DE2851275C2

DE2851275C2 - Einrichtung zum Kompensieren von Aussetzern in einem Videosignal

Info

Publication number: DE2851275C2
Application number: DE2851275A
Authority: DE
Inventors: Koichi Berlin N.J. Sadashige; Robert George Philadelphia Pa. Thomas
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-11-29
Filing date: 1978-11-27
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS596114B2; DE2851275A1; GB2009561A; US4158855A; GB2009561B; JPS5489710A; FR2410406A1; FR2410406B1; CA1107854A; NL7811671A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise in einem Gerät zur Wiedergabe aufgezeichneter Fernsehbildinformation zur Kompensation von Signaldefekten verwendet werden.

Beim Abspielen von Fernsehvideosignalen von einer Aufzeichnung, beispielsweise einem Magnetband, einer Magnetplatte oder irgend einem anderen Aufzeichnungsträger kann ein Schwund oder Verlust der aufgezeichneten Information auftreten, was sich für den Betrachter als Verschlechterung des wiedergegebenen Bildes oder Bildstörung bemerkbar macht. Ein Typ von Fehlern dieser Art wird als »Aussetzer« bezeichnet. Aussetzer können ihre Ursache in Unvollkommenheiten des Aufzeichnungsträgers oder einer Ansammlung von Schmutz oder anderen Verunreinigungen zwischen dem Aufzeichnungsträger und den Aufzeichnungs- oder Wiedergabeköpfen haben. Beim Auftreten eines Aussetzers fällt die Amplitude des vom Aufzeichnungsträger abgespielten Signales scharf ab, was für den Betrachter als unregelmäßige schwarze und weiße Streifen 5 oder Flackereffekte in dem auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers oder anderen Wiedergabegerä-tes erzeugten Bildes bermerkbar wird. In schwereren Fällen kann ein solcher Aussetzer eine oder mehrere ganze Zeilen des Fernsehbildes lang andauern.

ίο Es ist bekannt, daß die Fernsehbildinformation von Zeile zu Zeile bis zu einem gewissen Grade redundant ist und daß man einen Aussetzer durch eine Aussetzerkompensationseinrichtung kompensieren kann, in dem man das Videosignal während eines Aussetzers durch Information von einer vorangegangenen Bildzeile ersetzt. In den bekannten Einrichtungen zur Aussetzerkompensation wird daher also die Bildinformation der jeweils vorangehenden Zeile gespeichert und die gespeicherte Zeileninformation in das Videoausgangssignal eingefügt, wenn ein Aussetzer auftritt (Rundfunktechn.Mitt. 10[1966]H 1,S. 33-36).

Der Ausfall des Signals, also das Auftreten eines Aussetzers, wird gewöhnlich durch eine Signalamplituden-Detektorschaltung festgestellt, die einen Impuls liefert, dessen Dauer der des Signalausfalles entspricht. Dieser Aussetzerimpuls wird nach geeigneter Verarbeitung zur Betätigung einer Schaltvorrichtung verwendet, die die früher ,«»espeicherte Zeileninformation für die Dauer des Aussetzers in das Signal einspeist. Bei Signalaussetzerdetektoren dieser Art ist es jedoch oft schwierig, echte Signalaussetzer genau festzustellen und zu definieren, was z. B. seine Ursache in der Art der Signalabnahme vom Aufzeichnungsträger haben kann. Geräte zum Abspielen von Videosignalaufzeichnungen enthalten nämlieh gewöhnlich Desakzentuierungsschaltungen in Form von ÄC-Netzwerken, die zur Kompensation des Frequenzganges des Aufzeichnungsträgers dienen. Beim Auftreten eines Schwundes der Signalamplitude neigen die Desakzentuierungsschaltungen dazu, die Änderung der Signalamplitude zu integrieren, so daß Signalaussetzer kurzer Dauer, die verhältnismäßig wenig Energie enthalten, nur geringfügig verlängert werden, während bei Signalaussetzern langer Dauer genügend Energie zur Verfügung steht, um die Kondensatoren der Desakzentuierungsschaltung voll auf die Spitzenamplitude der Signalstörung aufzuladen, so daß die von der Aussetzerdetektorschaltung festgestellte Signalstörung langer dauert als der tatsächlich aufgetretene Aussetzer. Bei z. B. aus den DE-AS 17 62 549 und 26 09 555 sowie der

