DE2823635C2 - - Google Patents
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- DE2823635C2 DE2823635C2 DE2823635A DE2823635A DE2823635C2 DE 2823635 C2 DE2823635 C2 DE 2823635C2 DE 2823635 A DE2823635 A DE 2823635A DE 2823635 A DE2823635 A DE 2823635A DE 2823635 C2 DE2823635 C2 DE 2823635C2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/73—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using interline transfer [IT]
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
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- H04N5/06—Generation of synchronising signals
- H04N5/067—Arrangements or circuits at the transmitter end
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Description
Ein Synchronsignalgenerator, nachfolgend kurz Synchronisiergenerator
genannt, wird in einer Fernsehkamera zur Steuerung
der horizontalen und vertikalen Ablenkung und der horizontalen
und vertikalen Austastung des Elektronenstrahls benötigt,
damit von der Kamera ein zusammengesetztes Fernsehbild
erzeugt werden kann. Außerdem werden Synchronisiergeneratoren
in Video-Magnetbandgeräten zur Erzeugung eines
aufgezeichneten Video-Gesamtsignals aus den zugeführten
Farbsignalen und zur Erzeugung einer Videoband-Kopie von
einem vorhandenen Videoband benötigt.
Farbfernsehkameras und Video-Magnetbandgeräte arbeiten in
den verschiedenen Ländern der Erde mit einer Reihe verschiedener
Synchronisiersignal-Normen, die miteinander unvereinbar
sind. Zu den vier bedeutendsten, derzeit angewandten
Fernseh-Normen gehören das 625-Zeilen-PAL-System, das
625-Zeilen-SECAM-System, das 525-Zeilen-NTSC-System und
das 525-Zeilen-PAL-M-System.
Die Sendegeräte umfassen üblicherweise einen Synchronisiergenerator,
der auf die Norm des Landes abgestimmt ist, in
welchem er arbeiten soll. Das Sendegerät kann deshalb nur
in denjenigen Ländern betrieben werden, welche die Fernseh-
Synchronisiersignal-Norm anwenden, für welche das
Sendegerät bestimmt ist. Wenn das Sendegerät für den Betrieb
in einem Land, in welchem eine andere Fernseh-Norm gilt,
gebaut werden soll, muß der Synchronisiergenerator neu
entworfen und umgebaut werden, um die Kompatibilität mit
der anderen Norm zu erreichen. Es ist daher an sich zweckmäßig,
einen Fernseh-Synchronisiergenerator zu haben, der
für die Erzeugung verschiedener Fernseh-Synchronisiersignale
gemäß irgendeiner der obengenannten vier Normen
programmiert werden kann, damit die gleiche Schaltung für
alle Sendegeräte unabhängig von der Norm, mit welcher das
Sendegerät betrieben wird, verwendet werden kann.
Aufgrund der vom allgemeinen technologischen Fortschritt
angeregten Forderungen der Rundfunk- und Sendeanstalten
werden die Fernsehkameras derzeit kleiner und kompakter
als jemals zuvor. Insbesondere werden tragbare Fernsehkameras
bei den Rundfunkanstalten immer beliebter. Aus
diesem Grunde sollten auch die Synchronisiergeneratoren für
die Fernsehkameras kleiner und kompakter als die früheren
Schaltungen und vorzugsweise in Form integrierter Schaltungen
herstellbar sein.
Damit der Synchronisiergenerator für die integrierte Schaltungstechnologie
geeignet ist, sollte er zweckmäßigerweise
aus Bauteilen bestehen, die ihrerseits integrierbar sind.
Dementsprechend sollten Bauteile wie Kondensatoren, Widerstände
und andere diskrete Elemente nach Möglichkeit vermieden
werden. Bekannte Synchronisiergeneratoren arbeiten
normalerweise mit monostabilen Multivibratoren und Differenzierschaltungen,
welche RC-Netzwerke für die Zeitvorgabe
benötigen. Diese Schaltungen sind nicht nur ungeeignet für
eine Herstellung in integrierter Form, sondern erfordern
auch eine sorgfältige Einstellung während der Herstellung
und sind außerdem bauartbedingt unstabil aufgrund von
Temperaturänderungen, Alterung und anderen Gründen.
Die vier genannten Fenseh-Normen beinhalten alle jeweils
sehr spezielle Anforderungen hinsichtlich der zeitlichen
Lage und der Dauer der Synchronisierimpulse. Bekannte
Synchronisiergeneratoren leiten üblicherweise die notwendigen
Synchronisierimpulse dadurch her, daß ein Hochfrequenzsignal,
dessen Frequenz höher als die horizontale
Synchronisierfrequenz ist, auf eine niedrigere Frequenz
herabgeteilt wird, die mit der vertikalen Synchronisierfrequenz
kompatibel ist.
Beispiele für solche bekannten Generatoren, bei denen
übliche Teilerschaltungen verwendet werden, finden sich in
den DE-AS 21 09 448 und 21 38 737, der US-Patentschrift
37 77 063 und in dem Aufsatz "A Broadcast Quality TV
Syncgenerator Made Economical Through LSI" von Johnson
& Campbell in den IEEE Transactions on Broadcast and
Television Receivers, BTR-18 (1972), Heft 4, auf den Seiten
128-133. So beschreibt die DE-AS 21 09 448 einen Fernsehsynchronsignalgenerator
mit einer Taktimpulsquelle, einem
durch die Taktimpulsquelle gesteuerten Horizontalzähler
zur Erzeugung von Signalen mit Frequenzen, die ganze Vielfache
der Horizontalzeilenfrequenz des Fernsehsignals
sind, mit einem an den Ausgang des Horizontalzählers angeschlossenen
Vertikalzähler zur Erzeugung von Signalen mit
Frequenzen, die ganzzahlige Bruchteile der doppelten Zeilenfrequenz
sind, mit an die Horizontal- und Vertikalzähler
angeschlossenen Kombinationsschaltungen zur Kombinierung
bestimmter Ausgangssignale dieser Zähler zu Konditionierungssignalen,
welche Ausgangsschaltungen zur Erzeugung
der Austast-, Synchronisier- und Treibersignale zugeführt
werden. Der dort beschriebene Synchronisiergenerator eignet
sich insbesondere zur Erzeugung von Mehrnorm-Fernsehsynchronisiersignalen,
wobei seine Taktimpulsquelle für unterschiedliche
Zeilennormen Impulse unterschiedlicher
Frequenz liefert und eine Programmierschaltung vorgesehen
ist, welche den Generator gemäß einer ausgewählten Synchronisiersignalnorm
arbeiten läßt, wobei der durch die
Taktimpulse angesteuerte Horizontalzähler Signale mit
Frequenzen erzeugt, die ganzzahlige Vielfache der Zeilenfrequenz
der ausgewählten Norm sind, und an den Ausgang
des Horizontalzählers ein programmierter Vertikalzähler
zur Erzeugung von Signalen mit Frequenzen angeschlossen
ist, die ganzzahlige Bruchteile der doppelten ausgewählten
Zeilenfrequenz sind. Ebenso wie bei den anderen bekannten
Synchronisiersignalgeneratoren sind auch bei diesem Generator
die Teilerschaltungen durch Flipflops gebildet, und
auch die Kombination der Teilerausgangssignale erfolgt mit
Hilfe von Flipflops. Diese Flipflopschaltungen arbeiten
jedoch mit gewissen Verzögerungen, welche die Genauigkeit
der Zeitpunkte des Auftretens der Synchronisierimpulse und
deren Breite beeinträchtigen. Weiterhin haben übliche
Teilerschaltungen, wie z. B. Durchlaufzähler, eine endliche
Schaltzeit bzw. eine Ausbreitungsverzögerung, welche eine
kumulative Schaltverzögerung vom Hochfrequenzsignal zum
abgeleiteten Niederfrequenzsignal ergibt. Um die auf der
Ausbreitungsverzögerung beruhenden Synchronisierfehler zu
vermeiden, wird zweckmäßigerweise eine enge Zeitbeziehung
zwischen dem Hochfrequenzsignal und den Synchronisierimpulsen
mittels Synchronisierzählern eingehalten. Ferner ist
es zweckmäßig, den Synchronisiergenerator aus leistungsarmen,
preiswerten und leicht erhältlichen digitalen Logikschaltungen
aufzubauen.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Mehrnorm-Synchronisiergenerator für Fernseh-Anwendungen zu
schaffen, der trotz eines einfachen und preiswerten, nach
Möglichkeit integrierbaren Aufbaus ohne Laufzeitverzögerungen
präzise und mit guter Langzeitstabilität arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch 1 und
bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen
gekennzeichneten Fernseh-Synchronisiergenerator gelöst.
Erfindungsgemäß ist also ein Fernseh-Synchronisiergenerator
mit einer Taktimpulsquelle vorgesehen, deren Taktimpuls-Frequenz
höher als die horizontale Zeilenfrequenz liegt. Ein Horizontal-
Synchronzähler teilt die Taktimpulse auf die horizontale
Zeilenfrequenz herab. Die Verwendung eines Synchronzählers
beseitigt die Probleme mit der Ausbreitungsverzögerung, die
mit nicht synchronen Zählern zwangsläufig einhergehen. An
einen Ausgang des Horizontal-Zählers ist ein Vertikal-Zähler
zur Erzeugung von Signalen angeschlossen, die ganzzahlige
Vielfache der vertikalen Feld- bzw. Halbbildfrequenz sind.
Wenn ein Signal mit einer Frequenz, die doppelt so hoch wie
die horizontale Zeilenfrequenz ist, zur Taktung des Vertikal-
Zählers benutzt wird, eignen sich die Ausgangssignale des
Vertikal-Zählers zur Erzeugung der richtig verschachtelten
Synchronisiersignale. Die Phase des Vertikal-Zähler-Taktsignals
läßt man gegenüber dem der horizontalen Zeilenfrequenz
entsprechenden Signal, das vom Horizontal-Zähler
erzeugt wird, voreilen, um eine sichere Stabilisierung der
Vertikal-Zähler-Ausgänge während der horizontalen Synchronisierintervalle
zu erreichen. Das voreilende Taktsignal erlaubt
außerdem die Verwendung eines nicht synchronen Vertikal-
Zählers, so daß dieser weniger komplex ausgelegt werden kann
und mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen auskommt.
Ausgangssignale des Horizontal- und des Vertikal-Zählers
werden Verknüpfungsschaltungen zugeführt, die Konditioniersignale
zur Erzeugung von Ablenk-, Synchronisier- und Austast-
Ausgangssignalen bilden. Die Verknüpfungsschaltungen arbeiten
ohne Flipflops oder andere Zähler, welche zur Vermehrung
von Bauteilen führen und dem Synchronisiergenerator
eine vergrößerte Ausbreitungsverzögerung geben würden.
Die Konditioniersignale werden Ausgangs-Flipflops zugeführt,
welche die Ablenk-, Synchronisier- und Austast-Ausgangssignale
erzeugen. Die Ausgangs-Flipflops werden mittels der Taktimpulse
von der Taktimpulsquelle wiedereingetaktet, um Ausbreitungsverzögerungen,
die auf die Ausgangssignale des Vertikal-
Zählers zurückgehen, zu beseitigen. Die Wiedereintaktung
mittels der Taktimpulse führt also zur Einhaltung einer konstanten
Phasenbeziehung zwischen den dem Synchronisiergenerator
zugeführten Taktimpulsen und den an seinen Ausgängen abgegebenen
Ablenk-, Synchronisier- und Austastsignalen.
