DE2702400C3 - Verfahren zum Prüfen verschiedener Übertragungsparameter von Farbfernsehschaltungen - Google Patents

Description

Kurzfassung

Die Prüf- und Ablgeichafbeiten an Farbfernsehschaltungen lassen sich mit einem spezieller. Farbbalken'ignal vereinfachen, wenn die Farbart der einzelnen Farbbalken so gewählt wird, daß die entsprechenden Vektoren gegeneinander um 90° versetzt und die Vektorbeträge gleich sind. Durch Kombination mit einer 45° Phasendrehung von zwei solchen Vektorkonfigurationen und einer bestimmten Zuordnung der Vektoren zu den Modulationsachsen eines quadratur-

60 modulierten Farbträgers wird ein universelles Farbtestsignal erhalten.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs, Aus dem Buch von H. Schönfelder »Fernsehtechnik«, Teil 2, Justus ν. Liebig Verlag Darmstadt, 1973, S. 12/18 B bis 3.12/19, ist bekannt, bestimmte Übertragungsparameter von Farbfernsehschaltungen in Codern und Decodern für Farbfernsehsysieme mit Quadraturmodulation mit einem Vektorskop zu prüfen bzw. zu messen. Dabei werden bei einem Prüfvorgang die auf dem Bildschirm des Vektorskop gezeigten Sollagen eines Standard-Farbtestsignals mit den wiedergegebenen Istlagen eines übertragenen Farbtestsignals verglichen. Für derartige vergleichende Untersuchungen wurde als Farbtestsignal von der Europäischen Rundfunkunion (E.3.U.) ein nach fallenden Helligkeitswerten geordnete Farbbalkenfolge festgelegt Die Farbart der einzelnen Farbbalken in dieser Farbbalkenfolge entspricht den Grundfarben rot, grün und blau und deren drei Komplementärfarben zyan, purpur und gelb. Ein solches Farbtestsignal ist für Abgleich und Prüfzwecke nur wenig geeignet Eindeutige Meßergebnisse können erst durch zeitaufwendiges Ermitteln und Vergleichen mehrerer absoluter Spannungspegel -erhalten werden.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei der Verwendung eines komplementären Farbtestsignals nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf dem Bildschirm eines normalen Pegeloszillografen verschiedene farbfemsehspezifische Übertragungsparameter bezüglich ihrer Sollwerte direkt und gleichzeitig erfaßt werden können. So kann beispielsweise der Zeitaufwand für Prüf- und Abgleicharbeiten an einer Matrix, für den 90°-Phasenabgleich oder für den Abgleich der Signalaufspaltung in PAL-Geräten sowohl coder- als auch decoderseitig erheblich reduziert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines erweiterten komplementären Farbtestsignals, da mit einem solchen Signal alle wesentlichen Übertragungsparameter in Codern und Decodern erfaßt werden können.

Ausführungsbeispiele

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden in der Zeichnung mit Ausführungsbeispielen anhand mehrerer Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen

F i g. 1 ein komplementäres Farbtestsignal gemäß der Erfindung in einer vektoriellen Darstellungsweise,

F i g. 2 Spannungszeitdiagramme des in der F i g. 1 dargestellten vektoriellen Farbtestsignals,

F i g. 3 eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer Matrixprüfung,

F i g. 4 eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel eines 90°-Phasenabgleichs,

Fig. 5 eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel einer Signalaufspaltung in einem PA L-Decoder,

Fig.6 eine Anwendung des erfindungsgemäßen

Verfahrens am Beispiel eines Kammfilters und

Fig.7 eine weitere Ausgestaltung zum optischen Prüfen von farbfernsehspezifischen Übertragungsparametern.

