DE3103216C2 - Festkörper-Fernsehkamera - Google Patents

Abstract

Durch die Erfindung wird eine digitale Körper-Fernsehkamera mit einer Festkörper-Abtasteinrichtung geschaffen. Mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers wird das Ausgangssignal der Bildabtasteinrichtung in ein digitales Farbsignal umgesetzt. Ein Filter ist dabei vorgesehen, um dem digitalen Farbsignal eine bestimmte Filtereigenschaft zu geben. Außerdem ist ein digitaler Farbmodulator vorgesehen, der das Ausgangssignal des betreffenden Filters derart moduliert, daß ein digital moduliertes Signal erzeugt wird. Bei dieser digitalen Fernsehkamera ist die Verarbeitungsrate zwischen der Festkörper-Bildabtasteinrichtung und dem Filter als Abtastrate der Festkörper-Bildabtasteinrichtung oder als -pf ↓s ↓c gewählt, wobei f ↓s ↓c eine Farbhilfsträgerfrequenz bedeutet und wobei p 3 oder 4 und m und n relativ kleine ganze Zahlen sind. Die Verarbeitungsrate des übrigen Teiles der Anordnung ist mit pf ↓s ↓c gewählt. Darüber hinaus ist ein Digital-Wandler vorgesehen, der die Verarbeitungsrate von -pf ↓s ↓c auf pf ↓s ↓c umsetzt. Dieser Wandler ist zwischen dem Filter und dem digitalen Modulator vorgesehen. Damit arbeitet die digitale Fernsehkamera bei einer relativ niedrigen Abtaststeuerfrequenz bzw. Abtaststeuerrate, weshalb sie für den Aufbau einer integrierten Schaltung geeignet ist.

Description

a) daß ein Analog-Digital-Wandler (3, 33) vorge- Die Erfindung bezieht sich auf eine Festkörper-Fernsehen ist der die aufgenommenen Bildsignale in sehkamera mit einer Festkörper-Bildabtasteinrichtung, digitale Bildsignale umsetzt von der punktsequentielle Bildsignale aufgenommen

b) daß ein digitales Filter (6, 36) vorgesehen ist werden und die für die Aufnahme eines Bildes und für welches die digitalen Bildsignale von dem Ana- 15 die Erzeugung von elektrischen punktsequentiellen log-Digital-Wandler (3,33) filtert Bildsignalen vorgesehen ist

c) daß ein digitaler Farbmodulator oder Codierer Eine Festkörper-Fernsehkamera der vorstehend be-(2ί, 41) vorgesehen ist der ein Hilfsträgersignal zeichneten Art ist generell bereits bekannt (US-PS in entsprechenden träerphasen mit Primärfarb- 41 41 037). Bei der betreffenden bekannten Festkörperkomponenten (Dzr, Cb, Cc) moduliert, die von 20 Fernsehkamera erfolgt die Verarbeitung der jeweiligen dem Filter (6,36) geliefert werden, Bildaufnahme-Ausgangssignale in analoger Weise. Dies

d) daß ein Digital-Analog-Wandler (102,104) vor- bedeutet, aber, daß die bekannte Festkörper-Fernsehkagesehen ist, der die Ausgangssignale des digita- mera nicht ohne weiters geeignet ist für die Ausführung len Farbmodulators in analoge Bildsignale um- in integrierter Schaltungstechnik.

setzt, 25 Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine

e) und daß ein Digital-Digital-Wandler (20, 40) Festkörper-Fernsehkamera der eingangs genannten vorgesehen ist, der zwischen dem digitalen FiI- Art so weiterzubilden, daß eine digitale Verarbeitung ter (6,36) und dem digitalen Farbmodulator (21, der jeweiligen Bildsignale erfolgen kann.

41) vorgesehen ist und der die Ausgangssignale Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe des digitalen Filters (6, 36) mit einer Abtast- 30 durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahsteuerrate von "l_m ■ ρ ■ /sein digitale Bildsignale men.

mit einer Abtaststeuerrate von ρ · f_x umsetzt, Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit

wobei fsc eine Farbhilfsträgerfrequenz ist, wobei insgesamt relativ geringem Aufwand eine digitale Ver-

p einen Wert von 3 oder 4 hat, wobei m und η arbeitung der jeweiligen Bildsignale ermöglicht ist. Von

jeweils weitgehend kleine Zahlen sind, und wo- 35 Vorteil ist ferner, daß bei der erfindungsgemäßen Fest-

bei der Analog-Digital-Wpndler (3, 33) sowie körper-Fernsehkamera ein Bildausgangssignal erhalten

das digitale Filter (6, 36) mit einer Abtastrate wird, welches eine geringere Signalverzerrung aufgrund

von "Im ■ ρ · fsc gesteuert werden, während der verschiedener Einflüsse, wie einer Temperaturdrift, hat

