DE2544311C2

DE2544311C2 - Coder für das SECAM-Farbfernsehsystem

Info

Publication number: DE2544311C2
Application number: DE19752544311
Authority: DE
Inventors: Luc Savigny-sur-Orge Pham van Cang
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1975-10-03
Publication date: 1982-05-19
Also published as: PL110992B1; FR2287142B1; FR2287142A1; SU651737A3; CS193527B2; DE2544311A1; GB1511287A

Description

Die Erfindung betrifft einen SECAM-Coder, welcher das Modulationssignal des Bezugsfarbträgers, das mit Zeilenfolge abwechselnd -IJS(R-Y) + D und 1,5 (B- Y) ist, wobei R, B, Y und D das Rot-Signal, das Blau-Signal und das Leuchtdichtesignal mit normalisierten Pegeln und das Kompensationssignal der Abweichung zwischen den Ruhefrequenzen des Bezugsfarbträgers für die beiden Farbdifferenzsignale sind, aus Signalen k\B, feÄ, Ar₃ Yund Ar₄D bildet, wobei An, Ar* Ar₃ und Au algebraische Proportionalitätsfaktoren sind und wobei Ari und Ar₂ das gleiche Vorzeichen haben und Ar₃ das entgegengesetzte Vorzeichen hat.

In den bekannten Codern liefern zwei Matrizen ständig die Signale -1,9 (R - Y) und 1,5 (B- Y) und ein Umschalter erlaubt, sie abwechselnd zu erhalten; dann wird das Signal Daliein auf dem Rot-Kanal eingefügt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen genauen und hinsichtlich seines Aufbaus vereinfachten Coder zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist ein Coder der oben angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die das zu dem Signal D proportionale Signal liefert, dieses Signal ständig und mit einem Faktor Ar₄ liefert, der dasselbe Vorzeichen wie der Faktor Ar₃ hat, und daß das Modulationssignal mit Hilfe eines Operationsverstärkers, der aus einem Differenzverstärker und einem ersten und einem zweiten Widerstandsnetzwerk besteht, die zu dem ersten bzw. zu dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers parallel geschaltet sind, wobei zwei Widerstände des ersten Netzwerks die Signale Ariß bzw. Ar₃V empfangen und wobei drei Widerstände des zweiten Netzwerks die Signale k₂R bzw. Ar₃ Y bzw. Ar₄D empfangen, und mittels einer Umschalteinrichtung gewonnen wird, welche gestattet, den Differenzverstärker für die Signale, die an seinem ersten bzw. an seinem zweiten Eingang anliegen, abwechselnd zu sperren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungsform des Coders nach der Erfindung, und

F i g. 2 das detaillierte Schaltbild einer Ausführungsform des Differenzverstärkers 2 von F i g. 1 und der ihm zugeordneten Umschalteinrichtung.

In Fig. 1 sind die drei Eingänge dargestellt, welche

die y-korrigierten Rot-, Blau- und Grün-Signale mit ihrer korrekten Gleichkomponente liefern, wobei diese Signale in derselben Weise wie die Eingänge, die sie liefern, mit R bzw. Bbzw. Vbezeichnet sind.

Die Schaltung, die im folgenden beschrieben wird, benutzt zwei Operationsverstärker, d. h. Verstärker, bei denen die Genauigkeit der ausgeführten Operationen

durch die Genauigkeit der Schaltungswiderstände vorgeschrieben werden kann.

Jeder von ihnen enthält eine Differenzeingangsstufe, eine Ausgangsstufe und Eingangs- und Gegenkopplungswiderstände.

Die Signale R, Bund Vwerden an die Eingangswiderstände eines Operationsverstärkers 1 über Widerstände 51,52 und 53 angelegt, die mit dem Minus-Eingang eines gegengekoppelten Differenzverstärkers 1 verbunden sind, dessen Plus-Eingang an Masse liegt

Die Eigenverstärkung des Verstärkers 1 und die Werte der Widerstände 51 bis 53 sind derart berechnet, daß der Ausgang des Operationsverstärkers das Leuchtdichtesignal mit umgekehrter Polarität liefert:

- V= -(0,59 V+ 0,30R+0,11 B) ^Iä

Dieses Signal wird dann zur Bildung des vollständigen Videosignals durch eine Verstärkung mit negativem Verstärkungsfaktor wieder auf die richtige Polarität gebracht

Ein gegengekoppelter Differenzverstärker 2 bildet mit seinen Eingangswiderständen einen zweiten Operationsverstärker.

