DE2614389A1 - Austastgenerator fuer pal-fernsehsignale - Google Patents

Description

RCA Docket No.: 69,346
Brit.Ser.Ko. 13965/75
Piled: April 4, 1975

RGA Corporation, New York, N.Y., 7.St.A.

Austastgenerator für PAL-Fernsehsignale

Die Erfindung betrifft einen Austastgenerator für PAL-Fernsehsignale mit einer Quelle erster periodischer, erste und zweite Polaritätsübergänge aufweisender Signale der halben Horizontal-Zeilenfrequenz und einer Quelle von auf die Vertikal-Bildwechselfrequenz bezogenen periodischen AktivierungsSignalen, deren Dauer gleich einem Vielfachen der Zeilenfrequenz ist. Der Austastgenerator dient zur Erzeugung des Burst-Austastsignals, das für PAL-Sync-Erzeugungs- oder -Regenerierungsanordnungen nötig ist.

Die Pernsehrundfunksysteme vieler Länder sowie Betriebsfernsehsysteme verwenden das PAL-Verfahren gemäß den CIRR-Normen, XII Plenary Assembly, 1970, Volume V, Part 2, Report No. 407-1. Diese Normen bestimmen, daß die R-Y-Phase des Chroma- oder Farbartsignals jede Fernsehzeile umgekehrt wird. Das Burst-Signal (Farb-Synchronisiersignal) in jeder Zeile alterniert (wechselt) daher in der Phase zwischen +135° und -135° gegen die (B-Y)-Bezugsrichtung. Ein weiteres Erfordernis bei allen PAL-Systemen ist, daß während des Yertikalintervalls, wenn der Burst unterdrückt wird, das erste und das letzte Burst-Signal in der

609842/076Ö

ORIGINAL INSPECTED

_₂_ 26H389

+135°-Phase sein müssen. Dies erfordert, daß das Burst-Austastsignal gegenüber einer Vertikalintervall-Bezugsrichtung in einem ungeradzahlig-zeiligen PAL-System, beispielsweise Systemen mit 525 oder 625 Zeilen pro Vollbild, versetzt oder gestaffelt sein muß. Diese gestaffelte Burst-Austastsignalfolge, die sich je einmal alle vier Teilbilder (Raster) wiederholt, wird gewöhnlich als "mäandrierendes Burst-Austastsignal" oder noch kurzer als "Burst-Austastung" bezeichnet.

Signale in Form von Impulsen, deren Periode sich je einmal pro TeHMId wiederholt, stehen gewöhnlich in der Sync-Generator- oder -Regeneratorschaltung zur Verfügung, oder sie können nach bekannten Methoden aus dem Vertikalintervall extrahiert und so verzögert werden, daß sie zu einembeliebigen Zeitpunkt in bezug auf das Vertikalsynchronisierintervall auftreten. Dieses bekannte Signal kann direkt einer Burst-Austastschaltung für ein liTSC-Pernsehsystem zugeleitet werden, bei dem die Burst-Phase für jede Zeile die gleiche und die Burst-Austastung für jedes Teilbild gleich sind. Dagegen ist beim PAL-System der Burst-Austastzyklus wegen der verwendeten speziellen 4-Teilbildfolge komplexer.

3ei bekannten Schaltungsanordnungen wird die erforderliche Burst-Austastfolge für ein 625-Zeilen-3?ernsehsystem auf folgende Weise erzeugt: Bei einem 625-Zeilen-System muß das Burst-Austastintervall eine Dauer von 9 Fernsehzeilen (9H) haben, wobei die lage dieses 9H-Austastintervalls für die aufeinanderfolgenden Teilbilder jeweils gegeneinander versetzt sein muß. Das Burst-Austastintervall plus der Burst-Impulsfolge muß stets 2n Zeilen umfassen, da die Burst-Phasenalternierung sowie das PAL-Rechteck-Schaltsignal für die (R-Y)- und (B-Y)-Decoder nicht unterbrochen werden können. Daraus folgt, daß drei der vier Teilbilder eines vollen Zyklus eine ununterbrochene Burst-Folge von 303 Zeilen Dauer enthalten müssen und das vierte Teilbild eine Burst-Folge von 304 Zeilen erfordert. Diese ganz speziellen Burst-Folgen, jeweils beginnend und endend mit einer