Digital-Ditigal-Wandler (20, 40), der digitale als bei der bisher bekannten Festkörper-Fernsehkame-

Modulator (21, 41) und der Digital-Analog- 40 ra. Überdies eignet sich die erfindungsgemäße Festkör-

Wandler (102, 104) mit einer Abtastrate von per-Fernsehkamera aufgrund der Verwendung von di-

p · fsc gesteuert werden. gitalen Schaltungen für eine Ausführung in integrierter

Schaltungstechnik.

2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch ge- Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergekennzeichnet, daß das digitale Filter (6,36) ein zwei- 45 ben sich aus den Unteransprüchen.

dimensionales räumliches Filter (7) ist, welches als Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachvertikaler Interpolator für das Zeilenwechselsignal stehend näher erläutert,
wirkt. F i g. 1 veranschaulicht die Beziehung der räumlichen

3. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch ge- Abtastung zwischen zwei Festkörper-Bildabtasteinrichkennzeichnet, daß die Signalrate der Primärfarb- 50 tungen.

komponenten (Cr, Cb, Cc) durch den Digital-Digital- F i g. 2 zeigt in einem Blockdiagramm ein Ausfüh-

Wandler in 4 f_sc umgesetzt wird, wobei m und η 3 rungsbeispiel der Erfindung.

bzw. 1 sind und wobei ρ 4 ist. F i g. 3 zeigt ein Blockdiagramm einer Gamma-Kor-

4. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch ge- rekturschaltung gemäß der Erfindung,
kennzeichnet, daß der digitale Modulator ein Qua- 55 F i g. 4 zeigt eine Kurvendarstellung, die zur Erläutedratur-Phasen-Gegentaktmodulator ist, der eine rung der Arbeitsweise der in F i g. 3 dargestellten Schal-Modulation dadurch vornimmt, daß eine abwech- tungsanordnung herangezogen wird.

selnde Multiplexbildung der in der Phase befindli- Fig.5 zeigt in einem Blockdiagramm eine bei der chen K-omponenten (Vrb) und der um 9ö⁼ versetzten Erfindung verwenüeie FilicrciiirjchUing.
Komponenten (Urb) jede 'A-Hilfsträgerperiode mit 60 F i g. 6 zeigt in einem Blockdiagramm ein bei der Erder Taktfrequenz von 2 f_sc erfolgt und daß abwech- findung verwendetes digitales Filter,
selnd das Vorzeichen der betreffenden Signale mit Fig. 7 zeigt in einem Blockdiagramm einen bei der jeder V2-Hilfsträgerperiode durch die Taktfrequenz Erfindung verwendeten Digital-Digital-Wandler.
/ir invertiert wird. Fig. 8 zeigt in einem Blockdiagramm bei der F.rfin-

5. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch ge- 65 dung verwendete digitale Modulatoren,
kennzeichnet,daß eine Gamma-Korrekturschaltung Fig.9A und 9B zeigen Vektor-Diagramme, die zur (50) unter Verwendung eines ROM-Speiches vorge- Erläuterung der Erfindung herangezogen werden,
sehen ist. der mit der Abtaststeuerrate von Fig. 1OA-1OF zeigen Signalverläufe, die zur Erläu-

3 4

terung der Arbeitsweise des Modulators gemäß F i g. 8 4/2_Carbeiten.