Der erläuterte erfindungsgemäße Synchronisiergenerator kann
ohne weiteres als Mehrnorm-Fernseh-Synchronisiergenerator verwirklicht
werden. Die Frequenz der von der Taktimpulsquelle
abgegebenen Taktimpulse wird entsprechend der Anzahl horizontaler
Zeilen der jeweiligen Fernsehnorm variiert. Es ist
eine Programmiereinrichtung vorgesehen, mit welcher die Anzahl
der pro Fernseh-Halbbild erzeugten horizontalen Zeilen und die
jeweilige Fernseh-Synchronisier-Norm ausgewählt werden kann.
Eine Modifizierung des Horizontal-Synchronzählers beim Umschalten
von einer Norm auf die andere ist nicht notwendig;
jedoch wird die Arbeitsweise des Vertikal-Zählers entsprechend
der Anzahl horizontaler Zeilen pro Fernseh-Halbbild modifiziert,
außerdem die Verknüpfungseinrichtungen entsprechend sowohl der
Anzahl der Zeilen pro Halbbild als auch der jeweils ausgewählten
Fernseh-Norm. Deshalb ändern sich die Ablenk-, Synchronisier-
und Austastsignale, die von den Ausgangs-Flipflops erzeugt
werden, nach Maßgabe der jeweils ausgewählten Fernseh-
Synchronisier-Norm.
Gemäß einem Weiterbildungs-Merkmal der Erfindung ist ein Hilfsträger-
Zähler vorgesehen, welcher das Farb-Hilfsträger-Signal
durch eine bestimmte ganze Zahl zur Erzeugung eines Signals
teilt, das der Horizontal-Synchronisiersignal-Komponente des
ausgewählten Synchronisiersignals zugeordnet ist. Dieses
Signal wird zweckmäßigerweise zur Synchronisierung der Taktsignalquelle
mit dem Farb-Hilfsträger-Signal verwendet.
Im Rahmen der Erfindung wird auch eine neuartige Methode zur
Erzeugung eines PAL-Burst-Austastsignals vorgeschlagen. Das
PAL-Burst-Austastsignal tritt während verschiedener Positionen
des Halbbild- bzw. Feld-Synchronisierintervalls auf,
wobei sich seine Position im Intervall alle vier vertikale
Felder wiederholt. Im Stand der Technik wurde die Position
dieses Signals durch Abzählen der vertikalen Felder und Erzeugen
eines Austastsignals nach Maßgabe des Zustandes des
Feldzählers bestimmt. Erfindungsgemäß wird ein Feldzähler zur
Erzeugung des PAL-Burst-Austastsignals dadurch erübrigt, daß
Anfangs- und End-Fenster bzw. -Intervalle vor und hinter den
Ausgleichsimpuls-Intervallen in jedem vertikalen Feld ausgetastet
werden. Das Auftreten eines Übergangs in einem H/2-
Signal, dessen Frequenz die halbe Horizontal-Zeilenfrequenz
ist, innerhalb der Fenster läßt das PAL-Burst-Austastsignal
für jedes Fernseh-Feld genau beginnen und enden, ohne daß dazu
ein Feldzähler notwendig ist.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten
an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Synchronisiergenerators
nach der Erfindung,
Fig. 2 das Blockschaltbild einer genauen Ausbildungsform
des Wellenform-Decoders von Fig. 1,
Fig. 3 das Prinzipschaltbild des Horizontal-Zählers und
der Horizontal-Decoder-Verknüpfungsschaltung des
Wellenform-Decoders nach Fig. 2,
Fig. 4 den Signalplan mit den Ausgangs-Wellenformen des
Horizontal-Zählers nach Fig. 3,
Fig. 5 das Blockschaltbild einer genauen Ausbildungsform
des Vertikal-Zählers von Fig. 2,
Fig. 6 das Prinzipschaltbild einer im Vertikal-Zähler von
Fig. 5 zur Anwendung kommenden Schaltungsanordnung,
Fig. 7, 8, 9, 10 und 11 zusammengenommen das Prinzipschaltbild
der Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
des Wellenform-Decoders von Fig. 2,
Fig. 12 den Signalplan mit Horizontal-Austast- und Synchronisier-
Wellenformen des Wellenform-Decoders von
Fig. 2,
Fig. 13 den Signalplan mit den Vertikal-Austast- und Synchronisier-
Wellenformen des Wellenform-Decoders von
Fig. 2, die dieser gemäß einer 525-Zeilen-Fernsehnorm
erzeugt,
Fig. 14 den Signalplan mit den Vertikal-Austast- und
Synchronisier-Wellenformen des Wellenform-Decoders
von Fig. 2, die dieser gemäß einer 625-Zeilen-
Fernsehnorm erzeugt,
Fig. 15 das Blockschaltbild einer genauen Ausbildungsform
des Hilfsträger-Zählers von Fig. 1,
Fig. 16 das Prinzipschaltbild einer im Hilfsträger-
Zähler von Fig. 15 zur Anwendung kommenden Schaltungsanordnung,
Fig. 17 das Blockschaltbild einer weiteren Ausbildungsform,
bei welcher der Hilfsträger-Zähler zur
Synchronisierung der Taktsignalquelle für den
Wellenform-Decoder verwendet wird,
Fig. 18 den Signalplan mit Wellenformen, nach welchen
sich die Erzeugung eines PAL-Burst-Austastsignals
in einem 625-Zeilen-System richtet,
Fig. 19 den Signalplan mit Wellenformen, nach welchen
sich die Erzeugung eines PAL-Burst-Austastsignals
in einem 525-Zeilen-System richtet.
Der Synchronisiergenerator nach Fig. 1 umfaßt einen Hilfsträger-
Zähler 10 und einen Wellenform-Decoder 12. Normwahl-
Steller 8 werden zur Programmierung des Synchronisiergenerators
für die Erzeugung einer bestimmten Fernsehnorm verwendet.
Die Leitung 14 dient zur Auswahl entweder eines 625-
Zeilen-Bildes oder eines 525-Zeilen-Bildes. Die Leitung 16
wird zur Auswahl entweder der PAL-, NTSC-, SECAM- oder der
PAL-M-Fernsehnorm verwendet. Die logischen Signalpegel bzw.
Schaltwerte für die Normwahl-Steller 8 gehen aus Tabelle 1
am Schluß der Beschreibung hervor. Die Tabelle zeigt, daß ein
Schaltwert Null auf der Leitung 14 ein 525-Zeilen-Bild wählt,
während ein Schaltwert 1 auf der Leitung 14 ein 625-Zeilen-
Bild wählt. Die PAL- oder die NTSC-Norm wird durch Beaufschlagung
der Leitung 16 mit dem Schaltwert 1 gewählt, während
die Beaufschlagung mit einem Schaltwert Null die PAL-M- oder
SECAM-Fernsehnorm wählt. Die Normwahl-Steller können zur Programmierung
des Synchronisiergenerators für eine spezielle
Fernsehnorm verwendet werden, die mit einer bestimmten Anzahl
von Zeilen pro Bild arbeitet. Beispielsweise führen ein
Schaltwert Null auf der Leitung 14 und ein Schaltwert Eins auf
der Leitung 16 zur Erzeugung eines 525-Zeilen-NTSC-Synchronisiersignals.
In ähnlicher Weise führen ein Schaltwert Eins auf der Leitung
14 und ein Schaltwert Null auf der Leitung 16 zur Erzeugung
eines 625-Zeilen-SECAM-Synchronisiersignals durch den Synchronisiergenerator.
Der Hilfsträger-Zähler 10 umfaßt einen programmierbaren Zähler,
welcher den Farb-Hilfsträger durch eine geeignete ganze Zahl
teilt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das eine Frequenz
H/4 hat, wobei H die (horizontale) Zeilenfrequenz ist. Wie
noch aus der Erläuterung der Ausbildungsform von Fig. 17 hervorgehen
wird, kann das H/4-Signal zur Synchronisierung einer
Taktimpulsquelle für den Wellenform-Decoder 12 verwendet
werden.
Der Wellenform-Decoder 12 erhält Eingangssignale von den Normwahl-
Stellern 8 und einem 134H-Taktsignal auf der Leitung 32,
wobei H die horizontale Abtastfrequenz der ausgewählten Fernsehnorm
bedeutet. Die Normwahl-Leitungen bestimmen die Horizontal- und die Vertikal-Austast- und Synchronisierimpuls-
Taktung für die ausgewählte Fernsehnorm.
Der 134H-Takt teilt jede horizontale Zeile in 134 gleiche Zeitperioden.
Diese Impulse werden zur genauen Definition der
Vorder- und der Hinterkanten sowie der Dauer der Horizontal-
und der Vertikalimpulse bei jeder der vier Fernsehnormen verwendet.
Tabelle 2 stellt die Impulsbreiten-Anforderungen bei
den 525- und den 625-Zeilen-Systemen und die tatsächlichen Impulsbreiten
dar, wie sie von einer Ausführungsform nach der
Erfindung erzeugt werden. Die gegenwärtigen Minimum- und
Maximum-Impulsbreiten, die in Tabelle 2 für die 525- und die
625-Zeilen-Systeme gezeigt sind, können im CCIR-Report 624,
Tabellen I, I-1 und I-2 in Vol IX des Berichtes der 13.
Plenarversammlung, abgehalten in Genf, Schweiz, im Jahre 1974,
nachgeschlagen werden. In den USA werden die Impulsbreiten-
Anforderungen für das NTSC-System von der Federal Communications
Commission in Zusammenarbeit mit der Electronic Industries
Association (EIA) festgelegt. Zusätzlich zu den gegenwärtigen
CCIR- und FCC-Impulsbreiten-Anforderungen zeigt die Tabelle 2,
die am Schluß der Beschreibung angefügt ist, auch die engeren
Impulsbreiten-Anforderungen, welche für das NTSC-System vom
EIA Engineering Department Broadcast Television Systems
Committee empfohlen worden sind.
Diese engeren Impulsbreiten-Anforderungen, auch bekanntgeworden
als "BTS-Norm", können im Anhang I des EIA Television
Systems Bulletin No. 4, betitelt "EIA Recommended Practice
For Horizontal Sync, Horizontal Blanking And Burst Timing In
Television Broadcasting" und publiziert im SMPTE-Journal,
Vol. 86, Januar 1977, nachgeschlagen werden. Die BTS-Norm
ist vorgeschlagen worden, nachdem von Industrie-Organisationen
durchgeführte Felduntersuchungen gezeigt haben, daß Veränderungen
der zeitlichen Lage der Horizontal-Synchronisierung
und des Burst (Farbsynchronisier-Impuls) innerhalb der FCC-
Toleranzen für Farbfernsehsignale der Grund für verschiedene
Programm-Ungleichmäßigkeiten beim häuslichen Fernsehempfänger
sind. Die BTS-Normen liegen sämtlich innerhalb des Bereiches
der FCC-Werte und werden gegenwärtig von vielen Rundfunkanstalten
in Vorwegnahme der Einführung der Norm durch die FCC
verlangt.
