DE2849025A1

DE2849025A1 - Verfahren und einrichtung zur ableitung eines gueteparameters aus einem vorzugsweise in ein fernsehsignal eingeblendeten testsignal

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Publication number: DE2849025A1
Application number: DE19782849025
Authority: DE
Inventors: Philip John Dodds; John Barry Watson
Original assignee: Independent Broadcasting Authority
Current assignee: Independent Broadcasting Authority
Priority date: 1978-05-30
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2408959A1; JPS54109314A; GB1604678A; NL7811152A; US4276564A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur überwachung von Fernsehsignalen.

Zur überwachung der Güte eines Ferhnsehsignals ist es üblich geworden, eines oder mehrere Prüfsignale in das Fernsehsignal einzublenden. Ein derartiges Prüfsignal besetzt eine der Zeilenperioden, die während der Teilbild-Austastperiode des Signals auftritt und daher auf üblichen Empfängern nicht angezeigt wird. Es wird in regelmäßigen Intervallen wiederholt, und zwar üblicherweise bei jedem Auftreten der gewählten Zeilendauer. Bei einem 25-Zeilen-System, bei dem 25 Teilbilder ungeradzahliger Zeilen pro Sekunde mit 25 Teilbildern geradzahliger Zeilen pro Sekunde abwechseln, wiederholt sich das Prüfsignal 25 Mal pro Sekunde, und die für das Signal zur Verfügung stehende Zeilendauer beträgt 64 Mikrosekunden. Zwei oder mehr eingefügte Prüfsignale können dem gleichen Fernsehsignal zugefügt werden, und zwar jedes auf seiner eigenen Zeilendauer.

Die Form des Prüfsignals ist so gewählt, daß aus seiner Analyse Güteparameter gewonnen werden können, die zur Bestimmung des Verhaltens der Fernseheinrichtung und über eine Zeitspanne hinweg Veränderungen in dem Verhalten der Fernseheinrichtung als Ganzes oder Teile der Einrichtung, beispielsweise Übertragungsleitungen oder Sender einschließlich von unbesetzten Sendern nützlich sind. Die Güteparameter werden aus Messungen des Prüfsignals berechnet. Sie können das Verhalten direkt

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anzeigen oder es kann erforderlich sein, zur Darstellung des Verhaltens weitere Berechnungen auszuführen. Der Ausdruck "Güteparameter" ist in der hier verwendeten Weise entsprechend zu interpretieren.

Um aus dem Signal den besten Nutzen zu ziehen, ist eine genaue Analyse erforderlich. Dazu wurde eine automatisch arbeitende Einrichtung vorgeschlagen, die den Operateur von den erforderlichen wiederholten Messungen entlastet.

Die grundsätzliche Form einer derartigen Einrichtung ist an anderer Stelle vorgeschlagen worden, welche eine Abtastung pro Prüfsignal nimmt. In gewissen Umständen, insbesondere wenn eine sehr große Anzahl von Abtastungen zur Bestimmung der Güte der Fernsehsignale genommen werden muß, hat sich dies in der praktischen Verwendung als nicht geeignet erwiesen, und zwar unter anderem wegen der für die Abschätzung erforderlichen Gesamtzeit und aufgrund der Zeitunterschiede zwischen den Abtastungen, die den Güteparameter repräsentieren. Der letzte Umstand beeinträchtigt nachteilig die mit der Einrichtung erzielbare Genauigkeit.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung vorzuschlagen, bei der mehrere Abtastungen während jedes Prüfsignals genommen werden können. Die Mehrzahl der Abtastungen kann sich auf irgendeinen der Güteparameter beziehen, von denen zweckmäßig zwölf vorgesehen sein können.

Nach der Erfindung zeichnet sich die dazu vorgesehene Einrichtung zur Gewinnung eines Fernseh-Güteparameters aus einem eingefügten Prüfsignal, das bei regelmäßigen Intervallen während der Teilbild-Austastperioden eines Fernsehsignals wiederholt wird, dadurch aus, daß eine