herangezogen werden. Die digitalen Farbsignale Cr und Cb von der Matrix-, Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin- schaltung 9 her werden einem Digital-Digital-Wandler dung erläutert, welchs auf eine Farbfernsehkamera an- 20 zugeführt, in welchem die mit der Abtastrate von gewendet wird, die eine ladungsgekoppelte Einrichtung 5 V₃/^ verarbeiteten digitalen Farbsignale Cr und Cb in (CCD-Einrichtung) als Bildabtasteinrichtung verwen- digitale Farbsignale Cr bzw. C_B mit einer Abtastrate von det Dazu wird nachstehend auf F i g. 1 und weitere Fi- 44: umgesetzt werden. Die so umgesetzten digitalen guren Bezug genommen. Bei dieser Ausführungsform Farbsignale Cr und Cb werden einem digitalen Farbmo-' wird eine zwei Chips umfassende Farbfernsehkamera dulator 21 zugeführt in welchem die betreffenden Si_u verwendet bei der eine CCD-Einrichtung 1, ein Grün- 10 gnale beispielsweise mit einem Quadratur-2-Phasensi- h Signal G lediglich von ihrer gesamten Oberfläche liefert gnal moduliert werden. Dieses modulierte digitale Farb-V und bei der eine andere CCD-Einrichtung 2 ein Rot-Si- signal Ürb (= C*r + C*b) wird einem digitalen Addierer ' gnal R und ein Blau-Signal B alternativ in einer zeilens- oder Mischer 23 zugeführt, in welchem das betreffende > equentiellen Weise liefert, wie dies aus F i g. 1 hervor- Signal mit dem digitalen Leuchtdichtesignal Yr oder Yb geht Um die Erzeugung einer Umschaltstörung zu ver- 15 gemischt wird, welches in einer digitalen Verzögerungsmeiden und um die Auflösung in der horizontalen Rieh- schaltung 22 um eine bestimmte Zeitspanne verzögert tung bzw. in der Zeilenrichtung zu verbessern, ist die ist Damit wird von dem digitalen Addierer 23 ein digita- ·'^s räumliche Abtastphase zwichen der CCD-Einrichtung 1 les Bildsignal DVSi erhalten bzw. abgeleitet !'; und der CCD-Einrichtung 2 um r/2 verschoben, wobei ν Unterdessen wird einem digitalen Synchronisiersieine Anordnungsteilung der Bildelemente in der hori- 20 gnal-Generator 24 ein Impuls von dem Generator IO zontalen Richtung bedeutet her zugeführt, um ein digitales Burst-Signal Sb sowie ein Gemäß F i g. 2 werden das Bildaufnahme-Ausgangssi- Synchronisiersignalgemisch SYNC zu erzeugen, wel-, gnal oder die Rot- und Blau-Signale R bzw. B von dem ches dann dem digitalen Bildsignal DVSi in einem Ad-CCC-Chip 2 zunächst in ein eine Abtastprobe bildendes dierer oder Mischer 25 hinzuaddiert wird. Das digitale ", 8-Bit-Digitalwort oder Wortsignal mit Hilfe eines Ana- 25 Bildsignal DVSi wird dann in einem Digital-Analoglog-Digital-Wandlers 3 umgesetzt, und sodann wird das Wandler 102 in ein Analog-Signal umgesetzt, welches umgesetzte Signal einer Signalverarbeitungsschaltung 4 dann einem Addierer oder Mischer 103 zugeführt wird. zugeführt, um eine Signalverarbeitung zu bewirken. Da Das von der CCD-Einrichtung 1 abgeleitete bzw. gedas Eingangssignal dieses Analog-Digital-Wandlers 3 wonnene Grün-Signal G wird ebenfalls einer entspre- oder das Ausgangssignal selbst des CCD-Chips 2 bereits 30 chenden digitalen Verarbeitung unterzogen, und zwar durch den CCD-Steuertakt abgetastet ist, genügt in die- unter Heranziehung eines Analog-Digital-Wandlers 33, scm Zusammenhang der Analog-Digital-Wandler 3, um einer Signalverarbeitungsschaltung 34, einer Filtereinlediglich eine Funktion hinsichtlich der Quantisierung richtung 36, eines Digital-Digital-Wandlers 40 und eines des Ausgangssignals des CCD-Chips 2 vorzunehmen. digitalen Farbmodulators 41, um ein moduliertes digita-Die zuvor erwähnte Signalverarbeitung bezieht sich auf 35 les Signal Cc zu erhalten. Dieses Signal C*a wird einem eine Verarbeitung für die Gamma-Korrektur, die Weiß- Addierer oder Mischer 43 zugeführt, in welchem es ei-Beschneidung, die Schwarzwertpegel-Klemmung oder nem digitalen Leuchtdichte-Signal Yc von einer digitadgl, wie dies bekannt ist len Verzögerungsschaltung 42 her hinzuaddiert wird, Das der obigen Signalverarbeitung unterzogene digi- um ein digitales Bildsignal DVS2 zu liefern. Dieses digitale Signal wird einer Filtereinrichtung 6 zugeführt. Wie 40 tale Bildsignal DVS2 wird über eine digitale rw/2-Verzödargestellt, besteht die Filtereinrichtung 6 aus einer Si- gerungsleitung 105 und einem Digital-Analog-Wandler ;;. multanschaltung 7, die zeilensequentielle Signale in ei- 104 an den Addierer 103 abgegeben, in welchem das ' ner Simultanform erzeugt. Ferner ist ein digitales Filter betreffende Signal dem digitalen Bildsignal DVSi hinzu-': 8 vorgesehen, welches für eine erwünschte Filterei- addiert wird, um ein analoges Standard-Fernsehsignal genschft sorgt Außerdem ist eine Matrixschaltung 9 45 TVS zu erzeugen. In diesem Falle ist die Filtereinrich- !'■■■' vorgesehen. Die Matrixschaltung 9 wirkt in der Weise, tung 36 nicht mit einer Simultanschaltung versehen. Die daß im Band begrenzte digitale Farbsignale oder ein digitale γη/2-Verzögerungsleitung 105 ist im Anschluß Rot-Signal Cr und ein Blau-Signal Cb und außerdem an den Mischer 43 vorgesehen, um die Zeitdifferenz digitale Leuchtdichte-Signale Yr und Yb erzeugt wer- zwischen den digitalen Bildsignalen DVSt und DVS₂ den. Das Filter 8 ist ein zweidimensionales räumliches 50 auszugleichen, die sich aus der r/2-Versetzung der BiId- ; Filter, welches dazu herangezogen wird, eine durch das elemente zwischen den CCD-Chips 1 und 2 ergibt, wie : zeilensequentiell arbeitende Fernsehsystem hervorge- sie in F i g. 1 veranschaulicht sind, und zwar in einer rufene Umschaltstörung zu beseitigen. Das Filter 8 be- solchen Weise, daß die in dem digitalen Farbmodulator wirkt außerdem eine Bandbegrenzung bezüglich der 41 in der Phase voreilende Modulationsachse wieder so Leuchtdichte-Signalkomponenten und Farbsignal- 55 hergestellt wird, daß sie mit der räumlichen Abtastphase Komponenten, und außerdem erfolgt dadurch eine ver- des Grün-Signals G koinzidiert. Wenn das Rot-Signal R tikale Aperturkorrektur. und das Blau-Signal B mit derselben räumlichen Abv Das Signalverarbeitungssystem zwischen dem CCD- tastphase auftreten wie das Grün-Signal G, dann ist die