Durch Auswahl einer Taktfrequenz von 134H bei der Erfindung
ist es möglich, daß der Synchronisiergenerator die CCIR-, die
FCC- und die BTS-Normen erfüllt. Außerdem haben Sende-Erfahrungen
gezeigt, daß das kritischste Synchronisiersignal der
Horizontal-Austastimpuls ist. Dieser Impuls wird dem Gesamt-
Video-Signal in einer Fernsehkamera hinzugefügt und erfährt
zahlreiche Änderungen, während das Video-Signal vor seiner
Rundfunk-Übertragung in Signalverarbeitungsgeräten demoduliert,
abgetrennt, regeneriert und rekombiniert wird. Während dieser
Verarbeitung wird das Horizontal-Austastintervall häufig durch
bandbreiten-begrenzende Verarbeitungseinheiten und durch Übertragungsleitungen
in seiner Dauer "gedehnt". Eine Rundfunkübertragung
mit gedehntem Horizontal-Austastintervall verletzt
aber nicht nur die örtlichen Rundfunk-Regeln, sondern führt
auch zur unerwünschten Ausbildung schwarzer Randstreifen im
Fernsehbild des Heimempfängers. Mit der vorliegenden Erfindung
wird dieses Problem gelöst, indem ein NTSC-Horizontal-Austastimpuls
mit einer Dauer von 10,91 Mikrosekunden erzeugt wird,
was bis auf eine Abweichung von 0,01 Mikrosekunden mit dem
nominalen BTS-Wert von 10,90 Mikrosekunden übereinstimmt und
sehr gut innerhalb des FCC-Maximalwertes von 11,1 Mikrosekunden
liegt. Bis man bei der bevorzugten 134H-Taktfrequenz angekommen
war, sind auch andere Taktfrequenzen untersucht worden.
Mit einer 82H-Taktfrequenz konnte sowohl die BTS- als auch
die CCIR-Norm erfüllt und außerdem ein Flipflop im Wellenform-
Decoder erspart werden. Jedoch würde ein 82H-Takt zu einer
Dauer des Horizontal-Austastimpulses von 10,97 Mikrosekunden
führen, was nicht so nahe am nominalen BTS-Wert von 10,9 Mikrosekunden
wie der Austastimpuls liegt, der von einem 134H-Takt-
System erzeugt wird. Aus diesem Grunde wurde der 82H-Takt nicht
genommen. Ein 110H-Takt erfüllt alle CCIR-Regeln bzw. -Anforderungen,
aber die Vorder-Schwarzschulter-Impulsbreite von 1,74
Mikrosekunden genügt der BTS-Norm nicht. In gleicher Weise erfüllen
auch Taktfrequenzen von 186H und 192H alle Norm-Anforderungen
mit Ausnahme der Werte für die Vorder-Schwarzschulter-
Impulsbreite.
Von höheren Taktfrequenzen, wie zum Beispiel 204H, 216H, 228H,
244H und 256H wurde festgestellt, daß sie allen CCIR- und BTS-
Norm-Anforderungen genügen. Jedoch liegen alle diese Taktsignalfrequenzen
oberhalb von 3 MHz und erfordern deshalb
den Einsatz teurerer, sehr schneller Logik im Wellenform-
Decoder. Deshalb wurden diese Taktfrequenzen sämtlich zugunsten des 134H-Taktes verworfen, der Signalfrequenzen von
ungefähr 2,1 MHz benötigt.
Der Wellenform-Decoder 12 von Fig. 1 bekommt sieben weitere
Eingangssignale, welche weitere Funktionsmerkmale des Synchronisiergenerators
ergeben. Das Beginn-Signal, kurz BEG-
Signal, wird dazu verwendet, alle Zähler und Flipflops des
Wellenform-Decoders und des Hilfsträger-Zählers, die nicht
durch andere Eingangssignale rückgesetzt werden, in einen Ausgangszustand
zu setzen. Das Signal ist für die Überprüfung
des Wellenform-Decoders nützlich.
Mit dem Vertikal-Setz-Signal, kurz dem VSE-Signal, am Eingang
können die Zähler des Wellenform-Decoders an den Beginn eines
Vertikal-Synchronisierintervalls rückgesetzt werden. Dieser
Eingang kann zur Synchronisierung des Wellenform-Decoders mit
einer äußeren Vertikal-Synchronisiersignal-Quelle verwendet
werden.
Die Setzen H-, Setzen H/2-, Rücksetzen H- und Rücksetzen H/2-
Eingänge, im folgenden kurz HSE-, H/2SE-, HRS- und H/2RS-
Eingänge oder -Signale genannt, können zur Synchronisation der
horizontalen Austast- und Synchronisiersignale mit einer
äußeren Horizontal-Synchronisiersignal-Quelle verwendet werden.
Da sowohl die Setz- als auch die Rücksetzeingänge für die H-
und H/2-Flipflops zugänglich sind, kann der Wellenform-Decoder
in den Ausgangszustand am Beginn jedes der vier unterscheidbaren
Felder des PAL- oder PAL-M-Systems gebracht werden und
außerdem bei jedem der zwei unterscheidbaren Felder des NTSC-
oder des SECAM-Systems, weshalb der Synchronisiergenerator in
jedem System mit einer Referenz-Synchronisierquelle präzise
phasenverriegelt werden kann.
Der Austast-Kontroll-Eingang, im folgenden kurz AKO-Eingang
bzw. -Signal genannt, wählt einen von zwei Zuständen aus. Bei
einem ersten Zustand erzeugt der Synchronisiergenerator die
für die ausgewählte Fernsehnorm notwendigen System-Austast-
Impulse, im folgenden kurz SYSA-Impulse genannt. Wenn sich
das AKO-Signal in einem zweiten Zustand befindet, ergibt
das SYSA-Signal am Ausgang fortlaufend Horizontal-Austastimpulse,
also auch während des Vertikal-Austastintervalls.
Die Sendeanstalt kann dann extern einen nicht normgemäßen
Vertikal-Austastimpuls während des Vertikal-Austastintervalls
erzeugen, falls dies gewünscht wird.
Der Wellenform-Decoder 12 von Fig. 1 erzeugt 14 Ausgangssignale.
Das Gesamt-Synchronisiersignal, im folgenden kurz
GESS-Signal genannt, enthält sowohl Horizontal- als auch
Vertikal-Synchronisierimpulse. Das Horizontal-Ablenk/Chroma-
Signal, im folgenden kurz HALC-Signal genannt, wird während
jedes Horizontal-Synchronisierintervalls erzeugt und zur
Triggerung des Horizontal-Ablenksystems der Fernsehkamera
verwendet. Das HALC-Signal wird außerdem beim SECAM-System
zum Austasten des Chroma-Signals in der Kamera am Beginn
jeder horizontalen Zeile verwendet. Das Horizontal-Vorrück/
Verzögerungs-Signal, im folgenden Horizontal-Schiebe-Signal
oder auch kurz HSCH-Signal genannt, geht dem Horizontal-
Synchronisierintervall um eine bestimmte Zeit voraus und kann
in Verbindung mit dem H/4-Signal zur Synchronisierung des
Wellenform-Decoders 12 mit einem von außen kommenden Farb-
Hilfsträger verwendet werden. Das HSCH-Signal wird im einzelnen
an Hand von Fig. 17 noch erläutert werden.
Das H/2-Signal umfaßt Impulse, die mit der Hälfte der Horizontal-
Zeilenfrequenz auftreten. Dieses Signal kann zur Angabe
der Farbphase im PAL-System dienen. Das 2H-Signal läßt sich
zur Erzeugung eines externen Vertikal-Austastsignals verwenden,
da es in Halbzeilen-Intervallen gleichzeitig mit den Ausgleichsimpulsen
auftritt.
Das System-Austast- bzw. SYSA-Signal ist eine Impulsreihe, die
sowohl die Horizontal- als auch Vertikal-Austastsignale enthält.
Die Horizontal-Austastimpulse haben für die 525-Zeilen-
und die 625-Zeilen-Systeme unterschiedliche Impulsbreiten,
die aus Tabelle 2 am Schluß der Beschreibung hervorgehen.
Während des Vertikal-Synchronisierintervalls hat der SYSA-
Impuls eine Dauer von 21 vollen Zeilen beim 525-Zeilen-System
und von 25 vollen Zeilen beim 625-Zeilen-System. Das PAL-
Austast-Signal, im folgenden kurz PALA-Signal genannt, tritt
zu verschiedenen Zeiten innerhalb des Vertikal-Synchronisierintervalls
in den vier Feldern des PAL-Systems auf. Das
Schmal-Vertikal-Austast-Signal, im folgenden kurz VSMA-Signal
genannt, hat eine Impulsdauer von 20 Zeilen während des
Vertikal-Synchronisierintervalls beim 525-Zeilen-System und
von 20,5 Zeilen während des Vertikal-Synchronisierintervalls
beim 625-Zeilen-System. Dieses VSMA-Signal wird von denjenigen
nach der NTSC-Norm arbeitenden Sendeanstalten benutzt, die
ein Vertikal-Austastintervall wünschen, das kürzer als das
normgemäße System-Austast- bzw. SYSA-Intervall von 21 Zeilen
ist. Der 20 Zeilen dauernde VSMA-Impuls kann anstelle der
21 Zeilen dauernden Vertikal-Komponente von SYSA in Verbindung
mit dem zuvor erläuterten AKO-Eingang verwendet werden, der
eine kontinuierliche oder fortlaufende Erzeugung von Horizontal-
Austastimpulsen im SYSA-Signal veranlaßt. Bei dieser Betriebsart
muß das VSMA-Signal mit SYSA mittels einer zusätzlichen
Schaltungsanordnung außerhalb des Synchronisiergenerators
kombiniert werden.
Das BURST-Signal wiederholt sich mit der Horizontal-Zeilen-
Frequenz und wird zur Tastung des Farbsynchronisier- bzw.
Burst-Signals während der hinteren Schwarzschulter des Horizontal-
Synchronisierintervalls benutzt. Das Flaschen-Tast-
Signal, im folgenden Ident- oder auch kurz IDNT-Signal genannt,
ist ein Chrominanz- bzw. Farbart-Synchronisierimpuls
beim SECAM-System. Der IDNT-Impuls wird zur Tastung von Farb-
Bursts während des Vertikal-Austastintervalls beim SECAM-
System benutzt.
Das V/2-Signal ist ein Bildfrequenz-Impulssignal, das zur
Synchronisierung von Video-Magnetbandgeräten verwendet werden
kann. Das Vertikal-Ablenk-Signal, im folgenden kurz VAL-Signal
genannt, wird zur Triggerung der Vertikal-Ablenkschaltung
einer Fernsehkamera verwendet. Das Vertikal-Vorauseil-Signal,
im folgenden kurz VVOR-Signal genannt, geht dem Vertikal-
Synchronisierintervall um eine bestimmte Zeit vor und kann
zur Synchronisierung von Video-Magnetbandgeräten verwendet
werden.
Das Feld-Kennungs-Signal, im folgenden kurz FEKN-Signal genannt,
ergibt einen mit einem Viertel der Feldfrequenz sich
wiederholenden Impuls, der die Identifizierung eines der vier
unterscheidbaren Felder beim PAL-Fernsehsystem gestattet.
Das FEKN-Signal kann in Video-Magnetgeräten zur schnellen
Synchronisierung des Synchronisiergenerators verwendet werden,
indem irgendeines der vier Felder unmittelbar nach dem identifizierten
Feld erzeugt wird. Das FEKN-Signal ermöglicht es
also dem Synchronisiergenerator, das Feld 4 unmittelbar
nach Feld 1 zu erzeugen, wodurch eine Synchronisation innerhalb
eines einzigen Feld-Intervalls möglich ist, ohne daß
die drei dazwischenliegenden Felder nacheinander durchlaufen
werden müssen.
Fig. 2 stellt ein genaueres Blockschaltbild des Wellenform-
Decoders 12 von Fig. 1 dar. Ein Horizontal-Zähler 30 wird
vom 134H-Taktsignal über die Leitung 32 getaktet. Der
Horizontal-Zähler 30 teilt das 134H-Taktsignal durch einen
Teilerfaktor 67 und erzeugt so ein 2H-Signal auf der Leitung
42. Das 2H-Signal gelangt zu einem (mit dem Teilerfaktor 2
arbeitenden) :2-Zähler 34 und zu einem Vertikal-Zähler 40.
