DE2329357A1

DE2329357A1 - CIRCUIT TO COMPENSATE FOR TIME ERRORS IN A SIGNAL, IN PARTICULAR A TELEVISION SIGNAL FROM A RECORDING DEVICE

Info

Publication number: DE2329357A1
Application number: DE19732329357
Authority: DE
Inventors: Walter Prof Dr Ing Bruch; Gerhard Dipl Ing Mahler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-06-08
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1974-12-19

Description

S~haltuJug zum Ausgleich von Zeitfehlern eines Signals, insbesondern eines Fernset1signels von einem Aufzeichnungsgerät Ein Signal, das von einem Aufzeichnungsgerät, z.B. einem Magnetband oder einer Dildplatte, entnommen wird, ist bekanntlich Zeitfehlern unterworfen, die durch Geschwindigkeitsschwankungen oder Ungenauigkeiten des A1lfzeichnungsträgers bedingt sind.S ~ haltuJug to compensate for timing errors in a signal, in particular a remote set signal from a recorder A signal sent from a recorder, e.g. a magnetic tape or a dildisk, is known to be time errors subject to fluctuations in speed or inaccuracies in the recording medium are conditional.

Zum Ausgleich solcher Zeitfehler ist es bekannt (DT-PS 1 014 153), ein vom fehlerhaften Signal abgeleitetes periodisches Signal, z.B. die Zeilensynchronimpulse eines Fernsehsignals, mit einem konstantem Signal in der Phase zu vergleichen und daraus eine Stellgröße abzuleiten, die eine im Weg des Signals liegende, elektronisch steuerbare Laufzeitleitung so steuert, daß die Zeitfehler verringert werden. Die Laufzeitleitung hat debei eine Grund laufzeit von z.B. 20 µs, die zum Zeitfehlerausgleich um einen variablen Teil von z.B. + 10 µs, also zwischen 10 und 30 Ws,geindert wird.To compensate for such time errors, it is known (DT-PS 1 014 153), a periodic signal derived from the faulty signal, e.g. the line sync pulses of a television signal, to compare with a constant signal in phase and derive a manipulated variable from this, the one in the path of the signal, electronically controllable delay line controls so that the timing errors are reduced. the The runtime line has a basic runtime of e.g. 20 µs, which is used to compensate for time errors is reduced by a variable part of e.g. + 10 µs, i.e. between 10 and 30 Ws.

Bei iner solchen Schaltung ist es auch bekannt (DT-AS 2 122 392), als steuerbare Laufzeitleitung einen elektronischen, getakteten Speicher, z.B. eine Eicerkettenschaltung, zu verwenden, die durch eine Taktimpulsfolge gesteuert ist. Diese Impulsfolge hat eine Grundfrequenz, die die Grund laufzeit bewirkt. Beim Zeitfehlerausgleich ändert sich die Frequenz um einen variablen Teil, der den variablen Teil der Grund laufzeit bewirkt. Die Frquenz der Taktimpulsfolge ist dabei im Sinne eines Zeitfehlerausgleichs durch die den Zeitfehler darstellende Stellgröße beeinflußt. Die Stellgröße steuert z.B einen die Taktimpulsfolge erzeugenden Taktgenerator derart, daß der. variable Teil der Frequenz der Taktimpulsfolge der Stellgröße proportional ist. Eine solche Schaltung liXt sjch Jis echte Regelschaltung aufbauen, indem das Signal @inter der Laufzeitleitung mit dem Vergleichssignal verglichen wir. Da hierbei ein geschlossener Regelkreis besteht, artoitet der Zeitfehlerausgleich im Hahn1en der Regelsteilheit über einen ausreichenden Bereich hinreichend genau. Andererseits 1leibt aber ei einer solchen Negelschaltung immer ein von der Itegelsteilheit abhängiger Restfehler bestehen.In such a circuit it is also known (DT-AS 2 122 392), an electronic, clocked memory, e.g. a Eicerkettenschaltung to use, which is controlled by a clock pulse train. This pulse train has a basic frequency that causes the basic running time. With time error compensation the frequency changes by a variable part, which is the variable part of the reason running time causes. The frequency of the clock pulse sequence is in the sense of a time error compensation influenced by the manipulated variable representing the time error. The manipulated variable controls e.g. a clock generator generating the clock pulse sequence in such a way that the. variable Part of the frequency of the clock pulse train is proportional to the manipulated variable. One Such a circuit can be built into a real control circuit by adding the signal @inter we compared the delay line with the comparison signal. Since this is a closed Control loop exists, the time error compensation artoitet in the cock of the control steepness with sufficient accuracy over a sufficient range. On the other hand, 1 remains ai with such a level switching there is always a residual error that depends on the slope of the level exist.

