DE3852570T2

DE3852570T2 - Zeitfehler-Korrigiervorrichtung für Bildsignalen.

Info

Publication number: DE3852570T2
Application number: DE3852570T
Authority: DE
Inventors: Mitsushige Tatami
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1988-04-08
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2008-04-09
Also published as: KR960007855B1; EP0292108B1; DE3852570D1; US4864387A; EP0292108A2; KR880013405A; EP0292108A3

Description

Diese Erfindung betrifft Zeitbasis-Korrektureinrichtungen für die Korrektur von Zeitbasisfehlern von PAL-Farbbildsignalen.
Eine Zeitbasis-Korrektureinrichtung (nachfolgend manchmal einfach als "TBC" bezeichnet) wie in US Patent Nr. US-A-4258384 wurde für eine Korrektur des Zeitbasisfehlers eines von einem Videorecorder (VTR) reproduzierten Bildsignal vorgeschlagen. Diese vorgeschlagene TBC fügt einem Bildsignal, dessen Zeitbasisfehler korrigiert wurde, ein Farbsynchron-Signal eines Referenz- Farbbildsignals hinzu.
Die V-Achsen Signalkomponente des Farbhilfsträgersignals des PAL Bildsignals wird in jeder Zeile phaseninvertiert. Entsprechend dieser Phaseninvertierung wechselt die Phase des Farbsynchron- Signals zwischen + 135º und -135º bei jeder Zeile. Wenn ein Farbsynchron-Signal eines Referenz- Farbbildsignals zu einem PAL Farbbildsignal, dessen Zeitbasisfehler korrigiert wurde, addiert wird, ist es deshalb notwendig, die Polarität der V-Achsen-Signalkomponente des Farbhilfsträgersignals gemäß dem Phasenwechsel zwischen + 135º und -135º des Farbsynchron- Signals, das dem Farbsynchron-Signal des Referenz-Farbbildsignals addiert werden soll, zu invertieren. Für diesen Zweck ist die TBC für das PAL-System mit einer Schaltung zur Umkehrung der Polarität des Farbhilfsträgersignals derart versehen, daß sie mit der Phase des Farbsynchron- Signals des Referenz-Farbbildsignals übereinstimmt. Die Aufnahme einer solchen TBC in einen VTR kompliziert jedoch den VTR Schaltungsaufbau. US-Patent Nr. US-A- 3 996 605 offenbart ein Beispiel einer solchen TBC, das die Möglichkeiten des Oberbegriffs von Anspruch 1 beinhaltet.
Erfindungsgemäß ist eine Zeitbasis-Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Zeitbasis-Fehlers in einem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal vorgesehen, das ein Leuchtdichtesignal und ein Farb- Hilfsträgersignal, das ein Farbsynchronsignal in ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen und U- Achsen-Daten und V-Achsen-Daten umfaßt, enthält, mit
einer ersten Extraktionsvorrichtung zum Extrahieren des Leuchtdichtesignals aus dem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal;
einem ersten Analog/Digital-Wandler zum Umwandeln des Leuchtdichtesignals in ein erstes digitales Signal;
einem Speicher zum Speichern des ersten digitalen Signals;
einem Taktgenerator zum Erzeugen eines ersten Taktsignals;
einer auf das erste Taktsignal ansprechenden Speichersteuerung zum Erzeugen eines Schreib-Taktsignals, das das Einschreiben des ersten digitalen Signals in den Speicher steuert, und zum Erzeugen eines Referenz-Auslesesignals, das das Auslesen des ersten digitalen Signals aus dem Speicher steuert;
einem Addierer zum Addieren eines Referenz-Farbsynchronsignals mit zumindest V- Achsen-Daten auf das aus dem Speicher ausgelesene erste digitale Signal; und
einer zweiten Extraktionsvorrichtung zum Extrahieren des Farb-Hilfsträgersignals aus dem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal, gekennzeichnet durch
eine Abfragevorrichtung zum Abfragen des Farb-Hilfsträgersignals , indem das erste Taktsignal derart benutzt wird, daß die U-Achsen-Daten und die V-Achsen-Daten des Farb- Hilfsträgersignals unabhängig voneinander erzeugt werden;
eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleichen der Polarität der V-Achsen-Daten des Farb- Hilfsträgersignals mit der Polarität der V-Achsen-Daten des Referenz-Farbsynchronsignals;
einen V-Achsen-Inverter, der das abgefragte Farb-Hilfsträgersignal empfangt und auf die Vergleichsvorrichtung anspricht, zum selektiven Invertieren der Polarität der V-Achsen-Daten des Farb-Hilfsträgersignals;
wobei das Schreib-Taktsignal das Speichern des Farb-Hilfsträgersignals, dessen V-Achsen-Daten vom Inverter selektiv invertiert wurden, in den Speicher bewirkt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die hierin anschließend detaillierter beschrieben wird, sieht eine Zeitbasis-Korrektureinrichtung vor, die den Zeitbasisfehler eines PAL Farbbildsignals korrigiert, während der Schaltungsaufbau vereinfacht wird, um die Übereinstimmung zwischen der Polarität der V-Achsen-Daten des Farb bursts des Farbhilfsträgers und der Polarität der V-Achsen-Daten eines Referenz-Farb bursts zu erreichen.