Chip 2 und der Filtereinrichtung 6 arbeitet mit einer digitale Verzögerungsleitung 105 nicht erforderlich. > Ahtastrate der CCD-Einrichtung 2. Bei diesem Ausfüh- 60 Jede bei der Erfindung verwendete Schaltung wird rungsbeispiel ist die Abtastrate der CCD-Einrichtung 2 nachstehend im einzelnen beschrieben, mit V₃ fjf- Fs) gewählt, so daß der Analog-Digital- Zum ersten ist eine in der Signalverarbeitungsschal-Wandler 3, die Verarbeitungsschaltung 4 und die Filter- tung 4 vorgesehene digitale /-Korrekturschaltung 50 in einrichtung6 alle mit der Abtastrate von V₃/_JCarbeiten. Fig.3 veranschaulicht. Die digitale /-Korrekturschal-Ein Taktimpuls CKF mit dieser Abtastrate wird von 65 tung 50 besteht aus einem Festwert- bzw. Lesespeicher einem Taktimpulsgenerator 10 abgegeben. Die nachfol- (ROM) 51, der als Nachschautabelle verwendet wird, genden digitalen Verarbeitungsschaltungen werden auf Außerdem sind Verriegelungsschaltungen 52 und 53 an der Grundlage eines Taktimpulses CKB mit Zf_x oder der Eingangsseite bzw. an der Ausgangsseite des ROM-

5 6 :

Speichers 51 vorgesehen. Der ROM-Speicher 51 spei- Aufbau weist die konstante Gruppenlaufzeit-Entzer- ?.;·'

chert ein ^-korrigiertes Ausgangscodewort, welches ei- rung auf, weshalb kein Verzögerungsfehler zwischen |,)

nem Eingangscodewort entspricht, wie dies in Fig.4 dem R- oder B-Kanal und dem G-Kanal vorhanden ist. |ii

veranschaulicht ist. Demgemäß wird ein 8-Bit umfassen- Das andere digitale Filter SB ist ebenfalls in derselben ||

des Eingangscodewort, welches das Verriegelungs-Aus- 5 Weise wie oben ausgeführt aufgebaut, so daß dessen ff

gangssignal darstellt, an den ROM-Speicher 51 abgege- Beschreibung weggelassen wird.

