DE2340745C2 - Verfahren zur Umwandlung eines NTSC-Farbsignals in ein PAL-Farbsignal und eine Schaltung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Schaltung anzugeben, die eine derartige Schaltung zur Umwandlung eines NTSC-Farbsignals 65 Umsetzung eines NTSC-Farbsignals in ein PAL-in ein PAL-Farbsignal und umgekehrt, wobei einem Farbsignal bei gleichzeitiger Frequenzumsetzung erMultiplikator der umzuwandelnde Farbträger und ein möglicht,
weiteres Signal zugeführt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die

im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs bzw. F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum

des entsprechenden Unteranspruchs angegebenen Umsetzen eines NTSC-Farbsignals in ein PAL-Farb-

Merkmale gelöst. signal und

Vorteilhaft bei der Erfindung ist der durch die F i g. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren, verein-

Kombination zweier Funktionen in einer Baugruppe 5 fachten Schaltung, ebenfalls zur Umsetzung eines

verminderte Aufwand, der insbesondere bei der Her- NTSC-Farbsignals in ein PAL-Farbsignal.

stellung von Großseriengeräten vorteilhaft ist. Der in F i g. 1 schematisch dargestellten Einrichtung

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die wird an einem Eingang 1 ein NTSC-Farbsignal mit den Aufbau einer Schaltung mit großer Funktions- einer Frequenz von Wj/2 π von 500 kHz zugeführt. An sicherheit und insbesondere die Benutzung der inte- io einem Eingang 2 liegen zusätzlich die abgetrennten grierten Schaltungstechnik ermöglichen, sind in den Zeilenimpulse /fund an einem Eingang 3 der Referenz-Unteransprüchen angegeben und werden an Hand der Farbträger mit der Kreisfrequenz W₁ des NTSC-Farb-Ausführungsbeispiele näher beschrieben. fernsehsignals. Mit einem spannungsabhängigen Oszü-

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei lator 4 wird im Takt der Zeilenfrequenz, die einen Produktbildung zweier Schwingungen unterschied- 15 internen bistabilen Multivibrator ansteuert, der seinerlicher Frequenz sich die Phasenlrge des unteren seits eine Steuerspannung für den Oszillator abgibt, Seitenbandes von der des oberen Seitenbandes unter- abwechselnd ein Signal erzeugt, dessen Frequenz der scheidet. Summe bzw. der Differenz der Farbträgerfrequenzen

Das NTSC-Farbsignai mit dem niedrigerfrequenten des NTSC-Farbsignals und des zu erzeugenden PAL-

Träger der Kreisfrequenz W₁, der Amplitude A₀ und 20 Farbsignals entspricht.

dem Farbwinkel φ ist gegeben durch den Ausdruck Durch die Multiplikation mit dem NTSC-Farbsignal in einer Multiplikatomtufe 5 ergibt sich ein

Fntsc = A₀ · cos (W₁/ + φ). (1) Ausgangssignal gemäß den Ausdrücken (3) bzw. (4).

Mittels eines Tiefpasses 6 wird das erhaltene Signal

Wird dieses Signal zeilenweise abwechselnd mit 25 von den höherfrequenten Anteilen befreit, so daß sich

einem Signal Z (I) bzw. Z (II) multipliziert, wobei an einem Ausgang 7 der Schaltung ein PAL-Farbsignal

■7 n\ — ι /■ \ ergibt, dessen Trägerfrequenz sich von der des ur-

Z(I) -2COs(W₂-W₁)/ sprünglichen NTSC-Farbträgers unterscheidet und

und (2) dessen Farbwinkel φ zeilenweise abwechselnd positiv

Z (ID = 2 cos (w + w ) t ³° **^ζνν· ^ne8^at'^v '^st·

Um Frequenzschwankungen des spannungsabhän-

jeweils Kreisfrequenzen haben, die der Summe bzw. gigen Oszillators 4 auszugleichen, ist zur Erzeugung

der Differenz der Kreisfrequenzen des NTSC-Farb- eines frequenzstabilen PAL-Farbsignals ein zusätz-

signals W₁ und des Farbträgers des PAL-Farbsignals w₂ licher Regelkreis vorgesehen. Diese enthält einen

entsprechen (für das gewählte Beispiel mit den Fre- 35 Farbträgeroszillator 8 zur Erzeugung eines Referenz-

quenzen 3,9 bzw. 4,9 MHz), so ergeben sich die trägers für das PAL-Farbsignal, der bei normgerechtem

folgenden Ausdrücke: PAL-Farbsignal eine Frequenz von 4,4 MHz aufweist.

