DE2617423A1

DE2617423A1 - Signalverarbeitungsschaltung fuer farbfernsehsignale

Info

Publication number: DE2617423A1
Application number: DE19762617423
Authority: DE
Inventors: John Gordon Amery
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1976-10-28
Also published as: DD125029A5; AT359567B; GB1539289A; IT1059101B; FR2309099B1; NL7604145A; AU505698B2; US3969757A; ATA291776A; PL112668B1; DE2617423B2; FR2309099A1; DE2617423C3; CA1063713A; JPS51130120A; SE413621B; SE7604377L; JPS5514598B2; AU1298276A

Description

b I / 4 Z

7927-76/Sch/ßa

RCA 69,364 Dr.-inc. Ernst Sommerfeld

U.S.Ser.No. 570,325 ^- OUi-.r _v. :..-αί

vom 21. April 1975

SMüncnänöo, Post i

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Signalverarbeitungsschaltung für Farbfernsehsignale

Die Erfindung betrifft generell Farbsicrnalverarbeitungsschaltungen und bezieht sich insbesondere auf Schaltungen zur Umwandlung eines Bildsignalgemisches in einer Codierung (wie es beispielsweise für die Eildplattenaufzeichnung verwendet wird) in ein Bildsignalgemisch einer anderen Codierungsform (wie es beispiels7/eise einem Farbfernsehempfänger zugeführt wird) .

Im US-Patent 3 872 498 vom 18. März 1975 ist ein Farbcodierschema beschrieben, bei welchem ein Farbsignal in Form eines modulierten Trägers im mittleren Frequenzbereich eines breitbanüiqeren Leuchtdichtesignals untergebracht ist. Durch KammfilteruiK; des mittleren Frequenzbereiches des Leuchtdichtesignals sorgt man für freie Stellen im Freauenzspektrum. des Leuchtdichtesigrals. Das Farbsignal wird einer komplementären Kammfilterung unterworfen, so daß es auf Frequenzkomponenten beschränkt wird, welche in die frei gemachten Stellen des Leucht-

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dichtesignalfrequenzspektrums hineinfallen. Zur Illustration einer Anwendung dieses Codierschemas sei auf Videoplattenaufzeichnungen verwiesen. Ira US-Patent 3 842 194 ist ein mit veränderlicher Kapazität arbeitendes Videoplattensystem beschrieben, welches als Beispiel für Fälle anzusehen ist, wo sich das Codierschema der Farbträgereinbettung mit Vorteil anwenden läßt.

Bei einer zu betrachtenden Art von Abspielgeräten für Vir'eoplatten ist das Abspielgerät nicht mit einer EiIdwiedergabevorrichtung versehen, sondern dient nur als Zusatzgerät zur Verwendung mit einem separaten Farbfernsehempfänger (auf dessen Bildwiedergabevorrichtung die aufgezeichnete Farbbildinformation dargestellt wird). Ein solcher Bildplattenspieler soll ein Ausgangsbildsignalgeraisch einer solchen Form (beispielsweise nach der NTSC-Norm) liefern, wie sie der Farbfernsehempfänger verarbeiten kann. Abspielgeräte für Bildplatten, deren Aufzeichnung nach einer Norm mit eingebettetem Farbträger erfolgt ist, sollen daher mit einer Schaltung versehen sein, welche das ihrem Eingang zugeführte Bildsignalgemisch mit eingebettetem Farbträger in ein an ihrem Ausgang zur Verfügung stehendes Signalgemisch einer anderen Codierungsnorm (beispielsweise NTSC-Norm) umwandelt, welche kompatibel mit den Schaltungen des Wiedergabe-Farbfernsehempfängers ist. Natürlich lassen sich solche Normwandlerschaltungen mit Vorteil auch bei anderen Arten von Bildplattenspielern anwenden, beispielsweise bei Kombinationsgeräten, bei denen in einem einzigen Gerät sowohl eine Farbplattenwiedergabeeinrichtung als auch ein für Rundfunkempfang eingerichteter Farbfernsehempfänger enthalten sind, wobei aus Wirtschaftlichkeitsgründen eine gemeinsame Farbdecodierschaltung sowohl für Plattenwiedergabe als auch für Rundfunkempfang vorgesehen ist und eine Umwandlung der Plattensignale erfordert.

Im US-Patent 3 872 497 ist erwähnt, daß man bei der Plattenwiedergabe aus einer Reihe von Gründen damit rechnen muß, daß unerwünschte Schwankungen der Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Abtaststift und Plattenrille auftreten, die sich in

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unregelmäßigen Änderungen der Frequenz des abgetasteten Signals äußern. So können beispielsweise die Seitenbandfrequenzen des Farbträgers im abgetasteten Bildsignalgemisch (nach dem Schema des eingebetteten Trägers) als "jitter" bezeichnete Schwankungserscheinungen um ihre normalerweise zu erwartenden Frequenzlagen im Spektrum aufweisen, wobei die Frequenzlagen der zugehörigen Leuchtdichtesignalkomponenten ähnlichen Jitter-Schwankungen unterworfen sind.