In den Figuren sind Teile gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In dem Vektordiagramm der F i g. 1 stellen die gestrichelt gezeichneten Linien die Modulationsachsen eines quadratunnodulierten Farbträgers dar. Auf der Ordinate dieses Koordinatensystems ist das Farbdiffe- m renzsignal V und auf der Abzisse das Farbdifferenzsignal U aufgetragen. In dem Koordinatensystem sind die Vektoren eines zwölfstufigen Farbbalkensignals eingezeichnet. Ein mit 1 bezeichneter Balken befindet sich im Nullpunkt des Koordinatensystems und stellt einen Weißbalken dar. In Richtung des negativen Teils der iZ-Achse liegt ein mit 2 bezeichneter Farbbalken. Das Komplement dieses Farbbalkens liegt auf der positiven Seite der U-Achse und ist mit 3 bezeichnet. Im Nullpunkt des Koordinatensystems befindet sich ein mit 4 bezeichneter Balken. Dieser Balken ist ein Schwarzbalken. Im positiven Teil der V-Achse befindet sich ein mit 5 bezeichneter Farbbalken und im negativen Teil der V-Achse der entsprechend komplementäre Farbbaiken, der mit 6 bezeichnet ist Die Vektorbeträge der Vektorkonfiguration mit den Vektoren 2,3,5 und 6 sind gleich groß. Die Vektoren dieser Vektorkonfiguration liegen beim' PAL-Farbfernsehsystem in Richtung der Modulationsachsen einss Farbträgersignals für die Farbdifferenzsignale U und V. Beim NTSC-Farbfern- jo sehsystem wird diese Vektorkonfiguration um 33° gedreht

In die vorgenannte Vektorkonfiguration ist eine zweite Vektorkonfiguration eingezeichnet, die aus den Balken 7 bis 12 besteht Der mit 7 bezeichnete Balken befindet sich im Zentrum des Koordinatensystems und stellt einen Graubalken mit einer 50%igen Helligkeit dar. Auf der Winkelhalbierenden im ersten Quadranten des Koordinatensystems befindet sich ein mit 8 bezeichnetet Farbbalken. Ein zu 8 komplementärer Farbbalken 9 befindet sich in Richtung der Winkelhalbierenden im dritten Quadranten des Koordinatensystems. Der folgende mit 10 bezeichnete Balken liegt im Koordinatennullpunkt und stellt wieder einen Graubalken mit einer Helligkeit von 50% dar. Im vierten Quadranten des Koordinatensystems befindet sich um 90° versetzt zu den Farbbalken 8 und 9 ein mit 11 bezeichneter Farbbalken, dessen komplementärer Farbbalken 12 im zweiten Quadranten liegt. Die Vektorbeträge dieser zweiten Vekiorkonfiguration sind um den Faktor j/2 größer als die Vektorbeträge der ersten Vektorkonfiguration mit den Farbbalken 2, 3, 5 und 6. Eine die Endpunkte der Vektoren umschließende Linie (strichpunktiert gezeichnet) ergibt somit ein Quadrat.

In der Fig.2 sind Spannungszeitdiagramme der in der F i g. 1 wiedergegebenen Balken 1 bis 12 dargestellt. Die Diagramme der Fig.2a bis 2c sind Spannungsverläufe der entsprechenden Farbwertsignals R, G und B im Bereich einer Zeilenperiode. Ein mit derartigen Farbwertsignälen erzeugtes Farbmuster ergibt vertikal angeordnete Farbbalken auf dem Bildschirm eines Farbsichtgerätes. Das in der F i g. 2d gezeigte Spannungszeitdiagramm eines FBAS-Signals ist am Ausgang eines Coders abnehmbar, wenn die in der F i g. 2a bis 2c gezeigten Farbwertsignale R, G und B codiert werden. Die absoluten Spannungspegel der Farbwertsignale sollten so dimensioniert λ irden, daß der Farbträger der Balken 2 und 6 im FBAS-Signal mit einem Weißbalken (100%) abschließt. In gleicher Weise sind auch die SpannungsDegel für die Farbbalken 3 und 5 so zu wählen, daß der Farbträger im FBAS-Signal mit dem Schwarzbalken 4 abschließt

