DE2614389C3

DE2614389C3 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Austastschemas für die PAL-Farbsynchronimpulse während der Vertikal-Synchronimpulse

Info

Publication number: DE2614389C3
Application number: DE2614389A
Authority: DE
Inventors: William Joseph Cherry Hill N.J. Derenbecher Jun. (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1975-04-04
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1979-11-08
Also published as: GB1545473A; NL7603474A; AU1243876A; FR2306585A1; US4009487A; FR2306585B1; AU496990B2; JPS51123011A; JPS5628433B2; DE2614389B2; DE2614389A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Derartige Schaltungen dienen der Erzeugung eines Austastsignals für das Farbsynchronsignal, um dieses aus dem Farbbildsignalgemisch für die weitere Verarbeitung abtrennen zu können.

Die Fernsehrundfunksysteme vieler Lanier 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- V-Phase des Farbartsignals

ίο jeder Fernsehzeile umgekehrt wird. Das PAL-Farbsynchronsignal, auch PAL-Burst genannt, in jeder Zeile alterniert daher in der Phase zwischen +135° und — 135° gegen die (B- Y)- Bezugsrichtung. Ein weiteres Erfordernis bei allen PAL-Systemen ist, daß während des Vertikalrücklaufs, wenn der PAL-Burst unterdrückt wird, das erste und das letzte PAL-Burst-Signal in der + 135°-Phase sein müssen. Dies erfordert, daß das Burst-Austastsignal gegenüber einer Vertikalintervall-Bezugsrichtung in einem ungeradzahligzeiligen PAL-System, beispielsweise Systemen 525 oder 625 Zeilen pro Vollbild, versetzt oder gestaffelt sein muß. Diese gestaffelte PAL-Burst-Austastsignalfolge, die sich je einmal alle vier Teilbilder wiederholt, wird gewöhnlich als PAL-Impuls bezeichnet.

Signale in Form von Impulsen, deren Periode sich je einmal pro Teilbild wiederholt, stehen gewöhnlich in der Synchronsignal-Generator- oder Regeneratorschaltung zur Verfügung, oder sie können nach bekannten Methoden aus dem Vertikalintervall extrahiert und so

i'i verzögert werden, daß sie zu einem beliebigen Zeitpunkt in bezug auf das Vertikalsynchronisierintervall auftreten. Dieses bekannte Signal kann direkt einer Burst-Austastschaltung für ein NTSC-Fernsehsystem 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.

Bei einer bekannten, im Videobandgerät TR-70 der

•to RCA Corporation verwendeten Schaltungsanordnung werden die erforderlichen PAL-Impulse für ein 625-Zeilen-Fernsehsystem auf folgende Weise erzeugt: Bei einem 625-Zeilen-System muß das Burst-Austastintervall eine Dauer von neun Fernsehzeilen (9 H) haben, wobei die Lage dieses 9 H-Austastintervalls für die aufeinanderfolgenden Teilbilder jeweils gegeneinander versetzt sein muß. Das Burst-Austastintervall plus der PAL-Impulse muß stets 2n-Zeilen umfassen, da die Burst-Phasenalternierung sowie die PAL-Impulse für

w die (R- Y)- und (B- V>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 anderen Beziehung zum bekannten Vertikalsynchronimpuls, werden dadurch gewonnen, daß man verschiedene Impulse aus dem Synchronsignal extrahiert und in numerischen Zählerschaltungen verwertet.

Typischerweise bestimmt eine erste Zählerschaltung, die von den PAL-Impulsen betätigt wird, das Ende des 9H-Austastintervalls, während ein zweiter Zähler die zwischenzeitlichen Rechteckschwingungsperioden »hit, die seit dem Ende des vorausgegangenen leilbildes aufgetreten sind. Durch geeignete Verzögerung des Vertikal-Synchronimpulses wird der gesamte Burst-Folgenzählwert so modifiziert, daß der Beginn

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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-Folgenai>lauf 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-7C der Firma RCA Corporation, Camden, New Jersey (USA) vorgesehen. Bei dieser Anordnung wird ein 9H-Stopgenerator von der Zeilenfrequenz getastet und eine Zählerschaltung mit 155 Stufen wird für jedes Teilbild durch eine Decodierschaltung modifiziert welche den Vertikal-Synchronimpuls mit den Vertikalausgleichsimpulsen jedes Teilbildes vereinigt um den richtigen Zeilenzählwert für jedes der speziellen Teilbilder zu gewinnen. Ein ähnliches Schema ist auch in der DE-AS 12 56 685 beschrieben: die Länge der Austastinipulse ist für alle Halbbilder gleich, ihr Beginn ist vom ersten zum dritten Halbbild um jtweils eine halbe Zeilendauer verschoben; der Beginn des vierten Halbbildes ist gegenüber dem ersten Halbbild um 3/2 Zeilen entgegen der vorhergehenden Verschiebung versetzt