Der Verstärker 2 enthält eine Plus-Eingangsschaltung und eine Minus-Eingangsschaltung, die auf eine gemeinsame Ausgangsstufe arbeiten. Diese beiden Eingangsschaltungen werden durch den Plus-Eingang bzw. durch den Minus-Eingang des Verstärkers gespeist.

Er empfängt an seinem Plus-Eingang über Eingangswiderstände 21, 22 und 23 die Signale B und — Y sowie ein Signal /', welches an dem gleichnamigen Eingang anliegt

Das Signal /' dient dazu, an dem Ausgang des Verstärkers das Kennungssignal / zu erzeugen, und zwar abwechselnd Ib auf dem (zeitlichen) Blau-Kanal J5 und Ir auf dem Rot-Kanal. Bekanntlich ist das Signal / ein Signal, welches während neun aktiven Zeilenzeiten (Intervalle zwischen zwei Horizontalaustastintervallen) jedes Vertikalaustastintervalls übertragen wird. Im Verlauf jeder dieser aktiven Zeiten hat es die Form einer Schulter, der ein Sägezahn vorangeht. Es ist für die Zeilen des Rot-Kanals positiv und für die Zeilen des Blau-Kanals negativ. Außerhalb dieser neun aktiven Zeilenzeiten ist es Null.

Das Signal /' unterscheidet sich von dem Signal / dahingehend, daß seine Polarität, wenn es nicht Null ist, immer negativ ist

Der Minus-Eingang des Verstärkers 2 empfängt über vier Widerstände 31, 32, 33 und 34 das Signal R, das Signal — Y, das Signal /'und ein Signal D'. so

Das Signal D' ist dafür bestimmt, am Ausgang des Verstärkers 2 das positive Rechtecksignal D zu erzeugen, welches auf dem Rot-Kanal hinzugefügt wird, um die Abweichung zwischen den Ruhefrequenzen des Hilfsträgers für die beiden zeitlichen Farbkanäle zu berücksichtigen.

Das Signal D' unterscheidet sich von dem Signal D dahingehend, daß es negativ ist und daß es ein Gleichsignal ist, welches somit mit Hilfe eines einfachen Potentiometers 9 erzeugt werden kann, das zwischen Masse und eine negative Quelle geschaltet ist. Sein Pegel wird weiter unten angegeben.

Diesem Operationsverstärker 2 ist eine Umschalteinrichtung 3 zugeordnet, die durch das Rechtecksignal S mit halber Horizontalfrequenz gesteuert wird, welches die zeitlichen Blau- und Rot-Kanäle festlegt Wenn das Signal S den Pegel hat der dem Blau-Kanal entspricht, sperrt der Umschalter 3 über seinen ersten Ausgang 4 die Minus-Eingangsschaltung des Verstärkers 2. Im gegenteiligen Fall sperrt er über seinen zweiten Ausgang 5 die Plus-Eingangsschaltung des Verstärkers 2.

Es ist zu erkennen, daß der Pegel jedes der Signale, die an dem Ausgang des Verstärkers erscheinen, durch den Pegel des entsprechenden Eingangssignals, durch den Wert des Eingangswiderstandes, an dem dieses Eingangssignal angelegt wird, und durch die Eigenverstärkung des Differenzverstärkers 2 festgelegt wird, wobei diese Verstärkung für die an den Plus-Eingang angelegten Signale gleich g\ (positiv) und für die an den Minus-Eingang angelegten Signale gleich gi (negativ) ist Es ist somit zu erkennen, daß die Signale /'und D' in einem gewissen Ausmaß mit beliebigen Pegeln erzeugt werden können.

Demgemäß werden die Verstärkung g\ und die Werte der Widerstände 21 und 22 derart festgelegt, daß während der aktiven Teilbildzeiten der Verstärker an den Blau-Kanal das normalisierte Signal 1,5 (B-Y) abgibt. Der Widerstand 23 und der Pegel des Signals /' werden unter Berücksichtigung der Verstärkung g\ derart festgelegt, daß der Verstärker im Verlauf der Kennungszeilen an den Blau-Kanal das normalisierte Signal Ib (negativ) abgibt Die Verstärkung gz und die Werte der Widerstände 31 und 32 und, unter Berücksichtigung des Pegels des Signals /', der des Widerstandes 33 und, unter Berücksichtigung des Pegels des Signals D', der Wert des Widerstandes 34 werden derart festgelegt daß der Verstärker 2 auf dem Rot-Kanal das Signal D -1,9 (R-Y) während der aktiven Teilbildzeiten und das Signal D+ Ir (letzteres positiv) im Verlauf der aktiven Zeiten der Kennungszeilen abgibt