ben. um diesen derart zu adressieren, daß das adressier- Zurückkommend auf F i g. 5 sei bemerkt, daß die |?

te Codewort ausgelesen wird. Die Verriegelungsschal- bandbegrenzten digitalen Farbsignale Rl und Bi. von ψ

tupgen 52 und 53 werden durch denselben Taktimpuls den digitalen Filtern SR und SB der Matrixschaltung 9 ig

CKF gesteuert, weshalb Elemente mit geringer Ge- io zusammen mit den im Band nicht begrenzten digitalen *;,

schwindigkeit dafür verwendet werden können. Ferner Farbsignalen Rw und Bw zugeführt werden, so daß die |"1

weist der ROM-Speicher 51 eine Eingangsseite und eine folgenden digitalen Leuchtdichtesignale Yr und Yb dar- :'

Ausgangsseite im Verhältnis von 1 :1 auf, so daß er mit aus erzeugt werden: ^ ·

einer relativ vereinfachten Verknüpfungsschaltung auf- ~\

gebaut sein kann. 15 Yr = 0,30 R_L + 0,25 R_H ; v!

In F i g. 5 ist die Filtereinrichtung 6 veranschaulicht,

bei der die Simultanschaltung oder der Schalter 7 zwei Yb = 0,11 Bl + 0,25 Bh in Reihe bzw. Kaskade geschaltete Verzögerungselemente 55 und 56 enthält, deren jedes eine Verzöge- wobei Rh und Bh die Hochfrequenzkomponenten der rungszeit von \Haufweist. Außerdem sind ein Addierer 20 digitalen Farbsignale Äiybzw.2?ivbedeuten. 57 und eine Dämpfungseinrichtung 58 vorhanden. Das Wenn die digitalen Farbsignale Rl und Bl, die durch digitale Farbsignal R oder B von der Signalverarbei- die Matrixschaltung 9 hindurchgeleitet werden, mit Cr tungsschaltung 4 sowie die um 2H duch die Verzöge- bzw. Cb angegeben werden, dann werden diese Signale rungsschaltungen 55 und 56 verzögerten Signale wer- Cr und Cb dem Digital-Digital-Wandler 20 zugeführt den in dem Addierer 57 addiert und sodann wird das 25 (Fig.2), in welchem die betreffenden Signale einer Ge- : addierte Signal der Dämpfungseinrichtung 58 züge- schwindigkeits- bzw. Frequenz-Umsetzung unterzogen führt, in der der Pegel des Additionssignals auf V₂ be- werden. Die Digital-Digital-Wandlung stellt eine Art dämpft wird, um eine vertikale Interpolation auf der von Interpolation dar, so daß die Verarbeitungsrate von Grundlage der Ausgangssignale zweier horizontaler Fs = V₃Z₁C in die von F/ = Af_x dadurch umgesetzt wer-Zeilen in bezug auf dasselbe Farbsignal auszuführen. 30 den kann, daß lediglich zwei Proben zwischen entspre- j Diese zweidimensionale räumliche Filterwirkung als chenden Proben des digitalen Farbsignals Cr oder C« vertikaler Interpolator für die obige Schaltung weist interpoliert werden, folgende Übertragungsfunktion H(v) auf: In F i g. 7 ist ein Ausführungsbeispiel des Digital-Digi-

p . -, tal-Wandlers 20 gezeigt, bei dem die Frequenz- bzw. i

H(v) = 1 +— (ω'¹ + ω) L 35 Geschwindigkeitsumsetzung durch Interpolation unter

L 2 J ....... Ausnutzung einer linearen Approximation vorgenom-

wobei «-' ein Verzögerungselement für zwei Abtast- men wird. Jeder der Verzögerungsoperatoren 80 und 81 >

zeilen in der vertikalen Richtung bedeutet Sodann führt besteht aus einem D-Flip-Flop oder dgl, das durch den

ein Schaltkreis 59 im Anschluß an die Dämpfungsein- Taktimpuls CKB mit Af_x gesteuert wird und das eine

richtung 58 eine Schaltoperation in jedem Zeileninter- 40 Verzögerung von ⁱ/nf_x hervorruft Die Verzögerungs-

vall (1 H) aus, um die zeilensequentiellen digitalen Färb- Operatoren 80 und 81 sind in Reihe miteinander geschal-

signale in einem Simultanbetrieb bereitzustellen. tet Die Ausgangssignale der betreffenden Stufen wer- ■

