DE3533703C2 - - Google Patents
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- DE3533703C2 DE3533703C2 DE19853533703 DE3533703A DE3533703C2 DE 3533703 C2 DE3533703 C2 DE 3533703C2 DE 19853533703 DE19853533703 DE 19853533703 DE 3533703 A DE3533703 A DE 3533703A DE 3533703 C2 DE3533703 C2 DE 3533703C2
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- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von
Signalen nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 und
eine Schaltungsanordnung hierfür.
Bei der Wiedergabe von Videosignalen, insbesondere
Farbfernsehsignalen, von einem Aufzeichnungsträger erscheinen
verschiedene Fehler in den Signalen, welche zur Erzielung einer
möglichst guten Wiedergabe weitgehend zu kompensieren sind. Es
handelt sich in erster Linie um Zeit- und
Geschwindigkeitsfehler sowie um Signalausfälle (drop-outs),
welche durch Fehlstellen auf dem Informationsträger bedingt
sind. Es ist ferner bekannt, Signale eines Bildes welche
abschnittsweise von einem Magnetband als Informationsträger
abgenommen werden, in einem Bildspeicher zu speichern, um sie
dann zur Wiedergabe eines Standbildes wiederholt auslesen zu
können.
Zur Erfüllung der obengenannten Aufgaben sind ver
schiedene Anordnungen bekannt geworden, welche ent
weder auf analoger oder digitaler Basis arbeiten.
Ein bekanntes Verfahren zum Ausgleich von Zeitfeh
lern bei Farbfernsehsignalen, welche von einem Infor
mationsträger abgenommen werden, bei welchem die
Farbfernsehsignale in digitale Signale umgewandelt
werden und in digitaler Form gespeichert werden,
besteht darin, daß erste Taktsignale (C1) erzeugt
werden, deren Phasenlage durch die horizontalfrequen
ten Synchronsignale, welche in den vom Informations
träger abgenommenen Farbfernsehsignalen enthalten
sind, beeinflußt ist und deren Frequenz durch eine
erste Steuerspannung gesteuert wird, daß die ersten
Taktsignale (C1) zur Analog/Digital-Wandlung und zum
Einschreiben der digitalen Signale in einen ersten
Zwischenspeicher verwendet werden, daß die digitalen
Signale aus dem ersten Zwischenspeicher mit einem
zweiten Taktsignal (C2) ausgelesen werden, dessen
Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches eines horizon
talfrequenten Bezugssignals ist, daß die Abweichung
einer Zeilenperiode der aus dem ersten Zwischenspei
cher ausgelesenen digitalen Signale von der Zeilen
periode des Bezugssignals zur Ableitung der ersten
Steuerspannung gemessen wird, daß die horizontalfre
quenten Impulse des Bezugssignals mit den horizontal
frequenten Impulsen der aus dem ersten Zwischenspei
cher ausgelesenen Signale in bezug auf die Phasen
lage verglichen werden, daß in Abhängigkeit der Pha
sendifferenz das Einschreiben und Auslesen der digi
talen Signale in einen bzw. aus einem Speicher der
art gesteuert wird, daß die Zeit zwischen Einschrei
ben und Auslesen der Phasendifferenz entspricht, daß
die aus dem Speicher ausgelesenen Signale in einen
zweiten Zwischenspeicher eingeschrieben werden, daß die
digitalen Signale mit Hilfe von dritten Taktsignalen (C3),
welche durch eine steuerbare Phasenverschiebung aus dem zweiten
Taktsignal gewonnen werden, aus dem zweiten Zwischenspeicher
ausgelesen werden, daß ein Phasenvergleich zwischen dem
Farbsynchronsignal der aus dem zweiten Zwischenspeicher
ausgelesenen Signale und einem Referenzfarbsynchronsignal
erfolgt, und daß das Ergebnis des Phasenvergleichs über jeweils
eine Zeile gespeichert wird, zur Gewinnung einer zweiten
Steuerspannung, welche zur Phasenverschiebung des zweiten
Taktsignals benutzt wird (DE 30 26 473 A1). Diesem bekannten
Verfahren zum Ausgleich von Zeitfehlern kann ein digitaler
Bildspeicher zur Standbild- oder Zeitlupenwiedergabe
nachgeschaltet werden.
Weiter ist aus der DE 26 45 017 B2 ein Verfahren zur Steuerung
eines frei adressierbaren Speichers für digitale Videosignale
bekannt, bei welchem beim Einschreiben des Speichers aus dem
Synchronsignal eines einzuschreibenden Videosignals und beim
Auslesen des Speichers aus dem Synchronsignal eines
Fernsehstudios ein vertikalfrequentes Start-Impulssignal für
den Beginn einer Adressierung des Speichers abgeleitet wird.
Das vertikalfrequente Start-Impulssignal startet einen
digitalen Adreßzähler, der zur Steuerung des Speichers
vorgesehen ist. Dabei werden Daten des digitalen Videosignals
kontinuierlich in den Speicher geschrieben bzw. aus diesem
gelesen. Signale, deren Daten aufgrund einer Sonderbetriebsart,
z. B. Zeitlupen- oder Zeitrafferbetrieb, nur in mehr oder
weniger großen Blöcken als gültige Daten vorliegen, können nach
diesem Verfahren nicht verarbeitet werden.
Ferner ist aus der DE 29 45 378 A1 eine
Signalverarbeitungsschaltung für Farbfernsehsignale nach dem
PAL-System bekannt, bei welchem in einen Speicher Daten eines
wiedergegebenen Videosignals mit einem Schreibtakt geschrieben
werden, welcher von dem Synchronsignal des wiedergegebenen
Videosignals abgeleitet ist. Das Auslesen des Speichers erfolgt
durch Steuerung eines von einem Referenzsynchronsignal
abgeleiteten Lesetakts. Die Verwendung von zwei verschiedenen
Taktsignalen erfordert, daß zum einen ein komplettes Halbbild
auf jeweils einer Spur gespeichert wird und zum anderen, daß
die aufgezeichneten Spuren von nachführbaren Magnetköpfen
abgetastet werden, um einen kontinuierlichen Datenstrom mit
gültigen Daten des digitalen Videosignals für eine
Zeitbasiskorrektur zur Verfügung zu stellen.
Außerdem ist aus der DE 28 23 813 A1 eine
Geschwindigkeitsfehler-Regelvorrichtung zur Korrektur von
Zeitbasisfehlern in einem Videosignal bekannt, welche einen
Hauptspeicher enthält, der hinsichtlich der
Geschwindigkeitsfehler mit einem Einschreibtaktsignal
adressiert wird, um aufeinanderfolgende Zeilen eines
Videosignals einzuschreiben, und mit einem Auslesetaktsignal
adressiert wird, um aufeinanderfolgende Zeilen des Videosignals
aus dem Hauptspeicher mit einer im wesentlichen konstanten
Auslesetaktgeschwindigkeit auszulesen. Dabei wird der innerhalb
einer Zeile vorliegende Geschwindigkeitsfehler in drei
Abschnitte unterteilt, um eine bessere Annäherung an den
wirklichen Verlauf des Geschwindigkeitsfehlers zu erzielen und
damit ein besseres Korrekturergebnis zu erreichen. Diese
bekannte Geschwindigkeitsfehler-Regelvorrichtung ist nicht
geeignet, Videosignale mit einer von der
Aufnahmegeschwindigkeit abweichenden Wiedergabegeschwindigkeit
zu verarbeiten.