Diese bekannten Schaltungsanordnungen, die mit hochnumerischen Zählern und komplexen Tast- oder Decodierschaltungen arbeiten, sind nicht für flexiblen Betrieb geeignet, besonders in solchen Fällen, wo Geräte 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-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 Fernsehsignals, wie sie während eines Ausfallers (drop-out) in einem Bildbandgerät oder bei Signalschwund in einem Videoverfahren auftreten können, zur Folge, daß die richtige Austastsequenz verlorengeht. Ebenso ist beim Schneiden 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 Schaltungsanordnung zu schaffen, mit welcher die PAL-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-Rechteckschwingung) 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 Aktivierungräignals koinzidiert

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltschema einer erfindungsgemäßen PAL-Farbsynchronimpuls-Austastschaltung;

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

F i g. 3 Signalverläufe, welche die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1 in Verbindung mit einem PAL-525-Zeilen-System veranschaulichen.

Fig.2 zeigt die Signalverläufe des Synchronisiersignals, der PAL-Impulse und des erforderlichen PAL-Burst-Austastsignals für jedes der speziellen vier Teilbilder eines 625-Zeilen-PAL-Fernsehsystems.

Die in Fig.2 gezeigte PAL-Rechteckschwingung ist positiv während der Zeit von PAL-Bursts in der + 135°-Phase und negativ während der damit alternierenden PAL-Bursts in der — 135°-Phase. Die positive PAL-Burst-Phase und die negative PAL-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 ändern, wie gezeigt, die PAL-Impulse für jedes

so Teilbild ihren Zustand um Ά einer Horizontalperiode (IH) vor dem Horizontalsynchronimpuls, damit eine zusätzliche Toleranz in der relativen Zeiteinstellung (zeitlichen Beziehung) zwischen diesen Signalflanken (Übergängen) möglich ist. Diese Rechteckschwingung, welche die (R- Y)-Phase des Farbartsignals für jede Fernsehzeile anzeigt, ist eine Grundkomponente bei jeder PAL-Synchronsignal-Generatoranordnung und setzt sich ununterbrochen über das Vertikalintervdl, wo die PAL-Bursts eliminiert werden, fort. Nach dem Vertikalintervall setzen die PAL-Bursts in Phase mit den ununterbrochenen PAL-Impulsen wieder ein.

Der mit »Burst-Austastung« bezeichnete Signalverlauf ßi, B?, Bi bzw. Ba 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-Impulse, die mit dem Anfang der erforderlichen Burst-Austastung in jedem Teilbild 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 Cbezeichnet.

Ferner zeigt F i g. 2 einen Bezugsimpuls (Vorvertikalimpuls) mit einer Dauer von 9H, der in bekannter Weise so eingestellt ist, daß der 4'/2 Horizontalperioden vor dem Vertikalsynchrorimpuls und V/2 Horizontalperioden nach dem Vertikalsynchronimpuls auftritt.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltschema einer Anordnung gemäß einer Auaführungsform d<;r Erfindung mit einer Synchronisiersignalquelle 104, zwei /- A'-Flipflops 101 und 102 und einem Umkehrverstärker 103, welche direkt die Burst-Austastsignale (Signale Bt, Bi, Bi, Ba F i g 2) für die einzelnen Teilbilder erzeugen, beginnend mit der identifizierten PAL-Impulsflanke (A) die dem Vertikalintervall vorausgeht, und endend mit der identifizierten PAL-Impulsflanke (C) die auf das Vertikalintervall folgt.
In Fig. 1 wird ein Videosignalgemisch dem Eingang

