DE3915138A1

DE3915138A1 - Synchronisierungssignal-wiedererzeugungsschaltung zur verwendung in einem fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE3915138A1
Application number: DE3915138A
Authority: DE
Inventors: Kiyoyuki Kawai
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-09
Filing date: 1989-05-09
Publication date: 1989-11-23
Also published as: KR900019464A; US4977445A; DE3915138C2; JP2579998B2; KR920006947B1; JPH01282987A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung zur Verwendung in einem Fernsehempfänger.

Farbfernsehempfänger sind mit einer Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung ausgestattet, die dazu dient, die in einem Farbfernsehempfangssignal enthaltenen Synchronisierungssignale (Horizontal-Synchronisierungssignal HD und Vertikal-Synchronisierungssignal VD) zu reproduzieren. Die Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung besteht aus einem Synchronisations-Separator, einem Phasenkomparator, einem Schleifenfilter und einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO). Das heißt, daß in der Synchronisierungssignal-Widererzeugungsschaltung das Farbfernsehsignal an den Synchronisationsseparator zur Abtrennung des Horizontal-Synchronisierungssignals HD angelegt wird. Das abgetrennte Horizontal-Synchronisierungssignal HD wird an den Phasenkomparator zum Vergleichen mit einem Ausgangssignal des VCO angelegt. Ein das Ergebnis des Vergleichs darstellendes Ausgangssignal des Phasenkomparators wird als Steuersignal an den VCO zurückgespeist. Infolgedessen wird der VCO hinsichtlich der Oszillatorfrequenz zur Lieferung eines Ausgangssignals gesteuert, das mit dem vom Synchronisationsseparator abgetrennten Horizontal-Synchronisierungssignal HD synchronisiert ist. Das Ausgangssignal des VCO wird an den Phasenkomparator als Vergleichssignal angelegt. Das Ausgangssignal des VCO dient als reproduziertes Horizontal-Synchronisierungssignal HD und wird weiter einer passenden Frequenzteilung unterworfen, um das Vertikal-Synchronisierungssignal VD zu reproduzieren.

Der Phasenkomparator, das Schleifenfilter und der VCO bilden eine Phasenregelschaltung (PLL). Die Verwendung der PLL besteht darin, die Phasen der reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD zu stabilisieren. Allgemein trennt der Synchronisationsseparator das Horizontal-Synchronisierungssignal HD durch Abschneiden des Spitzenabschnittes ab. Deshalb enthält das abgetrennte Ausgabesignal oft Impulsrauschen. Wo die reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD direkt aus dem abgetrennten Ausgabesignal gewonnen werden, werden sie qualitativ schlechter und sind nicht mehr in der Lage, einen stabilen synchronen Betrieb für die Bildwiedergabe herzustellen. Die PLL dient also dazu, den Einfluß des Impulsrauschens auf die Bildwiedergabe auszuschalten. Im einzelnen steuert die PLL die Oszillationsfrequenz des VCO derart, daß die Mitte eines abgetrennten Horizontal-Synchronisierungsimpulses und die Vorderflanke eines Ausgangsimpulses des VCO zeitlich übereinstimmen. Das heißt, daß die PLL in der Weise arbeitet, daß die Gleichstromkomponente im Ausgabesignal des Phasenkomparators Null wird. Damit die herkömmliche Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung den Einfluß des Impulsrauschens durch Anwenden des Schwungradeffektes der PLL abschwächt, wird, wie oben beschrieben, was den Phasenkomparator anbetrifft, von einer Schaltung Gebrauch gemacht, die eine Funktion zur Umwandlung der Phasendifferenz in eine Gleichstromkomponente in Analogform besitzt.

Der der herkömmlichen Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung besteht jedoch das Problem, daß die Phasen der reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD nicht mit den Phasen der hereinkommenden Synchronisierungssignale HD und VD synchron gehalten werden können, sofern dem Farbfernsehsignal Geistersignale oder Mehrwegsignale überlagert sind. Das heißt, daß wenn die Geistersignale dem Farbfernsehsignal überlagert sind, sich die Wellenform des im Farbfernsehsignal enthaltenen Horizontal-Synchronisierungssignals HD verändert. Dies veranlaßt den Synchronisationsseparator, ein Horizontal-Synchronisierungssignal HD zu erzeugen, das breitenmäßig schmaler als das inhärente Horizontal-Synchronsierungssignal HD ist. Da aber, wie oben erläutert, die PLL-Schaltung die Oszillationsfrequenz des VCO derart steuert, daß die Vorderflanke eines Ausgangsimpulses des VCO mit der Mitte der Impulsbreite eines abgetrennten Horizontal-Synchronisierungsimpulses HD übereinstimmt, wird die Vorderflanke des Ausgangsimpulses des VCO phasenmäßig aus der Mitte des inhärenten Horizontal-Synchronisierungsimpulses HD verschoben. Dies ruft eine Phasenverschiebung zwischen dem reproduzierten Horizontal-Synchronisierungssignal HD und dem inhärenten Horizontal-Synchronisierungssignal HD hervor.

