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Zur Korrektur von unerwünschten Zeitbasisfehlern in von einem Aufzeichnungsmedium
wiedergegebenen Signalen sind zwei Verfahren bekannt geworden. Dabei handelt es
sich um elektromechanische und elektronische Verfahren. Elektromechanische Verfahren
dienen zur Korrektur von groben Zeitbasisfehlern, wobei eine derartige Korrektur
durch Synchronisation des Betriebs der Signalaufzeichnungs- und Wiedergabeanlagen
erreicht wird. Elektronische Verfahren dienen zur Korrektur kleinerer Restzeitbasisfehler,
welche durch elektromechanische Anordnungen nicht korrigierbar sind. Eine derartige
elektronische Korrektur erfolgt durch Zeitverschiebung des Signals nach seiner Wiedergabe.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit
der elektronischen Korrektur
von Zeitbasisfehlern.
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Bisher wurden in elektronischen Systemen zur Zeitbasisänderung von
Signalen regelbare Zeitverzögerungskreise verwendet, welche zur Korrektur der Zeitbasisfehler
im Signalweg angeordnet sind. In derartigen Systemen wird der Zeitbasisfehler gemessen
und ein solcher Zeitverzögerungsbetrag im Signalweg eingeregelt, daß der gemessene
Zeitbasisfehler kompensiert und damit korrigiert wird. In einem weit verbreiteten
System dieser Art wird eine spannungsgeregelte Verzögerungsleitung verwendet, in
der konzentrierte konstante Induktivitäten und spannungsabhängige Kapazitätsdioden
in Form einer Verzögerungsleitung zusammengeschaltet sind. Den spannungsabhängigen
Kapazitätsdioden wird eine dem gemessenen Zeitbasisfehler entsprechende Spannung
eingeprägt um die notwendige Verzögerung zur Korrektur des Zeitbasisfehlers einzustellen.
Ein derartiges System zur Änderung der Signalzeitbasis mit einer spannungsgeregelten
Verzögerungsleitung ist in der US-PS 32 02 769 beschrieben.
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In einem weiteren bekannten elektronischen System zur Änderung der
Signalzeitbasis ist eine Anzahl von festen Verzögerungsleitungen oder eine einzige
Verzögerungsleitung mit einer Folge von Abgriffen mit elektronischen Schaltern zusammengeschaltet.
Zeitbasisfehler werden dabei durch Betätigung der Schalter als Funktion des gemessenen
Fehlers korrigiert, um die notwendige korrigierende Verzögerung selektiv in den
Signalweg einzuschalten. Ein System mit festen Verzögerungsleitungen ist in der
US-PS 37 63 317 beschrieben, während ein System mit einer mit Abgriffen versehenen
Verzögerungsleitung in der US-PS 37 48 386 beschrieben ist.
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Es sind bereits auch digitale Verzögerungsanordnungen, wie beispielsweise
getaktete Speicherregister in Systemen zur Korrektur von Zeitbasisfehlern in Analogsignalen
verwendet worden. In digitalen Systemen wird das zu korrigierende Analogsignal digitalisiert,
korrigiert und sodann zurückgebildet. Die Korrektur erfolgt durch Einschreiben des
digitalisierten Signals in ein regelbares Speicherregister mit fester Folgefrequenz,
welche durch die Frequenz eines Bezugstaktsignals festgelegt ist. Das Speicherregister
korrigiert Zeitbasisfehler in der Weise, daß das Signal in Abhängigkeit vom Zeitbasisfehler
mit regelbarer kleinerer oder größerer Folgefrequenz ausgelesen wird.
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Dieses Verfahren mit konstanter Einschreib-Folgefrequenz und variabler
Auslese-Folgefrequenz eignet sich nicht zur Verarbeitung von großen diskontinuierlichen
oder stufenförmigen Zeitbasisänderungen im Signal. In magnetischen Bandaufzeichnungsgeräten
ergeben sich derartige schrittförmige Zeitbasisänderungen gewöhnlich durch Betriebsanomalien
und in den häufigsten Fällen bei der Umschaltung zwischen magnetischen Wandlerköpfen.
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In Systemen zur Änderung der Signalzeitbasis und speziell in solchen
Systemen, welche zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern und zur Gewährleistung eines
hohen Maßes an Signalzeitbasisstabilität dienen, werden in der Praxis Grob-Zeitbasiskorrekturkreise
und Fein-Zeitbasiskorrekturkreise in Kaskade geschaltet.
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Zur Gewährleistung der gewünschten Fein-Zeitbasiskorrektur sind dabei
spannungsgeregelte Verzögerungsleitungssysteme verwendet worden, während zur Grob-Zeitbasiskorrektur
geschaltete Verzögerungsleitungssysteme verwendet worden sind. Da derartige Verzögerungsleitungssysteme
jedoch analoge Anordnungen sind, unterliegen sie Drifterscheinungen, wobei sich
darüberhinaus auch noch andere charakteristische Nachteile von analogen Anordnungen
ergeben. Schrittförmige Zeitbasisänderungen, welche sich aus Anomalien im Betrieb
von Bandaufzeichnungsgeräten ergeben, führen oft zu Fehlern oder teuren Unterbrechungen
bei der Durchführung von Signalverarbeitungsoperationen, da derartige Anordnungen
zur Korrektur von Zeitbasisfehlern nicht auf schrittförmige Änderungen ansprechen
können. Soll darüberhinaus ein großer Bereich von Zeitbasisfehlern korrigiert werden,
so sind große und komplexe Korrektursysteme erforderlich.
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Durch die Erfindung soll eine Möglichkeit zur Kompensation von Signal-Zeitbasisfehlern
geschaffen werden, welche alle Zeitbasisänderungen einschließlich schrittförmiger
Zeitbasisänderungen ohne Fehler durchzuführen vermag. Weiterhin soll dabei zunächst
eine Änderung der Signalzeitbasis um jeden Bruchteil eines bekannten Inkrements
möglich sein, um das Signal in eine ganze Zahl von bekannten Inkrementen des gewünschten
Zeitbasisbezugs bringen zu können; danach soll die Signalzeitbasis um eine solche
ganze Zahl des bekannten Inkrementes geändert werden, daß es auf die gewünschte
Zeitbasis eingeregelt werden kann.
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Die Erfindung ist durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.
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In Weiterbildung der Erfindung ist bei einer zur Änderung der Zeitbasis
eines eine Zeitbasiskomponente enthaltenden Informationssignals vorgesehen, daß
das Informationssignal zeitlich um einen Betrag verschoben wird, der einem Bruchteil
eines vorgegebenen Zeitinkrements entspricht, und daß das verschobene Informationssignal
weiterhin zeitlich um einen Betrag verschoben wird, der einer ganzen Zahl des vorgegebenen
Zeitinkrements entspricht.
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Gemäß einem generellen Merkmal der Erfindung dient eine digitale
Technik zur Änderung der Signalzeitbasis, welche die Verwendung von digitalen Kreisen
ermöglicht, welche im Vergleich zu analogen Kreisen weit weniger aufwendig herzustellen
und zu warten sind. Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Zeitbasiskompensation
ohne eine analoge Messung des notwendigen Kompensationsbetrages durchzuführen, wodurch
alle charakteristischen Nachteile von analogen Meßkreisen vermieden werden. Das
Signal kann dabei um einen Bruchteil eines bekannten Inkrements durch zeitweise
Speicherung in einem Zeitpuffer verschoben werden. Der Speicherzeitpunkt wird dabei
als Funktion der gewünschten Zeitbasis eingestellt, wobei die Speicherrückgewinnungszeit
durch einen Zeitbasisbezug festgehalten wird. Weitere inkrementförmige Änderungen
der Zeitbasis eines Signals können ohne Fehler derart durchgeführt werden, daß die
weitere Speicherrückgewinnungszeit des Signals als Funktion einer gewünschten Zeitbasisänderung
eingestellt wird, wobei die Einspeicherzeit als Funktion eines Zeitbasisbezugs festgehalten
wird.
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Änderungen der Zeitbasis eines Signals, welche größer als eine Hauptunterteilung
der Zeitbasis sind, die durch die Dauer einer Periode der Zeitbasiskomponente des
Signals festgelegt ist, können so durchgeführt werden, daß die Signalzeitbasis zunächst
um jeden gewünschten Betrag, welcher einem Bruchteil der Haupt-Zeitbasisunterteilung
entspricht und danach inkrementförmig um jeden gewünschten Betrag, welcher einer
ganzen Zahl der Haupt-Zeitbasisunterteilungen entspricht, geändert wird. Die Zeitbasisänderungen
erfolgen
dabei unter Ausnutzung eines in der Anordnung erzeugten Steuersignals, wodurch Rauscheffekte
wesentlich reduziert werden. Durch die vorgenannten erfindungsgemaßen Merkmale werden
speziell dann wesentliche Vorteile erreicht, wenn Zeitbasisfehler in von Video-Aufzeichnungsgeräten
wiedergegebenen Fernsehsignalen eliminiert werden sollen.
