DE3533698A1 - Verfahren zur verkopplung eines taktsignals mit einem videosignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs.

Bei der Analog/Digital-Wandlung von Videosignalen, insbesondere Farbfernsehsignalen, kann es aus ver­ schiedenen Gründen vorteilhaft sein, das Taktsignal mit dem Videosignal zu verkoppeln. Zur Korrektur von Zeitfehlern, welche bei der Wiedergabe von Videosig­ nalen von einem Aufzeichnungsträger entstehen, sind Verfahren bekannt geworden, bei denen die Videosig­ nale nach einer Analog/Digital-Wandlung in einen Speicher eingeschrieben werden. Dabei wird zur Analog/Digital-Wandlung und zum Einschreiben in den Speicher ein Taktsignal verwendet, welches mit den gleichen Zeitfehlern wie das Videosignal behaftet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln, insbesondere mit üblichen Bauelementen der digitalen Schaltungstechnik, eine genaue phasenmäßige Verkopp­ lung des Taktsignals mit dem Videosignal, insbeson­ dere des bereits analog/digital-gewandelten Video­ signals, möglich ist. Außerdem eignet sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren insbesondere zur Verkopplung eines Taktsignals mit einem Videosignal, welches mit Zeitfehlern behaftet von einem Aufzeichnungsträger abgenommen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen sowie Anordnungen zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen ange­ geben. Das erfindungsgemäße Verfahren beschränkt sich nicht auf die Anwendung von Farbfernsehsigna­ len, sondern kann auch auf andere Videosignale ange­ wandt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens,

Fig. 2 Spannungs-Zeit-Diagramme von bei der Anord­ nung nach Fig. 1 auftretenden Signalen und

Fig. 3 weitere Spannungs-Zeit-Diagramme mit gegen­ über Fig. 2 geändertem Zeitmaßstab.

Der Anordnung nach Fig. 1 wird bei 1 ein Farbfernseh­ signal (FBAS) zugeführt. In einer Synchronimpulsab­ trennstufe 2 wird der horizontalfrequente Anteil des Synchronimpulses S abgetrennt und den Eingängen zweier Impulsformer 3 und 4 zugeführt.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines aus dem Videosignal abgetrennten Impulses beschränkt. Bei verschiedenen fernsehtechnischen Anlagen stehen bereits horizontalfrequente Impulse, welche mit den in den Videosignalen vorhandenen korrelieren, zur Verfügung. Gemäß der gleichzeitig von der Anmelderin eingereichten Patentanmeldung FE 2 152/85 wird bei­ spielsweise bei einem Fernsehmagnetbandgerät der Synchronimpuls mit Hilfe eines zweiten Kopfumschal­ ters und eines zweiten Demodulators gewonnen, weil der für die Videosignale vorgesehene Kopfumschalter während der horizontalfrequenten Austastlücke zu Beginn eines Zeilenpakets schaltet und somit den Synchronimpuls stört.

Der Impulsformer 3, der in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines phasenlinearen Tiefpasses realisiert werden kann, formt das in Fig. 2 und in Fig. 3 darge­ stellte Signal R. Der wesentliche Teil des Signals R ist eine allmählich ansteigende Flanke (Rampe), welche an der unteren Aussteuerungsgrenze des Ana­ log/Digital-Wandlers 6 beginnt und symmetrisch bis zur 50%-Linie der Aussteuerungsgrenze verläuft und deren Anstiegszeit zwischen einer und zwei Perioden des Taktsignals beträgt.

Mit Hilfe des Schalters 5 wird das Rampensignal R in das Farbfernsehsignal FBAS eingetastet. Das somit entstehende Signal B ist in Fig. 2 dargestellt und wird einem Analog/Digital-Wandler 6 zugeführt.

Zur Steuerung des Umschalters 5 wird aus dem Aus­ gangssignal der Synchronabtrennschaltung 2 mit Hilfe des Impulsformers 4 der in Fig. 2 mit D bezeichnete Rechteckimpuls abgeleitet. Der Impulsformer 4 ent­ hält in an sich bekannter Weise eine monostabile Schaltstufe.

Der Analog/Digital-Wandler 6 wird mit einem Taktsig­ nal C versorgt, dessen Frequenz mindestens doppelt so groß wie die höchste im zugeführten Farbfernseh­ signal auftretende Frequenz ist. Bei dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel weist das Taktsignal C eine Frequenz von 13,5 MHz auf. Vom Ausgang des Analog/Di­ gital-Wandlers 6 werden die digitalen Farbfernseh­ signale mit einer Genauigkeit von 9 Binärstellen über den Schaltungspunkt 7 zur weiteren Verarbeitung geleitet.

Die digitalen Farbfernsehsignale werden ferner eben­ falls mit einer Genauigkeit von 9 Binärstellen bzw. mit einer Bitbreite von 9 einem Register 8 zuge­ führt. Das Register 8 wird mit dem Taktsignal C getaktet und außerdem mit dem vom Impulsformer 4 erzeugten Impuls D angesteuert.