Schließlich ist aus der DE 27 49 493 C2 ein Signalgenerator mit
einer ein erstes Pulssignal verzögernden
Verzögerungseinrichtung bekannt, deren Verzögerungszeit zum
Erreichen einer Phasenkorrektur des ersten Pulssignals zur
Phaseneinstellung eines zweiten Signals veränderbar ist. Der
Signalgenerator weist einen das erste Pulssignal zählenden
Zähler auf, wobei die Verzögerungsschaltung abhängig vom
Zählerstand des Zählers veränderbar ist. Ein solcher
Signalgenerator wird beispielsweise für den Einschreibteil
eines Speichers in einer Zeitablenkkorrekturschaltung eines
PAL-Farbfernsehsystems verwendet. Hierbei wird ein
kontinuierlich durchlaufendes Farbträgersignal benötigt,
welches durch Synchronisation mit einem Farbsynchronsignal in
einem Mitlaufgenerator erzeugt wird. Die Frequenz- und
Phasenkonstanz derartiger Mitlaufgeneratoren ist jedoch nicht
geeignet, ein Taktsignal zu erzeugen, welches während der
einzelnen Farbsynchronintervalle hinreichend konstant bleibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes Signalverarbeitungsverfahren zur Korrektur bzw.
Kompensation fehlerhafter Bildsignale, welche aufgrund einer
segmentierten Aufzeichnung nur abschnittsweise von einem
Magnetband abgenommen werden, sowie eine Schaltungsanordnung
zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Hinsichtlich des Signalverarbeitungsverfahrens wird diese
Aufgabe durch die Patentansprüche 1 und 5 und hinsichtlich der
Schaltungsanordnung durch den Patentanspruch 8 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist den Vorteil auf, daß
durch eine Signalaufspaltung der aus dem digitalen Bildspeicher
gelesenen Signale in einen Leuchtdichte- und einen
Farbartanteil der Farbartanteil getrennt von einem parallel
übertragenen Leuchtdichteanteil verarbeitet werden kann, wobei
je nach Wiedergabebetriebsart (Normal-, Zeitlupen-,
Zeitraffer-Betrieb) eine Anpassung an die Farbträgerphase eines
Bezugsfarbfernsehsignals vorgenommen werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 5 weist den Vorteil auf, daß die
digitalen Signale einer Schaltung zur Ermittlung von
Geschwindigkeitsfehlern zugeführt sind und daß Ausgangssignale
der Schaltung zur Ermittlung von Geschwindigkeitsfehlern einem
ersten und einem zweiten Taktgenerator, welche zur Erzeugung
eines ersten und eines dritten Taktsignals vorgesehen sind, zur
Steuerung der Frequenz des ersten und des dritten Taktsignals
zugeleitet sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des
erfindungsgemäßen Videosignalprozessors möglich.
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 des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Teil der Anordnung nach Fig. 1 in detaillierterer
Darstellung,
Fig. 3 Spannungs-Zeit-Diagramme von bei der Anordnung nach Fig. 2
auftretenden Signalen,
Fig. 4 weitere Spannungs-Zeit-Diagramme mit gegenüber Fig. 3
verändertem Zeitmaßstab,
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines digitalen Taktgenerators,
Fig. 6 ein Detail des digitalen Taktgenerators,
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Eintastung
und Abtrennung von 2H- und 2V-Impulsen,
Fig. 8 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur
Ermittlung von Geschwindigkeitsfehlern,
Fig. 9 ein den zeitlichen Verlauf von Geschwindig
keitsfehlern beispielhaft zeigendes Diagramm
und
Fig. 10 ein Blockschaltbild zur detaillierteren
Darstellung eines Teils von Fig. 8.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die bei 1 dem Videosignalprozessor nach Fig. 1 zuge
führten Farbfernsehsignale (FBAS) sind die Ausgangs
signale eines Videomagnetbandgerätes. Sie weisen
unter anderem Geschwindigkeits- und Zeitfehler sowie
Signalausfälle (drop-outs) auf. Diese Fehler zu
kompensieren bzw. zu korrigieren ist die Aufgabe des
in Fig. 1 dargestellten Videosignalprozessors. Zu
sätzlich ist in dem Videosignalprozessor noch ein
Bildspeicher vorgesehen, um eine Wiedergabe mit von
der Aufnahme abweichender Geschwindigkeit zu ermög
lichen. Letzteres ist insbesondere wichtig bei Mag
netbandgeräten, bei welchen die Signale jeweils
eines Halbbildes auf mehreren Spuren verteilt aufge
zeichnet sind.
Dabei erfolgt der größte Teil der Signalverarbeitung
mit digitalen Schaltungen, wozu die bei 1 zugeführ
ten Farbfernsehsignale mit Hilfe eines Analog/Digi
tal-Wandlers 2 in digitale Signale umgewandelt wer
den.
Bevor jedoch die Farbfernsehsignale zum Analog/Digi
tal-Wandler 2 gelangen, werden sie wie im folgenden
beschrieben, aufbereitet, um für spätere Verarbei
tungsschritte günstigere Voraussetzungen zu schaf
fen.
Zunächst werden mit Hilfe einer an sich bekannten
Schaltung 3 zur Einstellung der Verstärkung und der
Schwarzabhebung diese Werte eingestellt. In einer im
Zusammenhang mit Fig. 2 näher beschriebenen Schal
tung 4 wird eine vorgegebene Funktion, im folgenden
Rampe genannt, in den Bereich des horizontalfrequen
ten Synchronsignals der Farbfernsehsignale einge
fügt. Diese Funktion dient später zur genauen Ermitt
lung der relativen Phasenlage der Farbfernsehsignale
zu Taktsignalen. Danach wird bei 5 eine an sich be
kannte Phasenrückschaltung des gemäß dem PAL-Farb
fernsehverfahren in jeder zweiten Zeile in seiner
Phasenlage umgeschalteten Farbsynchronsignals vorge
nommen. Diese Phasenrückschaltung erleichtert die
spätere Auswertung des Farbsynchronsignals zur
Ermittlung von Geschwindigkeitsfehlern. Schließlich
gelangen die Farbfernsehsignale FBAS über einen
Tiefpaß 6 zur Verhinderung von Alias-Störungen.
Zur Vermeidung von sichtbaren Quantisierungsstörun
gen erfolgt die Quantisierung im Analog/Digital-Wand
ler 2 mit einer Genauigkeit von 9 Bit. Dem Analog/Di
gital-Wandler 2 wird ein Taktsignal C1 zugeführt,
welches mit den bei 1 zugeführten Farbfernsehsigna
len FBAS verkoppelt ist und dessen Frequenz etwa
13,5 MHz beträgt, also etwa dem Dreifachen der PAL-
Farbträgerfrequenz entspricht.
Der in Fig. 1 dargestellte Videosignalprozessor
trägt einer Besonderheit von Magnetbandgeräten, bei
welchen jeweils ein Halbbild auf mehrere Spuren ver
teilt aufgezeichnet ist, wie im folgenden erläutert,
Rechnung: Bei Magnetbandgeräten mit sogenannter seg
mentierter Abtastung wird nämlich mehrmals in einem
Halbbild von einem Magnetkopf auf den anderen umge
schaltet. Dieses geschieht üblicherweise innerhalb
des horizontalfrequenten Austastintervalls, wobei
durch die Umschaltung der horizontalfrequente Syn
chronimpuls verlorengeht. Die bei 1 zugeführten Farb
fernsehsignale weisen also jeweils vor der ersten
Zeile eines sogenannten Zeilenpaketes einen gestör
ten Synchronimpuls auf. Für eine spätere Wiedergabe
der Signale auf einem Monitor bzw. zur Ausstrahlung
der Signale über Rundfunksender stört dieses an sich
nicht, da später den Farbfernsehsignalen neue
Synchronsignale hinzugefügt werden. Zur Erfassung
der Zeitfehler ist jedoch eine Auswertung der hori
zontalfrequenten Synchronimpulse erforderlich. Bei
bekannten Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten hat
man sich daher für die erste Zeile eines jeden Zei
lenpakets eine Extrapolation der für die weiteren
Zeilen ermittelten Werte beholfen.
