DE2334454B2

DE2334454B2 - Verfahren zum aufzeichnen und wiedergeben von farbfernsehsignalen

Info

Publication number: DE2334454B2
Application number: DE19732334454
Authority: DE
Inventors: Ichiro Kyoto; Taniguchi Hiroshi Hirakata; Yamamitsu Chojuro Suita; Sekimoto Kunio Daito; Arimura (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-07-07
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1976-08-19
Also published as: NL161024B; GB1412560A; DE2334454A1; NL7309464A; NL161024C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Farbfernsehsignalen, die ein Leuchtdichtesignal, ein phasenmoduliertes Farbsignal und die Normalphase angebende Farbsyn chronsignale enthalten, wobei man bei der Wiedergabe zur Kompensation von Frequenzschwankungen des Farbsignals diesem eine Frequenzkomponente beimischt, die man aus dem wiedergegebenen Farbfernsehsignal durch Extrahieren des Farbsynchronsignals und Erzeugen einer mit dem wiedergegebenen Farbsynchronsignal über einen Phasenvergleich synchronisierten stetigen Schwingung gewinnt.

Fernsehempfänger, die normalerweise einen Fangbereich von +500Hz haben, sind zur unmittelbaren Verarbeitung von Fernsehsignalen von einem Videomagnetbandspeicher gänzlich ungeeignet. Durch mechanische Unregelmäßigkeiten bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von Farbfernsehsignalen ergeben sich nämlich Flimmerkomponenten, die auf Abweichungen der wiedergegebenen Frequenz des Farbsignals von der Sollfrequenz beruhen. Bekannte Farbfernsehgeräte des PAL-Systems (z. B. DT-PS 12 52 731. DTPS 12 60 520). bei denen die Farbsignale aufeinanderfolgender Zeilen addiert werden bzw. die Schaltphase des PAL-Schalters mn HiIIe der Phasenlage des Farbsynchronsignals bestimmt wird, erfordern eine viel zu hohe Frequenzkonstanj: des empfangenen Signals, als daß sie von einem Wiedergabegerät unmittelbar gespeist werden könnten.

Zur Beseitigung der Flimmerkomponenten beim NTSC-System kann gemäß dem eingangs genannten Verfahren das Fernsehsignal auf einen Hilfsträger von erniedrigter Frequenz moduliert werden, mit dieser Frequenz aufgezeichnet werden und nach der Wiedergabe wieder auf die ursprüngliche Frequenz gebracht werden. Beim NTSC-System werien nun die Flimmerkomponenten dadurch ausgeschaltet und wird die Istfrequenz des wiedergegebenen Farbsignals dadurch auf dem Wert der Sollfrequenz gehalten (Frequenzdifferenz = 0). daß die zur Wiederherstellung der ursprünglichen Frequenz zugefügte Frequenz, von der die Frequenz des am Wiedergabekopf wiedergegebenen Signals subtrahiert wird, eine Frequenzabweichung enthält, die mit der Frequenzdifferenz des wiedergegebenen Signals übereinstimmt (Af). Diese Differenz J/' wird am wiedergegebenen Signal durch Extrahieren des Farbsynchronsignal festgestellt, aus dem eine phasengleiche stetige Schwingung hergeleitet wird, die unmittelbar oder nach einer Frequenzmodulation der Frequenzerhöhung ties wiedei gegebenen Farbsignals dient und notwendigerweise die Frequenzdifferenz enthält. Bei der Subtraktion fallt dann die Frequenzdifferenz hinaus. Wird diese Schaltung auch für die Wiedergabe von PAL-Signalen verwendet, so erfolgt die Phasenregelung der stetigen Schwingung auf Grund eines Phascnmittelwerts des Farbsynchronsignals. Die abweichenden Bedingurgen beim PAL-System bewirken, daß der Fangbereich, innerhalb dessen die Frequenzdifferenz korrigert werden kann, nur etwa die

Hälfte des entsprechenden Bereichs bei NTSC-Signalen ist und theoretisch 7.8 kHz beträgt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auch beim Aufzeichnen unc Wiedergeben _von PAL-Farbfernsehsignalen eine Beseitigung der Flimmerkomponenie bzw. eine Korrektur der wiedergegebenen Frequenz mit ausreichendem Fangbereich zu schaffen, der bei Videobandspeichergeräten eine Breite von 10 kHz und mehr betragen mub.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man zum Aufzeichnen und Wiedergeben von PAL-Farbfernsehsignalen dem aufzuzeichnenden Farbfernsehsignal in regelmäßigen Abständen gleich der doppelten Zeilendauer Indexsignale zufügt, daß man aus dem wiedergegebenen Farbfernsehsignal die Indexsignale extrahiert und daß man mit Hilfe der extrahierten Indexsignale einen Umschalter steuert, der die extrahierten Farbsynchronsignale und die dem Phasenvergleich zugeführte stetige Schwingung von Zeile zu Zeile durch Umschalten der Phase einer dieser beiden verglichenen Größen um 90⁼ für jedes zweiie Farbsynchronsignal phasenvergleichbar macht. Die angegebenen Maßnahmen beinhalten eine Umschaltung des Farbsynchronsignal oder auch des erzeugten stetigen Signals, soweit es zum Phasenvergleich herangezogen wird, um 90° in jeder zweiten Zeile. Hierdurch ist es möglich, den Fangbereich zu erhöhen und damit die Beseitigung der Flitnmerkomponente im gesamten normalerweise /u erwartenden Fehlerbereich wesentlich zu verbessern.