Diese Jitter-Schwankungen der Signalfrequenzen bei der Plattenwiedergabe stellen ein großes Problem dar, wenn man die abgetasteten Signale, bei denen der Farbträger nach dem "buried subcarrier- Schema" eingebettet ist, in eine andere Norm umwandeln will, die mit der Schaltung des Wiedergabe-Fernsehempfängers kompatibel ist. Während eine Kammfilterung des mittleren Frequenzbereichs des abgetasteten Signals eine genaue Trennung der ineinandergeschachtelten Leuchtdichte- und Farbsignalkomponenten erlaubt, wenn die Frequenzstabilität des abgetasteten Signals sichergestellt ist, können Jitter-Schwankungen verhindern, daß die erforderliche Genauigkeit der Trennung erreicht wird. Einen Ausweg aus diesen Problemen der Jitter-Empfindlichkeit ist im US-Patent 3 872 497 beschrieben, indem vor der Kammfilterung das abgetastete Bildsignalgemisch mit eingebettetem Träger (oder ein Teil davon) mit einer Oszillatorschwingung überlagert wird. Dabei sorgt man dafür, daß die Quelle dieser Oszillatorschwingungen im wesentlichen dieselben Jitter-Schwankungen wie die Komponenten des abgetasteten Signals zeigt (dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man die Oszillatorschwingungsquelle auf FrequenzSchwankungen ansprechen läßt, welche auch die Farbsynchronsignalkomponente aufweist, welche das auf den eingebetteten Träger aufmodulierte Farbsignal begleitet). Das aus der überlagerung mit einer solchen Oszillatorschwingung resultierende Signal ist frei von Jitter-Schwankungen, und man kann eine Kammfilterung dieses Signals mit einem Kammfilter mit nur einer einzigen Verzögerungsschaltung von einer Zeilendauer durchführen, wobei die übersprechfreiheit relativ unabhängig von den ur-

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-4-sprünglichen Jitter-Schwankungen ist.

Durch eine geeignete Wahl der Nennfreguenz der Oszillatorschwingungen kann man die die Jitter-Schwingungen stabilisierende überlagerung gleichzeitig zur Verschiebung des Farbsignals aus seiner Lage in der Bandmitte des Eingangssignals (Signal mit eingebettetem Träger) in die höhere Frequenzlage, welche für die Norm des Ausgangssignals (beispielsweise NTSC) benötigt wird, heranziehen. Die zur Eliminierung der Leuchtdichtesignalkomponenten anschließend durchgeführte Kammfilterung (im oberen Spektralbereich) liefert dann ein Farbsignal im oberen Frequenzbereich, welche sich direkt in das Ausgangssignalgemisch einfügen läßt.

Die im US-Patent 3 872 497 beschriebenen Kammfilter erlauben die gewünschte Normumwandlung des Signalgemisches mit einer einzigen Verzögerungsleitung, deren Verzögerung eine Zeilendauer beträgt und die relativ preiswert im Handel erhältlich ist. Die vorliegende Erfindung befaßt sich nun mit Verbesserungen derartiger Normumwandlungsgeräte unter Beibehaltung des Vorteils, daß eine preiswerte Verzögerungsleitung verwendet werden kann, jedoch die praktischen Probleme, welche sich aus den Eigenschaften solcher Geräte ergeben, gemildert werden.

Entsprechend einer als Beispiel anzusehenden Ausführungsform der Erfindung wird ein Bildsignalgemisch (Signal mit eingebettetem Träger) von einer Bildplatte abgespielt und einem Amplitudenmodulator zugeführt, dem außerdem Trägerwellen zugeführt werden, die eben solche Jitter-Schwankungen um den Nominalwert (entsprechend der Summe der Frequenz des eingebetteten Trägers und der gewünschten Ausgangsfarbträgerfrequenz) aufweist, wie sie gegebenenfalls im abgetasteten Signal vorliegen. Das Ausgangssignal des Modulators wird dem Eingang einer Verzögerungsleitung mit einer Verzögerung von einer Zeilendauer zugeführt. Durch Subtraktion der modulierten Trägerwelle sowohl vom Eingang als auch vom Ausgang der Verzögerungsleitung und durch eine

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nachfolgende geeignete Bandpaßfilterung erhält man ein im oberen Frequenzbereich liegendes Farbausgangssignal, aus welchem die Leuchtdichteanteile herausgefiltert sind.

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht darin, das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung einem Amplitudenmodulationsdetektor zuzuführen, dessen Ausgangssignal mit dem Eingangssignalgemisch addiert wird, so daß Leuchtdichtesignalkomponenten erhalten werden, aus denen die Farbsignalkomponenten durch Kammfilterung entfernt sind. Ferner wird das Ausgangssignal des Detektors nach einer Phasenumkehrung dem Eingangssignalgemisch hinzugefügt, und die Summe wird einem Tiefpaßfilter zugeführt, so daß man ein Vertikaldetailsignal enthält. Durch Zusammenfassung dieses Signals mit den anderen kammgefilterten Leuchtdichtesignalkomponenten erhält man das Ausgangsleuchtdichtesignal, welches dem im oberen Bandbereich liegenden Farbsignal hinzuaddiert wird, so daß man das gewünschte Bildsignalgemisch als Ausgangssignal erhält. Diese Art der Bildung des Ausgangsleuchtdichtesignals stellt sicher, daß vertikale Details genügend gut im Bild wiedergegeben werden, das aufgrund des Bildsignalgemisches reproduziert wird, während willkürlich auftretende Leuchtdichtekomponenten unterdrückt werden (die als Folge von Welligkeiten der Frequenzcharakteristik der Verzögerungsleitung auftreten können, wie dies nachfolgend noch erläutert wird).