so US-PS 40 01 496 bekannten Einrichtungen zur Aussetzerkompensation, die z. T. monostabile Multivibratoren mit bestimmter Zeitkonstante enthalten, versucht man diese Schwierigkeit dadurch zu beheben, daß man den Aussetzerimpuls um eine verhältnismäßig lange, feste Zeitspanne dehnt, die so groß bemessen ist, daß auch der ungünstigsten Signalamplitudenänderung, die zu erwarten ist, Rechnung getragen wird. Die unveränderliche Impulsdehnung, die für den ungünstigsten Fall bemessen ist, hat jedoch für kurzdauernde Aussetzer eine zu lange Dauer und verursacht eine erhebliche Verschlechterung der Bildqualität, wenn eine Reihe kurzdauernder Aussetzer in rascher Folge auftritt. Dieses Problem wird noch gravierender, wenn solche kurzdauernden Aussetzer zu einem Zeitpunkt auftreten, der in der Nähe wesentlicher Teile des Fernsehsignales liegt, z. B. den Zeilen-, Bild- und Farbsynchronisiersignalen, wo der übermäßig gedehnte Aussetzerimpuls einen Verlust dieser wesentlichen zeitbestimmenden Signal-

elemente verursachen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Kompensieren von Aussetzern anzugeben, bei der störende Einflüsse des Kompensationsvorganges auf das wiedergegebene Bild vermieden oder zumindest stark reduziert werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden die oben geschilderten Probleme des Standes der Technik also dadurch vermieden, daß eine proportionale Dehnung der Dauer des Aussetzerimpulses vorgenommen wird, um die Einflüsse auf die Videosignalwiedergewinnungsschaltungen zu kompensieren.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Kompensieren von Aussetzern in einem Videosignal durch Substitution eines Ersatzsignales für das Videosignal während der Dauer eines Aussetzers enthält eine durch die Videosignale gesteuerte Quelle für Ersatzvideosignale. Die Videosignale steuern ferner eine Anordnung zum Erzeugen eines ersten Signales (Aussetzersignal), dessen Dauer gleich der Dauer der Aussetzer ist. Das Aussetzersignal wird einer Schaltungsanordnung zugeführt, die ein gedehntes Aussetzer-Steuersignal erzeugt das eine der Dauer des Aussetzersignales proportional veränderliche Dauer hat. Mit der Videosignalquelle und der Quelle für die Ersatzvideosignale ist eine Schaltvorrichtung gekoppelt, rte durch das gedehnte Aussetzer-Steuersignal gesteuert wird und in Gegenwart des gedehnten Aussetzersignals eine Substitution der Videosignale oder Ersatzvideosignale durch das jeweils andere Signal bewirkt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Aussetzerkompensationseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 ein Schaltbild einer Aussetzerdetektorschaltung gemäß der Erfindung;

F i g. 3 den Verlauf von Signalen, die in der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 auftreten und

F i g. 4 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2.

In Fi g. 1 ist schematisch ein Aufzeichnungsträger 10, z. B. ein Magnetband, auf dem ein frequenzmoduliertes Videosignal aufgezeichnet ist, dargestellt, der an einem Videoabspielkopf 12 vorbeiläuft, der die aufgezeichnete Information vom Aufzeichnungsträger 10 abnimmt. Das abgespielte frequenzmodulierte Videosignal wird der Eingangsklemme einer Signalverarbeitungseinrichtung 14 zugeführt, die beispielsweise Desakzentuierungsschaltungen enthält, die zur Kompensation des Frequenzganges der Aufzeichnungsträgers dienen. Das frequenzmodulierte Ausgangssignal der Signalverarbeitungseinrichtung 14 wird der Eingangsklemme eines FM-Demodulators 16 und der Eingangsklemme 24 einer Aussetzerdetektorschaltung 30 zugeführt. Das Ausgangssignal des FM-Demodulators 16 wird der Eingangsklemme einer Verzögerungsleitung 18 bekannter Bauart und einem Eingang eines Videoschalters 20 zugeführt. Die Verzögerungsdauer der Verzögerungsleitung 18 ist im allgemeinen gleich der Dauer einer Fernsehzeile (bei der NTSC-Norm also z. B. 63.5 Mikrosekunden). Der Ausgang der Verzögerungsleitung 18 ist mit dem anderen Signaleingang des Videoschalters 20 verbunden. Eine Ausgangsklemme 26 der Aussetzerdetektorschaltung 30 ist mit einer Steuerklemme des Videoschalters 20 gekoppelt Im Bevrieb wird das abgespielte und demodulierte Videosignal vom Ausgang des FM-Demodulators 16 einerseits der Verzögerungsleitung 18, wo es für eine evtl. Verwendung als Ersatzsignal gespeichert wird, und andererseits direkt dem Videoschalter 20 zugeführt Solange die Aussetzerdetektorschaltung 30 keinen Ausgangsimpuls liefert leitet der Videoschalter 20 das ihm direkt zugeführte Videosignal zu einer Videoausgangsklemme 20a weiter. Wenn ein durch einen Abfall der FM-Signalamplitude angezeigter Aussetzer auftritt erzeugt die Aussetzerdetektorschaltung 30 einen Steuerimpuls, der den Videoschalter 20 betätigt so daß das die vorangehende Fernsehzeile darstellende, in der Verzögerungsleitung 18 gespeicherte Videosignal für die Dauer des Aussetzers substituiert wird.