Zweckmäßige Durchführungsmögiichkeiien. Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen Lnd aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Durchführungsbeispieie im Vergleich /ur Flimmerkomponentenbeseitigung beim NTSC-Ss stern unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es

F1 g. 1 einen Blockschaltplan des NTSC-M-Systems. I \ g. 2 die Schaltung eines Phasenkomparator von

F 1 g. T.

F 1 g. 3 die Phasenbeziehung der stetigen Schwingung und des Farbsynchronsignals im NTSC-Signal.

F 1 g. 4 die Phasenbeziehung des Farbsignal und des Farbsynchronsignals im PAL-Signal,

Fig. 5 die Phasenbeziehung des stetigen Signals und des Farbsynchronsignals im P<\L-Signal,

Fig. b die M'C-Svnchronisier-Fang und Haltebereiche beim NTSC-Signal.

F i g. 7 die APC-Synchronisier-Fang- und Halteberciche beim PAL-Signal,

Fig. 8 die Reaktion der APC-Differcnzspannung beim NTSC-System.

Fig. 9 die Reaktion der APC-Differcnzspannung beim PAL-System.

Fig. 10einen Blockschaltplan einer \usführungsform der Signal-Aufnahme- und Wiedergabeschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 11 Spannungsverläufe an verschiedenen Stellen und Phasenbezichungen des Farbsynchronsignals in der Ausfiihrungsform nach Fig. 10.

F 1 g. 12 einen Blockschaltplan einer weiteren Auslührungsform der Signal-Aufnahme- und -Wiedergabeschaltung gemäß der Erfndung.

F 1 g. 13 einen Blockschaltplan eines Aiifbaus. der die Phasen des Ausgangssignals eines variablen Oszillators. das .111 einen Phasenkomparator angelegt wird, /wischen zwei Zeilen bringt.

Fin. 14 Spannungsverläiife an verschiedenen Punkten und die Phasenbeziehung des Farbsynchronsignals in der Ausführungsforin nach F i g. 12 und F i g. 15 die Überlagerung eines Indexsignals. Es sei zunächst das System der Signal-Niedrigfrequenz-Umwandlung des modulierten Farbsignals nach dem EIAJ-Standard beschrieben, das im folgenden als M-System bezeichnet wird; die Beschreibung erfolgt in bezug auf die Fälle, daß das M-System sowohl beim NTSC-System als auch beim PAL-System angewandt

ίο wird. Dieses M-System ist für das NTSC-System das üblichste Farbfernseh-Aufnahme- und -Wiedergabe-Schaltungssystem der Aufzeichnungsgeräteindustrie in Japan. Fig. i zeigt einen Blockschaltplan des NTSC-M-Sy stems, bei dem ein Eingangs-Videosignal 1 in ein monochromatisches Signal 4, das gewöhnlich als K-Signal bezeichnet wird, und ein Farbsignal 5, das als C-Signal bezeichnet wird, durch ein 3-MHz-Tiefpaßfilter 2 und ein 3,58-MHz-Bandpaßfi(ter3 geteilt wird. Das Y'-Signal 4 wird nach Art einer Frequenzmodulation in einem Frequenzmodulator 6 moduliert. Das Farbsignal 5, das mit einem Träger der Frequenz /'_t = 3.58 MH/ orthogonal zweiphasenmoduliert ist, wird in einem balancierten Modulator 8 von einem Signal der Frequenz f, + Λ = 4,34 MHz, das von einem Kristalloszillator 7 kommt, balancemoduliert. Das Signal tritt dann durch ein Tiefpaßfilter 9 von 1,2 MFIz, wodurch ein orthogonal zweiphasenmodulicrtes Signal 10 auf einem Träger der Frequenz f, = 7b7 kHz entsteht, was das zu niedriger Frequenz konvertierte Farbsignal ist. Ein frequenzmoduliertes V-Signal U Nvird zum Entfernen der Niedrigfrequenzkomponenten einem 767-kllz-Sperrkreis 12 unterworfen und wird dann dem niedrigfrequenten Farbsignal 10 in einer Mischstule überlagert. Das überlagerte Signal w ird auf einem Band über einen Aufnahmeverstärker 41 und einen Magnet kopf 15 aufgezeichnet.