609842/0760

26U389

anderen Beziehung zum bekannten Vertikalintervall-Synchronisierimpuls, werden dadurch gewonnen, daß man verschiedene Impulse aus dem Synchronisiersignal extrahiert und in numerischen Zählerschaltungen verwertet. Typischerweise bestimmt eine erste Zählerschaltung, die vom PAL-Rechtecksignal betätigt wird, das Ende des 9H-Austastintervalls, während ein zweiter Zähler die zwischenzeitlichen Rechteckschwingungsperioden zählt, die seit dem Ende des vorausgegangenen Teilbildes aufgetreten sind. Durch geeignete Verzögerung des Vertikalsynchronintervall-Impulses wird der gesamte Burst-3?olgenzählwert so modifiziert, daß der Beginn des Austastintervalls bestimmt wird. Beispielsweise beginnt der 154 Stufen aufweisende zweite Zähler mit einer Einzeilen-Verzögerung im zweiten, dritten und vierten Teilbild, dagegen mit einer Dreizeilen-Verzögerung im ersten Teilbild zu zählen, so daß sich eine Gesamtzählung für den Burst-Folgenablauf von 2 (154-3) +1 = 303 Zeilen im zweiten, dritten und vierten Teilbild und 2 (154-3) + 3 = 305 Zeilen im ersten Teilbild ergibt. Eine im Handel erhältliche Ausführung der oben beschriebenen Schaltungsanordnung ist im Video-Recorder (Bildbandgerät) TR-70 der Firma RCA Corporation, Camden, New Jersey (USA) vorgesehen. Bei dieser Anordnung wird ein 9H-Stopgenerator von der Horizontal-Zeilenfrequenz getastet, und eine Zählerschaltung mit 155 Stufen wird für jedes Teilbild durch eine Decodierschaltung modifiziert, welche den Vertikalsynchronisierimpuls mit den Vertikalausgleichsimpulsen jedes Teilbilds vereinigt, um den richtigen Zeilenzählwert für jedes der speziellen Teilbilder zu gewinnen.

Diese bekannten Schaltungsanordnungen, die mit hochnumerischen Zählern und komplexen Tast- oder Decodierschaltungen arbeiten, sind nicht für flexiblen Betrieb geeignet, besonders in solchen Fällen, wo G-eräte wie Bildbandgeräte (Video-Recorder) und Kameras im Betrieb zwischen einer oder mehreren Normen, beispielsweise von PAL-625-Zeilen auf PAL-525-Zeilen, wechseln müssen. Ein solcher Wechsel erfordert eine Neuprogrammierung des Austastintervalls, der Zählerschaltung und der Zeilen-

609842/0760

26H389

Zählwert-Korrekturschaltung. Da diese bekannten Schaltungen davon abhängen, daß der Zähler und die Verzögerungs-Tastschaltung während des vorausgegangenen Vertikalintervalls richtig eingestellt worden sind, haben Unterbrechungen des Pernsehsignals, wie sie während eines Ausfallers in einem Bildbandgerät oder bei Signalschwund in einem Videοverfahren auftreten können, zur Polge, daß die richtige Austastsequenz verlorengeht. Ebenso ist beim Schneiden (Redigieren) von Bildbandaufzeichnungen und vollbildweisen Mischen von Signalen äußerste Sorgfalt notwendig, damit die richtige Austastsequenz erhalten bleibt oder ihr Verlust minimalisiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit welcher die Burst-Austastung ohne Verwendung von hochnumerischen Zählern und komplexen Tastschaltungen bewerkstelligt wird.

Ein Austastgenerator der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein an die Quelle der ersten periodischen Signale (PAL-Eechteckschwingung) und an die Quelle der periodischen Aktivierungssignale (Vor-Vertikalimpulse) angekoppeltes erstes Logik-Schaltglied, das bei Aktivierung durch die Aktivierungssignale ein erstes Ausgangssignal beim ersten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals erzeugt, und durch ein zweites Logik-Schaltglied, das unter Steuerung durch das erste periodische Signal und das erste Ausgangssignal· ein zweites Ausgangssignal beim zweiten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach der Dauer des Aktivierungssignals erzeugt, wobei das zweite Ausgangssignal die gleiche Dauer hat wie das Aktivierungssignal, jedoch zeitlich so verschoben ist, daß es mit dem ersten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals koinzidiert.

609842/07S0

einer speziellen Ausführungsform werden ein einzelner Vor-Vertikalsynchronimpuls, der sich einmal je Teilbild wiederholt, und die zeilenweise Chroma-Phaseninformation in Porm der PAL-Rechteckschwingung mit der halben Zeilenfrequenz in einer Schaltung mit zwei JK-Plipflops vereinigt unter direkter Erzeugung der vollständigen Burst-Austastfunktion in digitaler Form. Der einzelne Vor-Yertikalimpuls, modifiziert durch die in der PAL-Rechteckschwingung enthaltene zeilenweise Information, liefert das Burst-Austastintervall mit der richtigen Phasenlage für jedes Teilbild auf einer unabhängigen Teilbild-um-Teilbild-Basis, ohne daß man davon abhängt, daß die oben erwähnten Zählerschaltungen und Tast-Verzögerungsschaltungen während des vorausgegangenen Vertikalintervalls richtig eingestellt worden sind.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 das Blockschaltschema einer erfindungsgemäßen Burst-Austastschaltung;

Pig. 2 Signalverläufe, welche die Wirkungsweise der Schaltung nach Pig. 1 in Verbindung mit einem PAL-625-Zeilen-System veranschaulichen; und

Pig. 3 Signalverlaufe, welche die Wirkungsweise der Schaltung nach Pig. 1 in Verbindung mit einem PAL-525-Zeilen-System veranschaulichen.

Pig. 2 zeigt die Signalverläufe des Synchronisiersignals, der PAI-Rechteckschwingung und des erforderlichen Burst-Austastsignals für jedes der speziellen vier Teilbilder eines 625-Zeilen-PAL-Pernsehsystems.

Die in Pig. 2 gezeigte PAL-Rechteckschwingung ist positiv während der Zeit von Bursts (Parb-Synchronisiersignalen) in der +135°-Phase und negativ während der damit alternierenden Bursts in der -135°-Phase. Die positive Burst-Phase und die negative

609842/0760

26H389

Burst-Phase sind auf dem dazugehörigen Synchronsignalverlauf für jedes Teilbild in der herkömmlichen Weise durch einen nach oben weisenden Pfeil für positiv und einen nach unten weisenden Pfeil für negativ angedeutet. Außerdem ändert, wie gezeigt, die PAl-Rechteckschwingung für jedes Teilbild ihren Zustand I/4 einer Horizontalperiode (1H) vor dem Horizontalsynchronimpuls, damit eine zusätzliche Toleranz in der relativen Zeiteinstellung (zeitlichen Beziehung) zwischen diesen Signalflanken (Übergängen) möglich ist. Diese PAL-Rechteckschwingung, welche die (R-Y)-Phase des Chroma-Signals (Farbartsignals) für jede Fernsehzeile anzeigt, ist eine G-rundkomponente bei jeder PAL-Sync-GeneratoraiiOrdnung und setzt sich ununterbrochen über das Vertikalintervall, wo die Bursts eliminiert werden, fort. Nach dem Vertikalintervall setzen die Bursts mit in Phase mit der ununterbrochenen PAL-Rechteckschwingung alternierender Phase wieder ein.

Der mit "Burst-Austastung" bezeichnete Signalverlauf B₁, Bp, B„ bzw. B. für die einzelnen speziellen Teilbilder zeigt das erforderliche Austastintervall und seine versetzte oder mäandrierende Lage von Teilbild zu Teilbild mit Wiederholung nur einmal in jedem der vier TeiLbilder. Die eine Flanke der PAL-Rechteckschwingung, die mit dem Anfang der erforderlichen Burst-Austastung in jedem Ölbild koinzidiert, ist mit dem Buchstaben A bezeichnet. Ebenso ist diejenige Flanke im Teilbild, die mit dem Ende der Burst-Austastung in jedem Teilbild koinzidiert, mit dem Buchstaben C bezeichnet.

Ferner zeigt Fig. 2 einen Vor-Vertikalimpuls mit einer Dauer von 9H, der in bekannter Weise so eingestellt ist, daß er 4 1/2 Horizontalperioden vor dem Vertikalsynehronimpuls und 4 1/2 Horizontalperioden nach dem Vertikalsynchronimpuls auftritt.

Fig. 1 zeigt das Biocksehaltschema einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit einer SynchronisiersignalqueHlß ICH, zwei J-K-Flipflops 101 und 102 und einem Umkehrverstärker 103, welche direkt die Burst-Austastsignale

609842/0760

(Signale B₁, B^, B₃, B. in Pig. 2) für die einzelnen Teilbilder erzeugen, beginnend mit dem identifizierten PAL-Rechteckschwingungsübergang (A), der dem Vertikalintervall vorausgeht, und endend mit dem identifizierten PAL-Rechteekschwingungsübergang (G), der auf das Vertikalintervall folgt.

In Pig. 1 wird ein Videosignalgemisch dem Eingang der Synehronisiersignalquelle IO4 zugeleitet, in welcher die Horizontalund die Vertikalsynchronkomponenten sowie die Burst-Komponenten des Videosignalgemischs in bekannter Weise getrennt werden. Die Horizontalsynchronkomponente wird durch eine in der Sync-Abtrennungsstufe enthaltene Anordnung zwecks Erzielung der erwähnten Plankentoleranz μ 1/4 H versetzt und einer 4 2-Schaltung zugeleitet, die daraus ein Synchronisiersignal der halben Horizontalfrequenz erzeugt. Das vom Signalgemisch abgetrennte Burst-Signal wird einem Burst-Phasendetektor zugeleitet, der seinerseits an die + 2-Schaltung angekoppelt ist, um den Ausgang dieser Teilerschaltung richtig einzustellen. Die abgetrennte Vertikalsynchronkomponente wird durch eine in der Sync-Abtrennungs stufe enthaltene Anordnung weiter verzögert und zeitlich eingestellt, so daß sich ein Ausgangsimpuls von 9 H ergibt. Das Ausgangssignal der + 2-Schaltung und der Vertikalausgangsimpuls der Synehronisiersignalquelle 104 entsprechen der PAL-Rechteckschwingung bzw. dem Vor-Vertikalimpuls von 9H Dauer. Stattdessen können die PAL-Rechteckschwingung und der Vor-Vertikalimpuls auch von entsprechenden Teilen einer Synchrongeneratorquelle, welche die Synchronkomponenten des Signalgemischs liefert, gewonnen werden. Der Vor-Vertikalimpuls von 9H Dauer (siehe Pig. 2) gelangt zum Löscheingang des J-K-Plipflops 101. Die PAL-Rechteckschwingung (Signale B₁, B₃, B„, B- in Pig. 2) gelangt zum-Takteingang des J-K-Plipflops 101. Die PAL-Rechteckschwingung wird außerdem dem Umkehrverstärker 103 zugeleitet, der mit seinem Ausgang an den Takteingang des J-K-Plipflops 102 angeschlossen ist. Die J-K-Plipflops 101 und 102 sind mit ihren J-Eingängen an eine Spannungsquelle (+V)

6098 42/0750

angeschaltet, welche die J-Bingänge hoch spannt. Die K-Eingänge sind an eine Bezugspotentialquelle (Masse) angeschaltet, welche die K-Eingänge niedrig spannt. In einem J-K-Flipflop, bei dem J hoch und K niedrig sind, bewirkt ein negativ gerichteter Übergang (Pegelübergang oder Impulsflanke) am Takteingang, z.B. der mit A in Pig. 2 bezeichnete PAL-Rechteckschwingungsubergang, daß der Q-Ausgang des Flipflops auf Hoch schaltet. Danach bleibt der Q-Ausgang ohne Rücksicht auf die Polarität der Eingangstaktschwingung hoch, bis dem Löscheingang ein Niedrig-Signal zugeleitet wird. Der Q-Ausgang hat bei dieser Anordnung die entgegengesetzte Phase wie der Q-Ausgang.

Wenn der Vor-Vertikalimpuls niedrig ist, so ist das Flipflop 101 gelöscht, so daß sein Q-Ausgang hoch bleibt. Dadurch wird das Flipflop 102 aktiviert oder aufgetastet, da sein Löscheingang hoch ist, entsprechend Q. Die negativ gerichteten Flanken oder Übergänge des Taktsignals (im Verstärker 103 umgekehrte PAL-Rechteckschwingung) halten den Q-Ausgang des Flipflops 102 im Hoch-Zustand, während der Löscheingang des Flipflops 102 hoch ist.

Wenn der dem Löscheingang des Flipflops 101 zugeleitete Vor-Vertikalimpuls auf Hoch schaltet, wird dadurch das Flipflop 101 aktiviert, doch kann sein Q-Ausgang den Zustand solange nicht ändern, bis sein Takteingang auf Niedrig schaltet, wie durch den mit A bezeichneten PAL-Rechteckschwingungsübergang angedeutet. Wenn dies geschieht, so schaltet der Q-Ausgang des Flipflops 101 auf Niedrig, wodurch das Flipflop 102 gelöscht wird. Dies hat wiederum zur Folge, daß der Q-Ausgang des Flipflops 102 auf Niedrig schaltet, entsprechend dem mit A bezeichneten PAL-Rechteckschwingungsubergang. Dieser Zustand wird beibehalten, bis der Vor-Vertikalimpuls auf Niedrig schaltet und dadurch das Flipflop 101 gelöscht wird.

Wenn der Vor-Vertikalimpuls auf Niedrig schaltet, so schaltet der Q-Ausgang des Flipflops 101 auf Hoch, wodurch das

609842/0760

26H389

!Flipflop 102 aktiviert wird, das jetzt auf eine Umschaltung seines Q-Ausgangs (Niedrig) auf den Zustand Hoch wartet, bis ein negativer Taktsignalübergang zum Takteingang des Flipflops 102 gelangt. Dieser negative Taktsignalübergang vom Umkehrverstärker 103 koinzidiert mit dem ersten positiven Pegelübergang der PAL-Rechteckschwingung nach dem Austastintervall, bezeichnet mit dem Buchstaben C. Somit schaltet der Q-Ausgang des Flipflops 102, der das Burst-Ausgangssignal liefert, beim ersten negativ gerichteten Pegelübergang der PAL-Rechteckschwingung nach dem Vor-Vertikalimpuls auf Niedrig, um diesen Zustand bis zum Auftreten des ersten positiv gerichteten Pegelübergangs nach dem 9H-Intervall des Tor-Vertikalimpulses beizubehalten. Dadurch wird der als Burst-Austastsignal bezeichnete Signalverlauf (Signale B₁, B«, B₅, B, in ]?ig. 2) teilbildweise (auf der Bais Teilbild um Teilbild) erzeugt. Das ununterbrochene Taktsignal in Form der PAL-Rechteckschwingungswechsel hat keinen Einfluß auf den Ausgangszustand des Q-Ausgangs des Flipflops 102, bis der Vor-Vertikalimpuls auf Hoch schaltet, wodurch die J-K-Flipflops 101 und 102 auf die Erzeugung des für das nächstfolgende Teilbild erforderlichen nächsten Burst-Austastsignals zurückgestellt werden.

Fig. 3 zeigt die gewünschten Signalverläufe für ein PAL-525-Zeilen-System. In Fig. 3 ist ein Vor-Vertikalimpuls mit einer Dauer von 11 Horizontalzeilen, beginnend 5 Horizontalperioden vor dem Vertikalsynchron-BezugsZeitpunkt und endend β Horizontalperioden nach dem Vertikalsynehron-Bezugszeitpunkt, vorgesehen. Die Dauer des Vor-Vertikalimpulses ist somit gleich dem erforderlichen Burst-Austastintervall. Der Vor-Vertikalimpuls mit 11 Zeilen Dauer und die PAL-Rechteckschwingung werden der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zugeleitet, die automatisch für die mäandrierende Burst-Austastung sorgt, ohne daß irgendwelche Schaltungsabwandlung erforderlich ist, so daß die Anordnung nach Fig. 1 sich besonders für auf Mehrfach-Normen abgestellte Geräte oder Systeme eignet.

609842/0760

Claims (6)

1. 26H389

   -s -

   Patentansprüche

   Austastgenerator für PAL-Fernsehsignale mit einer Quelle erster periodischer, erste und zweite Polaritätsübergänge aufweisender Signale der halben Horizontal-Zeilenfrequenz und einer Quelle von auf die Vertikal-Bildwechselfrequenz bezogenen periodischen Aktivierungssignalen, deren Dauer gleich einem Vielfachen der Zeilenfrequenz ist, gekennzeichnet durch ein an die Quelle (+2) der ersten periodischen Signale (PAL-Rechteckschwingung) und an die Quelle (104) der periodischen Aktivierungssignale (Vor-Vertikalimpulse) angekoppeltes erstes Logik-Schaltglied (101), das bei Aktivierung durch die Aktivierungssignale ein erstes Ausgangssignal beim ersten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals erzeugt, und durch ein zweites Logik-Schaltglied (102), das unter Steuerung durch das erste periodische Signal und das erste Ausgangssignal ein zweites Ausgangssignal beim zweiten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach der Dauer des Aktivierungssignals erzeugt, wobei das zweite Ausgangssignal die gleiche Dauer hat wie das Aktivierungssignal, jedoch zeitlich so verschoben ist, daß es mit dem ersten Polaritätsübergang des ersten periodischen Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals koinzidiert.
2. 2. Austastgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Logik-Schaltglieder (101, 102) J-K-Plipflops sind.
3. 3. Austastgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauer des periodischen Aktivierungssignals gleich 9 Horizontalzeilen eines Fernsehsystems ist.

   6098 4 2/0 760

   26H389
4. 4. Austastgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauer des periodischen Aktivierungssignals gleich 11 Horizontalzeilen eines Fernsehsystems ist.
5. 5. Austastgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das erste periodische Signal positive und negative Pegelübergänge aufweist, daß das periodische Aktivierungssignal eine Dauer gleich dem gewünschten Austastintervall hat, daß das erste logik-Schaltglied (101) ein erstes Plipflop, das beim ersten negativen Pegelübergang des ersten periodischen Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals ein erstes Ausgangssignal erzeugt, enthält, daß das zweite Logik-Schaltglied (102) ein zweites IPlipflop, das beim ersten positiven Pegelübergang des ersten periodischen Signals nach der Dauer des Aktivierungssignals ein zweites Ausgangssignal erzeugt, enthält und daß das zweite Ausgangssignal zeitlich gleich dem gewünschten Austastintervall, jedoch zeitlich so verschoben ist, daß es mit dem easben negativen Pegelübergang des ersten Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals beginnt.
6. 6. Austastgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Pegelübergang des zweiten Ausgangssignals mit dem ersten negativen Übergang des ersten Signals nach Anlegen des Aktivierungssignals koinzidiert und daß der zweite Pegelübergang des zweiten Ausgangssignals mit dem neuen ersten positiven Pegelübergang des ersten Signals nach der Dauer des Aktivierungssignals koinzidiert.

   609842/0760

   Leerseite