F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform einer Aussetzerdetektorschaltung 30, die die Nachteile vermeidet welche bei einer Dehnung oder Verlängerung des Aussetzerimpulses um eine feste Zeitspanne auftreten. Der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 wird das vom Aufzeichnungsträger abgespielte FM-Signal über eine Eingangsklemme 24 zugeführt, an die ein als Block dargestellter Amplitudendetektor 320 angeschlossen ist, der in bekannter Weise auf die Amplitude des FM-Signales anspricht. Die Amplitude des zugeführten FM-Signales kann beispielsweise mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen werden, um einen Ausgangsimpuls 3a am Ausgang des Amplitudendetektors 320 zu erzeugen. Der Ausgangsimpuls 3a wird im allgemeinen eine konstante Amplitude haben, seine Dauer wird jedoch wechseln und von der Dauer den Signalaussetzer abhängen. Der übrige Teil der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 dient zur Erzeugung eines Aussetzersteuerimpulses proportionaler Dauer, der erfindungsgemäß für die Steuerung des Videoschalters 20 verwendet wird. Der in negativer Richtung verlaufende Signalimpuls 3a, der am Ausgang des Amplitudendetektors 320 auftritt und eine Breite hat, die der Dauer eines Signalaussetzers entspricht, wird einem Eingang eines NOR-Gliedes 310 über einen Inverter 306, eine Integrierschaltung, die einen Widerstand 307 und einen Kondensator 308 enthält, und einen Inverter 309 zugeführt, wie in Fig.3c dargestellt ist. Der Ausgang des Amplitudendetektors 320 ist ferner mit dem Eingang eines Multivibrators 305 zugeführt. Die Integrierschaltung 307—308 erzeugt eine kurze Verzögerung zur Kompensation für die Signallaufzeit im Multivibrator 305, um ein einwandfreies Arbeiten des NOR-Gliedes 310 zu gewährleisten, siehe den Verlauf der Signale gemäß F i g. 3b und 3c zum Zeitpunkt h. Der Multivibrator 305 wird durch die in positiver Richtung verlaufende Rückflanke des Eingangsimpulses 3a eingeschaltet und am Ende eines durch die Periode oder Zeitkonstante des Multivibrators 305 bestimmten lntervalles ausgeschaltet, wie der Signalverlauf in Fig.3b zeigt. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 305 wird dem anderen Eingang des NOR-Gliedes 310 zugeführt. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 310 ist eine in positiver Richtung verlaufende Schwingung gedehnter Dauer t\ bis U. die in Fig. 3d dargestellt ist. Die propor-M tionale Intervalldehnung des Impulses 3a, die den Ausgangsimpuls 3d ergibt, wird durch die Periode des Multivibrators 305 in Verbindung mit einem Multivibrator 313 wie folgt bewirkt.

Der Ausgang der Integrierschaltung 307 bis 308 ist mit einem Eingang des Multivibrators 313 gekoppelt, dessen (^-Ausgang mit einer Zeilkonstantenschaltung 302,304 des Multivibrators 305 über eine Diode 315 und einen Widerstand 303 gekoppelt ist. Für die Periode des Multivibrators 305 gibt es bei dieser Schaltungsanordnung zwei Möglichkeiten. Wenn das Ausgangssign;il am ζί-Ausgang des Multivibrators 313 einen niedrigen Wert hat, wird die Periode des Multivibrators 305 durch die Zeitkonstante bestimmt, die durch den Widerstands· in wert Rm\2 des Widerstandes 302 und den Kapazitätswert Gm des Kondensators 304gegeben ist.