Bei der Wiedergabe wird ein vom Band über den Magnetkopf 15 und einen Kopfvcrslärker 16 wiedergegebenes Signal über ein 1,2-MHz-Hochpaßfilter 17 und ein 1.2-kHz-Tiefpaßfilter 18 in ein frequenzmoduliertes Signal 19 und ein Farbsignal 20 getrennt. Das frequenzmodulierte Signal 19 wird über einen Frequenzmodulator 21 und einen Tiefpaßfilter 22 zum Erzeugen des ursprünglichen K-Signals 23 demoduliert. Das I- a.-bsignal 20 weist unvermeidliche Flimmerkoin ponenten aufgrund von Unregelmäßigkeiten der Koptdrehung, ungleichmäßigem Bandlauf und dergleichen aul. Die Hilfsträgerfrcquenz des Farbsignals 20 betragt also in Wirklichkeit Ι\ + Δί. wobei /', = 767 kHz die bei der Aufnahme zu einer niedrigen Frequenz umgewandelte Trägerfrequenz und J/' die durch das Flimmern bewirkten Abweichungen von l\ sind. Das vollständige Entfernen dieser Abweichungen Af sollte für die Wiedergabe der Farbsigmiie erreicht werden Das Farbsignal 20 wird deshalb zuerst durch das Signal eines Kristalloszillator 24 von /; = 3.58 MHz in einem Balancemodulator 25 balancemoduliert und tritt dann durch einen Bandpaßverstärker 26 zur Bildung eines Farbsignals 27 mit einem Träger der Frequenz

/;+/; + /!/= 4.34 MFIz+J/!

Durch ein Farbsynchronsignal- for 28 wird aus einem Farbsignal 27 ein Farbsynchronsignal 29 der Frequenz

/; ₊ /; ₊ .1/·=4.34 MHz +Jf

herausseparieri. Andererseits werden das Signal des Kristalloszillators 24 mit der Frequenz /[ + 3,58MHz

und das Signal eines veränderlichen Oszillators 30 der Frequenz /, = 767 kHz in einem Balancemodulator 31 balancemoduliert und verlaufen dann durch einen Bandpaßverstärker 32 von 4,34MHz zum Erzeugen einer kontinuierlichen Schwingung 33 der Frequenz f_c+f_s = 4,34 MHz. Das Farbsynchronsignal 29 und die stetige Schwingung 33 werden in einem Phasenkomparator 34 miteinander verglichen, um mit Hilfe der Differenzspannung 35 den variablen Oszillator 30 zu regeln und die Oszillationsfrequenz

Λ+ 4A= 767 kHz +df

zu erbringen. Als Ergebnis wird die Frequenz der stetigen Schwingung 33

Wird das Farbsignal 20 im Hauptstromkreis in einem Balancemodulator 36 mit dieser modifizierten stetigen Schwingung balancemodulicrt und dann durch ein 3.58-MHz-Bandpaßfilter 37 geleitet, so kann damit ein Farbsignal 38 erzeugt werden, in dem die Flimmerkomponenten vollständig entfernt sind. Diese Regelungsfunktion wird allgemein die automatische Phasenrege- lung (APC) genannt. Durch Mischen des monochromatischen Signals 23 und des demodulierten Farbsignals 38 in einer Mischstufe 39 kann ein vollständiges Videosignal 40 reproduziert werden.

Im folgenden wird ein Beispiel der Ausführung des Phasenkomparator 34 in Form eines Aufbaus wie eines Differenztransformators nach F i g. 2 beschrieben. Es sei hier angenommen, daß die Phase der stetigen Schwingung und des Farbsynchronsignals in einem NTSC-Signal um 90° + ψ variiert, wie Fig. 3 zeigt, daß das Farbsynchronsignal durch t/sin ω/ darstellbar ist und daß die stetige Schwingung durch den Ausdruck

E_n sin

40

darstellbar ist. Es werden dann als Ei, F: und Vo angegebene Spannungen in F i g. 2:

E₁ ~ V + E₀ sin η

E₂ ~ - V + E₀ sin η
und

45

Die zusätzliche Spannung Vo wird also zu Null, wenn φ = 0, und die stetige Schwingung ist in dieser Richtung phasengeregelt Das Farbsynchronsignal und die stetige Schwingung sind balanciert wenn die Phasendifferenz 90° beträgt. Zu dieser Zeit wird die Phasenvergleichsempfindlichkeit μ zu

/⁴STSC

(Il

gaben in den Blöcken	der I i g.	1 folgendermaßcr
geändert werden:
	3.58 MH/	- 4.43 MIIz:
/;·.	767 kl 1/	- die Hilfs-
		trägerfrequen/ /,
		des auf niedrige
		Frequenz umge
		wandelten Farbsi
		gnals im PAL-Sy
		stern;
Bandpaßfilter 3.37;	3,58 MlI/	- 4.43 MHz.
Kristalloszillator 7:	4,34 MII/	-4.43MHz + /;.
Sperrkreis 12:	767 KH/	— /
Tiefpaßfihcr-9.18;	1.2MHz	- L + 500KHz
Hochpaßfilter 17;	1.2MH/	- /;. + 500KHz
Kristalloszillator:	3.58 MH/	- 4.43 MH/
Bandpaßverstärker 26. 32	4.34 MH/	- 4.43 MHz + /;
Variabler Oszillator 30:	767 KHz	— f

Beim PAL-Signal kehrt sich die V-Komponente de: Farbsignals für jede Zeile um, wie in Fig. 4 dargestell ist, und die Phase des Farbsynchronsignals ändert siel um 90^c. Es ergibt sich deshalb das folgende Problem füi das PAL-Signal. Es sei angenommen, daß bein APC-Phasenkomparator gemäß Fig. 2 der Phasen unterschied zwischen der stetigen Schwingung und der Farbsynchronsignalen A und B 135° + ψ bzw. 45° + φ isi wie in F i g. 5 dargestellt ist. Es werden dann in der Zeih des Farbsynchronsignals A, wenn