der Synchronsignalquelle 104 zugeleitet, in welcher die Horizontal- und die Vertikalsynchronsignalkomponenten sowie die PAL-Burst-Komponenten des Farbvideosignalgemischs in bekannter Weise getrennt werden. Die Horizontalsynchronsignalkomponente wird durch eine in der Synchronsignal-Abtrennstufe enthaltene Anordnung zwecks Erzielung der erwähnten Flankentoleran7 um '/4 H versetzt und einer Frequenzleilerschaltung mit dem Teilungsfaktor zugeleitet, die daraus ein Synchronsignal der halben Horizontalfrequenz erzeugt. Das vom Signalgemisch abgetrennte PAL-Burst-Signal wird einem PAL-Burst-Phasendetektor zugeleitet, der seinerseits an die Frequenzteilerschaltung angekoppelt ist, um den Ausgang dieser Teilerschaltung richtig einzustellen. Die abgetrennte Vertikalsynchronsignalkomponente wird durch eine in der Synchronsignal-Abtrennstufe enthaltene Anordnung weiter verzögert und zeitlich eingestellt, so daß sich ein Ausgangsimpuls von 9H ergibt. Das Ausgangssignal der Frequenzteilerschaltung und der Vertikalausgangsimpuls der Synchronsignalquelle 104 entsprechen den PAL-lmpulsen bzw. dem Bezugsimpuls von 9H Dauer. Es können aber auch die PAL-Impulse und der Vorvertikalimpuls von entsprechenden Teilen einer Synchronsignal-Generatorquelle, welche die Synchronsignalkomponenten des Signalgemischs liefert, gewonnen werden. Der Bezugsimpuls von 9H Dauer (siehe Fig. 2) gelangt zum Löscheingang des /— K-Flipflops 101. Die PAL-Impulse (Signale B_u B₂, B₃, Bi in Fig. 2) gelangen zum Takteingang des /-K-Flipflops 101. Die PAL-Impulse werden dem Umkehrverstärker 103 zugeleitet, der mit seinem Ausgang an den Takteingang des /— /i-Flipflops 102 angeschlossen ist. Die J-K-FMpflops 101 und 102 sind mit ihren /-Eingängen an eine Spannungsquelle (+V^ angeschaltet, welche die /-Eingänge hoch spannt. Die /(-Eingänge sind an eine Bezugspotentialquelle (Masse) angeschaltet, welche die ^-Eingänge niedrig spannt. In einem /— AT-Flipflop, bei dem / hoch und K niedrig sind, bewirkt ein negativ gerichterer Übergang (Pegelübergang oder Impulsflanke) am Takteingang, z.B. die mit A in Fig. 2 bezeichnete PAL-Impulsflanke, daß der (^-Ausgang des Flipflops auf Hoch schaltet. Danach bleibt der (^-Ausgang ohne Rücksicht auf die Polarität der Eingangstaktschwingung hoch, bis dem_Löscheingang ein Niedrig-Signal zugeleitet wird. Der (^-Ausgang hat bei dieser Anordnung die entgegengesetzte Phase wie der (^-Ausgang.

Wenn der Vorvertikalimpuls niedrig ist, so ist das Flipflop 101 gelöscht, so daß sein ^-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-Impulse) halten den (^-Ausgang des Flipflops 102 im Hoch-Zustand, während der Löscheingang des Flipflops 102 hoch ist.

Wenn der dem Löscheingang des Flipflops 10 zugeleitete Vorvertikalimpuls auf Hoch schaltet, win dadurch das Flipflop 101 aktiviert, doch kann sei ^-Ausgang den Zustand so lange nicht ändern, bis seil Takteingang auf Niedrig schaltet, wie durch die mit / bezeichneten PAL-lmpulsflanken angedeutet. Wem dies geschieht, so schaltet der (^-Ausgang des Flipflop 101 auf Niedrig, wodurch das Flipflop 102 gelöscht wire ίο Dies hat wiederum zur Folge, daß der Q-Ausgang de Flipflops 102 auf Niedrig schaltet, entsprechend der mi A bezeichneten PAL-Impulsflanke. Dieser Zustand wir< beibehalten, bis der Bezugsimpuls auf Niedrig schalte und dadurch das Flipflop 101 gelöscht wird.
Wenn der Bezugsimpuls auf Niedrig schaltet, s< schaltet der (^-Ausgang des Flipflops 101 auf Hoch wodurch das Flipflop 102 aktiviert wird, das jetzt au eine Umschaltung seines (^-Ausgangs (Niedrig) auf dei Zustand Hoch wartet, bis ein negativer Taktsignalüber gang zum Takteingang des Flipflops 102 gelangt. Diese negative Taktsignalübergang vom Umkehrverstärke 103 koinzidiert mit dem ersten positiven Pegelüberganj der PAL-Impulse nach dem Austastintervall, bezeichne mit dem Buchstaben C. Somit schaltet der (^Ausganj des Flipflops 102, der das PAL-Burst-Ausgangssigna liefert, beim ersten negativ gerichteten Pegelüberganj der PAL-Impulse nach dem Bezugsimpuls auf Niedrig um diesen Zustand bis zum Auftreten des ersten positii gerichteten Pegelübergangs nach dem 9H-lntervall de: jo Bezugsimpulses beizubehalten. Dadurch wird der al: PAL-Burst-Austastsignal bezeichnete Signalverlauf (Si gnale B_u B₂, B₃, Ba in F i g. 2) teilbildweise (auf der Basi: Teilbild um Teilbild) erzeugt. Das ununterbrochem Taktsignal in Form der PAL-Impulswechsel hat keiner Einfluß auf den Ausgangszustand des ^Ausgangs de! Flipflops 102, bis der Bezugsimpuls auf Hoch schaltet wodurch die /—/(-Flipflops 101 und 102 auf die Erzeugung des für das nächstfolgende Teilbild erforderlichen nächsten PAL-Burst-Austastsignals zurückge-ίο stellt werden.