In einer Multiplikatorstufe 9 wurd der PAL-Referenz-

FpAL (I) = Fntsc · Z (I) träger mit dem Ausgangssignal des spannungsab-

= A₀ · cos (wj/ + φ) · 2 cos (w₂ — W₁) t 40 hängigen Oszillators 4 multipliziert. Durch Aus-

= /i„(cos(w₂/ + φ) + cos [(2W₁ + w₂)t + ώ]) ßlterung mittels eines Tiefpasses 10 ergibt sich ein

(3) Signal mit einer Frequenz ψ- und Phasenlage, die

der des NTSC-Farbträgers je nach Genauigkeit des

FpAL (II) = Fntsc · Z (II) (4) 45 spannungsabhängigen Oszillators 4 mehr oder weniger

= A₀ · cos (W₁/ + φ) ■ 2 cos (W₁ + w₂) / genau entsprechen.

- ^₀(cos(w₂/-«p) + cos[(2w₁ + w₂)/ + _?)]) . ^DieJl^es Ausgangssignal des Tiefpasses 10 wird in

^{0 2 Ύ>} Lv ι ι ϊ/ ι rij _emer Vergleichsstufe 11 mit dem Rcferenzfarbtragerw!,

und nach Ausfilterung der höherfrequenten Anteile ^{der de}.^m NTSC-Farbträger entspricht und der Schal-

^{6 n} 50 tung über den Eingang 3 zugeführt wird, verglichen.

FpAL (I) = A₀ cos (wj/ + φ) In Abhängigkeit von der Genauigkeit der Überein-

, Stimmung von Cu₁ und w\ oder ihrer Phasenlagen

'⁵> erzeugt die Vergleichsstufe 11 eine Regelspannung

FpAL (II) = A₀ cos (w₂/ — φ) U Δ W₁ zum Nachziehen des spannungsabhängigen

55 Oszillators 4, die mit zunehmender Verstimmung

Man erhält also ein in der Frequenz und gegenüber größer wird. Mittels dieser Regelschaltung ist es

dem ursprünglichen NTSC-Farbsignal umgesetztes möglich, ein PAL-Farbfernsehsignal mit der erforder-

PAL-Farbsignal, dessen Farbwinkel φ jeweils ab- liehen hohen Frequenz- und Phasengenauigkeit des

wechselnd die ursprüngliche bzw. eine negative Phasen- Farbträgers zu erhalten.

lage aufweist. Es ist ersichtlich, daß die Umsetzung in βο In F i g. 2 ist eine weitere Schaltung zur Durch-

beiden Richtungen erfolgen kann, und zwar unab- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt,

hängig davon, ob die Frequenzumsetzung in einen Am Eingang 11 wird wiederum das NTSC-Farbsignal,

höheren oder niedrigeren Frequenzbereich erfolgt. am Eingang 12 die Zeilenimpulse H und am Eingang 13

Die Blockschaltbilder zweier Ausführungsbeispiele der Farbträger des NTSC-Farbfernsshsignals zugevon Schaltungen, deren Funktion auf dem erfindungs- 65 führt. In einem Multiplikator 15 wird der NTSC-Farbgemäßen Verfahren beruhen, sind in den Zeichnungen träger entsprechend dem in F i g. 1 dargestellten Ausdargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. führungsbeispiel abwechselnd mit einem Signal multi-

Es zeigt pliziert, dessen Frequenz zeilenweise abwechselnd d:r

Summe und der Differenz der Farbträgerfrequenzen des ursprünglichen und des zu erzeugenden Farbträgers entspricht, und anschließend durch einen Tiefpaß 16 von störenden Oberwellen befreit. Der Farbträger mit der Kreisfrequenz ω_ι des ursprünglichen Fernsehsignals wird mit einem im Quarzoszillator 18 erzeugten Referenzfarbträger des PAL-Fernsehsignals im Multiplikator 19 multipliziert. Die beiden Seitentänder mit den Kreisfrequenzen ω₁ + ω₂ und α>₂ — O₁, die durch diese Multiplikation erzeugt werden, gelangen zu Filtern 20 und 21, in denen jeweils die Summen- bzw. die Differenzfrequenz der beiden Schwingungen ausgefiltert wird. Ein Schalter 22 wird im Takt der Frequenz der Zeilenimpulse H gesteuert und läßt abwechselnd im Zeilentakt jeweils nur das Signal mit der Summenfrequenz bzw. das mit der Differenzfrequenz zum Multiplikator IS gelangen.