A=V sin

die stetige Schwingung = £,,sinVe>r + ^ + 7 )
die Spannungen E₁. E₂ und K₀:

E₁₄ - ! + E₁₁Si

E₂,- -I +E„

sin(₄ ⁷ +,,)

55 Diese Spannungen werden in entsprechender Weisi in der Zeile des Farbsynchronsignals B, wenn

ß_ y _s\_Tl

\" 4 J

60 die stetige Schwingung = E₀SmI ,„t

Dieses beschriebene System kann direkt zum Aufnehmen und Wiedergeben eines PAL-Signals mit einem Videomagnetbandgerät angewandt werden. In diesem Fall müssen jedoch die jeweiligen Frequenzan-

₀SInJ 4 ⁺'H
-* ~ + M>sin ( — ^ + 7 J

+7

Es wird hier angenommen, daß die Zeitkonstante der Differenzspannungs-Halteschaltung ausreichend groß ist, das Q des Oszillators für die stetige Schwingung hoch ist und der Oszillator vom Mittelwert Voo der Differenzspannung Vo,\ und Vbßfür die Zeilen A bzw. B gesteuert ist. Es ist dann:

Ml«

sin

= E₀ sin ₇ · cos ₄ = (j ^) ^{sln 7}

Die Differenzspannung Voo wird also zu Null, wenn qp = O, und die stetige Schwingung ist in diesem Sinne phasengeregelt. Es sind nämlich das Farbsynchronsignal und die stetige Schwingung für jeweilige Zeilen bei den Phasendifferenzen 135° und 45° balanciert. An diesen Punkten wird die Phasenvergleichs-Empfindlichkeit

¹I-Al. -

dl

Aus einem Vergleich der Gleichungen (1) und (2) ergibt sich, daß die APC-Phasenvergleichs-Empfindlichkeit beim Aufnehmen und Wiedergeben eines PAL-Signals im System nach Fi g. 1 ungefähr l/j/2 derjenigen eines NTSC-Signals wird. Die APC-Synchronisier-Fang- und -Haltebereiche für ein PAL-Signal werden also enger als die für ein NTSC-Signal. F i g. 6 zeigt die APC-Synchronisier-Fang- und -Haltebereiche für ein NTSC-Signal, die Versuchen zufolge etwa 12 kHz und 2OkHz betragen. Fig. 7 zeigt andererseits die APC-Synchronisier-Fang- und -Haltebereiche für ein PAL-Signal, die Versuchen zufolge etwa 6 kHz und 9 kHz betragen. Bei der APC eines PAL-Signals wurde angenommen, daß die Zeitkonstante für die Spannungshaltung ausreichend groß und das Q des Oszillators für die stetige Schwingung ebenfalls ausreichend hoch ist. Dies kann für die APC-Schaltung in einem Farbfernsehempfänger des PAL-Systems zutreffen. Bei einem Video-Magnetbandgerät kann jedoch die Zeitkonstante aus Gesichtspunkten der Flimmerreaktionscharaktenstik nicht so groß festgesetzt werden, und der <?-Wert kann nicht hoch gewählt werden, da ein von einem variablen Kondensator gesteuerter Variabelfrequenz-LC-Oszillator als Oszillator für die stetige Schwingung verwendet wird. Es erscheint dann der Differenzspannungs-Signal-Ausgang vom Phasenkomparator alternierend als Vo₄ oder als Vo_fl für jeweilige Zeilen. Es wird also die Phase der stetigen Schwingung unstetig, und eine Phasenverschiebung tritt für jede Zeile des wiedergegebenen Farbsignals auf. Ist außerdem die Diiferenzspannungs-Haltezeitkonstante klein, so fuhrt dies zu Fluktuationen der Farbe in einer Zeile und Verfärbungen vom rechten zum linken Teil des Bilds. Die Reaktionen der A PC-Differenzspannung fur das NTSC- und das PAL-System sind in den Fig. 8 bzw. 9 dargestellt. Im Fall des Aufnehmens und Wiedergebens eines PAL-Systems mit einem einfachen Färb-Videomagnetbandgerät treten die beschriebenen Nachteile beim bekannten System nach F i g. 1 auf.

Gemäß dem erfindungsgemäßen System können jedoch diese Nachteile vermieden werden, der Fang- und der Haltebereich der APC kann auf ein ähnliches Maß wie für ein NTCS-Signal erweitert werden, es gibt keine Phasenverzerrung im wiedergegebenen Farbsignal, und die Verfärbung vom rechten zum linken Bildende kann vermieden werden.

Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist in Fig. 10 dargestellt. Fig. 11 zeigt die Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten des Blockschaltplans nach F i g. 10 und die Phasenbeziehung des Farbsynchronsignals. Das an eine Eingangsklemme 101 angelegte Farbfernsehsignal wird durch einen Tiefpaßfilter 102 und einen Bandpaßfilter 103 in das monochromatische Signal und das Farbsignal aufgeteilt Das monochromatische Signal wird über einen Frequenzmodulator 104 und einen Sperrkreis 105 einer Mischstufe 106 zugeleitet. Aus dem Farbsignal wird in einem Farbsynchronsignal-Separator 107 das Farbsyn chronsignal herausgetrennt, dessen Phase je Zeile zwischen +135° und —135° umwechselt, wie bei (a) in F i g. 11 dargestellt ist. Mit Hilfe eines 90°-Phasenschiebers 108 wird durch Verzögern der Phase des Signals (a, um 90° ein Signal einer Phase gemäß der Kurve (b) ir Fig. 11 gebildet und in einer Verzögerungsschaltung 109 wird durch Verzögern des Signals (a) um eine Zeilendauer ein Signal gemäß der Kurve (c) in F i g. 11 gebildet. Durch Addition der Signale (b) und (c) wird ein durch die Kurve (d) in Fig. 11 dargestelltes Signal erzeugt. Im Vergleich zum ursprünglichen Farbsynchronsignal hat das Signal (d)a\e Amplitude 0 bzw. die doppelte Amplitude an den Punkten, an denen das ursprüngliche Farbsynchronsignal die Phase +135° bzw. —135° hat. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann das Farbsynchronsignal durch den aus einer Verzögerungsschaltung bestehenden Phasenschieber treten, es ist jedoch auch möglich, das Farbsignal direkt durch eine Verzögerungsschaltung zu leiten, um ein in Fig. 11 dargestelltes Signal (d') zu ergeben. Dieses Signal (d¹) dient als Formungsimpuls, um in einem Impulsgenerator 110 ein Signal (e) zu erzeugen. Dieses Signal (e) kann auf verschiedene Weise erzeugt werden beispielsweise durch Vordrehen der Phase des Signali (a) um 90° und Addieren mit dem Signal (c), durch Vordrehen oder Zurückdrehen der Phase des Signals (c um 90° und Addieren mit dem Signal (a) oder durch Vordrehen oder Zurückdrehen der Phase der Signale (a und (c), um eine relative Phasendifferenz von 90° zi erhalten. Gemäß der obigen Beschreibung werden zwe Signale einer Phasendifferenz von 90° gebildet unc addiert und es wird danach unterschieden, ob die Amplitude des Farbsynchronsignals Null oder da; doppelte der ursprünglichen Amplitude beträgt Di« Phasendifferenz braucht nicht notwendigerweise 90° zt sein, solange gewährleistet ist daß die Amplitudendiffe renz des Farbsynchronsignals für die jeweiligen Zeiler festgestellt werden kann. Weiterhin ist es auch möglich ein frequenzkonvertiertes Farbsignal durch eine Ver zögerungsschaltung eines geforderten Bands zu leiten um das Signal (e) zu erhalten. Dieses Signal (e) triii durch monostabile Multivibratoren 111 und 112 unc ergibt ein Signal (g)von verschobener Phase. Das Signa (g) liegt in der Zeilen-Austastdauer des Farbfernsehsi gnals vor dem Farbsynchronsignal und hinter dem Ende des Farbsifnals. Das Signal (g) ist ein Indexsignal. Die

monostabilen Multivibratoren zum Formen des Signals (g) können durch alternative Bauteile von gleicher Funktion ersetzt werden.

Andererseits wird das Farbsignal vom Bandpaßfilter 103 durch einen stabilen Oszillator 113 und einen balancierten Modulator 114 frequenzkonvertiert und dann durch eine Mischstufe 115 mit dem Signal (g) gemischt, um ein Signal (h) zu ergeben, das durch ein Tiefpaßfilter 116 geleitet wird. Das Signal (h) und das frequenzmodulierte monochromatische Signal werden in der Mischstufe 106 gemischt und über einen Aufnahmeverstärker 117 und einen Kopf 118 auf einem Band aufgezeichnet.