Dem Videosignalprozessor nach Fig. 1 werden jedoch
über die Eingänge 57 und 58 direkt von dem Magnet
bandgerät die trägerfrequenten Ausgangssignale der
Magnetköpfe nach entsprechender Verstärkung und
Frequenzgangkorrektur zugeführt. Der mit den Eingän
gen 57 und 58 verbundene Kanalschalter 59 wird der
art angesteuert, daß die Umschaltung jeweils inner
halb der Zeile vor demjenigen horizontalfrequenten
Synchronimpuls erfolgt, bei welchem das bei 1 zuge
führte Signal umgeschaltet ist. Die Ausgangssignale
des Kanalschalters 59 werden bei 60 demoduliert und
einer Impulsabtrennschaltung 61 zugeführt. Diese
Impulsabtrennschaltung ist an sich bekannt und
trennt Signale H, V, 2V vom zugeführten Videosignal
ab. Das Signal H wird in der Schaltung 4 zur Formung
des Rampensignals verwendet.
Die Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers 2
werden den Eingängen einer Rampenauswertungsschal
tung 12 und einer FIFO-Schaltung 13 zugeführt. Die
Rampenauswertungsschaltung 12 ist in Fig. 2 näher
erläutert; sie erzeugt ein digitales Signal, welches
Abweichungen von einer vorgegebenen Phasenbeziehung
zwischen dem ersten Taktsignal C1 und dem horizontal-
frequenten Synchronimpuls der Farbfernsehsignale
angibt. Dieses Signal wird einem Steuereingang,
welcher zur Steuerung der Phasenlage dient, des
ersten Taktgenerators 14 zugeführt. Das somit in
seiner Phasenlage veränderbare Taktsignal C1 wird
einerseits dem Analog/Digital-Wandler als Abtasttakt
und andererseits über eine Logikschaltung 15 der
FIFO-Schaltung 13 als Einschreibtakt zugeführt. Mit
Hilfe des durch die Schaltungen 2, 12, 14 und 16
gebildeten Regelkreises ergibt sich eine sehr genaue
Phasenbeziehung zwischen den Farbfernsehsignalen und
dem ersten Taktsignal C1.
Dem ersten Taktgenerator 14 wird ein von einem nicht
dargestellten Quarzgenerator erzeugtes Taktsignal C2
zugeführt. Eine an Hand von Fig. 5 und 6 näher erläuterte
Schaltung des Taktgenerators 14 gewährleistet, daß
das erste Taktsignal C1 eine ebenso gute Frequenzkon
stanz wie das zugeführte zweite Taktsignal C2 auf
weist, obwohl es in der Phasenlage und Frequenz
gegenüber dem Signal C2 veränderlich ist.
Zum Ausgleich von Geschwindigkeitsfehlern ist eine
Steuerung der Frequenz des ersten Taktsignals C1
erforderlich, wozu der Schaltung 14 ein entsprechen
des digitales Signal von einer Schaltung 16 zur
Ermittlung von Geschwindigkeitsfehlern zugeführt
ist. Die Schaltung 16 ist in Fig. 8 näher erläutert.
Das Taktsignal C1 wird vom ersten Taktgenerator 14
über eine Logikschaltung 15 zur FIFO-Schaltung 13
geleitet und steuert somit den Einschreibtakt aus
der FIFO-Schaltung 13. In bei Zeitfehlerausgleichern
an sich bekannter Weise werden in der Logikschaltung
15 Adressensignale zur Steuerung eines Schreib-Le
se-Speichers (RAM) 17 erzeugt. Das RAM 17 weist etwa
die Kapazität zweier Zeilen auf, so daß durch ent
sprechende Adressierung Zeitfehler bis zu etwa einer
Zeile ausgeglichen werden können. Am Ausgang des RAM
17 stehen dann digitale Signale zur Verfügung, bei
welchen die Zeit- und Geschwindigkeitsfehler in
erster Näherung ausgeglichen sind.
Die digitalen Signale werden dann einer Schaltung
zur Kompensation von Signalausfällen (drop-outs) zu
geführt. Geeignete Schaltungen sind an sich bekannt
und brauchen im Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung nicht näher erläutert zu werden. Eine
besonders günstige, für den erfindungsgemäßen Video
signalprozessor geeignete Schaltung ist in der
gleichzeitig von der Anmelderin eingereichten Anmel
dung DE 35 33 699 A1 beschrieben.
Der Schaltung zur Kompensation von Signalausfällen
18 ist eine Schaltung 11 nachgeschaltet, mit welcher
in die digitalen Signale Signale zur Kennzeichnung
der Schaltphase des Farbträgers und des jeweils
ersten oder zweiten Halbbildes eingesetzt werden.
Die Kennung der Schaltphase ist für die spätere Ver
arbeitung notwendig, da das mit Hilfe der Schaltung
5 rückgeschaltete Farbsynchronsignal diese Informa
tion nicht mehr beinhaltet. Die Kennzeichnung eines
Halbbildes wird beim Auslesen der Farbfernsehsignale
aus dem Bildspeicher für eine korrekte Zeileninter
polation benötigt.
Da an die Phasenlage der Farbartsignale bei den Farb
fernsehsystemen mit Quadraturmodulation hohe Genauig
keitsanforderungen zu stellen sind, ist bei den
bekannten Zeitfehlerausgleichern einer ersten Stufe
eine weitere Stufe - auch Feinzeitfehlerausgleicher
genannt - angeschlossen. Dabei wird die zeitliche
Lage der Farbfernsehsignale derart verschoben, daß
die Farbsynchronsignale möglichst genau mit einem
zugeführten Referenzfarbträger koinzidieren.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Videosignalprozessor
wird diese Aufgabe durch die im folgenden beschrie
benen Schaltungsteile gelöst, wobei außerdem noch
eine Korrektur der noch verbliebenen Geschwindig
keitsfehler durchgeführt wird.
Dazu werden die digitalen Signale über einen Digi
tal/Analog-Wandler 19 einer Phasenvergleichsschal
tung 20 zugeführt, wo die Phasenlage des Farbsyn
chronsignals mit einem Referenzfarbträger verglichen
wird. Die Ausgangsspannung der Phasenvergleichsspan
nung 20 wird über einen Analog-Digital-Wandler 21
zum Eingang für die Steuerung der Phasenlage eines
zweiten digitalen Taktgenerators 25 geführt.
Nach einer Schaltung zum Ausgleich der Laufzeit
der Schaltungen 19, 20 und 21 gelangen die digitalen
Signale in die FIFO-Schaltung 27, in welche sie mit
dem hochgenauen Takt C2 eingeschrieben werden. Das
Auslesen aus der FIFO-Schaltung 27 erfolgt mit dem
vom digitalen Taktgenerator 25 abgegebenen Takt C3,
dessen Phasenabweichung vom Takt C2 den noch zu
korrigierenden Zeitfehlern entspricht. Die somit aus
der FIFO-Schaltung 27 ausgelesenen digitalen Signale
gelangen dann in einen digitalen Analog-Wandler 28,
von dessen Ausgang die Videosignale zu einem Tiefpaß
49 geführt werden, der zur Unterdrückung der im
Signal noch vorhandenen Taktstörungen dient. Es
schließt sich eine Austastschaltung 59 zur Erneue
rung der Austastung an, wozu der Schaltung 59 ein
Austastsignal A zugeführt wird. In einer Addierschal
tung 50 wird ein bei 55 zugeführtes Farbsynchron-
und Synchronsignal (black burst) eingesetzt. Danach
gelangen die Farbfernsehsignale über Schalter 47, 48
zu Ausgangsverstärkern 51, 52. An den Ausgängen 53
und 54 der Ausgangsverstärker 51, 52 stehen dann die
korrigierten Farbfernsehsignale zur weiteren Verwen
dung zur Verfügung.