In der Fig.3 ist auf der linken Seite das Blockschaltbild zum Prüfen einer Matrix nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung eines komplementären Farbtestsignals dargestellt Den Eingangsklemmen 1, 2 und 3 einer Matrix 4 werden die in der Fig.2 gezeigten Farbwertsignale zugeführt Am Ausgang der Matrix 4 ist an einer Klemme 5 das Farbdifferenzsignal U und an der Klemme 6 das Farbdifferenzsignal Vabnehmbar. Diese Farbdifferenzsignale werden den K-Eingängen eines Oszillografen 7 zugeführt, welcher in X-Richtung horizontalfrequent abgelenkt wird. Auf dem Bildschirm eines derart abgelenkten Pegeloszillografen werden bei korrekt eingestellter Matrix die in der Fig.3 rechts dargestellten Spannungsverläufe zu sehen sein. Bei nicht korrekt eingestellter Matrix ist das Farbdifff renzsignal U im Bereich der Farbbalken 5 bis 6 und das Fsrbdifferenzsignai V im Bereich der Farbbalken 2 und 3 nicht Null. Dieses Prüf-Kriterium ergibt sich durch die komplementäre Anordnung der vier Farbbalken auf den Modulationsarten.

Das in der F i g. 4 dargestellte Blockschaltbild dient zur Beschreibung des 90°-Phasenabgleich« am Beispiel der Modulationsstufen in einem PAL-Coder. An den Klemmen 5 und 6 liegen die von der Matrix 4 erzeugten Farbdifferenzsignale U und V. Das Farbdifferenzsignal U wird in einem i/-ModuIator 10 auf einen an einer Klemme 11 liegenden Farbträger F moduliert und das über einen PAL-Schalter 12 geführte Farbdifferenzsignal V in einem K-Modulator 13 auf einen in einer Phasenschieberstufe 14 um 90° phasengedrehten Farbträger F. Die am Ausgang der Modulatoren 10 und 13 abnehmbaren Signale werden in einer Addierstufe 15 addiert und über eine Klemme 16 dem y-Eingang des Pegeloszillografen 7 zugeführt In A"-Richtung wird der Pegeloszillograf wieder mit einem horizontalfrequenten Säg-";zahnsignal abgelenkt. Als Abgleichkriterium für den 90°-Abgleich der Phasenschieberstufe 14 dienen hierbei die Farbbalken 8, 9, 11 und 12. Bei korrekt eingestelltem 90°-Phasenabgleich sind die Vektorbeträge der vorgenannten Vektoren gleich. In dem Vektordiagramm der Fig.4, rechts oben, sind die Vektorbeträge a und b der Vektoren 9 und 12 gleich. Sind gemäß Fig.4, rechts unten, die Vektorbeträge a Φ b liegt ein fehlerhafter 90°-Phasenabgleich vor. Für die praktische meßtechnische Auswertung auf dem Bildschirm des Pegefoszillografen 7 bedeutet dies, daß durch Übereinanderschreiben aller Horizontalperiodei» des FBAS-Signals gemäß der Fig.2d im Bereich der Farbbalken 8 und 9 sowie 11 und 12 eine Doppelkontur entsteht. Gegenüber dem bekannten Verfahren ium Abgleich der 90°-Phase wird die Abgleichgenauigkeit erheblich gesteigert

Der Abgleich der Signalaufspaltung in einem PAL-Decoder genriß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird anhand des Blockschaltbildes der Fig.5 beschrieben. An einer Klemme 20 liegt das mit dem komplementären F arbtestsignal moduliert?: Farbträgersignal. Dieses Farbträgersignal wird in einem nachgeschalteten PAL-Laufzeitdemodulator 21, 22, 23 und 24 in die farbträgerfreqjenten Farbdifferenr.signale Vrund Uf augespalten. Durch Synchrondemodulation mit einem V-Demodulator 20 v/ird das videofrequente Farbdifferenzsignal ± V und nachfolgend über einen