Die bevorzugte Zeitbasis-Korrektureinrichtung erleichtert die Extraktion der V-Achsen-Daten des Farbsynchron-Signals des Farbhilfsträgers, ist von einfachem Aufbau und extrahiert die V-Achsen- Daten von dem Farbsynchron-Signal ebenso, wie sie dessen Polarität invertiert.
Die Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Zeitbasis-Korrektureinrichtung gemäß einer bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer V-Achsen-Invertierschaltvorrichtung in der Zeitbasis- Korrektureinrichtung von Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltdiagramm einer Phasen-Abtast- Erkennungsschaltvorrichtung in der Zeitbasis-Korrektureinrichtung von Fig. 1;
Fig. 4A bis Fig. 4D Diagramme, die die Wellenform des Farbausgangssignals des PAL- Farbbildsignals in vier aufeinanderfolgenden Zeilen zeigen;
Fig. 5A bis Fig. 5C Diagramme, die die Beziehung zwischen der Phase des Abtasttakts und den U- und V-Achsen des PAL- Farbbildsignals zeigen; und
Fig. 6A, 6B, 6C bis Fig. 6F, und 6C' bis 6F' Zeitdarstellungen, die zur Erläuterung des Betriebs der Abtastphasen-Erkennungsschaltung von Fig. 3 verwendet werden.
Fig. 1 zeigt einen Eingang T1, der mit einem analogen PAL Farbbildsignal versorgt wird, das von einem Rotationskopf eines Videorecorders (VTR) (nicht gezeigt) wiedergegeben wird. Das wiedergegebene Farbbildsignal weist ein Farbhilfsträgersignal auf. Das wiedergegebene Farbbildsignal wird einem Hochpaßfilter (HPF) 1 und einem Tiefpaßfilter (LPF) 2 zugeführt, in denen es jeweils in ein FM-moduliertes Leuchtdichte-Signal und ein tiefpaß-konvertiertes Farbhilfsträgersignal C' getrennt wird. Das FM-modulierte Leuchtdichte-Signal wird mittels einer FM-Demodulierungsschaltung 3 demoduliert. Das so demodulierte Leuchtdichte-Signal (im Folgenden manchmal als "Y"-Signal bezeichnet) wird einem ersten Analog-Digital-(AID)-Wandler 5, einer Taktgeneratorschaltung 4 und einer Burst-Kennsignal-Formungs-Schaltung 29 zugeführt. Das tiefband-konvertierte Farbhilfsträgersignal C vom LPF2 wird einem zweiten A/D Wandler 6 zugeführt.
Der erste und der zweite A/D Wandler 5 und 6 wird mit einem ersten Taktsignal CK, das von der Taktgeneratorschaltung 4 erzeugt wird, versogt. Das Taktsignal CK hat eine Frequenz von 4 fsc, mithin vier mal größer als die Frequenz des Farbhilfsträgersignals. Das Farbhilfsträgersignal wird mit einem Horizontal-Synchronisationssignal (einschließlich Synchronisationsstörung oder Zeitbasisfehler) des Y-Signals synchronisiert. Die A/D Wandler 5 und 6 wandeln jeweils das demodulierte Leuchtdichte-Signal Y und das Tiefpaß-konvertierte Farbhilfsträgersignal C' in Digitalsignale um. Das durch den ersten A/D Wandler 5 digitalisierte Leuchtdichte-Signal wird über eine Verzögerungsschaltung 7 einer ersten Addierschaltung 10 zugeführt. Die erste Addierschaltung 10 wird auch mit einem digitalen Farbhilfsträgersignal versorgt, deren Zustand der V- Achsenkomponente, wie unten beschrieben, gesteuert wird. Der Addierer 10 addiert dieses modifizierte digitale Farbhilfsträgersignal zu dem digitalen Leuchtdichte-Signal D-Y aus der Verzögerungsschaltung 7. Der Ausgang der ersten Addierschaltung 10, die diese Addition durchführt, wird in einer Zeitbasis-Korrektureinrichtung-(TBC)-Speicherschaltung 13 gespeichert.
Das Einschreiben und Auslesen eines digitalen Bildsignals in oder aus der TBC Speicherschaltung 13 wird durch eine Speichersteuerung 12 gesteuert. Der Speichersteuerung 12 wird mit dem ersten Taktsignal CK, das eine Frequenz von 4 fsc besitzt, und einem Farbsynchron-Signal aus einer Synchronisationssignal-Generatorschaltung 16 versorgt, die mit einem Bildsignal (black burst) durch einen Eingangsanschluß T&sub2; versorgt wird. Das digitale Bildsignal D-YC, das aus der TBC Speicherschaltung ausgelesen wird, wird mittels einem Digital-Analog-(D/A)-Wandler 17 wieder in ein Analogsignal umgewandelt und von einem LPF 20 bearbeitet, um ein PAL Farbbildsignal YC zu gewinnen, das dann einer zweiten Addierschaltung 22 zugeführt wird, in der das Synchronisationssignal und das Farbsynchron-Signal von der Synchronisationssignal- Generatorschaltung 16 zum PAL- Farbbildsignal YC addiert wird. Das so bearbeitete PAL- Farbbildsignal YC wird von der zweiten Addierschaltung 22 einem Ausgangsanschluß T&sub3; zugeführt.
