DE2543571A1 - Verfahren und schaltungsanordnungen zur synchronen demodulation der farbkomponenten eines farbvideosignals - Google Patents

Description

BASF Aktiengesellschaft

Unser Zeichen; O.Z. 30 891 De/Gl 6700 Ludwigshafen, den 29.9-1975

Verfahren und Schaltungsanordnungen zur synchronen Demodulation der Farbkomponenten eines Farbvideosignals

Die Erfindung betrifft Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Umwandlung der Farbkomponenten (R-Y₁.) und (B-Y₁.) des übertragenen

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zusammengesetzten Videosignals (R-Y₁.) (B-Y₁.) und Y in eine

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trisequentielle Signalfolge, die die Ersatz-Färbsignale R¹, G¹, B¹ und die hochfrequente Helligkeitssignalkomponente Y_H enthält und die für ein Farbvideosystem geeignet ist, in welchem im Aufnahme- oder Wiedergabekanal von besagten Ersatz-Farbsignalen nach der Gleichung Y_M = 0,33 (R¹ +G¹ +B¹) die niederfrequente Helligkeitskomponente Y„ gebildet wird, wobei Y„ außerdem die Beziehung Y_M = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B für die Schwarz-Weiß-Kompatibilität erfüllen soll.

Systeme, bei denen die Färbinformation trisequentiell übertragen oder aufgezeichnet wird, sind bekannt, wobei die übertragenen oder aufgezeichneten trisequentiellen Signale nicht die echten Farben R, G und B, sondern "Ersatz"-Farben R^f, G¹ und B¹ darstellen. Die Verwendung dieser Ersatzfarben bei der übertragung oder der Aufzeichnung gestattet die bequeme Entnahme eines Helligkeitssignals Y = +0,30 R + 0,59 G + 0,11 B aus diesen Farben am Aufnahme- bzw. Wiedergabeende. Die in dieser Gleichung enthaltenen Verhältniszahlen entsprechen der Relativhelligkeit der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau. Wird also eine Szene mit Hilfe dieses Helligkeitssignals Y schwarz-weiß wiedergegeben, dann sieht sie genauso aus, als ob es sich um eine einfarbige Fernsehübertragung handelte. Nebenbei sei erwähnt, daß die zyklische Folge der drei Farben, die hier als Rot, Grün und Blau angenommen wurde, genausogut durch eine andere Reihenfolge ersetzt werden könnte.

Ein System dieser Art ist beispielsweise in der DT-AS 2 158 218 beschrieben, die ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur

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Vorverzerrung eines trisequentiellen Färbfernsehsignals für eine Schaltung zur Umwandlung dieses Signals in ein FBAS-Farbvideosignal betrifft« Wie darin erklärt wird, sind am Empfangsbzw. Wiedergabeende des hier beschriebenen Systems Vorkehrungen getroffen, um aus den trisequentiellen "Ersatz"-Signalen R¹, G¹ und B' ein Helligkeitssignal Y_M = 0,33 (R'+G'+B') zu erhalten, wobei R¹ = R+Z, G¹ = G+Z, B» = B+Z und Z = -0,03 R + 0,26 G 0,22 B sind. Im einzelnen geschieht dies, indem die farbhilfsträgerfrequenten Signale am Eingang, an der Verbindungsstelle und am Ausgang der in Reihe geschalteten Verzögerungsleitungen die in derartigen Systemen zur Rückverwandlung der trisequentiellen in simultane Farbsignale bekannterweise verwendet werden addiert und nachfolgend demoduliert werden»

Mit den oben erwähnten Beziehungen wird also Y., = +0,30 R + 0,59 G + 0,11 B, was zur Schwarz-Weiß-Kompatibilität erfüllt sein muß.

Wie bekannt, werden zuerst in einer entsprechenden Demodulationsschaltung die drei Grundfarben R, G und B erzeugt und daraus die Teilkomponenten -0,03 R, + 0,26 G und -0,22 B in einer "Bewertungsstufe" abgeleitet und in einer Addierstufe die Teilkomponenten - die zusammen ein Z-Signal ergeben - zu der trisequentiellen Farbfolge R, G, B addiert, um im Ergebnis dieser Vorverzerrung die trisequentielle Farbfolge R', G^f, B' zu erhalten. In einer nachfolgenden Summierstufe wird dann zu der oben erwähnten trisequentiellen Farbfolge das hochfrequente Helligkeitssignal Y„ hinzugefügt und die Summe dieser Signale zur Aufzeichnung einem Magnetband zugeführt.