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Gemäß der Erfindung wird ein Informationssignal, dessen Zeitbasis
geändert, d. h. kompensiert werden soll, getastet bzw. abgefragt, um Darstellungen
des Signals zu erzeugen. Das Signal muß dabei eine Zeitbasiskomponente enthalten
bzw. es muß ihm eine Zeitbasiskomponente aufgeprägt werden, welche wenigstens in
Intervallen dieses Informationssignals auftritt. Ein Zeittakt- bzw. Zeitbasisbezug,
beispielsweise ein Zeittaktsignal mit einer Frequenz, welche in bezug auf die Nennfrequenz
der zum unkompensierten Informationssignal gehörenden Zeitbasiskomponente fest bleibt,
dient zunächst zur Steuerung der Abfragezeit und der Abfragefolgefrequenz. Das Bezugstaktsignal
muß in bezug auf das Auftreten des Informationssignals so erzeugt werden, daß wenigstens
ein Teil der Zeitbasiskomponente zeitlich mehrfach abgefragt wird. Eine derartige
Abfragung muß ausreichen, um die Zeitbasiskomponente aus ihren Darstellungen rückgewinnen
zu können.
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Wenn die Zeitbasiskomponente durch Steuerung mit dem Bezugstaktsignal
abgefragt wird, werden die Abfragewerte gespeichert und danach zur Rückgewinnung
einer Darstellung der Zeitbasiskomponente ausgenutzt, welche in bezug auf die ursprüngliche
Zeitbasiskomponente des unkompensierten Informationssignals frequenzstabil und zu
dieser Phase kohärent ist. Aus der rückgewonnenen Zeitbasiskomponente wird ein Informationstaktsignal
derart abgeleitet, daß dessen Frequenz und Phasencharakteristik relativ zur Frequenz
und Phasencharakteristik der rückgewonnenen und damit der ursprünglichen Zeitbasiskomponente
festbleibt In dem Intervall des Informationssignals, das auf den Teil der Zeitbasiskomponente
folgt, aus der das Informationstaktsignal abgeleitet ist, dient das Informationstaktsignal
zur Zeittaktung einer zusätzlichen Verarbeitung des Informationssignals zwecks Einführung
des gewünschten Betrags der Zeitbasisänderung.
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Die Verwendung eines in der oben beschriebenen Weise erzeugten Taktsignals
bietet spezielle Vorteile bei der Weiterverarbeitung eines Informationssignals,
beispielsweise eines Fernsehsignals, um dessen Zeitbasis zwecks Eliminierung von
Zeitdifferenzen oder Zeitbasisfehlern, welche gewöhnlich in derartigen Signalen
auftreten, zu ändern. Werden die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße
Verfahren zur Elimination von Zeitbasisfehlern verwendet, welche in einem Fernsehsignal
auftreten, so werden die Frequenz und die Phase des Bezugstaktsignals festgehalten,
während das abgeleitete Taktsignal zur Zeittaktung der weiteren Abfragung des Informationssignals
während des Intervalls verwendet wird, das auf den Teil der Zeitbasiskomponente
des Informationssignals folgt, aus dem das Informationstaktsignal abgeleitet ist.
Um Zeitbasisfehler in Farbfernsehsignalen zu eliminieren, wird das Informationssignal
aus einer Rückgewinnung des Farbsynchronsignals erzeugt, das am Beginn jedes Horizontalzeilenintervalls
des zusammengesetzten Farbfernsehsignals auftritt. Das auf diese Weise erzeugte
Taktsignal dient zur Zeittaktung der Abfragung der Video-Informationssignalkomponente,
welche auf das Synchronintervall folgt, das sich am Beginn jeder
Horizontalzeile
des Fernsehsignals befindet.
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Nach der weiteren Abfragung werden die gewonnenen Darstellungen des
Videosignals in eine Takttrennstufe bzw. einen Zeitpuffer in Zeitpunkten eingespeist,
welche durch das abgeleitete Taktsignal festgelegt sind.
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Danach werden die Videosignaldarstellungen aus dem Puffer in einem
Zeitpunkt ausgelesen, der durch die feste Frequenz und die feste Phase des Bezugstaktsignals
festgelegt ist. In dieser Weise dient der Zeitpuffer zur zeitlichen Festlegung der
Videosignaldarstellungen relativ zum Bezugstaktsignal. Die ursprüngliche Form des
Videosignals kann aus den zeitlich neu festgelegten abgefragten Darstellungen zurückgewonnen
werden, welche aus dem Puffer ausgelesen werden.
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Die Verwendung eines aus einer Rückgewinnung der Zeitbasiskomponente
eines Informationssignals gewonnenen Taktsignals zur Zeittaktung der weiteren Verarbeitung
oder Abfragung des Informationssignals stellt ein wesentliches Merkmal der Erfindung
dar, wodurch die Änderung der Zeitbasiskomponente erleichtert wird. Die Erzeugung
des Informationstaktsignals in der oben beschriebenen Weise stellt sicher, daß die
Frequenz und die Phase des abgeleiteten Taktsignals immer genau auf die Frequenz
und die Phase der im Informationssignal enthaltenen Zeitbasiskomponente bezogen
sind.
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Daher folgt die Zeitbasis des abgeleiteten Taktsignals Änderungen
im Zeitbasiszusammenhang des Informationssignals und des Zeittaktbezugs. Da die
Zeitbasis des abgeleiteten Taktsignals genau auf die Zeitbasis des Informationssignals
bezogen ist, und da das abgeleitete Steuersignal zur Steuerung der weiteren Abfragung
des Informationssignals dient, wird das Informationssignal unabhängig vom Zeitbasiszusammenhang
des Informationssignals und des Zeittaktbezugs immer an denselben Stellen in seinem
Intervall abgefragt Änderungen im Zeitbasiszusammenhang des Informationssignals
und des Zeittaktbezugs ändern die Abfragepunkte während des Informationssignalintervalls
nicht Damit kann das auf diese Weise abgefragte Informationssignal in bezug auf
jeden gewünschten Zeitbasisbezug unabhängig von Änderungen im Zeitbasiszusammenhang
des Informationssignals und des Zeittaktbezugs zeitlich neu festgelegt werden. Wie
sich im folgenden anhand einer detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung noch ergibt, führt die Erzeugung und die Verwendung des Informationstaktsignals
zur weiteren Abfragung des Informationssignals zu wesentlichen Vorteilen; der bedeutendste
Vorteil ist in genauen Zeitbasisfehler-Korrekturen von Fernsehsignalen mit einem
hohen Maß an Zuverlässigkeit zu sehen.
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Gewöhnlich ist die Zeitbasiskomponente eines Informationssignals
ein einfaches periodisches Signal.
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Bestimmte Informationssignale, wie beispielsweise Fernsehsignale,
besitzen jedoch mehrere Zeitbasiskomponenten, welche Haupt- und Unterperioden des
Informationssignals und Zwischenperioden-Zeitbasisbedingungen festlegen. Da derartige
Zeitbasiskomponenten verschiedene Frequenzen besitzen, ist es in manchen Fällen
möglich, daß Unterperioden zeitlich richtig zu einem Bezug liegen, auch wenn die
Perioden höherer Ordnung zeitlich nicht richtig liegen. Um mögliche nachteilige
Effekte zu vermeiden, welche durch eine falsche Anzeige des richtigen Zeitbasiszusammenhangs
hervorgerufen werden können, wird die Zeitbasiskomponente mit der höchsten Frequenz
zur Erzeugung des Informationstaktsignals verwendet.
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Durch Verwendung des lnformationstaktsignals zur weiteren Abfragung
des Informationssignals kann eine Signalzeitbasis-Kompensation bis zu einer Periode
der Zeitbasiskomponente mit der höchsten Frequenz automatisch erreicht werden. Sind
Signalzeitbasiskompensationen, welche größer als eine Periode der Zeitbasiskomponente
mit der höchsten Frequenz sind, notwendig, um den richtigen Zeitbasiszusammenhang
zu gewährleisten, so wird das Informationssignal weiter abgefragt, um die Anzahl
an vollen Perioden festzulegen, um die es zwecks richtiger Einstellung der Zeitbasis
verschoben werden muß. Die geforderte weitere Verschiebung erfolgt durch Speicherung
der abgefragten Darstellungen in einem Speicher für eine Anzahl von Perioden, welche
der Festlegung entspricht. Die weitere Verschiebung erfolgt vorzugsweise nach dem
Durchlauf der abgefragten Darstellungen durch den Zeitpuffer.