Eine digitale frequenzkonvertierende Signalgeneratorschaltung 9 und eine Abtastphasen- Erkennungsschaltung 14 werden beide mit dem ersten Taktsignal CK von 4 fsc von der Taktgeneratorschaltung 4 versorgt. Die Phase des digitalen Frequenzkonvertierungssignals von der digitalen frequenzkonvertierenden Signalgeneratorschaltung 9 wird durch das Steuersignal Pc, welches von der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 geliefert wird, gesteuert. Die Abtastphasen- Erkennungsschaltung 14 wird auch mit einem Farbsynchron-Signal BF, das von der Burst- Kennsignal Erzeugungsschaltung 29 gebildet wird, versorgt.
Das Tiefpaß-konvertierte digitale Farbhilfsträgersignal D-C', das vom zweiten A/D Wandler 6 erzeugt wird, wird einer digitalen Multiplizierschaltung 8 zugeführt, in der es mit dem digitalen Frequenzkonvertierungssignal, das von der digitalen frequenzkonvertierenden Signalgeneratorschaltung 9 erzeugt wird, multipliziert wird. Das Ausgangssignal der digitalen Multiplizierschaltung 8 wird einem Bandpaßfilter (BPF) 11, dessen mittlere Durchlaßfrequenz 4,43 Mhz beträgt, zugeführt, um dadurch ein Hochpaß-gefiltertes digitales Farbhilfsträgersignal D-C von 4,43 Mhz zu erzeugen.
Das digitale Farbhilfsträgersignal D-C aus dem BPF 11 wird der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 und einer V-Achsen-Umkehrschaltung 18 zugeführt.
Die Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 erkennt, ob die Phase eines Abtastpunkts (kleiner, stumpfer Winkel zu V-Achse) des Farbhilfsträgersignals D-C, das durch das Taktsignal CK von 4 fsc digitalisiert wird, mit den Phasen der U-Achse und V-Achse übereinstimmt oder diesbezüglich vorauseilt oder hinterhereilt, wobei geprüft wird, ob die Addition der ungeradzahligen oder geradzahligen Zeilen des digitalen Farbsynchron-Signals am Abtastpunkt null, negativ oder positiv ist. Durch das Erkennen, ob die Abtastphasenkomponente des digitalen Farbsynchron-Signals nahe der V-Achse negativ oder positiv ist, kann bestimmt werden, ob eine Zeile ungeradzahlig oder geradzahlig ist.
Ein zweites Ausgangssignal der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 wird einem Eingangsanschluß eines Exclusiv-Oder-Gatters 19 zugeführt. Der andere Eingangsanschluß des Excluisv-Oder-Gatters 19 wird über einen Eingangsanschluß T&sub4; (siehe auch Fig. 4) mit einem Unterscheidungsreferenzsignal REF O/E, das von der Speichersteuerung 12 gebildet wird, versorgt, um zu erkennen, ob eine gegebene Zeile ungeradzahlig oder geradzahlig ist. Der Ausgang eines Exclusiv-Oder-Gatters ist "1" wenn ein Eingang "1" und der andere "0" ist; der Ausgang ist "0", wenn beide Eingänge "0" oder beide Eingänge "1" sind. Das Exclusiv-Oder-Gatter 19 arbeitet dementsprechend als Vergleicher oder Unterscheider, um zu bestimmen, ob seine zwei Eingänge gleich oder verschieden sind.
Das Taktsignal CK der Frequenz 4 fsc wird einer Frequenzhalbierungsschaltung/Frequenzteilerschaltung 15 zugeführt, in der es durch zwei geteilt wird. Das resultierende Taktsignal, das eine Frequenz von 2 fsc hat, wird der V-Achsen- Umkehrschaltung 18 zugeführt. Die V-Achsen-Umkehrschaltung 18 wird auch mit dem Ausgangssignal des Exclusiv-Oder-Gatters 19 als Steuersignal versorgt. Das digitale Farbhilfsträgersignal D-C wird durch die V-Achsen-Umkehrschaltung 18 selektiv in Bezug auf seine V-Achse invertiert, und das digitale Farbhilfsträgersignal bestehend aus den Signalkomponenten U, V, U, V . . . oder U, -V, U, -V . . . wird der ersten Addierschaltung 10 zugeführt.
Die V-Achsen-Umkehrschaltung 18 wird mit Bezug auf Fig. 2 detaillierter beschrieben. In Fig. 2 wird einem Anschluß T&sub7; mit einem digitalen Farbhilfsträgersignal D-C vom BPF 11 (Fig. 1) versorgt, dessen Trägerfrequenz auf 4,43 Mhz umgewandelt wurde. Ein Anschluß T&sub8; wird mit dem Taktsignal der Frequenz 2 fsc von der Frequenzteilerschaltung 15 versorgt, und ein Anschluß T&sub9; wird mit einem Signal, das den Wert "1" besitzt, versorgt. Das Exclusiv-Oder-Gatter 19 und die erste Addierschaltung 10 arbeiten wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert. Die erste Addierschaltung 10 wird mit dem digitalen Leuchtdichte-Signal D-Y aus der Verzögerungsschaltung 7 durch einen Anschluß T&sub1;&sub1; versorgt und führt sein Ausgangssignal der TBC Speicherschaltung 13 über einen Anschluß T&sub1;&sub2; zu (Fig. 1).
Die V-Achsen-Umkehrschaltung 18 beinhaltet einen ersten und einen zweiten Zwischenspeicher 24 und 25, die mit dem digitalen Farbhilfsträgersignal D-C vom Anschluß T&sub7; versorgt werden.
Der erste Zwischenspeicher 24 speichert oder extrahiert die U-Achsen Daten durch die Verwendung eines invertierten Taktsignals der Frequenz 2 fsc. Dieses Signal wird von einer Umkehrschaltung 23 erhalten, die das Taktsignal, das von der Frequenzteilerschaltung 15 (Fig. 1) bereitgestellt wird, invertiert. Der erste Zwischenspeicher 24 führt sein Speicherausgangssignal U einem festen Kontakt b einer ersten Schaltvorrichtung 21 zu.