Ausgangssignale von den einzelnen Flipflop-Stufen des H-
Zählers 30 gelangen zu einer Horizontal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
50 und zu einer Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 über eine Mehrfach-Leitung 44. Der :2-Zähler 34
erzeugt ein H-Signal, welches zur H-Decoder-Verknüpfungsschaltung
50 und zur V-Decoder-Verknüpfungsschaltung 60 gelangt.
Das H-Signal gelangt außerdem zu einem :2-Zähler 36,
der ein H/2-Signal erzeugt, das zur V-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 gelangt.
Der V-Zähler 40 teilt ein Signal mit der Frequenz 2H durch
525 oder 625, je nachdem, was mittels des 625/525-Auswahlsignals
auf der Leitung 14 ausgewählt wurde. Der V-Zähler 40
erzeugt ein Ausgangssignal auf der Leitung 48, welches mit
der Vertikal-Intervallfrequenz wiederkehrt. Individuelle Ausgänge
von verschiedenen Flipflop-Stufen des V-Zählers 40 gelangen
zur V-Decoder-Verknüpfungsschaltung 60 über eine Mehrfach-
Leitung 46. Das mit der Vertikalfrequenz auftretende
Signal auf der Leitung 48 gelangt zu einem :2-Zähler 38, der
das V/2-Signal erzeugt, welches die Fernseh-Bildfrequenz hat.
Die H-Decoder-Verknüpfungsschaltung 50 erzeugt am Ausgang
das HALC-Signal und das HSCH-Signal. Die V-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 erzeugt die verbleibenden Synchronisier-
Ablenk- und Austastsignale für die ausgewählte Fernsehnorm.
In Fig. 3 sind der Horizontal-Zähler 30 und die Horizontal-
Decoder-Verknüpfungsschaltung 50 des Wellenform-Decoders mit
weiteren Einzelheiten gezeigt. Bei dem H-Zähler 30 handelt es
sich um einen synchronen Vorgriff-Zähler, der mit 7 Trigger-
Flipflops zur Teilung des 134H-Taktes durch 67 arbeitet. Der
Horizontal-Zähler wurde unter Verwendung von (konzentrisch geschlossenen
Logik-)CCL-Digital-Schaltungen in COS-MOS-Technik
der Firma RCA verwirklicht. Versuche haben gezeigt, daß CCL-
Trigger-Flipflops eine Ausbreitungsverzögerung vom Eingang
zum Ausgang von ungefähr 40 Nanosekunden haben. In ähnlicher
Weise haben zwei Eingangs-Verknüpfungsglieder, zum Beispiel
die Glieder 124 bis 136 in Fig. 3, eine Ausbreitungsverzögerung
von ungefähr 20 Nanosekunden. Diese Messungen wurden
bei einer Speisespannung von 10 Volt durchgeführt. Wenn der
Horizontal-Zähler 30 als Durchlauf-Zähler ausgeführt wäre,
würde sich die gesamte Zähler-Verzögerung als die Summe der
Ausbreitungsverzögerungen jeder Stufe ergeben, was zu einer
gesamten Ausbreitungsverzögerung von 280 Nanosekunden führen
würde. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, beträgt die Frequenz des
134H-Taktes für das 525-Zeilen-System 2,108 MHz, was einer
Taktperiode von 474 Nanosekunden entspricht. Daher würde die
Zeitdauer, die Taktimpulse zum Durchlaufen eines ganzen 7
stufigen Durchlauf-Zählers benötigen, mehr als die Hälfte
der Taktimpulsperiode betragen. Bei niedrigeren Speisespannungen
kann die Ausbreitungsverzögerung sogar die Taktimpulsperiode
überschreiten.
Die auf Ausbreitungsverzögerungen beruhenden Probleme werden
noch deutlicher bei der Horizontal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
50 und der Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 gemäß Fig. 2. Wie Fig. 3 zeigt, haben die Horizontal-
Zähler-Stufen 100 bis 112 individuelle Ausgänge A bis G. Diese
individuellen Ausgänge und die dazu inversen Ausgänge bis
werden in den Verknüpfungsschaltungen 50 und 60 zur Erzeugung
aller Ablenk-, Austast- und Synchronisiersignale für den Synchronisiergenerator
verwendet. Beispielsweise richtet sich
das Setzen und Rücksetzen des HSCH-Flipflops 122 in Fig. 3
nach den Zuständen der Horizontal-Zähler-Ausgangssignale ,
und dem Signal H des Flipflops 34. Wenn als Horizontal-Zähler
30 ein Durchlauf-Zähler verwendet würde, würde dieser zwischenzeitliche
Übergangszustände während des Durchlaufs des Taktimpulses
durch den Zähler von der ersten zur letzten Stufe
annehmen. Diese Übergangszustände benötigen eine endliche
Zeitspanne für die Ausbreitung durch die H- und die V-Decoder-
Verknüpfungsschaltung, wobei sie ungewollte Setz- und Rücksetzsignale
für die Ausgangs-Flipflops, zum Beispiel das HSCH-
Flipflop 122 ergeben und so die Ursache für die Erzeugung unvorhersehbarer
Wellenformen bzw. Signale durch den Synchronisiergenerator
sind.
Die mit der Ausbreitungsverzögerung in Zusammenhang stehenden
Probleme sind bei dem Horizontal-Zähler 30 nach Fig. 3 beseitigt.
Die Verknüpfungsglieder 124 bis 140 geben dem Zähler
eine "Vorgriff"-Eigenschaft oder -Fähigkeit, wodurch jedes
Flipflop ein Eingangssignal zeitlich vor dem Taktimpuls erhält,
bei welchem es seinen Zustand ändern soll. Beispielsweise
ändert das Flipflop 104 seinen Zustand nur dann, wenn die Flipflops
100 und 102 beide nach dem vorherigen Taktimpuls gesetzt
sind. Das Norglied 128 stellt diesen Zustand fest, indem es
einen hohen Schaltwert zum Triggereingang des Flipflops 104
liefert, wenn beide inversen Ausgänge und einen niedrigen
Schaltwert führen. Daher wird beim nächsten Taktimpuls das
Flipflop 104 seinen Zustand ändern, während die Flipflops
100 und 102 beide in den rückgesetzten Zustand umschalten.
In gleicher Weise bereitet das Nandglied 130 den Triggereingang
des Flipflops 106 für einen Zustandswechsel beim nachfolgenden
Taktimpuls vor, nachdem die Flipflops 100, 102 und 104 gesetzt
sind. Das Nandglied 130 erhält einen hohen Schalt
wert vom Norglied 128, wenn die Flipflops 100 und 102 gesetzt
sind, sowie einen hohen Schaltwert vom Ausgang C des Flipflops
104, wenn dieses gesetzt ist. Wenn beide Eingänge des Nandgliedes
130 einen hohen Schaltwert führen, gibt es am Ausgang
einen niedrigen Schaltwert ab, woraufhin das Flipflop 106 beim
nächsten Taktimpuls seinen Zustand ändert. Dies liegt daran,
daß das Flipflop 106 einen inversen Triggereingang hat,
welcher einen Zustandswechsel bei einem Eingangssignal von
niedrigem Schaltwert hervorruft.
Die Glieder 132, 134 und 136 arbeiten in gleicher Weise wie
die Glieder 128 und 130. Hieraus ergibt sich, daß die Flipflops
100 bis 112 des H-Zählers 30 ihren Zustand gleichzeitig
ändern und sich nach einer Ausbreitungsverzögerung von 40
Nanosekunden in einem stabilen Zustand befinden. Anschließend
machen die Glieder 124 bis 136 einen "Vorgriff" auf den
nächsten Taktimpuls, indem sie die Ausgänge der in der Kette
vorhergehenden Glieder abtasten und die Triggereingänge der
Flipflops 100 bis 112 für einen Übergang beim nächsten Taktimpuls
vorbereiten. Zwar gibt es bei der Stabilisierung der
Glieder 124 bis 136 aufgrund einer Zustandsänderung der in der
Kette vorangehenden Glieder eine begrenzte Durchlauf-Verzögerung,
jedoch beträgt die Ausbreitungszeit zur Stabilisierung
aller 7 Glieder im schlimmsten Fall insgesamt nur 7×20 Nanosekunden,
also 140 Nanosekunden. Deshalb befinden sich die
Verknüpfungsglieder früh vor dem nächsten 134H-Taktimpuls in
einem stabilen Zustand. Außerdem hat diese Ausbreitungsverzögerung
in den Verknüpfungsgliedern keinen Einfluß auf die
Ausgänge der Flipflops 100 bis 112, die, wie oben erläutert,
außer für die ersten 40 Nanosekunden einer Taktperiode in
einem stabilen Zustand bleiben.
Da der H-Zähler 30 ein :67-Zähler ist, müssen Mittel zur Rückführung
des Zählers in seinen Anfangszustand nach der Zählung
von 67 134H-Taktimpulsen vorgesehen sein. Eine Methode zur
Rückstellung eines Zählers besteht darin, ein verknüpftes
Steuersignal zu erzeugen, wenn die Zustände der einzelnen
Flipflop-Stufen der Erreichung der gewünschten Maximal-Zählung
entsprechen. Das Steuersignal wird dann zur Rückstellung aller
Zähler-Stufen in den Anfangszustand verwendet. Es würde jedoch
festgestellt, daß das gleichzeitige Rückstellen aller Flipflops
des Horizontal-Zählers unzweckmäßig lange dauert und zur Erzeugung
der unstabilen, oben erläuterten Übergangszustände
führt. Da außerdem die gewünschte Maximal-Zählung eines Zählzyklus
gleichzeitig die erste Zählung des nächsten Zählzyklus
ist, befindet sich der Zähler für einen Teil der ersten Taktperiode
des nachfolgenden Zählzyklus in einem ungeeigneten Zustand
(Maximal-Zählung). Ferner muß der Rücksetzimpuls einerseits
den Flipflops während einer ausreichend großen Zeitspanne
zugeführt werden, damit die Rücksetzung sichergestellt
ist, und andererseits in einer ausreichenden Zeitspanne wieder
entfernt werden, damit die Flipflops beim nächsten Taktimpuls
richtig getaktet werden können. Diese Probleme sind beim
Horizontal-Zähler der Erfindung durch die Verwendung einer
neuartigen Verknüpfungs-Technik beseitig, bei welcher der
Zähler in seinen Anfangszustand zurückgestellt wird, ohne daß
dazu ein Rückstell-Steuerimpuls notwendig ist.
Die Flipflops 100 bis 110 zählen die ersten 64 134H-Taktimpulse
in normaler Weise, wobei sie mit einer Zählung 0 beginnen und
mit einer Zählung 63 aufhören, zu deren Zeitpunkt alle Flipflops
100 bis 110 im gesetzten Zustand sind. Die Zählfolge ist
teilweise in Fig. 4 dargestellt, in welcher die Linien A
bis G die Ausgänge der Flipflops 100 bis 112 darstellen.
Fig. 4 zeigt, daß bei der Zählung 63 die Ausgänge A bis F
sämtlich im gesetzten Zustand sind. Ausgang G des Flipflops
112 befindet sich ebenfalls im gesetzten Zustand, da dieses
Flipflop normalerweise im gesetzten Zustand ist. Nach der
Zählung 63 führen beide Eingänge des Norgliedes 136 niedrigen
Schaltwert, und sein 2H-Impuls-Ausgang hat hohen Schaltwert.
