DE2746641C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Mischen von Farbvideosignalen des SECAM-Standards - Google Patents

Description

F i g. 1 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung,

F i g. 2 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbildes,

Fig.3 eine bevorzugte Schaltungsanordnung zur 90° -Phasenumschaltung des Trägers und

Fig.4 ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der 90°-Phaser.umschaltung.

Nach dem Hauptpatent wird zum einkanaligen Mischen von Videosignalen des SECAM-Standards jedes zu mischende Farbvideosignal in die Komponenten Leuchtdichte und Farbart zerlegt. Die Komponente Farbart besteht beim SECAM-Standard aus zeilensequentiellen Farbdifferenzsignalen D'r , D'_B , D'r ... Die durch die Zerlegung gewonnenen zeilensequentiellen videofrequenten Farbdifferenzsignale werden in Amplitudenmodulation einem Trägersignal aufmoduliert, dessen Frequenz oberhalb des Leuchtdichte-Frequenzspektrums liegt (größer 5 MHz). Das erhaltene amplitudenmoduherte Signal wird mit dem abgetrennten Leuchtdichtesignal zu einem Frequenzmultiplex-Signal zusammengesetzt und einem einkanaligen Mischer zugeführt. Nach der einkanaligen Mischung wird das in SECAM-lypischer sequentieller Form übe-txagene amplitudenmodulierte Farbdifferenzsignal von dem Leuchtdichtesignal durch eine Frequenzaufspakung wieder getrennt und demoduliert. In einer Re-Modulationsstufe wird das zeilensequentiell videofrequente Farbdifferenzsignal wieder in ein normgerechtes frequenzmoduliertes SECAM-Trägersignal umgeformt und dem Leuchtdichtesignal überlagert.

In dem Blockschaltbild der F i g. 1 ist zur Verbesserung der Übersichtlichkeit lediglich die Modulation und Demodulation eines der zu mischenden Farbvideosignale des SECAM Standards dargestellt. Es wird davon ausgegangen, daß die Komponenten Leuchtdichte Y und Farbart D'r, D'b, D'r ... dieses einen Farbvideosignals bereits getrennt vorliegen. Das Farbartsignal sei ferner bereits frequenzdemoduliert.

Ober eine Klemme 1 wird das Leuchtdichtesignal Y einer Addierstufe 2 zugeführt. Das aus einer zeilenfre- -to quentwechse'iden Folge von Farbdifferenzsignalen D'r, D'b. D'r ... bestehende videofrequente Farbartsignal gelangt von einer Klemme 3 über eine Addierstufe 4, über einen Amplitudenmodulator 5 und nach Durchlaufen eines Tiefpaßfilters 6 in amplitudenmodulierter Form ebenfalls zu der Addierstufe 2. In der Addierstufe 4 wird Jen zeilensequen.iell vorliegenden Farbdifferenzsignalen im Bereich der Horizontalaustastintervalle ein Kennimpuls zugesetzt. Dieser Kennimpuls wird beispielsweise in dem Taktgeber 7 eines Fernsehstudios erzeugt. LVs mit den in den Horizontalaustastintervallen mit einem Kennimpuls versehene zeilensequertielle Farbdiffsrenzsignal wird in der Modulatorstufe 5 derart amplitudenmoduliert, daß der über eine Klemme 8 dem Amplitudenmcdulator 5 zugeführte Träger unterdrückt wird. Mit dem nachgeschalteten Tiefpaßfilter 6 wird das amplitudenmodulierte Farbdifferenzsignal auf 7 MHz begrenzt.