Die vorstehend beispielsweise erläuterte Anordnung erlaubt ferner in vorteilhafter Weise eine Fehlerkompensation. Zu diesem Zwecke benutzt man das Ausgangssignal des Amplitudenmodulationsdetektors günstigerweise als Ersatzeingangssignal für den Amplitudenmodulator, wenn Abtastungsfehler auftreten.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die beiliegende Zeichnung zeigt in Blockdarstellung einen Bildplattenspieler mit Signalverarbeitungsschaltungen entsprechend einer möglichen Ausführungsform der Erfindung.

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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Bildplattenspieler wird ein auf der Platte aufgezeichnetes Signal mit Hilfe einer Abnehmerschaltung 10 wiedergewonnen. Beispielsweise kann das Abnehmersystem ein kapazitiv arbeitendes System sein, dessen Aufbau und Schaltung etwa von der im US-Patent 3 872 240 beschriebenen Art sein kann. Es sei angenommen, daß die Aufnahme nach einer Norm erfolgt ist, bei welcher die abgespielte Signalinformation einen frequenzmodulierten Bildträger enthält, dessen Momentanfrequenz innerhalb festgelegter Abweichungsgrenzen (beispielsweise 3,9 bis 6,5 MHz) entsprechend der Amplitude des Bildsignalgemisches schwankt, das ein Frequenzband (beispielsweise 0 bis 3 MHz) unterhalb des Schwankungsbereiches einnimmt und das eine Folge von wiederzugebenden Farbbildern darstellt.

Ein Bandfilter 20 mit einer Bandbreite entsprechend dem Schwankungsbereich des Bildträgers und der zugehörigen Seitenbänder bewirkt eine Selektion des frequenzmodulierten Bildträgersignals, das anschließend einem Begrenzer 30 zugeführt wird, welcher den üblichen Zweck der Entfernung oder Verringerung unerwünschter Amplitudenmodulationen im FM-Eingangssignal dient. Das Ausgangssignal des Begrenzers wird einem Nulldurchgangsdetektor 40 zugeführt, der bekannte Schaltungen zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses fester Amplitude, Breite und Polarität bei jedem Nulldurchgang des begrenzten Eingangs-FM-Signals enthalten kann. Das impulsförmige Ausgangssignal des Nulldurchgangsdetektors 40 wird einem Tiefpaß 50 zugeführt, dessen Bandbreite im wesentlichen der Bandbreite (beispielsweise 0 bis 3 MHz) angepaßt ist, innerhalb deren sich die aufgezeichnete Videosignalinformation bewegt.

Der Nulldurchgangsdetektor 4O und der Tiefpaß 50 bilden einen FM-Detektor vom sogenannten Pulszählertyp, der ein Ausgangssignal in Form eines Videosignalgemisches liefert, entsprechend der Modulation des am Eingang zugeführten FM-Signals. Beispielsweise kann die von der Platte abgenommene Bildsignalinformation in Form eines Farbbildsignalgemisches nach dem im folgenden mit BS-Format (buried subcarrier-Format) bezeichneten Schema mit

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eingebettetem Träger vorliegen, wie es im US-Patent 3 872 498 erläutert ist.

Zum Zwecke der Veranschaulichung seien die folgenden Parameter für das nach dem BS-Format aufgezeichnete Farbbildsignalgemisch angenommen:

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1) Farbträgerfrequenz f, = —=— f oder näherungsweise 1,53 MHz,

wenn die Zeilenfreguenz f der US-Norm für Farbfernsehfunk entspricht;

2) Farbsignal: Summe der jeweiligen um 90° gegeneinander verschobenen Farbträgerzeiger, die mit dem blauen bzw. roten Farbdifferenzsignal (R-Y bzw. B-Y) mit einer Bandbreite von 0 bis 500 kHz amplitudenmoduliert sind, wobei obere und untere Seitenbänder gleicher Bandbreite (500 kHz) freigehalten sind (und der Träger unterdrückt ist);

3) Leuchtdichtesignal Y mit Bandbreite 0 bis 3 MHz;

4) Farbsynchronsignal: Ein Schwingungszug der (eingebetteten) Farbträgerfrequenz fj^ mit Bezugsphase und -amplitude während der Horizontalaustastlücke (hintere Schwarzschulter), entsprechend der NTSC-Farbsynchronsignalvorschrift mit Ausnahme der Frequenz.

Das Ausgangssignal des Nulldurchgangsdetektors 40 wird ferner einem Fehlerdetektor 60 zugeführt, der beispielsweise von der in der US-Patentanmeldung Ser. No. 477 102 vom 6. Juni 1974 (deutsche Patentanmeldung P 25 25 365.0) beschriebenen Art sein kann. Der Fehlerdetektor dient zur Feststellung zufällig auftretender Störungen im FM-Eingangssignal_f welche weiße und/oder schwarze Flecken und Streifen verursachen, die bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Bilder die Bildinformation an den betreffenden Stellen überdecken. Vom Fehlerdetektor 60 erzeugte Fehleranzeigeimpulse werden einem Steuersignalgenerator 70 zugeführt, der Signale zur Steuerung des Schaltzustandes eines

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elektronischen Schalters 80 liefert. Hinsichtlich einer genauen Beschreibung einer geeigneten Anordnung zur Durchführung der Funktionen des Generators 70 und des Schalters 80 sei auf die US-PS 3 909 518 verwiesen.

