DE3048139C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Umkehren der Phase einer der beiden Signalkomponenten eines in Quadraturamplitudenmodulation modulierten Hilfsträgers.

Die Zweiseitenband-Quadraturamplitudenmodulation mit unterdrücktem Träger (im folgenden der Einfachheit halber kurz QAM genannt) wird beim NTSC- und beim PAL-Farbfernsehsystem zur Übertragung der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y verwendet, und es wurde auch vorgeschlagen, diese Modulationsform für die Übertragung der Positionsdifferenzsignale L-R und F-B in quadrophonischen Stereosystemen anzuwenden (vgl. z. B. die allgemeinen Ausführungen in IEEE Transaction on Broadcast and Television Receivers, Band BTR-19, Nr. 4, November 1973). Da in der QAM der Träger unterdrückt ist, muß er in einem Empfänger wieder neu erzeugt werden, damit die ursprünglichen Farb- (oder Positions-)Differenzsignale durch Synchrondemodulation abgeleitet werden können. Um die Wiedererzeugung des Trägers zu ermöglichen, enthält das QAM- Signal sowohl beim NTSC- als auch beim PAL-Fernsehsystem eine Farbsynchronkomponente, den sogenannten Burst, in Form eines Schwingimpulses, der aus einigen Perioden der Farbhilfsträgerfrequenz besteht und während der hinteren Schwarzschulter des Horizontalsynchronintervalls übertragen wird. Bei den vorgeschlagenen Quadrophonie- Übertragungssystemen kann die Trägerwiederherstellung mit Hilfe eines kontinuierlich und mit niedrigem Pegel übertragenen Pilotsignals erfolgen, dessen Frequenz und Phase in einer vorbestimmten Beziehung zum Hilfsträger besteht.

Es ist bekannt, daß man einen wiederhergestellten Hilfsträger heranziehen kann, um ein in Analogform vorliegendes QAM-Signal derart zu behandeln, daß die Phase einer der beiden Differenzsignal-Komponenten umgekehrt wird. Eine Methode hierfür besteht darin, das QAM-Signal mit einem Bezugssignal der doppelten Hilfsträgerfrequenz und geeigneter Phase zu multiplizieren, wie es beispielsweise in der US-PS 39 68 514 beschrieben ist. Diese Methode führt jedoch zur Erzeugung von Produkten der dreifachen Hilfsträgerfrequenz im Ausgangssignal, die durch Filtertechnik relativ schwer zu entfernen sind.

Eine Alternative zu der erwähnten Methode des Multiplizierens ist das in der US-PS 42 00 881 beschriebene Verfahren der "Demodulation und Neumodulation". Hierbei werden die Komponenten des analogen QAM-Signals durch Synchrondemodulation im Basisband demoduliert, worauf die Polarität der einen Basisbandkomponente invertiert wird und dann (nach Filterung im Basisband) beide Komponenten jeweils zugeordneten, in Quadratur zueinander stehenden Hilfsträgern neu aufmoduliert werden. Die Schwierigkeit bei dieser Lösung besteht darin, daß man für die Filterung im Basisband Schaltungselemente mit relativ hohen Kennwerten benötigt, wodurch Größe und Kosten des Transcoders steigen und die Konstruktion in integrierter Schaltungstechnik erschwert ist.

Weiter ist aus N. Mayer, Technik des Farbfernsehens in Theorie und Praxis, Berlin 1967, Seiten 225 bis 228 ein Transcodierer bekannt, bei dem aus einem NTSC-Farbsignal ein PAL-Signal erzeugt wird, indem der Farbträger von Zeile zu Zeile wechselnd direkt oder als Signal mit um 180° gedrehter Phase mit dem Leuchtdichtesignal kombiniert wird. Auch hier treten Schwingungen mit dem Dreifachen der Farbträgerfrequenz auf, die nur schwer zu unterdrücken sind.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik nach der US-PS 39 68 514.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Transcoder zu schaffen, bei welchem die mit der Basisband-Filterung verbundenen Probleme dadurch vermieden werden, daß die wesentlichen unerwünschten Produkte des Transcodierungsprozesses mit einer Frequenz auftreten, die höher als das Dreifache der Farbhilfsträgerfrequenz ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Transcoder (Codeumwandler) gelöst, wie er im Patentanspruch 1 beschrieben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält ein Transcoder zur Phasenumkehrung eines der beiden Signalkomponenten eines QAM-Signals eine Einrichtung, die zu Zeitpunkten, welche den Achsendurchgängen jeder der Signalkomponenten entsprechen, jeweils Abfragewerte (Signalproben) der Amplitude des Hilfsträgers entnimmt, ferner eine Einrichtung zur selektiven Invertierung jedes zweiten entnommenen Abfragewerts sowie eine Einrichtung zur Rekonstruierung des Hilfsträgers aus den invertierten und den nichtinvertierten Abfragewerten.

Der erfindungsgemäße Transcoder soll insbesondere in der Lage sein, ein Farbartsignal einer ersten Form in ein Farbartsignal einer zweiten Form umzusetzen, wobei eine der beiden Formen hinsichtlich der Phasenbeziehung zwischen Farbart- und Farbsynchronsignal der PAL-Norm entspricht, während die andere Form einem Standard wie z. B. der NTSC- oder der "NTSC-ähnlichen" Norm entspricht, wie sie in der obengenannten US-PS 42 00 881 beschrieben ist. Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung kann eine Codeumwandlung zwischen den vorstehend erwähnten Formen eines Farbartsignals dadurch ermöglicht werden, daß man die Polaritätsumkehr abwechselnder Abfragewerte periodisch verhindert.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1, 2 und 3 sind Blockschaltbilder erfindungsgemäßer Transcoder;

Fig. 4 veranschaulicht mit Hilfe graphisch dargestellter Signalverläufe bestimmte Merkmale der Arbeitsweise der Transcoder nach den Fig. 1-3;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines Bildplattenspielers, der einen erfindungsgemäßen Transcoder in einer zur Farbartsignal-Umwandlung modifizierten Form enthält;

Fig. 6, 7 und 8 sind Blockschaltbilder erfindungsgemäßer Transcoder für Farbartsignale.

Die Anordnung nach Fig. 1 enthält eine Abfrage- und Halteschaltung 10, eine Schaltung 12 zur Invertierung von Abfragewerten und ein Tiefpaßfilter 14, die in dieser Reihenfolge in Kaskade zwischen eine QAM-Eingangsklemme 16 und eine Transcoder-Ausgangsklemme 18 geschaltet sind. Eine Eingangsklemme 20 für einen Bezugshilfsträger ist an den Eingang einer Phaseneinstellvorrichtung (Phasenabgleicher) 22 angeschlossen, deren Ausgang mit einem Steuer- oder Aktivierungseingang der Abfrage- und Halteschaltung und außerdem über einen Frequenzteiler 24 mit einem Steuer- oder Aktivierungseingang der Invertierungsschaltung 12 verbunden ist.

Bei Transcodierung eines QAM-Signals, das in Analogform vorliegt, kann die Abfrage- und Halteschaltung 10 herkömmlicher Bauart sein. Eine geeignete Ausführungsform wäre eine Torschaltung, die einen Haltekondensator mit dem QAM-Signal auflädt, wenn sie eingeschaltet oder aktiviert ist, und im ausgeschalteten oder gesperrten Zustand diese Ladung bestehen bleiben läßt. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Haltezeit, während der die Ladung aufrechterhalten bleibt, gleich der gesamten Dauer der Sperrung der Torschaltung ist. D. h., die Abfrage- und Halteschaltung kann gewünschtenfalls vor dem Nehmen eines neuen Abfragewerts auf irgendeinen Bezugspegel zurückgesetzt werden. Andere geeignete Abfrage- und Halteschaltungen, die sich durch größere Genauigkeit, verminderte Öffnungszeit und minimale Beruhigungszeit auszeichnen, sind z. B. in dem Werk von J.G. Graeme "Applications of Operational Amplifiers - Third Generation Techniques", Seiten 132-139, beschrieben (erschienen 1973 bei der McGraw-Hill Book Company).