Wenn das Ausgangssignal am (^-Ausgang des Multivibrators 313 einen hohen Wert hat, wird die Periode des Multivibrators 305 durch die Zeitkonstantc aus den Werten (Cm» Rm2 Rm) des Kondensators 304. des Widerstandes 302 und des Widerstandes 303 geteilt durch die Werte (Rmu + Rmu) des Widerstandes 302 + des Widerstandes 303 bestimmt, so daß der Betrag der zusätzlichen Dehnung des Ausgangsimpulses davon abhängt, wie groß der Anteil der Einschaltdauer des Multivibrators 313 an der Periode des Multivibrators 305 ist. Die Einschaltdauer des Multivibrators 313 ist wiederum durch die Werte R_J[U Gu des Widerstands 311 und des Kondensators 312 bestimmt.

Fig.4 ist eine graphische Darstellung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3 entsprechend den folgenden mathematischen Zeitkonstantenoder Periodenverhältnissen:

F i g. 3d durch eine weitere Änderung der Zeitkonstante oder Periode des Multivibrators 305 durch ein äußeres Steuersignal an der Klemme 22. Eine zusätzliche Dehnung kann vorteilhaft sein, um verschiedenen Aufzeiehnungsnormen Rechnung zu tragen und/oder um die Zeiten des Ersatzvideosignales in Abhängigkeit von den Anforderungen an die Signalverarbeitung zusätzlich steuern zu können.

JO

- ^l "".102 Go4

"*3O3

^302 + ^303
j = K₂ Λ.111 C312

-304

und

W₃

■%-

50

O LIM

Hierbei bedeuten:

Wi = maximaler Betrag der Impulsdehnung;

W₂ = minimaler Betrag der Impulsdehnung;

Wj = Proportionaldehnungsintervall;

ϊαλ. ₌ Breite des Dehnim^ulses'^i ^σ ^t^^*

Wp = Breite des Eingangsimpulses (Fi g. 3a);

K\, Ki = Konstante.

Die am senkrechten Strich stehenden Werte geben den Bereich für W_P an, für den die Gleichung gilt.

Die Diode 315 im Ausgangskreis des Multivibrators 313 gewährleistet daß der Widerstand 303 von der Zeitkonstantenschaltung Ä302, G04 vollständig abgeschaltet ist, wenn der Multivibrator 313 ausgeschaltet ist, d. h. am to Ausgang Q ein Signal niedrigen Wertes liegt. Der Widerstand 314 gewährleistet, daß der Widerstand 303 wieder mit der Spannungsquelle + V verbunden wird, wenn der Multivibrator 313 eingeschaltet ist (also an Q ein hohes Signal liegt). Ein Widerstand 301, der von einer Hilfseingangsklemme (AUX)22 zur Verbindung der Widerstände 302 und 303 führt, ermöglicht eine zusätzliche Dehnung des Aussetzerimpulses gemäß Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Kompensieren von Aussetzern in einem Videosignal mit einer Schaltungsanordnung (320) zum Erzeugen eines Aussetzersignales; einer Schaltungsanordnung (18) zum Erzeugen eines Ersatzvideosignales, einer Schaltungsanordnung (301—315) zum Erzeugen eines gedehnten Aussetzersignales und einer durch das gedehnte Aussetzersignal gesteuerte Schaltvorrichtung (20) zum Umschalten zwischen dem Videosignal und dem Ersatzvideosignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des gedehnten Aussetzersignales gleich der Dauer des Aussetzersignals (F i g. 3c) plus einer variablen, zur Dauer des Aussetzersignales proportional veränderlichen Dauer (F: g. 3b) ist.

2. Einricntung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung zum Erzeugen des gedehnten Aussetzersignales enthält:
einen durch das Aussetzersignal (3a) gesteuerten ersten monostabilen Multivibrator (305), der eine steuerbare Zeitkonstante hat und einen ersten Ausgangsimpuls (Fig.3b) einer ersten Periode liefert;

einen zweiten rnonostabilen Multivibrator (313), der durch das Aussetzersignal (3a) gesteuert ist, eine zweite Zeitkonstante hat und einen zweiten Ausgangsimpuls einer zweiten Periode erzeugt;
eine Schaltungsanordnung (303, 315) zum Steuern der Zeitkonstante des ersten Multivibrators (305) und damit der Periode des ersten Ausgangsimpulses durch den Ausgangsimpuls des zweiten Multivibrators (313), und eine Schaltungsanordnung (310) zum Vereinigen des Aussetzersignales (F i g. 3c) mit dem Ausgangsimpuls (F i g. 3b) des ersten Multivibrators (305) unter Erzeugung des gedehnten Aussetzersignals (F i g. 3d).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Multivibrator (305) eine weitere Schaltungsanordnung (22,301) zur zusätzlichen Änderung seiner Zeitkonstante enthält, durch die die Periode des ersten Ausgangsimpulses in Abhängigkeit von einem äußeren Steuersignal dehnbar ist.