Der 2H-Impuls gelangt zum Norglied 140, was einen niedrigen
Schaltwert am Triggereingang des Flipflops 112 ergibt. Beim
nächsten Taktimpuls schalten die Ausgänge A bis F auf niedrigen
Schaltwert um, ebenfalls der Ausgang G des Flipflops 112. Der
Ausgang des Flipflops 112 nimmt hohen Schaltwert an, der
zu einem Eingang des Nandgliedes 124 gelangt. Das Ausgangssignal
des Nandgliedes 124 bleibt auf hohem Schaltwert,
da der Ausgang B des Flipflops 102 zu diesem Zeitpunkt niedrigen
Schaltwert führt. Der Zähler wird bis zur Zählung bzw.
dem Zählzustand 2, oder 66, nach den nächsten 2 Taktimpulsen
weitergeschaltet, zu welcher Zeit dann der Ausgang B des
Flipflops 102 hohen Schaltwert hat, vgl. Fig. 4. Da nun
beide Eingänge des Nandgliedes 124 hohen Schaltwert haben,
ist jetzt das Ausgangssignal auf niedrigem Schaltwert,
was das Flipflop 100 daran hindert, beim nächsten Taktimpuls
in den gesetzten Zustand überzugehen. Der Ausgangsimpuls
gelangt ferner zum Nandglied 126, wodurch der Ausgang B
des Flipflops 102 beim nächsten Taktimpuls seinen Zustand
ändert. Der Ausgang B des Flipflops 102 ist außerdem mit einem
Eingang des Norgliedes 138 verbunden, was einen niedrigen
Schaltwert am Ausgang des Norgliedes 138 ergibt. Da jetzt
beide Eingänge des Norgliedes 140 niedrigen Schaltwert führen,
ist sein Ausgang auf hohem Schaltwert, was eine Zustandsänderung
des Flipflops 112 beim nächsten Taktimpuls ergibt. Deshalb
wird beim nächsten Taktimpuls des 134H-Taktes, bei dem
es sich um die 68ste Zählung des Taktes handelt, das Flipflop
100 nicht gesetzt, während Flipflop 102 rückgesetzt und Flipflop
112 gesetzt wird, vgl. Fig. 4. Dies ist der Anfangszustand
des Horizontal-Zählers. Der Zähler geht anschließend
dazu über, eine weitere Folge von siebenundsechzig 134H-Taktimpulsen
zu zählen.
Der Ausgang des HALC-Flipflops 120 ist ebenfalls in Fig. 4
dargestellt. Dieses Flipflop wird gesetzt, wenn H niedrigen
und 2H hohen Schaltwert hat, was bei der Zählung 63 jedes
zweiten Zyklus des Horizontal-Zählers eintritt. Deshalb tritt
das HALC-Signal einmal pro horizontaler Zeile auf. Der HALC-
Impuls ist nach der Zählung 11 beendet, wenn sich die Signale
A, B und D sämtlich auf hohem Schaltwert befinden.
Das HSCH-Flipflop 122 arbeitet in gleicher Weise wie das HALC-
Flipflop. Es befindet sich normalerweise im gesetzten Zustand;
es wird einmal pro horizontaler Zeile bei einer Zählung von
36 rückgesetzt und 16 Taktimpulse später bei einer Zählung von
52 wieder gesetzt.
Das Flipflop 34 in Fig. 3 teilt das 2H-Signal vom Verknüpfungsglied
136 durch den Teilerfaktor 2 und erzeugt so ein
Signal H mit der Horizontal-Zeilenfrequenz. Dieses Flipflop
kann durch die äußeren HSE- und HRS-Signale gesetzt bzw. rückgesetzt
werden.
Das Flipflop 36 teilt das Signal H vom Flipflop 34 durch den
Teilerfaktor 2 und erzeugt ein H/2-Signal. Da der Triggereingang
des Flipflops 36 ebenfalls durch den -Impuls vorbereitet
wird, ändert das H/2-Signal seinen Zustand 3 Taktimpulsperioden
nach dem Auftreten der H- und 2H-Impulse. Das Flipflop
36 kann ferner mittels der externen H/2SE- und H/2RS-
Eingangs-Signale gesetzt bzw. rückgesetzt werden.
Fig. 5 zeigt Einzelheiten des Vertikal-Zählers 40. Um mit
einem Minimum an Zähler-Stufen auskommen zu können, wenn entweder
im 525- oder im 625-Zeilen-System gearbeitet wird, ist
der Zähler in zwei Stufen 52 und 54 unterteilt, von denen die
Stufe 52 entweder mit dem Teilerfaktor 25 oder dem Teilerfaktor
21 und die Stufe 54 mit dem Teilerfaktor 25 arbeitet.
Die Stufe 52 erhält ein Eingangssignal auf der Leitung 14
vom Normwahl-Steller 8, welches den für die Zeilenzahl von
625 oder 525 der ausgewählten Fernsehnorm richtigen Teilerfaktor
festlegt. In einem 625-Zeilen-System teilt der Zähler
bzw. die Stufe 52 ein Fortschalt-Signal auf einer Leitung 56
durch den Teilerfaktor 25. Das im folgenden kurz FST-Signal
genannte Fortschalt-Signal ist ein getastetes Signal, das
von bestimmten Ausgängen des Horizontal-Zählers abgeleitet
ist und mit der 2H-Frequenz wiederkehrt. Für ein 525-Zeilen-
System teilt die Stufe 52 das FST-Signal durch 21. Der Ausgang
der Stufe 52 gelangt zur :25-Stufe 54, wo das FST-Signal
weiter herabgeteilt wird. Das am Ausgang der Stufe bzw. des
Zählers 54 auf der Leitung 48 erscheinende Signal V kehrt mit
der Vertikal-Intervallfrequenz wieder. Der Vertikal-Zähler 40
teilt also das FST-Signal, das die Frequenz 2H hat, durch 25
mal 25, oder 625, für ein 625-Zeilen-System, und durch 21 mal
25, oder 525, für ein 525-Zeilen-System.
Fig. 6 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform des Vertikal-
Zählers 40. Die Zähler-Stufe 52 ist in zwei separat getaktete
Stufen aufgeteilt. Die erste Stufe besteht aus den Flipflops
62, 64 und 66, während die zweite Stufe aus den Flipflops 68,
70 und 72 besteht. Die erste Stufe wird durch den FST-Impuls
auf Leitung 56 getastet, der von einem Norglied 58 erzeugt wird.
Der FST-Impuls entsteht beim gleichzeitigen Auftreten der Flipflop-
Ausgänge D, E, F und G des Horizontal-Zählers 30. Der FST-
Impuls beginnt bei der Zählung 56 und endet nach der Zählung
63 des Horizontal-Zählers, vgl. Fig. 4.
Da die Flipflops der Vertikal-Zähler-Stufen 52 und 54 nicht
alle synchron getaktet werden, sondern vielmehr in Dreier-
Gruppen, entsteht eine gewisse Ausbreitungsverzögerung zwischen
der Vorderkante des FST-Impulses auf der Leitung 56 und dem
Setzen oder Rücksetzen des letzten Flipflops 84. Obwohl die
Ausgänge der einzelnen Flipflop-Stufen zur Erzeugung von Änderungen
bei den Ausgangssignalen der Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 verwendet werden, hat die Ausbreitungsverzögerung
der Stufen 52 und 54 des Vertikal-Zählers keinen
nachteiligen Effekt auf das System, und zwar aus zwei Gründen.
Erstens dauert der FST-Taktimpuls acht 134H-Taktperioden und
tritt am Ende einer Horizontal-Zählfolge während der Zählung
56 bis einschließlich 63 auf. Da die Ausgänge der V-Decoder-
Verknüpfungsschaltung zeitlich so abgestimmt sind, daß sie
ihren Zustand am oder kurz nach Beginn eines Horizontal-Zähler-
Zyklus ändern, gibt das Takten des Vertikal-Zählers am Ende
der vorherigen 67-Zählungs-Folge genügend Zeit für das Abklingen
der Ausbreitungsverzögerungen des Vertikal-Zählers,
bevor die Ausgänge des Vertikal-Zählers von der V-Decoder-
Verknüpfungsschaltung während des nächsten Horizontal-Zähler-
Zyklus verwendet werden. Zweitens ist ersichtlich, daß sämtliche
Signalausgänge der V-Decoder-Verknüpfungsschaltung 60
vom 134H-Takt synchron getaktet werden, was sicherstellt, daß
die Ausgangssignale der V-Decoder-Verknüpfungsschaltung synchron
am oder nach Beginn eines Horizontal-Zähler-Zyklus auftreten.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird die Zähler-Stufe 52 so gesteuert,
daß sie den FST-Takteingang entweder durch 21 oder
durch 24 teilt, was vom Zustand des 625/525-Steuersignals
auf der Leitung 14 abhängt. Die Flipflops 62, 64 und 66 werden
vom FST-Takt synchron getaktet, und ihre Ausgänge werden zur
Erzeugung eines Signals Q am Ausgang des Nandgliedes 302 verknüpft.
Das Signal Q wird zur synchronen Taktung der Flipflops
68, 70 und 72 in der Zähler-Stufe 52 verwendet. Die Ausgangssignale
M, N und P der Flipflops 68, 70 und 72 werden in einem
Nandglied 304 miteinander kombiniert und ergeben ein Rückkopplungs-
Steuersignal U.
Das Ausgangssignal M der Zähler-Stufe 52 wird zum synchronen
Takten der Flipflops 74, 76 und 78 der :25-Zähler-Stufe 54
verwendet. Das Ausgangssignal T des Flipflops 78 wird zum synchronen
Takten der Flipflops 80, 82 und 84 verwendet. Die Ausgangssignale
S und T der Flipflops 76 und 78 werden im Nandglied
306 kombiniert und ergeben das Rückkopplungs-Steuersignal
V. In gleicher Weise werden Ausgangssignale X und Y
von Flipflops 82 und 84 in einem Nandglied 308 zur Erzeugung
eines Rückkopplungssignals Z kombiniert. Die Ausgangssignale
V, und werden im Norglied 310 zur Erzeugung eines Vertikal-
Austast-Intervall-Signals, im folgenden kurz VAI-Signal genannt,
mit einer Dauer von 25 Zeilen für ein 625-Zeilen-System
und von 21 Zeilen für ein 525-Zeilen-System miteinander kombiniert.
Die Flipflops des Vertikal-Zählers 40 können beim zweiten
breiten Vertikal-Synchronisierimpuls durch das VSE-Signal in
einen Anfangszustand rückgesetzt werden.
Eine Ausführungsform der Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 ist schematisch in den Fig. 7, 8, 9, 10 und 11 dargestellt.
Die V-Decoder-Verknüpfungsschaltung 60 ist aus Verknüpfungsgliedern
gebildet, welche Ausgangsimpulse des Horizontal-
und des Vertikal-Zählers verwenden, um die Anfangs-
und Endzeiten der verschiedenen Ausgangssignale des Synchronisiergenerators
festzulegen. Die Signalausgänge werden durch
Setzen und Rücksetzen von Flipflops erzeugt, welche mittels
des 134H-Taktes synchron getaktet werden. Die Verwendung von
Verknüpfungsgliedern anstelle separater Zähler für die Steuerung
der Ausgangssignal-Flipflops setzt die Anzahl der für
den Vertikal-Decoder benötigten Bauelemente auf ein Minimum
herab, da Verknüpfungsglieder mit zwei Eingängen normalerweise
mit lediglich vier Transistoren pro Stück auskommen,
während zählende Flipflops normalerweise jeweils 22 Transistoren
benötigen. Der Umstand, daß man bei der Erfindung mit
einer geringen Anzahl von Bauteilen auskommen kann, ist dann
von besonderem Vorteil, wenn der Synchronisiergenerator in
Form einer integrierten Schaltung verwirklicht werden soll.