In Fig. 3 ist mit einem gegenüber Fig. 2 vergrößer­ ten Zeitmaßstab in der mit E bezeichneten Zeile, der dem Signal R entsprechende Abschnitt der digitalen Farbfernsehsignale der Übersichtlichkeit halber jedoch als Analogsignal dargestellt. In den Bereich des Impulses D fallen mehrere Impulse des Taktsig­ nals C. Die entsprechenden Abtastwerte werden von einem Register 8 weitergeleitet und gelangen zu einem weiteren Register 10 und einem Fensterkompara­ tor 11, dessen Ausgangssignal das Register 10 steuert. Der an sich bekannte Fensterkomparator gibt an seinem Ausgang ein Signal ab, wenn der Wert des vom Register 8 zugeführten Eingangssignals zwischen zwei bei 12 und 13 eingegebenen Werten - von bei­ spielsweise 10% und 90% - liegt.

Vor Beginn der Rampe sind die Abtastwerte sehr klein, so daß das Register 10 vom Fensterkomparator 11 nicht freigegeben wird. Der erste, 10% der Gesamtamplitude des Signals D überschreitende Wert, wird in das Register eingeschrieben. Tritt danach noch ein unter 90% liegender Abtastwert auf, er­ setzt letzterer den zuvor in das Register 10 einge­ schriebenen Wert. Dadurch, daß - wie im folgenden beschrieben - der Abtastwert zur Regelung der Phasen­ lage des Abtasttaktes verwendet wird, wird sich beim normalen Betrieb, also ohne Einwirkung besonderer Störgrößen, eine derartige Phasenlage einstellen, daß das Signal D in der Nähe des Punktes M abgetas­ tet wird.

Mit Hilfe eines programmierbaren Nur-Lese-Speichers (PROM) 15, in welchen die Form der Rampe des Signals R eingegeben ist, wird aus dem Abtastwert die Ablage des diesem Abtastwert zugrunde liegenden Abtastzeit­ punktes vom Mittelpunkt M der Rampe ermittelt. Dieser Wert wird aus dem PROM 15 ausgelesen und zur Steuerung der Phasenlage des Taktsignals C benutzt. Dieses ist in Fig. 1 lediglich dadurch schematisch dargestellt, daß die Ausgangsspannung eines Oszilla­ tors 16 über einen steuerbaren Phasenschieber 17 geleitet wird, dem über einen Digital/Analog-Wandler 18 der aus dem PROM ausgelesene Wert zugeführt wird. Es sind jedoch auch andere Formen zur Erzeugung eines phasenveränderlichen Taktsignals möglich. So kann beispielsweise ein Start-Stop-Oszillator zu einer durch das Ausgangssignal des PROMs 15 festleg­ baren Phasenlage gestartet werden. Ein derartiger digitaler Taktgenerator ist in der gleichzeitig ein­ gereichten Patentanmeldung der Anmelderin "Digitaler Videosignalprozessor", FE 2 150/85, beschrieben.

Bei der Korrektur von Zeit- und Geschwindigkeits­ fehlern wird bei Farbfernsehsignalen eine Auswertung des Farbsynchronsignals vorgenommen. Bei einer Wei­ terbildung der Erfindung können hierfür dadurch günstige Voraussetzungen geschaffen werden, daß das Farbsynchronsignal einem Abschnitt des eingesetzten Signals überlagert ist, der sich an die vorgegebene Funktion anschließt und dessen Amplitudenwert vor­ zugsweise bei 50% des Amplitudenbereichs des Video­ signals liegt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verkopplung eines Taktsig­ nals mit einem Videosignal, welches mit Zeitfehlern behaftet von einem Aufzeichnungsträger abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß während eines Zeit­ abschnitts des Videosignals im Bereich des horizon­ talfrequenten Austastintervalls in das Videosignal ein Signal eingesetzt wird, das einer Funktion folgt, welche von einem ersten Wert nach einer vorge­ gebenen Funktion auf einen zweiten Wert übergeht, und dessen zeitliche Lage von einem Synchronimpuls bestimmt ist, daß das somit veränderte Videosignal und das Taktsignal als Abtasttakt einem Analog/Digi­ tal-Wandler zugeführt werden und daß der Digital­ wert, welcher durch Abtastung des eingesetzten Sig­ nals in der Nähe eines vorgegebenen Punktes der Funktion entsteht, zur Korrektur der Phasenlage des Taktsignals benutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Funktion symmetrisch verläuft und daß der vorgegebene Punkt der Wendepunkt der Funk­ tion ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Funktion eine cos²-Funktion ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Funktion in einem programmierbaren Nur-Lese-Speicher (PROM) abgelegt ist, welchem der Digitalwert als Adresse zugeführt ist und an dessen Ausgang ein digitales Signal abnehmbar ist, welches der zeitlichen Abweichung des Taktsignals vom vorge­ gebenen Punkt entspricht.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur Erzeugung des in das Videosignal einge­ setzten Signals einen phasenlinearen Tiefpaß (3) enthält und daß ein Oszillator (16, 17) vorgesehen ist, dessen Phase steuerbar ist, und daß ein Steuer­ eingang des Oszillators (16, 17) gegebenenfalls über einen Digital/Analog-Wandler (18) mit dem Ausgang des programmierbaren Nur-Lese-Speichers (15) verbun­ den ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das in das Videosignal eingesetzte Signal nach der vorgegebenen Funktion einen Ab­ schnitt mit konstanter Amplitude, vorzugsweise 50% des Amplitudenbereichs des Videosignals, aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Abschnitt mit konstanter Amplitude ein Farbsynchronsignal überlagert ist.