DE2319768A1 - Einrichtung zur uebertragung von leuchtdichte- und farbartsignalen entsprechend einem farbbild - Google Patents
Einrichtung zur uebertragung von leuchtdichte- und farbartsignalen entsprechend einem farbbildInfo
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Description
M.J. E:RCA 66,029 16. April 1973
GB-PA 18036/72 7538-73 Dr.ν.Β/Ε
Filed April 19,1972 2319768
RCA Corporation
New York N.Y. (V.St.A.)
Einrichtung zur übertragung von Leuchtdichte- und
Farbartsignalen entsprechend einem Farbbild
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur übertragung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen
entsprechend einem Farbbild, insbesondere betrifft sie Einrichtungen zur Codierung, Umcodierung und Decodierung für
die übertragung oder Speicherung und Wiedergewinnung von Farbbildinformation.
Bei vielen Gebieten, die mit Bildinformation zu tun haben, ist zusätzlich zu der die Helligkeit der verschiedenen
Bildelemente entsprechenden Grundinformation(Leuchtdichte) auch die Farbart (d.h. der Farbton und die Farbsättigung)
der Elemente des Bildes von Interesse, das übermittelt und/oder gespeichert werden soll. Diese zusätzliche Farbinformation
zu schaffen, ist ein Hauptanliegen der vorliegenden Erfindung, welche im folgenden am Beispiel eines Bildinformationssystems,
insbesondere eines Bildplattensystems, beschrie-
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ben werden soll. Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich auch auf andere Arten von Systeme, die mit Bildinformation
arbeiten, anwendbar, z.B. Videobandgeräte, CATV-Systeme, Picturephonesysterne
und dgl.
Aus der DT-OS 2 213 920 ist bereits ein mit Kapazitätsänderungen
arbeitendes Bildplattenaufzeichnungs- und Wiedergabesystem bekannt, bei dem die Information in einer
Spur aufgezeichnet wird, die die Form einer spiralförmigen, am Boden Formänderungen aufweisenden Rille in einer Scheibe
hat, deren Oberfläche ein elektrisch leitfähiges Material enthält, das mit einer dünnen Schicht aus einem dielektrischen
Material überzogen ist. Wenn die Bildplatte beim Abspielen auf einem Plattenteller gedreht wird, treten Änderungen der
Kapazität zwischen eier leitfähigen Elektrode eines Abtaststiftes und dem leitfähigen Material der Scheibe auf, welche
bei der Wiedergewinnung der aufgezeichneten Information wahrgenommen werden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform wechseln sich am Boden der Nut der bekannten Bildplatte
vertiefte, sich quer zum Nutboden erstreckende Bereiche mit nicht vertieften Bereichen mit einer Frequenz ab, die der Amplitude
eines aufgezeichneten Bildsignals entspricht. Das aufgezeichnete Signal ist also eine mit den Bildsignalen modulierte
Trägerfrequenz. Die Aufzeichnung der Information auf eine Mutterbildplatte erfolgt vorzugsweise mittels eines Elektronenstrahls
, der entsprechend frequenzmodulierten Trägersignalen intensitätsmoduliert ist und auf ein strahlungsempfindliches
Material am Boden der Nut der Mutterbildplatte fällt,
so daß sich nach Entwicklung das gewünschte Relief muster am
Grund der Rille ergibt.
Eine naheliegende Möglichkeit, die bekannte Bildplatte farbtüchtig zu machen, besteht darin, die Frequenz
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des Bildträgers mit einem üblichen NTSC-Farbbildsignalgemisch
zu modulieren, wie es in den Vereinigten Staaten von Amerika und Japan beim Farbfernsehen verwendet wird. Beim NTSC-System
wird die Farbartinformation einem der Leuchtdichte entsprechenden Videosignal mittels eines Farbträgers zugesetzt, dessen
Frequenz 3,579545 MHz (im folgenden der Kürze halber 3,58 MHz) beträgt und der entsprechend dem Farbton und der Farbsättigung
phasen- bzw. amplitudenmoduliert ist. Das modulierte Farbträgersignal stellt die Summe einer 3,58-MHz-Trägerschwingung einer
vorgegebenen ersten Phase, die entsprechend einem ersten Farbdifferenzsignal
moduliert ist, und einer 3,58-MHz-Trägerschwingung einer vorgegebenen, von der ersten Phase um 90° verschiedenen
zweiten Phase, die entsprechend einem zweiten Farbdifferenzsignal amplitudenmoduliert ist, dar.
Wenn das NTSC-Signalformat ohne Änderungen für
die Signale verwendet würde, mit der der Träger bei dem oben beschriebenen Bildplattensystem moduliert wird, träten verschiedene
Schwierigkeiten auf. So wird der Frequenzhub der Bildträgermodulation durch die Grenzen eingeschränkt, die sich
in der Praxis beim Aufzeichnungsprozess hinsichtlich der höchsten Frequenz ergeben, die sich gut aufzeichnen läßt. Die verhältnismäßig
hohe Frequenz des Farbträgers und seiner Seitenbänder im NTSC-Signal hat dementsprechend ein verhältnismäßig
kleines Verhältnis von Modulationsfrequenz zu Frequenzhub zur Folge, das einen schlechten Störabstand für das Farbsignal ergibt.
Ein weiteres ernstes Problem besteht darin, daß bei Verwendung des ungeänderten NRSC-Formats mit der bei hohen Frequenzen
liegenden Farbinformation underwünschte Schwebungen auftreten.
Die Schwebungen haben ihre Ursache in einem
Problem, das bei dem bekannten Aufzeichnen des frequenzmodulierten
Trägersignals am Grund der Hut einer Bildplatte auftritt, nämlich die Neigung, daß das aufgezeichnete frequenz-
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modulierte Trägersignal von einem Basisbandsignal begleitet wird. Die mittlere Tiefe der Rille ändert sich nämlich geringfügig
entsprechend dem Abstand der in der Praxis aufgezeichneten Schlitze oder Nuten, d.h. proportional der jeweils aufgezeichneten
Frequenz, so daß die bei der WMergabe wahrgenommene Kapazitätsänderung eine Komponente enthält, die sich entsprechend
dem Basisband-Videosignal ändert, das zur Frequenzmodulation des Bildträgers verwendet wurde.
■ Da also das von der■<■ Bildplatte abgespielte Signal
Basisbandfrequenzen enthalten kann, besteht die Möglichkeit, daß Schwebungen zwischen den Basisbandsignalen und den frequenzmodulierten
Signalen auftreten. Wenn das NTSC-Format, bei dem sich der Farbträger mit seinen Seitenbändern am hochfrequenten
Ende des Basisbandes befinden, ohne Abänderung verwendet wird, können infolge der Anwesenheit des Farbsignals störende Schwebungsfrequenzen
auftreten, die in das Frequenzband des FM-Demodulator-Ausgangsignales
des Wiedergabegerätes fallen, wenn nicht der Bereich der im FM-Signal auftretenden Frequenzen beträchtlich
über das hochfrequente Ende des Basisbandes gelegt wird. Wegen der oben erwähnten praktischen Grenzen hinsichtlich
der höchsten Frequenzen, die ordnungsgemäß aufgezeichnet werden können, stellt die Verschiebung des Bildträgerabweichungs-
oder Hubbereiches in einen wesentlich über dem Basisband eines unmodifizierten NTSC-Signals liegenden Frequenzbereich keine
zufriedenstellende Lösung des Schwebungsproblemes dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Probleme bezüglich
unerwünschter Schwebungen und eines Ungenügenden Störabstandes
(schlechtes Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal) bei der
Übermittlung oder Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbsignalen zu vermeiden. '
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch
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und den Unteransprüchen gekennzeichnete und im folgenden näher
erläuterte Erfindung gelöst.
Gemäß der Erfindung wird ein modulierter Farbträger (der z.B. im wesentlichen dem beim NTSC-System verwendeten
"Farbunterträger" entsprechen kann) nicht beim hochfrequenten Ende des Leuchtdichte-Videosignalbandes angeordnet, wie
beim NTSC-System, sondern innerhalb des Videobandes "vergraben", d.h. die Farbträgerfrequenz (Hilfsträgerfrequenz) wird wesentlich
niedriger gewählt als die Färb träger frequenz von 3,58 MHz
beim NTSC-System, beispielsweise in der Nähe von 1,53 MHz, wobei die Farbträgerseitenbänder etwa ± 500 kHz um die Farbträgerfrequenz
einnehmen und wobei das Leuchtdichtesignalband erheblih über die höchste Farbträgerseitenbandfrequenz reicht, z.B. bis
3 MHz.
Der genaue Wert der Farbträgerfrequenz wird so gewählt, daß er sich von einem Vielfachen der Zeilenfrequenz
f„ des Videosignals um einen Bruchteil der Zeilenfrequenz unterscheidet,
vorzugsweise um f H/n, wobei η eine kleine ganze
Zahl größer als 1 ist. Besonders vorteilhaft ist der sogenannte Halbzeilen-Offset, in manchen Fällen kann jedoch auch ein anderer
Offset zweckmäßig aein, z.B. kann man mit einem Viertelzeilen-Offset
(f„/4) arbeiten, wenn für den Farbträger die PAL-Norm verwendet wird. Unter Zugrundelegung der USA-Farbfernsehnorm
mit einer Zeilenfrequenz von 15734,26 Hz und Halbzellen-Off set kann die Färb- oder Hilfsträgerfrequenz z.B. (195/2)fH
oder etwa 1534091 Hz betragen.
Um störende überSprecheffekte zu vermeiden, wird
da* Leuchtdichteeignal in demjenigen Frequenzband, das es mit
dem Farbträger an seinen Seitenbändern teilt, einer Kammfilterung unterworfen, d.h. man erzeugt im FrequenzSpektrum des
Leuchtdichtesignals eine Reihe von Einbuchtungen oder Mulden, in denen die Farbträgerkomponenten "vergraben" oder verschach-
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telt werden können. Außerdem 1st es wünschenswert, das modulierte
Farbträgersignal (Farbartsignal) ebenfalls einer Kammfilterung zu unterwerfen, und zwar komplementär zu der des Leuchtdichtesignale,
so daß das Farbartsignal in der Pra-xis auf Komponenten
begrenzt wird, die in die Einbuchtungen des Frequenzspektrums des einer Kammfilterung unterworfenen Leuchtdichtesignals
fallen.
Bei dem typischen Beispiel mit Halbzeilen-Offset wird man für die Herstellung der Einbuchtungen oder Mulden im
Leuchtdichtesignalspektrum eine Kammfilterkennlinie verwenden, die bei Vielfachen der Zeilen frequenz Maxima und bei ungeraden
Vielfachen der halben Zeilenfrequenz Null-Stellen hat; Die Kammfilterkennlinie für das Farbsignal ist hierzu komplementär,
sie hat also sich wiederholende Maxima bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und sich wiederholende Nullstellen
bei Vielfachen der Zeilenfrequenz.
Wenn man den Hilfs- oder Farbträger wie bei dem erwähnten Beispiel auf etwa 1,53 MHz legt, kann man mit einer
vernünftigen Bandbreite für die Farbträgerseitenbändär arbeiten (z.B.* 500 kHz um die Farbträgerfrequenz fg) und trotzdem
ein einigermaßen breites Band (z.B. 0 bis 1 MHz) am niederfrequenten
Ende des Signalspektrums übrig behalten, das ausschließlich von Leuchtdichtes ignalkomponenten eingenommen wird. In
dem letzterwähnten Frequenzband wird das Leuchtdichtesignal also frei von SignalkomponentenVerlusten gehalten.
Wenn die in der oben erwähnten Weise vorbereiteten Leuchtdichte- und Farbartsignale vereinigt werden, entsteht
ein kombiniertes Signal (Signalgemisch), das bei dem oben erwähnten Bildplattenaufzeichnungs- und Wiedergabesystem
aufgezeichnet und mit einem guten Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal (Störabstand) wiedergegeben werden kann, ohne
daß die oben erwähnten Schwebungsprobleme auftreten. Mit einer
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MIt einer entsprechenden Kammfilteranordnung im Bildplattenspieler können die sich in ein gemeinsames Frequenzband
(z.B. etwa 1 bis 2 MHz) teilenden Farbart- und Leuchtdichtesignalkomponenten einwandfrei voneinander getrennt
und jeweils für sich einer entsprechenden Verarbeitungsschaltung zugeführt werden.
Wenn die FarbarteLgnalkomponenten anschließend
für die Erzeugung der Farbinformation bei der Bildwiedergabe verarbeitet werden, treten wegen der beschriebenen geschickten
Anwendung der Kammfiltertechnik keine störenden Farbeffekte durch Leuchtdichtesignalkomponenten aus der Bandmitte auf.