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Abtasteinrichtung ein digitales Amplitudensignal liefert, das die augenblickliche Amplitude einer Abtastposition des Prüfsignals repräsentiert, daß eine steuerbare Auslöseeinrichtung für die Abtasteinrichtung vorgesehen ist, und daß ein Rechner so programmiert ist, daß

a) der Güteparameter aus mehreren digitalen Amplitudensignalen berechnet wird, die den Augenblicksamplituden an unterschiedlichen Abtaststellen auf der Prüfzeile entsprechen und von der Abtasteinrichtung geliefert werden,

b) der berechnete Güteparameter als Ausgang abgegeben wird und

c) auf vom Fernsehsignal mitgeführte Zeitmarken angesprochen und die Auslöseeinrichtung zu Zeitpunkten gesteuert wird, welche zu den Zeitmarken so in Beziehung stehen, daß die Abtastsignale nacheinander mit einer durchschnittlichen Rate erzeugt werden, die im Vergleich zu der Rate, in der die Signale während eines einzigen Prüfsignals auftreten, niedrig ist,

und wobei zwischen der Abtasteinrichtung und dem Rechner ein digitaler Speicher eingeschaltet ist, der mehrere digitale Amplitudensignale und die Anforderungssignale für die Amplitudensignale speichert, und wobei die Einrichtung so getroffen ist, daß die Abtasteinrichtung während einer Zeilendauer mit größerer Geschwindigkeit als der Rechner arbeitet.

Der Speicher besteht zweckmäßig in der Form eines FIFO-Speichers, bei dem das zuerst Eingegebene auch zuerst ausgelesen wird.

Ferner empfiehlt sich ein preiswerter Analog/Digital-Umsetzer, der relativ langsam arbeitet und mehr als ein digitales Amplitudensignal während jedes Auftretens eines Prüfsignals liefern kann. Da der Rechner mit einer

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Geschwindigkeit arbeiten (durch Verarbeiten der Daten
und Liefern der Anforderungssignale) muß, die niedrig ist im Vergleich zu der Arbeitsgeschwindigkeit des
Analog/Digital-Umsetzers, kann ein Rechner sehr preiswerter Bauart Verwendung finden.

Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand der beigefügten-Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteten Einrichtung;

Fig. 2 ein Beispiel einer eingefügten Prüfzeile;

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm eines Teiles der
Schaltung aus Fig. 1; und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für die Einrichtung aus Fig. 1.

Die Einrichtung nach Fig. 1 besitzt einen Eingang 1 für 625-zeilige Fernsehsignale, bei denen 25 Bilder (50 Teilbilder) pro Sekunde über Kabel oder die Luft aus einem Demodulator empfangen werden. Das Signal wird durch eine Schwarzpegelklemme 2 geklemmt und auf eine Abtast- und Halteschaltung 3 gegeben. Die Schaltung 3 liefert nach kurzzeitigem Auslösen durch ein Abtastbefehlsignal auf Leitung 4 ein analoges Signal, das der Augenblicksamplitude über dem Schwarzpegel des empfangenen Signals entspricht. Dieses Analogsignal besitzt die Form einer Spannung an einem Kondensator.

Eine Synchronisations-Abtrenneinrichtung 5 wird von dem geklemmten Signal auf Leitung 6 versorgt und liefert
Klemmimpulse auf Leitung 7, Teilbildimpulse auf Leitung und Zeilenimpulse auf Leitung 9. Die Zeilenimpulse auf Leitung 9 werden einem Phasendetektor 11 in einer phasenstarren Schleife zugeführt, in der die empfangene Zeilen-

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frequenz einen 13,5 MHz Kristall-Oszillator 12 steuert. Eine durch 864 teilende Schaltung 13 in der Schleife dividiert die Frequenz von 13,5 MHz auf Zeilenfrequenz (d.h. 625 χ 25 = 15625 Hz = 13,5 MHz/864).

Der Teiler 13 zählt außerdem die Schwingungen des Oszillators 12 und gibt ein numerisches Ausgangssignal von 10 Bits auf die Sammelleitung 14. Das Ausgangszählersignal auf Sammelleitung 14, dessen Werte eine Reihe von 864 Stellen längs der aktiven Zeilenzeit der empfangenen Signale repräsentieren, wird einem Eingang 17 eines 10 Bit-Vergleichers 18 zugeführt. Ein zweiter 10 Bit-Eingang 19 für den Vergleicher 18 auf der Sammelleitung 10 nimmt eine Zeitzählung aus einem Mikrocomputer 20 über einen digitalen Pufferspeicher in der Form eines FIFO-Speichers 40 auf, der ein first-in-first-out-Speicher ist.

Wenn die beiden vom Vergleicher 18 aufgenommenen Zählungen koinzidieren, wird ein Signal auf Leitung 21 ausgegeben und einem Gatter 22 zugeführt, das auch auf den Zeilenzähler 23 anspricht. Der Zeilenzähler 23 zählt die Zeilenimpulse auf Leitung 9 und wird durch Teilbildimpulse auf Leitung 8 zurückgestellt. Der Ausgang 24 des Gatters 22 liefert den Abtastbefehl auf Leitung 4, welcher die Abtast- und Halteschaltung 3 auslöst, sowie an den Analog/Digital-Umsetzer 25, der einen 10 Bit-digitalen Ausgang liefert, welcher die Augenblicksamplitude des Signals bei Abtastung repräsentiert, welcher dem Computer 20 über die 10 Bit-Sammelleitung 26 über den FIFO-Speicher 40 zugeführt wird.

