DE3533699C2

DE3533699C2 -

Info

Publication number: DE3533699C2
Application number: DE19853533699
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 6146 Alsbach-Haehnlein De Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1990-10-04
Also published as: JPS6268391A; FR2587869A1; GB8622625D0; GB2181017A; DE3533699A1; GB2181017B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Signalausfällen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 5.

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 Signalsausfälle störend bemerkbar. Aus dem Buch von J. F. Robinson "Videotape Recording", 1975, ISBN 0-8038-7750-1, Seiten 115 und 116, insbesondere Figur 6.21, ist es 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 sich bewährt, daß die Farbsignale 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. So ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 30 40 242 bekannt, die Aufspaltung der Farbfernsehsignale in Farbart- und Leuchtdichtesignale mit einem digitalen Kammfilter vorzunehmen. Derartige digitale Kammfilter erfordern jedoch eine aufwendige Aufbereitung der Taktsignale, um die unterschiedliche Phasenlage der Farbhilfsträger-Signalkomponente in benachbarten Zeilen des Fernsehbildes zu berücksichtigen.

Bei digitalen Schaltungen zur Fehlerkorrektur von Farbfernsehsignalen, welche auch die Schaltungen zur Kompensation von Signalausfällen umfassen, ist eine recht hohe Quantisierungsgenauigkeit von beispielsweise von 9 Bit erforderlich, um alle Anforderungen, wie sie in der professionellen Fernsehtechnik vorliegen, gerecht zu werden. Diese hohe Wortbreite verteuert jedoch die im einzelnen anzuwendenden Digitalschaltungen. Außerdem ist bei bekannten Verfahren ein zusätzlicher Signalweg für die nicht aufgespalteten Farbfernsehsignale vorgesehen, um die aufgespalteten und wieder zusammengefügten Signale nur bei Vorliegen von Signalausfällen zu verwenden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Signalausfällen bei von einem Informationsträger abgenommenen Farbfernsehsignalen anzugeben, welches bzw. welche sich in wirtschaftlicher Weise durchführen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 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 Ansprüche beziehen sich auf Schaltungsanordnungen 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 vor 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:

Multiplizierer
Koeffizient
51
0,044764444
52	-0,295265535
53	0,3131685
54	0,307442
65	0,629889

Während der Einlaufphase eines Magnetbandgerätes kann es vorkommen, daß 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

1. Verfahren zur Kompensation von Signalausfällen bei von einem Informationsträger abgenommenen Farbfernsehsignalen, bei welchem

- die in digitaler Form vorliegenden Farbfernsehsignale in Farbart- und Leuchtdichtesignal aufgespalten werden und
- die Farbart- und Leuchtdichtesignale in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Signalausfalls verzögert und anschließend wieder zusammengefaßt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß unabhängig vom Vorliegen eines Signalausfalls die wieder zusammengefaßten Farbart- und Leuchtdichtesignale weitergeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einer vorgegebenen Wortbreite vorliegendes digitales Farbfernsehsignal mit geringerer Wortbreite über einen digitalen Tiefpaß (4) und mit der vorgegebenen Wortbreite über eine digitale Verzögerungsschaltung (5) geleitet wird, daß zur Ableitung eines Farbartsignals mit vorgegebener Wortbreite ein am Ausgang des digitalen Tiefpaß (4) mit geringer Wortbreite vorliegendes Leuchtdichtesignal von dem am Ausgang der Verzögerungsschaltung (5) vorliegenden verzögerten Farbfernsehsignal mit vorgegebener Wortbreite digital subtrahiert wird und daß bei einem Betrieb ohne Signalausfall das Farbartsignal mit der vorgegebenen Wortbreite und das Leuchtdichtesignal mit der geringeren Wortbreite digital addiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorliegen eines Signalausfalls die aufgespalteten Farbart- und Leuchtdichtesignale mit geringerer Wortbreite in Zeilenspeicher (13, 14) verzögert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Wortbreite 9 Bit beträgt und die geringere Wortbreite um 1 Bit kleiner ist als die vorgegebene Wortbreite.

5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem Filter und einer Verzögerungsschaltung, denen das digitale Farbfernsehsignal zugeführt wird, mit einer Subtraktionsschaltung, der die Anzeigesignale des Filters und der Verzögerungsschaltung zugeführt werden, und mit mehreren Zeilenspeichern, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter ein digitaler Tiefpaß (4) mit einer Wortbreite von 8 Bit ist, daß die Verzögerungsschaltung (5) und die Subtraktionsschaltung (6) mit jeweils einer Wortbreite von 9 Bit zur Aufspaltung des als 9-Bit-Signal vorliegenden Farbfernsehsignals in ein Farbart- und ein Leuchtdichtesignal ausgelegt sind und daß die Zeilenspeicher (13, 14) eine Wortbreite von 8 Bit aufweisen und zum Verzögern des Farbart- bzw. Leuchtdichtesignals dienen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Tiefpaß (4) ein Transversalfilter ist, bei welchem mehrere aufeinanderfolgende Abtastwerte mit verschiedenen Koeffizienten bewertet und addiert werden.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient für eine mittleren Abtastwert 0,629889 beträgt, während die Koeffizienten für die weiteren Abtastwerte mit folgenden Zeitabständen zum mittleren Abtastwert folgende Werte aufweisen: -4 Abtastperioden   0,04476444
-3 Abtastperioden -0,295226535
-2 Abtastperioden   0,3131685
-1 Abtastperioden   0,307442
+1 Abtastperioden   0,307442
+2 Abtastperioden   0,3131685
+3 Abtastperioden   0,29526535
+4 Abtastperioden   0,04476444

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Weg der Leuchtdichtesignale ein Schwarzbegrenzer (26) vorgesehen ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwarzbegrenzer (26) eine Schwelle bei 10% unterhalb des Austastwertes aufweist.