PAL-Schalter 26 geführt. Die Synchrondemodulation des farbträgerfrequenten Farbdifferenzsignals ferfolgt in einem (/Demodulator 27, an dessen Ausgang das videofrequente Farbdifferenzsignal U abnehmbar ist. Das zur Synchrondemodulation erforderliche Farbträgersignal liegt an einer Klemme 28 und wird dem V-Demodulator 25 über einen Grob-Phasenschieber 29 zugeführt und dem (/Demodulator 27 zusätzlich über einen 90°-Phasenschieber 30. Die videofrequenten Farbdifferenzsignale U und V werden in der zuvor beschriebenen Weise den V-Eingängen des Pegeloszillografen 7 zugeführt, welcher durch ein horizontalfrequentes Sägezahnsignal in A"-Richtung abgelenkt wird. Als Abgleichkriterium für die Signalaufspaltung werden die Farbbalken 2 und 3 sowie 5 und 6 herangezogen. Der Laufzeitabgleich der Verzögerungsleitung 21 erfolgt zweckmäßigerweise so. daß einmal die am Ausgang der Addierstufe 23 abnehmbaren {/Komponenten der

ι αι L/LraiiMtt L· UIiU j UIiU /.um aiiuiic.il Ute ttttt /"Ausgang der Substraktionsstufe 24 abnehmbaren V-Komponenten der Farbbalken 5 und 6 zu Null werden. Das Verstärkungsverhältnis des verzögerten zum unverzögerten Signal im PAL-Laufzeitdemodulator wird in der Stufe 22 eingestellt. Der Abgleich wird so vorgenommen, daß Amplitudengleichheit zwischen den Pegeln der betreffenden Farbbalken vor und hinter der Vertikalaustastung herrscht. Die Zeile nach der Vertikalaustastung enthält dabei nur das unverzögerte Signal und die Zeile vor der Vertikalaustastung nur das verzögerte Signal. Der Phasenabgleich der Stufen 29 und 30 wird so durchgeführt, daß in den Zeilenperioden vor und hinter der Vertikalaustastung der Spannungspegel des Farbdifferenzsignals V für die Farbbaiken 2 und 3 zu Null wird. Außerdem muß der Spannungspegel des Farbdifferenzsignals U für die Farbbalken 5 und 6 zu Null werden.

In der Fig. 6 ist auf der linken Seite das Blockschaltbild eines Kammfilters mit einer Verzögerungsleitung 31 und einer Subtraktionsstufe 32 dargestellt. Dem Kammfilter wird über eine Klemme 33 das in der Fig. 2d dargestellte FBAS-Signal zugeführt. Am AuseanE des Kammfilters mit Klemme 34 sind zeilenweise alternierend die farbträgerfrequenten Farbdifferenzsignalkomponenten U + V und U-V abnehmbar. Mit einem nachfolgenden Synchrondemodulator 35 werden die farbträgerfrequent vorliegenden Farbdifferenzsignalkomponenten in videofrequente FarbdiHerenzsignalkomponenten umgewandelt und über eine Klemme 36 dem Y-Eingang des Pegeloszillografen 7 zugeführt. In ,V-Richtung wird der Pegeloszillograf wieder durch ein horizontalfrequentes Sägezahnsignal abgelenkt. Zur Prüfung des Abgleiches des Kammfilters eignen sich die Farbbalken 8 und 9 sowie

11 und 12. Zur Prüfung des Amplitudenverhältnisses zwischen verzögerten und unverzögerten Signal wird wieder, wie beim Abgleich bei der Signalaufspaltung, ein Vergleich der Spannungspegel der Farbbalken U und

12 in den Zeilen vor und hinter der Vertikalaustastung durchgeführt. Beim Lauf/.eitabgleich der Verzögerungsleitung 31 wird der Spannungspegel der Farbbalken 8 und 9 auf dem Bildschirm des Pegeloszillografen zu Null. Ein Nullabgleich für die Farbbalken 8 und 9 in den Zeilen vor und hinter der Vertikalaustastung wird bei der Einstellung der Gesamtphase vorgenommen.