Die Ausgangssignale der Schaltung 18 zur Kompensa
tion von Signalausfällen werden zur Wiedergabe der
Farbfernsehsignale mit von der Aufnahme verschiede
ner Geschwindigkeit, also Standbild, Zeitlupe, Zeit
raffer in einen Bildspeicher 31 eingeschrieben. Zur
Verminderung des technischen Aufwandes werden die
digitalen Signale lediglich mit einer Bitbreite von
8 in den Bildspeicher 31 eingeschrieben. Derartige
Bildspeicher sind im Zusammenhang mit der obengenann
ten Wiedergabeart, insbesondere bei Magnetbandgerä
ten mit segmentierter Abtastung, in der Literatur
eingehend beschrieben und brauchen im Zusammenhang
mit der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert
zu werden. Die aus dem Bildspeichern 31 ausgelesenen
digitalen Farbfernsehsignale werden über zwei Ein-
Zeilen-Verzögerungsschaltungen 33, 34 und eine
Addierschaltung 35 dem Signalschalter 36 zugeführt.
Zur Vermeidung von Flimmerstörungen werden mit dem
Signalschalter 36 die anliegenden Signale derart
weitergeleitet, daß in einer ersten Halbbildperiode
das aus dem Bildspeicher 31 ausgelesene Farbfernseh
signal weitergeleitet wird und daß in einer zweiten
Halbbildperiode das Helligkeitssignal zweier aufein
anderfolgender Zeilen interpoliert wird und daß das
Farbartsignal durch Wiederholung des Farbartsignals
des ersten Halbbildes gewonnen wird. Eine derartige
Schaltung ist bereits in DE 26 40 759 C2 beschrie
ben. Mit Hilfe einer Auswertungsschaltung 37 werden
die mit der Schaltung 11 zugefügten Informationen
über das jeweilige Halbbild und die Schaltphase des
Farbträgers ausgewertet. Die Halbbildinformation
wird dem Signalschalter 36 zur Steuerung zugeführt.
Die an den Ausgängen des Signalschalters 36 für die
Bildung der Leuchtdichte- und Farbartsignale Y und C
anliegenden digitalen Signale werden jeweils einem
Digital/Analog-Wandler 38, 39 zugeführt. Das analoge
Leuchtdichtesignal wird mit einem Tiefpaß 40 mit der
Grenzfrequenz von 3 MHz gewonnen und über einen Ent
zerrer 41 einer Addierschaltung 42 zugeleitet. Der
Entzerrer 41 dient zur Erhöhung der Kantenschärfe
und kann beispielsweise ein an sich bekannter ge
schalteter Entzerrer sein.
Das vom Digital/Analog-Wandler 39 abgegebene Signal
gelangt über einen Bandpaß 43 als Farbartsignal zu
einer Schaltung 44, welche die je nach Betriebszu
stand beim Auslesen der digitalen Signale aus dem
Bildspeicher 31 verkehrte Polarität des Farbdiffe
renzsignals U zurückschaltet und eine Phasenregelung
des Farbartsignals zur Anpassung an die Phase eines
Bezugsfarbträgers vornimmt. Damit wird ein 90°-Feh
ler beseitigt, der ohne Phasenregelung durch die
Wiederholung eines Halbbildes aus dem Bildspeicher
31 entstehen würde. Außerdem werden restliche Zeit
fehler dadurch ausgeglichen. Eine dafür geeignete
Schaltung ist in der von der Anmelderin eingereich
ten Patentanmeldung P 35 17 697.0 "Schnell nachsteu
erbarer Phasenschieber" beschrieben.
Das Ausgangssignal der Addierschaltung 42 wird in
einer Austastschaltung 45 normgerecht ausgetastet
und in einer weiteren Addierschaltung 46 mit Syn
chronsignalen und Farbsynchronsignalen versehen.
Umschalter 47, 48 gestatten es, daß die Ausgänge 53
und 54 unabhängig voneinander mit den Farbfernseh
signalen, welche aus den Bildspeichern 27, 31 ausge
lesen werden, oder mit den Farbfernsehsignalen, die
ohne Bildspeicherung zur Ausgangsschaltung geführt
werden, belegt werden können.
Für den erfindungsgemäßen Videosignalprozessor ist
eine genaue Verkopplung des Taktsignals C1 mit den
digitalen Videosignalen erforderlich. Eine Schaltung
zur Erzielung einer solchen Verkopplung wird an Hand
der Fig. 2 bis 4 näher erläutert. Fig. 2 zeigt
die Schaltungen 2, 4, 12 und 14 der Anordnung nach
Fig. 1.
In der Schaltung 4 wird mit Hilfe des Schalters 65
das vom Impulsformer 63 erzeugte Signal in das
analoge Videosignal eingetastet.
Der Impulsformer 63, der in vorteilhafter Weise mit
Hilfe eines phasenlinearen Tiefpasses realisiert
werden kann, formt das in Fig. 3 und in Fig. 4 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 2 beginnt und symmetrisch bis
zur 50%-Linie der Aussteuerungsgrenze verläuft und
deren Anstiegszeit zwischen einer und zwei Perioden
des Taktsignals beträgt.
Das somit entstehende Signal B ist in Fig. 3 darge
stellt und wird dem Analog/Digital-Wandler 2 zuge
führt.
Zur Steuerung des Umschalters 65 wird aus einem von
61 (Fig. 1) zugeführten horizontalfrequenten Syn
chronimpuls mit Hilfe des Impulsformers 64 der in
Fig. 2 mit D bezeichnete Rechteckimpuls abgeleitet.
Der Impulsformer 64 enthält in an sich bekannter
Weise eine monostabile Schaltstufe.
Der Analog/Digital-Wandler 2 wird mit dem Taktsignal
C1 versorgt. Vom Ausgang des Analog/Digital-Wandlers
2 werden die digitalen Farbfernsehsignale mit einer
Genauigkeit von 9 Binärstellen
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 68 zuge
führt. Das Register 68 wird mit dem Taktsignal C
getaktet und außerdem mit dem vom Impulsformer 64
erzeugten Impuls D angesteuert.
In Fig. 4 ist mit einem gegenüber Fig. 3 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
dem Register 68 weitergeleitet und gelangen zu einem
weiteren Register 70 und einem Fensterkomparator 71,
dessen Ausgangssignal das Register 70 steuert. Der
an sich bekannte Fensterkomparator gibt an seinem
Ausgang ein Signal ab, wenn der Wert des vom Regis
ter 68 zugeführten Eingangssignals zwischen zwei bei
72 und 73 eingegebenen Werten - von beispielsweise
10% und 90% - liegt.
Vor Beginn der Rampe sind die Abtastwerte sehr
klein, so daß das Register 70 vom Fensterkomparator
71 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 70 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) 75, 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 75 ausgelesen und zur
Steuerung der Phasenlage des Taktsignals C1 benutzt.
Bei der Korrektur von Zeit- und Geschwindigkeits
fehlern wird bei Farbfernsehsignalen eine Auswertung
des Farbsynchronsignals vorgenommen. Es können hier
für dadurch günstige Voraussetzungen geschaffen wer
den, daß das Farbsynchronsignal einem Abschnitt des
eingesetzten Signals überlagert ist, der sich an die
vorgegebene Funktion anschließt und dessen Amplitu
denwert vorzugsweise bei 50% des Amplitudenbereichs
des Videosignals liegt, wie es in Fig. 3 angedeutet
ist.