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Neben der Änderung der Zeitbasis eines Informationssignals zwecks
Eliminierung von unerwünschten Zeitbasisdifferenzen kann die Signalzeitbasis-Kompensation
gemäß der Erfindung auch dazu verwendet werden, gewünschte Zeitbasisänderungen in
einem Informationssignal zu erzeugen. Derartige gewünschte Zeitbasisänderungen erfolgen
durch Änderung der Zeitbasis des Bezugstaktsignals als Funktion der gewünschten
Zeitbasisänderungen. Abgesehen von diesem Sachverhalt erfolgt auch dabei die Signalzeitbasis-Kompensation
gemäß der Erfindung im oben anhand der Eliminierung von Zeitbasisfehlern beschriebenen
Sinne. Die Änderung der Zeitbasis des Bezugstaktsignals bewirkt eine Änderung des
Zeitbasiszusammenhangs des Bezugstaktsignals und der im Informationssignal enthaltenen
Zeitbasiskomponente. Wie oben erläutert, führt eine derartige relative Zeitbasisänderung
zu einer vergleichbaren Zeitbasisdifferenz zwischen der Zeitbasis der Abfragung
des Informationssignals und der des hinsichtlich der Zeitbasis geänderten Bezugstaktsignals.
Die Auslesung der Abfragewerte des Informationssignals aus dem Puffer in Zeitpunkten,
die durch das in der Zeitbasis geänderte Bezugstaktsignal festgelegt sind, führt
zu einer neuen zeitlichen Festlegung des Informationssignals in bezug auf das geänderte
Bezugssignal und damit zu einer Einführung der gewünschten Zeitbasisänderungen im
Informationssignal.
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Die vorstehenden Äußerungen zeigen, daß die Signalzeitbasis-Kompensation
im erfindungsgemäßen Sinne in einfacher Weise digitalisierbar ist und daß daher
alle sich aus der Verwendung von digitalen Kreisen ergebenden Vorteile ausnützbar
sind. Darüber hinaus führt die Möglichkeit der Änderung der Zeitbasis eines Informationssignals
zunächst um einen Bruchteil eines bekannten Zeitinkrements bzw. einer Haupt-Zeitbasisunterteilung
und danach um einen Betrag, welcher gleich einer ganzen Zahl dieser Inkremente ist,
unabhängig von der Größe der Zeitbasisänderung zu dem Vorteil der Vermeidung von
Einschränkungen, welche bei einer Kaskadenschaltung von analogen Zeitbasis-Änderungskreisen
vorhanden sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig 1 ein Blockschaltbild
einer digitalen Zeitbasis-Kompensationsanordnung gemäß der Erfindung für ein Farbfernsehsignal,
Fig.2 ein detailliertes Blockschaltbild eines in der Anordnung nach F i g. 1 verwendeten
Regenerationsspeichers, F i g. 3A und 3B jeweils ein Zeitdiagramm, anhand dessen
die Signalzeitbasis-Kompensation gemäß der Erfindung zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern
in Farbfernsehsignalen erläutert werden kann, Fig.4 Blockschaltbilder von Kreisen,
mit denen in einer Anordnung nach F i g. 1 Fehler korrigierbar sind, die größer
als eine Periode des Farbsynchronsignals im Farbfernsehsignal sind und F i g. 5
Blockschaltbilder von Kreisen, mit denen die Anordnungen nach den F i g. 1 und 4
arbeiten können, wenn das ankommende Signal ein Schwarz-Weiß-Fernsehsignal ist.
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Eine erfindungsgemäße Signalzeitbasis-Kompensationsanordnung 110
gemäß F i g. 1 dient zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern in einem Farbfernseh-Informationssignal,
das von einem (nicht dargestellten) Video-Aufzeichnungsgerät, beispielsweise einem
Magnetscheibengerät wiedergegeben wird. Die erfindungsgemäßen Merkmale sind jedoch
ebenso zur Durchführung anderer Signalzeitbasiskompensationen, beispielsweise zur
Korrektur von Zeitbasisfehlern, in anderen Zeitänderungs-Jnformationssignalen, zur
Eliminierung von Differenzen in relativen Zeitbasen von Signalen und zur Änderung
der Zeitbasis von Signalen verwendbar.
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Gemäß Fig.1 wird ein durch ein Scheibenaufzeichnungsgerät wiedergegebenes
unkorrigiertes Farbfernsehsignal auf den Eingang eines kodierenden Analog-Digitalkonverters
111 gegeben, welcher an seinem Ausgang 112 eine pulskodemodulierte Darstellung des
Fersehsignals liefert. Diese Signaldarstellung wird weiter verarbeitet, um möglicherweise
fehlerfrei auf einen dekodierenden Digital-Analogkonverter 113 gegeben zu werden,
welcher das Fernsehsignal an einem Ausgang 114 in analoger Form wiedergibt. Da die
im Fernsehsignal enthaltenen, und durch den Digital-Analogkonverter 113 gelieferten
Synchronkomponenten gewöhnlich verformt sind und aufgrund ihres Durchgangs durch
die Kompensationsanordnung 110 unerwünschte Schaltsignalübergänge enthalten, wird
das Fernsehsignal in einer Ausgangs-Korrekturstufe 116 eingespeist. Dabei handelt
es sich um eine gewöhnlich in Videoaufzeichnungsgeräten verwendete Stufe. Derartige
Korrekturstufen 116 trennen die Synchronkomponenten aus dem ankommenden Fernsehsignal
ab und setzen neue, richtig geformte und zeitlich richtig liegende Synchronkomponenten
in das Signal ein, wodurch an einem Ausgang 117 das gewünschte zusammengesetzte
Fernsehsignal geliefert wird.
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In der Kompensationsanordnung 110 gemäß der Erfindung liefert der
kodierende Analog-Digitalkonverter 111 jedesmal dann eine Mehrbit-Wortdarstellung
des ankommenden Signals am Ausgang 112, wenn er über eine Leitung 118 durch ein
Taktsignal getaktet wird. Der Konverter 111 wird getaktet, um die analoge Augenblicksamplitude
des ankommenden Fernsehsignals abzufragen, so daß eine Folge von Binärwörtern am
Ausgang 112 erzeugt wird, welche sich jeweils aus einer Anzahl von binären Bits
zusammensetzen. Diese Bits stellen zusammen einen speziellen Amplitudenwert im binären
Format dar.
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Generell kann diese Wirkungsweise eines Analog-Digitalkonverters
als Pulskodemodulation des ankommenden Signals bezeichnet werden. Der umgekehrte
Vorgang wird durch den dekodierenden Digital-Analogkonverter 113 ausgeführt. Dieser
dekodierende Konverter 113 nimmt die binärkodierten Wörter an seinem Eingang über
eine Leitung 119 auf und liefert als
Funktion einer Folge von über
Leitungen 121 und 122 eingespeisten Bezugstaktsignalen ein rückgewonnenes bzw. dekodiertes
Analogfernsehsignal für die Ausgangs-Korrekturstufe 116, welche das korrigierte
Fernsehsignal am Ausgang 117 abgibt. Gemäß der Erfindung erfolgt die Zeitbasisfehler-Kompensation
durch Ableitung eines Taktsignals aus einer im Fernsehsignal enthaltenen Zeitbasiskomponente,
wobei die Taktzeit des abgeleiteten Taktsignals kohärent zur Zeitbasiskomponente
ist. Das abgeleitete Taktsignal dient zur Taktung des analogen digitalen Konverters
111 zwecks Abfragung des unkorrigierten Fernsehsignals und zur Dekodierung des Fernsehsignals
in die digitalen Binärwortdarstellungen. Nach der Kodierung wird das digitalisierte
Fernsehsignal zeitlich gepuffert und im Digital-Analogkonverter 113 durch ein Taktsignal
mit einer zu einem Bezugs-Zeitbasissignal kohärenten Zeittakt dekodiert. Das Bezugs-Zeitbasissignal
kann beispielsweise ein Bezugs-Farbhilfsträger sein. Durch das Puffern und die Dekodierung
wird das dekodierte Fernsehsignal zum Bezugs-Farbhilfsträger in Phase gebracht.