Das Signal wird durch den Kopf 118 und einen Wiedergabeverstärker 119 abgespielt und durch einen Hochpaßfilter 120 und einen Tiefpaßfilter 121 in das (monochromatische Signal und das Farbsignal getrennt. IDas monochromatische Signal wird durch einen Frequenzdemodulator 122 und einen Tiefpaßfilter 123 demoduliert und einer Mischstufe 124 zugeführt. Das reproduzierte Farbsignal, das das gleiche Signal ist wie das Signal (h), wird von dem addierten Signal (g) durch eine Indexsignal-Abtrennschaltung 135 abgezogen, dann durch einen stabilen Oszillator 137, einen balancierten Modulator 136 und einen Bandpaßverstärleer 125 in seiner Frequenz gewandelt, in einem Farbsynchronsignal-Separator 126 einer Abtrennung des Farbsynchronsignais unterworfen und dann zu einer 90^D-Phasenschalteinrichtung 129 geleitet. Außerdem wird in einem Indexsignal-Separator 127 das Indexsignal (g) aus dem reproduzierten Farbsignal herausgetrennt, wodurch das Signal (i) erhalten wird. Das Signal (i) wird in einem monostabilen Multivibrator 128 zu einem Torsignal (j) weiterverarbeitet. Die Einrichtung rum Erzeugen des Signals (^muß nicht ein monostabiler Multivibrator sein, sondern kann auch durch äquivalente Alternativen ersetzt werden. Der Pegel des Torsignals (j) wechselt zwischen hoch und niedrig mit der Farbsynchronsignalperiode der Phase von +135° und tier Farbsynchronsignalperiode der Phase von -135°. In Fig. 11 nimmt das Torsignal (j) den hohen Pegel in der Phasenperiode +135° und den niedrigen Pegel in der Phasenperiode -135° an. Der 90°-Phasenschalter 129 wird vom Torsignal (^gesteuert, um die Phase des Farbsynchronsignais um 90° für jede zweite Zeile zu verschieben. Die Phase des Ausgangs-Farbsynchronsignal wird in jeder Zeile ausgerichtet und mit der Phase dies Ausgangssignals eines Oszillators 131 mit variabler Frequenz in einem Phasenkomparator 130 verglichen. Das aus dem Phasenvergleich resultierende Differenzsignal dient der Steuerung des frequenzvariablen Oszillators 131. dessen Ausgangssigna! einem balancierten Modulator 132 zugeleitet wird, um das wiedergegebene Farbsignal frequenzumzuwandeln, das dann durch ein Bandpaßfilter 133 geleitet wird. Die Zeitachsenfluktuationen können damit beseitigt werden. Da weiterhin der Phasenkomparator 130 in gleicher Weise funktioniert wie im Fall eines NTSC-Signals, können die Nachteile des PAL-Fernsehsignals bei der automatischen Phasenregelung vermieden und eine gute Charakteristik erzielt werden. Das Farbsignal und das monochromatische Signal, die auf diese Weise erhalten worden sind, werden in der Mischstufe 124 gemischt, um das zusammengesetzte Farbfernsehsignal zu ergeben das von den Zeitachsenfluktuations-Komponenten des Farbsignals befreit ist.

In der Schaltung nach Fig. 10 können der Farbsynchronsignal-Separator 126 und der 90³-Phasenschalter

IM auch in vertauschter Reihenfolge angeordnet sein und es kann anstelle der Phase des Farbsynchronsignais die Phase des Ausgangssignals des variabelfrequenten Oszillators 131 umgeschaltet werden, um die Phase relativ an diejenige des Farbsynchronsignais anzugleichen. Das Einsetzen des Indexsignals wird später beschrieben.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist in Fig. 12 dargestellt, bei der ein Indexsignal dem K-Signal überlagert wird, um durch das Indexsignal die automatische Phasenregelung APC stabil zu betreiben. Die Spannungsverläufe und die Phasenbeziehungen der Signale an verschiedenen Stellen der Schaltung sind in Fig. 14 dargestellt. Ein PAL-Videosignal 201 gemäß (a) in Fig. 14 wird in das monochromatische V'-Signal 204 (Fig. 14 (b) und das C-Farbsignal 205' durch ein Tiefpaßfilter 202 und ein Bandpaßfüter 203 aufgeteilt. Dem V-Signal 204 wird in einer Mischstufe 205 das Indexsignal überlagert, und dann wird das V-Signal in einem Frequenzmodulator 206 frequenzmoduliert. Andererseits wird das Farbsignal 205' durch einen stabilen Oszillator 206 und einen Balancemodulator 207 balanccmoduliert und dann durch ein Tiefpaßfilter 208 geleitet, um das Signal in den Bereich niedrigerer Frequenz umzuwandeln. Das frequenzmodulierte Signal wird dann durch einen Sperrkreis 209 zum Entfernen der Frequenzkomponenten des niedrigfrequenz-umgcwandelten Farbsignals über einen Aufnahmeverstärker 210 und einen Magnetkopf 212 aufgenommen. Der Sperrkreis 209 kann'auch durch ein Hochpaßfilter ersetzt sein. Das Farbsynchronsignal wird in einem Farbsynchronsignal-Tor 213 aus einem Farbsignal 205 abgeleitet. Das Ausgangssignal eines frequenzvariablen Oszillators 214. der "ein phasenkontrollierter Kristalloszillator sein kann, da es bei der Aufnahme nahezu keine Zeitachscnfluktuationen gibt, und das Farbsynchronsignal werden in einem Phasenkomparator 215 phasenverglichen. Da sich im 1 AL-Signal die Phase des Farbsynchronsignais in jeweiligen Zeilen um 90^c ändert, wird'ein

/ Ii -Impulssignal

gemäß Fig. 14 (e)erzeugt. Das Signal (c)viivd in einem Impulsgenerator 216 al. Impuls geformt und in einer verzogerungsschaltung 217 um etwa eine Zeilendauer verzögert. Eine Torschaltung 218 gibt den Durchtritt des Indexsignais nur für eine gegebene Zeitspanne frei, um das Indexsignal mit dem V'-Signal zu mischen. Wird das Indexsignal in jeder Zeile überlagert, so kann die torschaltung 218 wegfallen. Das Ausgangssignal des Impulsgenerators 216 ist bei (d) in Fig 14 und das Ausgangssignal der Verzogerungsschaltung 217 bei (e) u \u ^εεζει^ ^Die Verzögerungsschaltung 217 kann ebenfalls wegfallen, wenn eine Verzögerungsschaltung im .signalsystem nach dem Ableiten des Farbsynchronsignal nämlich im System der Erzeugung des Y- oder des C-Signals, existiert.