Die Taktgeneratoren 14 und 25 (Fig. 1) haben folgen
de Anforderungen zu erfüllen: Sowohl die Phasenlage
zum Zeilenanfang als auch die Frequenz sollen mit
von außen zugeführten Steuersignalen steuerbar sein;
die Stabilität der Frequenz hat ähnlich einem Farb
träger im Bereich von 10-6 zu liegen; die Phase und
die Frequenz haben Änderungen der Steuersignale weit
gehend trägheitslos zu folgen.
Die Forderungen sind mit herkömmlichen Oszillatoren,
wie Quarz- und Start-Stop-Oszillatoren kaum zu erfül
len. Es wird daher der in den Fig. 5 und 6 darge
stellte digitale Taktgenerator verwendet.
Bei der Anordnung nach Fig. 5 ist 101 ein 20stelli
ger Addierer mit einem Ausgang 102 und einem ersten
und einem zweiten Eingang 103, 104. Die 20 Binärstel
len des Ausgangs 102 sind mit den Eingängen eines
20fach Registers 105 verbunden, dessen Ausgänge
wiederum an den ersten Eingang 103 des Addierers 101
angeschlossen sind. Das Register 105 wird mit dem
bei 106 zugeführten Taktsignal C2 angesteuert.
Bei jedem bei 106 zugeführten Taktimpuls erfolgt ein
Umlauf der digitalen Signale, wobei der dem Eingang
104 des Addierers 101 zugeführte Wert jeweils hinzu
addiert wird. Hat der Addierer seine Maximalkapazi
tät erreicht, wird wieder bei Null begonnen.
Die 8 niederwertigen Stellen des Eingangs 104 sind
über ein Register 107 mit einem ersten 8stelligen
Eingang 109 verbunden. Ein zweiter 8stelliger Ein
gang 110 ist über ein weiteres Register 111 mit den
acht höherwertigen Stellen des Eingangs 104 verbun
den. Die vier dazwischenliegenden Stellen des Ein
gangs 104 sind mit Nullen beaufschlagt, was in der
Figur durch ein Massezeichen dargestellt ist. Außer
dem kann die Stelle des Eingangs 104 mit der zweit
höchsten Wertigkeit über das Register 107 mit einer
Eins beaufschlagt werden. Den Takteingängen der
Register 107 und 111 wird das Taktsignal C2 über den
Eingang 106 zugeführt. Ferner können die Register
wechselweise durch einen dem Eingang 112 zugeführten
Synchronimpuls gesperrt werden, wozu der Synchron
impuls dem Register 107 über einen Invertierer 113
zugeführt wird. Die wechselweise Sperrung der Regis
ter 107 und 111 mit Hilfe des bei 112 zugeführten
Synchronimpulses bewirkt, daß einerseits kurzzeitig
die acht höherwertigen Stellen des Eingangs 104 auf
die Werte des bei 110 zugeführten Signals gesetzt
werden und daß andererseits zwischen den Synchronim
pulsen an der zweithöchsten Stelle eine Eins und an
den niederwertigen Stellen des Eingangs 104 das bei
109 zugeführte Signal anliegt, wobei die übrigen
Stellen auf Null gesetzt sind.
Durch die wiederholte Addition der Eins in der zweit
höchsten Stelle und des bei 109 zugeführten Wertes
ergibt sich ein zeitlinear ansteigender Wert des
Ausgangssignals des Addierers 101 bzw. des Registers
105. Bei Erreichen der Kapazität des Addierers 101
springt der Wert wieder auf Null zurück und steigt
danach wieder zeitlinear an. Durch die Eins in der
zweithöchsten Stelle wird die Frequenz im wesentli
chen bestimmt. Mit dem bei 109 zugeführten Wert kann
die Steigung des Anstiegs und damit die Frequenz der
Ausgangssignale des Registers 105 äußerst feinstufig
gesteuert werden. Hierbei ist mit Frequenz der Aus
gangssignale selbstverständlich nicht die Taktfre
quenz, sondern die Frequenz der analogen Signale,
welche durch die digitalen Signale dargestellt wer
den, gemeint.
Wird nun kurzzeitig während des Synchronimpulses der
über den Eingang 110 zugeführte Wert den acht höher
wertigen Stellen des Eingangs 104 zugeleitet, wird
der zeitlinear ansteigende Abschnitt der sägezahnför
migen Spannung auf einen Anfangswert gesetzt, von
dem aus der Anstieg fortgesetzt wird. Mit dem Wert
der bei 110 zugeführten Signale ist also eine Ein
stellung der Phasenlage zwischen den Ausgangssigna
len des Registers 105 und dem bei 112 zugeführten
Synchronimpuls möglich.
Die Frequenz am Ausgang des Registers 105 entspricht
etwa einem Viertel der Frequenz des bei 106 zugeführ
ten Taktsignals C2.
Zur Vereinfachung der später erfolgenden Frequenz-
Vervielfachung wird in einem programmierbaren Nur-
Lese-Speicher (PROM) 114 die Sägezahnfunktion in
eine Sinusfunktion umgewandelt. Hierzu ist die Abbil
dung der Sägezahnfunktion auf die Sinusfunktion in
dem PROM abgelegt, so daß bei einer Eingabe der Aus
gangssignale des Registers 105 in die Adressenein
gänge des PROM an den Datenausgängen Signale anste
hen, welche eine Sinusfunktion verkörpern.
Für die Ableitung des zu erzeugenden Taktsignals aus
den Ausgangssignalen des Registers 105 ist keine
derartig hohe Genauigkeit erforderlich, wie sie zur
Durchführung des Akkumulierungsvorgangs mit Hilfe
des Addierers 101 des Registers 105 gewählt wurde.
Es werden daher dem PROM 114 lediglich die 10 höher
wertigen Stellen des Ausgangssignals des Registers
105 zugeführt. Auch die Ausgangssignale des PROMs
110 haben nur eine Breite von 10 Bit und werden über
ein Register 118 einem Digital/Analog-Wandler 115
zugeleitet, dessen Ausgang mit einem Frequenz-Ver
vielfacher 116 verbunden ist. Die am Ausgang 117 des
Frequenz-Vervielfachers 116 anstehenden Taktsignale
können bezüglich ihrer Frequenz im Bereich der
Frequenz des bei 106 zugeführten Taktsignals C2 ver
ändert werden. Außerdem ist eine Phasenverschiebung
um mehrerer Taktperioden möglich. Bei der als digita
ler Taktgenerator 14 (Fig. 1) verwendeten Schaltung
kann die Frequenz in äußerst geringen Schritten ver
ändert werden. So entspricht beispielsweise die
Änderung des LSB am Eingang 109 einer Änderung der
Phasenlage gegenüber horizontalfrequenten Synchronim
pulsen von 0,48 ns pro Zeile.
Der Addierer 101, die Register 105, 107 und 111,
sowie die Schaltung 114 können durch übliche digita
le Bausteine leicht verwirklicht werden. Wegen der
relativ hohen Frequenzen wurde bei einem praktisch
ausgeführten Beispiel auf TTL-Bausteine der Serie F
(= fast) zurückgegriffen. Die Register wurden dabei
mit Bausteinen vom Typ F 374 realisiert, wobei wegen
der hohen Bitbreite mehrere Register parallelgeschal
tet wurden. Ähnlich wurde bei dem Addierer 101 ver
fahren, welcher mit fünf Bausteinen des Typs F 283
verwirklicht wurde. Die Schaltung 114 kann mit einem
PROM vom Typ TBP 24 541 und einem PROM vom Typ TBP
28 586 verwirklicht werden. Schließlich ist ein
geeigneter Digital/Analog-Wandler unter der Typenbe
zeichnung TDC 1016 erhältlich.