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Im Falle eines Farbfernsehsignals können genaue Zeitbasiskorrekturen
dadurch erreicht werden, daß aus der Zeitbasiskomponente in Form des Farbsynchronsignals
ein auf das Informationssignal bezogenes Taktsignal abgeleitet wird. Das Farbsynchronsignal
befindet sich auf der Schwarzschulter der Horizontalzeilen-Austastintervalle. Die
Ableitung des Taktsignals wird dadurch erreicht, daß dem Eingang eines digitalen
Regenerationsspeichers 123 binäre Wortdarstellungen wenigstens einer Periode des
Farbsynchronsignals zugeführt werden, welche am Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters
111 zur Verfügung stehen.
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Der Speicher 123 bildet einen digitalen Speicher für eine Vielzahl
von Binärworten, welche den Amplitudenwerten des Farbsynchronsignals in den Abfragezeitpunkten
entsprechen. Durch Speicherung der während der Abfragung des Farbsynchronsignals
zur Verfügung stehenden Binärworte steht im Speicher 123 ausreichend Information
zur Verfügung, um eine volle Periode des Farbsynchronsignals wiederholt zurückzugewinnen,
so daß ein kontinuierliches Signal erzeugbar ist, daß mit dem unkorrigierten Farbsynchronsignal
identisch ist und über die Dauer des Farbsynchronsignals andauert.
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Das abgeleitete Taktsignal wird durch weitere Verarbeitung des kontinuierlich
wiedergewonnenen Farbsynchronsignals erzeugt und zur Digitalisierung des Restes
der Horizontalzeile des Fernsehsignals verwendet, aus dem es wiedergewonnen ist.
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Um sicherzustellen, daß das kontinuierliche Signal und damit das
abgeleitete Taktsignal, das aus den im Regenerationsspeicher 123 gespeicherten Farbsynchronsignal-Abfragewerten
wieder gewonnen wird, mit dem Farbsynchronsignal und damit mit dem unkorrigierten
Fernsehsignal in Phase bleibt, wird der Analog-Digital-Konverter 111 zunächst während
der Abfragung des Farbsynchronsignals im Fernsehsignal getaktet, wobei die resultierenden
Abfragewerte durch ein Taktsignal mit einer Taktzeit, welche mit dem Bezugstaktsignal
kohärent ist, gespeichert werden. Der Analog-Digitalkonverter 111 muß also durch
zwei über die Leitung 118 gelieferte Taktsignale getastet werden.
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Die anfängliche Taktung erfolgt während eines Abfrage- und Speicherbetriebes
und dauert vorzugsweise für mehrere Perioden der Zeitbasiskomponente in Form des
Farbsynchronsignals an. Während dieses Anfangsbetriebs erhält ein Takteingang (CL)
des Analog-Digitalkonverters 111 über die Leitung 118 ein Taktsignal, das mit dem
Bezugstaktsignal in Phase gehalten ist. Der Analog-Digitalkonverter 111 wird während
eines folgenden Rückführungsbetriebes durch ein zweites abgeleitetes Taktsignal
auf der Leitung 118 getastet, wobei der Rückführungsbetrieb für den Rest des Horizontalzeilenintervalls
nach der anfänglichen Tastung andauert. Für diese beiden Betriebsarten ist ein generell
mit 124 bezeichneter Schaltkreis vorgesehen, welcher einen Schalter 126 aufweist.
Dieser Schalter verbindet in einem ersten Betriebszustand, nämlich dem Abfrage-
und Speicherbetrieb die Leitung 118 mit der Taktausgangsleitung 122 von einer X3-Bezugstaktquelle
128. Der Schalter 126 ist weiterhin in einen zweiten Schaltzustand, nämlich den
Rückführungs-Schaltzustand, umschaltbar, indem er die Leitung 118 für ein von einem
Digitalspeicherkreis 129 über eine Leitung 127 geliefertes abgeleitetes Taktsignal
wirksam schaltet. Im Rückführungsbetrieb verbindet der Schalter 126 den Takteingang
(CL)des Analog-Digitalkonverters 111 mit einer X3-Taktsignalquelle 131, welche ein
Taktausgangssignal für den Speicherkreis 129 liefert. Die X3-Taktsignalquelle 131
spricht über ein Bandpaßfilter 132 auf ein Ausgangssignal eines Digitalanalogkonverters
133 an. Dieser Digital-Analogkonverter 133 überführt die binären Wortdarstellungen
des in den Regenerationsspeicher 123 zurückgeführten Farbsynchronsignals in analoge
Form. Daher ist das vom Digital-Analog-Konverter 133 gelieferte Signal ein kontinuierliches
ungefiltertes Abbild der Zeitbasiskomponente des Eingangssignals, welche bei dieser
Ausführungsform ein sinusförmiges Farbsynchronsignal eines Fernsehsignals ist. Das
Bandpaßfilter 132 besitzt eine Mittenfrequenz, welche gleich der Frequenz des korrigierten
Farbsynchronsignals ist. Im Falle eines Farbfernsehsignals mit NCSC-Norm ist das
eine Frequenz von 3,58 MHz. Das zwischen den Ausgang des Digital-Analogkonverters
133 und einen Eingang der X3-Taktsignalquelle 131 geschaltete Filter 132 gewährleistet
eine vorteilhafte Rückgewinnung der Farbsynchronsignal-Frequenz nach den verschiedenen
Umformungs- und Digitalspeichervorgängen. Wenn eine Anzahl von Perioden des Farbsynchronsignals
zur Rückgewinnung des abgeleiteten Taktsignals abgefragt und im Speicher 123 gespeichert
sind, vermittelt das Filter 132 Rauschsignale, welche im rückgeführten Farbsynchronsignal
enthalten sind, über eine Anzahl von gespeicherten Perioden, wodurch die Zeitgenauigkeit
des abgeleiteten Taktsignals verbessert wird.
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Wie oben angegeben, steht der Schalter 126 des Schaltekreises 124
normalerweise in der dargestellten zweiten Schaltstellung, nämlich in der Rückführungs-Schaltstellung,
in der die X3-Taktsignalquelle 131 mit dem Taktsignaleingang (CL) des Analog-Digitalkonverters
111 verbunden ist, so daß die Kodierung des unkorrigierten Fernsehsignals mit den
rückgeführten Farbsynchronsignal-Abfragewerten, die aus dem Signal abgeleitet sind,
zeitlich getaktet wird. Um den Schalter 126 in seine erste Schaltstellung, nämlich
die Abfrage-und Speicherschaltstellung umzuschalten, enthält der Schalterkreis 124
Schaltkreise zur Feststellung des Auftretens der Zeitbasiskomponente in Form des
Farbsynchronsignals im Fernsehsignal, wodurch der Schalter 126 entsprechend betätigt
wird. Speziell dient eine Synchronisierungs-Signal-Abtrennstufe 134 zur Feststellung
der Horizontal-Synchron-Impulse (SIG H) am Eingang der Kompensationsanordnung 110.
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Diese Horizontalsynchronimpulse treten während des
Austastintervalls
jeder Horizontalzeile des Fernsehsignals auf. Das Ausgangssignal der Abtrennstufe
wird auf den Eingang eines Schaltersteuer-Impulsgenerators 136 gegeben. Bei Feststellung
der Vorderflanke des Horizontal-Synchronimpulses liefert die Abtrennstufe 134 ein
Befehlssignal für den Impulsgenerator 136. Nach einem Intervall von etwa 6 Mikrosekunden
liefert der Impulsgenerator 136 einen etwa 2,0 Mikrosekunden andauernden Impuls
zur Umschaltung des Schalters 126 in seine Abfrage- und Speicherschaltstellung.
Als Funktion des Auftretens eines Horizontalsynchronimpulses am Eingang des Analog-Digitalkonverters
111 bewirken also die Abtrennstufe 134 und der Impulsgenerator 136 eine Umschaltung
des Schalters 126, um das kodierende X3-Bezugstaktsignal in den Takteingang (CL)
des Konverters 111 einzuspeisen. Dieser Konverter digitalisiert daher eine vorgegebene
Anzahl von Perioden des Farbsynchronsignals im Fernsehsignal. Die Zeittaktung des
Betriebs der Abtrennstufe 134 und des Impulsgenerators 136 erfolgt wie bereits ausgeführt
für NTSC-Fernsehsignale, so daß der Schalter 126 während des mittleren Intervalls
des Farbsynchronsignals in seine Abfrage- und Speicherschaltstellung geschaltet
wird. Es ist wünschenswert, daß die Abfragung und Speicherung der digitalen Darstellungen
des Farbsynchronsignals in der Mitte des Farbsynchronsignal-Intervalls auftreten,
weil dieses Intervall zur Darstellung der Frequenz des Farbsynchronsignals das genaueste
und zuverlässigste Intervall ist. Darüber hinaus ist die Erzeugung des auf das Informationssignal
bezogenen Taktsignals weniger anfällig gegen Fehler, welche durch kleine Änderungen
in der Lage des Farbsynchronsignals auf der Schwarzschulter des Horizontalaustastintervalls
hervorgerufen werden können.