Das wiedergegebene Signal wird in einem Wiedergabeverstärker U9 verstärkt und mit Hilfe eines Hochpaßfilters 220 und eines Tiefpaßfilters 221 in ein Y -jigna 222 und ein C-Signal 223 separiert. Das r ^,ignal 222 wird durch einen Frequenzdemodulator -24 und einen Tiefpaßfilter 225 zum K-Signal weiterverarbe.tet. Andererseits wird das C-Farbsignal 223 durch einen stabilen Oszillator 254 und einen balancierten Modulator 255 balancemoduliert. Ein Bandpaßfüter 226 le.tet die Summenfrequenz ab. und ein Farbsvnchronsi-

gnal-Tor 227 trennt das Farbsynchronsignal heraus, das dann über eine direkte Leitung und über eine mit einem 90'"-Phasenschieber 228 versehene Leitung einem Umschalter 229 zugeführt ist. Der Umschalter 229 schaltet so um, daß er je Zeile jeweils zur direkten Leitung bzw. zur den 90°-Phasenschieber enthaltenden Leitung schaltet und so für jede Zeile ein gleichphasiges Farbsynchronsignal 230 erzeugt. Das Signal 230 wird an einen Phasenkomparator 231 angelegt und in der Phase mit dem Signal eines Oszillators 232 von variabler Frequenz verglichen. Die resultierende Phasenvergleich-Differenzspannung dient der Steuerung des variabelfrequenten Oszillators 232 über ein Element wie etwa einen variablen Kondensator. In dieser Hinsicht ist die Differenzspannung die gleiche wie beim NTSC-System. Das in der beschriebenen Weise geregelte Ausgangssignal des variabelfrequenten Oszillators 232 wird einem Balancemodulator 233 zur Balancemodulation mit dem Farbsignal 223, das über den Tiefpaßfilter 221 zugeführt ist. geleitet. Das balancemodulierte Signal ergibt ein Wiedergabe-Farbausgangssignai von A₁ =4,34 MHz über einen Bandpaßfilter 234. Vom V-Signal wird das Indexsignal durch einen Indexsignal-Separator 235 abgeleitet, der vom Ausgangsimpuis einer Synchronseparatorschaltung 236 in seiner Torfunktion gesteuert wird. Eine Flip-Flop-Schaltung 238 verwendet das Ausgangssignal der Synchronseparatorschaltung 236 als Zeitsignal und das vom Indexsignal-Separator 235 kommende Indexsigna.i als polaritäts unterscheidendes Signal und betätigt normalerweise den Umschalter 229. Da das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 225 das überlagerte Indexsignal enthält. wird es zunächst von diesem in einer Index-Ausrailierschaltung 239 befreit und dann mit dem Farbsignal in einer Mischstufe 240 gemischt, um ein zusammengesetztes ΡΛ1.-Signal 241 zu ergeben. Bei diesem zusammengesetzten Signal 241 sind die Zeitachsenfluktuationen ucsciiigi UPu es ergibt sich ein stabiles wiouorge-gebencs Bild gleich wie im Fall des NTSC-Systems. Der ^O -Phasenschieber 228 kann einen beliebigen Aufbau haben, der eine relative Phasendifferenz von 90 in den Eingangssignalen des Umschalters 229 für jede Zeile erzeugt.

Fig. 13 zeigt eine weitere Schaltung, die die Phasen des Ausgangssignals des variabelfrequenten Oszillators, das an den Phasenkomparator angelegt ist, zwischen einer Zeile und der nächsten umschaltet. Diese Schaltung kann sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 10 als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 12 angewandt werden. Hierbei wird das Ausgangssignal eines variabelfrequenten Oszillators 332 direkt und über einen 90°-Phasenschieber 328 an einen Umschalter 329 angelegt. Der Umschalter 329 wechselt alternierend die beiden Eingangssignale jeweils für jede Zeile, um die in einem Phasenkomparator 331 mit dem Farbsynchronsignal von einem Farbsynchronsignal-Tor 327 zu vergleichen. Die Schaltung nach Fig. 13 ergibt gleiche Effekte wie die nach Fig. !2. Es ist ersichtlich, daß das Indexsignal entweder dem monochromatischen Signal Y oder dem Fa.bsignal C überlagert werden kann. Außerdem werden beim Aufnehmen und beim Wiedergeben des Farbfernsehsignais das Helligkcitssignal und das modulierte Farbsignal in der beschriebenen Ausführungslorm getrennt aufgenommen. Es ist jedoch

ίο auch möglich, das erfindungsgemäße System auf den Fall anzuwenden, daß das zusammengesetzte Farbfernsehsignal direkt moduliert und aufgenommen wird.

Fig. 15 zeigt verschiedene Möglichkeiten, das Indexsignal zu überlagern, also die Lage der Indexsignalfüh- rung zu wählen.

Auch vom Gesichtspunkt des Schaltungsaufbaus ergeben sich verschiedene Möglichkeiten der Einfügung des Indexsignals:

(1) Ein dem Indexsignal entsprechendes Signal wird in das Farbsignal vor der Frequenzumwandlung eingefügt dann frequenzumgewandeh und mit dem Farbsignal aufgenommen.

