DE2800756C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung von Synchronisiersignalen aus einem laufenden Fernsehprogramm, das von einem Fernsehsender gesendet

und von einem Fernsehempfänger empfangen wird, mit einer in der Nähe des Fernsehempfängers angeordneten, aus diesem ein vom Sender her empfangenes, mit dem Horizontal-Synchronisiersignal synchrones Signal aufnehmenden Vorrichtung und mit einer mit der Aufnahmevorrichtung elektrisch gekoppelten, ein Signal mit Vertikal-Synchronisierfolge abgebenden Vorrichtung.

Es werden heute Fernsehgeräte hergestellt mit denen zusätzlich zu dem vom Sender über die Antenne empfangenen Programm, zum über Kabel aufgenommenen Programm oder zu dem von einem Video-Aufzeichnungsgerät zugeführten Programm ein zusätzlicher Bildinhalt dargestellt werden kann. Dieser zusätzliche Bildinhalt besteht beispielsweise aus der Kanalangabe oder einer Zeiteinblendung. Da die Verwendung solcher Zusatzdarstellungen relativ neu ist, sind die meisten vorhandenen Fernsehgeräte nicht für eine solche zusätzliche Darstellung geeignet. Es gibt deshalb mehrere Hundert Millionen Fernsehempfänger, die zusätzliche Informationen, wie die Uhrzeit oder die Bezeichnung des empfangenen Kanals, nicht darstellen können.

Es ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 37 28 480), bei welcher zur Abnahme des Vertikal-Synchronisiersignals eine Photozelle vorgesehen ist, die aus einem am unteren Rand der Kathodenstrahlröhre erzeugten weißen Streifen eine 60-Hz-Komponenie ableitet, wobei dieser weiße Streifen vom Sender übertragen werden muß. Diese zusätzliche Übertragung eines w.'ißen Streifens erfordert einen beträchtlichen Aufwand. Außerdem können der weiße Streifen und die auf dem Bildschirm angebrachte Abnahmevorrichtung die Darstellung auf dem Bildschirm stören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der genannten Art zu schaffen, die ohne besondere Vorkehrungen beim Sender anwendbar ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Abgabevorrichtung eine Einrichtung zum Teilen der

so aufgenommenen Signaliolge durch eine bestimmte Zahl und eine Einrichtung zur Änderung des Divisors dieser Teilungseinrichtung enthält.

Hierdurch wird es möglich, aus dem Horizontal-Synchronisiersignal unmittelbar ein Vertikal-Synchronisicr-

signal abzuleiten, wobei durch Änderung des Divisors eine genaue Synchronisation bzw. Bildlagencinstellung erreichbar ist. Dabei wird die Darstellung auf dem Bildschirm in keiner Weise gestört.

Vorzugsweise ist die Teilungszahl gleich der Bild-Zeilenzahl geteilt durch zwei, d. h. z. B. bei 525 Zeilen 262,5, bei 625 Zeilen 3123 usw.

Zweckmäßig enthält die Teilungseinrichtung einen Vervielfältiger, der das aufgenommene Signal mit dem Faktor 2 multipliziert, wobei das vom Vervielfältiger abgegebene Signal durch die Bild-Zcilen-Zahl (525, 625 usw.) dividiert wird.

Die Aufnahmevorrichtung kann einen kapazitiven Koppler enthalten, der eine leitende Platte enthalten

kann oder aus einem Stock leitenden Praht besteht.

Pie Aufnahmevorrichtung kann aber auch einen induktiven Koppler mit einem Kern aus einem den Magnetfluß verstärkenden Material enthalten.

Zweckmäßig ist eine mit dem Teiler verbundene Einrichtung zur Formung der Teiler-Ausgangssignale vorgesehen.

Die Erfindung betrifft auch ein Gerät zum Überlagern einer Zusatzdarstellung über das laufende Programm, das von ein?r» HF-Fernsehsender gesendet und von einem Fernsehempfanger wiedergegeben wird, mit einer Einrichtung nach dem Hauptanspruch. Dabei ist erfindungsgemäß eine mit der Einrichtung zur Erzeugung von Synchronisiersignalen mit Vertikal-Synchronisierfolge gekoppelte Einrichtung zur Erzeugung einer Zusatzdarstellung vorgesehen, wobei eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, weiche die Zusatzdarstellung in den Bildrahmen des Fernsehschirmes einstellt, und wobei eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, weiche eine vorübergehende Änderung der Vertikalsignalfolge auf einen von dem Vertikal-Synchronisiersignal abweichenden Wert ermöglicht. Dabei ist zweckmäßig eine mit der Netzleitung gekoppelte Einrichtung vorgesehen, welche ein Netzfrequenzsignal erzeugt, das ein Vertikal-Synchronisiersignal mit einer von dem tatsächlichen Vertikal-Synchronisiersignal geringfügig abweichenden Signalfolge simuliert, wobei ferner eine mit der Signalabnahmevorrichtung und mit der ein Netzfrequenzsignal erzeugenden Einrichtung gekoppelte Vorrichtung zur Erzeugung einer Hilfsdarstellung vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nun in Verbindung mit den Darstellungen der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Universalfernseh-Übergangsstelle;

F i g. 2 das Schaltbild für eine abgewandelte Methode zur Erzeugung von Vertikalsynchronisiersignalen;

Fig.3A und 3B Schaltungen einer Ausführungsform des Gerätes für die Darstellung von zusätzlichen Bildinforn.ationen auf dem Schirm eines Fernsehempfängers.

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Horizontalsynchronisiersignale, die der Fernsehempfänger von einem Sender (im weitesten Sinne, wozu eine Sendestation, ein Kabelfernsehnetz und auch ein Platten- oder Bandaüspiclgerät gehören) empfangen wird, wird durch Einsatz einer Sonde 10 aufgefangen, die in unmittelbarer Nähe des Fernsehempfängers angebracht wird. Die Sonde 10 kann ein kapazitiver Koppler üein, der an der Seiten- oder Rückwand des Fernsehempfängers nahe dem Horizontalausga'.igswandler und dem Ablenkjoch angebracht wird. Die kapazitive Sonde 10 ist mit einer rechteckigen leitfähigen Platte in der Größe von 10 χ 15 cm ausgestattet. Die Größe der Platte hat jedoch auf das Wesen der Erfindung keinen Einfluß. Es läßt sich auch eine Drahtlänge stattdessen verwenden, wobei dann ein Drahtstück von 15 cm ausreicht, jedoch auch hierbei ist die Größenabmessung selbst nicht kritisch. Der Ausgang der kapazitiven Sonde 10 ist eine Impulskette, die dem Horizontalsynchronisicrsignal folgt, das der Empfänger aufgenommen hat. Es ist auch möglich, als Sonde 10 eine induktive Aufnahmcspule zu verwenden, die an der Rückseite oder der Seitenwand des Fernsehempfängsrs angeordnet wird.

Der Ausgang der kapazitiven Sonde 10 wird einem Impulsformer 12 zu^vführt, indem Impuls von gewünschter Gestalt erzeugt werden. So kann der Impulsformer 12 z, B, einen Emitterfolger und einen monostabilen Multivibrator enthalten. Die Ausgangssignale des Impulsformers 12 sind die erzeugten Horizontalsynchronisierimpulse, Diese werden einem Zusatzinformationsgenerator 14 zugeleitet, in dem die zusätzliche Darstellung erzeugt wird, die auf dem Bildschirm zusammen mit der in anderer Weise vom Sender empfangenen Darstellung zur Abbildung gebracht werden soll.

Statt daß nun zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden, um Vertikalsynchronisiersignale vom Fernsehempfänger abzunehmen, wie es in der US-PS 37 28 480 vorgeschlagen ist, wozu ein Teil der Schirmfläche abgedeckt werden muß und außerdem der Sender eine zusätzliche Information aussenden muß, werden die Vertikalsynchronisiersignale aus den von der Sonde aufgenommenen Horizontalsynchronisiersignalen erzeugt Bei der Ausführungsform nach Fig. I werden die Horizontalsynchronisiersignale vom Impulsformer 12 einem Vervielfacher 16 und der^n Ausgang einem Teiler 18 zugeführt. Der Vervielfacher 16 multipliziert das ihm zugeführte Signal mit dem Faktor 2, während der Teiler 18 das ihm vom Vervielfacher 16 zugeleitete Signal durch 525 teilt. Der Grund dafür, daß die Horizontalsynchronisierimpulse zunächst vervielfacht und dann geteilt werden, ist der, daß der Vorgang für digitale Schaltungsanordnungen einfacher ist, wenn zunächst mit 2 multipliziert und dann durch 525 dividiert werden kann, statt einfach durch 262,5 zu teiien. Es versteht sich, daß deshalb auch eine andere Wahl der Faktoren und Divisoren möglich ist. Der Ausgang des Teilers 18 kommt auf einen Impulsformer 20. in dem die Impulse die gewünschte Gestalt erhalten, und dessen Ausgang wird dem Zusatzinformationsgenerator 14 zugleitet.

Der Teilerkreis 18 ist darüberhinaus mit einer Steuerung für den Bildrahmen 22 ausgestattet. Diese Steuerung dient dazu, die Zusatzdarstellung aus dem Zusatzinformationsgenerator 14 auf dem Schirmbild des Fernsehempfängers in richtiger Anordnung im Bildrahr-ien darzustellen. Dies ist erforderlich, weil die Vertikalsynchronisierimpulse lediglich durch Abzählen aus den Horizontalsynchronisierimpulsen gebildet werden, eine Synchronisierung mit den Vertikalsynchronisierimpulsen vom Sender her jedoch nicht stattfindet. Es ist verständlich, daß die Häufigkeit, daß die erzeugten Vertikalsynchronisierimpulse gerade mit den vom Sender abgestrahlten Synchronisierimpulsen zusammenfallen, 1 :525 ist. Die Bildrahmensteuerung verstellt deshalb den Divisor des Teilerkreises 18 um einen gewissen Betrag, wodurch die Zusatzdarstellung über das Bild hinwegläuft. Dies wird erreicht, indem der Divisor der Teilerschaltung beispielsweise von 525 auf

524 oder 526 abgeändert wird. Ist dann das Zusatzbild im gesamten Bildrahmen in der richtigen Lage, »vas der Betrachter erkennen kann, wird der Divisor wieder auf

525 umgeschaltet, womit dann die Zusatzdarstellung in dieser Stellung relativ zum Bild, das vom Sender aufgenommen vird, bleibt.

Es wird ein Weichenmodulator 24 eingesetzt, um die Information vom Zusatzinformationsgenerator 14 auf einem Teil des Fernsehempfängers annelie der normal abgebildeten Information, die von der Sendestation kommt, darzustellen. Diese Schaltung ist im einzelnen in der US-PS 37 24 480 bsschrieben und enthält einen Verzögerer, der aus zwei freien Widerständen 26 und 28 und einem Transistor 30 besteht, welcher als variabler

Shuntwiderstand wirkt. Das Vorspannen dieses Transistors ausreichend in den Leitungsbereich hinein durch Zuführen der Modulation zu seiner Basis vom Zusatzinformationsgenerator 14 sättigt den Transistor augenblicklich, wodurch der Durchgang vom Sender über die Antennenklemmen verhindert wird. Dies entspricht einer Triggerverminderung, was eine negative Modulation bedeutet, und entspricht der Erzeugung eines von schwarz nach weiß und wieder nach schwarz gehenden Videosignals.

Bei einem anderen Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung, das beim Farbfernsehen verwendet wird, wird das Vertikalsynchronisiersignal statt von den abgenommenen Hori/.ontalsynchronisiersignalen in gewöhnlicher Weise aus der 60-Hertz Netzspannungsfrequenz abgeleitet. Dies führt zu einer sehr willkommenen, in vertikaler Richtung fortschreitenden Abbildung, was für Zeitanzeigen usw. brauchbar ist. wobei diese Fortschreitgeschwindigkeit sich aus der Differenz zwischen der Netzfrequenz und der Vertikalsynchronisierfrcquenz des Farbfernsehsignal ergibt, das nicht exakt 60 Hertz sondern 59,94 Hertz ist.

Eine typische Schaltung, um das vorstehend genannte zu verwirklichen, ist in F i g. 2 dargestellt, in welcher das 60 Hert/ Eingangssignal vom Speisungsnclz der Primärscite eines Transformators 34 zugeführt wird. Im Ausgang des Transformators liegt eine Diode 36 sowie ein Kondensator 38 und ein Widerstand 40. Der Verbinclungsptinkt zwischen Diode 36 und Kondensator 38 ist mit einer Gleichspannungsquelle verbunden, während das Ausgangssignal dieser Schaltung am Widerstand 40 abgegriffen wird.

Eine ins einzelne gehende Schaltungsdarstellung zur Erzeugung und Wiedergabe eines Zusatzinformationsbildes nach der Lehre der F i g. I ist in den F i g. 4A und 3B enthalten. Die Sonde 10 gibt das von ihr aufgenommene Horizontalsynchronisiersignal, welches der Fernsehempfänger vom Sender erhält, über einen Verstärker 41 weiter. Der Ausgang des Verstärkers 41 gelangt auf einen Impulsformerkreis 43. durch den Horizontalsynchronisierinipulse erzeugt werden, die synchron zu den Synchronisiersignalen sind, welche der Sender abgegeben hat. in eier Darstellung im uic Impulsformerschaltung 43 als monostabiler Multivibrator ausgebildet. Der Ausgang der Sonde 10 wird außerdem einem monostabilen Multivibrator 42 zugeführt, dessen Ausgang einer Verdopplerschaltung 44 zugeleitet wird, die ein 2 /-/-Signal 45 hervorbringt.

Das 2 /-/-Signal 45 wird auf einen durch 10 teilenden Zähler gegeben, welcher einen 7 Bit Binärzähler 46 enthält (RCA No. CD 4024A) sowie 3 Flip-Flops 54, 56, 58. Die Ausgänge des Binärzählers 46 und der Flip-Flops 54,56, 58 werden auf mehrere NAND-Glieder 48,50,52 geleitet. Diese NAND-Glieder stellen fest, ob der durch 10 teilende Zähler 525 Zählschritte. 524 oder 526 Zählschritte ausgeführt hat. Die Ausgänge der NAND-Glieder 48, 50, 52 werden auf selektive Eingänge eines Multiplexers 60 geleitet (in einem Ausführungsbeispiel mit einem RCA CD 4051 B). Der Multiplexer 60 wählt aus, welches der NAND-Glieder ein Ausführungssignal abgeben soll.

Ein Schalter 62 dient dazu, diese Auswahl vorzuneh- men. d. h. verändert den Divisor der Teilerschaltung, was in der Blockschaltung der F i g. I als Schalter 22 am Teiler 18 angedeutet ist, um die Zählung darin entweder auf 526 oder 524 umzuschalten, so daß die Zusatzdarstellung auf dem Schirm nach oben oder nach unten wandert. Der Ausgang des Schalters wird auf ein Flip-Flop 64, 66 gegeben, von wo er als zusätzliche Mingänge dem Multiplexer 60 zugeleitet wird. Der Ausgang des Multiplexers 60 kommt auf ein weiieres Flip-flop 68 zusammen mit dem 2 /7-Signal 45. Der (^-Ausgang des Flip-Flop 68 wird einem moiiosiabiien Multivibrator 70 zugeführt, dessen Ausgang auf einen Inverter 72 gelangt, wodurch das vertikale Synchronisiersignal erzeugt wird. Dieser ζλ-Ausgang löscht auch den durch 10 teilenden Zähler.

Die erzeugten Horizontal- und Vertikalsignale //und V werden Schalttingsteilen zugeführt, in denen der Zusatzinformationsgenerator enthalten ist. Ist die zusätzliche Darstellung die Tageszeit, so wird ein integrierter Schaltkreis 74 (National Semiconductor MM 5841) verwendet, dem die Synchronisiersignale // und Van seinen Eingängen 18 und 19 zugeführt werden. Der Ausgang der Schaltung 74 wird über einen Wcichenmodulator 76 und von diesem an die Antennenklemmen des Fernsehempfängers geleitet. Der Wei-

jo chentnodulator 76 unterscheidet sich von dem Weichenmodulator 24 der F i g. 1 in der Weise, daß beide Seilen der Leitung aufgespaltet werden.

Ein Uhrwerk (Abzählkette) 78 (z. B. National Semiconductor MM 5318) wird dazu verwendet, die Zeit in die Schaltung 74 einzugeben. Das Uhrwerk 78 erfordert einen 60 Hertz Eingang 80. Drei Schalter 82, 84 und 86 werden dazu benützt, das Uhrwerk 78 einzustellen. Der Zeileingang für die Schaltung 74 wird durch einen Oszillator 88 erzielt, der mit einem Schalter 90 außer Betrieb gesetzt wird, um die zusätzliche Darstellung zu unterbinden.

Wenn die Einrichtung wie in F i g. 3 angeschlossen ist. wiiü uic Lüii/eu auf u'eiii Biiubc'nii in /uhiii/iiLti abgebildet, wobei sie entweder im Schirmbild ruht oder sich nach oben oder unten verschiebt. Ruht sie. dann ist das Vertikal'vnchronisiersignal synchron mit dem Vertikalsynchronisiersignal, das vom Fernsehsender abgegeben wird. Verschiebt es sich nach unten, dann isi der Schalter 62 in die Stellung »auf« zu schalten, damit

so sie sich wieder nach oben verschiebt. Anschließend wird der Schalter in die »fest«-Stellung zurückgescha''et. so daß die Anzeige im Bild stillsteht. Bei Verschiebung nach oben ist selbstverständlich der umgekehrte Vorgang durchzuführen.

Statt der Zeiteinspielung können auch andere Zusatzdarstellungen auf den Bildschirm gebracht werden wie Zahlen- und Buchstabenkombinationen oder grafische Darstellung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Einrichtung zur Erzeugung von Synchronisiersignaien aus einem laufenden Fernsehprogramm, das von einem Fernsehsender gesendet und von einem Fernsehempfänger empfangen wird, mit einer in der Nähe des Fernsehempfängers angeordneten, aus diesem ein vom Sender her empfangenes, mit dem Horizontal-Synchronisiersignal synchrones Signal aufnehmenden Vorrichtung und mit einer mit der Aufnahmevorrichtung elektrisch gekoppelten, ein Signal mit Vertikal-Synchronisierfolge abgebenden Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung eine Einrichtung zum Teilen der aufgenommenen Signalfolge durch eine bestimmte Zahl und eine Einrichtung zur Änderung des Divisors dieser Teilungseinrichtung enthält

   Z Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieTeilungszahl gleich der Bild-Zeilenzahl geteilt durch 2 ist, d. h. z. B. bei 525 Zeilen 262,5, bei 625 Zeilen 312,5 usw.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungseinrichtung einen Vervielfältiger enthält, der das aufgenommene Signal mit dem Faktor 2 multipliziert, und daß das vom Vervielfältiger abgegebene Signal durch die Bild-Zeilenzahl (525,625 usw.) dividiert wird.

   4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung einen kapazitiven Koppler enthält.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ihß der kapazitive Koppler eine leitende Platte enthält

   6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Koppler aus einem Stück leitenden Draht besteht.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung einen induktiven Koppler mit einem Kern aus einem den Magnetfluß verstärkenden Material enthält.

   8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Teiler verbundene Einrichtung zur Formung derTeiler-Ausgangssigna-Ie vorgesehen ist.

   9. Gerät zum Überlagern einer Zusatzdarstcllung über das laufende Programm, das von einem HF-Fernsehsender gesendet und von einem Fernsehempfänger wiedergegeben wird, mit einer Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Einrichtung zur Erzeugung von Synchronisiersignalen mit Vertikal-Synchronisierfolge gekoppelte Einrichtung zur Erzeugung einer Zusatzdarstellung vorgesehen ist, daß eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, welche die Zusatzdarstcllung in den Bildrahmen des Fernschschirmes einstellt, und daß eine weitere Einrichtung vorgesehen ist, welche eine vorübergehende Änderung der Vertikalsignalfolge auf einem von dem Vertikal-Synchronsignal abweichenden Wert ermöglicht.

   10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Netziehung gekoppelte Einrichtung vorgesehen ist, welche ein Netzfrcquenzsignal erzeugt, das ein Vertikalsynchronisicrsignal mit einer von dem tatsächlichen Vertikalsynchronisiersignal geringfügig abweichenden Signalfolge simuliert, und daß eine mit der Signalabnahmevorrichtung und mit der ein Netzfrequcnzsignal erzeugenden Einrichtung gekoppelte Vorrichtung zur Erzeugung einer Hilfsdarstellung vorgesehen ist,