Für die Signalausgänge werden Flipflops benötigt, um die Synchronisierung
der Ausgangssignale mit dem 134H-Takt sicherzustellen.
Wie aus den Fig. 7 bis 11 hervorgeht, werden alle Signalausgänge
der Vertikal-Decoder-Verknüpfungsschaltung 60 durch
das Setzen und Rücksetzen von D-Flipflops erzeugt, die
mittels des 134H-Taktes synchron getaktet werden. Das V/2-
Ausgangssignal in Fig. 11 wird vom 134H-Takt nicht direkt
getaktet, sondern von dem synchrongesteuerten VAL-Signal abgeleitet.
Die digitale Schaltung, die in den Fig. 7 bis 11 wiedergegeben
ist, wird hier nicht im einzelnen erläutert, da sich
die Wirkungsweise dieser Schaltung dem Fachmann an Hand
ihrer zeichnerischen Darstellung erschließt. Die Ausgangssignale
der in diesen Figuren gezeigten Flipflops können zur
Erzielung einer erhöhten Signalstabilität und Ansteuer-
Kapazität gepuffert werden.
Die Wirkungsweise des Synchronisiergenerators ist durch die
unterbrochenen Wellenformen in Fig. 12 dargestellt. Die dort
gezeigten Wellenformen repräsentieren die mit der Horizontalfrequenz
auftretenden Ausgangssignale des Synchronisiergenerators.
Die Wellenform a stellt den 134H-Takt dar. Der
Horizontal-Zähler 30 schließt zwei volle Zählzyklen ab,
während er von 0 bis 134 zählt. Wie die Wellenform a erkennen
läßt, ist die 134ste Zählung des Horizontal-Zählers die erste
bzw. 0-Zählung der nächsten horizontalen Zeile.
Das Horizontal-Austastintervall des SYSA-Signals ist mit der
Wellenform b dargestellt. Der SYSA-Impuls beginnt am Anfang
einer horizontalen Zeile bei der Zählung 0 und endet für
ein 525-Zeilen-System bei der Zählung 23 und für ein 625-
Zeilen-System bei der Zählung 25.
Der Horizontal-Synchronisier-Impuls, kurz HS-Impuls, ist mit
den ausgezogenen Linien der Wellenform c dargestellt. Der
HS-Impuls beginnt bei der Zählung 3 des 134H-Taktes und endet
bei der Zählung 13. Wenn der Synchronisiergenerator während
des Vertikalintervalls Ausgleichsimpulse liefert, ist der
Impuls fünf 134H-Taktimpulse breit und endet bei der Zählung 8,
was durch die gestrichelte Linie 202 dargestellt ist. Wenn der
HS-Impuls bei der Zählung 8 oder der Zählung 13 nicht beendet
worden ist, beendet ihn die V-Decoder-Verknüpfungsschaltung
60 automatisch bei der Zählung 60, was durch die gestrichelte
Linie 204 wiedergegeben ist. Ein bei der Zählung 3 beginnender
und bei der Zählung 60 endender HS-Impuls ist ein breiter
Vertikal-Impuls, der während des Vertikalintervalls auftritt.
Die Ausgleichsimpulse und die breiten Vertikalimpulse treten
während des Vertikalintervalls in Halbzeilen-Intervallen auf.
Die Ausgleichsimpulse und die breiten Vertikalimpulse, die
während der zweiten Hälfte der horizontalen Zeile auftreten,
sind in der Wellenform c durch gestrichelte Linien 206, 212
und 214 dargestellt. Die Halbzeilen-Ausgleichsimpulse beginnen
an der gestrichelten Linie 206 und enden an der gestrichelten
Linie 212. Die breiten Halbzeilen-Vertikalimpulse beginnen an
der gestrichelten Linie 206 und enden an der gestrichelten
Linie 214. Das Intervall 208 zwischen dem Ende eines breiten
Vertikalimpulses und dem Beginn des nachfolgenden Vertikalimpulses
ist das Vertikal-Sägezahnintervall, dessen Dauer zehn
134H-Taktimpulse beträgt.
Das HALC-Signal ist durch die Wellenform d dargestellt. Dieser
Impuls dauert fünfzehn 134H-Taktimpulse; er beginnt bei der
Zählung 0 und endet bei der Zählung 15.
Das BURST-Signal ist in der Wellenform e gezeigt. Der BURST-
Impuls dauert fünf 134H-Taktimpulse; er beginnt bei der Zählung
14 und endet bei der Zählung 19.
Das H-Signal ist mit der Wellenform f dargestellt. Dieses
Signal hat eine Periode von einer horizontalen Zeile und ändert
seinen Zustand bei den Zählungen 0 und 67 des 134H-Taktes.
Das H/2-Signal ist in Wellenform g gezeigt. Diese Wellenform
hat eine 2-Zeilen-Periode und ändert ihren Zustand bei der
Zählung 3 des 134H-Taktes.
Die Setz- und Rücksetz-Steuerleitungen für die H- und H/2-
Flipflops können dazu verwendet werden, die Wellenformen f und
g von Fig. 12 beginnen zu lassen.
Das HSCH-Signal ist in Wellenform h gezeigt. Dieser Impuls
tritt einmal pro horizontaler Zeile auf; er beginnt bei der
Zählung 103 und endet bei der Zählung 119 des 134H-Taktes. Das
HALC-Signal tritt stets 31 Taktzählungen vor dem Beginn der
nächsten horizontalen Zeile auf und kann zur Synchronisierung
des Synchronisiergenerators mit einer externen Signalquelle
verwendet werden.
Fig. 13 zeigt die Vertikal-Frequenz-Synchronisiersignale, die
vom Synchronisiergenerator für die mit 525 Zeilen arbeitenden
NTSC- und PAL-M-Systeme erzeugt werden. Das IDNT-Signal wird
erzeugt, wenn der Synchronisiergenerator im 525-Zeilen-Modus
arbeitet. Da es sich jedoch um ein SECAM-Norm-Signal handelt,
wird es bei den genannten Systemen für die Sendeeinrichtung
im allgemeinen nicht benötigt. Das FEKN-Signal enthält einen
Impuls am Beginn des Feldes 2, der die Identifizierung dieses
speziellen Feldes ermöglicht. Die Eingangs-Steuersignale des
Synchronisiergenerators können dann zur Synchronisierung des
Synchronisiergenerators mit einem bestimmten Feld während des
nächsten Vertikalintervalls verwendet werden.
Fig. 14 zeigt die mit der Vertikalfrequenz auftretenden Signale
für die mit 625 Zeilen arbeitenden PAL- und SECAM-Systeme. Das
IDNT-Signal ist ein Impuls mit einer Dauer von 9 horizontalen
Zeilen für das SECAM-System, der beim zweiten Horizontal-
Synchronisierimpuls nach dem Vertikal-Intervall beginnt. Das
VSMA-Signal hat eine Dauer von 20,5 Zeilen; es wird für die
PAL- und SECAM-Systeme im allgemeinen nicht benötigt. Der FEKN-
Impuls tritt am Beginn des Feldes 3 bei den 625-Zeilen-Systemen
auf.
Fig. 14 läßt die wechselnde Beziehung zwischen dem PALA-Signal
und dem GESS-Signal für jedes der vier Felder klar erkennen.
In den Feldern 1 und 2 beginnt das PALA-Signal mit dem Auftreten
des letzten Horizontal-Synchronisiersignals vor dem Vertikalintervall.
Im Feld 3 beginnt das PALA-Signal beim vorletzten
Horizontal-Synchronisiersignal vor dem Vertikal-Intervall,
während das PALA-Signal im Feld 4 beim Auftreten des ersten
Ausgleichsimpulses beginnt.
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild mit weiteren Einzelheiten
des Hilfsträger-Zählers 10 von Fig. 1. Ein Vor-Teiler 20 erhält
Eingangssignale über die Normwahl-Leitung 16 und ein
Farb-Hilfsträger-Signal über die Leitung 18. Der Vor-Teiler 20
ist an einen binären Durchlauf-Zähler 22 angeschlossen. Ausgangssignale
vom Durchlauf-Zähler 22 gelangen zu einem Zähler-
Decoder 243, der außerdem Eingangssignale von den Normwahl-
Stellern 8 über die Leitungen 14 und 16 erhält. Ein H/4-Signal
erscheint auf der Leitung 26 am Ausgang des Zähler-Decoders 24.
Ein Rücksetz(RS)-Signal wird ebenfalls dem binären Durchlauf-
Zähler vom Zähler-Decoder zugeführt.
Der Vor-Teiler 20 teilt das Farb-Hilfsträger-Signal durch einen
Teilerfaktor 3 oder 5. Der jeweils zutreffende Teilerfaktor
wird mit dem Normwahl-Signal auf der Leitung 16 festgelegt, vgl.
Fig. 1. Das Farb-Hilfsträger-Signal wird durch 3 geteilt, wenn
die PAL-M- oder die SECAM-Norm gewählt wurde, und durch 5, wenn
entweder die PAL- oder die NTSC-Norm gewählt wurde. Der Vor-
Teiler 20 arbeitet mit einem synchronen Zähler, da die Frequenz
des Farb-Hilfsträgers zwischen 3,58 MHz für NTSC sowie PAL-M
und 4,41 und 4,43 für SECAM (roter Hilfsträger) bzw. PAL
schwankt. Das herabgeteilte Ausgangssignal des Vor-Teilers 20
ist also ein Signal kleinerer Frequenz, das die Verwendung eines
binären Durchlauf-Zählers als Zähler 22 ermöglicht.
Der binäre Durchlauf-Zähler 22 teilt das vom Vor-Teiler 20 erzeugte
Signal weiter herab. Bei dem Durchlauf-Zähler handelt es
sich um einen 9stufigen Zähler. Die Ausgänge jeder der 9 Stufen
werden dem Zähler-Decoder 24 zugeführt. Der Zähler-Decoder 24
bestimmt die maximale Zählung des Durchlauf-Zählers für die ausgewählte
Fernsehnorm. Wie Tabelle 1 am Schluß der Beschreibung
zeigt, teilt der Zähler-Decoder 24 das vom Vor-Teiler erzeugte
Ausgangssignal für jede Fernsehnorm durch einen unterschiedlichen
Devisor bzw. Teilerfaktor. Wenn der binäre Durchlauf-
Zähler die für die ausgewählte Fernsehnorm zutreffende Zählung
erreicht hat, wird das H/4-Signal auf der Leitung 26 erzeugt
und der Durchlauf-Zähler 22 in Vorbereitung des nächsten Zählzyklus
rückgesetzt. Die Tabelle 1 zeigt die Gesamtzählung des
Hilfsträger-Zählers 10 für jede Fernsehnorm und die resultierende
Frequenz des H/4-Signals.
Der Hilfsträger-Zähler 10 ist schematisch in Fig. 16 dargestellt.
Der Farb-Hilfsträger auf der Leitung 18 wird D-Flipflops 220, 222
und 223 im Vor-Teiler 20 zugeführt und dient zur synchronen
Taktung dieser Flipflops. Das Normwahl-Steuersignal auf der
Leitung 16 gelangt zu Verknüpfungsgliedern 224 bis 228, um entweder
den Teilerfaktor 3 oder den Teilerfaktor 5 festzulegen.
Die Ausgänge der Flipflops 222, 223 werden im Nandglied 218 miteinander
kombiniert, um das Ausgangssignal des Vor-Teilers zu
erzeugen, dessen Frequenz entweder ein Drittel oder ein Fünftel
der Farb-Hilfsträger-Frequenz beträgt. Das Vor-Teiler-Ausgangssignal
vom Nandglied 218 wird außerdem dem D-Eingang des Flipflops
220 zur Rückführung des Vor-Teiler-Zählers zugeführt.