Der zweite Zwischenspeicher 25 speichert oder extrahiert V-Achsen-Daten, wobei ein nichtinvertiertes Taktsignal von 2 fsc, das von der Frequenzteilerschaltung 15 (Fig. 1) bereitgestellt wird, verwendet wird. Sein Speicherausgangssignal wird durch eine Umkehrschaltung 26 invertiert und dann durch eine dritte Addierschaltung 27 um "1" erhöht. Die resultierenden invertierten V-Achsen-Daten werden einem festen Kontakt einer zweiten Schaltvorrichtung 28 zugeführt. Ein fester Kontakt b der zweiten Schaltvorrichtung 28 wird direkt mit dem nichtinvertierten Ausgangssignal des zweiten Zwischenspeichers 25 versorgt. Die zweite Schaltvorrichtung 28 gibt wahlweise durch Überwechseln ihres beweglichen Kontaktes abhängig vom Ausgangssignal des Exclusiv-Oder-Gatters 19 positive V-Achsen Daten und invertierte V- Achsen Daten, nämlich V, -V, V, -V . . . aus. Da das Ausgangssignal der zweiten Schaltvorrichtung 28 einem festen Kontakt der ersten Schaltvorrichtung 21 zugeführt wird, liefert die erste Schaltvorrichtung 21 als Ausgangssignal ein digitales Farbhilfsträgersignal, das aus den Signalkomponenten U, V, U, V . . . oder U, -V, U, -V . . . besteht, indem sein beweglicher Kontakt abhängig vom Taktsignal von 2 fsc vom Anschluß T8 wechselt. Das so gebildete digitale Farbhilfsträgersignal wird der ersten Addierschaltung 10 zugeführt.
In der Ausführungsform der oben beschriebenen Erfindung wird die V-Achsen-Umkehrung auf einfache Weise erreicht, in dem der Schaltungsaufbau eines VTRs, in dem die Zeitbasis- Korrektureinrichtung aufgenommen wurde, vereinfacht wird.
Die Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 aus Fig. 1 wird nun in Bezug auf die Fig. 3 bis 6 im Detail beschrieben.
Fig. 3 ist ein Gesamtblockschaltbild der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14.
Das digitale Farbhilfsträgersignal D-C, das vom BPF 11 (Fig. 1) an einem Anschluß T&sub1;&sub3; der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 erhalten wird, wird einer Schwarzwert-Erkennungsschaltung 30 und einer vierten Addierschaltung 31 zugeführt. Der Ausgang der Schwarzwert- Erkennungsschaltung 30 wird einem negativen Eingang der vierten Addierschaltung 31 zugeführt, um ihn vom digitalen Farbhilfsträgersignal D-C, das vom BPF 11 erhalten wird, zu subtrahieren.
Das Ausgangssignal der vierten Addierschaltung 31 wird einem dritten Zwischenspeicher 32 zugeführt, dem ein Ausgangssignal X&sub1;, X&sub3; oder X&sub5; (später erörtert) einer fünften Addierschaltung 33, eines Ausgangsanschlusses T&sub1;&sub4;, und eines vierten Zwischenspeicher 34 zugeführt wird. Das Signal am Anschluß T&sub1;&sub4; wird dem Exclusiv-Oder-Gatter 19 zugeführt. Ein Ausgangssignal X&sub2;, X&sub4; oder X&sub6; (später erörtert) des vierten Zwischenspeichers 34 wird der fünften Addierschaltung 33 zugeführt, um es zum Ausgangssignal des dritten Zwischenspeichers 32 auf zu addieren. Das Ausgangssignal der fünften Addierschaltung 33 wird dem fünften Zwischenspeicher 35 zugeführt.
Das Ausgangssignal des fünften Zwischenspeicher 35 wird einer Erkennungsschaltung 36 zugeführt, deren Ausgangssignal einem Auf/Ab-Zähler 37 als Steuersignal zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Auf/Ab-Zählers 37 wird als Phasensteuersignal Pc an einen Ausgangsanschluß T&sub1;&sub5; über einen LPF 38 geliefert.
Das Phasensteuersignal Pc, das dem Ausgangsanschluß T&sub1;&sub5; geliefert wird, wird einer digitalen Frequenzkonvertierungssignal-Generatorschaltung 9, die in Fig. 1 gezeigt ist, zugeführt, um die Phase des von der digitalen Frequenzkonvertierungssignal-Generatorschaltung 9 als Ausgangssignal gelieferten Digitalsignals in der Weise zu steuern, daß, gemessen am Abtastpunkt, die Phase des digitalen Farbhilfsträgersignals am Ausgang der digitalen Multiplizierschaltung 8 mit der Phase der U-Achse oder V-Achse übereinstimmt.
Fig. 3 zeigt desweiteren einen Eingangsanschluß T&sub1;&sub6;, der mit dem ersten Taktsignal CK der Frequenz 4 fsc aus der Taktgeneratorschaltung 4, die in Fig. 1 gezeigt ist, versorgt wird. Das Taktsignal CK wird einer Impuls-Generatorschaltung 39 zugeführt, die auch mit dem Burst- Kennsignal Signal aus der Burst-Kennsignal-Erzeugungsschaltung 29 (Fig. 1) über einen Eingangsanschluß T&sub1;&sub7; versorgt wird. Der Ausgang BCK&sub1; der Impuls-Generatorschaltung 39 wird der Schwarzwert-Erkennungsschaltung 30 zugeführt. Der Ausgang BCK&sub2; der Impuls- Generatorschaltung 39 wird den dritten bis fünften Zwischenspeichern 32, 34 und 35 und dem Auf/Ab-Zähler 37 an seinem Taktanschluß CLK über eine Umkehrschaltung 40 zugeführt.