F i g. 3 zeigt die gewünschten Signalverläufe für eir PAL-525-ZeiIen-System. In Fig. 3 ist ein Bezugsimpuli mit einer Dauer von 11 Horizontalzeilen, beginnend ί Horizontalperioden vor dem Vertikalsynchronsignal· Bezugszeitpunkt und endend 6 Horizontalperioder nach dem Vertikalsynchronsignal-Bezugszeitpunkt, vorgesehen. Die Dauer des Vorvertikalimpulses ist somit gleich dem erforderlichen PAL-Burst-Austastintervall. Der Bezugsimpuls mit 11 Zeilen Dauer und die PAL-Impulse werden der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zugeleitet, die automatisch für die mäandrierende PAL-Burst-Austastung sorgt, ohne daß irgendwelche Schaltungsabwandlung erforderlich ist, so daß die Anordnung nach F i g. 1 sich besonders für auf Mehrfach-Normen abgestellte Geräte oder Systeme eignet

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Austastschemas für die PAL-Farbsynchronimpulse während der Vertikal-Synchronimpulse, wobei die Farbaustastlücke zeitlich so eingeordnet ist, daß das letzte vor Beginn des Vertikalsynchronsignals übertragene Farbsynchronsignal eine für aufeinanderfolgende Bilder gleiche Phasenlage hat und/oder daß das erste nach Beendigung des Vertikalsynchronsignals übertragene Farbsynchronsignal eine für aufeinanderfolgende Halbbilder gleiche Phasenlage hat, mit einer PAL-Impulsquelle der halben Zeilenfrequenz und einer Quelle von periodischen Bezugsimpulsen, deren Dauer gleich einem Vielfachen der Zeilenfrequenz ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Quelle (104) der PAL-Impulse und der Bezugsimpulse ein erster Logikschalter (101) angeschlossen ist, der bei einem in einer ersten Richtung erfolgenden Polaritätswechsel der PAL-Impulse nach Auftreten eines Bezugsimpulses ein erstes Ausgangssignal liefert, und daß dieses erste Ausgangssignal und die PAL-Impulse ferner einem zweiten Logikschalter (102) zugeführt werden, der bei einem in einer zweiten Richtung erfolgenden Polaritätswechsel der PAL-Impulse nach Bezugsimpulsende ein zweites Ausgangssignal gleicher Dauer wie die Bezugsimpulse, jedoch mit solcher zeitlicher Verschiebung liefert, daß es mit dem nach Auftreten eines Bezugsimpulses ersten Polaritätswechsel der PAL-Impulse zusammenfällt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Logikschalter (101) ein erstes Flipflop enthält, das auf den ersten negativen Polaritätswechsel der PAL-Impulse anspricht, und daß der zweite Logikschalter (102) ein zweites Flipflop enthält, das beim ersten positiven Polaritätswechsel der PAL-Impulse anspricht und dessen Ausgangssignal die Länge der gewünschten Farbaustastlücke, welche gleich der Bezugsimpulslänge ist, hat, aber erst mit dem ersten negativen Polaritätswechsel der PAL-impulse nach Anlegen des Bezugsimpulses beginnt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangssignal des zweiten Flipflop der erste Polaritätswechsel mit dem ersten negativen Polaritätswechsel der PAL-Impulse nach Anlegen des Bezugsimpulses koinzidiert und der zweite Polaritätswechsel mit dem neuen ersten positiven Polaritätswechsel der PAL-Impulse nach der Dauer des Bezugsimpulses koinzidiert.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Logikschalter(101,102)/-K-Flipflops sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch I oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der periodischen Bezugsimpulse neun Zeilenlängen (9 H) beträgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der periodischen Bezugsimpulse elf Zeilenlängen (11 H) beträgt.