DE3533699A1 - Verfahren zur kompensation von signalausfaellen - Google Patents
Verfahren zur kompensation von signalausfaellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation
von Signalausfällen nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei der Wiedergabe von Fernsehsignalen, welche von
einem Informationsträger, insbesondere von einem
Magnetband, abgenommen werden, machen sich Fehlstellen
in der magnetisierbaren Schicht des Magnetbandes
als Signalausfälle störend bemerkbar. Es ist seit
langem bekannt, derartige Signalausfälle durch geeignete
Schaltungen festzustellen und die fehlenden
Signalabschnitte durch Signalabschnitte aus jeweils
vorangegangenen Zeilen zu ersetzen. Bei Farbfernsehsignalen
ist hierbei zu gewährleisten, daß das Farbartsignal
mit der richtigen Farbträger-Phasenlage
eingesetzt wird. Dabei hat es sich bewährt, daß die
Farbfernsehsignale vor der Kompensationsschaltung in
Farbart- und Leuchtdichtesignale aufgespalten werden
und anschließend bei Vorliegen eines Signalausfalls
die Leuchtdichtesignale um eine und die Farbartsignale
um zwei Zeilen verzögert werden.
Diese bekannten Verfahren wurden zunächst mit analogen
Schaltungen und später mit digitalen Schaltungen
durchgeführt. Bei digitalen Schaltungen zur Fehlerkorrektur
von Farbfernsehsignalen, welche auch die
Schaltungen zur Kompensation von Signalausfällen
umfassen, ist jedoch eine recht hohe Quantisierungsgenauigkeit
von beispielsweise 9 Bit erforderlich,
um allen Anforderungen, wie sie in der professionellen
Fernsehtechnik vorliegen, gerecht zu werden.
Diese hohe Bitbreite verteuert jedoch die im einzelnen
anzuwendenden Digital-Schaltungen. Außerdem ist
bei bekannten Verfahren ein zusätzlicher Signalweg
für die nicht aufgespaltenen Farbfernsehsignale vorgesehen,
um die aufgespaltenen und wieder zusammengefügten
Signale nur bei Vorliegen von Signalausfällen
zu verwenden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Kompensation von Signalausfällen bei von
einem Informationsträger abgenommenen Farbfernsehsignalen
anzugeben, welches sich in wirtschaftlicher
Weise durchführen läßt.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil,
daß der technische Aufwand gegenüber bekannten Verfahren
verringert wird. Eine andere Ausgestaltung
der Erfindung hat den Vorteil, daß für die Verzögerung
der digitalen Signale übliche, auf 8 Bit ausgelegte
Digital-Schaltungen verwendet werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens
möglich. Weitere Unteransprüche beziehen sich auf
Schaltungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der als
Blockschaltbild ausgeführten Zeichnung dargestellt
und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Der in der Figur dargestellten Schaltungsanordnung
werden bei 1 digitale Farbfernsehsignale von einem
Magnetbandgerät zugeführt. Die Farbfernsehsignale
sind auf dem Magnetband in trägerfrequenter Form
aufgezeichnet und sind von der Zuführung zur Schaltungsanordnung
nach Fig. 1 demoduliert und analog/digital-
gewandelt worden. Um Signalausfälle erkennen
zu können, wird bei 2 das trägerfrequente Signal
zugeführt. Mit Hilfe eines an sich bekannten Detektors
(Drop-out-Detektor) 3 werden Schaltsignale
erzeugt, wenn die Amplitude des trägerfrequenten
Signals kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Die digitalen Farbfernsehsignale werden vom Eingang 1
einer Schaltung zur Signalaufspaltung zugeführt.
Diese besteht aus einem digitalen Tiefpaß 4, einer
Verzögerungsschaltung 5, welche die Laufzeit der
Signale im digitalen Tiefpaß 4 ausgleicht und einer
Subtraktionsschaltung 6. Der digitale Tiefpaß 4 und
die Verzögerungsschaltung 5 werden mit dem Taktsignal C
versorgt, welches etwa dreifache Farbträgerfrequenz
aufweist.
Am Schaltungspunkt 7 stehen die niedrigfrequenten
Anteile der digitalen Farbfernsehsignale an, welche
im wesentlichen dem Leuchtdichtesignal entsprechen.
Vom Schaltungspunkt 10, also vom Ausgang der Subtraktionsschaltung 6
können die höherfrequenten Anteile
bzw. das Farbartsignal weitergeleitet werden.
Ist kein Signalausfall vorhanden, liegen an den Ausgängen
11 und 12 der Detektorschaltung 3 Impulse an,
welche den WE (wright enable)-Eingängen der Schreib-
Lese-Speicher 13 und 14 zugeführt werden. Die
Schreib-Lese-Speicher 13 und 14 werden jeweils von
einem Adressenzähler 15, 16 gesteuert, welchem das
Taktsignal C und ein horizontalfrequenter Impuls H
zugeführt ist. Der Schreib-Lese-Speicher 13 weist
eine Kapazität von einer Zeile auf, während der
Schreib-Lese-Speicher 14 die Signale zweier Zeilen
aufnehmen kann.
Die den WE-Eingängen zugeführten Impulse bewirken,
daß die Ein-/Ausgangstore I/O der Schreib-Lese-Speicher
13 und 14 während eines Teils einer jeden Taktperiode
als Eingang und während des anderen Teils
als Ausgang geschaltet werden. Dabei werden die
Schalter 17 und 18 über die Invertierstufen 19 und
20 derart gesteuert, daß den Toren der Schreib-Lese-
Speicher 13 und 14 nur Signale zugeführt werden,
wenn die Tore als Eingänge geschaltet sind. Während
der übrigen Teile der Taktperioden werden diejenigen
Signalwerte, welche im ersten Teil der Taktperiode
eingeschrieben wurden, wieder ausgelesen.
Somit wird außer dieser geringfügigen Verzögerung
keine Beeinflussung der Signale Y und C vorgenommen.
Das Signal C ist jedoch zu invertieren. Dazu wird
der Schalter 24 vom Detektor 3 in die untere Stellung
gebracht, wenn kein Signalausfall vorliegt.
Beide Signale werden dann in einer Addierschaltung
21 wieder zusammengefaßt und stehen am Ausgang 22
zur weiteren Verwendung zur Verfügung.
Während bei bekannten Schaltungen zur Kompensation
von Signalausfällen ein sogenannter Hauptkanal vorgesehen
ist, bei welchem die Farbfernsehsignale
nicht in Leuchtdichte- und Farbartsignale aufgespalten
werden, und in welchen lediglich bei Vorliegen
von Signalausfällen ein Ersatzsignal eingesetzt
wird, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
in ihre Komponenten aufgespaltenen und wieder zusammengesetzten
Farbfernsehsignale auch dann weitergeleitet,
wenn kein Signalausfall vorliegt. Es tritt
keine Qualitätsverschlechterung durch die Signalaufspaltung
ein, da das Ausgangssignal des Tiefpasses 4
von dem lediglich verzögerten Signal in der Schaltung 6
subtrahiert und in der Schaltung 21 wieder
addiert wird.
Bei Auftreten eines Signalausfalls werden die den
WE-Eingängen der Schreib-Lese-Speicher 13 und 14
zugeführten Impulse gesperrt. Dadurch werden in die
Schreib-Lese-Speicher 13 und 14 keine Signale eingeschrieben.
Es werden lediglich die bereits gespeicherten
Signale nach einem Umlauf - d. h. nach einer
Zeile bei dem Schreib-Lese-Speicher 13 und nach
zwei Zeilen bei dem Schreib-Lese-Speicher 14 -
wieder ausgelesen, wobei die Schalter 17 und 18
geöffnet bleiben.
Die Signalwege vom Eingang 1 über die Verzögerungsschaltung 5,
die Subtraktionsschaltung 6, den Schalter
24, den Inverter 25 und den Addierer 21 sind für
eine Bitbreite von 9 ausgelegt, während der Tiefpaß 4
und die Schreib-Lese-Speicher 13 und 14 lediglich
eine Bitbreite von 8 aufweisen, was eine erhebliche
Vereinfachung darstellt, da viele der auf dem Markt
erhältlichen Bauelemente für eine Bitbreite von 8
ausgelegt sind. Liegen keine Signalausfälle vor,
wird das Signal mit einer Breite von 9 Bit übertragen,
da - wie oben bereits erwähnt - das Ausgangssignal
des digitalen Tiefpasses durch Subtraktion
und nachfolgender Addition unwirksam bleibt.
Der Schreib-Lese-Speicher 14 ist bezüglich seiner
Kapazität von zwei Zeilen auf das PAL- und das
SECAM-Farbfernsehsystem ausgelegt. Für die Kompensation
von Signalausfällen in NTSC-Farbfernsehsignalen
ist eine Kapazität von einer Zeile ausreichend.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des digitalen Tiefpasses 4.
Die am Eingang 1 anstehenden digitalen
Signale werden mit einer Bitbreite von 8 nacheinander
über 8-D-Register 31 bis 38 geleitet. Die D-Register
werden mit einem Taktsignal angesteuert,
welches dem Abtasttakt der digitalen Farbfernsehsignalen
entspricht, so daß jeweils in einem D-Register
die Farbfernsehsignale um eine Abtastperiode verzögert
werden. Bekanntlich werden bei Transversalfiltern
die jeweils verschiedenen verzögerten Signale mit
verschiedenen großen Koeffizienten bewertet addiert.
Bei dem vorliegenden Tiefpaß sind die Koeffizienten
symmetrisch zu einem Abtastwert mit mittlerer Verzögerung.
Deshalb können vor einer Multiplikation
mit dem jeweiligen Koeffizienten jeweils zwei Abtastwerte
addiert werden.
So wird das unverzögerte Signal und das um 8 Abtastperioden
verzögerte einer Addierschaltung 41 zugeleitet,
während das um eine Abtastperiode und das um 7
Abtastperioden verzögerte Signal einer Addierschaltung
42 zugeführt wird. Die Addierschaltung 43 dient
dann zur Addition der um 2 und der um 6 Abtastperioden
verzögerten Signale. Die um 3 und die um 5 Abtastperioden
verzögerten Signale werden in einer
Addierschaltung 44 addiert.
Über D-Register 45, 46, 47 und 48 werden dann die
Ausgangssignale der Addierschaltungen 41 bis 44
Multiplizierern 51, 52, 53 und 54 zugeführt, aus
welchen sie mit weiteren D-Registern 55, 56, 57 und
58 ausgelesen werden. Die weiteren Addierschaltungen
60, 61 und 62, welche mit den D-Registern 63 und 64
miteinander verbunden sind, dienen der Addition der
bewerteten Abtastwerte.
Zur Vervollständigung des Ausgangssignals fehlt
jedoch noch der Abtastwert der mittleren Verzögerung
- bei der Anordnung nach Fig. 2 also das Signal am
Schaltungspunkt 49. Da durch die vorgezogene paarweise
Addition der anderen Abtastwerte in deren Signalwegen
bereits Verzögerungen auftreten, wird bei
der Anordnung nach Fig. 2 das Signal nicht vom Schaltungspunkt
49 abgenommen, sondern das demgegenüber
um 3 Abtastperioden verzögerte Signal bei 50. Dieses
wird mit dem Multiplizierer 65, mit dessen Hilfe es mit
einem Koeffizienten multiplziert wird, zugeführt
und vom D-Register 66 zum Addierer 68 geleitet,
welchem die bewertete Summe der anderen Abtastwerte
über das D-Register 67 zugeführt ist. Der Ausgang
der Anordnung nach Fig. 2 entspricht dem Schaltungspunkt 7
der Anordnung nach Fig. 1.