Eine genauere Erklärung des PAL-Farbbildsignals wird das Verständnis der Funktionsweise der oben beschriebenen Schaltung erleichtern.
Das PAL-Farbbildsignal kann durch folgende Gleichung dargestellt werden:
wobei ωsc die Farbhilfsträger-Winkelfrequenz darstellt.
Folgende Ersetzungen können der Einfachheit wegen durchgeführt werden:
Ein Farbhilfsträger mit einer Phase von 90º wird durch EU' einer Ausgleichsmodulation unterzogen, und ein Farbhilfsträger, dessen Phase zwischen 0º und 180º in jeder Zeile wechselt wird einer Ausgleichsmodulation durch Ev' unterzogen. Die zwei modulierten Signale werden addiert, um ein Farbhilfsträgersignal zu erzeugen. Die Farbhilfsträgerfrequenz ist um eine ¼ Zeile von fH verschoben und wird durch folgende Gleichung dargestellt:
fsc = (284- ¼) fH + fH/625 (4)
Die Addition von fH/625 (=25 Hz) in Gleichung (4) ist eine Korrektur, um die Punktinterferenz, die durch den Farbhilfsträger im wiedergegebenen Bild hervorgerufen wird, zu entfernen. Die Phase des Farbsynchron-Signals wechselt bezogen auf die U-Achse zwischen + 135º und -135º in jeder Zeile.
Fig. 4A bis 4D zeigen Wellenformen von Farbsynchron-Signalen des oben erwähnten PAL- Farbhilfsträgersignals.
Fig. 4A zeigt eine Wellenform eines Farbsynchron-Signals BST&sub0; in einer ersten Zeile, die aus den Farbhilfsträgersignalen SUB-u1 und SUB+v1 zusammengesetzt ist, deren Phasen jeweils mit denen der -U-Achse und +V-Achse übereinstimmen. Die Fig. 4B zeigt ein Farbsynchron-Signal BSTe in einer zweiten Zeile (der ersten Zeile folgend), das aus den Farbhilfsträgersignalen SUB-u2 und SUB-v2 zusammengesetzt ist, dessen Phasen mit der -U-Achse und der -V-Achse, die zur -U-Achse und +V-Achse der ersten Zeile um 90º verschoben sind, übereinstimmen. Fig. 4C zeigt ein Farbsynchron-Signal BST&sub0;&sub1; in einer dritten Zeile (der zweiten Zeile folgend), das aus den Farbhilfsträgersignalen SUB-u3 und SUB+v3 zusammengesetzt ist, dessen Phasen mit der -U-Achse und der +V-Achse, die zur -U-Achse und +V-Achse der ersten Zeile um 180º verschoben sind, übereinstimmen. Fig. 4D zeigt ein Farbsynchron-Signal BSTe1 in einer vierten Zeile (der dritten Zeile folgend), das aus den Farbhilfsträgersignalen SUB-u4 und SUB-v4 zusammengesetzt ist, dessen Phasen mit der -U-Achse und der -V-Achse, die zur -U-Achse und +V-Achse der ersten Zeile um 270º verschoben sind, übereinstimmen. SYNC&sub1; bis SYNC&sub4; in den Fig. 4A bis 4D bezeichnen Horizontal-Synchronisationssignale. Nachdem die ersten bis vierten Farbsynchron-Signale BST&sub0;, BSTe, BST&sub0;&sub1; und BSTe1 einmal durchlaufen sind, erscheinen sie wiederholt in der gleichen Reihenfolge beginnend mit der fünften Zeile.
Wenn das wie oben beschriebene PAL-Farbbildsignal mit der vierfachen Frequenz fsc des Farbhilfsträgersignals abgetastet wird, kann das Niveau und die Phase des Farbsynchron-Signals entsprechend des Abweichungsgrades in der Abtastphase in Bezug auf die U- und V-Achsen, wie in den Fig. 5A, 5B und 5C, dargestellt werden.
In den Fig. 5A, 5B und 5C bezeichnen die Bezugszeichen ß und k Abtastachsen, die eine Phasendifferenz von 90º zueinander aufweisen. Fig. 5A zeigt einen Fall, bei dem die Abtastachsen und jeweils mit den U- und V-Achsen übereinstimmen; Fig. 5B zeigt einen Fall, bei dem sie um αº bezüglich der U- und V-Achsen vorauseilen; und Fig. 5C zeigt einen Fall, bei dem sie um βº bezüglich der U- und V-Achsen hinterhereilen. Die Bezugszeichen BST&sub0; und BSTe, die in den Fig. 5A bis 5C erscheinen, bezeichnen Vektoren, die die Farbsynchron-Signale in ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen darstellen, beziehungsweise die Phasen von + 135º und - 135º bezüglich der U-Achse aufweisen.
In Fig. 5A, in der die Abtastachsen und jeweils mit den U- und V-Achsen übereinstimmen, haben die aufgeteilten Vektoren (Vektorkomponenten) der Vektoren, die die Farbsynchron-Signale BST&sub0; und BSTe auf der Abtastachse darstellen, die gleiche Größe und die gleiche Richtung, während die aufgeteilten Vektoren auf der Abtastachse die gleiche Größe aber einander entgegengesetzte Richtungen aufweisen.
In dem Fall, bei dem die Abtastachsen und um αº bezüglich der U- und V-Achsen, wie in Fig. 5B gezeigt ist, vorauseilen, ist bezüglich der aufgeteilten Vektoren oder Vektorkomponenten, die die Farbsynchron-Signale BST&sub0; und BSTe darstellen, der erste in der Größe kleiner als der letzte und beide sind in ihrer Richtung gleich, während der erster bezüglich der aufgeteilten Vektoren auf der Abtastachse in der Größe größer als der letzte ist und die Richtungen entgegengesetzt zueinander sind.