Durch die Anwendung der Kammfiltertechnik wird gleichzeitig vermieden, daß bei der Erzeugung der Helligkeitsinformation
des wiedergegebenen Bildes mittels der Leuchtdichtesignalkomponenten unerwünschte Punktmuster durch störende Helligkeitseinflüsse
von Farbartsignalkomponenten aus der Bandmitte auftreten. Durch die vorliegende Erfindung wird also ein System
angegeben, mittels dessen Färbinformation übermittelt
und/oder gespeichert und wiedergewonnen werden kann, die einen Teil in der Mitte des Bandes mit Leuchtdichtesignalkomponenten
teilt, ohne daß Leuchtdichte- oder Farbstörungen auftreten. Dies stellt einen erheblichen Fortschritt gegenüber dem Stand
der Technik dar, wenn man überlegt, daß sowohl bei typischen Szenen Leuchtdichtesignalkoponenten leicht im mittleren Teil
des Bandes mit größerem Energieinhalt auftreten können als im oberen Teil des Frequenzbandes, in das beim NTSC-System das
Farbartsignal gelegt wird, so daß man eigentlich erhebliche Übersprechprobleme erwarten sollte, wenn sich die beiden Signale
die Bandmitte teilen, und andererseits das das durch die Wiedergabe von Farbträgerkomponenten mit Frequenzen im mitt leren
Bandbereich, verursachte Fleckenmuster wesentlich gröber und daher leichter sichtbar ist ala das Fleckenmuster, das
durch hochfrequente Farbträgerkomponenten, wie es bein üb-
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lichen NTSC-Verfahren verwendet werden, entsteht, so daß man
auch hier ernste Probleme bezüglich eines Farbübersprechens auf die Helligkeitsinformation erwarten sollte, wenn sich die
Signale in einen mittleren Bandbereich teilen.
Wenn die aufzuzeichnende Farbbildinformation anfänglich
entsprechend der NTSC-Norm codiert sind, kann der Erfindungsgedanke in einem'Umcodiergerät verwirklicht werdne, d.
h. in einem Gerät, das die Farbbildinformation vom NTSC-Format in die oben beschriebene Form mit "vergrabenem" Farbträger
umsetzt. Bei einem typischen Ausführungsbeispiel eines solchen Gerätes führt man das der NTSC-Norm entsprechende Signalgemisch
über ein Hochpaßfilter dem Eingang eines Kammfilters zu, dessen Durchlaßbänder um ungerade Vielfache der halben
Zeilenfrequenz zentriert sind und dessen Nullstellen bei Vielfachen der Zeilenfrquenz liegen. Die vom Kammfilter durchgelassenen
Teiledes NTSC-Farbartsignales werden in einem Modulator
mit unmodulierten Schwingungen einer geeigneten Frequenz (beispielsweise in einem typischen Fall etwa 5,11 MHz) überlagert,
um eine Differenzfrequenz zu erzeugen, die in den gewünschten
mittleren Bandbereich für das Arbeiten mit dem eingebetteten oder vergrabenen Farbträger fällt. Das zusammengesetzte
NTSC-Signal (oberhalb des unteren Frequenzbandes, das nur von Leuchtdichtesignalen eingenommen wird) wird ebenfalls
durch ein Kammfilter gefiltert, dessen Durchlaßbänder um Vielfache der Zeilenfrquenz zentriert sind und dessen Nullstellen
bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen, um den hochfrequenten Teil der Leuchtdichtesignale aus dem Bandbereich
zu gewinnen, den sie sich beim NTSC-Signal mit dem
Farbartsignal teilen, und um die erwähnten Mulden oder Kerben im Spektrum des mittleren Bandbereiches des Leuchtdichtesignales
zu bilden, in die die frequenzverschobenen Farbträgerkomponenten eingebettet werden können. Durch Vereinigung der
frequenzverschobenen Farbträgerkomponenten (die durch Wahl des oben erwähnten Differenzfrequenzproduktes des Modulators
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erhalten wurden) mit den kammgefilterten Leuchtdichtesignalen
aus dem mittleren Bandbereich und dem hohen Bandber-eich sowie den keiner Kammfilterung unterworfenen Leuchtdichtesignalen
aus dem unteren Bandbereich wird dann ein neues Signalgemisch gebildet. Man kann beispielsweise eine IH-Verzögerungsleitung
(der das Ausgangssignal des oben erwähnten Hochpaßfilters zugeführt
wird) in Verbindung mit einer Schaltungsanordnung zur subtraktiven Kombination des Eingangssignales der Verzögerungsleitung
mit deren Ausgangssignal als das ersterwähnte, Farbartsignal-Kammfilter verwenden, während die gleiche lH-Verzögerugsleitung
zusammen mit einer Schaltungsanordnung zur additiven Vereinigung des Ausgangssignals der Verzögerungsleitung mit
dem Eingangssignalgemisch des Hochpaßfilters als das als zweites erwähnte. Leuchtdichtesignal-Kammfilter verwendet werden
können. Wenn die Kennlinie des Hochpaßfilters so gewählt wird, daß dieses sowohl die Frequenzen des mittleren Bandbereichs,
in den sich die Signale teilen sollen, als auch des hochfrequenten Bandbereichs, in den sich die Signale geteilt hatten,
durchlast, enthält das Ausgangssignal der additiven Vereinigungsschaltung
die kombinierten Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem mittleren und höheren Bandbereich sowie die nicht kammgefilterten
Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem unteren Bandbereich.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines solchen NTSC-Signal-Umcodiergerätes wird das ganze NTSC-Signalgemisch
einem Farbartsignal-Kammfilter der oben erwähnten Art
zugeführt und das Ausgangssignal dieses Kammfilters durchläuft dann ein Hochpaßfilter, das die Frequenzen des nicht zu
teilenden unteren Bandes sperrt. Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters
wird einem Eingang eines Modulators zugeführt, der die oben bereits erwähnte Aufgabe hat, die kammgefilterten
Farbartsignale in den neuen Frequenzbereich in Bandmitte zu verschieben. Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters wird ferner
subtraktiv mit einem keiner Kammfilterung unterworfenen,
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das volle Frequenzband umfassenden Signalgemisch kombiniert
(das z.B. vom Ausgang der im Farbartsignal-Kamrafilter enthaltenen
IH-Verzögerungsleitung abgenommen werden kann). Das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung zur subtraktiven Signalkombination
enthält nicht kammgefilterte Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem unteren Frequenzband und kammgefilterte
Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem mittleren und oberen Frequenzband. Dieses Ausführungsbeispiel ist also typisch für
die Verwendung eines subtraktiven Verfahrens zur Kammfilterung der Leuchtdichtesignale. D.H. also daß die Wirkung des Leuchtdichtesignal-Kammfilters
(dae DUr.chlaßbereiche, die um Vielfache
der Zeilenfreqxfflz zentriert sind und Nullstellen bei ungeraden
Vielfachen «ir halben Zeilenfrequenz enthält) durch Subtraktion des Ausgangssignales eines Farbartsignal-Kammfilters
(das Durchlaßbereiche, die um ungerade Vielfache der halben
Zeilenfrequenz zentriert sind und Nullstellen bei Vielfachen der Zeilenfrquenz aufweist) von einem nicht kammgefilterten
Signalgemisch erhalten wird.
Wenn die aufzuzeichnende FarbbiIdinformation in
der ursprünglichen nicht codierten Form vorliegt, kann der Erfindungsgedanke in einem Codiergerät verwirklicht werden, das
im Gegensatz zu dem beschriebenen Umcodieriferät eine direkte
Codierung bzw. Umsetzung der Information aus getrennten Farbsignalen
(z.B. den Primärfarben Rot, Grün und Blau entsprechenden Farbsignalen) in das gewünschte Format mit eingebetteten,
geträgerten Farbartsignalen bewirkt, ohne daß irgendwo dazwischen ein Signal gemäß NTSC-Norm auftritt.
Bei einem typischen Ausführungsbeispiel eines solchen Gerätes zur direkten Codierung kann eine übliche Matrixschaltung
verwendet werden, um ein Leuchtdichtesignal Y und zwei Farbdifferenzsignale (z.B. B-Y und R-Y) aus einem
Satz Primärfarbensignale (z.B. R, G und B, die beispielsweise von einem Filmabtaster stammen) zu erzeugen. Das Farbartsignal
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wird dann dadurch gebildet, daß man unraodulierte Schwingungen
mit der Frequenz des gewünschten einzubettenden Farbträgers und einer ersten Phase mit dem einen Farbdifferenzsignal moduliert
und dieselben Schwingungen mit einer um 90° bezüglich der erstgenannten Phase verschobenen zweiten Phase mit dem anderen
Farbdifferenzsignal moduliert und die Modulationsausgangssignale
additiv vereinigt. Das so gebildete Farbartsignal wird dann einem Kammfilter zugeführt, um diejenigen Komponenten
zu entfernen, die auf Vielfache der Zeilenfrequenz fallen. Das Luminariz-Ausgangssignal der Matrixschaltung wird
durch ein Hochpaßfilter gefiltert, das diejenigen Frequenzen unterdrückt, die in das nicht geteilte untere Band fallen. Das
Ausgangssignal des Hochpaßfilters wird einem Kammfilter zugeführt, das die auf ungerade Vielfache der halben Zeilenfrequenz
fallenden Komponenten sperrt. Die Ausgangssignale der beiden Kammfilter werden mit dem nicht kammgefilterten Leuchtdichtesignalkomponenten
des unteren Teiles des Frequenzbandes (die mittels eines Tiefpaßfilters aus dem Leuchtdichteausgangssignal
der Matrixschaltung gewonnen werden) additiv zu einem Signalgemisch vereinigt, das das angestrebte Format mit eingebettetem,
geträgertem Farbartsignal hat.
Bei einer anderen Ausführungsform eines solchen
Gerätes zur drehten Codierung wird mit der entgegengesetzten Reihenfolge der Kammfilterung und Hochpaßfilterung der Leuchtdichtesignalkomponenten
gearbeitet, d.h. das ganze Leuchtdichtesignal wird einem entsprechenden Kammfilter zugeführt
und dessen Ausgangssignal wird dem Eingang eines Hochpaßfilters zugeleitet, das die Frequenzen in dem nicht geteilten, unteren
Band sperrt. Bei einer solchen Anordnung können, wie bei dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel des Umcodiergerätes,
die nicht kammgefilterten Leuchtdichtesignalkomponenten des unteren Frequenzbandes, die mit den kammgefilterten
Leuchtdichte- und Farbartsignalkomponenten zu dem gewünschten Signalgemisch vereinigt werden, einfach vom Busgang einer
lH-Verzögerungsleitung im Leuchtdichtesignal-Kammfilter ab-
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genommen werden. Wie noch genauer erläutert werden wird, kann
die Verwendung von verzögerten niederfrequenten Leuchtdichtesignalkomponenten (im Gegensatz zur Verwendung von unverzögerten
Leuchtdichtesigna!komponenten aus dem unteren Frequenzband)
zur Bildung des Signalgemisches bei bestimmten Ausführungsformen
des Wiedergabegerätes bestimmte Vorteile für die Wiedergabe haben.
Bei der Wiedergabe der in der oben beschriebenen Weise mit eingebettetem, geträgerten Farbartsignal codierter
Farbbildinformation von einer Bildplatte hängt die Verarbeitung der abgespielten Information in gewisser Weise von der Konstruktion
des Abspielgerätes ab. Wenn das Abspielgerät zum Beispiel selbst eine Bildwiedergabeeinrichtung enthält, kann
es zweckmäßig sein, das Farbartsignal (nach der Abtrennung durch ein geeignetes Kammfilter) mit der Frequenz des eingebetteten
Farbträgers direkt zu decodieren. Wenn das Abspielgerät jedoch keine Bildwiedergabeeinrichtung enthält, sondern
nur als Zusatz z.B. zu einem eigenen Farbfernsehempfänger bestimmt ist, dürfte es zweckmäßig sein, wenn das Abspielgerät
eine Art von ümcodiereinrichtung enthält, die die abgespielte Information mit dem eingebetteten, geträgerten Farbartsignal
in ein Signalformat umsetzt, für dessen Verarbeitung der Farbfernsehempfänger bestimmt ist (z.B. also in das NTSC-Format).
Bei einer "typischen Anwendung des Erfindungsgedankens auf ein Abspiel-ümcodiergerät wird das von einer Bildplatte
abgespielte Signalgemisch einem Farbartsignal-Kammfilter zugeführt, dessen Durchlaßbänder um ungerade Vielfache
der halben Zeilenfrequenz zentriert sind und dessen Nullstellen
bei Vielfachen der Zeilenfrequenz liegen. Das Ausgangssignal des Kammfilters, wird mit unmodulierten Schwingungen
geeigneter Frequenz (z.B. etwa 5,11 MHz, also der Summe der Frequenz von 1,53 MHz des eingebetteten Farbträgers und
der NTSC-Farbträgerfrequenz von 3,58 MHz) gemischt, um das
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abgetrennte Farbartsignal in das höhere Frequenzband zu verschieben, indem die Farbsignale liegen, für deren Verarbeitung
die Farbsignalschaltungen des Empfängers ausgelegt sind. Das abgespielte Signalgemisch wird ferner einem Leuchtdichtesignalkammfilter
zugeführt (dessen DurcMaßbänder um Vielfache der Zeilenfrequenz zentriert sind und dessen Nullstellen bei ungeraden
Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen), dies ist jedoch so ausgebildet, daß es den Signalanteil, der in das
nicht geteilte untere Band fällt, unbeeinflußt durchläßt. Das Ausgangssignal des Leuchtdichtesignal-Kammfilters wird mit
dem in der Frequenz umgesetzten Farbartsignal zu einem neuen Farbsignalgemisch vereinigt, das vom Empfänger verarbeitet
werden kann. Wie bei dem früher beschriebenen Aufzeichnungs-Umcodiergerät
können sich das Leuchtdichte- und Farbartsignalkammfilter in die gleiche IH Verzögerungsleitung teilen.