Bei einer reinen Stauerschaltiing mit Vorwärtssteuerung läßt sich eine vollkommene Kompensatiol ohne Restfehler erreichen, weil dort das korrigierte Signal von der Korrektur-Schaltung nicht mahr ausgewertet wird. Datei wird das Signal vor der Laufzeitleitung mit dem Vergleichssignal verglichen, so daß die Zeitfehlerkorrektur erst hinter dem Punkt erfolgt, wo das fehlerhafte Signal ftlr die Gewinnung der Stellgröße ausgewertet wird. Es hat sich nun gezeigt, daß diese an sich vorteilhafte Schaltung nur in einem begronzten Steuerbereich einwandfrei arbeitet und daß insbesondere die Steuerwirkung Uber den Steuerbereich unterschiedlich ist. Stellt man die Steuerwirkung an einem Ende des Steuerbereiches auf den richtigen Wert ein, so kann ao anderen Ende des Steuerbereiches eine nicht ausreichende Kompensation oder eine unerwUnschte Überkompensation der Zeitfehler auftreten.In the case of a pure traffic jam switch with forward control, it is possible to Achieve a perfect Kompensatiol without residual errors, because that corrected there Signal from the correction circuit is no longer evaluated. File becomes the signal compared with the comparison signal before the delay line, so that the time error correction occurs only after the point where the faulty signal for the extraction of the Manipulated variable is evaluated. It has now been shown that this is advantageous in itself Circuit only works properly in a limited control range and that in particular the tax effect is different across the tax area. If you put the tax effect at one end of the tax range to the correct value, so can ao other At the end of the control range, an inadequate compensation or an undesirable one Overcompensation of the time errors occur.

Die Schwierigkeit läßt sich dadurch vermeiden, daß bei einem vorgegebenen absoluten Steuerbereich der Laufzeit ein Speicher mit einer wesentlich größeren Grund laufzeit verwendet wird.The difficulty can be avoided by having a given absolute control range of the runtime a memory with a much larger Basic term is used.

Dann wird bei einem vorgegebenen absoluten Steuerbereich der Laufzeit der relative, also auf die Grund laufzeit bezogeno Steuerbereich verkleinert und der genannte Fehler verringert.Then the term is given a given absolute tax range the relative tax area, i.e. based on the basic term, is reduced and the said error is reduced.

Elektronische getaktete Speicher mit einer höheren Grund laufzeit bedingen eber einen erhöhten Aufwand an Speicherelementen.Electronic clocked memory with a longer basic running time require an increased expenditure on storage elements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Schaltung zum Zeitfehlerausgleich mit einem elektronischen, getakteton Speicher so auszubilden, daß ein erhöhter Steuerbereich und eine gleichmäßige Steuerwirkung über den gesamten Steuerbereich erreicht werden, ohne daß ein Speicher mit einer rhöhten Grundlaufzeit erforderlich ist.The invention is based on the object of the known circuit for To design time error compensation with an electronic, clocked memory in such a way that that an increased tax area and a uniform tax effect over the entire Control range can be achieved without a memory with an increased basic running time is required.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the invention described in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine gleichmäßige Steuerwirkung ueber den Steuerbereich und damit ein erhöhter Steuerbereich erreicht werden, wenn nicht der variable Teil der Frequenz der den Speicher steuernden Taktimpulsfolge, sondern der variable Teil des Kehrwertes der Frequenz dem Zeitfehler proportional ist.The invention is based on the knowledge that a uniform control effect can be achieved via the tax area and thus an increased tax area, if not the variable part of the frequency of the clock pulse train controlling the memory, but the variable part of the reciprocal of the frequency is proportional to the time error is.

Eine proportionale Abhängigkeit des variablen Teils des Kehrwertes der Frequenz von dem Zeitfehler läßt sich auf verschiedene Weise erreichen. Bei Verwendung eines bekannten Taktgenerators, dessen Frequenz linear von der zugeführten Stellgröße abhängig ist, kanu in den Weg der Stellgröße ein nichtlineares Glied eingefügt werden, ds die Stellgröße so verformt, daß der variable Teil des Kehrwertes der Frequenz der Taktimpulsfolge dem Zeitfehler pr<>purtlonal ist. Stattdessen kann auch die Phasenvorgleicl)sstufe, die mit dem fehlerhaften Signal und einem Vergleichssignal gespeist ist und die Stellgröße liefert, sel1sst nichtlineal ausgebildet sein. Bei Verwendung einer linearen Phasenvergleichsstufe und bei Verzicht auf eine Verzerrung der Stellgröße kann auch ein Taktsenerator verwendet werden, bei dem der variable Teil des Kehrwertes der Frequenz der erzeugten Taktimpulsfolge der zugeführten, zur Frequenzsteuerung dienenden Stellgröße proportional ist.A proportional dependence of the variable part of the reciprocal the frequency of the timing error can be obtained in several ways. at Use of a known clock generator, the frequency of which is linear from the supplied The manipulated variable is dependent on a non-linear element in the way of the manipulated variable be inserted, ds deformed the manipulated variable so that the variable part of the reciprocal value the frequency of the clock pulse train is the time error pr <> purtlonal. Instead of this can also be the phase pre-alignment stage, which with the faulty signal and a Comparison signal is fed and supplies the manipulated variable, sel1sst non-linear be. When using a linear phase comparison stage and when dispensing with a Distortion of the manipulated variable can also be used with a clock generator the variable part of the reciprocal of the frequency of the generated clock pulse train of the supplied manipulated variable used for frequency control is proportional.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen Figur 1 ein Blockscllaltbild der Erfindung und Figur 2,3 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise.The invention is explained with reference to the drawing. In it show figure 1 shows a block diagram of the invention and FIG. 2, 3 curves to explain the mode of operation.

In Figur 1 wird von einem Aufzeichnungsgerät 1 ein mit Zeitfehlern behaftetes Videosignal 2 mit Zeilensynchronimpulsen 3 entnommen und einer zum Zeitfehlerausgleich dienenden Eimerkettenschaltung 4 zugeführt. Diese liefert an einer Klemme 5 ein vor Zeitfehlern befreites Videosignal 2'. In einer Syncl1rollimpuls-tbtrennbtufe G werden die Zeilensynchronimpulse 3 vom Videosignal 2 abgetrennt und einer Phasenvergleichsstufe 7 zugeführt. Von einem Normalgeneratór 8 werden Zeilensynchronimpulse 9 mit konstanter Frequenz ebenfalls der Phasenvergleichsstufe 7 zugefiihrt. Der eator 8 steuert über eine Leitung 10 außerdem das Aufzeichnungsgerät 1 so, daß die mittlere Frequenz der Zeilensynchronimpulse 3 des Videosignals 2 mit denen der Impulse 9 bereinstimmt. Ebenso kann auch das Aufzeichnungsgerät 1 den Normalgenerator 8 in dieser Weise steuern. Durch Phesenvergleich zwischen den Impulsen 3,9 wird eine dem Zeitfehler des Signals 2 proportionale Stellgröße Us gewonnen. Diese wirkt als Frequenz-Steuerspannung auf einen Taktgenerator 11 so ein, daß die Frequenz der vom Generator 11 erzeugten und die Eimerkettenschaltung 4 steuernden Taktimpulsfolge 12 sich in Abhangigkeit vom Zeitfehler so ändert, daß der Zeitfehler ausgeglichen wird. Wenn z.B. die Zeilendauer des Signels 2 zu kurz ist, so wird die Frequenz der Taktimpulsfolge 12 verringert, die Laufzeit der Eimerkettenscheltung 4 erhöht und die Zeilendauer des Signals 2 auf den richtigen Wert gedehnt. Die soweit beschriebene Schaltung ist bekannt.In FIG. 1, a recording device 1 has a time error Affected video signal 2 with line sync pulses 3 removed and one to compensate for time errors serving bucket chain circuit 4 supplied. This supplies a terminal 5 Video signal 2 'freed from timing errors. In a sync pulse separation stage G, the line sync pulses 3 are separated from the video signal 2 and a phase comparison stage 7th fed. Line sync pulses are generated by a normal generator 8 9 is also fed to the phase comparison stage 7 at a constant frequency. Of the eator 8 also controls the recording device 1 via a line 10 so that the mean frequency of the line sync pulses 3 of the video signal 2 with those of the pulses 9 matches. The recording device 1 can also use the normal generator 8 control in this way. By comparing the phases between the pulses 3.9, a the time error of signal 2 obtained proportional manipulated variable Us. This acts as a Frequency control voltage to a clock generator 11 so that the frequency of the generated by the generator 11 and the bucket chain circuit 4 controlling clock pulse sequence 12 changes as a function of the time error so that the time error is compensated will. For example, if the line duration of signal 2 is too short, the frequency will be the clock pulse train 12 is reduced, the running time of the bucket chain loop 4 is increased and the line duration of signal 2 stretched to the correct value. The one described so far Circuit is known.