Wenn die Abtastachsen und um βº bezüglich der U- und V-Achsen, wie in Fig. 5C gezeigt ist, hinterhereilen, ist bezüglich der aufgeteilten Vektoren oder Vektorkomponenten, die die Farbsynchron-Signale BST&sub0; und BSTe darstellen, der erster in der Größe größer als der letzte und beide sind in ihrer Richtung gleich, wohingegen der erster bezüglich der aufgeteilten Vektoren auf der Abtastachse k in der Größe kleiner als der letzter ist und die Richtungen entgegengesetzt zueinander sind.
Aus den Fig. 5A bis 5C geht hervor, daß durch Erkennen der Größe und der Phase der Komponenten des Farbsynchron-Signals BST (BST&sub0; und BSTe) auf der Abtastachse , die gegenüber der V-Achse eine Phase mit geringem Winkel hat, erkannt werden kann, ob die Abtastphase bezüglich der Phase der U- und V-Achsen übereinstimmt, vorauseilt oder hinterhereilt.
Es ist auch durch Erkennen der Größe und der Phase der Komponenten des Farbsynchron-Signals BST (BST&sub0; und BSTe) auf der Abtastachse , die eine geringe Phase gegenüber der U-Achse aufweist, möglich, zu erkennen, ob die Abtastphase mit der Phase der U- und V-Achsen übereinstimmt oder nicht. Jedoch kann im letzteren Fall ein Vorauseilen oder Hinterhereilen der Phase nicht erkannt werden.
Fig. 6A und 6B zeigen die Arbeitsweise der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14, die die Größe des hochpaß-konvertierten Farbsynchron-Signals, das von der digitalen Multiplizierschaltung 8 während ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen geliefert wird, vergleicht und den Phasenunterschied zwischen diesem Signal und dem Abtasttakt CK, der durch die Taktgeneratorschaltung 4 erzeugt wird, erkennt.
Der Eingangsanschluß T&sub1;&sub3; (Fig. 3) der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 (Fig. 1 und 3) wird mit einem hochpaß-konvertierten digitalen Farbhilfsträgersignal D-C, das durch den BPF 11 (Fig. 1) gefiltert wird, versorgt. Die Fig. 6A und 6B zeigen Wellenformen des PAL- Farbsynchron-Signals BST&sub0; und BSTe in den ersten und zweiten Zeilen, das dem Eingangsanschluß T&sub1;&sub3; zugeführt wird. In der Praxis werden diese Signale durch den A/D Wandler 6 in Digitalsignale umgewandelt und durch den digitalen Multiplizierer 8 in ein Hochpaß konvertiert; jedoch sind die analogen Farbsynchron-Signale zum besseren Verständnis in den Fig. 6A und 6B illustriert. Die Fig. 6C und 6C' zeigen das Abtasttaktsignal CK (erstes Taktsignal), das von der Taktgeneratorschaltung 4 erzeugt wird und eine Frequenz von 4 fsc besitzt, das dem Eingangsanschluß T&sub1;&sub6; von Fig. 3 zugeführt wird.
Das digitale Farbhilfsträgersignal D-C, das am Anschluß T&sub1;&sub3; der Abtastphasen-Erkennungsschaltung 14 empfangen wird, wird der Grundpegel-Erkennungsschaltung 30 und der vierten Addierschaltung 31 zugeführt.
Das Taktsignal CK mit der Frequenz 4 fsc, das von der Taktgeneratorschaltung 4 erzeugt wird, wird der Impuls-Generatorschaltung 39 über den Eingangsanschluß T&sub1;&sub6; zugeführt. Die Impuls- Generatorschaltung 39 erzeugt eine Rechteckwelle CK/4 (Fig. 6D und 6D') durch Frequenzteilung des Taktsignals CK durch vier. Wie in den Fig. 6D und 6D' gezeigt ist, hat das Signal CK/4 eine Phasenverzögerung von 90º bezüglich des horizontalen Synchronisationssignals in jeder Zeile. Innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, in der die Impuls-Generatorschaltung 39 (Fig. 3) mit dem Burst-Kennsignal BF über den Eingangsanschluß T&sub1;&sub7; versorgt wird, erzeugt sie zweimal das Taktsignal BCK&sub1; (Fig. 6E und 6E'), die eine Frequenz von 2 fsc besitzen, um die Datenkomponenten eines digitalen Farbsynchron-Signals auf der Abtastachse k die in kleinem Winkel zur V-Achse steht, zu extrahieren und die extrahierten Datenkomponenten zur Grundpegel- Erkennungsschaltung 30 zu führen. Desweiteren werden die Zwischenspeicher 32, 34 und 35 mit einem Taktsignal BCK&sub2; (Fig. 6F und 6F') versorgt, das eine Frequenz von fsc besitzt, die vom Rechtecksignal CK/4 erzeugt wird. Als Antwort auf diese Signal BCK&sub2; speichern die Zwischenspeicher 32, 34 und 35 das digitale Farbsynchron-Signal. Das Signal BCK&sub2; ist durch die Umkehrschaltung 40 phaseninvertiert und wird dem Auf/Ab-Zähler 37 seinem Taktanschluß zugeführt.
