DE2141886C3 - Verfahren zur Quadraturdemodulation von PAL-Farbfernsehsignalen - Google Patents

Description

quadraturdemoduliert wird und zur Bildwiedergabe das anverzögerte quadraturdemodulierte Signal und gleichzeitig das in der vorhergehenden Zeile in einer Vetzögerungseinrichtung um Zeflendauer verzögerte andere quadraturdemodulierte Farbsignal so umgestaltet werden, daß jeweils das gleiche der beiden demoduüerten Farbsignale abwechselnd verzögert oder unverzögert erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen technischen Vorteil, daß nur ein einziger Farbdemodulator und eine einzige Verzögerungseinrichtung benötigt werden. Der Jalousie-Effekt wird dadurch beseitigt, Cuä sowohl das ß-F-Signal als auch das Ä-K-Signal jeweils nur jeder zweiten Zeile entnommen wird, so daß die senderseitige PAL-Umschaltung gar nicht zur Wirkung kommt. Trotzdem werden alle Farben, die im Farbkreis in der Nähe von 45⁵ + n · 90" liegen, mit richtiger Phase auch bei Phasenfehlern auf der Übertragungsstrecke wiedergegeben. Bei Farben, dir im Farbkreis bei η - 90° liegen, tritt eine Farbverfälschung auf, die in ihrer Größe identisch ist mit der Farbverfäischung bei NTSC. Da jedoch beim derzeitigen Stand der Technik keine sehr großen Farbverfälschungcn mehr auf der Übertragungsstrecke auftreten und die sogenannten differentielien Phasenfehler empfängerseitig durch eine sorgfältige Auslegung des ZF-Verstärkers zu beherrschen sind, sind diese Nachteile nicht schwerwiegend, zumindest sind sie ganz erheblich weniger störend als die bei dem bekannten Simple-PAL-Verfahren auftretenden Störungen.

An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnungen seien im folgenden die Erfindung, weitere ihrer M»erkmale und Vorteile näher erläutert.

In Fig. 1 wird das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Dekoders eines Farbfernsehempfängers zum Empfang von PAL-Signalen wiedergegeben. Der Klemme 1 wird das zu demodulierende PAL-Farbsignal zugeführt. 2 ist eine Quadraturdemodulator, dem über den Schalter 3 das Steuersignal vom Farbträgeroszillator 4 entweder direkt oder nach Umschal- *° tung des Schalters 3 über ein 90°-Phasendrehglied 5 zugeführt wird. Beim PAL-Verfahren wird in einer Zeile ein quadraturmoduliertes Farbsignal übertragen, wie bei dem NTSC-System. In der darauffolgenden Zeile wird die R- Y-Komponente mit umgekehrtem ^v lrzeichen übertragen. Die erstgenannten Zeilen sind im folgenden mit .4-Zeilen, die Zeilen mit in der Polarität umgekehrter R- K-Komponentr- seien mit 5-Zeilen bezeichnet. Der Schalter 3 wird alternierend von Zeile zu Zeile umgeschaltet und damit das Färbträgersignal mit einer solchen Phase dem Quadraturdemodulator zugeführt, daß während der /!-Zeilen die 7?- Y-Komponente demoduliert wird und am Ausgang des Demodulators erscheint und während der B-Zeilen das B- K-Signal. Während der Λ-Zeilen wird das videofrequente demodulierte Ä-^-Signal über den Kreuzschalter 6 direkt der Ausgangsklemme 7 zugeführt. Gleichzeitig wird dieses Signal der Ve.zögerungseinrichtung 8 zugeführt und in dieser gespeichert. In derselben /4-Zeile wird das im Speicher in der vorhergehenden Zeile gespeicherte ß-K-Signal über den Kreuzschalter 6 der Ausgangsklemme 9 zugeführt. Während einer ß-Zeile wird das am Ausgang des Demodulators 2 erscheinende videofrequente B-Y-Signal direkt über den Kreuzschaiter 6 der Ausgangs- ^6s klemme 9 zugeführt und gleichzeitig zur Speicherung in den Speicher 8 eingelesen. Gleichzeitig wird dem Speicher 8 das in der vorhergehenden Zeile gespeicherte R- K-Signal entnommen und über den Kreuzschalter 6 der Ausgangsklenuae 7 zugeführt Von den Ausgangsklemmen 7 und 9 werden die Differenzsignale R-Y und B- Y in an sich bekannter Weise einer nicht dargestellten Matrixschaltung zugeführt, in der unter Zuhilfenahme des y-Signals das Differenzsignal G-Y gewonnen wird. Um die beschriebene Bedingung zu erreichen, muß der Kreuzschalter 6 ebenfalls von Zeile zu Zeile umgeschaltet werden. Eine bei PAL-Empfängern übliche PAL-Umschaltung der Polarisationsrichtung von R-Y, z. B. durch zeilenweise Umpolung der Polarität des zugeführten Signals des" Farbträgeroszillators, ist hier nicht erforderlich, da das R-Y-Signal immer nur während der /4-Zeiler. (oder der ß-Zeilen) durch Demodulation gewonnen wird. Die Umschaltung der Schalter 3 und 6 kann mit einem an sich bekannten Multivibrator halber Zeilenfrequenz eifolgen. Es wird vorgesehen, die Phasenlage dieses Multivibrators mit einer Kennschaltung in an sich bekannter Weise so zu synchronisieren, daß z. B. während einer Α-Zeile das R-Y- und während einer B-Zcüe das ß-K-Signal demoduiiert und weiter verarbeitet wird.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die das erfindungsgemäße Dekodierverfahren bei bereits bestehenden NTSC-Empfängern oder sogenannten Simple-PAL-Empfangern zur Anwendung bringt. In dieser Figur ist 10 die Eingangsklemme für das getragene Farbsignal. 11 ist der R- K-Demodulator, 12 der B-Y-Demodulator, 13 der Farbträgeroszillator und 14 eine Schaltung zur Phasenverschiebung des Farbträgersignals um 90 . Ein eventuell vorhandener PAL-Umschalter zur zeilenweisen Umpolung des R-Y-Signals kann, aber muß nicht stillgelegt werden. Das Ausgangssignal des Λ-y-Demodulators wird der Klemme 15 des Schalters 16 und der Klemme 17 des AuNgangsschalters 18 zugeführt. Das ß-K-Signal, welches vom B- K-Demodulator 12 abgegeben wird, gelangt an die Klemme 19 des Schalters 16 und die Klemme 20 des Schalters 21. 22 ist die Verzögerungseinrichtung, die das von ihr abgegebene Signal an die Klemmen 23 des Schalters 18 und 24 des Schalters 21 abgibt. Während der /f-Zeilen sind die Schalter 16. 18 und 21 in der dargestellten Stellung, während der ß-Zeilen in der entgegengesetzten Stellung. Wie man aus Fig. 2 erkennt, wird während der Λ-Zeilcn das vom B- ^-Demodulator kommende Signal par nicht verarbeitet und während der ß-Zeilen das R- Y Signal nicht weitergegeben. Von den Ausgangsschaltern 18 und 21 gehen die Differenzsignale R-Y und B-Y in an sich bekannter Weise zur Matrixschaltung.

Da das Λ-y-Signal in diesem Beispiel grundsätzlich nur während der /f-Zeilen und das ß-K-Signal grundsätzlich nur während der ß-Zeilen gewonnen wird, kann weder der bei sogenannten Simple-PAL-Empfängern auftretende Jalousie-Effekt noch der Zähnchen-Effekt entstehen. Trotz der fehlenden Mittelwertbildung, wie sie bei bekannten PAL-Fmplängern durchgeführt wird, tritt an vier Orten des I arbkreises eine vollständige Beseitigung von auf dem Übertragungsweg entstandenen Phasenfehlern auf. Um dies zu beweisen, wird in Fig. 3 ein entsprechendes Vektordiagramm wiedergegeben. Darin sei V₁ der derzeitige Farbvektor in den Λ-Zeilen und K₂ der gemäß dem PAL-System komplementäre Farbvektor während der Zeilen ß. Es sei angenommen, daß auf dem Übertragungsweg ein Phasenfehler von 15° entsteht. An Stelle des Vektors V₁ wird somit empfängerseitig der Vektor

V₁ bzw. V₂ verarbeitet. Gemäß der Erfindung wird während der /I-Zeilen die R- Y-Komponente Kßvom V₁ demoduliert und während der B-Zeilen die B-Y-Komponente Vb von V₂' demoduliert. Die Komponenten Vr und Vb ergeben einen Gesamtvektor Vg, dessen Phasenwinkel identisch ist mit der ursprünglichen Phase des Vektors V₁. Der Betrag des Vektors Va ist jedoch größer als V₁.

In Fig. 4 sind die Verhältnisse dargestellt, unter der Annahme, daß V₁ einen Winkel von +90° aufweist.

K₂ hat dann einen Winkel von —90°. Der um
Vektor V₁ entspricht lOIJ", während

verdrehte

Vektor V₂' einen Winkel -75° hat. Die Λ-Χ-Κοηιρο-nente von V₁ ,nämlich Vr, ergibt zusammen mit der B- y-Komponente Vb von K₂' einen Gesamtvektor Vg, der relativ zu V_x um 15° in negativer Richtung verdreht ist. Aus diesem Beispiel sieht man, daß bei einem Farbort entsprechend 90° der volle NTSC-Phasenfehler erhalten bleibt, jedoch seine Polarität umgekehrt wird. Ein Sättigungsfehler tritt dabei nicht auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Farbsignal und der von Zeile zu Zeile abwechselnd un Patentansprüche: +90° und -90° phasengedrehte Farbträger mit einen zweiten Farbsignal amplitudenmoduliert sind, di<

1. Verfahren zur Quadraturdemodulation der Übertragung mit unterdrücktem Farbsignal erfolgt unc trägerfrequenten Farbsignale eines simultanen 5 zur Quadraturdemodulation der trägerfrequenten Färb Farbfernsehsystems mit Zeilensprung, bei dem der signale der Träger mit Hilfe eines synchronisierter Farbträger mit einem ersten Farbsignal und der Farbträgeroszfllators wieder zugesetzt wird.

von Zeile zu Zeile abwechselnd um -f- 90° und —90° In bekannten Anordnungen werden derartige Signali phasengedrehte Farbträger mit einem zweiten im modulierten Zustand in einer Glasverzögerungs· Farbsignal amplitudenmoduliert sind, die Übertra- "> leitung verzögert und zur Mittelwertbildung das ver gung mit unterdrücktem Farbträger eiferst und zur zögerte Farbsignal mit dem unverzögerten addiert Quadraturmodulation der trägerfrequenten Färb- Durch diese Maßnahme wird der bei dem NTSG signale der Träger mit Hilfe eines synchronisierten System auftretende Phasenfehler eliminiert, der ζ. Β Farbträgeroszillators wieder zugesetzt wird, auf Übertragungsstrecken auftreten kann. Darübei dadurch gekennzeichnet, daß das 15 hinaus ist es bekannt, diese Mittelung nicht elektrisch, modulierte Farbsignal sequentiell von Zeile zu sondern mit dem Auge durchzuführen (Simple-PAL). Zeile abwechselnd in eines der beiden Farbsignale Bei diesem wesentlich einfacheren Prinzip treten jedoch quadraturdemoduliert wird und zur Bildwiedergabe erhebliche Nachteile auf, z, B. der sogenannte Jalousiedas unverzögertequadraturdemodulierte Signal und Effekt, der dadurch entsteht, daß der Farbinhalt in gleichzeitig das in der vorhergehenden Zeile in 20 Betrag und Phase bei Phasenfehlern auf der Übertraeiner Verzögerungseinrichtung um Zeilendauer gungsstrecke von Zeile zu Zeile abweicht. Dieser verzögerte andere quadraturdemodulierte Färb- Jalousie-Effekt ist außerordentlich störend. Darüber signal so umgeschaltet werden, daß jeweils das hinaus tritt in Folge der von Zeile zu Zeile untergleiche der beiden demodulierten Farbsignale ab- schiedlichcn Signale bei senkrechten Kanten ein Zähnwechselnd verzögert oder unverzögert erhalten as cheneffekt auf, der ebenfalls sehr störend ist. Aus wird. diesem Grunde ist das einfachere (Simple-PAL)-Prin-

2. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens zip nicht akzeptabel. Bei beiden Verfahren müssen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das zwei Dem.idulatoren angewendet werden, einer für trägerfrequente Farbsignal einem Qusdraturdemo- das R- K-Signal und einer für das B- K-Signal. Bei dem dulator (2) zugeführt wird, dem zusätzlich das 30 erstgenannten Standard-PAL-Prinzip wird in der Farbträger-Signal (des Farbträgeroszillators 4) mit Glasverzögerungsleitung das getragene Signal, also zwei gegeneinander um 90° entsprechend den beide Farbkomponenten, R- Y und B- Y, verzögert. In senderseitig verwendeten Modulationsachsen ver- neuester Zeit ist die Technik der MOS-Verzögerungssetzten Phasen von Zeile zu Zeile alternierend einrichtungen sehr weit fortgeschritten, so daß man zugeführt wird und der Ausgang des Quadratur- 35 an Stelle der Glasverzögerungsleitung zur Verzögerung demodulators (2) einer um Zeilendavier verzögern- des getragenen Signals auch zwei MOS-Verzögerungsden Verzögerungseinrichtung (8) und das unver- leitungen zur Verzögerung der beiden bereits demoduzögerte und das verzögerte Signal einem Kreuz- lierten Farbdifferenzsignale Ä-Kund B- Y heranzieht, schalter (6) zugeführt werden, der diese beiden Während beim SECAM-Verfahren die Glasverzöge-Signale von Zeile zu Zeile alternierend vertauscht, 4° rungsleitung mit einer einzigen MOS-Verzögerungsund an einem seiner Ausgänge das (/?-r>Signal leitung ersetzt werden kann, ist dies beim Standard- und am anderen das (B- K)-Signal erscheint. PAL-Prinaip nicht möglich, weil zur Mittelung jeweils

3. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens beide Signale verzögert sein müssen.

nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus der deutschen Auslegeschrift 1 044 154 ist eine Ausgänge der Demodulatoren (11, 12) eines söge- 45 Schaltungsanordnung beschrieben, bei der mittels nannten Simple-PAL-Empfängers mit einem ersten Speichereinrichtungen sequentiell übertragene Farb-Schalter(I6) verbunden sind, der von Zeile zu Zeile signale gespeichert werden und jeweils während der alternierend die von den beiden Demodulatoren Zeit wieder abgegeben werden, in der das jeweils (11, 12) kommenden Farbdifferenzsignale (R-Y, andere andere Farbsignal übertragen wird. Auf diese B- Y) an eine um Zeilendauer verzögernde Verzöge- 5° Weise werden die sequentiell übertragenen Farbrungseinrichtung (22) abgibt, deren Ausgang mit signale gleichzeitig verfügbar gemacht. Die Schaltungszwei weiteren Schaltern (18, 21) verbunden ist, die anordnung betrifft ein Farbfemsystem, welches unter ihrerseits zusätzlich mit je einem der Ausgänge der dem Namen »SECAM« bekannt ist.
beiden Demodulatoren (11, 12) verbunden sind Bei dem hier behandelten Verfahren werden aber, und derart von Zeile zu Zeile umgeschaltet werden, 55 wie schon vorstehend beschrieben, die Farbsignale daß am Ausgang des einen Schalters das (R- Y)- simultan unter Anwendung der Quadraturmodulation Signal (verzögert beziehungsweise unverzögert) und des Farbträgers übertragen.

ar Ausgang des anderen das (B-KJ-Signal (unver- Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Nachteile

zögert beziehungsweise verzögert) erscheint. der bekannten Anordnungen zu vermeiden und ein

60 Verfahren zu schaffen, welches hinsichtlich der schaltungstechnischen Realisierung einen geringen Aufwand

erfordert und bei dem das wiedergegebene Farbbild

keinen Jalousie-Effekt und keinen Zähncheneffekt aufweist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur 65 Bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art

ladraturdemodulation der trägerfrequenten Färb- wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst,

nale eines simultanen Farbfernsehsystems mit Zei- daß das modulierte Farbsignal sequentiell von Zeile

sprung, bei dem der Farbträger mit einem ersten zu Zeile abwechselnd in eines der beiden Farbsignale