Die digitalen Farbsignale R und B, die von dem den einem Addierer 82 zugeführt, in welchem ein UrSchaltkreis 59 gleichzeitig gelegt werden, werden digi- . ... 1 , ■ talen Filtern SR bzw. 85 zugeführt um die gewünschten 45 sprungs-Ausgangssignal, ein um _ verzögertes Filtereigenschaften zu liefern. Als digitale Filter SR und . , . 1 . 85 werden digitale Transversalfilter mit symmetrischen Ausgangssignal und em um — verzögertes Aus-Impulsverhalten verwendet um für eine stabilisierte gangssignal addiert werden. Das so addierte Ausgangs-Verarbeitung und für eine konstante Gruppenlaufzeit- signal des Addierers 82 wird dann einer Pegelverschieentzerrung zu sorgen. 50 beschallung 83 zugeführt in der der Pegel des betref-

In F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der digitalen FiI- fenden Ausgangssignals auf V₃ abgesenkt wird, ter SR oder SB veranschaulicht Bei diesem Ausfüh- Durch Ausführen des obigen Signalprozesses werden rungsbeispiel handelt es sich um ein als Tiefpaßfilter zwei Proben zwischen den beiden ursprünglichen Progebildetes septernäres digitales Filter, in welchem sechs , . . „ . , 1 .. . ...

Verzögerungsoperatoren 61 bis 66 in Reihe geschaltet 55 ^{ben mt einer Perlode von} T£ ^{erneut inter}P^ollert·^so

sind, deren jeder eine Verzögerung von 1/Fs hervorruft daß die Umsetzung der Prozeßgeschwindigkeit ausge-

Ein Ausgangssignal, beispielsweise des Verzögerungs- führt wird und daß ein Intervall zwischen zwei ur- i

Operators 63, und Ausgangssignale dreier Addierer 67 sprünglichen Abtastungen an eine gerade Linie approxi- -■-■

bis 69 werden über Elemente 70 bis 73 — die Impulsan- miert ist

Sprechkoeffizienten A₀ bis A₃ aufweisen — einem Addie- 60 Nach Angleichung der Prozeß- bzw. Verarbeitungs-

rer 74 zugeführt um von diesem ein digitales Farbsignal rate werden die digitalen Farbsignale Cr und Cb einer

Rl oder Bl abzugeben bzw. abzuleiten, welches ein auf Gegentaktmodulation in dem digitalen Modulator21

etwa 800 kHz begrenztes Frequenzband aufweist unterzogen, um das modulierte digitale Farbsignal Cr_H

Den Operatoren 61 bis 66 wird der Taktimpuls CKF bereitzustellen. Dies bedeutet daß bei diesem Ausfüh-

von dem Generator 10 her zugeführt; die Verzöge- 65 rungsbeispiel eine Quadratur-2-Phasen-Modulation

rungszeit in der horizontalen Richtung beträgt MFs, so ausgeführt wird. Deshalb werden die digitalen Farbsi-

daß der Vorgang mit niedriger Geschwindigkeit ausge- gnale Cr und Cb in eine Komponente Vrb, die mit der

führt werden kann. Das Filter mit dem zuvor erwähnten Ä-Achse in Phase ist und in eine Komponente Urb auf-

7 8

gelöst, die auf einer um 90° verschobenen Achse liegt. . .. , ' . ^ , ....

F i g. 8 zeigt die Gegentaktmodulator 21 und 41, bei ^run&^{szelt von r}»^{/2 oder} T TTT ^{dem Mlscner 43}

denen das digitale Farbsignal Cb einer Schaltung 90 zu- nachgeschaltet. In diesem Falle wird der Taktimpuls

geführt wird, um aus dem betreffenden Signal eine CKB von dem Taktimpulsgenerator 10 an den Digital-

Farbkomponente BsinS abzuleiten, welches mit der R- 5 Analog-Wandler 102 abgegeben, während im übrigen

Achse in Phase auftritt, wobei mit B der Pegel eines der betreffende Impuls einem Phasenschieber 101 zuge-

Farbsignals und mit θ ein Winkel zwischen dem Vektor führt wird, in welchem seine Phase um eine Größe zur

B des Farbsignals Cb und der um 90° versetzten Achse Korrektur der r/2-Teilung korrigiert wird. Damit wird

Urb bezeichnet sind, wie dies in F i g. 9A veranschaulicht ein korrigierter Impuls dem Digital-Analog-Wandler

ist. Bei diesem Beispiel beträgt öetwa 30°. Die Schal- 10 104 zugeführt.