Der Zweck der Abfrage- und Halteschaltung 10 besteht darin, Abfragewerte der Amplitude des an die Klemme 16 gelegten QAM-Signals bei jedem Achsendurchgang jeder der beiden in Quadratur zueinander stehenden Komponenten oder Teile des QAM-Signals zu gewinnen. Die Abfragen werden deswegen auf die Achsendurchgänge der Teilsignale gelegt, weil zu diesen Zeitpunkten die Amplitude des QAM-Signals genau gleich der Amplitude eines der beiden Teilsignale oder Komponenten ist. Dies wird bei Betrachtung der graphischen Darstellung B in Fig. 4 deutlich. Dort stellt der Signalverlauf R das an die Klemme 16 gelegte QAM-Signal dar, das die resultierende Vektorsumme der beiden Signalkomponenten U und V ist. Die Komponente U ist als Sinuswelle mit der Amplitude 1 und die Komponente V ist als eine in Quadratur dazu stehende Sinuswelle dargestellt, welche die Ampliutde 1/2 hat und dem Signal U um 90° nacheilt. Da sich bei Quadraturmodulation die Komponenten U und V in ihrer Phase stets um 90° unterscheiden, stellt jeder Abfragewert des zusammengesetzten Signals R, der zu Zeitpunkten entnommen wird, wo U gleich Null ist, die Polarität und den Betrag der Komponente V dar. In ähnlicher Weise stellt jeder Abfragewert von R zu Zeitpunkten, wo V durch die Nullachse geht, die Polarität und den Betrag nur der Komponente U des zusammengesetzten Signals R dar.

Der Zweck des Phasenabgleichers 22 besteht darin, den Zeitpunkt der Aktivierung der Abfrage- und Halteschaltung 10 genau einzustellen, so daß die gewonnenen Abfragewerte abwechselnd die Komponente U und die Komponente V des zusammengesetzten Signals R darstellen. Das Eingangssignal des Phasenabgleichers 22 ist ein regenerierter Bezugshilfsträger, dessen Frequenz das Vierfache der Farbhilfsträgerfrequenz des QAM-Signals ist. Wenn das QAM-Signal ein Fernseh-Farbartsignal ist, dann wird das Bezugssignal in herkömmlicher Weise mit der Farbsynchronkomponente (Burst) des Farbartsignals phasensynchronisiert. Wird das QAM-Signal zur Übertragung von Positionsdifferenzsignalen verwendet, wie es weiter oben erwähnt wurde, dann wird der Bezugshilfsträger mit einem Vielfachen der Pilotsignalfrequenz phasensynchronisiert, so daß es eine feste Phasenbeziehung zum Hilfsträger und eine Frequenz gleich dem Vierfachen der Hilfsträgerfrequenz hat.

Der Phasenabgleicher 22 (der ein herkömmliches Netzwerk zur Einstellung einer voreilenden oder nacheilenden Phase sein kann) sollte so eingestellt werden, daß Übergänge (oder Scheitel) des phasenverschobenen Vierfachfrequenz-Hilfsträgers (4 f _sc) mit Achsendurchgängen der Komponenten des QAM-Signals zusammenfallen. Falls der regenerierte Hilfsträger diese Eigenschaft nach der Frequenzvervielfachung hat, dann kann der Phasenabgleicher 22 weggelassen werden. Die Signalverläufe A und B in Fig. 4 veranschaulichen die bevorzugte Phasenbeziehung der Komponenten U und V des Signales R zum Ausgangssignal des Phasenabgleichers 22. Man sieht, daß bei geradzahlig numerierten positiven Übergängen (t _o , t ₂, t ₄, usw.) des phasenjustierten Bezugshilfsträgers (Wellenform A) die U-Komponente des R-Signals gleich Null ist und die V-Komponente gleich R ist. Bei allen ungeradzahlig numerierten positiven Übergängen (t ₁, t ₃, t ₅, usw.) ist die V-Komponente gleich Null und die U-Komponente gleich R.

Wie in der graphischen Darstellung C veranschaulicht, erzeugt die Abfrage- und Halteschaltung 10 Abfragewerte der Komponente U mit jeweils einer zeitlichen Dauer (Breite) W _u und Abfragewerte der Komponente V mit jeweils einer Breite W _v . Es ist nicht notwendig, daß W _u gleich W _v ist. In Fällen, wo man die relativen Amplituden von U und V zu ändern wünscht, kann man tatsächlich so verfahren, daß man die Impulsbreite der Abfragen gesondert moduliert, z. B. durch Änderung der Haltezeit der Abfrage- und Halteschaltung 10. Es ist somit ein Merkmal der Erfindung, daß man zusätzlich zur Phasenumkehrung einer der beiden QAM-Komponenten und Gleichlassung der Phase der anderen Komponenten auch die Amplitude der einen Komponente unabhängig von der anderen ändern kann.

Falls es gewünscht ist, die relativen Beträge der Komponenten U und V mit hoher Genauigkeit beizubehalten, wird vorzugsweise W _u gleich W _v gesetzt und nicht der alternative Weg gewählt, die Amplituden der Abfragen im Maße der Differenzen in den Impulsbreiten W _u und W _v zu bemessen. Anders ausgedrückt: eine gegebene Relation zwischen U und V kann aufrechterhalten werden durch Steuerung zweier Parameter der Abfragen, nämlich ihrer Höhe und ihrer Breite. Indem man das Produkt dieser Parameter für jede der Komponenten U und V konstant hält, ist es möglich, nach dem Wiederaufbau des QAM-Signals die ursprünglichen Amplitudenbeziehungen zwischen U und V beizubehalten, während gleichzeitig die Phase einer der Komponenten umgedreht ist. Dies läßt sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreichen, daß man den Verstärkungsfaktor für U und V über die Kaskadenschaltung (10, 12, 14) gleich hält und W _u = W _v läßt. In Fällen, wo eine Regelung der Amplitude durch Breitenmodulation der Signalproben nicht notwendig ist und wo ein Maximum an Verstärkung des Umwandlungsprozesses nach dem Wiederaufbau des abgefragten Signals erwünscht ist, sollte vorzugsweise die Breite der Signalproben der U- und der V-Komponente im wesentlichen gleich einem Viertel der Periode der QAM-Hilfsträgerfrequenz sein, das einer vollständigen Periode der Bezugshilfsträgerfrequenz 4 f _sc entspricht. Wenn man so vorgeht, gibt es zwischen den Signalproben keine Ruhezeiten auf dem Wert Null, wie sie im Signalverlauf C vorhanden sind, vielmehr würde man einen treppenförmigen Signalverlauf erhalten, in welchem die Amplitude jeder Signalprobe bis zum Augenblick der nächsten Abfrage oder Probenentnahme konstant bleibt.

Der Signalverlauf D veranschaulicht die Arbeitsweise des Abfragewert-Inverters 12, der unter Steuerung durch den Frequenzteiler 24 die Polarität jeder zweiten der von der Abfrage- und Halteschaltung 10 gewonnenen Signalproben umkehrt. Wie oben erwähnt, stellen alle geradzahlig numerierten Proben nur die V-Komponente des zusammengesetzten Signals R dar, da sie zu Zeitpunkten entnommen werden, zu denen U gleich Null ist. Der Frequenzteiler 24 teilt den Bezugshilfsträger 4 f _sc durch zwei und liefert somit ein Aktivierungssignal der Frequenz 2 f _sc an den Inverter 12. Da der Inverter 12 mit einer Frequenz eingeschaltet oder aktiviert wird, die gleich der halben Abfragefrequenz (4 f _sc ) ist, wird jede zweite Signalprobe (d. h. die Signalkomponente V) invertiert, während die dazwischenliegenden Signalproben (d. h. die Signalkomponente U) nicht invertiert wird.