Der elektronische Aufwand ist bei dem zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispiel geringer. Dafür ist jedoch ein zusätzliches Filter erforderlich. Der größere Aufwand, der bei dem Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 getrieben ist, wird insbesondere dann durch die verbesserte erzielbare Signalqualität gerechtfertigt, wenn eine integrierte Schaltungstechnik verwendet wird, bei der eine Mehrzahl von Bauelementen nicht unbedingt eine Erhöhung der Herstellungskosten bedeutet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in denjenigen Fällen günstig, bei denen zur optimalen Ausnutzung verschiedener zur Verfügung stehender Aufzeichnungsbzw. Übertragungskanäle oder zur Anpassung an bestehende Normen eine Normwandlung des Farbträgers zwischen dem NTSC- und dem PAL-Verfahren (oder umgekehrt) bei gleichzeitiger Frequenzumsetzung vorgenommen werden soll. Die Umwandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft lediglich

ίο das charakteristische Merkmal des PAL-Verfahrens, nämlich den alternierenden Farbwinkel. Unterschiede in den übrigen Parametern des normgerechten NTSC- und PAL-Farbfernsehsignals wurden dabei nicht berücksichtigt. Das ist aber insofern ohne große Bedeutung, da bei den betrachteten Anwendungsfällen der Übertragung und Aufzeichnung von Farbfernsehsignalen innerhalb eines Normgebietes eine direkte Kompatibilität der verwendeten Geräte für die normgerechten Verfahren beispielsweise hinsichtlich BiId-

ao wechselfrequenz und Zeilenzahl nicht erforderlich ist.

Für ein Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät, mit

dem PAL-Farbfernsehsignale aufgenommen und wiedergegeben werden sollen, wobei zur Aufzeichnung selbst jedoch ein modifiziertes NTSC-Verfahren verwendet werden soll, genügt eine einzige Schaltung der beschriebenen Art, die entsprechend der Richtung der Signalumwandlung umgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Bei der Übertragung und Aufzeichnung von Farb- Patentansprüche: fernsehsignalen ist, je nach Art des verwendeten Über- tragungs- bzw. Aufzeichnungsverfahrens, die Um-

1. Verfahren zur Umwandlung eines NTSC- Wandlung von Signalanteilen des Farbsignals in Farbsignals in ein PAL-Farbsignal oder umgekehrt, 5 Signale, die dem verwendeten Übertragungsverfahren wobei einem Multiplikator der umzuwandelnde entsprechen, notwendig. Beim PAL-Verfahren wechselt Farbträger und ein weiteres Signal zugeführt wird, der Farbträger zum Ausgleich von Phasenfehlern dadurch gekennzeichnet, daß zur während der Übertragung zeilenweise abwechselnd gleichzeitigen Frequenzumsetzung des umzuwan- seine Phasenlage. Diese Phasenänderung muß bei der delnden Farbsignals die Frequenz des weiteren io Umwandlung eines NTSC-Farbsignals in ein PAL-Signals zeilenweise abwechselnd gleich der Summe Farbsignal und umgekehrt zusätzlich erzeugt bzw. bzw. der Differenz der Frequenzen des NTSC- und beseitigt werden.

des PAL-Farbträgers gewählt ist. Dazu ist es bekannt, einen an sich bekannten Farb-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- trägermodifikator zu verwenden, der den NTSC-Farbzeichnet, daß das durch Multiplikation erhaltene 15 träger in jeder zweiten Zeile des Fernsehbildes mit Signal durch ein Filter (6) von störenden Seiten- einer Schwingung mit der doppelten Farbträgerbändern befreit wird. frequenz multipliziert und, nach Ausfilterung der Ober-

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wellen, ein phasenmäßig gedrehtes Farbsignal erzeugt dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Signal (DT-PS 1 193 986).

mittels eines spannungsabhängigen Oszillators (4) 20 Diese Schaltung ist aber in denjenigen Fällen nicht erzeugt wird, dessen Frequenz im Takt der Zeilen- verwendbar, wenn mit der Transkodierung des Farbfrequenz verändert wird. trägers dieser gleichzeitig in seiner Frequenz umgesetzt