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Um möglich zu machen, daß der Regenerationsspeicher 123 fünf Perioden
der digitalen Darstellungen des Farbsynchronsignals speichert, ist an den Eingang
der Kompensationsanordnung 110 ein Farbsynchronsignal-Detektor 137 angeschaltet.
Bei Auftreten des Farbsynchronsignals im ankommenden Fernsehsignal liefert dieser
Farbsynchronsignal-Detektor 137 ein Befehlssignal auf eine Leitung 138, welche an
einen Schreibfreigabeeingang (WE) des digitalen Regenerationsspeichers angeschaltet
ist. Dieses Befehlssignal bewirkt, daß der Speicher 123 die am Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters
111 auftretenden Mehrbit-Binärwörter schreibt. Der tatsächliche Schreib- bzw. Speichervorgang
erfolgt in den Bezugstaktzeitpunkten, welche durch ein Eingangs-Taktsignal von der
X3-Bezugstaktquelle 128 für den Speicher 123 festgelegt werden. Die Wirkungsweise
des Regenerationsspeichers 123 kann anhand der F i g. 1 und 2 beschrieben werden.
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Gemäß Fig.2 enthält der Speicher 123 einen Speicher 139 mit direktem
Zugriff, welcher konventionelle Schreib- und Adressen-Steuereingänge aufweist, welche
mit (W) bzw. (A) bezeichnet sind. Ein binärer Worteingang nimmt das Multibit-Binärwort
vom Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters 111 auf. An einem Binärwort-Ausgang
werden die rückgeführten Digitalsignale in eine Leitung 140 eingespeist. Ein Adressensignalgenerator
141 wird über die Leitung 122 durch die Quelle der X3-Bezugstaktsignale gespeist
und liefert über eine Verbindung 142 Adressensignale für das Einschreiben und Auslesen
des Speichers 139 als Funktion des erzeugten Adressensignals. Im Speicher 123 ist
weiterhin ein Schreibtaktgenerator 143 vorgesehen, welcher über die Leitung 138
vom Farbsynchronsignal-Detektor 137 angesteuert wird. Die Ansteuerung stellt den
Schreibtaktgenerator 143 so, daß er über eine Leitung 144 Schreibfreigabesignale
für den Schreibfreigabeeingang (W)des Speichers 139 mit direktem Zugriff jedesmal
dann liefert, wenn ein X3-Bezugstaktsignal von der Leitung 122 empfangen wird. Solange
der Speicher 139 mit direktem Zugriff Schreibfreigabesignale aufnimmt, werden die
durch den Analog-Digitalkonverter 111 gelieferten Binärwörter in den Speicher 139
eingeschrieben und gespeichert. Der Speicher 123 enthält weiterhin einen Zähler
145, welcher an einem Rückstelleingang (R) über die Leitung 138 vom Farbsynchronsignal-Detektor
(137) angesteuert wird.
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Durch diese Ansteuerung wird der Zähler 145 zurückgestellt, um vom
Adressengenerator 141 gelieferte Adressensignale zu zählen. Der Zähler 145 wird
weiterhin durch ein intern erzeugtes Steuersignal angesteuert, was im folgenden
noch genauer erläutert wird. Jedesmal dann, wenn der Zähler 145 zurückgestellt wird,
liefert er ein Rückstell-Befehlssignal auf eine Leitung 146. Das erste Rückstell-Befehlssignal,
das dem vom Farbsynchronsignal-Detektor 137 über die Leitung 138 gelieferten Steuersignal
folgt, dient zur Abschaltung des vorher wirksam geschalteten Schreibtaktgenerators
143, wobei dieser zurückgestellt wird, bis das nächste Steuersignal durch den Farbsynchronsignal-Detektor
137 geliefert wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Speicher 139 mit direktem
Zugriff weitere Binärwortdarstellungen des Fernsehsignals aufnimmt, wenn bereits
15 Abfragewerte des Farbsynchronsignals aufgenommen sind. Der Zähler 145 dient weiterhin
zur Regeneration des Adressengenerators 141. Jedesmal dann, wenn der Adressengenerator
141 ein Adressensignal liefert, wird der Zähler 145 durch ein über die Leitung 122
aufgenommenes X3-Bezugstaktsignal getaktet, um über eine Leitung 147 das durch den
Adressengenerator 141 gelieferte und in seinen Dateneingang (D) eingespeiste Adressensignal
zu überprüfen. Wenn der Zähler 145 das letzte von 15 durch den Adressengenerator
141 gelieferten Adressensignalen feststellt, liefert er über die Leitung 146 ein
Rückstellsignal für den Adressengenerator. Der Zähler nutzt dieses Rückstellsignal
weiterhin auch zu seiner eigenen Rückstellung aus, um weiterhin durch den Adressengenerator
141 gelieferte Adressensignale zu prüfen. Auf diese Weise wird der Adressengenerator
141 kontinuierlich durch die 15 Adressen geschaltet, welche die Speicherstellen
im Speicher 139 mit direktem Zugriff identifizieren, in denen die 15 Multibit-Binärwörter
gespeichert werden, welche die 15 abgefragten Perioden des Farbsynchronsignals repräsentieren.
Die Wirkungsweise des Regenerationsspeichers 123 wird im folgenden anhand einer
tatsächlichen Operationssequenz der Kompensationsanordnung 110 noch genauer beschrieben.
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Hinsichtlich der Auswahl der Folgefrequenz, mit der das ankommende
Informationssignal abgefragt werden muß, soll die Takt- bzw. Abfragefrequenz wenigstens
zweimal größer als die maximale Signalfrequenz sein, welche die Anordnung ohne wesentliche
Beeinflussung durchlaufen soll. Weiterhin muß die Taktfrequenz und die Speicherkapazität
des Speichers 139 mit direktem Zugriff so gewählt werden, daß die in ihm gespeicherte
Anzahl von digitalisierten Abfragewerten einer ganzen Zahl von vollen Perioden der
Zeitbasiskomponente des Informationssignals äquivalent ist; d. h diese Größen müssen
gleich dem Produkt der Anzahl von Abfragewerten pro Periode der Zeitbasiskomponente
und einer
ganzen Zahl von Perioden sein. Ist die Taktfrequenz und
die Speicherkapazität so gewählt, so führt der Speicher 139 mit direktem Zugriff
eine ganze Zahl von digitalen Darstellungen voller Perioden der Zeittaktkomponente
des Signals, was bei Regeneration zur Erzeugung eines kontinuierlichen Taktsignals
während des Regenerationsvorgangs führt. Im Falle eines Farbfernsehsignals werden
die Kriterien sowohl für die Speicherkapazität als auch die Abfragefrequenz in vorteilhafter
Weise dadurch erfüllt, daß das kodierende Taktsignal so gewählt wird, daß seine
Frequenz gleich der dreifachen Frequenz des Farbsynchronsignals ist und daß 15 Abfragewerte
des Farbsynchronsignals gespeichert werden. Bei der hier in Rede stehenden Ausführungsform
ist daher die X3-Taktsignalquelle 131 als Frequenzvervielfacher ausgebildet, um
das durch den Speicher 123, den Digital-Analog-Konverter 133 und das Bandpaßfilter
132 gelieferte, kontinuierlich regenerierte Farbsynchronsignal mit einem Faktor
3 zu multiplizieren. Die Frequenz des kodierenden Taktsignals, das während des Abfrage-
und Speichervorgangs benutzt wird, muß gleich der eingestellten Kodier-Folgefrequenz
sein, wobei jedoch die Phase als Funktion des Zeitbasisfehlers zu kompensierenden
Signals vom abgeleiteten Taktsignal verschieden sein kann.
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Bei der in F i g. 1 darstellten Ausführungsform wird das grundlegende
Bezugs-Zeitbasissignal durch den Bezugs-Farbhilfsträger gebildet, welcher beispielsweise
aus der Studio-Bezugsquelle zur Synchronisation der gesamten Studioanlagen für Senderzwecke
verfügbar ist. Dieser Bezugs-Farbhilfsträger wird in eine Bezugssignal-Korrekturstufe
148 eingespeist, welche als konventionelle Komponente eine Kompensation von festen
Verzögerungen, beispielsweise in Kabeln durchführt und welche die notwendige Phasenänderung
des Bezugssignals für europäische Farbfernsehsysteme, wie beispielsweise das PAL-Farbfernsehsignal,
bewirkt Der Ausgang der Korrekturstufe 148 liefert das grundlegende Bezugs-Zeitbasissignal
relativ zu dem die Kompensationsanordnung 110 das ankommende Fernsehsignal kompensiert.