Die F i g. 7 dienl zur Darstellung einer weiteren

ter Verwendung eines komplementären Farbtestsignals für die optische Prüfung bestimmter Übertragungsparameter von Farbfernsehschaltungen. Die F i g. 7a zeigt die vektonelle Darstellung eines einzelnen Farbbalkens während gerader (2n)vma ungerader Zeilen (2n 4- 1) für das PAL-Farbfernsehsystem. Der Farbbalken wird auf dem Bildschirm eines Farbvideosichtgerätes entsprc chend seiner I arbart mit einem bestimmten Farbton und ein;, bestimmten Farbsättigung wiedergegeben. Wird nun beispielsweise coderseitig eine Vektor-Umschaltung während ungerader Zeilen (2n + 1) vorgenommen, so erhält man am Ausgang eines PAL-Laufzeitdemodulators farbträgerfreqiaente Farbdifferenzsignale mit einem Spannungspegel von Null. Die Farbbalken der F i g. 1 bzw. 2 dürfen demnach auf dem Bildschirm eines Farbvideosichtgerätes unbunt wiedergegeben werden. Der mit 5 bezeichnete Farbbalken in der Fig. 1 bzw. 2 wird unbunt wiedergegeben, wenn coderseitig die V-Komponente während ungerader Zeilen (2n + 1) invertiert wird (Fig. 7b). Unbunt wird der Farbbalken 3 wiedergegeben, wenn coderseitig die (/Komponente umgeschaltet wird. Die gleichzeitige Anwendung der PAL-Rückschaltung der V-Komponente und die Umschaltung der (/Komponente während ungerader Zeilen (2n + 1) gemäß der Fig. 7d führt sowohl für die Farbbalken 3 als auch 5 zu einer unbunten Farbwiedergabe auf dem Bildschirm des Farbvideosichtgerätes.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prüfen verschiedener Übertragungsparameter von Farbfernsehschaltungen mit einem Farbbalkentestsignal für Farbfernsehsysteme mit Quadraturmodulation, gekennzeichnet durch die Verwendung eines komplementären Farbbalkentestsignals, bei welchem in einer vektoriellen Darstellungsweise die Vektoren von vier verschiedenen Farbarten um 90° gegeneinander versetzt und die Beträge dieser Vektoren gleich sind.

Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Farbarten bestimmenden Vektoren in ihrer Lage mit den Modulationsachsen eines quadraturmodulierten Farbträgers übereinstimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Farbarten bestimmenden Vektoren in Richtung der Winkelhalbierenden der Modulationsachsen des quadraturmodulierten Färbträgers liegen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Farbarten, deren Vektoren in Richtung der Modulationsachsen liegen, und die vier Farbarten deren Vektoren in Richtung der Winkelhalbierenden der Modulationsachsen liegen, zu einem erweiterten komplementären Farbtestsignal so kombiniert werden, daß die Vektorbeträge jener vier Farbarten, deren Vektoren in Richtung der Winkelhalbierenden der Modulationsachsen ^l;egen, um den Faktor |/2~ größer ist als die der vier Farbtöne, deren Vektoren in Richtung der Modulationsachsen liegen.

5. Verfahren nach Am-pruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das komplementäre Farbtestsignal ein Farbbalkensignal ist, bei welchen jedem Farbbalken eine der vier bzw. acht verschiedenen Farbarten zugeordnet ist

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem farbträgerfrequenten Färbbalkensignal mit den vier bzw. acht verschiedenen Farbarten der Pegel des dem Leuchtdichtesignal überlagerten Farbträgeranteils bezüglich der Amplitude mit den Maximal- oder Minimalwerten des Leuchtdichteanteils in einem Norm-FBAS-Signal « mit einem Weißanteil von 100% und einem Schwarzanteil von 0% abschließt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur optischen Prüfung einer unbunten Farbwiedergabe auf dem Bildschirm eines v> Farbvideosichtgerätes einem Coder solche Farbwertsignale des komplementären Farbtestsignals zugeführt werden, daß sich zeilenweise alternierend invertierte Farbdifferenzsignale ergeben.