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- werden soll. Das ist beispielsweise notwendig, wenn bei zeichnet, daß das weitere Signal mit einem Referenz- Aufzeichnung bzw. Übertragung desselben Farbfernträger der Frequenz des zu erzeugenden Farbsignals 25 sehsignals unterschiedliche Bandbreiten zur Verfügung multipliziert und das Multiplikationsprodukt fre- stehen und das Farbsignal deshalb in verschiedenen quenzmäßig mit dem Farbträger des ursprünglichen Frequenzbereichen aufgezeichnet und übertragen wird. Farbsignals verglichen und in Abhängigkeit von So steht z. B. zur Aufzeichnung eines Farbfernsehder Frequenzabweichung eine Spannung zum Nach- signals durchweg ein begrenzter Frequenzbereich zur stimmen des spannungsabhängigen Oszillators (4) 30 Verfügung als zur Übertragung und späteren Wiedererzeugt wird. gäbe mittels eines herkömmlichen Farbfernsehempfän-

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, gers. In diesem Fall kann man aus Vereinfachungsdadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Steuer- gründen ein dem NTSC-Verfahren entsprechendes baren Schalters (22) im Takte der Zeilenfrequenz Farbsignal in einen tieferen Frequenzbereich verlegen, abwechselnd einem Multiplikator (15) das Signal, 35 der aen Gegebenheiten des Aufzeichnungsgerätes entdessen Frequenz zeilenweise abwechselnd der spricht. Zur Wiedergabe des aufgezeichneten Farbfern-Summe und der Differenz der Frequenzen des sehsignals über einen PAL-Farbfernsehempfänger ist NTSC- und des PAL-Farbträgers gleich ist, zwecks es dann notwendig, mit der Umwandlung des nach Multiplikation mit dem umzuwandelnden Färb- dem NTSC-Verfahren aufgezeichneten Farbsignals signal zugeführt wird. 40 in ein PAL-Farbsignal gleichzeitig eine Frequenzum-

6. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens setzung vorzunehmen, so daß das Farbsignal zur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wiedergabe seinen nach dem PAL-Verfahren genorm-Multiplikator (5,15) zur Multiplikation des umzu- ten Frequenzbereich einnimmt.

wandelnden Farbsignals mit einem Signal, dessen Außerdem sind weitere Verfahren bzw. Schaltungen

Frequenz zeilenweise abwechselnd gleich der 45 zur Umwandlung eines NTSC-Farbsignals in ein PAL-

Summe und der Differenz der Frequenzen des Farbsignal und umgekehrt bekannt, bei denen keine

NTSC- und des PAL-Farbträgers ist. Frequenzumsetzung der Hilfsträgerfrequenz für den

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- Farbträger vorgesehen ist. Bei diesen Verfahren bzw. zeichnet, daß ein spannungsabhängiger Oszillator (4) Schaltungen wird die Änderung der Phasenlage des vorgesehen ist, dessen Frequenz im Takt der Zeilen- 50 PAL-Signals entweder — wie bereits dargestellt — mit frequenz veränderbar ist. Hilfe einer Schwingung mit der doppelten Farbträger-

8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekenn- frequenz oder durch die Verwendung eines bekannten ?eichnet, daß ein steuerbarer Schalter (22) vorge- Phasenschiebers erhalten (DT-OS 1 167 882 und sehen ist, mit dem dem Multiplikator (15) im Takte DT-AS 1 437 795). Weiterhin ist eine Vorrichtung zur der Zeilenfrequenz abwechselnd ein Signal, dessen 55 Umwandlung eines Farbfernsehsignals einer bestimm-Frequenz gleich der Summe und ein Signal, dessen ten Norm in ein Signal einer anderen Norm bekannt, Frequenz gleich der Differenz der Frequenzen des wobei die Hilfsträgerfrequenz ein ungerades Vielfaches NTSC- und des PAL-Farbträgers ist, zugeführt der Halbenzeilenfrequenz ist (DT-AS 1117 641). Bei wird. dieser Vorrichtung wird eine Frequenzumsetzung der

60 Hilfsträgerwelle vorgenommen, es ist aber nicht

möglich, gleichzeitig die Phasenlage des Hilfsträger

zu verändern.