(2) Ein dem Indexsignal entsprechendes Signal wird 111 das in den niedrigen Frequenzbereich umgewandelte Farbsignal eingefügt.

(3) Das Signal (d¹) in Fig. 11 oder eine Abwandlung hiervon wird in eine Stellung vor dem Farbsynchronsignal im Farbsignal verschoben, dann in das Eingangs-Farbsignal oder das frequenzumgewandelte Farbsigna direkt oder in Form eines Wechselspannungssignals geeigneter Frequenz eingesetzt und dann mit dem Signal aufgenommen.

(4) Ein dem Indexsignal, beispielsweise dem Signal (J , oder (g) in Fig. 11, entsprechendes Signal wird durch Frequenzumwandlung auf eine Frequenz außerhalb des aufzunehmenden Farbsignalbands gebracht, dann dem frequenzkonvertierten monochromatischen Signal oder dem frequer.zkonvertierten Farbsignal Überlager¹, und aufgenommen. Obwohl in diesem Fall das lndexsignai ir das Frequenzband des monochromatischen Signal¹ eintritt, liegt es in der Stellung der Schwarzschulter und kann deshalb leicht durch ein Torsignal und bei der Wiedergabe durch eine Resonanzschaltung extrahiert werden. Es kann außerdem aus dem monochromatisehen Signal entfernt werden. Es ergibt sich also keir nachteiliger Einfluß dieses Indexsignals bei der Bildvt ledergabe.

(5) Ein durch Frequenzumwandlung eines dem Indexsignal entsprechenden Signals, beispielsweise F i g. 11 (d'J oder (g) erhaltenes Signal, ein Impulssigna: oder ein Signal beliebiger Form einer Frequenz, die im Frequenzband des monochromatischen Signals begrenzt ist, wird in die horizontale Austastlücke des monochromatischen Signals eingefügt und aufgenommen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Farbfernsehsignalen, die ein Leuchtdichtesignal. ein phasenmoduliertes Farbsignal und die Normalphase angebende Farbsynchronsignale enthalten, wobei man bei der Wiedergabe zur Kompensation von Frequenzschwankungen des Farbsignals diesem eine Frequenzkomponente beimischt, die man aus dem wiedergegebenen Farbfernsehsignal durch Extrahieren des Farbsynchronsignals und Erzeugen einer mit dem wiedergegebenen Farbsynchronsignal über einen Phasenvergleich synchronisierten stetigen Schwingung gewinnt, dadurch gekenn- zeichnet, daß man zur.i Aufzeichnen und Wiedergeben von PAL-Farbfernsehsignalen dem aufzuzeichnenden Farbfernsehsignal in regelmäßi gen Abständen gleich der doppelten Zeilendauer Indexsignale (g) zufügt, daß man aus dem wiedergegebenen Farbfernsehsignal die Indexsignale extrahiert und daß man mit Hilfe der extrahierten Indexsignale einen Umschalter (129, 229, 329) steuert, der die extrahierten Farbsynchronsignale (von 126, 227, 327) und die dem Phasenvergleich zugeführte stetige Schwingung (von 131, 232, 332) von Zeile zu Zeile durch Umschalten der Phase einer dieser beiden verglichenen Größen um 90' für jedes zweite Farbsynchronsignal phasenvergleichbar macht.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß man die Impulssignale in die Honz.ontal-Austastlücke des aufzuzeichnenden Farbfernsehsignals einfügt (F 1 g. 15).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Speicherung des aufgezeichneten Farbfernsehsignals mit herabgesetzter Frequenz dem wiedergegebenen Farbfernsehsignal beigemischte stetige Schwingungen zur Kompensation der Frequcnzschwankungen ausnützt, indem rran dieser Schwingung durch den in einem seiner Eingänge phasenalternierenden Phasenvergleich mit dem wiedergegebenen Farbsynchronsignal die kompensierende Frequenzkomponente zufügt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet.daßnian die Indcxsignaleim Frequenzband des l.euchtdichtesignals einfügt (Fig. 12).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Indexsignalc im Frequenzband des Farbsignals einfügt (F i g. 10).

b. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Herstellung der Indexsignale air. dem aufzuzeichnenden Färbfernsehsignal die phasenalternierenden Farbsynchronsignale extrahiert, sie in phasenkonstante Signal·.¹ von halbierter Wiederholungsratc umwan delt und aus diesen die Indexsignale bildet.

7. Verfahren nach Anspruch b, dadurch gekenn- feichnet. daß man die Furbsynchronsignalc gleich- leitig einer 90 -Phasenschiebung (in 108) unterwirft und sie um eine Zcilendauer (in 109) verzögert und die beiden hierdurch erhaltenen Signale zur Bildung der phasenkonstanten Signale der halbieren Wiederholungsrate miteinander addiert.

8. Verfahren nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbsynchronsignale mit einer stetigen Schwingung (von 214) phasenvergleicht (in 215) und mit dem dabei entstehenden, eine Periode gleich der doppelten Zcilendauer aufweisenden Fehlersignals(Fig. 14c) einen Impulsgenerator(216) zur Erzeugung der phasenkonstanten Signele der halbierten Wiederholungsrate steuert.