tung 90 führt außerdem eine geeignete Pegeleinstellung Wenn das digitale Burst-Signal Sb in der Synchroni-

der Farbkomponente aus. In entsprechender Weise siersignal-Generatorschaltung 24 erzeugt wird, dann

wird das digitale Farbsignal von Cb einer weiteren wird mit Rücksicht darauf, daß das Burst-Signal mit ei-

Schaltung 91 zugeführt, um von dieser eine Farbkompo- ner Phasenlage auftritt, die entgegengesetzt ist zur Pha-

nente Bcosß auf der um 90° versetzten Achse Urb nach 15 se bezüglich der ίΖ-Achse, das Burst-Signal in eine Kom-

geeigneter Pegeleinstellung zu erhalten. ponente der Ä-Achse und in eine Komponente der dazu

Andererseits wird das digitale Farbsignal Cr im Pegel um 90° versetzten Achse aufgelöst, und die den betref-

in der Schaltung 93 eingestellt und dann an eine Subtra- fenden Achsen entsprechenden Codewörter werden in

hiereinrichtung 94 zusammen mit dem Ausgangssignal einem Speicher gespeichert. Wenn die obigen Codewör-

der Schaltung 90 abgegeben, um eine Farbkomponente 20 ter selektiv alle 'A/Jc-Zeitpunkte gemischt werden, kann

(R — Bsinff) auf der Ä-Achse oder auf der Vrb-Achse zu ein erwünschtes digitales Burst-Signal Sb erzeugt wer-

erhalten. Diese in der Phase liegende Komponente Vrb den. Im praktischen Falle werden einem ROM-Speicher

und die um 90° versetzte Komponente Urb werden al- Taktimpulse mit einer Frequenz von f_sc und 2f_sa ein

ternativ zu allen Vj/jc-Zeitpunkten durch einen Um- Burst-Kennzeichenimpuls und ein Horizontal-Synchro-

schaltkreis oder Datenmultiplexer 95 erhalten und da- 25 nisierimpuls zugeführt; die zuletzt erwähnten Impulse

nach einer Multipliziereinrichtung oder einem Vorzei- treten in Synchronismus mit den zuerst erwähnten Im-

cheninverter 96 zugeführt. Dem Vorzeicheninverter 96 pulsen auf. Demgemäß werden diese Impulse verknüp-

wird ein Träger f_x von dem Taktimpulsgenerator 10 her fungsmäßig so verarbeitet, daß das digitale Burst-Signal

zugeführt; der betreffende Inverter nimmt eine Multi- Sb erzeugt wird.

plikation mit —1 in der ersten Hälfte der Trägerperiode 30 In den Fig. 1OA bis 1OF sind Signalverläuft darge-

und mit +1 in der letzten Hälfte der Trägerperiode vor, stellt, die zur Erläuterung der Arbeitsweise des Modula-

so daß die Komponenten V_RB und Urb einer Quadratur- tors 21 herangezogen werden. In F i g. 1OA ist dabei die

2-Phasen-Modulation unterzogen sind. Phase eines Hilfsträger eines NTSC-Signals veran-

Die digitale Farbmodulationseinrichtung 41, die in schaulicht. In Fig. 1OB ist der Signalverlauf des Signals

dem Grün-Signalsystem vorgesehen ist, ist ebenfalls als 35 mit der Frequenz von 2/j_c veranschaulicht, welches zum

Gegentaktmodulator aufgebaut Demgemäß wird das Umschalten des Multiplexers 35 dient. In Fig. IOC sind

digitale Farbsignal Cc den Schaltungen 97 und 98 züge- die Komponenten eines Ausgangssignals des Multiple-

führt in denen es auf eine Quadraturkomponente Urb xers 95 veranschaulicht. Der Signalverlauf eines zum

und in eine in Phase befindliche Komponente Vrb aufge- Umschalten des Vorzeicheninverters 96 dienenden Si-

teilt wird. Diese Komponenten werden mit einer Fre- 40 gnals mit der Frequenz von f_x ist in Fig. IOD gezeigt

quenz von 2f_x über einen Datenmultiplexer 99 geschal- Ein Ausgangssginal des Vorzeicheninverters 96 ist in

tet und dann mit dem Träger f_x in einer Multiplizierein- F i g. 1OE angedeutet Aus F i g. 1OE geht hervor, daß das

richtung oder einem Vorzeicheninverter 100 multipli- Ausgangssignal des Modulators 21 ein Signal ist, wel-

ziert, um ein der Quadraturmodulation unterzogenes ches einer Quadratur-2-Phasen-Modulation unterzogen

digital moduliertes Signal Cc abzugeben. Eine weitere 45 worden ist In F i g. 1OF ist die Phase des dem Mischer 25