Der elektronische Schalter 80 dient zwei Funktionen, nämlich entweder

1) Schließen des Signalweges zwischen einem Normalsignaleingang N und dem Ausgangsanschluß 0 des Schalters, oder

2) Schließen eines Signalweges zwischen einem Ersatzeingangssignalanschluß S und dem AusgangsanschIuß 0.

Die Umschaltung zwischen den Zuständen "Normal" und "Signalersatz" wird durch das Ausgangssignal des Steuersignalgenerators 70 gesteuert, dieses Steuersignal wird einem Steuersignaleingang P des Schalters 80 zugeführt.

Der Ausgangsanschluß 0 des Schalters 80 ist mit einem Modulationssignaleingang eines Amplitudenmodulators 90 verbunden. Das normale Eingangssignal des Schalters 80 (also das seinem Eingang N zugeführte und von diesem bei normalem Betrieb des Bildplattenspielers dem Modulationseingang des Modulators 90 zugeführte Signal) ist das Bildsignalgemisch am Ausgang des Tiefpasses 50 (der über einen Kondensator 51 mit dem Anschluß N verbunden ist). Das Ersatzeingangssignal (das an den Anschluß S gelegt wird und dem Modulationseingang des Modulators 90 während einer Fehlerüberdeckung - Substitutionsbetrieb - zugeführt wird) ist das verzögerte Bildsignalgemisch, welches in der nachfolgend beschriebenen Weise abgeleitet wird.

Der Amplitudenmodulator 90 moduliert die Amplitude der Trägerschwingung, welche von einem spannungsgesteuerten Oszillator 100 geliefert wird, entsprechend den vom Schalterausgang 0 kommenden Signalen. Der Amplitudenmodulator 90 ist zweckmäßiger-

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weise einfachsymmetrisch (symmetrisch für das Modulationssignal) und bewirkt eine geringere als die dem maximalen Modulationsgrad entsprechende Modulation der Trägerschwingungen. Die normale Frequenz f der vom Oszillator 100 gelieferten Trägerwelle entspricht der Summe der (eingebetteten) Farbträgerfrequenz f^ und der gewünschten Ausgangsträgerfrequenz f und beträgt beispielsweise 325f„ oder näherungsweise 5,11 MHz (für den Fall, daß die gewünschte Aus ganers träger frequenz der NTSC-Farbträgerfrequenz

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von —2T~f_H oder näherungsweise 3,58 MHz beträgt. Der Oszillator 100 kann ein spannungsgesteuerter Kristalloszillator sein, wie er etwa in der US-Patentanmeldung Ser. No. 522 816 vom 12. November 1974 (deutsche Patentanmeldung P 25 49 839.9) beschrieben ist.

Es ist erwünscht, daß die Frequenz der vom Oszillator 100 gelieferten Trägerschwingungen um die erwähnte Nominalfrequenz in Übereinstimmung mit den Jitter-Schwankungen der Frequenz des von der Platte abgespielten Bildsignalgemisches sich verändert. Zu diesem Zweck ist dem spannungsgesteuerten Oszillator 100 eine Steuerschaltung zugeordnet, so daß eine Phasensynchronisationsschaltung (phase locked loop system) gebildet wird, wie sie im US-Patent 3 872 497 erläutert ist.

Bei der Steuerschaltung des hier erörterten Bildplattenspielers wird die Ausgangsfrequenz des Oszillators 100 vom Ausgangssignal eines Phasendetektors 130 gesteuert, welcher die Phasen der von der Platte abgenommenen Farbsynchronkomponente mit dem Ausgangssignal eines Bezugsoszillators 140 vergleicht. Der Bezugsoszillator 140 schwingt bei der gewünschten Ausgangsfarbträgerfrequenz f und ist vorzugsweise ein kristallgesteuerter Oszillator. Die Farbsynchronkomponente kommt von einer Farbsynchronsignal-Torschaltung 120, die auf ein Ausgangssignal des Amplitudenmodulators 90 anspricht, welches durch ein Filter 110 mit nutenförmiger Kennlinie zugeführt wird. Dieses Nutenfilter 110 verhindert, daß die mit relativ großer Amplitude auftretende Trägerkomponente in das Ausgangssignal des Modulators gelangt.

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Die Torschaltung 120 enthält zweckmäßigerweise eine Bandfilterschaltung, welche seinen Betriebsbereich auf Frequenzen im Ausgangsfarbband um die Ausgangs farbträcrer frequenz f begrenzt. Bei Steuerung durch den Tasteingang B zugeführte zeilenfrequente Tastimpulse geeigneter zeitlicher Lage läßt die Torschaltung 120 selektiv das gefilterte Ausgangssignal des Modulators 90 hindurch, was während der hinteren Schwarzschulter, die von der Farbsynchronkomponente eingenommen wird, auftritt. Das Ausgangssignal der Torschaltung 120 enthält periodische Schwingungszüge, die nominal bei der Ausgangsfarbträgerfrequenz liegen, während die Farbsynchronsignale bei dieser Frequenz in das untere Seitenband des Ausgangssignal des Modulators 90 fallen.

Das soeben beschriebene Phasensynchronisiersystem arbeitet so, daß die FärbSynchronkomponenten im unteren Seitenband des Modulatorausgangssignals in Frequenz (und Phasen)-Synchronismus mit der hochstabilen Ausgangsschvringung des Bezugsoszillators 140 gehalten werden. Wenn im abgespielten Bildsignalaemisch Jitter-Schwankungen auftreten, welche Abweichungen von diesem Synchronismus zu verursachen suchen, dann bewirkt die Steuerspannung am Ausgang des Phasendetektors 130 eine Kompensationsregelung der Ausgangsfrequenz des Oszillators 100, welche derartigen Abweichungen entgegenwirkt.

Die amplitudenmodulierte Trägerschwingung am Ausgang des Modulators 90 wird dem Eingang einer Verzögerungsleitung 170 mit der Verzögerung einer Zeilendauer zugeführt. Die Verzögerungsleitung 170, die eine Verzögerung bewirkt, welche im wesentlichen der Periodendauer der nominalen Zeilenfreauenz f entspricht, kann

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beispielsweise eine Glasverzögerungsleitung vom Typ Amperex DL56 sein. Durch geeignete Wahl der Parameter der Abschlüsse am Eingang und Ausgang der Verzögerungsleitung kann der Durchlaßbereich einer solchen Verzögerungsleitung leicht so eingestellt werden, daß er einem Frequenzband angeglichen wird, das sich von etwas oberhalb der Frequenz f (beispielsweise 5,11 MHz) zu

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etwas unterhalb der niedrigsten Farbseitenbandfreguenz (beispielsweise f -■ 5<
signals erstreckt.

spielsweise f - 500 kHz oder 3,08 MHz) des Ausgangsfarbträger-

Signale sowohl vom Eingang als auch vom Ausgang der Verzögerungsleitung 170 werden einer Subtraktionsschaltung 150 zugeführt. Die Abschlüsse der Verzögerungsleitung sind so gewählt, daß bei einer Subtraktion der von ihr abgeleiteten Signale eine Kammfilterwirkung erreicht wird, aufgrund deren die Farbkomponenten durchgelassen werden. Der Frequenzgang des auf diese Weise gebildeten Kammfilters weist (über einen Frequenzbereich entsprechend der Durchlaßbandbreite der Verzögerungsleitung 170) eine Folge von schmalen Sperrbereichen auf, die bei geraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz f liegen und zwischen denen schmale Durchlaßbereiche bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen. Das Ausgangssignal der Schaltung 150 wird einem Bandfilter 160 zugeführt, dessen Durchlaßbereich zentrisch um die gewünschte Ausgangsfarbträgerfrequenz f liegt und dessen Bandbreite im wesentlichen der Bandbreite des Ausgangsfarbsignals (beispielsweise 3,08 bis 4,08 MHz) entspricht. Das Ausgangssignal des Filters 160 stellt so eine abgetrennte Farbkomponente in einer hohen Frequenzlage dar, wie sie für das gewünschte Ausgangssignal gefordert wird, das sich zur Zuführung zu einer das Ausgangssignaigemisch bildenden Schaltung, welche durch die Addierschaltung 320 gebildet wird, eignet.

Für die Erläuterung der Ableitung der der Addierschaltung 320 als Eingangssignal zuzuführenden Leuchtdichtekomponente ist es notwendig, die Betriebsweise der übrigen auf das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 170 ansprechenden Schaltung zu beschreiben. Ein Verstärker 180 verstärkt das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 170 und führt es einem Amplitudenmodulationsdetektor 190 zu, der ein Bildsignalgemisch aus den amplitudenmodulierten Trägerschwingungen, welche die Verzögerungsleitung 170 durchlaufen haben, bildet. An den Ausgang des Detektors ist ein Tiefpaß 200 angeschlossen, dessen Grenzfrequenz so ge-

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wählt ist, daß Träger und Seitenbandkomponenten des Ausgangssignals vom Detektor 190 nicht durchgelassen werden. Um die Forderungen hinsichtlich der Filter zu reduzieren, so daß nur relativ wenig Signalverzögerung infolge des Tiefpasses 200 auftritt, wählt man zweckmäßigerweise einen doppelweggleichrichtenden Hüllendetektor als Detektor 190, so daß nennenswerte Pegel des Trägers und der Seitenbandkomponenten hauptsächlich nur mit doppelter Frequenz (beispielsweise um 10,22 MHz herum) auftreten.

Das Bildsignalgemisch am Ausgang des Tiefpasses 200 wird einem Phasenspalter 230 zugeführt, der an seinen Ausgängen gegenphasige Formen des Bildsignalgemisches liefert. Diese Ausgangssignale werden jeweils Addierschaltungen 240 bzw. 260 zugeführt, wo sie mit einem gemeinsamen Eingangssignal, welches den Addierschaltungen vom Ausgang 0 des Schalters 80 über eine Verzögerungsleitung 250 zugeführt wurden, kombiniert werden. Die Verzögerungsleitung 250 sorgt für eine Signalverzögerung um ein Zeitintervall, das im wesentlichen gleich derjenigen Verzögerung (beispielsweise 70 ns) ist, welche durch den Tiefpaß 200 bedingt ist. Zum Zwecke der Veranschaulichung sei erwähnt, daß die Verzögerungsanordnung 250 einen Allpass, wie er in der US-Patentanmeldung 476 839 vom 6. Juni 1974 (deutsche Patentanmeldung P 25 25 366.1) erläutert ist, und Vorkehrungen für eine einfach durchzuführende genaue Einstellung der bei der Frequenz f. des eingebetteten Farbträgers zu bewirkenden Verzögerung enthält.

Die Polarität der der Addierschaltung 240 zugeführten Ausgangssignale des Phasenspalters ist so gewählt, daß bei ihrer Kombination mit dem Ausgangssignal der Verzögerungsanordnung 250 eine Kammfilterwirkung eintritt, bei welcher die Leuchtdichtekomponenten durchgelassen werden (also derartig, daß eine Folge schmaler Sperrbereiche bei ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz fjj mit einer dazwischenliegenden Folge schmaler Durchlaßbereiche bei geraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz auftritt). Das auf diese Weise gebildete Kammfilter liefert als Ausgangssignal eine Leuchtdihtekomponente (einschließlich der Ablenksynchron-

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anteile), in welcher keine eingebetteten Farbkomponenten mehr enthalten sind. Jedoch reicht die Kombinierwirkung bis unterhalb des aufgeteilten Mittenbandes, so daß Leuchtdichtekomponenten im unaufgeteilten niedrigeren Bandbereich (also 0 bis 1 MHz) einschließlich der für die Sicherstellung einer guten Vertikaldetailwiedergabe im dargestellten Bild benötigten Komponenten eliminiert werden.

Die entgegengesetzte Polarität des Phasenspalterausgangssignals, welches der Addierschaltung 260 zugeführt wird, hat dagegen zur Folge, daß die Addition dieses Signals mit dem Ausgangssignal der Verzögerungsanordnung 250 zu einer Kammfilterwirkung führt, welche komplementär zu derjenigen ist, welche bei der Addierschaltung 240 auftritt, wobei die im Ausgangssignal der Schaltung 240 eliminierten Komponenten im Ausgangssignal der Addierschaltung 260 vorhanden sind. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 260 wird eineir Tiefpaß 270 zugeführt, dessen Grenzfrequenz unter der niedrigsten Seitenbandkomponente des eingebetteten Trägers liegt, wobei beispielsweise die Wahl so getroffen sein kann, daß ein Vertikaldetailsignal in einem Band von etwa 0 bis 500 kHz durchgelassen wird, während die eingebetteten Farbträgerkomponenten gesperrt werden.

Das Ausgangssignal des Tiefpasses 270 wird einer Addierschaltung 280 zugeführt, wo es mit dem Ausgangssignal der Addierschaltung 240 zusammengefaßt wird. Die Koppelschaltung zwischen dem Ausgang der Addierschaltung 240 und einem Eingang der Addierschaltung 280 enthält eine Verzögerungsanordnung 290 (im dargestellten Beispiel eine Koaxialleitung, wie sie üblicherweise als Leuchtdichteverzögerungsleitung in Farbfernsehempfängern verwendet wird), deren Signalverzögerung so gewählt ist, daß die durch den Tiefpaß 270 bedingte Verzögerung (beispielsweise in der Größenordnung von 600 ns) im wesentlichen ausgeglichen wird.

Am Ausgang der Addierschaltung 280 steht ein Leuchtdichtesignal mit regenerierter Vertikaldetailinformation zur Verfügung, wobei

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die Addition der Ausgangssignale des komplementären Kammfilters für ein Ausfüllen der LeuchtdichtekomponentenZwischenräume innerhalb eines niedrigen Bandbereiches sorgt, der vom Durchlaßbereich des Filters 270 bestimmt ist (wie dies beispielsweise im US-Patent 2 729 698 erläutert ist). Das Ausgangssignal der Addierschaltung 280 wird einer De-emphasis-Schaltung 300 zugeführt, die eine De-emphasis der hohen Frequenzen der Leuchtdichtekomponenten in komplementärer Weise zur bei der Plattenaufzeichnung vorgesehenen Pre-emphasis bewirkt. Das Ausgangssignal der De-emphasis-Schaltung 300 wird einer Klemmschaltung 310 zugeführt, mit Hilfe deren die Gleichspannungskomponente des Leuchtdichtesignals wiedergewonnen wird. Die Klemmschaltung 310 kann eine getastete Klemmschaltung sein, welche durch periodische zeilenfrequente Tastimpulse getastet wird, die ihrem Eingang G zugeführt werden und zeitlich mit periodischen Bezugsamplitudenintervallen des Leuchtdichtesignals zusammenfallen (beispielsweise während des Auftretens der Zeilensynchronisierspitzen). Das Ausgangssignal der Schaltung 310 ist die Leuchtdichtekomponente, welche der Addierschaltung 320 als Eingangssignal zugeführt wird, mit Hilfe deren dieses Eingangssignal der in hoher Bandlage liegenden Farbkomponente am Ausgang des Bandfilters 160 hinzuaddiert wird, um ein Farbbildsignalgemisch geeigneter Form für die Zuführung zu einem Farbfernsehempfänger zu bilden. Erfolgt diese Zuführung zur Antenne des Empfängers, dann kann das Ausgangssignal der Addierschaltung 320 als Eingangsbildsignalgemisch für einen Sender dienen, wie er beispielsweise im US-Patent 3 775 555 erläutert ist.