Wenn auch der Aufbau eines Frequenz-Vervielfachers
einem Fachmann keine Schwierigkeiten bereitet, so
soll doch an Hand der in Fig. 6 schematisch darge
stellten Schaltung der Aufbau eines einfachen
Frequenz-Verdopplers erläutert werden. Zwei dieser
Frequenz-Verdoppler sind in der Schaltung 116 (Fig.
5, hintereinander geschaltet. Das vom Digital/Ana
log-Wandler 115 (Fig. 1) abgegebene sinusförmige
Signal wird über den Schaltungspunkt 120 beiden Ein
gängen eines Multiplizierers 121 zugeführt. Am Aus
gang des Multiplizierers 121 steht somit ein Signal
an, welches aus einer Sinusschwingung mit doppelter
Frequenz und einem Gleichspannungsanteil besteht.
Der Gleichspannungsanteil könnte an sich durch eine
einfache RC-Kopplung entfernt werden. Bei der darge
stellten Schaltung ist jedoch ein Bandpaß 122, 123, 124
vorgesehen, welcher außer der Gleichspannungskompo
nente auch mögliche, durch Nichtlinearitäten des
Multiplizierers 121 entstandene Oberwelle entfernt.
Am Ausgang 125 steht dann eine Sinusschwingung mit
doppelter Frequenz zur Verfügung.
Als Frequenzvervielfacher können auch andere Schal
tungen, beispielsweise PLL-Schaltungen verwendet
werden.
Fig. 7 stellt schematisch die Eintastung und Abtren
nung von 2 H- und 2 V-Impulsen dar, wie sie in den
Schaltungen 11 und 37 (Fig. 1) erfolgen. In zwei der
neun parallelen Datenleitungen sind Umschalter 131,
132 eingefügt, welche von einem Impulsformer 133
angesteuert werden. Der Impulsformer wird von einem
horizontalfrequenten Impuls H getaktet und gibt
einen 500 ns breiten Impuls an die Umschalter 131
und 132. Während dieser Zeit werden die von der
Schaltung 61 (Fig. 1) zugeführten 2 H- und 2 V-Impul
se eingetastet. Während des übrigen Teils der Zeilen
periode befinden sich die Umschalter 131 und 132 in
der oberen Stelle und schalten somit auch die Leitun
gen für das 7. und 8. Bit durch. In der Schaltung 37
sind die Leitungen für das 7. und 8. Bit mit Eingän
gen eines zweifachen D-Registers 134, das mit dem
Impuls H getaktet wird, verbunden. An den Aus
gängen des D-Registers stehen die Impulse 2 H und
2 V dann zur Verfügung.
In Fig. 8 ist die Schaltung 16 (Fig. 1) zur Ermitt
lung der Geschwindigkeitsfehler ausführlicher darge
stellt. Die Schaltungen 2, 12, 13 und 14 sowie deren
Zusammenwirken sind bereits im Zusammenhang mit Fig.
1 beschrieben.
Die Schaltung 136, welcher die digitalen Farbfernseh
signale zugeführt werden, stellt eine Auswahlschal
tung dar, mit deren Hilfe ausgewählte Abtastwerte
während des Farbsynchronsignals gebildet werden. In
der Schaltung 136 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.
Zur Umrechnung der Abtastwerte in einen Phasenwert
werden die Ausgangssignale der Schaltung 136 einer
Schaltung 137 zur Bildung des Arcussinus zugeführt.
Die Schaltung 137 besteht im wesentlichen aus einem
Nur-Lese-Speicher (PROM), in welchen eine entspre
chende Funktionstabelle eingeschrieben wurde. Da das
Farbsynchronsignal von statistischen Störungen über
lagert sein kann, welche eine Phasenmessung stören,
wird in einer Schaltung 138 der Mittelwert aus vier
Messungen innerhalb eines Farbsynchronsignals gebil
det.
Da das Taktsignal C1, bedingt durch die Phasenrege
lung mit Hilfe der Schaltung 12, einen Phasensprung
am Anfang der Zeile aufweisen kann, wird der diesem
Phasensprung entsprechende Wert des Phasensteuersig
nals in einer Subtraktionsschaltung 139 von dem Aus
gangssignal der Schaltung 138 subtrahiert. Aus den
bisher ermittelten, die absolute Phasenlage der Farb
synchronsignale kennzeichnenden Signalen werden mit
Hilfe des D-Registers 140, welchem ein Taktsignal H
zugeführt ist und der Subtraktionsschaltung 141 Wer
te 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
142 werden diese Werte mit Soll-Werten für die Zei
lenlänge verglichen, welche als Phasenwinkel des
Farbträgers im programmierbaren Nur-Lese-Speicher
142 abgelegt sind.
Somit steht am Ausgang der Schaltung 142 ein Wert
des Geschwindigkeitsfehlers an, der jedoch auf die
Frequenz des Taktsignals C1 bezogen ist. Die Fre
quenz des Taktsignals C1 ist wiederum von einem dem
Taktgenerator 14 zugeführten Frequenzsteuersignal
abhängig. Zur Erzielung eines absoluten Wertes des
Geschwindigkeitsfehlers wird daher das Frequenz
steuersignal in einem Addierer 143 hinzuaddiert. Das
somit entstandene Signal kann über ein D-Register
144 dem Taktgenerator 14 als Frequenzsteuersignal
für die folgende Zeile zugeführt werden.
Es kann eine Mittelung der Geschwindigkeitsfehlersig
nale über mehrere Zeilen vorgesehen sein, was in der
Figur mit dem Register 145 und der Addierschaltung
146 angedeutet 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 147
angedeutet und im Zusammenhang mit den Fig. 9 und
10 näher erläutert. Mit Hilfe des Schalters 148, der
über eine Steuerschaltung 149 von einem Kopfumschalt
impuls K angesteuert wird, werden die Ausgangssig
nale der Schaltung 147 in die Korrektursignale für
die weiteren Zeilen eingetastet.
Das in Fig. 9 dargestellte Diagramm zeigt Geschwin
digkeitsfehler als Funktion der Zeit wie sie in den
dem Videoprozessor nach Fig. 1 zugeführten Signalen
auftreten können. Die Kurve stellt den Verlauf der
Geschwindigkeitsfehler während der Abtastung von
vier Segmenten 1, 2, 3 und 4 dar. Jeweils zu Beginn
eines Segments ergibt sich ein Sprung A bzw. B,
während die Geschwindigkeitsfehler innerhalb eines
aus 52 Zeilen bestehenden Segments sich nur wenig
ändert. Die Segmente 1 und 3 werden von einem ersten
und die Segmente 2 und 4 von einem zweiten Magnet
kopf wiedergegeben.
Es hat sich nun herausgestellt, daß die Sprünge der
Geschwindigkeitsfehler beim Übergang von einem Kopf
auf den anderen im wesentlichen konstant bleiben.
Die Höhe der Geschwindigkeitsfehler insgesamt ist
jedoch unter anderem statistischen Schwankungen
unterworfen.
Bei dem verwendeten Verfahren wird davon ausgegan
gen, daß innerhalb eines Segments ein Geschwindig
keitsfehler in an sich bekannter Weise durch Messung
der Länge einer Zeile ermittelt und in der darauf
folgenden Zeile zur Korrektur verwendet werden kann.
Da jedoch zur Korrektur der ersten Zeile kein ähn
licher Wert aus einer vorangegangenen Zeile zur Ver
fügung steht, wird die Höhe des Sprunges A bzw. B
aus dem vorangegangenen gleichsinnigen Kopfwechsel
verwendet, um mit Hilfe des Wertes aus der letzten
Zeile des einen Segments auf den Korrekturwert für
die erste Zeile des übernächsten Segments schließen
zu können.
Bei manchen Anwendungsfällen sind die Beträge der
Sprünge A und B praktisch gleich, so daß es genügt,
von einem Segmentwechsel auf den folgenden zu schlie
ßen. Bei bekannten Magnetbandgeräten mit segmentier
ter Abtastung steht bei der Wiedergabe nach der
letzten Zeile jeweils eines Segments kein Signal zur
Ermittlung der Länge dieser Zeile zur Verfügung. Es
wird daher bei einer Weiterbildung des erfindungs
gemäßen Verfahrens der Geschwindigkeitsfehler der
vorletzten Zeile zur Ermittlung der Sprünge A und B
sowie für den Geschwindigkeitsfehler der ersten
Zeile des folgenden Segments verwendet.
An Hand eines Zahlenbeispiels wird im folgenden das
erfindungsgemäße Verfahren noch etwas näher erläu
tert. Es soll für die erste Zeile des Segments 4 ein
Korrekturwert ermittelt werden. Dazu wird der gemes
sene Wert für die 51. Zeile des vorangegangenen Seg
ments 3, der in der 52. Zeile ebenfalls als Korrek
turwert angewendet wird der Größe A hinzuaddiert.
Die Größe A wird aus der Differenz der für die erste
Zeile des Segments 2 und die 52. Zeile des Segments
1 ermittelten Werte errechnet, wobei letzterer aus
der Länge der 51. Zeile des ersten Segments abgelei
tet ist.
Der Anordnung nach Fig. 10, welche die Funktion der
Schaltungen 147 und 148 (Fig. 8) ausführt, werden
über ein mit einem horizontalfrequenten Impuls getak
tetes D-Register 155 die im wesentlichen durch Mes
sung der Zeilenlänge ermittelten Geschwindigkeitsfeh
ler als 9 Bit breite Digitalsignale zugeführt. Damit
der am Ende der 51. Zeile ermittelte Wert nicht nur
für die Korrektur während der 52. Zeile, sondern
auch für die Ermittlung der Sprünge A bzw. B zur
Verfügung steht, wird der H-Impuls zu Beginn der
ersten Zeile nicht dem Takteingang des D-Registers
155 zugeführt.
Die die Korrekturwerte darstellenden digitalen Sig
nale durchlaufen einen Addierer 156, mit welchem
lediglich jeweils in den ersten Zeilen die Werte A
bzw. B hinzuaddiert werden. An den Addierer 156
schließt sich ein Begrenzer 157 an, welcher sicher
stellt, daß der durch die neunstellige Binärzahl
gegebene Maximal- bzw. Minimalwert weitergeleitet
wird, wenn sich durch die Addition im Addierer 156
ein Über- bzw. Unterlauf ergeben sollte.
An den Begrenzer 157 ist über ein Register 158,
welches mit horizontalfrequenten Impulsen getaktet
wird, der Ausgang 159 angeschlossen, von welchem die
Korrektursignale an sich bekannten Korrekturschaltun
gen zugefügt werden können.
Die Ausgangssignale des Begrenzers 157 werden ferner
einem weiteren Register 160 zugeführt, das den Kor
rekturwert für die 52. Zeile eines jeden Segments
bis zum Vorliegen des durch die Längenmessung der
ersten Zeile gewonnenen folgenden Korrekturwerts
speichert. Aus dem Register 160 werden die gespei
cherten Signale in invertierter Form abgenommen, so
daß im Addierer 161 die Differenz der Korrekturwerte
der jeweils ersten Zeile eines Segments und der
letzten Zeile des vorangegangenen Segments gebildet
wird. Diese Werte A und B werden getrennt in den
Registern 162 und 163 jeweils für die Dauer zweier
Segmente gespeichert und um ein Segment versetzt zu
Beginn des jeweils übernächsten Segments dem Addie
rer 156 zugeführt.
Die Register 162 und 163 werden mit einem horizontal
frequenten Takt H getaktet. Ihre Ausgänge werden
jeweils über einen OC-Eingang mit entsprechenden
Signalen OC1 und OC2 derart gesteuert, daß dem
Addierer 156 während der zweiten bis 52. Zeile kein
Signal von den Registern 162 und 163 zugeführt wird.
Wie bereits obenerwähnt, können unter bestimmten
Voraussetzungen die Beträge der Signalsprünge A und
B praktisch gleich sein, in diesem Fall genügt eines
der Register 162 bzw. 163.
Claims (15)
1. Verfahren zur Verarbeitung von Signalen,
bei welchen
- - von einem Informationsträger abgenommene Videosignale mit Hilfe eines ersten Taktsignals A/D-gewandelt und in digitaler Form in einen ersten Zwischenspeicher geschrieben werden,
- - die zwischengespeicherten Videosignale aus dem ersten Zwischenspeicher mit einem zweiten Taktsignal gelesen und über eine Schaltung zur Kompensation von Signalfehlstellen mit Hilfe des gleichen zweiten Taktsignals in einen zweiten Zwischenspeicher geschrieben werden und
- - die in dem zweiten Zwischenspeicher gespeicherten Videosignale mit einem dritten Taktsignal gelesen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Wiedergabe von Farbfernsehsignalen mit einer von
der Aufnahme-Geschwindigkeit abweichenden
Wiedergabe-Geschwindigkeit von der Schaltung zur Kompensation
von Signalfehlstellen abgegebene digitale Signale in einen
digitalen Bildspeicher (31) geschrieben werden
und
daß aus dem digitalen Bildspeicher (31) gelesene digitale
Signale getrennt nach Farbart und Leuchtdichte bezüglich
Halbbildfolge und Farbträgerschaltphase an ein
Bezugsfarbfernsehsignal angepaßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß mit am Ausgang des Bildspeichers (31) vorgesehenen
Ein-Zeilen-Verzögerungsschaltungen (33, 34), Addierschaltung
(35) und Signalschalter (36) während einer ersten
Halbbildperiode das Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal
aus den zu einem Halbbild gehörenden digitalen Signalen
gewonnen wird und während einer zweiten Halbbildperiode das
Leuchtdichtesignal zweier aufeinanderfolgender Zeilen desselben
Halbbildes interpoliert wird und das Farbartsignal durch
Wiederholung des Farbartsignals desselben Halbbildes gewonnen
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Ausgang des Signalschalters (36) vorliegende Farbart- und Leuchtdichtesignale jeweils D/A-gewandelt werden,
daß das D/A-gewandelte Farbartsignal über einen Bandpaß (43) und eine Farbträger-Phasenschaltung (44) dem einen Eingang einer Addierschaltung (42) zugeführt wird,
daß das D/A-gewandelte Leuchtdichtesignal über einen Tiefpaß (40) und eine Entzerrerschaltung (41) - vorzugsweise einen geschalteten Entzerrer - einem anderen Eingang der Addierschaltung (42) zugeführt wird und
daß ein steuerbarer Phasenschieber in der Farbträger-Phasenschaltung (44) abhängig von der Phasendifferenz zwischen dem Farbsynchronsignal und einem Bezugsfarbträger gesteuert wird.
daß am Ausgang des Signalschalters (36) vorliegende Farbart- und Leuchtdichtesignale jeweils D/A-gewandelt werden,
daß das D/A-gewandelte Farbartsignal über einen Bandpaß (43) und eine Farbträger-Phasenschaltung (44) dem einen Eingang einer Addierschaltung (42) zugeführt wird,
daß das D/A-gewandelte Leuchtdichtesignal über einen Tiefpaß (40) und eine Entzerrerschaltung (41) - vorzugsweise einen geschalteten Entzerrer - einem anderen Eingang der Addierschaltung (42) zugeführt wird und
daß ein steuerbarer Phasenschieber in der Farbträger-Phasenschaltung (44) abhängig von der Phasendifferenz zwischen dem Farbsynchronsignal und einem Bezugsfarbträger gesteuert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß den dem Bildspeicher (31) zugeführten digitalen Signalen
Signale zur Kennzeichnung der Schaltphase des Farbträgers und
des jeweils ersten oder zweiten Halbbildes hinzugefügt werden,
und
daß nach einem Lesen des Bildspeichers (31) die hinzugefügten
Signale derart ausgewertet werden, daß die am Ausgang des
Signalschalters (36) vorliegenden Farbart- und
Leuchtdichtesignale bezüglich der Halbbildfolge und der
Farbträger-Schaltphase an das Bezugsfarbfernsehsignal angepaßt
werden.