Der Zähler 23 führt außerdem ein Signal dem Computer 20 über Leitung 27 zu, wenn eine interessierende Fernsehzeile, bezeichnet mit Zeile n, vorliegt.

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Die digitalisierten Amplitudensignale und ein Signal, das anzeigt, wenn die Zeile η des Signals vorliegt, werden dem Computer zugeführt, und der Computer liefert eine Zeitzählung an den Vergleicher 19 wie auch einen digitalen Datenausgang bei 28.

Ein weiterer Phasendetektor 41 ist mit den Ausgängen der Synchronisations-Trenneinheit 5 und der Dividierschaltung verbunden. Der Ausgang aus dem Phasendetektor 41 dient zur Steuerung des Computers 20 in solcher Weise, daß dann, wenn eine Disparität zwischen den erzeugten und empfangenen Synchronisationsimpulsen vorliegt, der Computer seinen Betriebszyklus erneut startet. Daher ist der Phasendetektor ein relativ schnell arbeitender Detektor und entfernt fehlerhafte Prüfabtastungen aus der Berechnung von Güteparametern, während der Phasendetektor 11 ein relativ langsam arbeitender Detektor sein kann, der eine phasenstarre Schleife einschließt, um die Synchronisationsimpulse graduell zurück in Phase zu bringen, wobei sämtliche Berechnungen während dieser Zeitspanne vom Detektor 41 gesperrt sind.

Fig. 3 zeigt ein mehr ins einzelne gehendes Schaltungsdiagramm des Detektors 41. Eine Phasendetektorschaltung nimmt einen Eingang aus der Synchronisations-Trenneinheit auf und einen Eingang aus der Teilerschaltung 13 auf. Eine Phasendifferenz zwischen den beiden Eingängen für die Schaltung 50 läßt einen ihrer Ausgänge für die Dauer des Unterschiedes absenken. Die sich ergebenden differentiellen Eingänge für ein Schmitt-NAND Gatter 51 lassen seinen Ausgang hochgehen, der einen Transistor 52 einschaltet. Dadurch kann sich ein Kondensator 53 entladen, was zu einer ansteigenden Kante des Ausgangs einer weiteren Schmitt-Schaltung 54 führt, vorausgesetzt, daß die Dauer des Synchronisationsverlustes die Übergangs-Schutzzeit

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überschreitet, die durch die Zeitkonstante des Kondensators 53 und des Widerstandes 55 bestimmt ist. Die sich ergebende Anstiegskante am Eingang einer monostabilen Schaltung 56 läßt einen positiven Impuls an ihrem Ausgang auftreten. Dieser Impuls wird einem Eingang des Computers zugeleitet und seine Dauer ist durch äußere Zeitkomponenten auf der monostabilen Schaltung 56 so festgelegt, daß sie vom Computer 20 während der nächsten Unterbrechung abgefangen wird. Die Unterbrechungsfunktion des Computers wird noch weiter unten im einzelnen erläutert.

Das in Fig. 2 gezeigte Prüfsignal steht auf Zeile 19 der jeweils zweiten, beispielsweise der geradzahligen Teilbilder eines Fernsehsignals. Nach dem Zeilen-Synchronisationsimpuls 29 tritt das Farb-Synchronsignal 30, ein Weißsignal 31 und ein 2T-Impuls, sowie ein 10T-Impuls sowie ein Stufensignal 32 auf. Jede Stufe des Stufensignals hat eine Dauer von 4 Mikrosekunden und ist von dem Farbartsignal überlagert. Wenn das Farbartsignal beim Schwarzpegel unmittelbar vor dem Stufensignal eingeschoben ist (33 in Fig. 2 und nachfolgend als Stufe 0 bezeichnet) ergeben sich Zeitwerte an den Stellen 6, 11 und 20 bis 31 gemäß Notierung in Fig. 2 in Einheiten von 2 Mikrosekunden, und die Dauer des Signals, von den Vorderkanten des Synchronisationsimpulses aus beträgt 64 Mikrosekunden.

Die Abtastungen werden an einer Anzahl von Stellen im Prüfsignal abgenommen, wobei die Anzahl und die Stelle der Abtastungen von den zu messenden Parametern abhängen. Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung soll bis zu 12 verschiedene Parameter eines Farbfernsehsignals messen können, die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich jedoch auf die Erörterung nur einiger dieser 12 Parameter.

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Zur Bestimmung der Leuchtdichten-Nichtlinearität werden Proben normalerweise während des mittleren Drittels jeder Stufe einschließlich von Stufe 0 abgenommen. Somit werden auf der Stufe 20 bis 22 Proben bei der Zählung 561 der durch 864 teilenden Schaltung abgenommen, und dann bei Intervallen von drei Zählungen bis einschließlich 582. Die Zählungen 561 und 582 sind in Fig. 2 angedeutet. Es gibt acht Abtaststellen und eine Anzahl von Proben wird an jeder STelle genommen; für das PAL-System beträgt die Anzahl der Proben ein Vielfaches von vier, beispielsweise Da eine endliche Verzögerung vorliegt, ehe die Abtast- und Halteschaltung 3 einen Ausgang liefert, tritt das Abtasten nicht exakt im mittleren Drittel jeder Stufe auf. Dieser Punkt ist jedoch nicht von praktischer Bedeutung.

Der verwendete Computer ist ein im Handel erhältlicher Mikrocomputer (Intel 4040, Intel Corporation, Californien, U.S.A.) und besteht aus einer 4 Bit Zentralprozessoreinheit auf einem einzigen Chip, acht Lesespeichern (ROM), vier Speichern mit wahlfreiem Zugriff ( RAM) und etwa 30 TTL-Gruppen zu Steuerzwecken auf einem einzigen Chip. Die Lesespeicher haben eine Gesamtkapazität von 2048 Programmschritten und die gesamte Speicherkapazität für wahlfreien Zugriff (RAM) beträgt 1280 Bits. Der vollständige Computer ist auf einer einzigen Karte von etwa 9x5 Zoll Größe aufgebaut. Der Zugriff ist über 16 Daten-Eingangsleitungen und 32 Ausgangsleitungen möglich.

Bei jedem Auftreten einer Testzeile bei dem PAL-System werden mehrere Proben auf Stufe 0 vom gleichen Auftreten der Testzeile wie auch Proben von jeder der anderen Stufen 1 bis 5 entnommen. Mit anderen Worten, wenn das Abtasten auf einer der Stufen 1 bis 5 auftritt, dann wird während des Auftretens der gleichen Testzeile eine Abtastung

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bzw. Probe auch von Stufe 0 entnommen. Viele solche aufeinanderfolgenden Auftritte von Testzeilen können notwendig sein, ehe genügend Proben oder Abtastungen von der Stufe erhalten worden sind. Jedes nachfolgende Abtasten einer anderen Stufe 1 bis 5 ist ebenfalls auf diese WEise durch Abtasten der Stufe 0 begleitet.

Abtastungen werden von Stufen 0 und 1 genommen und die Schaltung, die das Abtasten steuert, stellt mit Hilfe von Zählern und Zeigermarkierungen sicher, daß die Abtastungen für jede Stufe von diesen Stufen für eine Gesamtheit von 256 aufeinanderfolgenden Auftritten der Testzeile genommen werden, wobei bei jedem Auftreten derselben eine Abtastung von jeder der Stufen 0 und 1 abgenommen wird.

Jedesmal, wenn die Abtastzählung durch vier teilbar ist (d.h. wenn vier Abtastungen an der Abtaststelle entnommen worden sind), wird ein Zeitzähler in dem Computer um DREI inkrementiert. Für jede Gruppe von Abtastungen führt der Rechner eine Prüfung auf das Vorliegen einer Zeile n, beispielsweise Zeile 3 des Fernsehsignals aus (die notwendigerweise auf dem ungeradzahligen Teilbild auftritt, das die Zeile 19 enthält), und eine Abtastzeitzählung wird als 10-Bit-Eingang 19 dem Vergleicher 18 (Fig. 1) zugeführt. Diese Zeitzählung ist die Startzeit, in die durch den Programmspeicher eingetreten wird, welcher durch den Zeitzähler inkrementiert ist.

Die Zeitzählung erreicht den Vergleicher 18 rechtzeitig vor dem Auftreten des Fernsehsignals. Wenn Zeile 19 ankommt, erzeugt das Auftreten gleicher Zählzahlen an den Eingängen 17 und 19 des Vergleichers 18 und eine Zeile 19-Zählung am Gatter 22 einen Abtastbefehl auf Leitung 4, der die Abtast- und Halteschaltung 3 anstößt. Das geklemmte Video-Eingangssignal wird abgetastet, im

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Umsetzer 25 digitalisiert und vom Computer aufgenommen und einem der drei Speicher für wahlfreien Zugriff zugegeben. Eine Verzögerungsphase einer Unter-Routine des Computers 20 ist vorgesehen, um den Betrieb des Umsetzers zu ermöglichen.

Die abgenommenenund wie eben beschrieben gespeicherten Abtastungen werden von einem arithmetischen Teil des Computers verarbeitet.

Die Augenblicksamplitude ν der Testzeile zur Zeit t ist durch folgende Beziehung gegeben:

ν = v_T +v sin (2-JTft + 0) (1)

J-I O

wobei f die Farbsynchronsignal-Frequenz,

v_T die Leuchtdichten-Amplitude, ν die Amplitude des Farbsynchronsignals und 0 ein willkürlicher Phasenwinkel sind··

Im PAL-System verändert sich die Phase des Farbsynchronsignals auf Zeile 3 oder einer anderen Zeile des Fernsehsignals von Bild zu Bild in Mehrfachem von 90°, z.B. 0°, 270°, 180°, 90°, 0° usw. wiederholend. Aus Gleichung (1) folgt, daß die Amplituden bei vier aufeinanderfolgenden

Abtastungen ν ν ₃, die sämtlich auf ungeradzahligen

oder sämtlich auf geradzahligen Teilbildern genommen sind, sich ergeben zu

ν = v_T + ve sin B (2)

Tl Ij

^Vn+1 ^{= V}L - ^Vc ^{cos B}
^Vn+2 ^{= V}L - ^Vc ^{Sin B}
^Vn+3 ^{= V}L ^{+ v}c ^{cos B}

ist, wobei B = 2 ffft + 0 bedeutet.

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Daraus wird gebildet

^VI ^{= v}n - ^vn+2 ^{= 2 v}c ^{sin B} ^VQ = ^vn+3 - ^vn+1 = ^{2 v}c ^{cos B} ^vr ^{= v}n ^{+ V}n₊1 ^{+ V}n+2 ^{+ v}n₊3 ^{= 4v}L

Diese Werte werden vom arithmetischen Teil des Computers gebildet.

Weitere Einzelheiten des Computers und seine Programmierung sind in der deutschen Patentanmeldung P 25 48 747 angegeben.

Da im vorliegenden Beispiel 256 Abtastungen von jeder Stufe genommen werden, erzeugen 64 Gruppen von vier Abtastungen Werte von 64 v_T, 64v_o und 64v , die etwa mit V₀, V_ und V₁. bezeichnet sein mögen. Diese Größen V„, V„ und V_T werden während des Aufsammeins der Abtastungen für

Stufen 0 und 1 berechnet.

Wenn das Abtasten für diese Stufen abgeschlossen ist, werden die Werte V„, V-, und V₁. für Stufen 0 und 1 dem anderen Teil des Programms für weitere Analyse zugänglich gemacht. Inzwischen hat ein weiteres Abtasten des Stufensignals begonnen. Abtastungen werden jetzt von Stufe und Stufe 3 und wie vorher Stufe 0 genommen, wobei die Einrichtung erneut sicherstellt, daß die Abtastungen von diesen drei Stufen von jeder Testzeile der aufeinanderfolgenden 256 Testzeilen genommen werden. Am Ende dieser Zeit wird eine neue Gruppe von V₀, V und V_T für jede dieser drei Stufen zur weiteren Analyse zur Verfügung gestellt, und das Abtasten schreitet zu den Stufen 4 und 5 fort, die wiederum von Stufe 0 begleitet sind. Wieder schreitet das Abtasten auf diesen Stufen während jeder Testzeile der aufeinanderfolgenden 256 Testzeilen fort, und eine Endgruppe von V_a, V„ und V_T für diese Stufen wird erzeugt.

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- IS-

Das sich ergebende Resultat besteht darin, daß die Abtastungen von jeder der Stufen 1 bis 5 exakt während der gleichen Testzeile genommen werden, für die Abtastungen für Stufe 0 genommen werden. Die nach dem Abtasten für jede Stufe stattfindende Analyse ist die Berechnung der Chrominance-Phase und -Amplitude aus

φ = tan

^VC
für die Farbsynchronsignal-Phase und

2 2 2
V=V+ V
^VA C ^VS

für die Farbsynchronsignal-Amplitude.

Diese Größen werden für jede der Stufen 1 bis 5 berechnet und dreimal für Stufe 0 berechnet (die in allen drei separaten Zeitpunkten abgetastet wird). Für jede Stufe wird die Differenz zwischen V , φ und V_A für das Abtasten der Stufe 0, mit der sie koinzidierte, genommen. Somit wird jede Stufe auf ein Abtasten der Stufe 0 bezogen, die während der gleichen aufeinanderfolgenden Auftritte der Testzeile auftrat. Weiteres Verarbeiten erzeugt dann einige Endparameterwerte.

Der digitale Speicher 40 ermöglicht es dem Mikrocomputer, die Abtast-Anforderungssignale zu speichern. Es ist ferner Vorsorge dafür getroffen, daß die Anforderungssignale aus dem digitalen Speicher extrahiert und dem Komparator zugeführt werden können, der Teil des Abtastzeitsystems bildet, um die Stelle während des Testsignals zu bezeichnen, bei der die Amplitude benötigt wird.

Der Speicher 40 dient auch als eine Einrichtung, durch die das in Abhängigkeit von einem digitalen Anforderungs-

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signal gewonnene erforderliche digitale Amplitudensignal durch die Abtasteinrichtung gespeichert wird, sowie als eine Einrichtung, durch die das so gespeicherte Signal vom Mikrocomputer herausgeholt werden kann.

Die Einrichtung, vermöge der der Mikrocomputer das Anforderungssignal speichert und das Amplitudensignal herausholt, ist so gestaltet, daß diese Signale vom Mikrocomputer in einem Augenblick ausgelöst werden können, der durch den Ablauf seines Programms bestimmt ist.

Die Einrichtung, die es ermöglicht, daß der digitale Speicher in der erwähnten Weise verwendet werden kann, wird durch in der digitalen Elektronik übliche Techniken verwirklicht, ihre Wirkung und ihr Zweck besteht jedoch darin, einen Puffer für die Übertragung digitaler Signale zwischen dem Mikrocomputer und der Abtastzeitgebereinrichtung sowie zwischen der Abtasteinrichtung und dem Mikrocomputer zu schaffen. Der digitale Speicher 40 mit einer Kapazität für mehrere digitale Signale trennt somit die Abtastzeitgabe und das Abtastsystem von dem relativ langsameren Mikrocomputer mit Ausnahme des speziellen Augenblicks während des Fernsehbildes, wenn die Übertragung der Signale notwendig ist.

Das vom Fernseh-Zeilenzähler 23 erzeugte Zeile n-Signal dient zur Versorgung des Mikrocomputers mit einem Normalsignal an einem speziellen Zeitpunkt während jedes Fernsehbildes. Das Signal dient zur Auslösung der Unterbrechungsfunktion des Mikrocomputers, die ein übliches Merkmal moderner Computer und Mikrocomputer ist, so daß hierzu nur festgestellt zu werden braucht, daß ihr allgemeiner Zweck darin besteht, die Synchronisation von Teilen des Computers mit einem im Verhältnis zum Computer externen Ereignis herzustellen, das Anlaß für das Unterbrechungssignal gab, während andere Teile des Computers asynchron

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verbleiben können. Bei der vorliegenden Einrichtung dient das Unterbrechungssignal zur Synchronisierung des Teiles des Mikrocomputer-Programms, das mit dem Aufsammeln von Daten befaßt ist, wobei eine spezielle Stelle in dem Fernsehbild es dem DatenaufSammlungsprozeß ermöglicht, diejenige Handlung auszulösen, die zum Herausholen der Abtastungen (d.h. der digitalen Amplitudensignale) aus dem digitalen Speicher erforderlich ist, wobei die Abtastungen von der Abtasteinrichtung in Abhängigkeit von einer früheren Gruppe von Anforderungssignalen erzeugt worden sind, und zum Speichern jener Aufforderungssignale im digitalen Speicher in einer für die erforderlichen Abtastzeitpunkte in dem nächsten auftretenden Fernsehsignal geeigneten Weise.

Somit ist bei jedem Auftreten des Unterbrechungssignals (d.h. bei einer speziellen Stelle während jedes auftretenden Fernsehbildes) eine Wechselwirkung zwischen dem Datensammelverfahren (d.h. einem Teil des Programms) und dem digitalen Speicher, wobei die Wirkung dieser Wechselwirkung darin besteht, das Abtasten an bestimmten Stellen zu verlangen und die Amplitudensignale, die bei einer früheren derartigen Wechselwirkung angefordert waren, herauszuholen.

Zwischen aufeinanderfolgenden Auftritten des Unterbrechungssignals wird ein weiterer Teil des Computers in die Verarbeitung der digitalen Amplitudensignale mit einbezogen, die eine gewisse Zeit früher erhalten worden sind. Dies ist im wesentlichen asynchron mit dem Fernsehsignal.

Es ist ein bemerkenswertes Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung darin zu sehen, daß die Amplitudensignale in der erläuterten Weise aus mehreren unterschiedlichen

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Auftritten des Testsignals abgeleitet werden, wodurch die Notwendigkeit der Verwendung eines Analog/Digital-Umsetzers sich erübrigt, der mit hoher Frequenz arbeitet. Ein für die vorliegende Einrichtung verwendbarer Analog/ Digital-Umsetzer ist außerordentlich preiswert und arbeitet relativ langsam, verglichen mit den üblicherweise bei der Videosignal-Verarbeitung verwendeten Umsetzern, und kann dennoch mit solcher Geschwindigkeit arbeiten, daß mehrere digitale Amplitudensignale aus jedem Auftreten des Testsignals gewonnen werden können. Somit besteht noch ein Bedürfnis, von mehreren Auftritten des Testsignals abzutasten,ehe ausreichend Daten für eine auszuführende Abschätzung eines Güteparameters zur Verfugung stehen. Die mehreren Abtastungen, die von jedem Auftritt des Testsignals erhalten werden, beziehen sich allgemein auf verschiedene Güteparameter, und ehe irgendeiner berechnet werden kann, muß die Abtastung für mehrere derartige Auftritte wiederholt werden. Wie oben angezeigt, ist es jedoch beim Abtasten des Stufensignals notwendig, mehrere Abtastungen vom Stufensignal bei jedem Auftritt des Testsignals zu nehmen.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Einflüsse geringfügiger Veränderungen in der Phase und Amplitude, die das gesamte Signal während der langen Abtastzeiten nachteilig beeinflussen könnten, im wesentlichen korrigiert sind. Dies deshalb, weil von derartigen Veränderungen angenommen werden kann, daß sie die Stufe 0 wie auch andere Stufen beeinflussen und somit durch die oben erwähnte Differenzbildung herausfallen. Beim bisherigen Abtastverfahren, bei dem nur eine Stufe jeweils zu einem Zeitpunkt abgetastet wurde, wurden diese Schwankungen nur an der gerade abgetasteten Stufe bemerkt, obgleich sie das gesamte Signal beeinträchtigen. Die

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Wirkung bestand in einer grundlosen Verzerrung der relevanten Güteparameter in Situationen, bei denen erhebliche Störungen der PAL 8-Phasenfolge angetroffen worden sind. Solche Situationen können auftreten, wenn beispielsweise die Quelle für die Fernsehbilder ein Video-Bandrecorder ist.

Fig. 4 zeigt eine spezielle Verwendungsart der Einrichtung aus Fig. 1. Die Einrichtung aus Fig. 1 ist durch Block angedeutet. Die Einrichtung besteht aus einem Sendeempfänger, der mit einer HauptSendeantenne 401 ausgerüstet ist, die von mindestens einem der Sender 402, 403 betrieben wird. Eine Empfängerantenne 405 für Fernsehsignale ist ebenfalls vorgesehen, und weitere Fernsehsignale werden über Landleitungen 406, 407 aufgenommen.

Die Einrichtung in Block 400 dient zum sequentiellen Prüfen der Fernsehsignale, wenn solche vorhanden sind, auf den Empfangseinrichtungen 405, 406 und 407, wie auch der Sendungen aus den Sendern 402, 403. Umschalter 410, 411 ermöglichen dies.

Die Einrichtung in Block 400 kann auf verschiedene Weise arbeiten. Sie kann automatisch Sender 402 abschalten, wenn sie feststellt, daß das Signal aus dem Sender 402 der Norm nicht genügt, und wenn sie ferner festgestellt hat, daß der Eingang für den Sender der Norm entspricht. Alternativ kann sie einen Fehler einer entfernten Station melden, oder sie kann von einer entfernten Station von Zeit zu Zeit adressiert werden, damit an der entfernten Station der Betrieb der Einrichtung in der geeigneten Weise überwacht werden kann. In dem einen oder anderen Falle wird eine telemetrische Sammelleitung 420 für Zweirichtungsbetrieb verwendet. Wenn die Einrichtung 400 feststellt, daß einer der Eingänge aus den Landleitungen 406, 407 nicht der Norm entspricht, wird ein Schalter

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• ao-

betätigt, damit sichergestellt wird, daß der fehlerhafte Eingang von den Sendern 402, 403 ferngehalten wird.

Eine Fernschreiber-Schnittstelle kann auf Wunsch vorgesehen sein, um die Werte der verschiedenen Parameter in periodischen Zeitabschnitten aufzunotieren.

Insgesamt wurde ein Verfahren und eine Einrichtung zur Ableitung eines Parameters beschrieben, der die Güte von Teilen einer Fernseheinrichtung oder der gesamten Fernseheinrichtung anzeigt, wobei der Parameter aus einem wiederholt bei regelmäßigen Intervallen während der Teilbild-Austastdauern eines übertragenen Signals eingefügt worden ist. Die Einrichtung weist eine Abtasteinrichtung auf, die ein die Amplitude an Abtaststellen des Testsignals repräsentierendes digitales Signal liefert, und umfaßt eine Betätigungseinrichtung für die Abtasteinrichtung sowie einen Computer. Der Computer ist so programmiert, daß er den Güteparameter aus einer Anzahl von Amplituden repräsentativen Digitalsignalen berechnen kann, die an verschiedenen Abtaststellen durch die Abtasteinrichtung gewonnen worden sind, um den berechneten Parameter als Ausgang abzugeben und auf Zeitmarken in dem Fernsehsignal anzusprechen und damit die Betätigungsvorrichtung zu steuern. Die Auslösezeiten stehen mit den Zeitmarken so in Beziehung, daß die digitalen Amplitudensignale mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit geliefert werden, die im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Auftretens der Signale während eines einzigen Testsignals niedrig ist. Ein digitaler Speicher ist zwischen die Abtasteinrichtung und den Computer eingeschaltet und speichert eine Anzahl von digitalen Amplitudensignalen und Anforderungssignale für Amplitudensignale in solcher Weise, daß die Abtasteinrichtung zur Tätigkeit während einer Zeilendauer mit größerer Geschwindigkeit veranlaßt wird als der Computer.

Der digitale Speicher kann die Form eines FIFO-Speichers haben.

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Claims

Independent Broadcasting Authority, 70 Brompton Road, London SW3 1EY, England

Verfahren und Einrichtung zur Ableitung eines Güteparameters aus einem vorzugsweise in ein Fernsehsignal eingeblendeten Testsignal

Ansprüche

1J Verfahren zur Gewinnung eines Fernseh-Güteparameters aus einem Testsignal, das in regelmäßigen Intervallen während der Austastdauern eines Fernsehsignals wiederholt wird, wobei mehrere digitale Amplitudensignale, von denen jedes die Augenblicksamplitude der Testzeile an einer anderen Abtaststelle repräsentiert, an solchen Zeitpunkten abgetastet werden, die mit den vom Fernsehsignal mitgeführten Zeitmarken derart in Beziehung stehen, daß die verschiedenen Amplitudensignale mit einer mittleren Geschwindigkeit gewonnen werden, die im Verhältnis zur Geschwindigkeit, mit der die Signale während einer einzigen Testzeile auftreten, gering ist, daß die digitalen Amplitudensignale einem zur Berechnung des Güteparameters programmierten Computer zugeführt werden, welcher den Parameter als Ausgang liefert und auf die Zeitmarken so anspricht, daß Anforderungssignale geliefert werden,

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die mit den Zeitmarken so zusammenhängen, daß sie Abtaststellen bei den jeweils auftretenden Testzeilen entsprechen, wobei die Vielzahl der digitalen Amplitudensignale in Abhängigkeit von den Anforderungen geliefert werden und die digitalen Amplitudensignale sowie die Anforderungssignale für die Amplitudensignale zwischengespeichert werden, derart, daß die Abtasteinrichtung während einer Zeilendauer mit größerer Geschwindigkeit arbeiten kann als der Computer.
2. Einrichtung vorzugsweise zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Gewinnung eines Fernseh-Güteparameters aus einem Testsignal, das bei regelmäßigen Intervallen während der Teilbild-Austastdauern eines Fernsehsignals wiederholt eingefügt ist, mit einer Abtasteinrichtung (3), die die Augenblicksamplitude an einer Abtaststelle im Testsignal repräsentierende digitale Amplitudensignale abgibt, mit einer steuerbaren Auslöseeinrichtung (19,23,22) zur Betätigung der Abtasteinrichtung (3), sowie mit einem Computer (20), welcher den Güteparametor aus den digitalen Amplitudensignalen berechnet, die den Augenblicksamplituden an verschiedenen Abtaststellen in der Testzeile entsprechen und von der Abtasteinrichtung geliefert werden, der den berechneten Güteparameter als Ausgang (20) abgibt und der auf Zeitmarken des Fernsehsignals anspricht und die Auslöseeinrichtung (19,23,22) zu Zeitpunkten steuert, die mit den Zeitmarken des Fernsehsignals so in Zusammenhang stehen, daß die Amplitudensignale nacheinander mit einer mittleren Geschwindigkeit erzeugt werden, die niedrig ist im Vergleich zur Geschwindigkeit, mit der die Signale während eines einzigen Testsignals auftreten, sowie mit einem digitalen Speicher (40), der zwischen der Abtasteinrichtung (3) und dem Computer (20) eingeschaltet ist und mehrere digitale Amplitudensignale sowie Anforderungssignale für die Amplitudensignale zwischenspeichert, wobei die Abtasteinrichtung während einer Zeilendauer mit größerer Geschwindigkeit arbeitet als der Computer.

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3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher ein FIFO-Speicher ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastungen von den Stufen eines Stufensignals in der Testzeile gewonnen werden.

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