Beschreibung bezüglich der obigen Anordnungen wird zugeführten digitalen Burst-Signals veranschaulicht,

unter Bezugnahme auf den Modulator 41 gemäß F i g. 8 Wie oben bezüglich der Erfindung beschrieben, wird

sowie unter Bezugnahme auf F i g. 9B gegeben werden. das digitale Verarbeitungsschaltungssystem X von dem

Das Eingangssignal Cc für dne Farbmodulator 41 (das CCD-Chip 1 (oder 2) für die Filtereinrichtung 6 (oder 36)

Signal C_G weist lediglich eine Amplitudenkomponente 50 mit der Abtastrate F_s = V₃ZjC des CCD-Chips 1 oder 2

und keine Phasenkomponente auf) wird in die Kompo- betrieben, und das andere digitale Verarbeitungsschal-

nenten auf der Vss-Achse und auf der ί/κΒ-Achse in tungssystem Y, welches dem Schaltungssystem X folgt

entsprechender Weise wie F i g. 9A veranschaulicht auf- wird mit der Frequenz bzw. Arbeitsrate von Fs — 4f_x

gelöst !n diesem Falle liefert das Eingangssignal Cc die bearbeitet bzw. betrieben, so daß das digitale Verarbei-

Bildinformation, die um eine Teilung von ^r/2 eines Färb- 55 tungs-Schaltungssystem X mit bei niedriger Geschwin-

elements gegenüber den Signalen Cr und Cb voreilt, die digkeit erfolgender Arbeitsweise verwendet werden

von den R- und ß-Chips abgegeben werden, wie dies Jn kann, weshalb eine preiswerte digitale Schaltung ver-

F i g. 1 veranschaulicht ist, so daß dieser Vorgang mit G' wendet werden kann. Außerdem kann eine Angleichung

auf dem Vektor gemäß F i g. 9B angegeben ist Dies be- der Verarbeitungsraten durch den Digital-Digital-

deutet daß das Signal G' in einer Position veranschau- 60 Wandler 20 erzielt werden, der einen relativ einfachen

licht ist, die um 135° von dem Vektor G der tatsächli- Schaltungsaufbau zeigt, so daß keine Schwierigkeiten

cljen Farbe grün verzögert ist Um das Grün-Farbsginal hinsichtlich der Schaltungsauslegung vorhanden sind.

Cg entsprechend dem tatsächlichen Grün-Farbvektor G Im übrigen eignet sich die betreffende Schaltungsanord-

zu erzeugen, der tatsächlich ebenfalls einer Quadratur- nung vollständig für Realisierung als integrierte Schal-

2-Phasen-ModuIation ausgesetzt ist, ist demgemäß eine 65 tung.

Verzögerungszeit von r_w/2 für C*_R und C_B erforderlich. Bei der obigen Ausführungsform beträgt die Arbeits-Aus diesem Grunde ist, wie dies in F i g. 2 veranschau- rate des digitalen Verarbeitungsschaltungssystems licht ist, die Verzögerungsleitung 105 mit der Verzöge- Y = F_s' = 4/J_n obwohl auch eine Verarbeitungsrate

von Fs = 3fsc anwendbar ist. Außerdem ist bei dieser Ausführungsform eine Zwei-Chip-Fernsehkamera verwendet worden, obwohl auch eine Einzel-Chip- oder eine Drei-Chip-Fernsehkamera, d. h. irgendeine Fernsehkamera verwendet werden kann. Außerdem ist die Halbleiter-Bildabtasteinrichtung nicht nur auf Fernsehkameras mit CCD-Einrichtungen anwendbar, sondern auch auf solche, die einen MOS-Abtaster verwenden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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35

40

45

50

55

Claims (1)

1 2 "Im ■ ρ ■ /^betrieben wird. Patentansprüche: 6. Fernsehkamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildabtastein-

1. Festkörper-Fernsehkamera mit einer Festkör- richtung (1,2) zwei Abtastbilder umfaßt deren eines per-Bildabtasteinrichtung (I, 2), von der punktse- 5 Rot- und Blau-Farbaufnahmesignale liefert und dequentielle Bildsignale aufgenommen werden und die ren anderes ein Grün-Farbaufnahmesignal liefert
für die Aufnahme eines Bildes und für die Erzeugung

von elektrischen punktsequentiellen Bildsignalen

vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet,