DE3533702A1 - Verfahren zur kompensation von geschwindigkeitsfehlern bei videosignalen - Google Patents

Description

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

Bei der Wiedergabe von Videosignalen, insbesondere Farbfernsehsignalen, von einem Aufzeichnungsträger treten verschiedene Fehler in den Signalen auf, wel­ che zur Erzielung einer möglichst guten Wiedergabe weitgehend zu kompensieren sind. Insbesondere ent­ stehen durch verschiedene mechanische Ungenauigkei­ ten der Abtastanordnung und der Bandtransportanord­ nung Schwankungen der Zeitbasis bei der Wiedergabe gegenüber demjenigen bei der Aufnahme. Diese Zeit­ fehler, auch Zeitbasisfehler genannt, lassen sich mangels geeigneter anderer Zeitmarken im Videosignal nur jeweils am Ende bzw. am Anfang einer jeden Zeile beispielsweise durch einen Phasenvergleich der hori­ zontalfrequenten Synchronimpulse des wiedergegebenen Videosignals mit horizontalfrequenten Vergleichsim­ pulsen messen. Bei bekannten Zeitfehlerausgleichern wird nach dem Ergebnis dieser Messung eine Verzöge­ rung der Videosignale im Sinne eines Ausgleichs der Zeitfehler gesteuert.

Bei ebenfalls bekannten digitalen Zeitfehlerausglei­ chern werden die vom Magnetband abgenommenen Video­ signale mit von diesen Videosignalen abgeleiteten Taktimpulsen - also mit Zeitfehlern behaftet - in einen Speicher eingeschrieben, aus dem sie mit Takt­ impulsen, welche frei von Zeitfehlern sind, ausgele­ sen werden. Auch bei diesen Zeitfehlerausgleichern können die Zeitfehler lediglich am Ende bzw. Beginn der Zeilen gemessen werden. Um jedoch auch die Änderung der Zeitfehler während jeweils einer Zeile, Geschwindigkeitsfehler genannt, ausgleichen zu kön­ nen, sind verschiedene Verfahren bekannt geworden. Bei diesen Verfahren wird die zum Ausgleich der Zeit­ fehler dienende Verzögerung der Videosignale während des Verlaufs einer jeden Zeile allmählich in Rich­ tung auf den zu erwartenden Zeitfehler zu Beginn der folgenden Zeile verändert. Dazu werden bei den be­ kannten Verfahren die Zeitfehler in aufeinander folgenden Horizontal-Austastintervallen gemessen und miteinander verglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß eine genaue Messung der Geschwindigkeitsfehler in der digitalen Ebene möglich ist, wobei die Abta­ stung der Videosignale mit einem mit den Videosig­ nalen verkoppelten Taktsignal berücksichtigt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maß­ nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbes­ serungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist an Hand der eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens darstellenden Zeichnung in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die in der Figur gezeigte Anordnung ist für Farbfern­ sehsignale ausgelegt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf Farbfernsehsignale beschränkt. Die von einem Fernsehmagnetbandgerät erzeugten Farb­ fernsehsignale werden bei 1 einem Analog/Digital- Wandler 2 zugeführt. Zur Abtastung wird dem Analog/ Digital-Wandler ein Taktsignal C 1 zugeführt, welches mit dem Farbfernsehsignal verkoppelt ist und somit dessen zeitlichen Schwankungen folgt. Die Verkopp­ lung geschieht in einer Schaltung 3, in welcher Ab­ tastwerte, welche durch die Abtastung von charakteri­ stischen Anteilen der digitalen Farbfernsehsignale gewonnen werden, ausgewertet werden. Am Ausgang der Schaltung 3 steht ein Phasensteuersignal zur Verfü­ gung, welches einem Phasensteuereingang des Taktge­ nerators 4 zugeführt wird. Das Phasensteuersignal steuert die Phasenabweichung des Taktes C 1 gegenüber dem Takt C 2, welcher einem hochgenauen Quarzoszilla­ tor entnommen ist.

Einzelheiten der Schaltung 3 sind zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich; es wird auf eine von der Anmelderin gleichzeitig einge­ reichte Patentanmeldung FE 2 150/85 hingewiesen.

Die Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers 2 werden in an sich bekannter Weise einer nicht näher dargestellten an sich bekannten Anordnung 5 zum Aus­ gleich von Zeitfehlern zugeführt. Die Schaltung 6, welcher die digitalen Farbfernsehsignale ebenfalls zugeführt werden, stellt eine Auswahlschaltung dar, mit deren Hilfe Abtastwerte zu ausgewählten Abtast­ zeitpunkten während des Farbsynchronsignals gebildet werden. Zur Umrechnung der Abtastwerte in einen Phasenwert werden die Ausgangssignale der Schaltung 6 einer Schaltung 7 zur Bildung des Arcussinus zuge­ führt. Die Schaltung 7 besteht im wesentlichen aus einem Nur-Lese-Speicher (PROM), in welchen eine ent­ sprechende Funktionstabelle eingeschrieben wurde. Da das Farbsynchronsignal von statistischen Störungen überlagert sein kann, welche eine Phasenmessung stören, wird in einer Schaltung 8 der Mittelwert aus vier Messungen innerhalb eines Farbsynchronsignals gebildet.

Da das Taktsignal C 1, bedingt durch die Phasenrege­ lung mit Hilfe der Schaltung 3, einen Phasensprung am Anfang der Zeile aufweisen kann, wird der diesem Phasensprung entsprechende Wert des Phasensteuersig­ nals in einer Subtraktionsschaltung 9 von dem Aus­ gangssignal der Schaltung 8 subtrahiert. Aus den bisher ermittelten, die absolute Phasenlage der Farb­ synchronsignale kennzeichnenden Signalen werden mit Hilfe des D-Registers 10, welchem ein Taktsignal H zugeführt ist und der Subtraktionsschaltung 11 Werte ermittelt, welche die Länge einer Zeile kennzeich­ nen. Nach den Regeln des Kommutierungsgesetzes kann auch eine andere Reihenfolge der Subtraktionen ge­ wählt werden.

Mit Hilfe eines programmierbaren Nur-Lese-Speichers 12 werden diese Werte mit Soll-Werten für die Zeilen­ länge verglichen, welche als Phasenwinkel des Farb­ trägers im programmierbaren Nur-Lese-Speicher 12 abgelegt sind.

Somit steht am Ausgang der Schaltung 12 ein Wert des Geschwindigkeitsfehlers an, der jedoch auf die Fre­ quenz des Taktsignals C 1 bezogen ist. Die Frequenz des Taktsignals C 1 ist wiederum von einem dem Takt­ generator 4 zugeführten Frequenzsteuersignal abhän­ gig. Zur Erzielung eines absoluten Wertes des Ge­ schwindigkeitsfehlers wird daher das Frequenzsteuer­ signal in einem Addierer 13 hinzuaddiert. Das somit entstandene Signal kann über ein D-Register 14 dem Taktgenerator 4 als Frequenzsteuersignal für die folgende Zeile zugeführt werden.

Bei verschiedenen Anwendungsfällen hat sich jedoch eine Mittelung der Geschwindigkeitsfehlersignale über mehrere Zeilen bewährt, was in der Figur mit dem Register 15 und der Addierschaltung 16 angedeu­ tet ist.

Bei Magnetbandgeräten mit segmentierter Abtastung ist u. U. eine gesonderte Ableitung eines Korrektur­ signals für die jeweils erste Zeile eines Segments erforderlich. Eine derartige Schaltung ist bei 17 angedeutet und in der von der Anmelderin gleichzei­ tig eingereichten Patentanmeldung FE 2 149/85 näher erläutert. Mit Hilfe des Schalters 18, der über eine Steuerschaltung 19 von einem Kopfumschaltimpuls K angesteuert wird, werden die Ausgangssignale der Schaltung 17 in die Korrektursignale für die weite­ ren Zeilen eingetastet.

In der Schaltung 6 werden die Abtastwerte der digita­ len Signale während des Farbsynchronsignals darauf­ hin geprüft, ob sie innerhalb eines Bereichs liegen, in welchem die Steigung der Sinusfunktion genügend groß ist, um durch den jeweiligen Abtastwert eine genügend genaue Aussage über die Phasenlage zu erhal­ ten. Dies ist in etwa der Hälfte des Amplitudenbe­ reichs des Farbsynchronsignals der Fall - also bei den Phasenlagen, bei denen der Sinus zwischen -0,5 und +0,5 liegt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Kompensation von Geschwin­ digkeitsfehlern bei Videosignalen, welche von einem Aufzeichnungsträger, vorzugsweise einem Magnetband, abgenommen und unter Verwendung eines Taktsignals in digitale Videosignale umgewandelt werden, wobei die Phasenlage und die Frequenz des Taktsignals mit einem Phasensteuersignal und einem Frequenzsteuer­ signal steuerbar ist und wobei ferner die Phasenbe­ ziehung zwischen den Farbsynchronsignalen der digita­ len Videosignale und Bezugssignalen gemessen wird und Differenzen zwischen den Meßwerten aufeinander folgender Zeilen gebildet werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Phasensteuersignal von den Diffe­ renzen oder einem der Meßwerte subtrahiert wird, daß die dadurch erhaltenen Differenzwerte einem Soll/ Ist-Wert-Vergleich zugeführt werden und daß dem resultierenden Signal das Frequenzsteuersignal hinzu­ addiert wird und daß die Summe das Frequenzsteuer­ signal in der jeweils folgenden Zeile darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Summe einer Mittelung über mehrere Zeilen unterworfen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Messung der Phasenbeziehung zwi­ schen den Farbsynchronsignalen und den Bezugssigna­ len durch Abtastung des Farbsynchronsignals und durch Weiterleitung von ausgewählten Abtastwerten und anschließende Bildung des Arcussinus der Abtast­ werte erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtastwerte nach ihrer Größe ausge­ wählt werden, wobei nur Abtastwerte weitergeleitet werden, welche in einem mittleren Amplitudenbereich des Farbsynchronsignals liegen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abtastwerte innerhalb eines Bereichs von +/-0,5, bezogen auf eine Amplitude des Farbsynchronsignals von +/-1, weitergeleitet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über mehrere Arcussinus-Werte, die bei der Abtastung eines Farbsynchronsignals entstanden sind, gemittelt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung eines programmier­ baren Nur-Lese-Speichers (12) zum Soll/Ist-Wert-Ver­ gleich.