Die Art, in welcher die als Ausgangssignal verwendete Leuchtdichtkomponente am Ausgang der Addierschaltung 280 gebildet wird, bringt einen besonderen Vorteil hinsichtlich der Unterdrückung unregelmäßiger niederfrequenter Leuchtdichtekomponenten, wie sie wegen der welligen Frequenzcharakteristik der relativ billigen Verzögerungsleitungen auftreten können, welche für die Verzögerungsleitung 170 nach den vorstehenden Erörterungen verwendet werden können. Wegen des Vorhandenseins von Komponenten im Aus-

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gangssignal einer solchen Verzögerungsleitung, die durch Mehrfachreflexionen innerhalb der Verzögerungsleitung entstehen (beispielsweise die Dreifachzeitkomponente, die aus drei Durchläufen resultiert), weicht die Frequenzcharakteristik einer Verzögerungsleitung vom gewünschten flachen Verlauf innerhalb ihres Durchlaßbereiches ab und führt zu einer welligen Form (wobei der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Maxima beispielsweise der halben Zeilenfreguenz entspricht). Wenn die mit einem Bildsignalgemisch amplitudenmodulierten Trägerschwingungen eine solche Verzögerungsleitung durchlaufen, dann hängt die Größe (und Phasenlage) der Trägerwellenkomponente, welche die Verzögerungsleitung durchlaufen hat, von der genauen Lage der Trägerfrequenz gegenüber den Maxima der welligen Frequenzcharakteristik der Verzögerungsleitung ab. Jedoch verändert sich die vom spannungsgesteuerten Oszillator 100 gelieferte Trägerfrequenz, wie bereits erwähnt, in Abhängigkeit von den Jitter-Schwankungen der Frequenz des Bildsignalgemisches vom Abspielgerät. Wenn also infolge dieser Jitter-Schwankungen die Lage der Trägerfrequenz sich gegenüber den Itfelligkeitsmaxima verschiebt, dann entstehen unregelmäßige Komponenten im Ausgangssignal des Detektors 190 mit der relativ niedrigen Frequenz, mit welcher die Jitter-Schwankungen auftreten.

Verbleiben solche unregelmäßigen niederfrequenten Komponenten im Leuchtdichtesignal, wenn dies dem Farbfernsehempfänger zugeführt wird, dann können unerwünschte Streifen im wiedergegebenen Bild auftreten. Die in der Zeichnung dargestellte Schaltung schließt jedoch das Verbleiben der unregelmäßigen Komponenten im Signal aus. Durch die Wirkung des Phasenspalters 230 treten die unregelmäßigen niederfrequenten Komponenten an den jeweiligen Eingängen der Addierschaltungen 240 und 260 mit entgegengesetzter Phasenlage auf, und sie liegen frequenzmäßig so, daß sie in dieser Beziehung von den beiden Addierschaltungen zu den Eingängen der Addierschaltung 280 durchgelassen werden. In der Addierschaltung 280 erfolgt dann eine Auslöschung dieser un-

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regelmäßigen Komponenten, sofern ihre Amplituden an den Eingängen der Addierschaltung 280 übereinstimmen. Es kann daher beispielsweise erwünscht sein, Maßnahmen zur Amplitudenregelung in dem Vertikaldetailsignalweg vorzusehen, um diese gewünschte Amplitudenübereinstimmung durchzuführen. Es hat sich gezeigt, daß die Amplitudeneinstellung, welche eine optimale Auslöschung der unregelmäßigen niederfrequenten Komponenten bewirkt, im wesentlichen derjenigen entspricht, die für eine korrekte Wiederherstellung vertikaler Details benötigt wird.

Die vorstehend beschriebene Signalverarbeitungsschaltung besitzt einen weiteren Vorteil, indem sie eine vorteilhafte Art der Fehlerkompensation verwendet. In dieser Hinsicht dient das gefilterte Ausgangssignal vom Detektor 190 über die Kammfilterzwecke hinaus einer zusätzlichen Aufgabe. Das Detektorausgangssignal wird auf den ErsatzSignaleingang S des Schalters 80 gekoppelt, und zwar über einen Signalweg, der eine Verzögerungsanordnung 210 in Reihe mit einer als Kondensator 220 dargestellten Gleichstromsperre enthält. Am Ausgang des Detektors 190 steht auf diese Weise ein verzögertes Bildsignalgemisch zur Verwendung als Eingangssignal für den Amplitudenmodulator 90 zur Verfügung, wenn infolge einer Fehlerfeststellung durch den Detektor 60 der Bildplattenspieler in den Fehlerüberdeckungsbetrieb umgeschaltet wird. Die Verzögerungsanordnung 210 sorgt für eine ausreichende Signalverzögerung zusätzlich zu der vom Tiefpaß bewirkten Verzögerung, so daß die Summe dieser beiden Verzögerungen im wesentlichen einer halben Periode der eingebetteten Farbträgerfrequenz entspricht. Dadurch wird sichergestellt, daß im Fehlerüberdeckungsbetrieb keine Sperrung der Ausgangsfarbträgerfrequenz f_Q in der Schaltung 150 erfolgt, während jedoch die eingebettete Farbträgerfrequenz f_fa von der Addierschaltung 240 zurückgehalten wird (wie im einzelnen in den US-Patentanmeldungen 476 839 und 568 313 vom 6. Juni 1974 und 21. April 1975 erläutert ist).