Um sicherzustellen, daß immer die gewünschte Signalprobe invertiert wird (im vorliegenden Fall die zur Signalkomponente V gehörenden Proben), ist es vorteilhaft, während des Beginns des Transcodierungsbetriebs eine geeignete Anfangseinstellung des Frequenzteilers 24 vorzunehmen oder eine Einrichtung vorzusehen, mit welcher die Phase seines Ausgangssignals relativ zur Wellenform A umgekehrt werden kann. Falls das QAM-Signal ein Fernseh-Farbartsignal ist, wäre es am besten, diese Anfangseinstellung (d. h. die Rücksetzung, Voreinstellung, usw.) des Frequenzteilers 24 während des Burstintervalls (d. h. während der Zeit des Farbsynchronimpulses) vorzunehmen, da zu dieser Zeit genaue Vektorbeziehungen bekannt sind. Alternativ kann die Anfangseinstellung auch mit jeder Periode des QAM-Signals einmal vorgenommen werden, wie es dargestellt ist und nachstehend erläutert wird.

Das Tiefpaßfilter 14 stellt die Einrichtung dar, durch welche der QAM-Hilfsträger aus den invertierten (V) und den nichtinvertierten (U) Signalproben, die am Ausgang des Inverters 12 erscheinen, wieder aufgebaut werden kann. Man betrachte den Signalverlauf E in Fig. 4, worin die Komponenten U und V als stetige getrennte Sinuswellen gezeigt sind, die man erhalten würde, wenn die Komponenten U und V in getrennten Tiefpaßfiltern gefiltert werden würden. Wenn man die U- und V-Signalproben derart trennen und gesondert filtern würde, könnte man die gefilterten Ausgangssignale miteinander summieren, um den resultierenden Vektor R zu erhalten, der dem ursprünglichen QAM-Signal mit umgedrehter Phase einer seiner Komponenten (V) entspricht, wie es der Vergleich mit der graphischen Darstellung B zeigt.

Es treten jedoch drei wesentliche Probleme auf, wenn man bei der Rekonstruierung des QAM-Signals in der vorstehend erwähnten Weise mit getrennter Filterung der Komponenten arbeitet. Zum einen ist es in diesem Fall neben dem Erfordernis zweier Filter auch notwendig, eine Einrichtung vorzusehen, um abwechselnde Signalproben jeweils abwechselnd den zugehörigen Filtern zuzuleiten, und dies erhöht die Kosten und die Kompliziertheit des Transcoders. Zum anderen besteht die Gefahr, daß unterschiedliche Verstärkungen oder Verluste in den Filtern zu einer Veränderung der anfänglichen Amplitudenbeziehung zwischen den Komponenten U und V führen. Drittens wären die Grenzfrequenzen der erforderlichen Filter niedriger als das Doppelte der Hilfsträgerfrequenz (2 f _sc ), wodurch das Problem der Filterung weiter erschwert wird. Es braucht nicht näher ausgeführt zu werden, daß mit doppelter Frequenz auftretende unerwünschte Transcodierungsprodukte durch Filterung noch schwieriger zu beseitigen sind als unerwünschte Produkte der dreifachen Hilfsträgerfrequenz, wie sie bei den weiter oben gewürdigten, nicht im Basisband arbeitenden QAM-Transcodern des "multiplizierenden" oder "modifizierenden" Typs auftreten.

Alle die vorgenannten Schwierigkeiten können vermieden werden, indem man zum Wiederaufbau des QAM-Signals ein einziges Tiefpaßfilter 14 verwendet. Da nur ein Filter beteiligt ist, erfahren die Komponenten U und V sowohl hinsichtlich ihrer Amplitude als auch hinsichtlich ihrer Phase jeweils genau die gleiche Behandlung. Außerdem kann die Grenzfrequenz des Filters doppelt so hoch sein wie im Falle der mit zwei Filtern arbeitenden Summierungsmethode und höher als die Frequenz, die bei dem Transcoder des "modifizierenden" Typs zur Beseitigung der Dreifachfrequenz-Produkte erforderlich ist. Praktisch erscheint das niedrigstfrequenzte dominante unerwünschte Transcodierungsprodukt bei der das Vierfache der Hilfsträgerfrequenz betragenden Abfragefrequenz; somit fällt das zu verwendende Filter kleiner aus, und die Anforderungen an die Genauigkeit der Grenzfrequenz und an die Flankensteilheit der Filterkennlinie sind weniger hoch.

Die Fig. 2 veranschaulicht, wie die in Fig. 1 als Block dargestellte Abfragewert-Invertierungsschaltung 12 realisiert und mit dem Frequenzteiler 24, der Abfrage- und Halteschaltung 10 und dem Tiefpaßfilter schaltungstechnisch kombiniert werden kann. Im einzelnen ist der Ausgang des Frequenzteilers 24 mit dem Steuereingang eines einpoligen Umschalters 30 verbunden. Der Schalter 30 kann z. B. aus zwei ein- und ausschaltbaren Übertragungsgliedern (Torschaltungen) bestehen, die durch das "wahre" Ausgangssignal (Q) bzw. das dazu komplementäre Ausgangssignal ( ) des Frequenzteilers 24 gesteuert werden. In der Stellung N (normal oder nicht-invertierend) verbindet der Schalter 30 den Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 10 mit dem Eingang des Tiefpaßfilters 14. In der Stellung R (umgekehrte Polarität oder Invertierung) koppelt der Schalter den Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 10 über einen invertierenden Verstärker 32 mit dem Eingang des Tiefpaßfilters 14.

Die allgemeine Arbeitsweise des Transcoders von Fig. 2 ist im wesentlichen die gleiche wie oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, wobei der Schalter 30 und der invertierende Verstärker 32 die Funktion der Abfragewert-Inverterschaltung 12 übernehmen. Ein Problem bei der Anordnung nach Fig. 2 besteht jedoch darin, daß am Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 10 abrupte Spannungsänderungen auftreten können (vgl. den Signalverlauf C in Fig. 4). Um diesen sprunghaften Spannungsänderungen folgen zu können, sollte die Reaktions- und Einschwingzeit des Verstärkers 32 vernachlässigbar klein im Vergleich zur Breite der Signalproben sein, da sonst die durch den Verstärker 32 laufenden Signalproben der V-Komponente verzerrt werden könnten.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 sind die Anforderungen an die Reaktionsgeschwindigkeit und Einstellzeit des Verstärkers 32 geringer, weil dort der Verstärker an einer Stelle des Transcoders sitzt, wo die Signale stetig und nicht diskret sind. Der invertierende Verstärker 32 ist mit seinem Eingang an die Eingangsklemme 16 angeschlossen und mit seinem Ausgang an den Eingang einer zweiten Abfrage- und Halteschaltung 34. Der Aktivierungs- oder Steuereingang der Schaltung 34 ist mit dem Ausgang des Phasenabgleichers 22 verbunden, so daß die beiden Abfrage- und Halteschaltungen gleichzeitig arbeiten mit dem einzigen Unterschied, daß die eine Schaltung (10) nicht-invertierte Proben des QAM-Signals und die andere Schaltung (34) invertierte Proben entnimmt. Der Schalter 30 wählt dann abwechselnd die normalen (Stellung N) oder die invertierten (Stellung R) Signalproben, die daraufhin in der weiter oben beschriebenen Weise im Tiefpaßfilter 14 rekonstruiert werden, um das transcodierte QAM-Ausgangssignal zu erzeugen.

Um eine im wesentlichen gleichartige Verarbeitung der Komponenten U und V sicherzustellen, ist es wünschenswert, daß das Produkt der Verstärkung und der Signalprobenbreite bei der Schaltung 10 genauso groß ist wie bei der Schaltung 34. In der Anordnung nach Fig. 3 braucht hierzu nur die Schaltungsverstärkung abgeglichen zu werden, da beide Schaltungen Abfrageimpulse der gleichen Breite empfangen. Dies ist jedoch nicht unbedingte Voraussetzung für eine Gleichbehandlung der Komponenten U und V, gewünschtenfalls können die Abfrageimpulse verschieden breit sein und sich die Abfrage- und Halteschaltungen in ihren Verstärkungsfaktoren ebenfalls unterscheiden. Wie erwähnt, ist es für den Abgleich wichtig, daß das Produkt der Signalprobenbreite und des Verstärkungsfaktors für den einen Signalweg genauso groß ist wie für den anderen Signalweg. Es ist ferner zweckmäßig, irgendwelche Mittel (z. B. Laufzeitentzerrer) vorzusehen, um die Phasenverschiebung oder Laufzeit in den beiden Signalwegen einander anzugleichen, damit eine maximale Genauigkeit bei der Erzeugung der wahren (nicht-invertierten) und der invertierten Signalproben sichergestellt ist.

Die Fig. 5 veranschaulicht, wie der erfindungsgemäße Transcoder modifiziert werden kann, um ein Farbartsignal, bei welchem die Phase der U - und der V-Komponenten des Farbdifferenz- Hilfsträgers von Zeile zu Zeile gleichbleibend ist, in eine Form umzuwandeln, bei welcher die Phase der V-Komponente von Zeile zu Zeile wechselt. Die Fig. 5 veranschaulicht außerdem eine zweckmäßige Methode der Zusammenschaltung des Transcoders mit einem Bildplattenspieler, der Ausgangssignale entsprechend der PAL-Norm aus einer Bildplattenaufzeichnung gewinnt, die gemäß dem in der US PS 42 00 881 beschriebenen Format verschlüsselt ist.

Es gibt drei hervorstechende Merkmale des in der vorstehend genannten US-PS beschriebenen PAL-Aufzeichnungsformats, die für den Bildplattenspieler nach Fig. 5 relevant sind. Das erste Merkmal besteht darin, daß der PAL-Hilfsträger "gleichgeschaltet" wird, d. h. der normale zeilenweise Phasenwechsel der V-Komponente des Farbhilfsträgers wird für Aufzeichnungszwecke unterbunden. Das zweite Merkmal besteht darin, daß die Frequenz des Farbhilfsträgers von ihrem Nominalwert 4,43 MHz auf ungefähr 1,52 MHz nach unten und gleichsam innerhalb des Leuchtdichtebandes "eingelagert" wird. Drittens wird das Farbsynchronsignal (Farbburst) mit einem konstanten Phasenwinkel von 45° gegenüber den U- und V-Hilfsträgern aufgezeichnet, so daß es im wesentlichen gleiche U- und V-Komponenten hat.

In der Anordnung nach Fig. 5 ist der Transcoder dazu vorgesehen, die dem eingelagerten Hilfsträger (Frequenz 1,52 MHz) aufgeprägte V-Komponente des Farbartsignals von Zeile zu Zeile umzukehren. Dies geschieht vor der Zeitbasiskorrektur und vor der Umsetzung des Hilfsträgers auf die PAL-Norm. Da der Farbburst gleiche U- und V-Komponenten enthält, wird der für die PAL-Norm geforderte "pendelnde" Burst durch den Transcoder automatisch mit der periodischen Umkehrung der V-Komponente gebildet.

Wenn der Burst wie bei der NTSC-Norm keine V-Komponente hätte, dann würde die Phasenumkehrung der V-Komponente keinerlei Einfluß auf die Burstphase haben. Wenn man also die Prinzipien der vorliegenden Erfindung anwenden will, um ein Farbartsignal mit NTSC-Burstphase in ein Farbartsignal des PAL-Formats umzuwandeln, dann wäre es notwendig, die Arbeitsweise des Transcoders während des Burstintervalls in geeigneter Weise zu ändern. Dies könnte z. B. durch eine Einrichtung geschehen, welche die Phase des Farbartsignals während des Burstintervalls um 45° verschiebt, wodurch der Burst eine dem Format nach der erwähnten US-PS 42 00 881 entsprechende Phasenlage bekommt, die wie oben erwähnt, automatisch in eine gemäß der PAL-Norm pendelnde Burstphase umgewandelt wird, wenn die Phase der V-Komponente periodisch gewechselt wird. Dies wird noch ausführlicher in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 erläutert werden.

Der Bildplattenspieler nach Fig. 5 enthält einen Drehteller 50 zur Wiedergewinnung der Videoinformation von der Platte. Als Beispiel sei angenommen, daß der Plattenspieler zum Abspielen einer Platte ausgelegt ist, auf welcher die Information in Form topologischer Änderungen aufgezeichnet ist und durch Fühlen von Kapazitätsschwankungen zwischen dem Wandler 54 und der Platte 52 wiedergewonnen wird. Es sei jedoch erwähnt, daß der erfindungsgemäße Transcoder auch in Verbindung mit anderen Typen von Plattenspielern, mit Bandabspielgeräten, Fernsehkameras, Bildspeichereinheiten, Übertragungssystemen, usw. angewandt werden kann. Zur Erläuterung sei davon ausgegangen, daß die Platte 52 eine Bildaufzeichnung trägt, die gemäß dem in der US-PS 42 00 881 beschriebenen Format verschlüsselt ist.

Das Ausgangssignal des Wandlers 54 wird auf den Eingang einer Abnehmerschaltung 56 gekoppelt, die ein Kapazitäts/ Spannungs-Umwandler ist, der auf Änderungen der Kapazität zwischen einer Abtastnadel im Wandler 54 und der abgespielten Aufzeichnungsplatte anspricht, um ausgangsseitig eine frequenzmodulierte Signalspannung zu erzeugen, die charakteristisch für die aufgezeichnete Information ist. Geeignete Schaltungsanordnungen zur Realisierung der Kapazitäts/ Spannungs-Umwandlung in der Abnehmerschaltung 56 sind bekannt, vgl. z. B. die US-PS 37 83 196, 39 72 064 und 37 11 641.

Ein FM-Videodemodulator 58 wandelt das von der Abnehmerschaltung 56 erzeugte FM-Signal in ein Videoausgangssignal um. Die auf der Platte aufgezeichneten Videosignale sind nicht im üblichen NTSC-Format, sondern im sogenannten BSC-Format codiert. Wie in der weiter oben erwähnten US-PS 42 00 881 erläutert (vgl. auch die US-PS 38 72 498), wird beim BSC-Format die Farbartinformation durch einen Farbhilfsträger in ähnlicher Weise wie beim bekannten NTSC-Format dargestellt. Jedoch liegt die Farbartkomponente beim BSC-Format nicht am oberen Ende des Leuchtdichtebandes wie beim NTSC-Format, sondern sie ist in einem frequenzmäßig tieferliegenden Teil des Videobandes eingelagert. Ein typisches Beispiel für die Farbhilfsträgerfrequenz ist eine Frequenz in der Nähe von 1,52 MHz, wobei sich die Seitenbänder des Farbhilfsträgers über ± 500 KHz beidseitig dieser Trägerfrequenz erstrecken und wobei das Leuchtdichtesignalband weit über die höchste Seitenbandfrequenz des Farbhilfsträgers erstreckt (z. B. bis auf 3 MHz).

Der FM-Demodulator 58 kann beispielsweise ein mit Impulszählung arbeitender Typ oder Typ mit phasensynchronisierter Schleife (PLL) sein. Ein geeigneter FM-Demodulator des impulszählenden Typs ist in der US-Patentschrift 40 38 686 beschrieben. Ein mit phasensynchronisierter Schleife arbeitender FM-Demodulator ist in der US-PS 42 03 134 offenbart.

Das vom FM-Demodulator 58 erzeugte zusammengesetzte Videosignal (Videosignalgemisch) wird mittels eines Kammfilters 60, dessen Mittenfrequenz variabel ist, in seine Leuchtdichte- und seine Farbartkomponente getrennt. Beispiele für Filter dieses Typs sind den US-PS 39 66 610 und 41 95 309 zu entnehmen.

Ein variables Kammfilter (anstelle eines Festfrequenz-Kammfilters) wird deswegen verwendet, um die Möglichkeit zu haben, den im Videosignal eventuell vorhandenen Zeitbasisfehlern durch entsprechende Änderungen der Mittenfrequenz des Filters Rechnung zu tragen und damit die Filterwirkung maximal zu machen. Hierzu benötigt man ein relativ hochfrequentes Steuersignal für das Filter 60, um Taktimpulstreiber zu betätigen, welche die Geschwindigkeit der Ladungsübertragung in einer CCD-Verzögerungsleitung im Filter steuern. Dieses hochfrequente Signal ist eines von fünf Ausgangssignalen, die von einem Zeitsignalgeber 62 erzeugt werden.

Der Zeitsignalgeber 62 hat Eingänge 64 und 66 zum Empfang des vom Filter 60 kommenden BSC-Farbartsignals und Leuchtdichtesignals und Ausgänge 68, 70, 72, 74 und 76 zur Abgabe fünf verschiedener Ausgangssignale. Am Ausgang 68 erscheint ein zeilenfrequentes Signal f _H , am Ausgang 70 ein Burst- Tastsignal BK, am Ausgang 72 ein regeneriertes Bezugshilfsträgersignal f _bsc (1,52 MHz), am Ausgang 74 ein Bezugssignal mit der vierfachen Hilfsträgerfrequenz (4 f _bsc ) und am Ausgang 76 ein Bezugssignal mit dem Achtfachen der Hilfsträgerfrequenz (8 f _bsc ). Die Eingangsklemme 66 ist mit dem Eingang eines Synchronsignaldetektors 80 verbunden, der die im Leuchtdichtesignal vorhandenen Horizontalsynchronimpulse erfaßt und Synchronimpulse mit Horizontal- oder Zeilenfrequenz f _H auf die Ausgangsklemme 68 und auf den Eingang eines Burst-Tastimpulsgebers 82 gibt. Der Tastimpulsgeber 82 erzeugt am Ausgang während des Burstintervalls der Horizontalsynchronisierungszeit einen Burst-Tastimpuls BK. Der Burst Tastimpuls wird auf den Aktivierungseingang eines Phasendetektors 84 und auf die Ausgangsklemme 70 gekoppelt.

Der Ausgang des Detektors 84 ist über eine Kaskadenschaltung eines Tiefpaßfilters 86, eines spannungsgesteuerten Oszillators 88, eines Frequenzteilers 90 und eines Frequenzteilers 92 mit einem seiner beiden Phasenvergleichseingänge gekoppelt, deren anderer mit der Klemme 64 verbunden ist, so daß eine in den Burstintervallen getastete multiplizierende phasensynchronisierte Schleife mit mehreren Ausgängen gebildet wird. Die Ausgänge des spannungsgesteuerten Oszillators 88, des Frequenzteilers 90 und des Frequenzteilers 92 sind (in dieser Reihenfolge) mit den Klemmen 76, 74 und 72 verbunden.

Der Phasendetektor 84 vergleicht die Phase der Burstkomponente des an die Klemme 64 gelieferten Farbartsignals mit dem frequenzgeteilten Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 88 und erzeugt ein Fehlersignal, welches durch ein Filter 86 (das einfach ein die Fehlerspannung haltender Kondensator sein kann) gefiltert und dann als Gegenkopplungssignal auf den Oszillator 88 im Sinne einer Verminderung der Phasenfehler gegeben wird. Da das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 88 im Frequenzteiler 90 durch zwei und im Frequenzteiler 92 nochmals durch vier geteilt wird, schwingt der Oszillator 88 (wenn er im phasensynchronisierten Zustand ist) mit einer Frequenz, die gleich dem Achtfachen der Burstfrequenz ist. Dieses hochfrequente Signal wird über die Klemme 76 auf den die Mittenfrequenz beeinflussenden Steuereingang des Kammfilters 60 gegeben. Da der spannungsgesteuerte Oszillator 88 immer mit einem Vielfachen (d. h. dem Achtfachen) der BSC-Burstfrequenz phasensynchronisiert ist, sind alle im Burst vorhandenen Zeitbasisfehler auch im Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 88 vorhanden. Die Rückkopplung zum Filter 60 erfolgt im Sinne einer solchen Änderung der Mittenfrequenz des Filters, daß beim Auftreten von Zeitbasisfehlern die Leuchtdichte- und die Farbart-Durchlaßbänder dieses Filters stets um die Spektralbereiche der Leuchtdichte bzw. Farbartkomponenten zentriert bleiben, so daß der Wirkungsgrad des Filters maximal gehalten wird. Die Klemme 74 ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers 90 verbunden und empfängt ein regeneriertes BSC-Bezugssignal der Frequenz 4 f _bsc . Die Klemme 72 ist mit dem Ausgang des Frequenzteilers 92 verbunden und empfängt ein regeneriertes BSC-Bezugssignal der Frequenz f _bsc .

Ein Merkmal des Bildplattenspielers nach Fig. 5 besteht darin, daß der Zeitsignalgeber 62 als eine einzige zusammengefaßte Einheit fünf Zeitsignale liefert, die zur Steuerung dreier Funktionen des Plattenspielers herangezogen werden. Eines der Signale wird wie erwähnt an das Filter 60 gelegt, um den Wirkungsgrad der Filterung maximal zu machen. Wie nun im einzelnen erläutert werden wird, werden drei der Signale zum Transcoder 90 geliefert, um die Phasenumkehrung im Farbartsignal zu steuern, und ein viertes Signal wird einer Zeitbasis-Korrektureinrichtung 100 angelegt, um sowohl die Korrektur der Zeitbasis als auch eine Frequenzumsetzung des Farbartsignals zu steuern.

Der Transcoder 90 ist ähnlich wie der Transcoder nach Fig. 3, in zweierlei Hinsicht ist er jedoch modifiziert. Die eine Modifikation besteht darin, daß zusätzlich eine Einrichtung zum periodischen Blockieren des Betriebs des Schalters 30 vorgesehen ist. Die andere Modifikation besteht in einer Einrichtung zur Anfangseinstellung des Frequenzteilers 24. Der Schalter 30 wird an seinem Betrieb periodisch durch ein UND-Glied 35 gehindert, das zwischen den Ausgang des Frequenzteilers 24 und den Steuer- oder Aktivierungseingang des Schalters 30 eingefügt ist und mit Steuersignalen der halben Zeilenfrequenz f _H/₂ vom Ausgang eines weiteren Frquenzteilers 36 beaufschlagt wird. Der Eingang des Frequenzteilers 36 ist mit einer weiteren Eingangsklemme 38 des Transcoders verbunden, die an die Ausgangsklemme 68 angeschlossen ist, wo das zeilenfrequente Signal f _H abgegeben wird. Die Anfangseinstellung (oder periodische Voreinstellung) des Frequenzteilers 24 geschieht mit Hilfe eines zusätzlichen Impulsformers 37 (z. B. eines monostabilen Multivibrators), dessen Eingang (über eine zusätzliche Klemme 40) mit der Ausgangsklemme 72 des Zeitsignalgebers 62 verbunden ist und dessen Ausgang zu einem Voreinstellungs-Eingang (d. h. einem Feststell-, Setz- oder Rücksetzeingang) des Frequenzteilers 24 führt. Vorzugsweise ist der Frequenzteiler 24 von einem Typ, der sich ohne Rücksicht auf den Zustand des an seinem Takteingang liegenden Signals voreinstellen (d. h. direkt setzen oder rücksetzen) läßt.

Beim Betrieb des bis hierher beschriebenen Teils des Plattenspielers erzeugen das Filter 60 und der Zeitsignalgeber 62 Ausgangssignale wie beschrieben. Das Farbart-Ausgangssignal wird an den Eingang 16 des Transcoders 90 gelegt, und der in seiner Frequenz vervierfachte regenerierte BSC- Bezugshilfsträger (4 f _bsc ) wird an die Klemme 20 gelegt. Der invertierende Verstärker 32, die beiden Abfrage- und Halteschaltungen 10 und 34 und der Phasenabgleicher 22 arbeiten wie weiter oben erläutert, wobei die Schaltung 10 nichtinvertierte Abfragewerte oder Proben des Farbartsignals und die Schaltung 34 invertierte Proben des Farbartsignals liefert und wobei jede Probe zu einem Zeitpunkt gewonnen wird, der mit einem Achsendurchgang der U- oder der V-Komponente zusammenfällt, so daß jede zweite Probe die Komponente U (oder -U) darstellt und die dazwischenliegenden Proben die Komponente V (oder -V) darstellen.

Das horizontal- oder zeilenfrequente Signal f _H wird im Frequenzteiler 36 durch zwei geteilt, von wo ein Signal f _H/₂ der halben Zeilenfrequenz zum UND-Glied 35 gelangt. Während jeder zweiten Fernsehzeile wird das UND-Glied 35 durchgeschaltet, um das mit der doppelten Frequenz des BSC- Hilfsträgers erscheinende Bezugsfrequenzsignal 2 f _bsc auf den Schalter 30 zu geben. Während der dazwischenliegenden Fernsehzeilen blockt das UND-Glied das Signal 2 f _bsc ab und hält den Schalter 30 in seiner Normalstellung (N). Somit gelangen während der besagten zwischenliegenden Zeilen nur die von der Schaltung 10 kommenden Signalproben zum Filter 14, und da deren Polarität unverändert ist, liefert das Filter 14 an die Ausgangsklemme 18 ein rekonstruiertes Farbartsignal, das gleich dem auf die Eingangsklemme 16 gegebenen Farbartsignal ist. Während der anderen abwechselnden Zeilen jedoch, in denen das UND-Glied 35 aktiviert ist, wählt der Schalter 30 abwechselnd invertierte und nicht-invertierte Signalproben des Farbartsignals aus. Dadurch wird aus den weiter oben erläuterten Gründen die Phase einer der Komponenten U oder V des Farbartsignals am Ausgang des Filters 14 gegenüber ihrer an der Eingangsklemme 16 bestehenden Phase umgekehrt.

Zur richtigen Erzeugung eines Ausgangssignals des PAL-Formats ist es wichtig, welche der Komponenten U und V bei abwechselnden Zeilen in ihrer Phase umgekehrt wird. Wie weiter oben in Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 1 erläutert, kann man durch geeignete Anfangseinstellung des Frequenzteilers 24 sicherstellen, daß die jeweils gewünschte Komponente zur Phasenumkehrung ausgewählt wird. Von den beiden oben erwähnten Methoden der Anfangseinstellung ist diejenige vorzuziehen, bei welcher periodisch gearbeitet wird. Eine bevorzugte Folgefrequenz für den periodischen Einstellungsprozeß ist eine Voreinstellung während jeder Hilfsträgerperiode. Im Transcoder 90 wird diese Funktion vom Impulsformer 37 übernommen, der beispielsweise eine Differenzierschaltung oder ein monostabiler Multivibrator sein kann.

Es sei daran erinnert, daß das Signal f _bsc an der Klemme 72 phasenstarr mit der Burstkomponente des Farbartsignals ist und daß dieses Bezugssignal ständig zur Verfügung steht. Der Impulsformer 37 erzeugt also ständig Impulse, die in fester Relation zum Burst stehen. Diese Impulse werden als Voreinstellsignale auf den Frequenzteiler 24 gegeben, so daß dessen Anfangszustand jeweils derart eingestellt wird, daß der Schalter 30 den Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 10 auswählt, wenn die V-Komponente durch die Nullachse geht. Das erste Taktsignal, das dem Frequenzteiler 24 nach der Anfangseinstellung angelegt wird, bewirkt also, daß der Schalter 30 die V-Komponente auswählt, wenn die U-Komponente gleich Null ist. Falls der Frequenzteiler 24 einmal versäumen sollte, für eine ungerade Anzahl von Taktsignalen umzuspringen, synchronisiert ihn der Impulsformer 37 sofort wieder neu, sobald er zum normalen Umspringen zurückkehrt. (Unterbleibt das Umspringen für eine gerade Anzahl von Taktsignalen, dann geht die Synchronisation aus leicht erklärbaren Gründen natürlich nicht verloren.)

Die restlichen Teile der Anordnung nach Fig. 5 sind eine Schaltung 100 zur Zeitbasiskorrektur und Frequenzumsetzung und eine Summierungsschaltung 110. Die Schaltung 100 hat eine Eingangsklemme 101 zum Empfang des Burst-Tastsignals BK vom Zeitsignalgeber 62, eine zweite Eingangsklemme 102 zum Empfang des an der Ausgangsklemme 18 des Transcoders 90 erzeugten PAL-Farbartsignals und eine Ausgangsklemme 109 zur Lieferung eines in der Frequenz umgesetzten und in seiner Zeitbasis korrigierten Ausgangssignals gemäß der PAL Norm an einen Eingang der Summierungsschaltung 110. Der andere Eingang der Schaltung 110 empfängt das Leuchtdichtesignal vom entsprechenden Ausgang des Filters 60, um am Ausgang der Schaltung 110 ein zusammengesetztes Videoausgangssignal im PAL-Format bereitzustellen.

In der vorangegangenen Beschreibung wurde bereits angedeutet, daß das Videoausgangssignal des Plattenspielers Zeitbasisfehler enthalten kann und daß eine der drei Funktionen des Zeitsignalgebers 62 darin besteht, ein diese Zeitbasisfehler enthaltenden Signal mit der Frequenz 8 f _bsc an das Kammfilter 60 zu legen, um dessen Mittenfrequenz entsprechend dem Maß der Fehler zu ändern und dadurch den Wirkungsgrad der Filterung maximal zu machen. Dieser Vorgang hat natürlich keinerlei Einfluß auf die Zeitbasisfehler selbst, die nach wie vor in allen fünf Ausgangssignalen des Zeitsignalgebers 62 und auch in dem vom Filter 60 gelieferten Farbartsignal vorhanden sind. Da sich die Fehler im Farbartsignal und in den Zeitsignalen jedoch gemeinsam ändern, haben sie keinen störenden Einfluß auf den Betrieb des Transcoders 90. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Transcoders in einer beliebigen Fernsehanlage (z. B. in einem Bandgerät, einem Plattenspieler, einer Studioanlage, einer Übertragungsanlage), die eine Zeitbasis Korrektureinrichtung enthält, sollte man aber zwischen zwei Fällen unterscheiden. Wenn im ersteren Fall der Transcoder vor der Zeitbasis-Korrektureinrichtung in der Kette der Videosignalverarbeitung liegt, dann sollte er mit Zeitsignalen beliefert werden, die Zeitbasisfehler proportional zu den Farbburstfehlern im Farbartsignal aufweisen. Im anderen Fall, wenn die Zeitbasiskorrektur (oder eine sonstige Stabilisierung oder Neusynchronisierung) des Farbartsignals vor dem Anlegen an den Farbart-Transcoder erfolgt, sollten die im Transcoder angelegten Zeitsignale vom korrigierten Burstsignal abgeleitet werden. Wenn man diese beiden Prinzipien beachtet, dann wird der Transcoder ein Minimum an differenziellen Phasenfehlern in der Kette der Videosignalverarbeitung einführen, so daß man maximale Farbreinheit erzielt. Dies ist besonders wichtig bei der NTSC-Transcodierung, da beim NTSC-System differenzielle Phasenfehler des Farbart-Hilfsträgers Änderungen im Farbton ergeben, die nicht wie beim PAL-Übertragungssystem optisch oder elektronisch ausgemittelt werden können. Differenzielle Amplitudenfehler, die beim PAL-System Ursache für den Balken- Effekt (Hanover bar) oder den Jalousie-Effekt sind, können minimal gehalten werden, indem man für gute Balance der Verstärkung in den Signalwegen für das U- und das V-Signal im Transcoder sorgt, wie es weiter oben erwähnt wurde.

In der Schaltung 100 vergleicht ein Phasendetektor 103, wenn er durch das Signal BK aktiviert ist, das Ausgangssignal eines PAL-Hilfsträgeroszillators 104 (etwa 4,43 MHz) mit einem von einem Bandfilter 107 kommenden Signal. Dieses zweitgenannte Signal ist das bandgefilterte Produkt der an der Klemme 102 zugeführten Burstkomponente des transcodierten Farbartsignals und des Ausgangssignals eines spannungsgesteuerten Oszillators 105, für dessen nominelle Mittenfrequenz ein Wert gewählt ist, der gleich der Summe der BSC-Hilfsträgerfrequenz (1,52 MHz) und der PAL-Hilfsträgerfrequenz (4,43 MHz) ist. Wenn ein Zeitbasisfehler vorhanden ist, liefert der Phasendetektor 103 ein Korrektursignal über ein Tiefpaßfilter 106 an den Oszillator 105 im Sinne einer Korrektur dieses Fehlers. Die das vorstehend genannte Produkt bildende Multiplizierschaltung 108 kann ein herkömmlicher Gegentaktmodulator oder Mischer sein. Der Durchlaßbereich des Bandfilters 107 sei auf die PAL-Hilfsträgerfrequenz von 4,43 MHz zentriert.

Der in Fig. 6 dargestellte Transcoder ist ähnlich wie der Transcoder nach Fig. 1, er ist jedoch durch drei Modifikationen speziell auf die Umwandlung eines Farbartsignals zugeschnitten, das eine der NTSC-Norm entsprechende Burstphase hat. Zwei dieser Modifikationen sind die gleichen wie beim Transcoder 90 nach Fig. 5, nämlich erstens die zusätzliche Einfügung eines UND-Gliedes 35 und eines Frequenzteilers 36 zur periodischen Blockierung der Polaritätsumkehr der Signalproben in jeder zweiten Horizontalzeile und zweitens die zusätzliche Einfügung eines mit der Hilfsträgerfrequenz arbeitenden Impulsformer 37 zur periodischen Voreinstellung oder Anfangseinstellung des Frequenzteilers 24, um sicherzustellen, daß der Inverter 12 richtig synchronisiert ist, so daß er nur die V-Komponente des eingangsseitigen Farbartsignals invertiert.

Die dritte Modifikation ist das Vorhandensein eines Schalters 601 und eines Phasenschiebers 602, die zwischen die Farbartsignal Eingangsklemme 16 und den Eingang der Abfrage- und Halteschaltung 10 eingefügt sind. Diese Anordnung ist so getroffen, daß sie unter Steuerung durch ein an einer weiteren Eingangsklemme 603 zugeführtes Burst-Tastsignal die Phase des Farbartsignals während des Farbburstintervalls (jedoch nicht während des Intervalls der aktiven Bildabtastung) um 45° verschiebt. Vorzugsweise erfolgt die 45°- Verschiebung in einem solchen Sinne, daß der Burst eine Phasenlage entsprechend einem Winkel von 135° relativ zur Modulationsachse des Farbdifferenzsignals B-Y bekommt, wie es in der bereits mehrfach erwähnten US-PS 42 00 881 beschrieben ist. Auf diese Weise wird das NTSC- Farbartsignal, soweit die Burstphase betroffen ist, vor seiner Umwandlung in das PAL-Format auf das in dieser US- Patentschrift vorgeschlagene Format gebracht. Mit Ausnahme dieser periodischen Phasenverschiebung während des Burstintervalls ist die Arbeitsweise des Transcoders nach Fig. 6 die gleiche, wie sie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wurde.

Die Schaltungsanordnung zur periodischen Phasenverschiebung ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 dadurch realisiert, daß der eine Pol A des Umschalters 601 direkt mit der Farbartsignal- Eingangsklemme 16 und der andere Pol B über den 45°- Phasenschieber 602 mit der Klemme 16 verbunden ist. Der Umschalter 601 empfängt Burst-Tastsignale, die der Klemme 603 aus einer (nicht dargestellten) Quelle angelegt werden, und wenn das Tastsignal erscheint, koppelt er den Pol B mit dem Eingang der Abfrage- und Halteschaltung 10. In den Zeiten, in denen das Tastsignal nicht vorhanden ist, koppelt der Umschalter 601 den Pol A mit der Schaltung 10. Auf diese Weise wird die Burstkomponente des NTSC-Signals (die normalerweise keine V-Komponente hat) in eine Form umgewandelt, die dem Format nach der erwähnten US-PS 42 00 881 entspricht (welches gleiche U- und V -Komponenten hat), und hiermit erfolgt dann im übrigen Teil der Schaltungsanordnung die weitere Umsetzung in PAL-Form, wie es vorangehend beschrieben wurde.

Es ist nicht notwendig, daß das an die Klemme 603 gelegte Burst-Tastsignal nur das Burstintervall umfaßt. Es kann gewünschtenfalls z. B. über das ganze Horizontalsynchronintervall reichen, da während dieser Zeitspanne keine sichtbare Wiedergabe von Information auf einem Fernsehmonitor erfolgt. Der Phasenschieber 602 kann ein herkömmliches Netzwerk für voreilende oder nacheilende Phasenverschiebung sein, oder er kann durch eine Verzögerungsleitung einer Länge entsprechend einem Achtel der Hilfsträgerperiode gebildet werden. In jedem Fall muß die Phasenverschiebung eine Funktion der Hilfsträgerfrequenz sein, d. h. es sollte die Möglichkeit bestehen, passende Änderungen oder Justierungen zur Anpassung an verschiedene Hilfsträgerfrequenzen vorzunehmen.

Die Umsetzung der Hilfsträgerfrequenz kann mit Hilfe herkömmlicher Überlagerungsschaltungen geschehen, bevor das Farbartsignal auf die Klemme 16 gegeben wird oder an einer Stelle zwischen dem Ausgang des Umschalters 601 und dem Eingang der Schaltung 10. Die Umsetzung kann aber auch nach der Transcodierung des Farbartsignals (d. h. hinter der Ausgangsklemme 18 wie im Falle der Fig. 5 erfolgen). Für jede dieser drei Möglichkeiten sind die Kennwerte der Elemente 602, 22, 37 und 14 unter Berücksichtigung der jeweiligen Hilfsträgerfrequenz entsprechend zu wählen, so daß alle Phasenverschiebungen und Durchlaßbereiche die oben beschriebenen Bedingungen erfüllen.

Die Fig. 7 veranschaulicht, wie der Transcoder nach Fig. 6 modifiziert werden kann, um ein Farbartsignal des PAL-Formats in ein Farbart-Ausgangssignal des NTSC-Formats umzuwandeln. Wie bereits erläutert wurde, ist die tatsächliche Wahl der Hilfsträgerfrequenz beliebig, d. h. sie kann 4,43 MHz (PAL-Norm), 3,58 MHz (NTSC-Norm) oder irgendeine andere geeignete Frequenz sein (z. B. 1,52 MHz wie bei dem in der US-Patentschrift 42 00 881 beschriebenen Format). Die in Fig. 7 erkennbare Modifikation besteht darin, daß der Eingang zum Pol A des Phasenschiebers 602 mit der Ausgangsklemme 18 verbunden ist und daß dem Eingang der Abfrage- und Halteschaltung 10 das eingangsseitige PAL-Farbartsignal angelegt wird.

Im Betrieb funktionieren die zwischen den Klemmen 16 und 18 liegenden Elemente des Transcoders in der gleichen Weise wie oben beschrieben, um die Phase der V-Komponente des Farbartsignals bei jeder zweiten Zeile umzukehren. Da sich beim PAL-System die V -Komponente selbst von Zeile zu Zeile umkehrt, ist das an der Ausgangsklemme 18 erscheinende umgewandelte Signal ein Signal mit einer dem Format nach der US-PS 42 00 881 entsprechenden Burstphase. Infolge der anderen Anordnung des Umschalters 601 und des Phasenschiebers 602 wird die Phase des Bursts um 45° auf die Modulationsachse des Signals -(B-Y) verschoben (NTSC-Norm), ohne die "gleichgeschaltete" Farbartsignalphase während des aktiven Bildabtastintervalls zu ändern.

Die Prinzipien der Erfindung wurden vorstehend in Verbindung mit analogen QAM-Signalen erläutert, sie gelten jedoch auch für die Transcodierung digitalisierter QAM-Signale. In der Anordnung nach Fig. 1 beispielsweise kann die Funktion der Abfrage- und Halteschaltung mittels digitaler Einrichtungen wie z. B. einer Datenverriegelungsschaltung, eines Registers, eines Analog/Digital-Wandlers oder dergleichen realisiert werden. Die Invertierung des abgefragten digitalen QAM-Signals kann auf einfache Weise z. B. dadurch erfolgen, daß man das Vorzeichenbit des Abfragewerts umkehrt (falls die Daten durch Vorzeichen und Betragswert dargestellt sind), so daß der Inverter 12 durch ein Exklusiv-ODER-Glied realisiert werden könnte. Es sind auch andere Änderungen und Abwandlungen möglich, z. B. kann man die Abfrage- und Halteschaltung 10 durch einen Analog/Digital-Wandler ersetzen, der das QAM- Signal zu den in Fig. 4 dargestellten Zeiten abfragt. Die digitalen Abfragewerte können dann durch geeignete arithmetische Mittel (z. B. das vorstehend erwähnte Exklusiv- ODER-Glied) invertiert werden, und das Signal kann dann einem Digital/Analog-Wandler (anstatt dem Filter 14) zugeführt werden, um das QAM-Signal wieder aufzubauen.

Die Fig. 8 veranschaulicht die vorstehend beschriebene Modifizierung des Transcoders nach Fig. 1. Wie man erkennt, sind die Elemente 10, 12 und 14 durch einen Analog/Digital-Wandler 810, eine Vorzeichenbit-Umkehrschaltung 812 und einen Digital/ Analog-Wandler 814 ersetzt, welche jeweils die den ersetzten Elementen gleichwertigen Funktionen erfüllen. Wenn das QAM- Signal ein Fernseh-Farbartsignal ist, wären Einrichtungen vorzusehen (z. B. ein UND-Glied und ein Frequenzteiler, usw.), um den Betrieb der Vorzeichenbit-Umkehrschaltung periodisch ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen zu verhindern.

Claims (10)

1. Anordnung zum Umkehren der Phase einer der beiden Signalkomponenten eines in Quadraturamplitudenmodulation modulierten Hilfsträgers, gekennzeichnet durch:
eine erste Einrichtung (10) zum Abgreifen von Proben der Amplitude des Hilfsträgers zu Zeitpunkten entsprechend jedem Achsendurchgang jeder der beiden Signalkomponenten;
eine zweite Einrichtung (30) zum Invertieren der Polarität jeder zweiten Probe;
eine dritte Einrichtung (14) zum Rekonstruieren eines weiteren Signals aus den invertierten und nicht-invertierten Proben.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit der zweiten Einrichtung (30) eine vierte Einrichtung (35) zur Erzeugung eines Steuersignals gekoppelt ist, das den Betrieb der zweiten Einrichtung sperrt, wenn es einen ersten Wert hat, und den Betrieb der zweiten Einrichtung freigibt, wenn es einen zweiten Wert hat.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals eine Anordnung (36) enthält, um den Wert des Steuersignals periodisch zu ändern, wobei die Dauer des Steuersignals zwischen jeder Änderung wesentlich größer ist als die Dauer zwischen den aufeinanderfolgenden Achsendurchgängen.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung folgendes aufweist:
eine Abfrage- und Halteschaltung (10), die einen ersten Eingang zum Empfang des quadraturamplitudenmodulierten Eingangssignals, einen zweiten Eingang zum Empfang eines Abfragesignals und einen Ausgang zur Lieferung der Signalproben enthält; und
eine Einrichtung (20, 22) zum Anlegen des Abfragesignals an die Abfrage- und Halteschaltung mit einer Frequenz gleich dem Vierfachen der Frequenz des Hilfsträgers.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Frequenzteiler (24) zum Teilen der Folgefrequenz des Abfragesignals durch zwei, von dem das resultierende Signal halber Folgefrequenz der zweiten Einrichtung zum Steuern der Umkehrung der Polarität der abwechselnden Signalproben zugeführt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung eine Schaltung (32) zur Erzeugung invertierter Signalproben und einen Umschalter (30) enthält, der in einem ersten Zustand die von der ersten Einrichtung (10) erzeugten Signalproben auf die dritte Einrichtung (14) koppelt und der in einem zweiten Zustand die invertierten Signalproben von der invertierenden Schaltung auf die dritte Einrichtung koppelt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Zustand des Umschalters mit einer Frequenz ändert, die gleich der Hälfte der Abfragerate ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schaltung einen invertierenden Verstärker (32) enthält, der zwischen einen Ausgang der ersten Einrichtung (10) und einen Eingang des Umschalters (30) geschaltet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine erste Abfrage- und Halteschaltung (10) und eine zweite Abfrage- und Halteschaltung (34) enthält und daß die invertierende Schaltung einen invertierenden Verstärker (32) zur Invertierung des quadraturamplitudenmodulierten Hilfsträgers aufweist und daß die zweite Abfrage- und Halteschaltung mit der ersten Abfrage- und Halteschaltung synchronisiert ist und invertierte Signalproben vom Ausgang des invertierenden Verstärkers zum Anlegen an den Umschalter (30) zu erzeugen.

9. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3 für ein quadraturamplitudenmoduliertes Signal, das das Farbartsignal eines Farbfernsehsignals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung eine auf eine Zeilensynchronisierkomponente des Fernsehsignals ansprechende Schaltung (36) enthält, die den Betrieb der zweiten Einrichtung (30) während abwechselnder Zeilenintervalle sperrt.

10. Anordnung nach Anspruch 9 für ein Gerät zur Wiedergabe von Videosignalen, das eine Quelle für ein Videosignalgemisch und ein Filter zur Trennung dieses Signalgemischs in ein Leuchtdichtesignal und ein Farbsignal enthält, wobei das Farbartsignal aus zwei in Quadratur zueinander stehenden Farbdifferenzkomponenten U und V mit nichtwechselnder Phase und aus einer Farbsynchronisierkomponente besteht, die einen Phasenwinkel von im wesentlichen 45° gegenüber einer der genannten Quadraturkomponenten hat, und wobei die Anordnung dieses Farbartsignal in eine der PAL-Norm entsprechende Form umwandelt und eine Schaltung enthält, um das Leuchtdichtesignal und das umgewandelte Farbartsignal zu einem der PAL-Norm entsprechenden Ausgangssignal zu vereinigen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine Schaltung (10) enthält, um das eingangsseitige Farbartsignal mit einer Folgefrequenz gleich dem Vierfachen einer gegebenen Hilfsträgerfrequenz abzufragen, wobei die abgefragten Signalproben zu Zeitpunkten erzeugt werden, die den Achsendurchgängen der Komponenten U und V entsprechen, daß die zweite Einrichtung (12, 24, 35, 36) die Polarität abwechselnder Signalproben während jedes zweiten Horizontalabtastintervalls invertiert und daß die dritte Einrichtung (14) ein ausgangsseitiges Farbartsignal aus den invertierten und den nicht-invertierten Signalproben rekonstruiert.