Wegen der Notwendigkeit eines X3-Bezugstaktsignals wird die Frequenz des grundlegenden
Bezugs-Zeitbasissignals durch einen in der X3-Bezugssignalquelle 128 enthaltenen
Frequenzteiler mit dem Faktor 3 multipliziert. Da für eine bevorzugte Ausführungsform
der Kompensationsanordnung 110 ein X1-Bezugstaktsignal erforderlich ist, nimmt ein
X1-Bezugstaktsignalgenerator 149 das Bezugs-Zeitbasissignal aus der Korrekturstufe
148 auf und liefert das erforderliche X1-Bezugstaktsignal auf die Leitung 121.
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Als Funktion der vorstehend genannten Auswahl der Kodier- und Dekodiertaktfrequenzen
erzeugt der Analog-Digitalkonverter 111 in jeder der drei Taktzeiten während der
Periode, die einer Periode des Farbsynchronsignals gleich ist, ein gesondertes Binärwort
Im vorliegenden Falle liefert der Analog-Digitalkonverter 111 in jedem Taktzeitpunkt
ein Achtbit-Wort, wobei diese acht Bits zur digitalen Darstellung des ankommenden
Fernsehsignals eine Kapazität von 0 bis 256 Amplitudenwerten gewährleisten. Der
digitale Regenerationsspeicher 123 besitzt daher eine Kapazität von 15 Wörtern,
welche sich jeweils aus acht Bits zusammensetzen. Da in jeder Periode des Farbsynchronsignals
drei Abfragepunkte vorhanden sind, speichert der Speicher 139 mit direktem Zugriff
im Speicher 123 fünf volle Perioden des digital dargestellten Farbsynchronsignals.
Da der Impulsgenerator 136 als Funktion der Feststellung des Horizontalsynchronimpulses
einen Impuls von 2 Mikrosekunden Dauer liefert, wird der Speicher 139 durch den
Schreibtaktgenerator 143 (beim Auftreten des Farbsynchronsignals) derart angesteuert,
daß er die am Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters 111 auftretenden Binärwörter
im Zeitpunkt jedes über die Leitung 122 aufgenommenen X3-Bezugstaktsignals speichert.
Daher bewirkt der Adressengenerator 141 gemäß Fig.2 als Funktion jedes X3-Bezugstaktsignals
die Einschreibung eines neuen Wortes in den Speicher 139, wobei jeder neue Speicherwert
die augenblicklichen Bit-Zustände des Binärwortes am Ausgang 112 darstellt. Der
durch den Impulsgenerator 136 gelieferte Impuls von zwei Mikrosekunden Dauer schaltet
den Schalter 126 zeitweise in seine Abfrage- und Speicherschaltung, so daß das X3-Bezugstaktsignal
den Analog-Digitalkonverter 111 taktet.
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Nach Speicherung der fünf Perioden des digitalisierten Farbsynchronsignals
wird der Speichervorgang beendet, weil der Zähler 145 über die Leitung 147 die 15.
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durch den Adressengenerator 141 erzeugte Adresse feststellt, welche
auf den Impuls von zwei Mikrosekunden Dauer folgt, wobei das Rückstellsignal in
den Schreibtaktgenerator 143 eingespeist wird. Dieses Rückstellsignal schaltet den
Schreibtaktgenerator ab, wodurch auch die Schreibfreigabesignale vom Speicher 139
mit direktem Zugriff abgeschaltet werden.
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Nach Beendigung des Abfrage- und Speichervorgangs adressiert der
Adressengenerator 141 den Speicher 139 mit direktem Zugriff weiter als Funktion
des über die Leitung 122 gelieferten X3-Bezugstaktsignals, wobei in Sequenz dieselben
15 Wortstellen, die während des Schreibvorgangs adressiert wurden, wiederholt adressiert
werden. Dies führt dazu, daß die gespeicherten Acht-Bit-Wörter sukzessive ausgelesen
und über die Ausgangsleitung 140 in den Digital-Analogkonverter 133 eingespeist
werden. Der Speicher 139 wird permanent in einem aktiven Lesebetrieb gehalten, so
daß die gespeicherten Binärwörter kontinuierlich über die Leitung 140 ausgelesen
werden. Die Lesefunktion wird während der Speicherung von neuer digitaler Information
aus dem Analog-Digitalkonverter 111 durch die Wirkung eines Nebenschlußschalters
151 wirksam gehalten. Dieser Schalter 151 besitzt zwei Eingänge und einen Ausgang.
Ein Eingang dieses Nebenschlußschalters 151 ist über eine Leitung 153 mit dem Ausgang
des Speichers 139 mit direktem Zugriff verbunden, während der andere Eingang durch
eine Nebenschlußleitung 54 zur Leitung 112 mit dem Eingang des Speichers 123 verbunden
ist Während der Schreibtaktgenerator 143 während des Abfrage- und Speichervorgangs
Schreibfreigabesignale liefert, stellt er den Nebenschlußschalter 151 so ein, daß
die Leitungen 112 und 114 verbunden werden, so daß die im Speicher 139 zu speichernden
Binärwörter direkt zum Ausgang weitergeleitet werden. Am Ende des Abfrage-und Speichervorgangs
wird der Schreibtaktgenerator 143 abgeschaltet, wodurch der Schalter 151 in eine
Stellung geschaltet wird, in welcher er die Ausgangsleitung 153 des Speichers 139
mit der Leitung 140 verbindet. Der Schalter 151 bleibt während des gesamten Regenerationsvorgangs
in dieser Stellung, so daß die gespeicherten Farbsynchronsignal-Wörter zur Erzeugung
des auf das Informationssignal bezogenen Taktsignals auf dem Digital-Analogkonverter
133 gekoppelt werden. Durch diesen Nebenschlußschalter 151 können die X3-Taktsignalstufen
das abgeleitete X3-Taktsignal erzeugen.
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Während des Regenerationsvorgangs wirken der Adressengenerator 141
und der Zähler 145 so zusammen, daß eine wiederholte Erzeugung derselben Adressenfrequenz
gewährleistet ist. Dies führt dazu, daß die im Speicher 139 gespeicherten Binärwörter
während der verbleibenden Dauer des auf das Farbsynchronsignal folgenden Horizontalzeilenintervalls
in dieser Folge wiederholt ausgelesen werden.
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Die F i g. 3A und 3B zeigen wie das abgeleitete Taktsignal erzeugt
wird, damit es mit der Zeitbasiskomponente des Informationssignals in Phase ist,
aus dem es abgeleitet wird. F i g. 3A zeigt den vorhandenen Zustand, wenn das ankommende
Farbfernsehsignal mit keinem Fehler behaftet ist. Während des Abfrage- und Speicherintervalls
bewirkt das X3-Bezugstaktsignal die Abfragung des Farbsynchronsignals im Analog-Digitalkonverter
111 und die Speicherung der abgefragten Werte im Regenerationsspeicher 123. Da das
ankommende Fernsehsignal mit keinem Fehler behaftet ist, tritt der erste Abfragewert
jeder Periode des Farbsynchronsignals am Beginn der Farbsynchronsignal-Periode auf.
Nach Regeneration der 15 im Speicher 123 gespeicherten Wörter ist das Ausgangssignal
des Filters 132 mit dem im ankommenden Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignal
in Phase. Ist im ankommenden Fernsehsignal ein Zeitbasisfehler vorhanden, wie dies
in F i g. 3B dargestellt ist, so sind die abgefragten Werte, welche durch die vom
Analog-Digitalkonverter 111 gelieferten Binärwörter repräsentiert werden, anders.
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Diese Differenz ergibt sich aufgrund der Zeitbasisdifferenz zwischen
dem Bezugs-Zeitbasissignal und dem ankommenden Fernsehsignal und damit aufgrund
der unterschiedlichen Abfragepunkte während der Periode des Farbsynchronsignals.
Bei Regeneration der 15 im Speicher 123 gespeicherten Wörter ist das Farbsynchronsignal
am Ausgang des Filters 132 mit dem im ankommenden Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignal
in Phase. Daher ist das am Ausgang des Filters abgenommene Taktsignal unabhängig
von Zeitbasisänderungen oder von Fehlern, immer mit der Zeitbasiskomponente im Fernsehsignal
in Phase.
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Anstelle eines Speichers mit direktem Zugriff eines Adressengenerators
und eines Zählers im Regenerationsspeicher 123 können an deren Stelle auch andere
digitale Speicherkreise verwendet werden. Beispielsweise kann in an sich bekannter
Weise ein Regenerationsschieberegister die Funktion des Speichers 123 übernehmen.