Das dem Amplitudenmodulator 5 über Klemme 8 zugeführte Trägersignal wird im vorliegenden Ausfüh ω rungsbeispiel von einem Horizontalsynchronsignal fu des Studiö'Täktgebers 7 abgeleitet, Die Ableitung erfolgt in einer Verkopplerstufe 9, in der das an einer Aüsgangsklemme 10 abnehmbare Trägersignal mit dem 368fachen der Horizontalfrequenz /# im Null-Offset verkoppelt wird* Der erhaltene Träger von 5,75 MHz wird über eine Schaltungsanordnung 11 zu 90°-Phasenumschaltung zur Klemme. 8 weitergeleitet. Aufgabe der Schaltungsanordnung 11 ist es, die Phase des an Klemme 10 Hegenden Trägers im Bereich der Horizontalaustastung um 90" umzutasten. Im einfachsten Fall enthält die Schaltungsanordnung 11 einen gesteuerten Umschalter 12. Einer der Eingangsklemmen des Umschalters 12 ist das an der Klemme 10 liegende Trägersignal zugeführt; einer anderen Eingangsklemme wird das Trägersignal über ein 90°-Phasendrehg!ied 13 zugeführt Die Kontakistr^cke des gesteuerten Umschalters 12 wird durch ein an einer Klemme 14 liegendes Steuersignal während der Horizontalaustastintervalle an den Ausgang des 90°-Phasendrehglieds gelegt Während der aktiven Zeilenperiode sind die Klemmen 8 und 10 über die Kontaktstrecke des gesteuerten Umschalters 12 direkt verbunden. Das an der Klemme 14 liegende Steuersignal wird beispielsweise in dem Studiotaktgeber 7 erzeugt

Durch die additive Überlagerung des videofrequenten Leuchtdichtesignals und des amplitudenmodulierten Farbartsignals in der Addierstufe 2 wird ein Frequenzmultiplex-Signal erhalten, welches von '"■nem einkanaligen Mischer 15 mit entsprechend aufbereiteten anderen Farbvideosignalen gemischt werden kann. Das durch den Mischprozeß erhaltene neue Frequenzmultiplex-Signal wird in einer Stufe 16 derart frequenzm^ßig aufgespalten, daß an einer Aüsgangsklemme 17 ein amplituder.moduliertes Farbartsignal und an einer Klemme 13 ein videofrequentes Leuchtdichtesignal abnehmbar ist. Das amplitudenmodulierte Farbartsignal wird in einem Synchrondemodulator 19 demoduliert und ist an einer Ausgangsklemme 19 in videofrequenter Form als zeilensequentielles Farbdifferenzsignal D'r, D'b, D'r .. abnehmbar. Dem Synchrondemodulator 19 muß zur phasenrichtigen Synchrondemodulation ein Trägersignal zugeführt werden, welches in Frequenz und Phase mit dem dem Amplitudenmodulator 5 zugeführten Trägersignal übereinstimmt. Zu diesem Zweck ist ein in der Phase und Frequenz nachführbarer Quarzoszillator 21 vorgesehen, der etwa mit der Frequenz des vom Verkoppler 9 erzeugten Trägers schwingt. Ein Regelsignal zur Frequenznachführung des Qua^rzoszillators 21 wird in einer Abtast- und Halteschaltung 22 erzeugt, in welcher die Amplitudenwerte des synchrondemodulierten Signals im Bereich der zugesetzten Kennimpulse abgetastet und für d>e Dauer einer Zeilenperiode gespeichert werden. Die zeitrchtige Abtastung des synchrondemodulierten Signals erfolgt in Abhängigkeit eines an einer Klemme 23 liegenden Abtastimpulssignals fo. Das Abtastimpulssignal 'κ kann beispielsweise in dem Taktgeber 7 erzeugt werden. Die von der Abtast- und Halteschaltung 22 für die Dauer einer Zeiltnperiode gespeicherten Amplitudenwerte werden nach einer Siebung mit einem Tiefpaß 24 als Regelsignal dem Quarzoszillator 21 zugeführt.

Die in der Fig. 2 dargestellten Spannungszeitdiagramme dienen zur Erläuterung des Blockschaltbildes der F i g. 1. Rs sei angenommen, daß das einem Eingang des Mischers 15 zugeführte Farbvideosignal das Signal eines nach Helligkeitswerten geordneten Farbbalkentests ist. Durch gi«³ Zerlegung in die Komponenten Leuchtdichte und Farbart sowie einer Frequenzdemodulation des Farbartsignals wird in diesem Fall der Klemme 1 ein treppenförmiges Signal (F i g. 2a)und der Klemme 3 ein Signal gemäß der F i g. 2b zugeführt, Den sich zeilensequentiell ändernden videofrequenten Farbdifferenzsignalen wire¹ in den Horizontalaustastintervallen ein Kennimpuls zugesetzt (in F i g. 2b gestrichelt gezeichnet Das der Addierstufe 4 zugeführte Kennim-

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pulssignäl ist in der Fi g. 2cdargestellt. F i g. 2e zjigl ein Horizontalimpulssignal, von dem beispielsweise mit einem monostabilen Multivibrator das an Klemme 14 liegende Steuersignal (Fig.2f) für den gesteuerten Umschalter 12 abgeleitet werden kann. Der monostable Multivibrator wird mit negativen Flanken des HorizontaÜmpuIssigrials der F i g. 2e gestartet und etwa für die Dauer eines Horizontalaustastintervalls in den instabilen Zustand geschaltet. Das dem AmpÜtudenmodulator 5 zugeführte Trägersignal (Fig.2g) ist im Bereich der Horizoritalausfastihtervalle Um 90° gegenüber der Phasenlage außerhalb der Horizontalaustastintervalle phasenverschoben. Fi g. 2h zeigt die Hüllkur-Ve des videofrequenten Farbdifferenzsignals bei einer Amplitudenmodulation mit Trägerunterdrückung am Ausgang des Amplitudenmodulators 5. In der F i g. 2i ist rechts das Spannungsdiagramm eines synchrondemodulierten Farbdifferenzsignals dargestellt, bei welchem links und rechts Kennimpulse im Bereich der Horizon-Schalief 25 und 26 sosvie die Kontaktstrecken der Schalter 27 und 28 werden parallel in Abhängigkeit des an Klemme 14 liegenden Steuersignals umgeschaltet. Damit gleichzeitig beim Schließen der Kontaktstrecken

^ 27 und 28 die Kontaktstrecken 25 und 26 geöffnet werden, ist ein Inverter 31 vorgesehen, der das art der Klemme 14 liegende Steuersignal invertiert.

Die in Figi3 dargestellte Schaltungsanordnung zxir 90°-Phäsenumschalt^ljng ist gegenüber Frequenzänderungen oder Bauelemehteänderungenj z. B. Alterurig des RC-GWeds 29 und 30, unempfindlich. Dieser Sachverhalt soll mit dem Vektordiagramm der Fig. 4 belegt werden. Dazu sein angenommen, daß der Vektor des an Klemme 10 liegenden Trägers in Richtung φ_ο

•5 liegt. Durch eine Differentiation wird dieser Vektor in Richtung φο und durch eine Integration in Richtung φι geschaltet. Dabei sind die Vektoren exakt um 90° in der Phase verschoben. Sollte eines der die Differentiation oder Integration bewirkenden Bauelemente seinen

sniu. uas uciri

diagramm entsprechende Vektordiagramm ist in der F i g. 2i links dargestellt. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der automatischen Phasenanpassung sei ein Zeitpunkt während des Einlaufvorgangs des Quarzoszillators 21 betrachtet. Der Vektor des von der Sollage abweichenden demodulierten Kennimpulses liegt in dem Vektordiagramm nicht in Richtung der strichpunktiert gezeichneten Abszisse. Die Vektoren der um ±90° gegenüber dem Kennimpuls verschobenen Farbdifferenzsignale liegen entsprechend nicht in Richtung der strichpunktiert gezeichneten Ordinate. Der von Null Volt abweichende Ampliiudenwert des Kennimpulses bewirkt — entsprechend seines jeweiligen Spannungswerts — eine Frequenz- und Phasennachführung des Quarzoszillators 21. Damit wird eine selbsttätige Phasenkorrektur durchgeführt

Die in der Fig.3 dargestellte Schaltungsanordnung zeigt eine bevorzugte Ausführung der in der F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung 11 zur 90°-Phasenumschaltung. Die Bezugszeichen der Klemmen entsprechen einander. In der gezeichneten Stellung von vier gesteuerten Schaltern 25 bis 28 wird das an der Klemme 10 liegende Träeersienal mit einem Widerstand 29 und einem Kondensator 30 integriert und in der anderen Schalterstellung differenziert. Die Kontaktstrecken der ΐΰ Weri äfidcfil, verschieben SiCn ieuigiiCfr uic Um 90° gedrehten Vektoren φο und φι (gestrichelt gezeichnet). Die 90°-Phasendrehung bleibt erhalten. Ein eventuell auftretender Fehler wirkt sich lediglich in einem Amplitudenunterschied der φο- und φι-Komponenten aus. Diese 90°-Phasenaufspaltung ist außerdem für ein großes Frequenzspektrum wirksam.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann auch auf and sre. dem Fachmann geläufige Weise verwirklicht werden. So kann beispielsweise auf die Addierstufe 4 in der F i g. 1 verzichtet werden, wenn der Amplitudenmodulator 4 nach Art eines Doppcigegentaktmodulators aufgebaut wird. In diesem Fall wird das an der Klemme 3 liegende videofrequente Farbdifferenzsignal D'r, D'b, D'r ... dem Doppelgegentaktmodulator direkt zugeführt. Das Kennimpulssignal wird dagegen einem anderen Eingang des Doppelgegentaktmodulators zugeführt. Der Doppelgegentaktmodulator übernimmt die Funktion der weggefallenen Addierstufe.

■40 Weiterhin lassen sich die in den Horizontalaustastlükken übertragenen Trägerschwingungen auch für andere Zwecke benutzen, so beispielsweise für eine automatische Amplitudenregelung des Farbartsignals in Abhängigkeit der Amplitude der übertragenen Trägerschwin-

■(5 gungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche: Kurzfassung

1. Verfahren zum Mischen von Farbvideosignalen des SECAM-Standards, bei welchem vor einem Mischprozeß der Farbanteil eines jeden Farbvideosignals vom Leuchtdichteanteil getrennt wird und bei welchem der abgetrennte Farbartanteil zur Gewinnung von videofrequenten Farbdifferenzsignalen frequenzdemoduliert wird, wobei die erhaltenen zeilensequentiell vorliegenden videofrequenten Farbdifferenzsignale eines jeden zu mischenden Farbvideosignals auf ein Trägersignal amplitudenmoduliert mit dem zugehörigen Leuchtdichtesignal zu einem Frequenzmultiplex-Signal zusammengesetzt werden, wobei ein durch einen Mischprozeß mehrerer solcher Frequenzmultiplexsignale erhaltenes Frequenzmultiplex-Signal durch eine Frequenzaufspaltung in dar Leuchtdichtesignal und ein amplitudenmoduüertes Signal wieder getrennt wird und wobei durch eine Demodulation des amplitudenmoduliert^ Signals gewonnene videofrequente Farbdifferenzsignale remoduliert in frequenzmodulierter Form gemäß dem SECAM-Standard dem Leuchtdichtesignal überlagert werden, nach Patent P 26 56 467.0-31, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Amplitudenmodulation mit Trägerunterdrückung den amplitudenmodulierten Farbdifferenzsignalen in den Horizontalaustastintervallen Schwingungen des Trägersignals überlagert werden und daß nach dem Mischprozeß das unterdrückte Trägersignal in Abhängigkeit der in den Horizonfalaustastintervallen übertragenen Trägerschwingungen regeneriert wird und die übertragenen amplitudenmo klierten Farbdifferenzsignale mit dem regenerierten Trägersignal tynchrondemoduliert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung der Trägerschwingungen in den Horizontalaustastintervallen der Eeilensequenticll vorliegenden videofrequenten Farbdifferenzsignale in Abhängigkeit des Vorliegens eines Kennimpulses erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Eeichnet, daß die Phase des zur Amplitudenmodulation dienenden Trägersignals in den Horizontalauslastintervallen gegenüber jener außerhalb der Horizontalaustastintervalle um 90° vei schoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Kennimpulte vorliegenden Ampliludenwerte im synchrondemodulierten Signal für die Dauer einer Zeilenperiode gespeichert werden und nach einer Siebung als Regelsignal einen auf die Frequenz des Trägersignals abgestimmten Oszillator (21) in der Frequenz nachführen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennleichnet. daß die Frequenz des Trägers im Null-Offset mit einem Vielfachen, vorzugsweise dem 368fachen, der Horizontalfrequenz verkoppelt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Horizontalaustastintervallen überlagerten Trägerschwingungen während der Vertikalaustastintervalle unterdrückt werden.

Es wird ein Verfahren zur automatischen Phasenanpassung des amplitudenmodulierten Trägers von sequentiellen Farbdifferenzsignalen beim einkanaligen Mischen von SECAM-Farbvideosignalen vorgeschlagen. Bei einer Amplitudenmodulation mit Trägerunterdrückung wird den Farbdifferenzsignalen im Horizontalaustastintervall ein Trägerpaket überlagert, dessen Phase gegenüber dem Träger außerhalb des Horizontalaustastintervalls um 90° verschoben ist. Nach einem Mischprozeß, bei dem mehrere Signale der beschriebenen Art linear superpositioniert werden, kann durch eine aktive Trägerregenerierung das amplitudenmodulierte Farbdifferenzsignal phasenrichtig synchrondemoduliert werden.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solches Verfahren ist in dem Hauptpatent P 26 56 467.0-31 vorgeschlagen. Bei diesem Verfahren wird bei einer Amplitudenmodulation rüit ι rägcrüntcrurucKung zur L/cmouUiaüGn ucr uucrtragenen amplitudenmodulierten Farbdifferenzsignale das zugeführte Trägersignal über eine getrennte Leitung einem Synchrondemodulator zugeführt Durch unterschiedliche Kabellängen zum Mischer, durch Schaltwegdifferenzen im Mischen, durch verschiedene Phaseneinstellungen in den Modulatoren bzw. dem Synchrondemodulator usw. kommt es zu Phasenabweichungen des Trägers bzw. der amplitudenmodulierten Farbdifferenzsignalen vor und nach einem Mischprozeß. Zur Beseitigung der Phasenabweichungen kann zwischen den Amplitudenmodulatoren und dem Synchrondemodulator eine Einrichtung zum Einstellen der Phasenlage vorgesehen werden.

Das Einstellen der Phasenlage wird jedoch dadurch erschwert, daß es bisher keine geeigneten Vektorskope zum Verarbeiten der bei diesem Mischverfahren verwendeten Trägerfrequenzen gibt. Außerdem wäre eine einmalig erfolgte Phas^nanp^iMjng laufend zu kontrollieren, um zwischenzeitlich auftretende Phasenabweichungen zu korrigieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren nach der eingangs genannten Art anzugeben, welches die vorgenannten Nachteile bezüglich der Einstellung der Tr.ι ,rerphasenlage vermeidet.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmaleti des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Phasenanpassung nunmehr selbsttätig erfolgt. Außerdem kann das Verlegen einer abgeschirmten Leitung zum Übertragen des Trägers zum Synchrondemodulator entfallen. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist. daß nunmehr die Phasenlage des Trägers zwischen den Amplitudenmodulatoren und dem Synchronmodulator weder einmalig eingestellt noch laufend kontrolliert zu werden braucht.

Ausführlingsbeispiel

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden mit einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung anhand von Figuren beschrieben; Von den Figuren zeigt