Die Schwarzwert-Pegel-Erkennungsschaltung 30 arbeitet wie folgt. Da die Abtastfrequenz des Taktsignals CK (Fig. 6C und 6C') 4 fsc beträgt, werden die Daten X und Y (in den Fig. 6A und 6B gezeigt), die durch das Abtasten des Farbsynchron-Signals erhalten werden, bei jedem anderen Taktsignal bezüglich des Schwarzwert-Pegels PL vertikal symmetrisch positioniert. Deshalb kann der Schwarzwert-Pegel (ein digitaler Wert) PL durch Entnahme der Daten X und Y bei der steigenden Flanke des Taktsignals BCK&sub1; und durch Berechnen des Durchschnittswerts (X+Y)/2 in der Schwarzwert-Pegel-Erkennungsschaltung 30 erhalten werden. Der so erhaltene Schwarzwert- Pegel wird für eine vorher festgesetzte Zeit gespeichert und dann der vierten Addierschaltung 31 zugeführt. Die vierte Addierschaltung 31 subtrahiert den Schwarzwert-Pegel PL vom digitalen Farbsynchron-Signal-Pegel D-C, der vom BPF 11 übergeben wird. Der Ausgang der vierten Addierschaltung 31 wird dem dritten Zwischenspeicher 32 zugeführt und damit bei der ansteigenden Flanke des Taktsignals BCK&sub2; gespeichert, um digitale Pegel-Daten zu erkennen, die die positive und negative Polarität der Abtastphase (der Achse b in den Fig. 5A bis 5C) des digitalen Farbsynchron-Signals bezüglich des Winkels nahe der V-Achse enthält. Fig. 6A zeigt einen typischen X&sub1;-Wert des Farbsynchron-Signals ungeradzahligen Zeile der durch das Taktsignal BCK&sub2; verbundenen (extrahierten) V-Achse (in der Praxis erfordert dies einen digitalen Wert, wie oben angezeigt).
Durch den gleichen Vorgang, wie oben beschrieben, werden die Pegel-Daten des nächsten digitalen Farbsynchron-Signals durch den dritten Zwischenspeicher 32 gespeichert. In diesem Fall wurden die Daten des digitalen Farbsynchron-Signals in der nachfolgenden Zeile durch den vierten Zwischenspeicher 34 abhängig vom Taktsignal BCK&sub2; gespeichert. Die Pegel-Daten des digitalen Farbsynchron-Signals in der nächsten Zeile, das beim PAL System eine geradzahlige Zeile mit einer bezüglich der ungeradzeiligen Zeile Phasendifferenz von 90º ist, ist in Fig. 6B als X&sub2; gezeigt (in der Praxis erfordert dies einen digitalen Wert).
Die Daten X&sub1; und X&sub2;, die aus einer angrenzenden ungeraden oder geraden Zeile entnommen wurden, werden in der fünften Addierschaltung 33 (Fig. 3) addiert. Wenn die Absolutwerte aus X&sub1; und X&sub2; gleich sind, ist der Ausgang der fünften Addierschaltung 33 null, was bedeutet, daß die Abtastachse k in Übereinstimmung mit der V-Achse ist, wie in Fig. 5A gezeigt ist. Wenn die Phase des in den Fig. 6C und 6C' gezeigten Abtasttaktsignals CK um Δn Richtung eines Pfeils D&sub1; in den Fig. 6C und 6C' abweicht, werden die Positionen der Daten X&sub1; und X&sub2; jeweils zu denen der Daten X&sub3; und X&sub4; bewegt, und der addierte Wert in der fünften Addierschaltung 33 wird positiv, was bedeutet, daß die Abtastachse um αº im Gegenuhrzeigersinn von der V-Achse abweicht, wie in Fig. 5B gezeigt ist.
Wenn die Phase des Abtasttaktsignals CK, das in den Fig. 6C und 6C' gezeigt ist, um -Δ in der Richtung eines Pfeils D&sub2; in den Fig. 6C und 6C' abweicht, werden die Positionen der Daten X&sub1; und X&sub2; jeweils zu denen der Daten X&sub5; und X&sub6; bewegt, und der addierte Wert in der fünften Addierschaltung 33 wird negativ, was bedeutet, daß die Abtastachse um βº im Uhrzeigersinn von der V-Achse abweicht, wie in Fig. 5C gezeigt ist.
Der Ausgang der fünften Addierschaltung 33 wird durch das Taktsignal BCK&sub2; im fünften Zwischenspeicher 35 gespeichert. Die Erkennungsschaltung 36 erkennt durch den Ausgang des fünften Zwischenspeichers 35, ob die zuvorgenannte Addition einen positiven, einen negativen Wert oder null liefert. Falls erkannt wird, daß das Additionsergebnis positiv oder negativ ist, liefert die Erkennungsschaltung 36 ein Steuersignal zur Korrektur der Phase des Abtasttaktsignals CK an den Auf/Ab-Zähler 37 in der Weise, daß die Addition der X&sub1;- und X&sub2;-Daten null wird; das heißt, daß die Phase des digitalen frequenzkonvertierten Signals um Δ in der negativen Richtung verschoben wird, wenn die Addition einen positivem Wert liefert, und um Δ in positiver Richtung, wenn die Addition einen negative Wert liefert.
Der Auf/Ab-Zähler 37 wird so gesteuert, daß er auf der Basis des Steuersignals aus der Erkennungsschaltung 36 in einen nichtzählenden, aufwärtszählenden und abwärtszählenden Modus versetzt werden kann. Der gezählte Wert wird digital an den LPF 38 geliefert und dann der digitalen frequenzkonvertierenden Signalgeneratorschaltung 9 (Fig. 1) als Antwortsignal Pc entsprechend des Abtastpunkts mit vorauseilender oder hinterhereilender Phase zugeführt, was zur Phaseneinstellung verwendet wird.
Die wie oben beschriebene Zeitbasis-Korrektureinrichtung kann eine Phasendifferenz zwischen dem Abtastsignal und dem Farbsynchron-Signal des PAL Farbbildsignals nur durch Vergleichen der Größe des Farbbildsignals in ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen erkennen, wobei dadurch eine einfache und hochgenaue Phasenerkennungsschaltung bereitgestellt wird.