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Um während des Regenerationsvorgangs die Vermeidung von Fehlern bei
der neuen Zeitfestlegung der digitalen Darstellungen des Fernsehsignals am Ausgang
des Analog-Digitalkonverters 111 zu erleichtern, ist ein Zeitpuffer 156 vorgesehen,
der an seinem Eingang einen Ein-Wort-Serien-3-Wort-Parallel-Umsetzer 157 und an
seinem Ausgang einen komplementären Drei-Wort-Parallel-1-Wort-Serien-Umsetzer aufweist.
Diese Umsetzer 157 und 158 sind in F i g. 4 dargestellt. Die Folge von individuellen
Binärwörtern am Ausgang 112 werden in den Serien-Parallel-Umsetzer 157 eingespeist.
Dieser Umsetzer 157 nimmt die Folgen von Binärwörtern mit einer Taktfolgefrequenz
auf, welche gleich dem dreifachen Wert der Frequenz des regenerierten Farbsynchronsignals
ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Taktimpulse von den X3-Taktquellen auf
der Leitung 118 in einen Takteingang (CL) dieses Umsetzers eingespeist werden. Der
Umsetzer 157 speichert drei am Ausgang 112 erzeugte Binärwörter in Serie, wobei
jedes neue in den Umsetzer eingespeiste Wort das letzte Wort ausschiebt, so daß
der Umsetzer immer nur drei volle Binärwörter enthält.
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Die in Serie eingespeiste Information wird durch eine im Zeitpuffer
156 enthaltene Trennstufe 163 (siehe F i g. 4) parallel in den Umsetzer 158 eingespeist.
Während der Zeilenintervalle des Eingangsfernsehsignals tritt die Transferzeit zur
Takttrennstufe 163 in dem Taktzeitpunkt auf, welcher durch die Taktimpulse von einer
Xl-Taktsignalquelle 159 (siehe Fig. 1) festgelegt ist.
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Diese Taktsignalquelle 159 ist mit dem Ausgang des Bandpaßfilters
132 verbunden, so daß ein impulsförmiges Taktsignal mit der Frequenz des regenerierten
Farbsynchronsignals erzeugt wird. Dabei handelt es sich um die Frequenz des am Beginn
des Zeilenintervalls auftretenden Farbsynchronsignals. Speziell wird das Filterausgangssignal
durch die Xl-Taktsignalquelle begrenzt, wobei eine positive Vorderflanke eines dadurch
erzeugten Rechtecksignals zur Gewinnung der Taktimpulse ausgenutzt wird. Jede positive
Vorderflanke des begrenzten regenerierten Farbsynchronsignals identifiziert den
Beginn einer Periode des Farbsynchronsignals. Die Xl-Taktsignalquelle 159 ist über
eine Leitung 161 mit dem Zeitpuffer 156 verbunden. Auf diese Weise nimmt die Takttrennstufe
163 als Funktion jedes eingespeisten Taktimpulses den vollen Inhalt des Umsetzers
157 auf, welcher wie oben ausgeführt in jedem Zeitpunkt drei volle Wörter enthält,
die durch den Analog-Digitalkonverter 111 am Ausgang 112 erzeugt werden. Weiterhin
entsprechen die drei parallel von der Takttrennstufe 163 aufgenommenen Wörter den
drei während einer Periode des regenerierten Farbsynchronsignals erzeugten Wörtern.
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Das Ausgangssignal des Konverters 157 ist ein 24-Bit-Wort, das in
den Eingang des Takttrenners 163 eingespeist wird. Diese Takttrennstufe kann die
24-Bit-Wörter gleichzeitig schreiben und lesen. Daher können die Taktvorgänge in
bezug auf unterschiedliche nichtkohärente Taktsignale auf der Eingangs- und auf
der Ausgangsseite der Takttrennstufe auftreten, wodurch eine Zeitpufferung und eine
neue zeitliche Einstellung von Signalen möglich ist. Um das Ausgangssignal des Umsetzers
157 zu speichern, werden die durch die Taktsignalquelle 159 erzeugten Taktsignale
über die Leitung 161 in einen Schreibadresseneingang (WA) und in einen Schreibfreigabeeingang
(WE) der Takttrennstufe 163 eingespeist. Dieses Taktsignal ist mit dem Farbsynchronsignal
des unkorrigierten Fernsehsignals in Phase. Die zu jeder Periode der Zeitbasiskomponente
gehörenden gespeicherten 24-Bit-Wörter werden als Funktion der Xl-Bezugstaktsignale
von einem Bezugs-Taktsignalgenerator 149 aus der Takttrennstufe 163 ausgelesen.
Die genannten Xl -Bezugstaktsignale werden über die Leitung 121 in einen Leseadresseneingang
(RA,1derTakttrennstufe 163 eingespeist.
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Durch Taktung der Takttrennstufe 163 mit den beiden Taktsignalen
wird die Phase von dessen Ausgangssignal mit der Phase des Bezugs-Farbhilfsträgers
synchronisiert.
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Der Umsetzer 158 ist insofern in bezug auf den Umsetzer 157 eine
komplementäre Stufe, als durch ihn eine Parallel-Serienumformung der über die Takttrennstufe
163 vom Umsetzer 157 aufgenommenen digitalen Wortinformation erfolgt.
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Der Umsetzer 158 überführt daher die digitale Information in ein
Ein-Wort-Serienformat, wobei in diesem Falle die Serienwörter in einem Taktzeitpunkt
im Umsetzer 158 ausgelesen werden, der durch das X-l-Bezugstaktsignal, das gemäß
Fig.4 über die
Leitung 121 in den Konverter 158 eingespeist wird,
festgelegt ist. Diese Serienwörter werden über die Leitung 119 in den Eingang des
Digital-Analog-Konverters 113 eingespeist und durch Steuerung durch das auf der
Leitung 122 stehende X3-Bezugstaktsignal dekodiert. Der Digital-Analogkonverter
113 liefert das gewünschte Analogsignal am Ausgang 114, das mit der Phase des Bezugs-Hilfsträgers
synchronisiert ist.
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In der oben beschriebenen Weise synchronisiert die digitale Kompensationsanordnung
gemäß der Erfindung ein ankommendes Informationssignal mit einem Bezugs-Zeitbasissignal.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bereich der Zeitkorrektur eine Periode,
welche der vollen Periode der Zeitbasiskomponente entspricht. Im Falle eines Farbfernsehsignals
beträgt der Korrekturbereich eine Periode der Farbsynchronsignal-Frequenz, welche
gleich 1/3,58 MHz oder etwa 0,28 Mikrosekunden ist Wenn der Phasenfehler des ankommenden
Videosignals diesen Bereich überschreitet, was beispielsweise der Fall sein kann,
wenn Fernsehsignale von Band-Aufzeichnungsgeräten wiedergegeben werden, so wird
das am Ausgang 114 gelieferte Signal so verschoben, daß die Phase der Farbsynchronsignal-Komponente
mit der Phase des Bezugs-Farbhilfsträgers synchronisiert wird.
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Dabei liegt jedoch die Phase des Horizontalsynchronsignals des Fernsehsignals
nicht richtig in bezug auf die Phase des Bezugs-Horizontalsignals. Bei bestimmten
Anwendungsfällen, beispielsweise bei Magnetscheiben-Aufzeichnungsgeräten reicht
der Korrekturbereich von einer vollen Periode des Farbsynchronsignals, welcher im
vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich 0,28 Mikrosekunden ist, aus, so daß keine
zusätzlichen Zeitbasisfehler-Kompensationssysteme erforderlich sind.
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Falls größere Zeitbasisfehler vorhanden sind, wird zwischen die Takttrennstufe
163 und den Parallel-Wortumsetzer 158 ein Speicher 164 mit direktem Zugriff eingeschaltet,
wie dies in F i g. 4 dargestellt ist. Dieser Speicher 164 korrigiert die Zeitbasis
des Signals um Inkremente, welche ganze Zahlen der Dauer einer Periode des Farbsynchronsignals
sind. Dies erfolgt durch Einschreiben des 24-Bit-Wortes in Adressen des Speichers
164, welche durch einen Schreibadressengenerator 166 festgelegt werden. Der Speicher
164 wird an einem Freigabeeingang (WE) freigegeben, um das 24-Bit-Wort einzuschreiben,
wobei der Generator 166 durch ein X1-Bezugstaktsignal auf der Leitung 121 getaktet
wird. Der Inhalt des Speichers 164 wird als Funktion der Adresse ausgelesen, welche
von einem Leseadressengenerator 167 geliefert wird. Die durch diesen Generator 167
gelieferte Leseadresse ist durch die relative Zeit des Auftretens des Horizontalsynchronsignals
und des Bezugssignals festgelegt. Diese relative Zeit wird durch einen Zähler bestimmt,
der als Horizontal-Synchron-Vergleichsstufe 168 arbeitet. Dieser Zähler 168 beginnt
als Funktion des Bezugs-Horizontalsynchronsignals zu zählen und wird durch das Auftreten
des Horizontal-Synchronsignals im Informationssignal gestoppt. Der Zähler 168 zählt
mit der Frequenz des Farbsynchronsignals. Das Ausgangssignal des Zählers 168 wird
in einen Stellengang (S) des Leseadressengenerators 167 eingespeist und ändert durch
Stellen die Ausgangsleseadresse als Funktion der Zählung im Zähler 168, welche auf
das Auftreten des Horizontalsynchronimpulses im Informationssignal folgt Die aufeinanderfolgenden
24-Bit-Wörter werden in sequentielle Adressen des Speichers 164 eingeschrieben.