Bei dieser Schaltung wäre ohne zusätzliche Maßnahmen und bei Verwendung linear erbeitender Stufen der variable Teil der Taktfrequenz f der Stellgröße 1 sl und damit dem Zeitfehler proportional.This circuit would be without additional measures and in use linearly operating stages the variable part of the clock frequency f of the manipulated variable 1 sl and thus proportional to the time error.

Erfindungsgemäß ist in den Weg der Stellgröße U 1 ein nichtlineeres Glied 13 eingeschaltet Das Glied 13 verzerrt die Stellgröße U51 zu einer Stellgröße U92 so, daß nunmehr nicht der variable Teil f der Frequenz f, sondern der variable Teil des Kehrwertes der Frequenz, also (1/f), der Stellgröße US1 und damit dem Zeit fehler proportional ist. Es zeigt sich, daß bei dieser Bemessung die Schaltung über einen größeren Steuerbereich mit gleichmäßiger Steuerwirkung arbeitet. Bei einer praktisch erprobten Schaltung hat die Eimerkettenscheltung 4 eine C,rundlaufzeit von 20 Es und kann zwischen 10 Ws und 30 s, also zwischen 50 und 150 * der Grund laufzeit gesteuert werden.According to the invention, the manipulated variable U 1 is a non-linear one Element 13 switched on The element 13 distorts the manipulated variable U51 into a manipulated variable U92 so that now not the variable part f of the frequency f, but the variable Part of the reciprocal value of the frequency, i.e. (1 / f), the manipulated variable US1 and thus the time error is proportional. It turns out that with this dimensioning the circuit over a larger control area works with a uniform control effect. At a In practice, the bucket chain circuit 4 has a C, round-trip time of 20 Es and can be between 10 Ws and 30 s, so between 50 and 150 * the reason runtime can be controlled.

Das nichtlineere Glied 13 kann entfallen, wenn der Taktgenerator 11 so ausgebildet wird, daß nicht der variable Teil der Frequenz f, sondern der variable Teil des Kehrwertes, also A (1/f), der zugefUhrten Stellgröße U 1 proportional ist.The non-linear element 13 can be omitted if the clock generator 11 is designed so that not the variable part of the frequency f, but the variable Part of the reciprocal value, i.e. A (1 / f), is proportional to the supplied manipulated variable U 1.