Bei der Wiedergabe von Bildplatten treten im Zuge der Verarbeitung der abgespielten Signale unter Umständen
Schwierigkeiten wegen unerwünschten Frequenzschwankungen auf. Aus verschiedenen Gründen, wie Schwankungen der Plattentellerdrehzahl,
verzogener Platte, ungenaue Zentrierung der Platte und dergl. kann nämlich die Relativgeschwindigkeit zwischen
dem Abtaststift und der abgetasteten Rille schwanken, wadzu unerwünschten Änderungen der Frequenzen der abgespielten
Signale führt. Zum Beispiel können die Farbträgerseitenbandfrequenzen im abgespielten Signalgemisch kurzperiodige
Schwankungen um ihre Sollagen im Frequenzspektrum ausführen und in entsprechender Weise können auch kurzzeitige Verschiebungen
der Frequenzen der Leuchtdichtesignalkomponenten um ihre Sollage auftreten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Abspiel-Transcodier-( oder Decodier-)Gerät
dadurch weniger empfindlich gegen solche unerwünschten kurzzeitigen Schwankungen gemacht werden, daß man ein Kammfilter
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spezieller Art verwendet, das zwei lH-Verzögerungsleitungen
enthält; mit den zwei Verzögerungsleitungen kann eine "Kamm-Kennlinie"
mit breiteren Sperrbereichen gebildet werden als sie mit einer einzigen 1H-Verzögerungsleitung erreichbar sind und
man kann dadurch eine exaktere Trennung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen und damit ein geringeres Leuchtdichte-Farbart-Übersprechen
für eine vorgegebene Größe derSchwankungen der Signalfrequenzkompönenten erreichen.
Eine andere Möglichkeit die durch solche kurzzeitigen Schwankungen verursachten Schwierigkeiten zu vermeiden,
besteht darin, daß man im Abspiel-Umcodier-Gerät das abgespielte Signalgemisch mit dem eingebetteten, geträgerten Farbartsignal
(oder einen Teil dieses Signalgemisches) vor der Kammfilterung mit örtlich erzeugten Schwingungen mischt. Die Quelle für die
Örtlichen Schwingungen liefert diese jedoch mit praktisch den gleichen kurzzeitigen Schwankungen, wie sie im abgespielten
Signal auftreten, z.B. indem man die Quelle für die örtlichen
Schwingungen durch FrequenzSchwankungen steuert, die vom Farbsynchronsignal
abgeleitet sind, welches das eingebettete geträgerte Farbartsignal begleitet. Das Ergebnis der Mischung mit
solchen örtlichen Schwingungen ist im wesentlichen frei von
den unerwünschten kurzzeitigen FrequenzSchwankungen und die
Kammfilterung des Mischproduktes kann trotz eventueller Schwankungen der beschriebenen Art verhältnismäßig frei von
übersprechen durchgeführt werden.
Ein typisches Abspiel-Umcodier-Gerät, das gemäß
diesem Aspekt der Erfindung hinsichtlich der Unschädlichmachung von kurzperiodigen Schwankungen aufgebaut ist, enthält
eine Anordnung, in der das ganze abgespielte Signalgemisch mit dem eingebetteten, geträgerten Farbartsignal in einem Modulator
mit örtlich erzeugten Schwingungen gemischt wird. Die örtlich erzeugten Schwingungen haben normalerweise eine vorgegebene
Nennfrequenz (z.B. etwa 5,11 MHz) entsprechend der Summe
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der Nennfrequenz des eingebetteten Farbträgers (z.B. 1,53 MHz) und der Nennfrequenz des Farbträgers des vom Empfänger zu verarbeitenden
Signals (z.B. 3,58 MHz) t die örtlich erzeugten
Schwingungen werden jedoch FrequenzSchwankungen unterworfen,
die im wesentlichen den unewünschten Frequenzschwankungen im abgespielten Signal entsprechen. Das Ausgangssignal des Modu- .
lators wird über ein Restseitenbandfilter dem Eingang eines Farbartsignal-Kammfilters zugeführt, also einem Kammfilter,
das eine Vielzahl von-Durchlaßbereichen, die um ungerade Vielfache
der halben Zeilenfrequenz zentriert sind, und Nullstellen bei Vielfachen der Zeilenfrequenz hat. Das Restseitenbandfilter
begrenzt das Eingangssignal des Kammfilters in erster Linie auf die Differenzfrequenzprodukte, die bei der Modulation entstehen,
also in erster Linie auf das untere Seitenband der modulierten, örtlich erzeugten Schwingungen, es läßt jedoch auch
die Frequenz der örtlich erzeugten: Schwingungen und einen sehr begrenzten Teil des Summenproduktes (oberen Seitenbandes)
entsprechend einem niederfrequenten Teil des nicht geteilten unteren Frequenzbandes des Signalgemisches durch.
Durch entsprechende Bandfilterung des Ausgangssignales
des Kammfilters wird ein Farbartsignal in einem Frequenzband (z.B. 3,58 MHz + 500 kHz) erzeugt, wie es für
die Zuführung zum Empfänger geeignet ist. Indem man dieses Farbartsignal von einer nicht kammgefilterten Version des
Modulatorausgangssignales abzieht, erhält man ein Ausgangssignal, das praktisch frei von Farbartsignalkomponenten ist;
typischerweise wird im Falle der Verwendung eines zwei IH-Verzögerungsleitungen
enthaltenden Kammfilters das nicht kammgefilterte Eingangssignal der Subtrahierschaltung von der Verbindung
der beiden hintereinandergeschalteten 1H-Verzögerungsleitungen abgenommen. Der Ausgang der Subtrahierschaltung
wird einem Hüllkurven-Demodulator zugeführt, dessen Ausgangssignal mittels eines Tiefpasses gefiltert und additiv mit dem
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abgetrennten Farbartsignal zu einem neuen Signalgemisch vereinigt wird, wie es für die Verwendung im Empfänger gebraucht
wird.
Selbstverständlich gibt es auch noch andere Möglichkeiten für ein Abspiel-Umcodier-Gerät, die z.T. durch Abwandlungen
der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele erhalten werden können, wie noch erläutert werden wird.
Ein weiteres fakultatives Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, der zur Kammfilterung verwendeten
Verzögerungsleitungseinrichtung zusätzliche Schalungen zur Steuerung der Aperturkorrektur des Leuchtdichtesignals zuzuordnen
.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, Aufgaben und Vorteile der Erfindung und weitere
Erfindungsmerkmale an Hand der Zeichnung näher erläutert ; es zeigen:
Figur la ein Blockschaltbild eines Umcodiergerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich
für de ümcodierung eines NTSC-Signals in ein Signal mit eingebettetem
Hilfsträger eignet, das für eine Bildplattenaufzeichnungseinrichtung verwendet werden kann;
Figur Ib ein Blockschaltbild eines Gerätes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das
zur Durchführung einer Umcodierung dient, die zu der des Gerätes
gemäß Figur la komplementär ist; dieses Gerät kann in
einem Bildplattenspieler zur ümcodierung von Signalen mit eingebettetem
Träger in ein NTSC-Signal verwendet werden.
Figur 2a eine Abwandlung des Gerätes gemäß Figur la, das mit einem etwas anderen Versteilerungseffekt
arbeitet als das Gerät gemäß Figur la;
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231976a
Figur 2b eine gegenüber Figur Ib abgewandelte
Ausfuhrungsform mit Vertikalaperturkorrektur;
Figur 3 eine weitere Abwandlung des Aufzeichnungs-Umcodiergerätes
gemäß Figur la;
Figur 4, 5, 6 und 7 weitere Ausführungabeispiele
der Erfindung, die sich wie Figur Ib für Abspie1-Umcodier-Geräte
verwenden lassen;
Figur 8 und 9 Ausführungsformen von Codiergeräten
gemäß der Erfindung, die sich für die Verarbeitung eines Satzes von Farbsignalen in ein codiertes Ausgangssignal mit
eingebettetem Hilfsträger für eine Bildplattenaufzeichnung eignen.
Das Aufzeichnungs-Umcodiergerät gemäß Figur la enthält ein Hochpaßfilter 20, dem als Eingangssignal ein Farbbildsignal
zuführbar ist, das gemäß der NTSC-Norm codiert ist. Das Hochpaßfilter 20 kann z.B. aus einem Tiefpaßfilter 21 und
einer Verzögerungsschaltung 25 bestehen, denen das Eingangssignal zugeführt ist und deren Ausgänge mit den Eingängen
einer Subtrahierschaltung 23 verbunden and, in der das Ausgangssignal
des Tiefpaßfilters mit einer nicht gefilterten verzögerten Version des Eingangssignals subtraktiv vereinigt
wird. Die Verzögerungsschaltung 25 hat dabei wenigstens annähernd
die gleiche Verzögerungscharakteristik wie das Tiefpaßfilter 21, so daß die jeweils durchlaufenden Signale in
der gleichen Weise verzögert werden. Die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 20 entspricht der Grenzfrequenz des in ihm
enthaltenen Tiefpaßfilters 21 (die Filter werden der Einfachheit halber als ideal angesehen) und liegt vorzugsweise knapp
unterhalb des unteren Seitenbandes des HiIfs- oder Farbträgerausgangssignals.
Wenn z.B. die Frequenz f des eingebetteten Farbträgers entsprechend dem oben erwähnten Halbzeilen-Off
set in der Nähe von 1,53 MHz gewählt wird und die Bandbreite des Farbartsignals f_ + 500 kHz beträgt, 1st eine
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-18-geeignete Grenzfrequenz f des Hochpaßfilters 20 etwa 1 MHz.
Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 20, das
die Komponenten des Eingangssignals enthält, die über £ liegen,
wird einer Eingangsklemme T, eines Kammfliters 30 zugeführt,
welches eine 1H-Verzögerungsleitung 31 enthält (d.h. eine Verzögerungseinrichtung, die die ihrem Eingang zugeführten
Signale um eine Zeitspanne verzögert, die einer Periode der Zeilenabtastfrequenz des zu verarbeitenden Videosignals
entspricht) , der das Eingangssignal von der Klemme T1 zugeführt
wird. Das Ausgangssignal der IH-Verzögerungsleitung 31
wird in einer Signalkombinier- oder Subtrahierschaltung 33 mit den an der Eingangsklemme T, liegenden Eingangssignalen subtraktiv
zu einem ersten Kammfilterausgangssignal vereinigt,
das an einer Ausgangsklemme T^ zur Verfügung steht.
Es ist einleuchtend, daß die subtraktive Vereinigung des Eingangssignales und des Ausgangssignales der
Verzögerungsleitung eine Kammfiltercharakteristik ergibt, wie sie oben für das Farbartsignal-Kammfilter beschrieben worden
ist, d. h. eine Charakteristik, die eine Vielzahl von um ungerade Vielfache der halben Zeilenfrequenz zentrierte Durchlaßbereiche
und von bei Vielfachen der Zeilenfrequenz liegenden Nullstellen hat. Das Farbartsignal-Kammfilter-Ausgangssignal
an der Klemme T3 wird einem Bandfilter 41 zugeführt, das ein
bezüglich der Frequenz f_ des Hilfs- oder Farbträgers (z.B.
3,579545 MHz oder etwa 3,58 MHz für die NTSONorm) zentriertes
Durchlaßband und eine der Bandbreite (z.B. ft 500 kHz)
des gewünschten Farbartausgangssignales entsprechende Bandbreite hat.
Das Ausgangssignal des Bandfilters 41 wird
einem Modulator 43 zugeführt, um mit Schwingungen gemischt zu werden, die ein Oszillator 45 erzeugt und deren Frequenz der
Summe (f_+f_,) der Farbträgerfrequenzen des Eingangs- und
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Ausgangssignals ist. Die bei der Modulation entstehenden Differenzfrequenzen
werden von einem Bandfilter 47 durchgelassen, das mit dem Ausgang des Modulators 43 gekoppelt ist. Das Durchlaßband
des Bandfilters 47 ist bezüglich der Frequenz f , des eingebetteten Hilfs- oder Farbträgers zentriert und hat eine
Bandbreite entsprechend der des gewünschten Farbartausgangssignales, z.B. f_i + 500 kHz.
Ein Sigal, das entsprechend einer Kammfiltercharakteristik
gefiltert ist, die zu der des Signales an der Ausgangsklemme T3 komplementär ist, kann durch additive Vereinigung
(im Gegensatz zu einer subtraktiven Vereinigung in der Subtrahierschaltung 33) des Ausgangssignales der 1H-Verzögerungsleitung
31 mit ihrem Eingangssignal erhalten werden. Diese additive Signalkombination wird durch eine Signalkombinieroder
Addierschaltung 35 bewirkt, der das mit dem Ausgangssignal
der 1H-Verzögerungsleitung 31 zu kombinierende Signal jedoch vom Eingang des Hochpaßfilters 20 (also nicht von seinem
mit der Klemme T, verbundenen Ausgang) über eine Verzögerungsschaltung 32 zugeführt wird, deren Verzögerung der der Verzögerungsschaltung
25 entspricht.