Der Durchlauf-Zähler 22 wird von dem am Nandglied 218 abgegebenen
Ausgangssignal des Vor-Teilers getaktet. Der Durchlauf-
Zähler umfaßt 9 gekoppelte Flipflop-Stufen, die 9 Ausgangssignale
erzeugen, welche mit (1) bis (256) bezeichnet sind. Die
komplementären bzw. inversen Signale zu diesen Ausgangssignalen
sind nicht gezeigt, stehen jedoch ebenfalls als Ausgangssignale
zur Verfügung.
Der Zähler-Decoder 24 erhält Eingangssignale von den Normwahl-
Stellern 8 und den Ausgängen des Durchlauf-Zählers. Die Verknüpfungsglieder
des Zähler-Decoders ermitteln die Zählung,
welche dem zutreffenden Teilerfaktor für die ausgewählte Fernsehnorm
gleicht. Beispielsweise tritt das SECAM-Ausgangssignal
vom Glied 240 bei der Summe der Zählungen (256) und (8) vom
Norglied 244 und den Zählungen (64), (32) und (16) von den Eingängen
des Gliedes 240 auf. Die Summe dieser Zählungen beträgt
376, was der zutreffende Teilerfaktor für den Zähler-Decoder
beim SECAM-System ist, vgl. Tabelle 1. Die Verknüpfungsglieder
230 bis 238 arbeiten in entsprechender Weise für das PAL-,
das NTSC- und das PAL-M-System, benötigen jedoch auch Eingänge
von den Normwahl-Stellern zur Bestimmung des richtigen Teilerfaktors,
der am Ausgang des Nandgliedes 230 erscheint. Die
SECAM-Glieder 240 und 244 benötigen keine Eingänge von den
Normwahl-Stellern, da der SECAM-Teilerfaktor von 376 nur dann
erreicht wird, wenn keine der Teilerfaktor-Zählungen für die
anderen Systeme zuvor von den Verknüpfungsgliedern 230 bis 238
decodiert worden ist.
Die Feststellung des zutreffenden Teilerfaktors am Ausgang des
Nandgliedes 230 oder 240 veranlaßt das Flipflop 210 zur Änderung
seines Zustandes, wodurch ein niedriger Schaltwert zum Rücksetzeingang
des Durchlauf-Zählers 22 gelangt und ein H/4-Ausgangssignal
auf der Leitung 26 erzeugt wird. Der Rücksetz(RS)-Impuls
wird dem Durchlauf-Zähler nur während einer Hälfte der Periode
des Vor-Teiler-Ausgangssignals zugeführt, da das Flipflop 210
beim Auftreten einer abfallenden Flanke des vor-Teiler-Ausgangssignals
vom Nandglied 218 in seinen Anfangszustand übergeht.
Die abfallende Kante oder Flanke tritt in der Mitte der
Vor-Teiler-Impulsperiode auf, was es dem Durchlauf-Zähler ermöglicht,
die Zählung mit dem nächsten Vor-Teiler-Ausgangsimpuls
wieder aufzunehmen.
Fig. 17 veranschaulicht eine Methode zur Synchronisierung des
134H-Taktes des Wellenform-Decoders mit dem Farb-Hilfsträger-
Signal. Das HSCH-Signal vom Synchronisiergenerator wird auf
einen :4-Zähler 92 gegeben. Der Ausgang dieses :4-Zählers gelangt
zu einer Vorrück/Verzögerungs- bzw. Schiebe-Steuerung 94.
Der Ausgang der Schiebe-Steuerung 94 gelangt zu einem Eingang
eines Phasendetektors 96. Das H/4-Signal vom Synchronisiergenerator
gelangt ebenfalls zum Phasendetektor 96. Der Ausgang
des Phasendetektors gelangt zu einem Tiefpaß-Filter 98. Der
Ausgang des Tiefpaß-Filters 98 gelangt zu einem spannungsgesteuerten
Oszillator 100. Der Ausgang dieses Oszillators gelangt
zum 134H-Eingang des Synchronisiergenerators.
Im Betrieb wird das Farb-Hilfsträger-Signal, das dem Synchronisiergenerator
zugeführt wird, in geeigneter Weise herabgeteilt, um
ein H/4-Ausgangssignal zu erhalten, das in einer festen Phasenbeziehung
mit dem Farb-Hilfsträger-Signal steht. Ein HSCH-Signal,
das die horizontale Zeilenfrequenz hat und dem Horizontal-
Synchronisierimpuls um eine vorbestimmte Zeitspanne vorhergeht,
wird durch 4 geteilt, wodurch ein Signal mit einer Frequenz
entsteht, die ein Viertel der Zeilenfrequenz beträgt. Dieses
Signal wird dann mittels der Schiebe-Steuerung 94 vorgerückt
oder verzögert und dem Phasendetektor 96 zugeführt, wo die
Phasendifferenz zwischen dem H/4-Signal und dem herabgeteilten
und phasenverschobenen HSCH-Signal zur Erzeugung eines Steuersignals
am Ausgang verwendet wird. Das Ausgangs-Steuersignal
gelangt durch das Tiefpaß-Filter 98 zum spannungsgesteuerten
Oszillator 100 und steuert diesen. Auf diese Weise wird der
Oszillator 100 hinsichtlich seiner Phase und Frequenz so reguliert,
daß eine geeignete Phasenbeziehung zwischen dem 134H-
Taktsignal und dem Farb-Hilfsträger-Signal, von dem das H/4-
Signal abgeleitet ist, aufrechterhalten wird.
Wenn der Synchronisiergenerator in einer Fernsehkamera-Kette
eingesetzt wird, können Signalverzögerungen in den Kabeln
zwischen den Fernsehkameras und ihren Steuereinheiten auftreten.
Diese Verzögerungen können bei der Zeitvorgabe für das 134H-
Taktsignal berücksichtigt werden, indem die Schiebe-Steuerung
94 in geeigneter Weise vor- oder nachgestellt wird. Auf diese
Weise werden die Ausgangssignale des Synchronisiergenerators
in geeigneter Weise verzögert oder vorgerückt, je nach den
Kabel-Verzögerungen des Fernsehkamera-Systems. Die Synchronisiersignale
der Fernsehkamera haben auf diese Weise die
richtige Phase und Frequenz beim Empfang an der Kamera-
Steuereinheit.
Der erfindungsgemäße Synchronisiergenerator erzeugt zusätzlich
zu den normalen System- und Vertikal-Schmal-Austast-Signalen
(SYSA- und VSMA-Signale) ein PAL-Austast-Signal (PALA-Signal).
Das PALA-Signal dauert bei einem 625-Zeilen-System 9 Zeilen
und bei einem 525-Zeilen-System 11 Zeilen. Das PALA-Signal
tritt während des Feld-Synchronisierintervalls auf und wird
zur Sicherung der richtigen Phasenlage des Farb-Burst-Signals
von einem Feld zum anderen verwendet, indem das Farb-Burst-
Signal während spezieller Teile des Feld-Synchronisierintervalls
ausgetastet wird. Zur Durchführung dieser Funktion beginnt und
endet das PALA-Signal an verschiedenen Punkten in den vier
Vertikal-Feldern des Fernsehsystems.
Da das PALA-Signal eine Periode von vier Feldern hat, ist es
üblich, vertikale Felder zur Erzeugung eines richtigen PALA-
Signals zu zählen. Wenn die Feld-Zählung bekannt ist, kann
der Synchronisiergenerator das entsprechende PALA-Signal erzeugen.
Allerdings sind Zähler bei Synchronisiergeneratoren,
die als integrierte Schaltung ausgeführt sind, unerwünscht,
da sie eine große Anzahl Transistoren und Widerstände erfordern
und Ausbreitungsverzögerungen verursachen, die über
diejenigen hinausgehen, welche für Verknüpfungsglieder
charakteristisch sind. Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil
durch Schaffung eines PALA-Signalgenerators ohne Verwendung
eines Feld-Zählers beseitigt.
Es wurde festgestellt, daß das PALA-Signal stets während bestimmter
Zeitintervalle bzw. "Fenster" beginnt und endet, die
dem Feld-Synchronisierintervall vorhergehen und folgen. Das
PALA-Signal beginnt während eines Drei-Halbzeilen-Fensters,
das dem ersten Augleichsimpuls-Intervall vorhergeht, und
endet während eines Drei-Halbzeilen-Fensters, das dem zweiten
Ausgleichsimpuls-Intervall in einem 625-Zeilen-System folgt.
In einem 525-Zeilen-System ist das End-Fenster um eine halbe
Zeile nach dem zweiten Ausgleichsimpuls-Intervall verzögert.
Darüber hinaus kann ein Übergang des H/2-Signals einer
Polarität die Position der Vorderkante des PALA-Signals
während des "Start"-Fensters genau definieren, während ein
Übergang des H/2-Signals der entgegengesetzten Polarität die
Hinterkante des Signals während des "Ende"-Fensters festlegt.
Der bei der Erfindung vorgesehene PALA-Signalgenerator
beruht auf den vorgenannten Prinzipien hinsichtlich der Erzeugung
eines PALA-Signals ohne Verwendung eines Feld-Zählers.
Der PALA-Signalgenerator der Erfindung ist für das 625-Zeilen-
System durch die in Fig. 18 gezeigten Wellenformen dargestellt.
Die Ausgleichs- und die Vertikal-Synchronisier(VS)-
Intervalle sind durch die Wellenform 402 dargestellt. Die Ausgleichsimpuls-
Intervalle 404 und 408 und ebenso das VS-Intervall
406 dauern jeweils fünf Halbzeilen. Das Start-Fenster
410 hat eine Dauer von drei Halbzeilen und liegt vor dem Ausgleichsintervall
404. Das End-Fenster 412 hat eine Dauer von
drei Halbzeilen und folgt auf das Ausgleichsintervall 408. Da
jedes Vertikal-Feld eine ungradzahlige Anzahl von Halbzeilen
enthält, rückt das H/2-Signal 420 mit seiner Phase von einem
Feld zum anderen jeweils um eine Halbzeile vor. Die vorrückende
Phase des H/2-Signals 420 ändert die Auftrittszeit
eines in das Positive gehenden Übergangs des Signals während
des Start-Fensters 410, wodurch der Start des PALA-Signals
422 in jedem der vier Vertikal-Felder geändert wird. In
gleicher Weise ändert die vorrückende Phase des H/2-Signals
420 die Auftrittszeit eines in das Negative gehenden Übergangs
des Signals während des End-Fensters 412 für aufeinanderfolgende
Vertikal-Felder, wodurch das 9zeilige PALA-Signal für jedes
Feld im 625-Zeilen-System richtig beendet wird.
Das 11zeilige PALA-Signal des 525-Zeilen-Systems ist in
Fig. 19 dargestellt. Die Wellenform 502 zeigt die Ausgleichsimpuls-
Intervalle 504 und 508 sowie das Vertikal-Synchronisier(VS)-
Intervall 506, die alle jeweils sechs Halbzeilen
dauern. Das Start-Fenster 510 ist mit dem Start-Fenster 410
in Fig. 18 identisch; es hat eine Dauer von drei Halbzeilen
und geht dem Ausgleichsimpuls-Intervall 504 vor. Das End-
Fenster 512 dauert ebenfalls drei Halbzeilen, beginnt jedoch
nicht eher als eine Halbzeile nach dem zweiten Ausgleichsimpuls-
Intervall 508. Wie beim 625-Zeilen-System folgt die
Erzeugung des PALA-Signals 522 der wechselnden Phasenbeziehung
des H/2-Signals 520 von einem Feld zum anderen. Das
PALA-Signal 522 beginnt beim Auftreten eines ins Positive
gehenden bzw. positiv gerichteten Übergangs des H/2-Signals
520 während des Start-Fensters 510 und endet beim Auftreten
eines negativ gerichteten Übergangs des H/2-Signals 520
während des End-Fensters 512.