Figur 2 zeigt die Verhältnisse für eine Schaltung ohneLCiie"' Erfindung. Bei einer linearen Phasenvergleichsstufe 7 ist die Stellgröße U ei dem Zeitfehler at proportional, Bei Verwendung eines Taktgenerators, dessen Frequenz linear von der Stellgröße abhängig ist, ist daher der variable Teil bf, um den die Taktfrequenz f von der Grundfrequenz f beim Zeitfehler-0 ausgleich abweicht, dem Zeitfehler t proportional. Demzufolge ist der variable Teil von 1/f, also(1/f) dem Zeitfehler nicht mehr proportional, was aus der unterschiedlichen Steigung der Kurve 1/f hervorgeht. Da der variable Teil der Laufzeit der Eimerkettenschaltung 4 aber dem Wert t(1/f) proportional ist, so ist, wie Figur 2 zeigt, die durch die Kurve 1/f dargestellte Steuerwirkung Der den Bereich des Zeitfehlers bt nicht gleichmäßig. Es ist ersichtlich, daß die Steuerwirkung, d.h. die Steigung der Kurve 1/f, bei einem stark negativen Zeitfehler bt groß und bei einem stark positiven bt gering ist. Die Steuerwirkung kann also'nicht über einen größeren Bereich des Zeitfehlers gleichmäßig sein. Eine hinreichend gleichmäßige Steuerwirkung ist deshalb nur über einen begrenzten Bereich des Zeitfehlers bt möglich.Figure 2 shows the relationships for a circuit without LCiie "'invention. In the case of a linear phase comparison stage 7, the manipulated variable U ei is the time error at proportional, when using a clock generator whose frequency is linear from depends on the manipulated variable, is therefore the variable part bf by which the clock frequency f deviates from the basic frequency f at time error 0 compensation, the time error t proportional. As a result, the variable part of 1 / f, i.e. (1 / f) is the time error no longer proportional, which emerges from the different slope of the curve 1 / f. Since the variable part of the running time of the bucket chain circuit 4 corresponds to the value t (1 / f) is proportional, as FIG. 2 shows, it is that represented by the curve 1 / f Control effect The area of the time error does not bt evenly. It can be seen that the control effect, i.e. the slope of the curve 1 / f, at a strongly negative Time error bt is large and is small in the case of a strongly positive bt. The tax effect therefore cannot be uniform over a larger range of the time error. One A sufficiently uniform control effect is therefore only over a limited area of the time error bt possible.

Figur 3 zeigt die Verhältnisse bei Anwendung der Erfindung.FIG. 3 shows the situation when the invention is applied.

Durch die Umwandlung der Stellgröße U81 in die Stellgröße US2 mit dom nlchtlinearen Glied 13 wird erreicht, daß die Frequenz f nichtlinear vom Zeitfehler bt abhängt, und zwar so, daß der variable Teilb(l/f) dem Zeitfehler proportional ist. Es ist ersichtlich, daß die durch die Kurve 1/f dargestellte Steuerwirkung nunmehr über den ganzen Bereich des Zeitfehlers at konstant ist. Die Eimerkettenschaltung 4 kann also über einen wesentlich größeren Bereich der dargestellten Laufzeit ausgesteuert werden, wobei über den gesamten Bereich eine exakte Kompensation der Zeitfehler erreicht wird.By converting the manipulated variable U81 into the manipulated variable US2 with The non-linear element 13 ensures that the frequency f is non-linear from the time error bt in such a way that the variable part b (l / f) is proportional to the time error is. It can be seen that the control effect represented by the curve 1 / f is now constant over the entire range of the time error at. The bucket chain circuit 4 can therefore be controlled over a significantly larger range of the illustrated transit time with an exact compensation of the time errors over the entire range is achieved.

Claims

1. Circuit for compensating for timing errors in a signal, in particular of a television signal from a recording device, with one in the signal path, electronic, clocked memory that is generated by a clock generator with a clock pulse sequence is controlled, the frequency of which is controlled by a manipulated variable that is dependent on the time error starting from a basic frequency f is changed by a variable part of, thereby marked-0 indicates that the circuit is dimensioned so that the variable part (1 / f) the reciprocal of the frequency of the clock pulse train (12) is proportional to the time error is.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that the manipulated variable (U9) is proportional to the Zeitfelller (lot) and the clock generator (11) is so dimensioned is that the variable part # (1 / f) is proportional to the manipulated variable (U).

3. A circuit according to claim 1, characterized in that one the The phase comparison stage (7) that generates the manipulated variable (U) and that is related to the foal Signal (3) and fed with a constant comparison signal (9), non-linear is sized.

4. A circuit according to claim 1, characterized in that in the way of Control variables (Us) a non-linear circuit (13) is located.