Das Ausgangssignal der Addierschaltung 35 steht an einer Ausgangsklemme T^ zur Verfügung und enthält nicht
kammgefilterte Komponenten des Eingangssignals im Frequenzband unterhalb f und EingangsSignalkomponenten im Frequenzband
oberhalb von fco# die entsprechend einer Kammfiltercharakteristik
gefiltert wurden, die der des oben erwähnten Leuchtdichtesignal-Kammfilters entspricht (also mit einer
Vielzahl von Durchlaßbändern, die bezüglich Vielfacher der Zeilenfrequenz zentriert sind und mit Nullstellen bei ungeraden
Vielfachen der halben Zeilenfrequenz).
Das Ausgangssignal der Addierschaltung 35 wird über ein Verzögerungsglied 42 einer Signalvereinigungsschal-
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tung 50 zur Addition mit dem Farbartausgangssignal des Bandfilters
47 zugeführt, um ein neues Signalgemisch in dem gewünschten Format mit eingebettetem HiIfs- oder Farbträger zu
bilden, das sich für eine Bildplattenaufzeichnung der oben erwähnten
Art eignet.
Man beachte, daß das Kammfilter 30 des oben beschriebenen Umcodiergerätes mehrere Funktionen ausübt, die
zur erfolgreichen Nutzbarmachung des Signalformates mit eingebettetem
Hilfs- oder Farbträger beitragen. Die erste Funktion besteht in einer Trennung von Signalkomponenten, d.h. a) ein
Abtrennen der Farbartsignalkomponenten für das Ausgangssignal
an der Ausgangsklemme T3 unter relativer Sperrung der Leuchtdichtesignalkomponenten
und b) Abtrennung der Leuchtdichtesignalkomponenten für das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme
T, unter relativer Sperrung der Farbartsignalkompönenten.
Daß sich die Kammfiltertechnik zur Trennung der
Farbart- und Leuchtdichtesignal-Komponenten eines gemäß der NTSC-Norm codierten Signales eignet, ist seit langem bekannt,
siehe z.B. die US-PS 2 729 698.
Bei dem zur Diskussion stehenden System ermöglicht die Verwendung der Trennfunktion erstens de Zuführung
von Farbartsignalkomponenten zum Modulator 43, um sie in den Bereich in der Frequenzbandmitte zu verschieben, der für die
Aufzeichnungszwecke erwünscht ist, wobei gewährleistet ist, daß die auf oder in die Nähe von Vielfachen der Zeilenfre quenz
fallenden, hochfrequenten Leuchtdichtesignalkomponenten des NTSC-Signals nicht gleichzeitig mit verschoben werden,
und zweitens daß die ganzen hochfrequenten Leuchtdichtesignalkomponenten oder ein Teil dieser Komponenten für die Einfügung
in das Ausgangssignal erhalten bleiben (wie durch Weiterleitung von der Ausgangsklemme T4 zur Signalvereinigungsschaltung
50 im Ausgang), wobei gewährleistet ist, daß diese
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Leuchtdichtesignalkomponenten nicht von Farbartsignalkomponenten
begleitet sind, die auf oder in die Nähe von ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz in iher ursprüngliche
Lage im hochfrequenten Teil des Frequenzbandes fallen (was für Aufzeichnungszwecke wegen der oben erwähnten Schwebungsprobleme
unerwünscht ist).
Es sei darauf hingewiesen, daß es für die erwähnte Trennung nicht erforderlich ist/ dae nach der NTSC-Norm codierte
Signal unterhalb der niedrigsten Seitenbandfrequenz (z.B. ungefähr 2 MHZ),die dem 3,58 MHz-Farbträger zugeordnet
ist, einer Kammfilterung zu unterwerfen. Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung hat das Kammfilter 30 jedoch eine
zusatzlichefFunktion (außer der erwähnten Signaltrennung) auszuüben,
wegen der es wünschenswert ist, das Eingangssignal in einem Frequenzband unterhalb der niedrigsten NTSC-Farbträgerseitenbandfrequenz
einer Kammfilterung zu unterwerfen. Es ist insbesondere erwünscht, daß das Leuchtdichtesignal im mittleren
Bandbereich (z.B. 1 bis 2 MHz), das es mit den vom Bandfilter 47 durchgelassenen einzubettenden Farbträgerseitenbändern
zu teilen hat, einer Kammfilterung zu unterwerfen? zu diesem Zweck wird die Grenzfrequenz f o des Hochpaßfilters
20 des Gerätes gemäß Fig. la so niedrig gewählt, daß auch Signalkomponenten, die in das zu teilende mittlere Frequenzband
fallen, durchgelassen werden.
Der Zweck der oben erwähnten Vor-Kammfilterung des Leuchtdichtesignals im mittleren Bandbereich vor seiner
Vereinigung mit den frequenzverschobenen Farbartsignalen läßt sich leicht einsehen, wenn man daran denkt, daß das Leuchtdichtesignal
je nach dem Bildinhalt (also der Art des abgetasteten Bildes) Frequenzkomponenten enthalten kann, die auf
ungerade Vielfache der halben Teilenfrequenz fallen oder in der Nähe von diesen liegen. Bildbestandteile (z.B.Ränder oder
andere übergänge), die in einem Winkel zu beiden Ablenkrich-
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•-22-
tungen verlaufen, liefern nämlich Videosignalkomponenten, deren Frequenz kein Vielfaches der Zeilenfrquenz ist. In dem
Maße, in dem solche schräg oder diagonal verlaufende Bildbestandteile vorhanden sind, treten Leuchtdichtesignalkomponenten
im Durchlaßband eines Farbartsignal-Kammfilters der bekannten Einrichtung gemäß der ÜS-PS 2 729 698 auf, z.B. wird
durch die Kammfilterung keine vollständige Trennung der Farbartsignal-
und Leuchtdichtesignalkomponenten erreicht und es verbleibt z.B. ein gewisses übersprechen auf das Farbartsignal.
Bei der Anordnung gemäß Fig. la werden also
Leuchtdichtesignalkomponenten, die auf schräg verlaufende oder diagonale Bildbestandteile zurückgehen, durch das Farbartsignal-Kammfilter
zur Ausgangsklemme T3 gelangen und außerdem in
den Durchlaßbereich des Bandfilters 41 fallen, tatsächlich zusammen mit den gewünschten Farbartsignalkomponenten injäen
Durchlaßbereich des Bandfilters 47 heruntergemischt werden und zu untrennbaren Begleitern der Farbartsignalkomponenten
werden, so daß sie schließlich zu einem übersprechen der Leuchtdichte auf die Farbe führen. Diese übersprecheffekte
können jedoch als tragbar angesehen werden, insbesondere da a) solche übersprecheffekte auch bei üblichen NTSC-Farbfernsehempfängern
auftreten (zusammen mit dem übersprechen der mehr vorherrschenden Leuchtdichtesignalkomponenten, die auf
Vielfache der Zeilenfrequenz fallen), und b) die übersprecheffekte sogar bei NTSC-Farbfernsehempfängern vorhanden sind,
die mit Kammfilter-Trennung zur Verringerung des Übersprechens arbeiten.
Die oben stehenden Bemerkungen bezüglich der Tragbarkeit des Übersprechens von "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten
auf die Farbe beziehen sich unmittelbar auf diejenigen Komponenten, die im hochfrequenten Teil des
Frequenzbandes liegen, wo sich die Farbartsignalkomponenten
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beim NTSC-System befinden. Bei dem erfingungsgemäßen Format
mit eingebettetem Hilfs- oder Farbträger muß noch ein anderer
Aspekt des übersprechens von "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten
in Betracht gezogen werden, nämlich das übersprechen
von "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten, die in den mittleren Bandbereich fallen, der mit dem eingebetteten,
geträgerten Farbartsignal geteilt werden muß. Ein übersprechen
von "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten des mittleren Bandbereiches auf die Farbe zuzulassen, wird als schwerwiegendere
Angelegenheit angesehen als die Zulassung von übersprechen aus hochfrequenten "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten,
da es im allgemeinen wahrscheinlicher ist, daß die Komponenten im mittleren Bandbereich einen größeren Energieinhalt haben
als die Komponenten aus dem hochfrequenten Bandbereich.
Eine wesentliche Folge der bei dem Gerät gemäß Fig. 1 erfolgten Ausdehnung der Kammfilterung des Leuchtdichtesignals
auf den zu teilenden mittleren Bandbereich ist also daß ein übersprechen von "diagonalen", Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem mittleren Bandbereich auf die-Farbe vermieden
wird. Das Ausgangssignal des Leuchtdichtesignal-Kammfilters an der Ausgangsklemme T, ist nämlich im wesentlichen
befreit von Komponenten, die auf ungerade Vielfache oder in die Nähe von ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz
fallen. Bei der anschließenden Verwendung des neuen, von der Signalvereinigungsschaltung 50 erzeugten Signalgemisches
kann man also mit einer Kammfilterung zur Abtrennung der eingebetteten, geträgerten Farbartsignalkomponenten arbeiten und
sicher sein, daß man diese Komponenten im wesentlichen frei von begleitenden, zu- übersprechen führenden "diagonalen"
Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem mittleren Bandbereich erhält.
Fig. Ib zeigt eine typische Ausführungsform
eines Gerätes für die spätere Verwendung eines Signalge- _
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misches, wie es das Gerät gemäß Fig. la liefert. Als Beispiel ist hier ein ümcodiergerät dargestellt, das in einem Bildplattenspieler
verwendet werden kann und zur Verarbeitung eines von einer Bildplatte abgespielten Signalgemisches mit
eingebettetem Hilfs- oder Farbträger sowie zur Umsetzung dieses Signalgemisches in eine gemäß der NTSC-Norm codierte Form,
das einem Farbfernsehempfänger zugeführt werden kann, dient.
Bei dem Gerät gemäß Fig. 1 wird ein Eingangssignalgemisch
mit eingebettetem, geträgertem Farbartsignal, das z.B. von einer Bildplatte abgespielt worden ist, über
einen Verstärker 60 einer Eingangsklemme T_ eines Kammfilters
70 zugeführt. Das Kammfilter 70 enthält (hier und in den folgenden Ausführungsbeispielen von Abspielgesäten) beispielsweise
zwei in Reihe geschaltete IH-Verzögerungsleitungen 71
und 72. Dieser Typ von Kammfilter hat, wie oben bereits erwähnt
wurde, bezüglich Kammfiltern mit nur einer einzigen lH-Verzögerungsleitung Vorteile bezüglich der Form der Sperrbereiche in der kammartigen Frequenzcharakteristik, durch
die Fähigkeit, die Leuchtdichte- und Farbartsignalkomponenten einwandfrei zu trennen, weniger von der Freguenzstabilität
der Komponenten des Eingangssignalgemxsches abhängt(eine hohe
Freguenzstabilität ist, wie erwähnt, bei Bildplattenspielern kaum zu erreichen). Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß
man bei allen diesen Beispielen auch Kammfilter des nur eine einzige lH-Verzögerungsleitung enthaltenden Typs verwenden
kann, insbesondere wenn die Schwierigkeiten bezüglich der FrequenzStabilität durch eins entsprechende Frquenzkorrektur
verringert v/erden oder bei Anwendungen, \*jq die Frequenzstabilität
von Natur aus kein größeres Problem darstellt.
- Um eine Kammfiiterckarakteristik für ©in Farbartsignal-Kammfilter
der oben erwähnten Art zu erhalten (d.
h. eine Filtercharakteristik mit D'ürchlaßbereichen bei unge- " raden Vielfachen der halben E<s±lenfrequenz und Nullstellen
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bei Vielfachen der Zeilenfrequenz), wird das Signal an der Verbindung
der beiden Verzögerungsleitungen, also am Ausgang der Veraöferungsleitung 71 in einer Signalvereinigungsschaltung 74
subtraktiv mit der Summe des Eingangssignales an der Klemme Ta
und des Ausgangssignals (also dem Signal am Ausgang der Verzögerungsleitung 72)subtraktiv vereinigt. Eine Summierung der
Eingangs- und Ausgangssignale erfolgt in einer Signalvereinigungsschaltung
73; die Anteile der Eingangs- und Ausgangssignale müssen hinsichtlich der Amplitude bezüglich des von der
Mitte der Reihenschaltung der Verzögerungsleitungen abgegriffenen Signales richtig bemessen werden, um die gewünschte Auslöschung
der Signalkomponenten mit Frequenzen von Vielfachen der Zeilenfrequenz zu erreichen; bei der dargestellten Anordnung ist das geeignete Wichtungsverhältnis 1:2. Die Signalvereinigungsschaltung
73 soll also geeignete Abschwächer enthalten, so daß ihr Ausgangssignal der Summe eines Eingangssignales
halber Amplitude und eines Ausgangssignales halber Amplitude entspricht.