Die Gleichspannungssperre verhindert auch die Einführung un-

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regelmäßiger Gleichspannungskomponenten im Fehlerüberdeckungsbetrieb, wie sie aufgrund der vorerwähnten welligen Charakteristik der Verzögerungsleitung und anderer Eigenschaften des Gerätes auftreten können, wie im einzelnen in der US-Patentanmeldung 563 313 erörtert ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei der hier erläuterten Schaltung die Farbkammfilterung genau erfolgt und gegen Jitter-Schwingungen stabilisiert ist, während dies für die Leuchtdichtekammfilterung nicht gilt. In Fällen, wo jedoch beispielsweise das Ausgangssignal des Phasendetektors 130 zusätzlich zur Steuerung der Längsbewegung des Abtastarmes (armstretcher) herangezogen wird, dann ist die Größe der restlichen Jitter-Schwankungen so, daß das Fehlen der Leuchtdichtekammfilterstabilisierung tolerierbar ist.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Verzögerung, welcher die Farbträgerkomponente am Eingang der Addierschaltung 320 wegen des in seinem Signalweg liegenden Bandfilters 160 unterworfen ist, typischerweise in der Ordnung von 500 ns liegt, während die Verzögerung, der der niederfrequente Anteil der Leuchtdichtekomponente am Eingang der Addierschaltung 320 wegen der Verzögerungsschaltungen 250 und 290 unterworfen ist, etwa 670 ns beträgt (für die veranschaulichten Verzögerungsbeispiele). Der Verzögerungsunterschied ist von geeigneter Richtung und Größe, um im wesentlichen zu den Erfordernissen hinsichtlich der Verzögerungsunterschiede zu passen, welche typischerweise bei einem Färb ferη sehemp fanger vor1iegen.

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Claims

Patentansprüche

Farbsignalübertragungsschaltung mit einer Eingangssignalquelle für ein Bildsignalgemisch, das ein breitbandiges Leuchtdichtesignal und ein nur einen mittleren Bereich des breiten Bandes einnehmendes Farbsignal enthält, gekennzeichnet durch einen spannungsgesteuerten Oszillator (100), dessen Ausgangsfrequenz durch eine Eingangssteuerspannung bestimmt ist, durch einen Modulator (90) zur Modulierung des Oszillatorausgangssignals mit dem Eingangsbildsignalgemisch zur Ableitung eines modulierten Ausgangsträgers, der ein Seitenband hat, in welchem das Farbsignal einen mittleren Teil einnimmt, durch eine Verzögerungsleitung (170) mit einer Verzögerung von einer Zeilendauer, durch eine Verbindung zur Zuführung des modulierten Ausgangsträgers zum Eingang der Verzögerungsleitung, durch ein erstes Kammfilter (150), dem die modulierten Trägerwellen sowohl vom Eingang wie auch vom Ausgang der Verzögerungsleitung zugeführt werden, durch ein Filter (160) zur Abtrennung eines Farbsignals unter Ausschluß von Leuchtdichtesignalkomponenten vom Ausgang des ersten Kammfilters (150), durch einen Amplitudenmodulationsdetektor (190), der zur Ableitung eines verzögerten Bildsignalgemisches mit dem Ausgang der Verzögerungsleitung gekoppelt ist, durch ein zweites Kammfilter (240,250), dem ein Eingangsbildsignalgemisch von der Quelle und ein verzögertes Bildsignalgemisch vom Detektor zugeführt wird und das für Leuchtdichtesignalkomponenten mit Ausschluß des Farbsignals durchlässig ist, und durch eine Addierschaltung (280) zur Zusammenfassung der AusgangsSignaIe des ersten und zweiten Kammfilters.
2) Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein drittes Kammfilter (250,260), dem ein Eingangsbildsignalgemisch von der Quelle und ein verzögertes Bildsignalgemisch vom Detektor (190) in Gegenphase zu dem dem zweiten Kammfilter (240,250) zugeführten verzögerten Signal zugeführt wird, durch einen Tief-

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paß (270), dessen Grenzfrequenz unterhalb des mittleren Bereiches in dem breiten Frequenzband liegt und dem das Ausgangssignal des dritten Kammfilters zugeführt wird, und durch eine Verbindung zur Zuführung des Ausgangssignals des Tiefpaßfilters zu der Addierschaltung (280).
3) Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Frequenzkorrekturschaltung (110,120,130,140) zur Berücksichtigung unregelmäßiger FrequenzSchwankungen des Eingangsbildsignalgemisches in der dem Oszillatoreingang zugeführten Steuerspannung.
4) Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ersetzungsschaltung (90,200,220) zur Verwendung des Ausgangssignals des Detektors (190) als Ersatzeingangssignal für den Modulator (90) anstelle des Eingangsbildsignalgemisches bei Auftreten eines Fehlers in diesem.

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