Es sind ferner in der Patentanmeldung P 25 21 768.9 trisequentielle Farbvideo-Aufzeichnungs/Wiedergabemethoden und -schaltungen vorgeschlagen worden, die eine Dreiphasenmodulation zur Erzeugung/Rückumwandlung der trisequentiellen Farbsignale bezwecken. Darin werden über einen geregelten Oszillator ein modulierter Hilfsträger und über einen Phasenteiler drei Farbhilfsträgerphasen erzeugt, die über einen synchron gesteuerten Schalter

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trisequentiell einem der Eingänge eines AM-Demodulators zugeführt werden. Einem anderen Eingang dieses Demodulators wird die dem Farbhilfsträger aufgeprägte Parbkomponente des zusammengesetzten Videosignals, beispielsweise eines Fernsehsendersignals, zugeführt. In der genannten Patentanmeldung entsprechen die drei vom Phasenteiler entwickelten Phasen den Phasen der drei Originalfarben R, G und B, und es wird eine Phasenschieberanordnung dazu verwendet, über den Demodulator die Farbdifferenzsignale R-Y., G-Y_T, B-Y_T zu erhalten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, verbesserte und vereinfachte Verfahren und Schaltungsanordnungen der eingangs näher erläuterten Art bereitzustellen» Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, wenn die Signalfolge der Ersatzfarbsignale durch synchrones, trisequentielles 3-Phasendemodulieren der Farbkomponenten (R-Y₁-) und (B-Y-r ) unter Verwendung eines unmodu-

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lierten Farbträgers gebildet wird, wobei das Demodulieren direkt in Richtung der Achsen der Ersatz-Farbsignale (R*, G¹, B^f) erfolgt und eine derartige Amplitudenanhebung bei jeder der Farbdifferenzsignale (R^f-Y_), (G¹-Yj.) und (B'-Y..) vorgenommen wird, daß gleichgroße Amplituden erhalten werden und daß das vollständige Helligkeitssignal Y = Y_L+Y_H zu besagten Farbdifferenzsignalen hinzuaddiert wird um die trisequentielle Signalfolge -(R¹, B', B·) + Y_H zu erhalten.

Durch diese Maßnahmen wird es möglich, die Ersatz-Farbsignale direkt zu erzeugen, ohne die Notwendigkeit erst die Grundfarben R, G und B zu bilden und durch Hinzufügen des Z-Signals die Signale R¹, G¹, B¹ erhalten zu können. Man erreicht vorteilhaft, daß gleich bei der Demodulation ein trisequentielles Signal erzeugt wird, und daß im Aufnahme- und/oer Wiedergabekanal ein Helligkeitssignal mit Schwarz-Weiß-Kompätibilität zur Verfügung steht. Eine zweckmäßige erfindungsgemäße Maßnahme liegt auch darin, die Farbkomponenten in Richtung der Vektoren der Farbdifferenzsignale (R'-YjO, (G'-Y_L) und (B'-Y_L), deren Phasen von einem synchron geschalteten Farbträger abgeleitet sind, zu demodulieren.

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In praktischer Anwendung können die jeweiligen Vektoren der Parbdifferenzsignale mit dem Referenzvektor der (B-Y. )-Farbkomponente die Winkel +120°, +219° bzw. -7° einschließen.

In der Praxis können für die Amplitudenanhebungen der Farbdifferenzsignale die Verstärkungsfaktoren 1,11; 1,21 bzw. 1,5-zweckmäßig benutzt werden.

Bei einer Schaltungsanordnung zur Umwandlung der Farbkomponenten des übertragenen, zusammengesetzten Videosignals mit einer Erzeugungseinrichtung für die Ersatz-Farbsignale R¹, G', B¹ gemäß einem oder mehreren der erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen, die einen Demodulator, einen trisequentiellen Schalter und eine Additionsschaltung enthält, umfaßt erfindungsgemäß die Erzeugungseinrichtung für die Ersatz-Farbsignale R', G^f _s B' eine Schaltung zur Bildung eines dreiphasigen Farbhilfsträgers, dessen Phasenwinkel (0 1, 0 2, 0 3) den Phasen der Ersatz-Farbsignale R^f, G¹, B^f entsprechen und dem Demodulator mittels des trisequentiellen Schalters nacheinander zugeführt werden, und eine regelbare Verstärkerschaltung zur Amplitudenanhebung der Farbdifferenzsignale synchron zur Signaldemodulation durch den Demodulator.

Mit einer derartig einfachen Schaltungsanordnung sind die erfindungsgemäßen Maßnahmen zweckmäßig und ohne Aufwand durchführbar.

In praktischer Ausbildung kann die Schaltung zur Bildung des dreiphasigen Farbhilfsträgers einen Phasenspalter und einen diesen steuernden synchronisierten Oszillator mit Farbträgerfrequenz enthalten, wobei der Phasenspalter die erzeugten Phasen des Farbhilfsträgers an den trisequentiellen Schalter liefert. Dadurch wird ein einfacher, störunanfälliger Schaltungsaufbau ermöglicht.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Schaltungsanordnung wird darin gesehen, daß die regelbare Verstärkungsschaltung vor

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dem Demodulator liegt und derartig verstärkt, daß die Amplituden der Parbkomponenten der ersten Zeile um den Faktor 1,11, der zweiten Zeile mit 1,21 und der dritten Zeile mit 1,5 angehoben werden. Damit wird eine dauernde, selbsttätige, richtige Amplitudenanhebung jedes der Farbdifferenzsignale erreicht, so daß drei gleichgroße Signale zur Aufzeichnung/Übertragung und/oder Wiedergabe erhalten werden.

In einer weiteren vorteilhaften Schaltungsausführung kann ein trisequentieller Taktimpulsgenerator, der einerseits mit dem trisequentiellen Schalter diesen steuernd verbunden ist, und der andererseits an den regelbaren Verstärkter zur synchronen Amplitudenanhebung der Farbdifferenzsignale angeschlossen ist, vorgesehen sein.

Ausführungsbeispiele einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung werden nachfolgend mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erörtert«

Figuren 1 und 2 zeigen zusammengenommen ein Blockschaltbild des Aufzeichnungskanals eines bekannten Systems, bei dem "Ersatz"-Farben trisequentiell aufgezeichnet werden.

Bild 3 ist ein Blockschaltbild des Wiedergabekanals des bekannten Systems nach Figuren 1 und 2.

Bild 4 ist ein bekanntes Farbhilfsträger-Phasendiagramm, in dem die Achsen der Farbkomponenten B-Y und R-Y der Fig. 1 gezeigt werden.

Bild 5 ist ein Farbhilfsträger-Phasendiagramm, in dem die Vektoren der Ersatz-Farbdifferenzsignale R'-Y, G'-Y, B'-Y gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Lage zu den Original-Farbdifferenzsignalen R-Y, G-Y, B-Y dargestellt sind*

Bild 6 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung.

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Bild 7 ist ein Diagramm, das in Zeile "a" die Reihenfolge und in den Zeilen "b", "c" und "d" die sprungartig ansteigenden Spannungsverläufe der Impulsspannungen P„, P^, P_ß zeigt, die von einem Taktgeber erzeugt sind,

Fig. 1 zeigt, wie in dem System nach dem Stand der Technik (DT-AS 2 158 218) die Originalfarben R, G, B aus einem zusammengesetzten Farbvideosignal gewonnen werden. Bild 2 zeigt insbesondere, wie ein die Ersatzfarben R¹, G', und B¹ enthaltendes trisequentielles Signal für Aufzeichnungszwecke aus den trisequentiellen Originalfarben R, G, B durch Hinzufügung eines Signals Z erhalten werden kann«

Wie aus Bild 1 hervorgeht, wird das zusammengesetzte Video-FBAS-Signal, z.B. ein vom Fernsehsender übertragendes Signal, dessen Synchronisationskomponente abgetrennt wurde, über einen Bandpaß 46 und einen Tiefpaß 47 in seine Farbkomponente C und seine Helligkeitskomponente Y aufgespalten„ Nebenbei sei erwähnt, daß das bekannte System in den Figuren 1 bis 4 dem PAL-(Phase Alternate Lines)System entspricht. Zur Umwandlung der ankommenden PAL-Signale in NTSC-Signale werden bekannte Verzögerungsund Schaltmittel benötigt» Diese wurden in den Zeichnungen nicht dargestellt und werden hier nicht näher beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf ein den Normen des NTSC-(National Television Systems Committee) entsprechendes System durchaus anwendbar ist„

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Farbkomponente C, also der modulierte Farbträger, nach Verstärkung im Verstärker 48 einem Eingang des (B-Y^)-Demodulators 25 bzw» des (R-Y^-)-Demodulators 26 zugeführt. Diese Demodulatoren 25 und 26 dienen dazu, zwei verschiedene Phasen des modulierten 4,43-MHz-Farbsignals zu erfassen, wobei 4,43 MHz die im PAL-System verwendete Farbträgerfrequenz bedeutet« Während also diese beiden Demodulatoren 25 und 26 dasselbe C-Signal empfangen, erhalten sie vom Oszillator 27, der einen unmodulierten Farbhilfsträger mit der

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Frequenz 4,43 MHz liefert, Eingangsspanungungen unterschiedlicher Phasenlage. Diese 4,43 MHζ-Spannungen bilden mit den Seitenbandfrequenzen des modulierten Färbsignals eine Schwebung zur Wiedergewinnung der Farbsignale, Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Phase, die während der Demodulation des Farbdifferenzsignals B-Y₁. im Demodulator 25 dem anderen Demodulator 26 zugeführt wird, von einem Phasenschieber 28 um 90 gedreht, so daß der Demodulator 26 das Farbdifferenzsignal R-Yr demoduliert, das sich, wie aus Fig« 5 hervorgeht, gegenüber der (B-Y)-Achse bzw. der Nullachse des Farbträgers in Phasenquadratur befindet. Die Farbdifferenzsignale R-Y₅. und B-Y-j., die an den Ausgängen der Demodulatoren 26 und 25 erscheinen, werden in der Addierstufe 29 miteinader kombiniert, um das dritte Farbdifferenzsignal G-Y₁. zu bilden, und diese drei Farbdifferenzsignale werden

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zusammen mit dem niederfrequenten Helligkeitssignal Y₁. in den

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Addierstufen 43, 44 und 45 verarbeitet, die eine Matrix darstellen, so daß am Ausgang dieser Addierstufen die Originalfärben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) geliefert werden. Die Helligkeitskomponente Yt und Y„ werden vom vollständigen Helligkeitssignal Y durch Tiefpaßfilter 47' bzw. durch Hochpaßfilter 46' abgetrennt.

Fig. 2 zeigt, wie diese Grundfarben einer vorläufigen Verarbeitung unterzogen werden, um das gewünschte trisequentielle Signal zu liefern, das auf dem Gerät 1 aufgezeichnet werden soll. Wie Fig. 2 zeigt, werden die drei Farben R, G und B über einen Farbwechselschalter 34 in eine trisequentielle Form gebracht, wobei dieser Schalter von einem synchron betriebenen, trisequentiellen Taktimpulsgenerator 35 angesteuert wird. Die Originalfarben R, G und B durchlaufen auch Bewertungsstufen 36, 37, 38 und die drei danach erhaltenen Teilkomponenten - die zusammen ein Signal Z = -0,03 R + 0,26 G + 0,22 B ergeben - werden in der Addierstufe 40 zum trisequentiellen Signal R, G, B zusammengestellt. Das Ausgangssignal dieser Addierstufe 40 wird sodann in der Addierstufe 42 zusammen mit dem hochfrequenten Helligkeitssignal Y„ nach Art einer Matrix weiterverarbeitet, wobei dieser Vorgang vom Generator 35 gesteuert wird. Der Ausgang der Addierstufe 42 liefert die gewünschte trisequentielle Signalfolge (R¹, G¹, B¹) +

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Fig. 3 stellt den Wiedergabekanal des bekannten Systems dar. Das vom Band während der Wiedergabe im Magnetband 1 abgetastete Signal liefert nach Abtrennung vom Y_fi Signal, nach dem Tiefpaß 2 das Signal R^f, G·, B¹ (das in der DT-AS mit R⁺, G⁺, B⁺ bezeichnet ist); über den Hochpaß 3 wird das hochfrequente Helligkeitssignal Ytt ausgefiltert, und der Addierstufe 4 zugeführt. Das trisequentielle Signal R', G^f, B^f wird im Modulator 5 einem· unmodulierten Farbhilfsträger der Frequenz 4,43 MHz aufmoduliert, die im Oszillator 6 erzeugt wird, .und das Modulationsprodukt gelangt zur Reihenschaltung der beiden T- 64 ,us Zeilen-Verzögerungsleitungen 7 und 8. An den Ausgangsklemmen dieser Verzögerungsleitungen und an ihrem Verbindungspunkt ist ein Farbwechselschalter 9 angeschlossen, der von den Taktimpulsen 12 gesteuert wird, die der Generator 11 zeilenfrequent liefert, so daß am Ausgang des Schalters 9 Farbhilfsträgersignale F_R,, F„, und F_Rf ständig in gleichzeitiger Form verfügbar sind. Die Matrix 10 transformiert die Signale F_Rt, F_G, und F_ß, in die Signale F_B,__Y und F_Rf_y mit Farbhilfsträgerfrequenz. Die Helligkeit skomponenten Y„ dieser Signale erfüllt die Gleichung Y„ = +0,30 R + 0,59 G + 0,11 B, wie dies für die Schwarz-Weiß-Kompatibilität gefordert wird. Ein Phasenumkehrsehalter 18 wird vom Taktimpulsgenerator 11 über eine Umsehaltspannung 19 gesteuert, deren Frequenz der halben Zeilenfrequenz entspricht, so daß die Phase der Ausgangsspannung dieses Schalters zwischen +90° und -90° wechselt, wie dies für die Umkehr des Hilfsträgersignals F_r_y» auf Grundlage der Zeilenfrequenz, im Einklang mit PAL-Normen erforderlich ist.

Die die Hilfsträgerfrequenz aufweisenden Videosignale, die am Eingang, am Verbindungspunkt und am Ausgang der in Reihe liegenden Verzögerungsschaltungen 7 und 8 erscheinen, werden auch der Addierstufe 13 zugeführt, die an ihrem Ausgang das Helligkeitssignal Y_M = 0,33 (G¹ + R» + B¹) in Form des modulierten Hilfsträgers liefert, während die nachgeschaltete Demodulierstufe 15 aus diesem Hilfsträgersignal das Helligkeitssignal Y.. selbst gewinnt. Dieses Helligkeitssignal Y_M = 0,33 (G'+R'+B¹) wird dann in der Addierstufe 4 mit dem Helligkeitssignal Y„ sowie mit den

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oben erwähnten Signalen F„ _v und P+.,„ _v> kombiniert, so daß im Ergebnis an der Ausgangsklemme 15 der Addierstufe 4 das PAL-FBAS-Signal erscheint.

Eine zusammenfassende Betrachtung der Arbeitsweise des dem Stand der Technik entsprechenden Systems, wie es in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, ergibt also am Ende des Wiedergabekanals das Helligkeitssignal Y_M = 0,33 (R'+G'+B'), wobei R¹ = R+Z, G^f = G+Z, B¹ = B+Z und Z = -0,03 R + 0,26 G - 0,22 B sind, so daß Y_M = (0,33 - 0,03)R + (0,33 + 0,26) G + (0,33 - 0,22) B = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B ist, wobei die Erfüllung der letzten Gleichung für die Schwarz-Weiß-Kompatibilität erforderlich ist. Im Aufnahmekanal werden die oben erwähnten "Ersatz"-Farbsignale R¹, G¹, B^f voll und ganz erzeugt, wie aus diesen Gleichungen hervorgeht. Genau genommen, werden zuerst die Originalfarben R, G, B demoduliert - in der ziemlich umständlichen, zu Fig. 1 erläuterten Art und Weise. Danach wird gemäß Fig. 2 aus den Originalfarben R, G, B ein trisequentielles Signal gebildet und sodann ein gesondertes Signal Z = -0,03 R + 0,26 G - 0,22 B, das durch "Verzerrung" der Originalfarben entsteht, diesem trisequentiellen Signal hinzugefügt, um die Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B¹ zu erhalten, die die obigen Gleichungen in trisequentieller Form erfüllen. Schließlich wird in der weiteren Addierstufe *J2 noch das hochfrequente Helligkeitssignal Y„ hinzugefügt.

Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung. In dieser Schaltung wird die trisequentielle Signalfolge, die die Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B^f und das Y_H Signal enthalten, unmittelbar als das Ergebnis einer synchronen Demodulation erhalten, so daß die bekannte vorläufige Erzeugung der Originalfärben R, G, B und deren Weiterverarbeitung bzw. Verzerrung durch Matrixtransformation mit dem Z-Signal, wie oben ausführlich beschrieben, wegfallen kann.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, wird das zusammengesetzte Farbvideosignal - entweder ein vom Fernsehsender oder von einer Kamera übertragenes - mittels eines Bandpasses 52 und eines Tiefpasses

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in seine Farbkomponente C = R-Yr und B-Y- und seine Helligkeitskomponenten Y = Y_L + Y„ aufgespalten. Die Färbkomponenten werden über einen noch näher zu beschreibenden automatischen regelbaren Verstärker 5^ einem synchronen AM-Demodulator 55 zugeführt. Das Helligkeitssignal Y liegt an einem der beiden Eingänge der Addierstufe 59·

Der Oszillator 57 erzeugt einen unmodulierten 4,43-MHz-Farbhilfsträger (für PAL) und liefert diesen Farbhilfsträger an den Eingang des Phasenschiebers 58. Der Oszillator 57 ist phasenstarr mit dem Farbburst gekoppelt, der z.B. auf der hinteren Schwarzschulter des Zeilensynchronisationssignals des zusammengesetzten Farbvideosignals hinzugefügt wird. Der Phasenteiler 58 kann geeignet ausgebildet sein, z„B. als transistorisierte Phasenteilerschaltung, wie sie in der einleitend erwähnten Patentanmeldung P 25 21 768.9 beschrieben ist, worin die Phasenteilerschaltung den trisequentiellen Schalter 6l mit drei verschiedenen Farbhilfsträgerphasen versieht, die sodann trisequentiell dem unteren Eingang (Fig. S) des Demodulators 55 zugeführt werden. Der trisequentielle Schalter 61 wird zweckmäßig von einem trisequentiellen Taktimpulsgenerator 60 angesteuert.

Bei der vorliegenden Erfindung besitzen die Phasen 01, 02, 03 derartige Winkel, daß die Demodulation entlang der Achsen R»-Y, G'-Y, B'-Y (Fig. 5) erfolgt, wobei R¹, G¹ und B' die oben erwähnten Ersatz-Farbsignale sind. Die Phasenwinkel und die Verstärkungsfaktoren sind durch folgende Gleichungen bestimmt

(R'-Y) = K_R (0,493 (B-Y) cos 0_χ + 0,877 (R-Y) sin 0_χ) (G'-Y) = K_G (0,493 (B-Y) cos 0₂ + 0,877 (R-X) sin 0₂) (B'-Y) = K_B (0,493 (B-Y) cos 0₃ + 0,877 (R-Y) sin U₃) Darin bedeutet
K den Verstärkungsfaktor

0 den Winkel, unterdem die Demodulation stattfinden soll, in Bezug auf die Referenzachse des (B-Y) Signals.

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Der Farbteil des Farbfernsehsignal vom Sender hat die allgemeine Formel 0,493 (B-Y^) + 0,877 (R-Y^), worin die Faktoren dazu dienen,im Übertragungskanal des Signals Übermodulation zu vermeiden.

Es werden für die Ersatz-Farbdifferenzsignale (R'-Y), (G'-Y) und (B'-Y) die Phasenwinkel 0_± = 120°, 0₂ = 219° bzw. 0^ = -7° (d.h. +353°) benutzt, was auch Figur 5 zu entnehmen ist. Diese Winkel sind verschieden von den Phasen der (R-Y₁.)- und (B-Y₁.)-Signale, die als 90 und 0 standardisiert sind. Die Winkel sind auch verschieden von den Phasenwinkeln der Original-Farbsignale R, G, B, die die Phasenwinkel +103°, +2^1° bzw. -12° (d.h. 3^8°) besitzen, wenn der NTSC-Standard oder der PAL-Standard (bei letzterem ohne Umkehrung des Farbdifferenzsignals) benutzt werden.

Die zuvor aufgeführten Phasenwinkel werden durch den Phasenteiler 58 erzeugt und dem trisequentiellen Schalter 61 gleichzeitig als Farbhilfsträger verschiedener Phasenlage zugeführt. Der trisequentielle Steuerzyklus wird vom Taktgeber 60 dem trisequentiellen Schalter 61 als auch über die Widerstände R. - R, dem Eingang des regelbaren Verstärkers 5²I (AGC = Amplitude Gain Control) zugeführt, wodurch eine Amplitudenverstärkung der Farbdifferenzsignale (R-Y_T), (G-Y₁.), (B-Y_T) vor oder nach ihrer

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Demodulation vom Farbträger vorgenommen werden kann. Diese Amplitudenverstärkung ist notwendig, wenn alle Signale der erwünschten trisequentiellen Signalfolge dieselbe Amplitude besitzen sollen, so daß nach der Formel Y_M = 1/3 (R^f +G' +B') jede Fernsehzeile denselben Anteil zum niederfrequenten Y.,- oder Y₁.-Signal beiträgt.

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Die Verstärkungsfaktoren ergeben sich wie folgt: Bei Demodulation des (R^f-Y_L)-Signals unter dem 120°-Winkel ergibt sich das demodulierte (R¹-Y^)-Signal mit einem Amplitudenfaktor von 0,9. Mit dem Verstärkungsfaktor von 1,11 wird die gewünschte Amplitude gleich 1,0. Bei (G^f-Y_L) ergibt die Demodulation unter dem 219°- Winkel einen Amplitudenfaktor von 0,82, der mit dem Verstärkungsfaktor 1,21 das gewünschte demodulierte (G'-Y^) Signal mit der Amplitude 1,0 ergibt.

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Die Demodulation von (B^f-Y_L) unter dem 353°-Winkel ergibt schließ lich einen Amplitudenfaktor von 0,66 und somit einen notwendigen Verstärkungsfaktor von 1,5 für das demodulierte Signal (B^f-Y_T).

Die vorstehend erläuterten Verstärkungsfaktoren 1,11; 1,21 und 1,5 werden durch geeige
Figur 6 realisiert.

werden durch geeigente Bemessung der Widerstände R^ - R, in

Figur 7a zeigt die zeitliche Folge von Signalen 1P_R> 2P_Q und 3P_ß usw., die durch die Steuerspannungen P„, P_Q, P_ß des Taktgebers und die Widerstände R. - R, erzeugt und dem Regelverstärker 5 ^ zugeführt werden. Die Steuerspannungen P_R, ?„, P_ß enthalten Spannungssprünge gleicher Größe. Im ersten Zeitintervall (erste Zeile), währenddessen nur der Taktimpuls P„ auftritt, wird diese Spannung über den Widerstand Rl geführt (IP-), im zweiten Zeitintervall (zweite Zeile), währenddessen lediglich der Taktimpuls P_Q auftritt, wird diese Spannung über den Widerstand R2 geführt (2P_Q) und im dritten Zeitintervall (dritte Zeile), währenddessen nur der Taktimpuls P_ß auftritt, wird die Spannung über den Widerstand R3 geführt (3P«), und so weiter in zyklischer Wiederholung.

Das Ergebnis dieser automatischen, trisequentiellen Einjustierung des Verstärkungsfaktors im Verstärker 54 ist, daß die Größe der Farbkomponenten (R-Y₁., B-Y_T ) in Zeilenfolge mit den Werten

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1,11, 1,21 und 1,5 festgelegt wird, und zwar periodisch während eines dreizeiligen Abtastzyklus. Auf diese Weise werden die trisequentiellen Farbdifferenzsignale R'-Y_L, ^g'"^yl» ^b'"^YL ^{am Aus}S^anS des Demodulators 55 erhalten, die größenmäßig korrigiert sind. In der Addierstufe 59 werden diese trisequentiellen Signale schließlich zum vollständigen Helligkeitssignal Y = Y₁. +Y₁₁

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addiert, so daß am Ausgang der Addierstufe die trisequentielle Signalfolge (R», G», B») + Y_R erhält. Dieses Signal kann für Aufzeichnungszwecke benutzt oder aber dem Ausgang eines (nicht dargestellten) Übertragungskanals zugeführt werden. Die Wiedergewinnung der Originalfarben im Wiedergabe- bzw. im Aufnahmekanal

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ist in den Zeichnungen nicht noch einmal dargestellt, da sie z.B. auf die in Pig. 3 gezeigte und oben beschriebene Weise erfolgen kann.

Obige Beschreibung soll die Erfindung in keiner Weise auf die hier erörterte Ausführungsform beschränken. Es ist aus der Beschreibung klar, daß die erfindungsgemäße Signalumwandlung ohne großen Aufwand mit großer Genauigkeit erfolgen kann, so daß eine zusätzliche Korrektur von Phasenfehlern vermieden wird.

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Claims (7)

1. O.Z. 30 891

   Patentansprüche

   Verfahren zur Umwandlung der Farbkomponenten (R-Y₁.) und

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   (B-Y₁.) des übertragenen zusammengesetzten Videosignals (R-Y₁.)

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   (B-Y₁.) und Y in eine trisequentielle Signalfolge, die die

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   Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B' und die hochfrequente Helligkeitssignalkomponente Y₇, enthält und die für ein Farbvideo-

   system geeignet ist, in welchem im Aufnahme- oder Wiedergabekanal von besagten Ersatz-Parbsignalen nach der Gleichung Y_M = 0,33 (R^f +G¹ +B¹) die niederfrequente Helligkeitskomponente Y_M gebildet wird, wobei Y„ außerdem die Beziehung Y_M = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B für die Schwarz-Weiß-Kompatibilität erfüllen soll, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalfolge der Ersatz-Parbsignale durch synchrones, trisequentielles 3-Phasendemodulieren der Farbkomponenten (R-Y₁.)

   und (B-Y-) unter Verwendung eines unmodulierten Farbträgers gebildet wird, wobei das Demodulieren direkt in Richtung der Achsen der Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B¹ erfolgt und eine derartige Amplitudenanhebung bei jeder der Farbdifferenzsignale (R'-Y_T), (G^f-Y_T) und (B^f-Y_T) vorgenommen wird, daß

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   gleichgroße Amplituden erhalten werden und daß das vollständige Helligkeitssignal Y = Y, + Yu zu besagten Farbdifferenzsignalen hinzuaddiert wird, um die trisequentielle Signalfolge (R¹, G¹, B') + Y_H zu erhalten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parbkomponente in Richtung der Vektoren der Farbdifferenzsignale (R'-Y_T), G¹ -Y₁.) und (B'-Y₁.), deren Phasen von einem

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   synchron geschalteten Farbträger abgeleitet sind, demoduliert werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Vektoren der Farbdifferenzsignale mit dem Referenzvektor des (B-Y_L)-Signals die Winkel +120°, +219° bzw. -7° einschließen.

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4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Farbdifferenzsignale Amplitudenanhebungen mit den Verstärkungsfaktoren von 1,11; 1,21 bzw. 1,5 unterzogen werden.
5. 5. Schaltungsanordnung zur Umwandlung der Farbkomponenten des übertragenen zusammengesetzten Videosignals mit einer Erzeugungseinrichtung für die Ersatz-Farbsignale R¹, G', B¹ gemäß einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4, sowie mit einer Demodulatorschaltung, einem trisequentiellen Schalter und einer Additionsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung für die Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B^f eine Schaltung (57, 58, 60) zur Bildung eines dreiphasigen Farbhilfsträgers enthält, dessen Phasenwinkel (0., 0_?, 0,) den Phasen der Ersatz-Farbsignale R¹, G¹, B¹ entsprechen und dem Demodulator (55) mittels des trisequentiellen Schalters (61) nacheinander zugeführt werden und eine regelbare Verstärkerschaltung (5^» R₁ - R-z) zur Amplitudenanhebung der Farbdifferenzsignale synchron zur Signaldemodulation durch den Demodulator (55) enthält.
6. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Bildung des dreiphasigen Farbhilfsträgers einen Phasenspalter (58) und einen diesen steuernden synchronisierten Oszillator mit Färbträgerfrequenz enthält, wobei der Phasenspalter (58) die erzeugten Phasen des Farbhilfsträgers an den trisequentiellen Schalter (61) liefert»
7. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch -gekennzeichnet, daß die regelbare Verstärkungsschaltung (5*1, R₁ R,) vor dem Demodulator (55) liegt und derartig verstärkt, daß die Amplituden Farbkomponenten der ersten Zeile um den Faktor 1,11, der zweiten Zeile mit 1,21 und der dritten Zeile mit 1,5 angehoben werden.

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   Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein trisequentieller Taktimpulsgenerator (60), der einerseits mit dem trisequentiellen Schalter (6l) diesen steuernd verbunden ist und der andererseits an den regelbaren Verstärker (5^, R-, - FU) zur synchronen Amplitudenanhebung der Farbdifferenzsignale vorgesehen ist.

   BASF Aktiengesellschaft Zeichn.

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