Das Ausgangssignal der subtraktiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung 74 steht an einer ersten Ausgangsklemme
Tj3 des Filters zur Verfügung und wird einem Bandfilter
81 zugeführt, dessen Durchlaßband bezüglich der Hilfs- oder Farbträgerfrequenz fs (z.B. 1,53 MHz) zentriert ist und dessen
Bandbreite etwa der der Seitenbänder des eingebetteten Farbträgersignals (z.B. f_t* 500 kHz) ist. Das Ausgangssignal
des Bandfilters 81 entspricht also dem Farbartsignal,das
in den mittleren Bandbereich des Eingangssignalgemisches eingebettet ist, während die Leuchtdichtesignalkomponenten aus
dem unteren und mittleren Bandbereich im wesentlichen unterdrückt sind. Dieses abgetrennte Farbartsignal wird durch Mischen
mit dem Ausgangssignal eines Oszillators 85 in einem Modulator 83 in der Frequenz nach oben in ein für das Ausgangssignal
gewünschtes Frequenzband verschoben. Der Oszillator 85 kann z.B. aus der Frequenz f-,+ί.,, (z.B.3,58 MHz+1,53
S S
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-26-MHz ss 5,11 MHz) arbeiten, so daß die bei der Modulation entstehenden
Differenzfrequenzen in ein Frequenzband fallen, das bezüglich der gewünschten Farbträgerausgangsfrequenz fg zentriert
ist ( z.B. die NTSC-Farbträgerfrequenz von 3,58 MHz). Mit dem Ausgang des Modulators 83 ist ein Bandfilter 87 gekoppelt,
das einen um £ zentrierten Durchlaßbereich geeigneter Breite (z.B. S3- 500 kHz) hat und die gewünschten Differenzfrequenzen
durchläßt.
Das Kammfilter 70 des Gerätes gemäß Fig. Ib
enthält ferner eine SignalVereinigungsschaltung 76 zur additiven
Vereinigung des am Ausgang der Verzögerungsleitung 71 auftretenden Signals mit der in der Amplitude entsprechend
bemessenen Summe des Eingangs- und Ausgangssignals (also des Ausgangssignals der Signalvereinigungsschaltung 73), so daß
sich ein Kammfilter des oben erwähnten Leuchtdichtesignalkammfiltertyps
ergibt, das Durchlaßbereiche bei Vielfachen der Seklenfrequenz und Nullstellen bei ungeradenVielfachen der
halben Zeilenfrequenz hat. Das Ausgangssignal der Signalvereinigungsschaltung 73 wird der Signalvereinigungsschaltung
76 jedoch über ein Hochpaßfilter 77 zugeführt, damit der nicht aufgeteilte niederfrequente Bereich des Leuchtdichtesignalspektrums
keiner Kammfilterung unterworfen wird. Das Hochpaßfilter 77 kann z.B. ähnlich ausgebildet sein wie das
Hochpaßfilter 20 in Fig. la und ein Tiefpaßfilter 77A für das
zugeführte Signal, sowie eine Signalvereinxgungsschaltung 77C enthalten, in der das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters
mit einer ungefilterten Version des zugeführten Signals subtraktiv vereinigt wird, welche ein Verzögerungsglied 77B
(dessen Verzögerungscharakteristik im wesentlichen der des Tiefpaßfilters 77A entspricht) durchlaufen hat. Ähnlich wie
beim Hochpaßfilter 20 liegt die Grenzfrequenz fCQ des Hochpaßfilters
77 vorzugsweise gerade unterhalb der tiefsten Seitenbandfrequena des eingehegten Farbträgers (z.B. t =■ 1 MHz)
Das vom Ausgang der ersten Verzögerungsleitung 71 abgenomme-
30*844/0941
ne "Mittelpunktsignal" wird der SignalVereinigungsschaltung
76 über ein Verzögerungsglied 75 zugeführt, dessen Verzögerungscharakteristik im wesentlichen der des Verzögerungsgliedes
77B entspricht.
Das Ausgangssignal der additiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung
76 wird einer Ausgangsklemme Tc zugeführt
und enthält nicht kammgefilterte niederfrequente Leuchtdichtesignalkomponenten (deren Frequenzen unter f liegen)
und kammgefilterte LeuchtdichteSignalkomponenten aus dem
mittleren und oberen Bandbereich, wobei jedoch die Färbartsignalkomponenten
aus dem mittleren Bandbereich im wesentlichen fehlen. Das Ausgangssignal der Signaivereinigungsschaltung 7€1
wird einem Verzögerungsglied 82 zugeführt, das die Leuchtdichtesignalkomponenten
um eine solche Zeitspann® verzögert, daß
die Gesamtverzögerungszeit der Leuchtdichtesignalkomponenten mit der Verzögerung der Farbartsignalkomponenten (die im wesentlichen
zwischen der .^«sgarigskleriSie T^5 bis zum Ausgang
eines Bandfilters 37 auftreten) praktisch übsre.insfeiiiff&t. Das
Leuchtdichteausgangssignal des "asTEÖgarariCfsgliedes 82 wird mit
dem frequenzverschobenen Farbartansgangssignal des Bandfilters
87 in einer Signalvereinigungsschaltmig 9O mi einsm Ausgangssignalgemisch
vereinigt, bei dem es sich s-B,, um ein NTSC-Signal
handeln kann, das sich für die Verarbeitung durch einen üblichen FarbfernsehempfSnger eignete
Die lH-Verzögerungsleitungen 31? 71 und 72 der
in den Fig. la und Ib dargestellten ümcodiergeräte können ζ.
B, breitbanäige ültraschall-'/sr^erungsleituagen sein, wie sie
von der Corning Glass Co« in den Handel gebracht werden; die Modulatoren 43 miä 83 sind vorzugsweise Ringsiodulatoren, die
für relativ kurse 7ersögerungszelt.sn bemessenen Verzögerungszünder
25, 32f 42, 45, ?7B tsnd 82 können s*Bs durch Koaxialleitungsstäcke
entsprechender Länge gebildet warden und die
Oszillatoren 45 und 35-können z.B. Start-Stopp-Oszillatoren
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sein, die durch ein Signal der Zeilenfrequenz H gesteuert werden,
das in Beziehung mit dem verarbeiteten Signalgemisch steht.
Das in Fig. 2a dargestellte Gerät ist eine Abwandlung des Aufzeichnungs-Ümcodiergerätes gemäß Fig. la, bei
dem zwischen der Ausgangsklemme C* des Leuchtdichtesignalkammfilters
und dem Eingang des Verzögerungsgliedes 42 eine zusätzliche Signalvereinigungsschaltung 40 eingeschaltet ist. Die
Signalvereinigungsschaltung 40 bewirkt eine Addition des an der
Klemme T< liegenden Signales mit dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters
21 im Hochpaßfilter 20 und liefert das erzeugte Summensignal
an den Eingang des Verzögerungsgliedes 42. Im übrigen
entspricht die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2a genau der gemäß Fig. la.
Für das Verständnis der Funktion der zusätzlichen SignalVereinigungsschaltung 40 ist es wichtig zu wissen, daß
bei dem in Fig. la dargestellten ümcodiergerät von Natur aus eine gewisse Horizontalaperturkorrektion (d.h. eineHochfrequenzversteilerung)
des Leuchtdichtesignals eintritt. Die für das Leuchtdichtesignal-Kammfilter mit einer einzigen lH-VerzÖ-gerungsleitung
geeignete Wichtung der der Addierschaltung 35 zugeführten Eingangssignale (d.h. eine solche Amplitudenbemessung,
daß dieJKompcunenten bei ungeraden Vielfachen der halben
Zeilenfrequenz herausfallen) ist IiI; der Äddierschaltung 35
werden also das Eingangs- mid Äusgaagssignal der Verzögerungsleitung
in Form von Versionen voller Amplitude zugeführt und diese verstärken sich bei Vielfachen der Zeilenfrquenz im Effekt
zu Leuchtdichtesignalkoaponenten doppelter Amplitude bei
den Maxima der Durchlaßbäader für Frequenzkomponenten oberhalb
der Grenzfrequenz f des Eoshpaßfilters 20. Das Ausgangssignal
der Verzögerungsleitung leistet jedoch zu den Leuchtdichtesignalkomponenten
im ungeteilten unteren Frequenzband (unter f,,-.) keinen Beitrag, d.h. der Äddierschaltung 35 werden nur von
der Klemme C2 niederfrequente Lsuchtdichtesignalkomponenten
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zugeführt. Als Folge davon haben die einer Kammfilterung unterworfenen
Leuchtdichtesignalkomponenten aus dem mittleren und oberen Frequenzbandbereich praktisch die doppelte Maximalamplitude
wie die der keiner Kammfilterung unterworfenen niederfrequenten Komponenten. Wenn eine Hochfrequenzüberhöhung
dieses Ausmaßes und der durch die Wahl von f bestimmten Lage im Frequenzspektrum sowie der Frequenzgangabfall (der durch
die Eigenschaften des Tiefpaßfilters 21 bestimmt wird) wünschenswert sind, kann die Schaltungsanordnung gemäß Fig. la
ohne Abänderung verwendet werden. Wenn jedoch diese Versteilerung der Höhen wieder rückgängig gemacht werden soll, kann
man die Modifikation gemäß Fig. 2a verwenden. Das der Signalvereinigungsschaltung
40 vom Tiefpaßfilter 21 zugeführte Eingangssignal besteht aus den niederfrequenten Komponenten des
Signals an der Klemme T2, die also die Amplituden des niederfrequenten
Signalteils praktisch verdoppeln und den Frequenzgang im niederfrequenten Teil dadurch dem Frequenzgang im
kammgefilterten Teil des Spektrums angleichen. Wenn die beschriebene Hochfrequenzüberhöhung in einem gewissen Grade,
nicht jedoch im Verhältnis 2:1 wie bei der ungeänderten Ausführungsform gemäß Fig. la erwünscht ist, kann man die Modifikation
gemäß 2a verwenden und das der Signalvereinigungsschaltung 40 zugeführte Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 21
durch ein geeignetes Dämpfungsglied entsprechend abschwächen. Wenn man dieses Dämpgungsglied verstellbar macht, läßt sich
die Versteilerung des Leuchtdichtesignals nach Wunsch einstellen.
Auch bei dem Abspiel-ümcodiergerät gemäß Fig. Ib tritt automatisch eine gewisse Hochfrequenzüberhöhung ein, die
mit der vergleichbar ist, welche in Verbindung mit Fig. la-,.erläutert
wurde. Für das Leuchtdichte-Kammfilterausgangssignal an der Klemme 1Sn ist nämlich die Frequenzansprache im nicht
kammgefilterten unteren Band (das nur vom Mittelpunktsignal geliefert wird) nur halb so groß wie im kammgefilterten mitt-
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leren und oberen Frequenzbandbereich (der sowohl durch die
halbe Summe der Eingangs- und Ausgangssignale als auch durch das Mittelpunktsignal geliefert wird. Fig. 2b zeigt eine Abwandlung
des Abspielumcodiergerätes gemäß Fig. Ib, bei dem u.a.
Maßnahmen zur Beseitigung oder Verringerung deiferwähnten Hochfrequenzüberhöhung
vorgesehen sind. Die abgewandelte Schaltungsanordnung enthält eine zusätzliche Signalvereinigungsschaltung
101, die zwischen die Filterausgangsklemme T_ und den Eingang des Verzögerungsgliedes 82 geschaltet ist. Die Signalvereinigungsschaltung
101 vereinigt additiv das Signal von der Klemme TQ mit dem Ausgangssignal eines zusätzlichen Tiefpaßfilters
100 (dessen Grenzfrequenz der des Tiefpaßfilters 77A entspricht), an dessen Eingang des Mittelpunktsignal vom
Ausgang der Verzögerungsleitung 71 liegt. Der Ausgang des
Tiefpaßfilters 100 liefert den Mittelpunktsignalbeitrag für die additive Signalvereinigungsschaltung 76 für Frequenzen des
unteren Bandes, so daß der Frequenzgang im unteren Teil des Frequenzbandes in der gewünschten Weise angehoben wird. Wie
bei Fig. 2a kann durch ein verstellbares Dämpfungsglied für das zusätzliche Signal eine Möglichkeit für eine Verstellung
der Hochfrequenzversteuerung geschaffen werden.
Der einzige weitere unterschied zwischen Fig. Ib
und Fig.2b besteht darin, daß der Ausgang des Tiefpaßfilters
77A (das das Tiefpaßfilteretenent des Hochpaßfilters 77 darstellt)
über einen Phaseninverter mit der additiv arbeitenden
Signalvereinigungsschaltung 101 gekoppelt ist. Diese zusätzliche
Verbindung dient dazu, eine gewisse vertikalaperturkorrektur zu bewirken, d.fcu eine Detailverbesserung in Vertikalrichtung.
Durch Änderung der Größe des vom Intrerter 102 gelieferten
Signals, z.B. durch ein verstellbares Dämpfungsglied in der Verbindung sur Signalvereinigaigsschaltung 101,
kann eine Möglichkeit zur wunschgeraäßea Verstellung des Rades
der Vertikalaperturkorrektur geschaffen werden» Eine Beschränkung
dieses zusätalichea Signals auf Frequenzen im nicht ge-
5 308844/0941
teilten unteren Frequenzband (wie bei der dargestellten Abnahme dieses Signals vom Ausgang des Tiefpaßfilters 77A) ist zweckmäßig
um zu verhindern, daß die gewünschte Kammfilterung oberhalb fön f rückgängig gemacht wird.
Die Fig. 2a und 2b zeigen, wie die Kammfilterung bei den Geräten gemäß der Erfindung mit einer Steuerung
von Horizontal- und Vertikalaperturkorrektureffekten vereinigt werden kann. Um die Erläuterung der folgenden Ausführungsbeispiele
nicht unnötig zu komplizieren, wird die Aperturkorrektur bei den folgenden Ausführungsbeispielen nicht erwähnt,
selbstverständlich kann sie auch dort Anwendung finden und es dürfte dem Fachmann aufgrund der in Verbindung mit Fig. Ib und
2b gegebenen Lehren keinerlei Schwierigkeiten bereiten, die entsprechenden Maßnahmen zu treffen.
Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Abwandlung des Aufzeichnungs-ümcodiergerätes gemäß Fig. la* bei der u.a. a)
die Reihenfolge der Hoäpaßfiltsrung imä Kammfilterung beim
Farbartsignalkammfilter gegenüber de? bsi Fig, la umgekehrt
ist und b) die gewünschte Leuchtdichtesignalkaasmfiltercharakteristik
durch einen subtraktive)! Prozess erhalten wird.
Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 wird das Eingangssignal, z.B. ein SiTSC-Farfofernsehsignal, ganz
einer 1H-Verzögerungsleitung 31 zugeführt. Das Eingangssignal und das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 31 werden in
der Subtrahierschaltung 33 voneinander subtrahiert, wobei ein Ausgangssignal entsteht, das im ganzen Frequenzband kammgefiltert
ist (mit Durchlaßbereichen, die bezüglich ungerader Vielfacher der halben Zeilenfrequenz zentriert sind und Nullstellen
bei Vielfachen der Zeilenfrequenz). Das Ausgangssignal
der Subtrahierschaltung 33 wird einem Hochpaßfilter 120
zugeführt, das nur diejenigen Komponenten des karamgefilterten
Ausgangssignals durchläßt, die über dem nicht geteilten
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unteren Frequenzbandbereich liegen. Das Hochpaßfilter 120 enthält
beispielsweise ein Tiefpaßfilter 121, ein Verzögerungsglied
125 und eine Subtrahierschaltung 123. Die Schaltung und die Grenzfrequenz f_ entsprechen denen des Hochpaßfilters 20.
Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 123, das an einer
Klemme T31 zur Verfügung steht, entspricht dem Ausgangssignal
an der Klemme T3 in Fig. la und wird durch eine Schaltung verarbeitet,
die wie bei Fig. la ein Bandfilter 41, einen Modulator 43, einen Oszillator 45 und ein Bandfilter 47 enthält und
das gewünschte in der Frequenz verschobene einzubettende geträgerte
Farbartsignal an den einen Eingang einer das Ausgangssignalgemisch erzeugenden Signalvereinigungsschaltung
50 liefert.
Das Signal an der Klemme T3, wird bei der Anordnung
gemäß Fig. 3 jedoch zusätzlich noch als Eingangssignal für eine SignalVereinigungsschaltung 135 verwendet, in der es
subtraktiv mit einer nicht kammgefilterten Version des Eingangssignalgemisches
vereinigt wird. Das nicht kammgefilterte Signalgemisch wird vom Ausgang der 1H-Verzögerungsleitung 31
abgenommen und der SignalVereinigungsschaltung 135 über ein
Verzögerungsglied 132 zugeführt, dessen Verzögerungscharakteristik der des Verzögerungsgliedes 125 wenigstens annähernd
entspricht.
Trifft man Maßnahmen, um in der Signalvereinigungsschaltung
135 die Amplituden der zu kombinierenden Singangssignale in gewünschter Weise einstellen zu können (z.B.
daß man den Beitrag des Signales von der Klemme T31 im Verhältnis
zu den anderen Signalen halbiert, um den oben beschriebenen, bei der Signalvereinigung auftretenden Verdopplungseffekt
rückgängig zu machen)„ kann man an einer Ausgangsklemme
T41 der SignalVereinigungsschaltung 135 ein Ausgangssignal
erzeugen, bei dem die unerwünschten Komponenten (bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz) eines nicht kammge-
3098
2319763
filterten Signales im mittleren und oberen Bandbereich durch
Subtraktion von einem Farbartkammfilterausgangssignal unterdrückt wurden. Das Signal an der Ausgangsklemme T*, wird wie
bei Fig. la weiter verarbeitet, in dem es über ein Verzögerungsglied
42 der Signalvereinigungsschaltung zur Bildung des Ausgangssignalgemisches zugeführt wird.
Es ist ersichtlich, daß die nicht kammgefilterte niederfrequente Komponente des Ausgangssignalgemisches bei
der in Fig. 3 dargestellten Anordnung durch die Verzögerungsleitung 31 um eine Zeilendauer verzögert worden ist, während
dies bei Fig. la nicht der Fall ist, da dort die Verzögerungsleitung 31 von diesem Signal nicht durchlaufen wird. Die Verzögerung
der niederfrequenten Komponenten um eine Zeilendauer, wie bei Fig. 3, hat für die Aufzeichnung den Vorteil, daß man
die niederfrequenten Komponenten bei der späteren Verarbeitung des Signals mit dem eingebetteten Hilfs- oder Farbträger
(im Abspielgerät) an der Verzögerungsleitung vorbeileiten ^ kann, ohne daß bei der schließlichen Bildwiedergabe eine übertriebene
vertikale Trennung der niederfrequenten Komponenten von anderen zugehörigen Bildkomponenten eintritt. Dieser Vorteil
wird im Zuge der Erläuterung weiterer Ausführungsbeispiele von Wiedergabegeräten noch klarer werden.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform
des Abspielumcodiergerätes gemäß Fig. Ib, bei dem das Eingangssignal
des Kammfilters durch ein Bandfilter auf einen verhältnismäßig schmalen mittleren Bandbereich begrenzt wird,
in.den sich die Leuchtdichtesignalkomponenten mit den eingebetteten
geträgerten Farbartsignalkomponenten teilen, während sowohl die niederfrequenten als auch die hochfrequenten Komponenten
des Eingangssignals am Kammfilter vorbei geleitet
werden.
309844/0
2319761
Bei dem Gerät gemäß Fig. 4 wird ein Eingangssignalgemisch mit eingebettetem Hilfs- oder Farbträger, das
z.B. von einer Bildplatte abgespielt worden ist, über ein Bandfilter 150 einer Eingangsklemme T1 eines Kammfilters
Cl
zugeführt. Das Bandfilter 150 kann z.B. eine Bandsperre 15OA enthalten, deren Eingang das Signaigemisch zugeführt ist und
deren Ausgang mit einer Signalvereinxgungsschaltung 15OC gekoppelt
ist, in der das Ausgangssignal der Bandsperre 150A mit einer ungefilterten Version des Eingangssignalgemisches, die
ein Verzögerungsglied 150B durchlaufen hat, subtraktiv vereinigt wird. Die Verzögerungseigenschaften des Verzögerungsgliedes 150B. entsprechen den Verzögerungseigenschaften der
Bandsperre 150A. Das von der Bandsperre 150A gesperrte Frequenzband entspricht dem aufgeteilten nfctleren Bandbereich
(z.B. f ",ί 500 kHz) .
Das Kammfilter 70* enthält zwei in Reihe geschaltete
IH-Verzögerungsleitungen 71 und 72, eine Signalvereinigungsschaltung
73 für die Summierung des Eingangs- und Ausgangssignales der Verzögerangs leitungsanordnung mit entsprechender
Wichtung, und eine Signalvereinigungsschaltung 74 zur subtraktiven Vereinigung des Mittelpunkt-Signales
(vom Ausgang der ersten IH-Verzögerungsleitung 71) mit dem
Ausgangssignal der Signalvereinigungsschaltung 73. Diese Schaltungselemente bilden ein Farbartsignal-Kammfilter ähnlich
dem gemäß Fig. Ib für die Ausgangssignale der Signalvereinigungsschaltung
74, welche an einer Ausgangsklemme T, ,
des Filters zur Verfügung stehen * Die an der Ausgangsklemme T, , liegenden Signale werden durch eine Schaltungsanordnung
mit einem Bandfilter 81, einem Modulator 83, einem örtlichen Oszillator 85 und einem Bandfilter 87 verarbeitet, wie bei
Fig. Ib, um die Frequenz des Farbartsignals in den für das
Ausgangesignal (NTSC-Signal) gewünschten Bereich zu verschieben.
Das Bandfilter-81 kann wegen des erwähnten kammbegrenzungseffektes
des im Eingang liegenden Bandfilters 150 gewünsehtenfalls auch weggelassen werden.
- 30S844/0S41 -
Das Kammfilter 70' enthält ferner eine Signalvereinigungsschaltung
76' zur additiven Vereinigung des Mittelpunktsignales mit dem Ausgangssignal der Signalvereinigungsschaltung 73. Diese Eingangssignale werden der Signalvereinigungsschaltung
76· direkt zugeführt und nicht wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. Ib unter Verwendung des Hochpaßfilters
77 und des Verzögerungsgliedes 75. Das Leuchtdichte* Kammfilterausgangssignal der additiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung
76' an der Ausgangsklemme T , enthält wegen des erwähnten Begrenzurigseffektes des im Eingang liegenden Bandfilters 150 nur Komponenten des mittleren Frequenzbahdbereices.
Diese kammgefilterten Komponenten aus dem mittleren Frequenzbandbereich
werden in einer Addierschaltung 160 mit nicht kammgefilterten Komponenten aus dem unteren und oberen Teil
des Frequenzbandes vereinigt, welch letztere vom Ausgang der Bandsperre 150 abgenommen werden. Der Ausgang der Addierschaltung
116 liefert ein Leuchtdichteeiagangssignal (über ein Verzögerungsglied
82) an eine Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung
90 zur Vereinigung rsit dem das in der Frequenz verschobene Farbartsignal enthaltenden Ausgangssignal des Bandfilters
87.
Ein besonderer Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 4 besteht darin, daß das Kammfilter 70' nur eine verhältnismäßig
kleine Bandbreite (z.B. etwa 1 MHZ) zu haben braucht, was sich insbesondere in den geringeren Kosten für die IH-Verzögerungsleitungen
bemerkbar macht.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des Gerätes gemäß Fig. 4 bei der der Vorteil der geringen Bandbreite erhalten
bleibt, während es die Durchfphrung der Frequenzverschiebung vor der Kammfilterung ermöglicht, eine verhältnismäßig
bdLlige, im Handel erhältliche, schmalbandige Ultraschall-Verzögerungsleitung
(z.B. Amperex Typ DL45 1H-Verzögerungsleitung) zu verwenden. Bei der Ausführungsform ge-
309844/0941
mäß Pig. 5 wird das Eingangssignalgemisch mit eingebettetem
Farbträger wie bei Fig. 4 einem Bandfilter 150 zugeführt. Das Ausgangssignal des Bandfilters 150 wird jedoch mit Schwingungen
der erwähnten Farbträgersummenfrequenz (z.B. f_+f_i)
vom Oszillator 152 in einem Modulator 154 gemischt, bei dem es sich vorzugsweise um einen Ringmodulator (doppelt symmetrischen
Modulator ) handeln kann.
Die Anordnung der Schaltungselemente 71, 72, 73, 74 und 76' im Kammfilter 70" der Fig. 5 entspricht der Schaltung
gemäß Fig. 4. Als lH-Verzögerungsleitungen 71 und 72
können jedoch hier die oben erwähnten Typen (z.B. DL45) verwendet
werden, die die schmalbandigen Differenzfrequenzen (z.B. im Frequenzband 3,58 MHz t 500 kHz) des Modulationsproduktes
durchlassen, während die Summenfrequenzen im wesentlichen gesperrt werden. Da einer der im Kammfilter 70" für die
Signalvereinigung verwendeten Beiträge jedoch das unverzögerte Eingangssignal ist, wird man zweckmäßigerweise im Modulator
154 Maßnahmen treffen (z.B. ein Tiefpaß- oder Bandpaß-Filter
vorsehen), um die resultierenden Summenfrequenzen zu unterdrücken, bevor das Signal der Eingangsklemme t_„ des
CL
Kammfilters zugeführt wird.
Am Ausgang der subtraktiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung
74 bzw. an der Ausgangsklemme Tj., treten
abgetrennte Farbartsignalkomponenten mit der für das Ausgangssignal gewünschten spektralen Lage auf. Durch Auswahl
dieser Komponenten mittels des Bandfilters 87 erhält man einfach das Farbartsignal für die Zuführung zur Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung
90.
Abgetrennte Leuchtdichtesignalkomponenten lediglich des aufgeteilten Bandbereiches treten am Ausgang der
additiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung 76' (Ausgangsklemme
Tc„) auf, sie liegen jedoch nicht im richtigen
30 9844/09 41
Band für das Ausgangssignal ( da sie aus ihrer normalen Lage
im mittleren Bandbereich in eine höhere Frequenz umgesetzt worden sind). Die Herabsetzung der Frequenz dieser Leuchtdichtesignalkomponenten in die richtige Lage im mittleren Bandbereich
erfolgt durch eine zusätzliche Mischung mit Schwingungen von einem Oszillator 152 in einem Modulator 156, bei dem es
sich z.B. um esien Ringmodulator handeln kann. Die Differenzfrequenzen
im Modulationsprodukt bilden die kammgefilterten
Leuchtdichtesignalkomponenten des mittleren Bandbereiches, die in einer additiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung 16Ö
zu den nicht kammgefilteren Komponenten des unteren und oberen Bandbereichs vom Ausgang der Bandsperre 150A addiert werden.
Das Ausgangssignal der Signalvereinigungsschaltung 116 bildet
das Leuchtdichteeingangssignal für die Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung
90.
Es sei bemerkt, daß die Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 4 und 5 Ausführungsbeispiele von Abspielgeräten
darstellen, bei denen die Anforderungen an die Bandbreite der Verzögerungsleitungen dadurch herabgesetzt werden, daß diese
Verzögerungsleitungen für die Komponenten aus dem unteren Bereich des Frequenzbandes überbrückt sind. Arbeitet man jedoch
sowohl auf der Wiedergabeseite als auch auf der Aufzeichnungsseite effektiv mit einer entsprechenden überbrückung für die
niedrigen Frequenzen, so geraten leider die Komponenten aus dem unteren Bandbereich bezüglich der zugehörigen Komponenten
in vertikaler Hinsicht merklich außer Tritt. Wenn andererseits im Aufzeichnungsgerät auf eine überbrückung der Verzögerungsleitung
für die Frequenzen aus dem unteren Bandbereich verzichtet wird, ist man auf der Wiedergabeseite frei und kann mit
einer überbrückung für die niedrigen Frequenzen arbeiten oder nicht, wobei dann in jedem Falle das Außer-Tritt-Fallen wesentlich
weniger sichtbar ist. Die Kosten einer breitbandigen Verzögerungsleitung sind offensichtlich auf der Aufzeichnungsseite tragbar, wenn dadurch die Möglichkeit geschaffen wird,
3098U/0941
auf der KonsumentenSeite, also beim Plattenspieler, kostensparende,
schmalbandige Verzögerungsleitungen verwenden zu können.
Fig. 6 zeigt eine Ausfuhrungsform eines Abspiel-Umcodiergerätes,
bei dem die Leuchtdichtesignal-Kammfiltercharakteristik durch den oben bereits erwähnten subtraktiven Prozess
erreicht wird. Das Kammfilter 7OA des Gerätes gemäß Fig.6 enthält die bereits beschriebene Anordnung der Schaltungselemente
71, 72, 73 sowie 74 und liefert ein Farbartsignal-Kammfilterausgangssignal
am Ausgang einer subtraktiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung 74 (Ausgangsklemme T_) , das Kammfilter
enthält jedoch kein Gegenstück zu der additiven Signalvereinigungsschaltung 76' in Fig. 5. Das der Ausgangsklemme
T zugeführte Mittelpunktsignal (von der Verbindung der beiden Verzögerungsleitungen 71 und 72) ist vielmehr ein nicht
kammgefiltertes Signal.
Bei dem Gerät gemäß Fig. 6 wird das ganze Frequenzband des Eingangsignalgemisches mit Schwingungen geeigneter
Frequenz (f · + f ) vom Oszillator 152* in einem Modu-
S S
lator 154' gemischt, bei dem es sich um einen bezüglich des
Trägers nichtjsymmetrischen Modulator handeln kann. Eines der
Modulationsprodukte entspricht einem Träger der Frequenz 2f_,+ 2f_ (also z.B. etwa 10,2 MHz) , wobei der Hilfs- oder Farbträger
in dessen unteres Seitenband bei einer Frequenz von f_j+
2f (also z.B.etwa 8,7 MHz) fällt. Der Ausgang des Modulators
s
154' ist mit einem Restseitenbandfilter 155 verbunden, das eine
Bandpaßcharakteristik mit dem Träger an einem Mittelpunkt beim hochfrequenten Abfall hat.
Die kammgefilterten Farbartsignalkomponenten, die die Hilfs- oder Farbträgerfrequenz (f_f+2f_) umgeben, erscheinen
an der Ausgangsklemme T and werden durch ein Bandfilter 157 selektiv einem Modulator 156* zugeführt, in dem
30S644/QS41
sie mit den Ausgangsschwingungen der Frequenz (f ,+fe) des Oszillators
152 gemischt werden. Die Differenzfrequenzen im Modulationsprodukt,
die die Farbartsignale in der (für ein NTSC-Signal) gewünschten Frequenzlage um f enthalten, werden durch
ein Bandfilter 87 ausgefiltert und der Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung 90 zugeführt.
Das kammgefilterte Farbartsignal vom Ausgang des Bandfilters 157 wird ferner einer Signalvereinigungsschaltung
163 zugeführt, in der es mit einem nicht kammgefilterten Signalge misch (mit frequenzmäßig nach oben verschobener spektraler
Lage) subtraktiv vereinigt wird, welches von der Ausgangsklemme T über ein Verzögerungsglied 161 (das im wesentlichen der Verzögerung
des Bandfilters 157 angepaßt ist) zugeführt wird. Das Ausgangssignal der subtraktiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung
163 wird einem Hüllkurvendemodulator 165 zugeführt. Aus dem Ausgangssignal des Demodulators wird durch ein Tiefpaßfilter
167 ein im Basisband liegendes Leuchtdichtesignal gewonnen, das im mittleren Bandbereich kammgefilterte Komponenten
und im unteren und oberen Bandbereich nicht kammgefilterte Komponenten enthält. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters
167 wird der Signalvereinigungsschaltung 90 zugeführt, um das gewünschte (NTSC) Ausgangssignalgemisch zu bilden.
Fig. 6 ist typisch für eine Ausfuhrungsform, bei
der man mit einer Umsetzung in ein verhältnismäßig hochfrequentes Band arbeitet, so daß die Bandbreite des ganzen Signalgemisches
nur einen kleinen Prozentsatz der Trägerfrequenz ausmacht. Ein Frequenzband vorgegebener Bandbreite kann von einer
Ültraschallverzögerungsleitung bei hoher Trägerfrequenz nämlich leichter verarbeitet werden, da die prozentualen Frequenzunterschiede
kleiner sind.
Fig. 6 ist auch ein Beispiel für ein Abspielumcodiergerät, bei dem vor der Kammfilterung störende, kurzperi-
309844/0941
2319769
odige Schwankungen korrigiert werden, so daß man die eingangs diskutierten Vorteile hinsichtlich der Störfrequenzänderungen
im Eingangssignalgemisch erhält. Der Oszillator 152' ist zu
diesem Zweck z.B. als spannungsgesteuerter Oszillator ausgebildet, der durch das Ausgangssignal einer Phasenvergleichsschaltung
175 gesteuert wird. Die Phasenvergleichsschaltung 175 vergleicht das Ausgangssignal eines Referenzoszillators
177, der auf der Frequenz f_ arbeitet und z.B. ein kristallgesteuerter
3,58-MHz Oszillator ist, mit dem Farbsynchronsignal vom Ausgang einer Farbsynchronsignal-Torschaltung 173. Die
Torschaltung 173 wird durch zeilenfrequente Impulse aufgetastet, die durch eine Synchronisierimpulsabtrennstufe 171 aus
dem Eingangssignalgemisch gewonnen werden, und läßt das Farbsynchronsignal
der Frequenz f_ des kammgefilterten Farbartausgangssignals des Bandfilters 87 durch. Die beschriebene
Anordnung stellt eine Art von Phasenregelung dar, die das Ausgangssignal des Modulators 154' im wesentlichen frei von
unerwünschten Eingangssignalschwankungen zu halten strebt und sich auch für das Gerät gemäß Fig. 5 eignet.
In Fig. 7 ist eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß Fig. 6 dargestellt, die ein Restseitenbandfilter
155 enthält, das ein unsymmetrisches (f,+f_)-Trägerprodukt
eines nur einfach symmetrischen Modulators 154 '■ (dem das
Eingangssignalgemisch und das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten
Oszillators 152 zugeführt sind) sowie dessen unteres Seitenband (in dem der Farbträger auf die gewünschte Frequenz
f_ fällt) durchläßt. Die Bandfiltercharakteristik des Restseitenbandfilters 155* legt den Träger der Frequenz(f_,+
f_) in die Mitte des hochfrequenten Abfalles, so daß auch ein kleiner Teil des oberen Seitenbandes durchgelassen wird.
Der Modulationsgrad (prozentuale Modulation) des Trägers (f ,
+fs) im Modulator 154' wird verhältnismäßig klein gehalten.
Das Ausgangssignal des Restseitenbandfilters
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150 wird einer Eingangsklemme T , eines Kairanfilters 70A1 zügeführt.
Der innere Aufbau des Kammfilters 70A1 entspricht dem des Kammfilters 70A in Fig. 6, wobei die in der beschriebenen
Schaltung verwendeten Elemente 71, 72, 73 und 74 ein Farbartsignalkammfilterausgangssignal
an einer Klemme T ' (die mit dem Ausgang der subtraktiv arbeitenden Signalvereinigungsschaltung
74 verbunden ist) liefert. Im Gegensatz zu Fig. 6 fallen die Farbartsignalklemmen an der Klemme T , in den für
das (NTSC) Ausgangssignal gewünschten Spektralbereich, so daß das f -Farbartsignal für die Zuführung zur Ausgangs-Signal-Vereinigungsschaltung
90 direkt durch das Bandfilter 87 ausgefiltert werden kann.
An einer Klemme T1 des Kammfilters 7OA tritt
ein nicht kammgefiltertes Signalgemisch (das Mittelpunktsignal) auf, das über ein Verzögerungsglied 161 (welches im wesentlichen
der Verzögerung des Bandfilters 87 angepaßt isti einer SignalVereinigungsschaltung 163 zur·subtraktiven Vereinigung
mit dem Ausgangssignal des Bandfilters 87 zugeführt
wird. Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 163 wird
einem Hüllkurvendemodulator 165 zugeführt. Aus dem Äusgangssignal des Hüllkurvendemodulators 165 wird durch ein Tiefpaßfilter
167 ein Basisband-Leuchtdichtesignal gewonnen, das kammgefilterte Komponenten aus dem mittleren Bandbereich und
nicht kammgefilterte Komponenten aus dem niederfrequenten und hochfrequenten Bandbereich enthält und der Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung
90 zugeführt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 arbeitet wieder mit einer Kompensation der unerwünschten kurzperiodigen
FrequenzSchwankungen vor der Kammfilterung, wofür die
Schaltungselemente 171, 173, 175, 177 und 152· in einer Phasenregelschleife
dienen, die mit der gemäß Fig. 6 vergleichbar ist. Im Gegensatz bei der Anordnung gemäß Fig. 6 ist
jedoch bei Fig. 7 im Anschluß an die Signalkombination kein
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Modulator (156' in Fig. 6) erforderlich.
Fig. 8 und 9 zeigen die Anwendung des Erfindungsgedankens auf Geräte zur direkten Codierung von Farbbildinformation
in ein Signalformat mit eingebettetem Farbträger.
Bei Fig. 8 liefert ein Farbbildabtaster 200 bekannter Bauart uncodierte Farbbildinformation in.Form eines
Satzes von drei parallelen Videosignalen R, G und B, die dem Rot-, Grün- und Blau-Anteil des jeweils abgetasteten Filmbildes
entsprechen. Die Farbsignale werden einer üblichen Matrix 210 zugeführt, die die drei unabhängigen Eingangs signale in
einen neuen Satz von drei unabhängigen AusgangsSignalen einer
für die Codierung geeigneten Form (R-Y, B-Y und Y, wobei Y=O, 3R + O,59G + Ο,ΙΙΒ ist) umsetzt.
Die von der Matrix 210 erzeugten Farbdifferenzsignale
R-Y und B-Y werden jeweils einem entsprechenden Ringmodulator 231 bzw. 233 (also doppelt symmetrischen Modulatorschaltungen)
zugeführt. Den Ringmodulatoren 231 und 233 werden ferner entsprechende Phasen φΏ v und φ_ .. (die sich um 90°
ti— X β" JL
unterscheiden) von Bezugsschwingungen der für den eingebetteten Farbträger gewünschten Frequenz f , (z.B. 1,534091JlHz) zugeführt.
Die Ausgangs signale der Ringmodulatoren 231 und 233 werden durch eine Addlerschaltung 235 zu einem Farbartsignal
vereinigt, das effektiv in der Phase entsprechend dem Farbton und in der Amplitude entsprechend der Farbsättigung moduliert
ist. Die Bandbreite der Farbdifferenzsignale kann z.B. auf 500 kHz begrenzt sein und das Farbartsignal kann das Frequenzband
f ,^ 500 kHz einnehmen.
Das Farbartsignal vom Ausgang der Addierschaltung 235 wird einem Kammfilter zugeführt, das eine 1H-Verzögerungsleitung
241 und eine Signalvereinigungsschaltung 243 enthält, in der das Eingangs- und Ausgangssignal der Verzö-
309844/Ό941
gerungsleitung subtraktiv vereinigt werden. Das Ausgangssignal
der Signalvereinigungsschaltung 243 ist ein Farbartsignal,
das dadurch kammgefiltert ist, daß die Farbartsignalkomponenten bei und in der Nähe von ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz
durchgelassen und Farbartsignalkomponenten bei Vielfachen der Zeilenfrequenz gesperrt wurden.
Das Leuchtdichte-Ausgangssignal Y der Matrix 21O
wird einem Hochpaßfilter 250 zugeführt, welches an mit dem
Leuchtdichtesignal Y gespeistes Tiefpaßfilter 25OA und eine Signalvereinigungsschaltung
25OC enthält, in dem das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 25OA mit einer ungefilterten Version
des Leuchtdichtesignals Y, die ein Verzögerungsglied 25OB (das die Verzögerungscharakteristik des Tiefpaßfilters 25OA nachbildet
) durchlaufen hat, subtraktiv vereinigt wird.
Die Grenzfrequenz f des Hochpaßfilters 250
OO
entspricht der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 25OA und wird zweckmäßigerweise knapp unterhalb der untersten Seitenbandfrequenz
des eingebetteten Färbträgers gewählt (z.B. f = 1 MHz).
OO
Die über f liegenden Leuchtdichtesignalkomponenten gelangen vom Ausgang der Signalvereinigungsschaltung 25OC zu einem Kammfilter,
das eine 1H-Verzögerungsleitung 261 und eine Signalvereinigungsschaltung 263 enthält, in der das Eingangssignal
und das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 261 additiv vereinigt werden. Am Ausgang der S ignalVereinigungsschaltung
263 steht ein Leuchtdichtesignal zur Verfügung, dem die niederfrequenten
Komponenten (0 bis f ) fehlen und das oberhalb.von
OO
f kammgefiltert ist, so daß die Leuchtdichtesignalkomponen-
ten, die bei oder in der Nähe von Vielfachen der Zeilenfrequenz liegen, vorhanden, Leuchtdichtesignalkomponenten, die
bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen, jedoch unterdrückt sind.
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Die kammgefilterten Leuchtdichtesignalkomponenten
im Ausgangssignal der Signalvereinigungsschaltung 263 werden additiv mit a) einer nicht kammgefilterten niederfrequenten
Komponente, die vom Ausgang des Tiefpaßfilters 25OA abgenommen wird, und b) dem kammgefilterten Farbartausgangssignal
der Vereinigungsschaltung 243, in einer Ausgangs-Signalvereinigungsschaltung 270 zu einem Ausgangssignalgemisch mit
eingebettetem Farbträger vereinigt, wie es für die Aufzeichnung gewünscht wird.
Bei der direkten Codierung, wie sie "beispielsweise
in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben wurde, dient die Kammfilterung offensichtlich zur "Trog- oder Muldenbildung", da
hier im Codierer keine Trennung durchzuführen ist. Ein übersprechen
von in der Bandmitte liegenden "diagonalen" Leuchtdichgesignalkomponenten auf die Farbe wird dadurch praktisch
vermieden, daß diese Komponenten vor ihrer ersten Kombination mit der Farbinformation aus den Leuchtdichtesignal entfernt
werden. Da "diagonale" farbige Bildbestandteile andererseits zu Farbartsignalkomponenten führen können, die auf oder bei
Vielfachen der Zeilenfrequenz liegen, werden diese "diagonalen"
Farbartsignalkomponenten aus dem Farbartsignal im wesentlichen entfernt, bevor dieses zum ersten Mal mit der Leuchtdichteinformation
vereinigt wird. Jedes der beiden Signale, die sich in den mittleren Bandbereich des aufgezeichneten
Signalgemisches teilen, nimmt also nur Teile des Frequenzbandes
ein, die vom anderen Signal nicht beansprucht werden. Bei der späteren Verarbeitung des aufgezeichneten Signales
auf der Wiedergabeseite können die ineinander verschachtelten Leuchtdichte- und Farbartsignale durch Kammfilterung voneinander
getrennt werden, ohne daß ein übersprechen durch "diagonale" Bildteile auftreten kann.
Wenn auf der Wiedergabeseite eine Umcodierung des Farbsignalgemisches des beschriebenen Formats mit einge-
3098U/09
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bettetem Farbträger (z.B. Frequenz des eingebetteten Farbträgers 1,53 MHz; mehrfach genutztes, aufgeteiltes mittleres
Frequenzband 1 bis 2 MHz; Bandbreite des Leuchtdichtesignals O bis 3 MHz) in ein NTSC-Signal oder dgl. erfolgt, tritt bei
der späteren Verarbeitung der umcodierten Signale im Farbfernsehempfänger (auch ohne Verwendung eines Kammfilters im
Empfänger) kein Leuchtdxchteubersprechen auf die Farbe auf, da das umcodierte Farbartsignal in einem Frequenzband (3,08
bis 4,08 MHz) liegt, das keinerlei Leuchtdichteinformation enthält.
Wenn bei dem erwähntenBeispiel die Grenzfrequenz des Leuchtdichtesignals bei der Aufzeichung größer als
3 MHz gewählt wird, übt das Gerät gemäß Fig. 8 die zusätzliche Funktion aus, "diagonale" Leuiitdichtesignalkomponenten
durch Kammfilterung aus dem zu teilenden hochfrequenten Band zu entfernen. Es ist außerdem ersichtlich, daß bei dem zur
direkten Codierung dienenden Gerät gemäß Fig. 8 kein "eingebautes" übersprechen von hochfrequenten "diagonalen" Komponenten
vorhanden ist (wie es bei der Erläuterung des Aufzeichnungsumcodiergerätes diskutiert worden war), da vor dem Kammfilter
keine Vereinigung von Leuchtdichte- und Farbartinformation stattfindet.
In Fig. 9 ist eine Abwandlung des Codiergerätes gemäß Fig. 8 dargestellt, bei der die Leuchtdichtesigna
lkammfilterung (durch die Schaltungselemente 261' und 263')
vor der Hochpaßfilterung durch das Hochpaßfilter 250 stattfindet. Dies ermöglicht, die niederfrequente Komponente des
Leuchtdichteeingangssignales für die Signalvereinigungsschaltung 270 ( über ein Tiefpaßfilter 280, das der Verzögerungscharakteristik
des Tiefpaßfilters 250 angepaßt ist} vom Ausgang der 1H-Verzögerungsleitung abzunehmen. Hierdurch
wird eine überbrückung der Verzögerungsleitung für das untere Frequenzband auf der Aufzeichnungsseite vermieden, was.
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wie erläutert, aus Gründen der Freizügigkeit bei der Konstruktion
des Wiedergabegerätes wünschenswert ist.
Wenn es wünschenswert ist, nur den aufgeteilten, mehrfach genutzten mittleren Bandbereich des Leuchtdichtesignals
einer Kammfilterung zu unterwerfen und die "diagonalen" Leuchtdichtesignalkomponenten mit Frequenzen oberhalb davon im
aufgezeichneten Signal zu belassen, kann dies durch eine einfaöa
Abwandlung des Gerätes gemäß Fig. 9 erreicht werden: Man ersetzt die beiden angepaßten Tiefpaßfilter 25OA und 28O durch
zwei aneinander angepaßte Bandsperrfilter, deren Sperrbereich jeweils mit dem aufgeteilten mittleren Frequenzband übereinstimmt.
Man kann, wie es in der oben bereits erwähnten
DT-OS 2 213 920 erläutert ist, mit einer gegenüber der Echtzeit verlangsamten Bildplattenaufzeichnung arbeiten, indem man zeitlich
gedehnte Videosignale verwendet. Es dürfte einleuchtend sein, daß die anhand von Fig. 8 und 9 erläuterten Codierverfahren
sowie die anhand der Fig. la, 2a und 3 erläuterten Umcodierverfahren
sowohl mit Realzeit-Videosignalen als auch mit zeitlich gedehnten Videosignalen verwendet werden, wobei man
dann der Tatsache Rechnung trägt, daß die Zeilenfrequenz der zeitlich gedehnten Videosignale der Echtzeit-Zeilenfrequenz
geteilt durch den Zeitdehnungsfaktor entspricht.
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Claims (7)
- PatentansprücheEinrichtung zur übertragung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen entsprechend einem Farbbild, g ekennzeichnet durch eine Leuchtdichtesignalschaltung zur Entfernung von Signalkomponenten aus'dem Leuchtdichtesignal an mehreren regelmäßig beabstandeten Spektralbereichen in einem vorgegebenen Frequenzband; eine zum Erzeugen von Farbartsignalen, welche das vorgegebene Frequenzband einnehmen, dienende Farbartsignalschaltung, welche eine Vorrichtung enthält, die die Farbartsignale im wesentlichen auf Komponenten an den regelmäßig beabstandeten Spektralbereichen begrenzt; und eine Vereinigungsschaltung, welche die Ausgangssignale der Leuchtdichte- und Farbartsignalschaltungen zu einem kombinierten Signal (Signalgemisch) vereinigt, in dem sich die Leuchtdichtesignalkomponenten und die Farbartsignalkomponenten das vorgegebene Frequenzband ineinander verschachtelt teilen, ohne sich zu überlappen.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur überbrückung der Leuchtdichtesignalschaltung für Signale, die der Leuchtdichte des Farbbildes entsprechen und in einen Frequenzbereich fallen, der unterhalb des vorgegebenen Frequenzbandes liegt, und durch eine Schaltungsanordnung, die der Vereinigungsschaltung das Ausgangssignal der überbrückungsanordnung zuführt.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbartsignalschaltung ein Eingangssignalgemisch, das ein Farbarteingangssignal enthält, welches einen oberhalb des vorgegebenen Frequenzbandes liegenden Frequenzbereich einnimmt, und ein Leuchtdichteeingangssignal, das einen den höheren Fre-309844/0941quenzbereich mit dem Farbarteingangssignal teilenden Anteil enthält, zugeführt sind und daß die begrenzende Vorrichtung außerdem dazu dient, das Farbarteingangssignal mindestens teilweise von dem im höheren Frequenzbereich liegenden Anteil des Leuchtdichteeingangssignales zu trennen.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbartsignalschaltung außerdem mit dem Eingangssignalgemisch gespeist ist und zusätzlich dazu dient, den im höheren Frequenzbereich liegenden Anteil des Leuchtdichteingangssignals mindestens zum Teil von dem Farbarteingangssignal zu trennen.
- 5. Einrichtung zur Farbbildübermittlung miteiner Quelle für ein Signalgemisch enthaltend ein Signal entsprechend der Leuchtdichte eines Farbbildes mit einem ersten· Anteil, der einen ersten Frequenzbereich einnimmt und einem zweiten Anteil, der einen zweiten, höheren Frequenzbereich einnimmt, Signalkomponenten umfaßt, die dazu neigen, nur eine erste Vielzahl von regelmäßig beabstandeten Frequenzlagen im zweiten Frequenzbereich einnehmen und dazu neigt, frei von Signalkomponenten zu sein, die auf eine zweite Vielzahl von regelmäßig beabstandeten Frequenzlagen fallen, die zwischen die erste Vielzahl von Frequenzlagen verschachtelt sind, ferner enthaltend ein der Farbart des Farbbildes entsprechendes Signal, das den zweiten Frequenzband mit dem zweiten Anteil des Leuchtdichtesignals teilt und Signalkomponenten enthält, die dazu neigen, nur die zweite Vielzahl von Frequenzlagen einzunehmen, während Signalkomponenten die auf die erste Vielzahl von Spektralkomponenten fallen, fehlen, gekennzeichnet durch eine mit dem Signalgemisch gespeiste erste Kammfilteranorndung, welche eine Vielzahl von Nullstellen entsprechend der ersten Vielzahl von Frequenzlagen enthält und ein Farbartausgangssignal liefert, das frei von übersprechen von dem zweiten Leuchtdichtesignalanteil ist; und durch eine30984A/ 0 9M 1zweite" Kammfilteranordnung, der das Signalgemisch zugeführt ist und die eine Vielzahl von Nullstellen entsprechend der zweiten Vielzahl von Frequenzlagen enthält und ein Leuchtdichteausgangssignal liefert, das frei von übersprechen vom Farbartsignal ist.
- 6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum Oberbrücken der Kammfilteranordnung für den ersten Leuchtdichtesignalanteil, und eine Anordnung zum Bilden eines Ausgangssignals, der die Ausgangssignale der beiden Kammfilteranordnungen und der tiberbrückungsanordnung zugeführt sind.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Mischanordnung zur Frequenzverschiebung der Signalgemischkomponenten vor ihrer Zuführung zu der Kammfilteranordnung, bei der die Vielzahl von Nullstellen der ersten Kammfilteranordnung von der ersten Vielzahl von Frequenzlagen um den Betrag der Frequenzverschiebung verschieden sind und die Vielzahl von Nullstellen der zweiten Kammfilteranordnung/aer zweiten Vielzahl von Frequenzlagen um den Betrag der Frequenzverschiebung verschieden sind.309844/0 9 41
Applications Claiming Priority (2)
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GB1803672A GB1431378A (en) | 1972-04-19 | 1972-04-19 | Colour information translating systems |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3342762A1 (de) * | 1982-11-27 | 1984-05-30 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki | Videosignal-aufzeichnungs- und wiedergabegeraet |
US4567507A (en) * | 1982-03-19 | 1986-01-28 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Color television signal conversion device |
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