Als besonders günstig bei einem PAL-Farbfernsehsignal
mit 625 Zeilen haben sich folgende Koeffizienten
für die in der folgenden Tabelle aufgeführten
Multiplizierer erwiesen:
Während der Einlaufphase eines Magnetbandgerätes
kann es vorkommen, das Synchronimpulse vom Band
wegen der noch nicht vorhandenen Verkopplung mit dem
Bezugssynchronsignal im Hinlauf auftreten und damit
nachgeschaltete Geräte fehlsynchronisieren. In der
Schaltung nach Fig. 1 ist im Weg des Leuchtdichtesignals
ein Schwarzbegrenzer 26 angeordnet, der eine
Schwelle bei etwa 10% unterhalb des Austastwertes
aufweist. Damit wird das sogenannte Sync-Durchstechen
verhindert.
Claims (10)
1. Verfahren zur Kompensation von Signalausfällen
bei von einem Informationsträger abgenommenen
Farbfernsehsignalen, bei welchem die Farbfernsehsignale
in Farbart- und Leuchtdichtesignale aufgespalten
werden, die Farbart- und Leuchtdichtesignale in
Abhängigkeit vom Vorliegen eines Signalausfalls verzögert
und anschließend zusammengefaßt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbfernsehsignale in
digitaler Form in Farbart- und Leuchtdichtesignale
aufgespalten und wieder zusammengefaßt werden und
daß unabhängig vom Vorliegen eines Signalausfalls
die wieder zusammengefaßten Farbfernsehsignale weitergeleitet
werden.
2. Verfahren zur Kompensation von Signalausfällen
bei von einem Informationsträger abgenommenen
Farbfernsehsignalen, bei welchem die Farbfernsehsignale
in Farbart- und Leuchtdichtesignale aufgespalten
werden, die Farbart- und Leuchtdichtesignale in
Abhängigkeit vom Vorliegen eines Signalausfalls
verzögert und anschließend zusammengefaßt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfernsehsignale
in digitaler Form mit einer vorgegebenen Bitbreite
vorliegen, die Farbart- und Leuchtdichtesignale
durch digitale Verzögerungsschaltungen mit einer
geringeren Bitbreite und/oder unverzögert mit der
vorgegebenen Bitbreite geleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bitbreite der durch die digitalen
Verzögerungsschaltungen geleiteten Signale um 1 kleiner
als die vorgegebene Bitbreite ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgegebene Bitbreite 9 beträgt.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein digitaler Tiefpaß (4) mit einer Bitbreite
von 8, eine Verzögerungsschaltung (5) und eine Subtraktionsschaltung
(6) mit jeweils einer Bitbreite
von 9 zur Aufspaltung des als 9-Bit-Signal vorliegenden
Farbfernsehsignals und ferner mehrere Zeilenspeicher
(13, 14) mit einer Bitbreite von 8 vorgesehen
sind.
6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des
Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Aufspaltung der digitalen Farbfernsehsignale
ein digitaler Tiefpaß (4), eine digitale Verzögerungsschaltung
(5) und eine digitale Subtraktionsschaltung
(6) vorgesehen sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Tiefpaß (4)
ein Transversalfilter ist, bei welchem mehrere aufeinanderfolgende
Abtastwerte mit verschiedenen Koeffizienten
bewertet und addiert sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Koeffizient für einen
mittleren Abtastwert 0,629889 beträgt, während die
Koeffizienten für die weiteren Abtastwerte mit folgenden
Zeitabständen zum mittleren Abtastwert folgende
Werte aufweisen:
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der Leuchtdichtesignale
ein Schwarzbegrenzer (26) vorgesehen ist.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schwarzbegrenzer
(26) eine Schwelle bei 10% unterhalb des Austastwertes
aufweist.
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ID=6281568
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