Das Ausgangssignal des Verstärkers ist somit zum Modulieren des Hilfsträgers geeignet, mit Ausnahme der Vorverzerrungs- und Begrenzungsoperationen, die an dem Ausgang des Verstärkers 2 in einer Vorverzerrungsschaltung 6 mit nachgeschalteter Begrenzungsschaltung 7 ausgeführt werden. Die beiden Schaltungen 6, 7 können zu einer einzigen Schaltung zusammengefaßt werden. Die Kennungssignale und der Rechteckimpuls werden somit, im Gegensatz zum Stand der Technik, an den Eingang der Vorverzerrungsschaltung angelegt Es kann angemerkt werden, daß die Vorverzerrung der Kennungssignale, die sich im übrigen nur auf dem Sägezahnteil abspielt, kaum störend ist. Man könnte sie jedoch kompensieren, indem man den linearen Sägezahnanstieg durch einen konkaven Anstieg ersetzt. Die Vorverzerrung des Signals D wird automatisch beseitigt, wenn die Pegeländerungen des Umschaltsignals 5 im Verlauf der Horizontalaustastintervalle vor dem Horizontalsynchronimpuls auftreten, da der Hilfsträger am Anfang der Austastintervalle einschließlich während der Übertragung des Horizontalsynchronimpulses unterdrückt wird.

Es wird jedoch ganz einfach vorgezogen, die Vorverzerrung während der Horizontal- und Vertikalaustastintervalle zu unterdrücken. Zu diesem Zweck hat die Schaltung 6 einen Steuereingang, der die Horizontal- und Vertikalaustastsignale empfängt Diese Unterbrechung der Vorverzerrung ohne Unterbrechung des Signals kann leicht vorgenommen werden, wenn das Vorverzerrungsnetzwerk, wie allgemein üblich, eine Impedanz enthält, welche aus einem Zweig, der einen Widerstand in Reihe mit einer Kapazität enthält und zum Ausführen der Vorverzerrung dient in Parallelschaltung mit einem ohmschen Zweig gebildet ist. Es

genügt dann, in den ersten Zweig einen elektronischen Schalter einzufügen, der durch die Austastsignale geöffnet wird.

Der übrige Teil des Coders kann gegenüber bekannten Codern unverändert sein und ist deshalb nicht dargestellt worden.

Fig.2 zeigt eine Ausführungsform des Differenzverstärkers 2 und der ihm zugeordneten Umschalteinrichtung 3.

In dieser Figur sind die Eingangswiderstände 21 bis 23 und 31 bis 34 des Differenzverstärkers nicht erneut dargestellt worden.

Die Schaltung, die beschrieben wird, benutzt ein Netzwerk aus sechs npn-Transistoren (Modell CA 3054 der Firma RCA), das in der im folgenden beschriebenen Weise geschaltet und vervollständigt wird, um den Differenzverstärker und die ihm zugeordnete Umschalteinrichtung zu bilden.

Der Differenzverstärker enthält zwei Eingangsstufen, von denen die erste aus den beiden Transistoren 41 und 42 besteht, deren Emitter miteinander verbunden sind.

Die Basis des Transistors 41 bildet den Minus-Eingang. Sein Kollektor ist über einen Widerstand 60 mit der Spannung + V verbunden.

Der Transistor 42 hat zwischen seiner Basis und Masse einen Widerstand 61 und sein Kollektor ist direkt mit der Spannung?quelle + V verbunden. Der Ausgang der Minus-Eingangsstufe ist der Kollektor des Transistors 41.

Die beiden Transistoren 41 und 42 werden durch eine Stromquelle gespeist, die aus dem Transistor 45 besteht, dessen Emitter mit einer Spannungsquelle - V über einen Widerstand 62 verbunden ist, dessen Basis eine positive Vorspannung ν empfängt und dessen Kollektor mit den Emittern der Transistoren 41 und 42 verbunden ist

Die Plus-Eingangsstufe besteht aus den beiden Transistoren 43 und 44, deren Emitter miteinander verbunden sind. Die Basis des Transistors 43 bildet den Plus-Eingang und sein Kollektor ist mit der Spannungsquelle + V verbunden.

Die Basis des Transistors 44 ist über einen Widerstand 63 mit Masse verbunden. Sein Kollektor ist mit der Spannungsquelle + V über den Widerstand 60 verbunden. Die Transistoren 43 und 44 werden durch eine Stromquelle gespeist, die aus einem Transistor 46 besteht, dessen Basis die Vorspannung ν empfängt und dessen Emitter mit der Spannungsquelle — Vüber einen Widerstand 64 verbunden ist

Der Ausgang der Plus-Eingangsstufe befindet sich an dem Kollektor des Transistors 44. Dieser Kollektor sowie der (Ausgang der Minus-Eingangsstufe) des Transistors 41 sind mit der Basis eines npn-Transistors 49 verbunden, der die Ausgangsstufe bildet.

Der Kollektor des Transistors 49 ist mit der Spannungsquelle + V verbunden, und sein Emitter ist mit der Spannungsquelle — V über eine Diode 75 und einen Widerstand 65 verbunden, wobei die Anode der Diode 75 mit dem Emitter des Transistors und ihre Kathode mit dem Widerstand 65 verbunden ist

Die Verbindungsklemme O des Widerstandes 65 und der Diode 75 bildet den Ausgang des Verstärkers. Der Wert des Widerstandes 65 wird so festgelegt, daß das Ruhepotential des Punktes O Null ist

Der Punkt O Bt mit der Basis des Transistors 41 über einen Gegenkopplungswiderstand 70 und mit der Basis des Transistors 44 über einen Gegenkopplungswiderstand 71 verbanden. Diese Widerstände erlauben das Einstellen der Verstärkung des Verstärkers für die an seine Minus- bzw. Plus-Eingänge angelegten Signale.

Die Umschalteinrichtung, die das Sperren der Plus- und Minus-Eingangsstufen das Sperren der Plus- und Minus-Eingangsstufen des Verstärkers gestattet, benutzt ■■'.ie Stromquellen 45 und 46 und enthält zwei pnp-Transistoren 47 und 48, deren Emitter mit Masse über ein und denselben Widerstand 67 verbunden sind und deren Kollektoren mit den Emittern der Transisto- ο ren 45 bzw. 46 verbunden sind.

Die Basis des Transistors 48 ist mit Masse verbunden, und die Basis des Transistors 47 empfängt das Rechtecksignal S, welches abwechselnd positiv und negativ ist. Wenn das Signal positiv ist, ist der Transistor 47 gesperrt und stört nicht das Arbeiten des Transistors 45; der Transistor 48 liefert aber Strom und sperrt den Transistor 46 und infolgedessen die Plus-Eingangsstufe. Wenn das Signal S negativ ist, liefert der Transistor 47 einen beträchtlichen Strom und sperrt einerseits den Transistor 48 und andererseits den Transistor 45 und somit die Minus-Eingangsstufe.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt

Insbesondere ist zu bemerken, daß es möglich ist, für

den Operationsverstärker, der den Differenzverstärker 2 enthält, Eingangssignale zu benutzen, die ihre korrekte Gleichkomponente verloren haben, wenn man zusammen mit der vorliegenden Erfindung die in F i g. 1 der deutschen Patentanmeldung P 25 38 3553 vorgeschla gene Schaltung benutzt In dieser Schaltung erfolgt das Nachregeln der Ruhefrequenz des modulierten Oszillators für den Blau-Kanal mit Hilfe eines an den Oszillator angelegten Signals. Diesem Signal wird für den Rot-Kanal ein Korrektur signal hinzugefügt welches das Rechtecksignal D modifiziert Diese beiden Nachregelsignale werden durch ein Verfahren so gewonnen, daß das Klemmen des den Hilfsträger modulierten Signals automatisch erfolgt

Es genügt somit an den Eingangswiderstand 34 ein Signal D' anzulegen, welches aus dem geregelten Signal D durch eine Verstärkung mit korrektem negativem Verstärkungsfaktor gewonnen wird. Man wird außerdem bemerken, daß bereits vorge-

schlagen worden ist die Kennungssignale Ir und h zu unterdrücken, wobei die Differenz zwischen den Ruhefrequenzen des Hilfsträger für die beiden Farbkanäle ausreicht um sie zu identifizieren. In diesem Fall werden die entsprechenden Eingänge des zweiten

so Operationsverstärkers beseitigt

Außerdem wird man feststellen, daß die Ausgangssignale der beiden Operationsverstärker exakt sein müssen, damit bis auf einen gemeinsamen Verstärkungsfaktor, der korrekte Pegel dann durch eine

Verstärkung wiederhergestellt werden kann.

Hinsichtlich des ersteren genügt es, daß die Eingangswiderstände an einen Eingang des Verstärkers 1 die Signale R, Bund Vmit Proportionalitätskoeffizienten desselben Vorzeichens und mit Absolutwerten in den Verhältnissen 0,30,0,11 und 0£9 anlegen.

Bezüglich des zweiten wird man zunächst feststellen, daß man die Signale an den Phis- und Minus-Eingängen permutieren könnte, selbstverständlich unter der Bedingung, daß man diese Permutation berücksichtigt

es Allgemein gesagt, bei dem Differenzverstärker 2, der eine Verstärkung g\ für die an seinen »ersten Eingang« (welches der Plus-Eingang oder der Minus-Eingang sein kann) angelegten Signale und eine Verstärkung gi mit zu

g\ entgegengesetztem Vorzeichen für die an seinen zweiten Eingang angelegten Signale hat, wobei das erste Netzwerk der Widerstände mit dem ersten Eingang des Differenzverstärkers und das zweite Netzwerk mit seinem zweiten Eingang verbunden ist und wobei die Eingänge der Schaltung Signale Jt₁S₁ Jt₂/?, k] Y, k<D, kiI_R liefern, wobei B. R, Y, D und Ir= -l_B die positiven Signale mit normalisierten Pegeln für die Bildung des den Hilfsträger modulierenden Signals sind, gelten folgende Bedingungen: Jt₁ und Jt₂ sollen dasselbe Vorzeichen und ki, k* und fa dasselbe, aber von dem

Vorzeichen von Jti und /V₂ verschiedene Vorzeichen haben.

Die Werte der Eingangswiderstände sollen so bemessen sein, daß das erste Widerstandsnetzwerk

qi(\,5)(B-Y)+l_B]
und das zweite Widerstandsnetzwerk

qi(R-Y)0,9)~ D+I_B)
liefert, wobei q\ und qi dasselbe Vorzeichen haben und

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Coder für das SECAM-Farbfernsehsystem, welcher das den Bezugsfarfoträger modulierende Signal, das mit Zeitenfolge abwechselnd -\ß(R-Y) + D und 1,5 (B- Y) ist, wobei R, B, Y und D das Rot-Signal, das Blau-Signal und das Leuchtdichtesignal mit normalisierten Pegeln und das Kompensationssignal der Abweichung zwischen den Ruhefrequenzen des Bezugsfarbträgers für die beiden Farbdifferenzsignale sind, aus Signalen k\B, ktR, Ic₃Y und Ar₄D bildet, wobei An, Ar₂, Ar₃ und k, algebraische Proportionalitätsfaktoren sind und wobei An und k₂ dasselbe Vorzeichen und Jt₃ das entgegengesetzte Vorzeichen hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche das zu dem Signal D proportionale Signal liefert, dieses Signal ständig und mit einem Faktor Ar₄ desselben Vorzeichens wie Ar₃ liefert und daß das Modulationssignal mit Hilfe eines Operationsverstärkers, der aus einem Differenzverstärker und einem ersten und einem zweiten Widerstandsnetzwerk besteht, die parallel mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers verbunden sind, wobei zwei Widerstände des ersten Netzwerks die Signale k\ B bzw. Ar₃ K empfangen und wobei drei Widerstände des zweiten Netzwerks die Signale kiR bzw. Ar₃Vbzw. Ar₄D empfangen, und mit Hilfe einer Umschalteinrichtung gewonnen wird, welche das abwechselnde Sperren des Differenzverstärkers für die an seinen ersten Eingang bzw. an seinen zweiten Eingang angelegten Signale erlaubt.

2. Coder nach Anspruch 1 für eine Codierung, welche das Einfügen der normalisierten Kennungssignale Ir des Rot-Kanals und Ib= -Ir des Blau-Kanals erfordert, wobei der Coder eine Einrichtung enthält, die im Verlauf jeder der für die Übertragung der Kennungssignale vorgesehenen Zeilen das Signal Ars/« liefert, wobei As ein Proportionalitätsfaktor mit demselben Vorzeichen wie Ar₃ ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfügung der Kennungssignale in das Modulationssignal erfolgt, indem das Signal As/« an einen dritten Widerstand des ersten Netzwerks und an einen vierten Widerstand des zweiten Netzwerks angelegt wird.

3. Coder nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Vorverzerrungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverzerrungsschaltung mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden ist und einen Eingang zum Blockieren der Vorverzerrung hat, der die Horizontal- und Vertikalaustastsignale empfängt.

4. Coder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsschaltungen des Differenzverstärkers aus zwei transistorisierten Eingangsverstärkern bestehen, die aus zwei Stromquellen gespeist werden, weiche aus zwei Transistoren gebildet sind, und daß die Umschalteinrichtung zwei miteinander verbundene Transistoren enthäU. von denen der eine ein Umschaltsignal mit halber Horizontalfrequenz empfängt, welches ihn für die Dauer einer Zeilenperiode abwechselnd sperrt und entsperrt, wobei seine Entsperrung das Sperren des anderen zur Folge hat und wobei jeder der beiden Transistoren der Umschalteinrichtung einen der beiden die Stromquellen bildenden Transistoren sperrt, wenn er entsperrt ist.