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Die Kapazität des Speichers 164 kann nach Wunsch eingestellt werden.
Für eine Korrektur von wenigstens einem Horizontalzeilenintervall, d. h., für etwa
63,5 Mikrosekunden, besitzt der Speicher 164 eine Kapazität von 256 Wörtern. Jedes
Wort repräsentiert eine Zeit einer Periode des Farbsynchronsignals, d. h. etwa 0,28
Mikrosekunden. Daher bedeutet eine Kapazität von 256 Wörtern einen Überschuß von
63,5 Mikrosekunden Speicherzeit. Der Leseadressengenerator 167 wird relativ zum
Schreibadressengenerator 166 so gestellt, daß identische, durch die beiden Generatoren
erzeugte Adressen im Falle von Phasengleichheit des Horinzontalsynchronsignals im
Informationssignal und des Bezugs-Horizontalsynchronsignals um eine Zeit getrennt
werden, welche derjenigen Zeit äquivalent ist, um die Hälfte der Kapazität des Speichers
zu belegen, wobei die Erzeugung der Schreibadresse vor der Erzeugung der Leseadresse
erfolgt. Für eine Korrektur von einem Horizontalzeilenintervall beträgt die Trennung
etwa 32 Mikrosekunden.
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Der vorstehend erläuterte Aufbau der Anordnung gemäß der Erfindung
eignet sich zur Korrektur eines Informationssignals mit einer wiederholt auftauchenden
Zeitbasis-Synchronkomponente in Form eines Impulses mit alternierenden Amplitudenänderungen,
wie dies beispielsweise bei einem Farbsynchronsignal der Fall ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich jedoch auch zur Kompensation
von Zeitbasisfehlern in lnformationssignalen, welche keine Zeitbasiskomponenten
besitzen oder welche andere Formen von Zeitbasiskomponenten in Abweichung von einem
Zeitbasissignal mit alternierender Amplitude aufweisen.
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Beispielsweise kann ein Schwarz-Weiß-Fernsehsignal gemäß der Erfindung
dadurch korrigiert werden, daß diesem Signal während seines Austastintervalls ein
künstliches Farbsynchronsignal bzw. ein Pilotsignal aufgeprägt wird, das mit alternierenden
Amplitudenänderungen behaftet ist. Speziell kann ein derartiges künstliches Farbsynchronsignal
auf die hintere Schulter des zu den Horizontalzeilen des Schwarz-Weiß-Fernsehsignals
gehörenden Austastintervall aufgeprägt werden, wobei der Horizontalsynchronimpuls
als Zeitbasiskomponente dient, zu der das Pilotsignal in vorgegebenem Phasenzusammenhang
steht.
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Fig.5 zeigt eine gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 modifizierte
Ausführungsform zur Kompensation eines Schwarz-Weiß-Fernsehsignals durch Einprägen
eines künstlichen Farbsynchronsignals, das eine alternierende Amplituden-Zeitbasisinformation
darstellt Die Einprägung dieses künstlichen Farbsynchronsignals erfolgt durch einen
Eichmarkenoszillator 171 mit einem Eingang, der durch das unkorrigierte Schwarz-Weiß-Horizontalsynchronsignal
von der Synchrontrennstufe 134 gesteuert wird. Eine Ausgangsleitung 173 des Generators
171 liefert ein künstliches Farbsynchronsignal mit alternierender Amplituden-Zeitbasis-Information,
das an einem Summationspunkt 174 über eine von einem Gatter 176 kommende Leitung
177 in das Schwarz-Weiß-Fernsehsignal eingeprägt wird. Der Summationsprozeß 174
wird durch einen konventionellen Signalsummationskreis gebildet. Durch diese Anordnung
wird das künstliche Farbsynchronsignal in diesem Falle vor der Einspeisung des ankommenden
Signals in den kodierenden Analog-Digitalkonverter 111 in das Schwarz-Weiß-Fernsehgerät
eingeprägt. Eine derartige Anordnung arbeitet nur bei Fehlen eines Farbsynchronsignals
im ankommenden Signal. Zu diesem Zweck besteht eine Verbindung zwischen dem Ausgang
des
Farbsynchronsignal-Detektors 137 und dem Gatter 176, um dieses
Gatter abzuschalten, wenn ein Farbsynchronsignal im ankommenden Signal festgestellt
wird.
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Abgesehen von der Tatsache, daß in der Anordnung nach Fig.5 das Farbsynchronsignal
künstlich erzeugt und eingeprägt wird, arbeitet diese Anordnung für Schwarz-Weiß-Fernsehsignale
ebenso wie die Anordnung nach F i g. 1 für Farbfernsehsignale. Der Generator 171
zur Erzeugung des künstlichen Farbsynchronsignals erzeugt dieses Signal mit derselben
Frequenz und demselben Phasenzusammenhang wie ein Farbsynchronsignal, so daß der
Norm-Bezugs-Farbhilfsträger in der Anordnung nach Fig.S als Bezugs-Zeitbasissignal
verwendbar ist Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Generator
171 von der Synchrontrennstufe 134 das Horizontal-Synchronsignal jeder Schwarz-Weiß-Fernsehzeile
im ankommenden Signal aufnimmt und daß die Vorderflanke des Horizontalsynchronimpulses
zur Triggerung eines phasengeregelten Eichmarkenkreises dient, dessen Oszillatorfrequenz
gleich der Frequenz des Norm-Farbsynchronsignals ist.
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Diese Frequenz ist wiederum gleich der Frequenz des Bezugs-FarbhilfsträgePs.
Die Phase des durch den Generator 171 erzeugten Ausgangssignals wird als Funktion
des Ausgangssignals eines durch den Faktor zwei teilenden Flip-Flops 179 gesteuert,
dessen Eingang auf die Vorderflanke des durch die Synchrontrennstufe 134 gelieferten
Horizontalsynchronimpulses anspricht.
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Das Flip-Flop 179 besitzt ein Paar von Ausgängen 181 und 182, welche
um 1 8ob verschobene Signale liefern.
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Das um den Faktor zwei teilende Flip-Flop 179 steuert den phasengeregelten
Eichmarkenoszillator 171 derart an, daß er in jeder Fernsehzeile eine Phasenänderung
von 1800 bewirkt, so daß das künstlich erzeugte Farbsynchronsignal mit der Norm-Phasenänderung
zwischen dem Farbsynchronsignal und der Synchronzeittaktung in einem NTSC-Farbfernsehsignal
übereinstimmt.
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Das Flip-Flop 179 spricht also auf jeden Horizontalsynchronimpuls
durch Änderung seiner Schaltzustände an. Als Funktion des ersten von der Synchrontrennstufe
134 aufgenommenen Horizontalsynchronimpulses schaltet der Ausgang 181 von einem
tiefen auf einen hohen Schaltzustand um, während der Ausgang 182 gleichzeitig von
einem hohen auf einen tiefen Schaltzustand umschaltet. Der nächste Horizontalsynchronimpuls
bewirkt einen gegenläufigen Übergang.
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Der phasengeregelte Eichmarkenoszillator 171 spricht lediglich auf
Ausgangsübergänge von den Ausgängen 181 und 182 an, welche sich von einem tiefen
auf einen hohen Schaltzustand ändern.
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Da das künstliche Farbsynchronsignal am Ausgang 173 auf den Horizontalsynchronimpuls
folgend auftritt, betätigt der Ausgangsimpuls des Impulsgenerators 136 von zwei
Mikrosekunden Dauer das Gatter 176 derart, daß es in seine Setzstellung schaltet
Weiterhin koppelt ein Schwarz-Weiß/Farbschalter 183 den Impuls vom Impulsgenerator
136 anstelle des Signals vom Farbsynchronsignal-Detektor 137 auf den Generationsspeicher
132.