Claims

1. Zeitbasis-Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Zeitbasis-Fehlers in einem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal, das ein Leuchtdichtesignal und ein Farb-Hilfsträgersignal, das ein Farbsynchronsignal in ungeradzahligen und geradzahligen Zeilen und U-Achsen-Daten und V-Achsen-Daten umfaßt, enthält, mit

einer ersten Extraktionsvorrichtung (1, 3) zum Extrahieren des Leuchtdichtesignals (Y) aus dem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal;

einem ersten Analog/Digital-Wandler (5) zum Umwandeln des Leuchtdichtesignals (Y) in ein erstes digitales Signal;

einem Speicher (13) zum Speichern des ersten digitalen Signals;

einem Taktgenerator (4) zum Erzeugen eines ersten Taktsignals (CK);

einer auf das erste Taktsignal (CK) ansprechenden Speichersteuerung (12) zum Erzeugen eines Schreib-Taktsignals, das das Einschreiben des ersten digitalen Signals in den Speicher (13) steuert, und zum Erzeugen eines Referenz-Auslesesignals, das das Auslesen des ersten digitalen Signals aus dem Speicher (13) steuert;

einem Addierer (22) zum Addieren eines Referenz-Farbsynchronsignals mit zumindest V-Achsen-Daten auf das aus dem Speicher (13) ausgelesene erste digitale Signal; und

einer zweiten Extraktionsvorrichtung (2) zum Extrahieren des Farb-Hilfsträgersignals (C') aus dem analogen Eingangs-PAL-Bildsignal, gekennzeichnet durch

eine Abfragevorrichtung (6, 8, 9, 11, 14) zum Abfragen des Farb-Hilfsträgersignals (C'), indem das erste Taktsignal (CK) derart benutzt wird, daß die U-Achsen-Daten und die V-Achsen-Daten des Farb-Hilfsträgersignals unabhängig voneinander erzeugt werden;

eine Vergleichsvorrichtung (19) zum Vergleichen der Polarität der V-Achsen-Daten des Farb-Hilfsträgersignals mit der Polarität der V-Achsen-Daten des Referenz-Farbsynchronsignals;

einen V-Achsen-Inverter (18), der das abgefragte Farb-Hilfsträgersignal (D-C) empfängt und auf die Vergleichsvorrichtung (19) anspricht, zum selektiven Invertieren der Polarität der V-Achsen-Daten des Farb-Hilfsträgersignals;

wobei das Schreib-Taktsignal das Speichern des Farb-Hilfsträgersignals, dessen V-Achsen-Daten vom Inverter (18) selektiv invertiert wurden, in den Speicher (13) bewirkt.

2. Zeitbasis-Korrektureinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Abfragevorrichtung (6, 8, 9, 11, 14) umfaßt:

einen zweiten Analog/Digital-Wandler (6) zum Umwandeln des extrahierten Farb-Hilfsträgersignals (C') in ein zweites digitales Signal (D-C'), einen digitalen Frequenz-Umwandlungssignal-Generator (9), der auf das erste Taktsignal (CK) anspricht, zum Erzeugen eines Frequenz-Umwandlungssignals und einen digitalen Multiplizierer (8) zum Multiplizieren des zweiten digitalen Signals (D-C') mit dem Frequenz-Umwandlungssignal.

3. Zeitbasis-Korrektureinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abfragevorrichtung (6, 8, 9, 11, 14) umfaßt:

einen Phasendetektor (14) zum Erfassen der Phasendifferenz zwischen dem ersten Taktsignal (CK) und der V-Achse, indem die Größe des Farbsynchronsignals in einer ungeradzahligen Zeile (BSTo) mit der Größe des Farbsynchronsignals in einer geradzahligen Zeile (BSTe) verglichen wird.

4. Zeitbasis-Korrektureinrichtung nach Anspruch 3 angehängt an Anspruch 2, wobei der Phasendetektor (14) ein Steuersignal (Pc) erzeugt, wobei der digitale Frequenz-Umwandlungssignal-Generator (9) von dem Steuersignal (Pc) gesteuert wird.

5. Zeitbasis-Korrektureinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der V-Achsen-Inverter (18) auf einen Frequenzteiler (15) anspricht, der das erste Taktsignal (CK) bzgl. der Frequenz durch zwei teilt, um ein zweites Taktsignal (2fsc) zu bilden, und wobei der Inverter (18) umfaßt einen Zwischenspeicher (25) zum Extrahieren der V-Achsen-Daten (V) aus dem Farb-Hilfsträgersignal basierend auf dem zweiten Taktsignal (2fsc) und einen Dateninverter (26, 27, 28) zum selektiven Invertieren der Polarität der vom Zwischenspeicher (25) extrahierten V-Achsen-Daten des Farb-Hilfsträgersignals.