5. Verfahren zur Verarbeitung von Signalen,
bei welchen
- - von einem Informationsträger abgenommene Videosignale mit Hilfe eines ersten Taktsignals A/D-gewandelt und in digitaler Form in einen ersten Zwischenspeicher geschrieben werden,
- - die zwischengespeicherten Videosignale aus dem ersten Zwischenspeicher mit einem zweiten Taktsignal gelesen und über eine Schaltung zur Kompensation von Signalfehlstellen mit Hilfe des gleichen zweiten Taktsignals in einen zweiten Zwischenspeicher geschrieben werden und
- - die in dem zweiten Zwischenspeicher gespeicherten Videosignale mit einem dritten Taktsignal gelesen werden,
gekennzeichnet durch
in der Frequenz und in der Phase steuerbare digitale
Taktgeneratoren (14, 25),
wobei ein erster Taktgenerator (14) zur Erzeugung des ersten
Taktsignals (C1) abhängig von einem ermittelten
Geschwindigkeitsfehler frequenzmäßig und abhängig von einem
zusätzlich im Videosignal übertragenen Signal phasenmäßig
gesteuert wird und
wobei ein zweiter Taktgenerator (25) zur Erzeugung des dritten
Taktsignals (C3) abhängig von dem ermittelten
Geschwindigkeitsfehler frequenzmäßig und abhängig von der
Phasenabweichung zwischen einem im Videosignal vorliegenden
Farbsynchronsignal und dem Bezugsfarbträger phasenmäßig
gesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß in die vom Informationsträger abgenommenen analogen
Videosignale ein rampenförmiges Signal eingesetzt wird, welches
mit dem vom Informationsträger abgenommenen Videosignal
horizontalfrequent verkoppelt ist und nach einer vorgegebenen
Funktion von einem ersten auf einen zweiten Wert übergeht, und
daß durch Abtastung des eingesetzten rampenförmigen Signals ein
Signal zur Steuerung der Phasenlage des ersten Taktgenerators
(14) abgeleitet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
bei einem Farbsynchronsignal entsprechend dem
PAL-Farbfernsehverfahren zeilenweise wechselnde Phasenlage vor
der Analog/Digital-Wandlung des vom Informationsträger
abgenommenen analogen Videosignals zurückgeschaltet wird.
8. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 5, mit
einem A/D-Wandler zur Umwandlung der von einem Informationsträger abgenommenen Videosignale,
einem ersten Zwischenspeicher, in welchem die digitalen Videosignale eingeschrieben und ausgelesen werden und
einer Schaltung zur Kompensation von Signalfehlstellen, welche dem ersten Zwischenspeicher nachgeschaltet ist und welche Signale an einen zweiten Zwischenspeicher abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Taksignalen für den A/D-Wandler (2) sowie für den ersten und zweiten Zwischenspeicher (13, 27) mindestens zwei digitale Taktgeneratoren (14, 25) vorgesehen sind, bei welchen der Ausgang (102) eines digitalen Addierers (101) über ein Register (105) mit dem ersten Eingang (103) des digitalen Addierers (101) verbunden ist und bei welchen ferner einem zweiten Eingang (104) des digitalen Addierers (101), ausgelöst durch einen horizontalfrequenten Synchronimpuls, kurzzeitig ein erster Wert und während der übrigen Zeilenperiode ein weiterer Wert zuführbar ist.
einem A/D-Wandler zur Umwandlung der von einem Informationsträger abgenommenen Videosignale,
einem ersten Zwischenspeicher, in welchem die digitalen Videosignale eingeschrieben und ausgelesen werden und
einer Schaltung zur Kompensation von Signalfehlstellen, welche dem ersten Zwischenspeicher nachgeschaltet ist und welche Signale an einen zweiten Zwischenspeicher abgibt,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Taksignalen für den A/D-Wandler (2) sowie für den ersten und zweiten Zwischenspeicher (13, 27) mindestens zwei digitale Taktgeneratoren (14, 25) vorgesehen sind, bei welchen der Ausgang (102) eines digitalen Addierers (101) über ein Register (105) mit dem ersten Eingang (103) des digitalen Addierers (101) verbunden ist und bei welchen ferner einem zweiten Eingang (104) des digitalen Addierers (101), ausgelöst durch einen horizontalfrequenten Synchronimpuls, kurzzeitig ein erster Wert und während der übrigen Zeilenperiode ein weiterer Wert zuführbar ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß weitere Register (107, 111) dem zweiten Eingang (104)
vorgeschaltet sind, mit welchen in Abhängigkeit vom
horizontalfrequenten Synchronimpuls jeweils mehrere
höherwertige Stellen des zweiten Eingangs (104) mit einem
Eingang (110) für den ersten Wert und mehrere niederwertige
Stellen mit einem Eingang (109) für den zweiten Wert verbindbar
sind.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der digitale Addierer (101) und das
Register (105) für 20 Binärstellen ausgelegt sind.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet,
daß einem Takteingang (106) des Registers (105) ein Taktsignal zugeführt ist, dessen Frequenz konstant ist und im Bereich der Frequenz des zu erzeugenden Taktsignals liegt,
daß durch entsprechende Wahl des Bereichs des zweiten Wertes die Frequenz des Ausgangssignals des Registers (105) ein Bruchteil der Frequenz des zugeführten Taktsignals beträgt und
daß an den Ausgang des Registers (105) über einen Digital/Analog-Wandler (115) ein Frequenz-Vervielfacher (116) angeschlossen ist.
daß einem Takteingang (106) des Registers (105) ein Taktsignal zugeführt ist, dessen Frequenz konstant ist und im Bereich der Frequenz des zu erzeugenden Taktsignals liegt,
daß durch entsprechende Wahl des Bereichs des zweiten Wertes die Frequenz des Ausgangssignals des Registers (105) ein Bruchteil der Frequenz des zugeführten Taktsignals beträgt und
daß an den Ausgang des Registers (105) über einen Digital/Analog-Wandler (115) ein Frequenz-Vervielfacher (116) angeschlossen ist.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Register (105) und dem
Digital/Analog-Wandler (115) eine Schaltung (114) zur Formung
einer sinusförmigen Schwingung angeordnet ist.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Frequenz-Vervielfacher (116) aus
mehreren Frequenz-Verdopplern besteht, welche jeweils einen
analogen Multiplizierer (121) und ein auf die Ausgangsfrequenz
abgestimmtes Filter (122, 123, 124) enthalten.
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---|---|---|---|
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US07/335,770 US4974082A (en) | 1985-09-21 | 1989-04-10 | Digital pulse generator of phase and frequency periodically controlled precisely by external signals |
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