Bei der in Fig. 9 gezeigten bevorzugten Ausführungsform des
PALA-Signalgenerators sind die in den Fig. 18 und 19 veranschaulichten
Prinzipien kombiniert und so verwirklicht,
daß die von dem Vertikal-Zähler gemäß Fig. 6 erzeugten Signale
mit Vorteil genutzt werden können. Das PALA-Signal wird von
einem Flipflop 372 erzeugt, wenn von einem Nandglied 362 ein
Start-Impuls abgegeben wird, und endet, wenn ein Ende-Impuls
von einem Nandglied 364 erzeugt wird. Die zeitliche Nachstellung
des PALA-Signals erfolgt durch Taktung des Flipflops 372
mittels des 134H-Taktes. Das Flipflop rastet nach dem Setzen
aufgrund der Kopplung seines PALA-Ausganges mit dem Verknüpfungsglied 368 ein und bleibt bis zum Rücksetzen durch die Erzeugung
eines Ende-Impulses vom Verknüpfungsglied 364 eingerastet.
Das Start-Fenster für das 625-Zeilen-System wird von einem
Impuls im Q-Signal vom Vertikal-Zähler 40 festgelegt, welcher
dem Vertikal-Ablenk-Intervall-Signal, kurz VALI-Signal, vorhergeht.
Das VALI-Signal ist ein Feld-Frequenz-Impuls, der
mit dem ersten Ausgleichsimpuls des Vertikalintervalls beginnt
und nach der letzten Ausgleichsimpuls-Periode des
Vertikalintervalls endet. Der dem VALI-Signal vorhergehende
Q-Impuls hat eine Dauer von drei dem ersten Ausgleichsimpuls-
Intervall vorhergehenden Halbzeilen und wird einem Eingang
eines Nandgliedes 354 zugeführt. Wenn der Synchronisiergenerator
für das 525-Zeilen-System arbeitet, ist das Nandglied
354 durch das 625-525-Auswahl-Signal gesperrt, so daß sich das
Start-Fenster nach dem M-Signal richtet, das einem Eingang
eines Norgliedes 352 zugeführt wird. Das -Signal wird direkt
auf einen Eingang des Verknüpfungsgliedes 362 gegeben. Die
zeitliche Lage des Start-Impulses am Ausgang des Gliedes 362
wird mittels des -Signals und eines H · B · -Signals am Ausgang
des Verknüpfungsgliedes 356 vorverlegt. Diese Signale
stellen sicher, daß der Start-Impuls am D-Eingang des Flipflops
372 vor dem Setzen dieses Flipflops auftritt, so daß das PALA-
Signal vom 134H-Takt zeitlich korrigiert werden kann. Das am
Ausgang des Nandgliedes 366 abgegebene Signal ist ein Fehlerzustand-
Signal, welches das PALA-Signal beginnen läßt bzw. in
Gang setzt, wenn vom Nandglied 362 bis dahin kein Start-Impuls
erzeugt wurde. Das Glied 366 startet das PALA-Signal, welches
beim Auftreten des ersten Ausgleichsimpulses beginnt - im
Feld 1 für das 525-Zeilen-System und im Feld 4 für das 625-
Zeilen-System.
Nach dem zweiten Ausgleichsimpuls-Intervall nimmt das einem
Eingang des Nandgliedes 364 zugeführte VALI-Signal hohen Schaltwert
an und ermöglicht so die Erzeugung eines Ende-Impulses am
Ausgang des Nandgliedes 364. Das End-Fenster für das 625-Zeilen-
System richtet sich nach der Koinzidenz des H · B · -Signals vom
Norglied 356 mit einem H/2-Signal am Ausgang des Norgliedes 358.
Die Zufuhr des Ausganges des Norgliedes 352 zu einem Eingang
des Norgliedes 358 verhindert die Erzeugung eines Ende-Impulses
während des Start-Fensters.
Beim 525-Zeilen-System wird das End-Fenster in ähnlicher Weise
durch die Koinzidenz des H · B · - und des H/2-Signals an den
Eingängen des Gliedes 364 festgelegt. Das Endfenster wird um
eine Halbzeile nach dem zweiten Ausgleichsimpuls-Intervall
durch den Ausgang des Nandgliedes 360 verzögert. Die den Eingängen
des Nandgliedes 360 zugeführten Signale J und N haben
während dieser Halbzeilen-Periode hohen Schaltwert, was auch
für das -Eingangssignal gilt, weshalb das Verknüpfungsglied
364 für eine Halbzeile nach dem zweiten Ausgleichsimpuls-
Intervall gesperrt ist. Beim 625-Zeilen-System ist das Glied
360 durch das -Signal gesperrt.
Die Erzeugung eines negativ gerichteten Ende-Impulses am Ausgang
des Gliedes 364 zusammen mit einem positiven, verrasteten
Ausgang vom PALA-Anschluß des Flipflops 372 führt zur Abgabe
eines Signals mit hohem Schaltwert am Ausgang des Nandgliedes
368 und eines Signals mit niedrigem Schaltwert am Ausgang des
Nandgliedes 370 zum D-Eingang des Flipflops 372. Dieses auf
niedrigem Schaltwert befindliche Signal wird hinsichtlich seiner
zeitlichen Lage durch das dem Flipflop 372 zugeführte 134H-
Taktsignal korrigiert, so daß das PALA-Signal phasengleich mit
dem 134H-Takt aufhört.
Claims (13)
1. Fernsehsynchronsignalgenerator mit einer Taktimpulsquelle,
einem durch die Taktimpulse gesteuerten Horizontalzähler zur Erzeugung
von Signalen mit Frequenzen, die ganze Vielfache der
Horizontalzeilenfrequenz des Fernsehsignals sind, mit einem an
den Ausgang des Horizontalzählers angeschlossenen Vertikalzähler
zur Erzeugung von Signalen mit Frequenzen, die ganzzahlige
Bruchteile der doppelten Zeilenfrequenz sind, mit an die Horizontal-
und Vertikalzähler angeschlossenen Kombinationsschaltungen
zur Kombinierung bestimmter Ausgangssignale dieser Zähler
zu Konditionierungssignalen, welche Ausgangsschaltungen zur Erzeugung
der Austast-, Synchronisier- und Treibersignale zugeführt
werden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Horizontalzähler (30) ein Synchronzähler (100-112,
126-138) ist, daß der Vertikalzähler durch ein gegenüber des
vom Horizontalzähler erzeugten Signals niedrigster Frequenz in
seiner Phase voreilendes Signal (ADV) getaktet wird und daß die
von den Konditioniersignalen konditionierten Ausgangsschaltungen
im Sinne gewünschter Phasenbeziehungen zwischen den erzeugten
Austast-, Synchronisier- und Treibersignalen zu den Taktimpulsen
durch diese aktiviert werden.
2. Synchronisiergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vertikal-Zähler (40) bei der Zählung des synchronen
Horizontal-Zählers (30) getaktet wird, bei welcher die breiten
Vertikalimpulse im Vertikal-Synchronisierintervall beendet sind.
3. Synchronisiergenerator zur Erzeugung von Mehrnorm-Fernsehsynchronisiersignalen
mit einer Taktimpulsquelle, welche für
unterschiedliche Zeilennormen Impulse unterschiedlicher Frequenz
liefert, einer Programmierschaltung für den Generator derart,
daß dieser gemäß einer ausgewählten Synchronisiersignalnorm arbeitet,
einem durch die Taktimpulse angesteuerten Horizontalzähler
zur Erzeugung von Signalen mit Frequenzen, die ganzzahlige
Vielfache der Zeilenfrequenz der ausgewählten Norm sind, mit
einem an den Ausgang des Horizontalzählers angeschlossenen
programmierten Vertikalzähler zur Erzeugung von Signalen mit
Frequenzen, die ganzzahlige Bruchteile der doppelten ausgewählten
Zeilenfrequenz sind, und mit an die Horizontal- und Vertikalzähler
angeschlossenen Kombinationsschaltungen zur Kombinierung
bestimmter Ausgangssignale der Zähler zu Konditionierungssignalen,
die Ausgangsschaltungen zur Erzeugung der Austast-,
Synchronisier- und Treibersignale zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalzähler
(30) ein Synchronzähler (100, 112, 126-138) ist, daß
der Vertikalzähler durch ein der Phasenlage des vom Horizontalzähler
erzeugten Signals niedrigster Frequenz voraneilendes
Signal (ADV) getaktet wird und daß die durch die Konditionierungssignale
konditionierten Ausgangsschaltungen im Sinne einer
gewünschten Phasenbeziehung der Austast-, Synchronisier- und
Treibersignale zu den Taktimpulsen durch diese aktiviert werden.
4. Synchronisiergenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taktimpulsquelle (100) Taktimpulse mit einer Frequenz
liefert, die das 134fache der Horizontal-Zeilenfrequenz der
ausgewählten Synchronisiernorm beträgt.
5. Synchronisiergenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taktimpulsquelle (100) Taktimpulse mit einer Frequenz
liefert, die das 82fache der Horizontal-Zeilenfrequenz der
ausgewählten Synchronisiernorm beträgt.
6. Synchronisiergenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Taktimpulsquelle (100) Taktimpulse mit einer Frequenz
liefert, die das 110fache der Horizontal-Zeilenfrequenz der
ausgewählten Synchronisiernorm beträgt.
7. Synchronisiergenerator nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Programmiereinrichtung (8) eine Synchronisiersignal-
Norm unter 625-Zeilen-PAL, 625-Zeilen-SECAM,
525-Zeilen-NTSC und 525-Zeilen-PAL-M auswählt.
8. Synchronisiergenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der synchrone Horizontal-Zähler (30) eine
Rückkopplungs-Verknüpfungseinrichtung (124 bis 140) für ein
Zählen unmittelbar von der maximalen Zählung zur minimalen
Zählung des Zählers umfaßt.
9. Synchronisiergenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vertikal-Zähler (4) in eine erste Stufe
(52) und eine zweite Stufe (54) unterteilt ist, von denen die
erste Stufe entweder 21 oder 25 Halbzeilen zählt und die zweite
Stufe die Zählung der ersten Stufe durch 25 teilt.
10. Synchronisiergenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stufen (52, 54) des Vertikal-Zählers (40) Rückkopplungs-
Verknüpfungseinrichtungen (302 bis 308) zur Bestimmung der
maximalen Zählungs-Zustände der Stufen umfassen.
11. Synchronisiergenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (36, 120, 122; 372
bis 396) Rast-Flipflops umfaßt, welche von der Taktimpulsquelle
(100) getaktet werden.
12. Synchronisiergenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß an die Programmiereinrichtung (8)
eine programmierbare Hilfsträger-Teilereinrichtung (20, 22)
zur Herabteilung des Hilfsträger-Referenz-Signals der ausgewählten
Synchronisiernorm mit einem von mehreren vorbestimmten
Teilerfaktoren angeschlossen ist derart, daß ein mit dem Horizontal-
Synchronisiersignal der ausgewählten Synchronisiernorm
in Beziehung stehendes Signal erzeugt wird.
13. Synchronisiergenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung (36, 120,
122; 372 bis 396) einen Impuls erzeugt, welcher dem Horizontal-
Synchronisiersignal der ausgewählten Synchronisiernorm um eine
bestimmte Zeit vorhergeht.
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