Da herkömmliche Fernsehempfänger mit Schirmnutzflächenüberschreitung bzw. Überabtastung arbeiten, stellt ein gewisses Maß an Phasenverschiebung zwischen dem reproduzierten Horizontal-Synchronisierungssignal HD und dem inhärenten Horizontal-Synchronisierungssignal für den Bildschirm kein ernsthaftes Problem dar. Wo aber Fernsehbilder ausschließlich auf dem Bildschirm ohne Überabtastung dargestellt werden, verschlechtert die genannte Phasenverschiebung die Qualität der Fernsehbilder beträchtlich. Insbesondere wird bei einem Fernsehsystem, bei dem Seitenbildinformation durch Multiplexen oder getrennte Kanäle simultan mit den jeweiligen Fernsehbildern übertragen wird (Geometrieverhältnis 4 : 3), eine exakte Wiedererzeugung der Synchronisation im Fernsehempfänger verlangt. Das heißt, daß das 4 : 3-Bild und die Seitenbilder zur Wiedergabe eines Breitbildes kombiniert werden. In diesem Falle müssen die Stellen, wo die Bilder verbunden werden sollen, durch Rückgriff auf Synchronisierungssignale bestimmt werden. Für den Fall, daß die Wiedergabegenauigkeit eines Synchronisierungssignals im Empfänger unzureichend ist, werden die Bilder an Stellen miteinander verbunden, die sich von den durch den Sender festgesetzten inhärenten Stellen unterscheiden. Daraus entsteht ein äußerst unnatürliches Breitbild.

Bei der herkömmlichen Synchronsierungssignal-Wiederherstellungsschaltung wie oben beschrieben ergibt sich das Problem, daß die Qualität der dargestellten Bilder erheblich vermindert wird, wenn wegen der phasenmäßigen Verschiebung des reproduzierten Synchronisierungssignals zur inhärenten Phase keine Überabtastung stattfindet. was durch die ungenaue Abtrennung des hereinkommenden, der Interferenz durch Geistersignale unterworfenen Horizontal-Synchronisierungssignals verursacht wird.

Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Synchronsierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung zu schaffen, die eine genaue Reproduktion der Synchronisierungssignale auch bei Beeinflussung durch Geistersignale erlaubt sowie die Verschlechterung der Bildqualität verhindert, wenn keine Überabtastung stattfindet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung zur Gewinnung eines Synchronsierungssignals aus einem Farbfernsehsignal geschaffen, wobei die Synchronisierungs-Wiedererzeugungsschaltung gekennzeichnet ist durch: Mittel zum Empfangen des Farbfernsehsignals, wobei das Farbfernsehsignal Phasenbezugsdaten enthält, die mit einem Farbburstsignal auf einem vorbestimmten Platz im Vertikal-Austastungsintervall synchronisiert sind; Farbhilfsträgerwiedererzeugungsmittel zur Reproduktion eines Farbhilfsträgers in Übereinstimmung mit dem Farbburstsignal im Farbfernsehsignal, das von der Empfangseinrichtung empfangen wird; Synchronisierungssignal-Erzeugungsmittel, die auf ein reproduziertes Ausgabesignal des Farbhilfsträgerwiedererzeugungsmittels ansprechen, zur Erzeugung von Synchronisierungssignalen; Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel, die auf das in der Empfangseinrichtung empfangene Farbfernsehsignal und auf ein reproduziertes Ausgabesignal des Farbhilfsträgerwiedererzeugungsmittels ansprechen, zur Erzeugung von Phasenbezugsdaten aus dem Farbfernsehsignal; und Synchronisierungsmittel, die auf ein reproduziertes Ausgabesignal der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel ansprechen, zur Steuerung der Synchronisierungs-Signalerzeugungsmittel in der Weise, daß die Phasen der von den Synchronisierungssignal-Erzeugungsmitteln gelieferten Synchronisierungssignale synchron mit den Phasenbezugsdaten gehalten werden.

Im folgenden werden die Figuren beschrieben.

Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild einer Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar;

Fig. 2A bis 2C zeigen Signalwellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 1, wobei im einzelnen Fig. 2A ein NTSC-Farbfernsehsignal in der 263ten Horizontal-Abtastperiode, Fig. 2B ein Ausgangssignal des Überlagerungs-Periodenentscheidungskreises der Fig. 1 und Fig. 2C einen Ausgangsimpuls des Zeichendetektors nach Fig. 1 darstellt;

Fig. 3 zeigt ein allgemeines NTSC-Fernsehsignal;

Fig. 4 zeigt eine praktische Ausgestaltung der Farbhilfsträgerwiedererzeugungsschaltung nach Fig. 1;

Fig. 5A bis 5C und Fig. 6A bis 6C zeigen Signalwellenformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 4, wobei im einzelnen Fig. 5A ein Farbfernsehsignal, Fig. 5B ein Horizontal-Synchronisationssignal des Synchronisationsseparators, Fig. 5C einen Burstgateimpuls des Impulsgenerators, Fig. 6A einen Farbhilfsträger, Fig. 6B ein Taktsignal C₁ und Fig. 6C ein Taktsignal C₂ zeigen;

Fig. 7 stellt ein schematisches Schaltbild eines Farbfernsehempfängers dar, welches den Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung gemäß der Erfindung benutzt;

Fig. 8 zeigt ein Farbfernsehsignal, das bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;

Fig. 9 zeigt eine Schaltung zur Umkehrung der Phase des Farbhilfsträgers bei jedem Bild;

Fig. 10 stellt ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dar; und

Fig. 11 stellt ein Blockschaltbild einer Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung dar.

Gemäß Fig. 1 gelangt an die Eingangsklemme 21 ein NTSC-Farbfernsehsignal mit Phasenbezugsdaten PD, welche den Phasenbezug der reproduzierten Synchronsierungssignale HD und VD auf einem vorbestimmten Platz innnerhalb einer Vertikal-Austastungsperiode darstellen. Die Taktphase der Phasenreferenzdaten PD ist mit einem Farbburstsignal BU synchronisiert. Das heißt, daß sich die Phasenbezugsdaten PD in Phase mit dem Farbburstsignal BU befinden, oder daß sie einen vorbestimmten Phasenunterschied in bezug auf das Farbburstsignal BU aufweisen. Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, daß die Taktphase der Phasenreferenzdaten PD die gleiche ist wie die Phase des Farbburstsignals BU.

Das an die Eingangsklemme 21 angelegte Farbfernsehsignal gelangt an eine Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22, so daß der Farbhilfsträger CW mit der Frequenz F _SC synchron mit dem Farbburstsignal BU reproduziert wird. Die Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22 führt wieder eine Binärkodierung des reproduzierten Farbhilfsträgers CW zur Erzeugung eines Taktsignals C₁ mit der Frequenz f _SC durch und vervierfacht die Frequenz des Taktsignals C₁ zur Erzeugung eines Taktsignals C₂ der Frequenz 4 f _SC. Bei dieser Ausführungsform wird nämlich die Frequenz f _SC als Frequenz f _CK des Taktsignals C₁ benutzt.

Die Frequenz 4 f _SC des Taktsignals C₂ wird mittels eines Frequenzteilers 23 durch 455 geteilt und dann mittels eines Frequenzteilers 24 nochmals durch 2 geteilt. Das dividierte Ausgangssignal des Frequenzteilers 23 wird weiter mittels eines Frequenzteilers 25 durch 525 geteilt. Damit stehen die Farbhilfsträgerfrequenz f _SC, die Frequenz f _H des Horizontal-Synchronisierungssignals und die Frequenz f _V des Vertikal-Synchronisierungssignals wie folgt miteinander in Beziehung:

f _SC = (455/2)f _H,
f _H = (525/2)f _V.

Der Frequenzteiler 24 erzeugt also ein Signal mit der Frequenz f _H, das als reproduziertes Horizontal-Synchronisierungssignal HD dient. Der Frequenzteiler 25 erzeugt ein Signal mit der Frequenz f _V, das als das reproduzierte Vertikal-Synchronisierungssignal VD dient.

Das an die Eingangsklemme 21 angelegte Farbfernsehsignal wird weiter an eine Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27 angelegt, welche die im Farbfernsehsignal enthaltenen Phasenbezugsdaten PD als Antwort auf das Taktsignal C₁ reproduziert. Bei den Bezugsdaten PD handelt es sich um Digitaldaten ohne Rückkehr nach Null, die eine Datenfrequenz von beispielsweise f _SC aufweisen. Als derartige Phasenbezugsdaten PD können Daten verwendet werden, deren Autokorrelationsfunktion eine scharfe Spitze besitzt, wie etwa Daten der Baker-Serie, beispielsweise "1110010".

In Fig. 2A ist ein Farbfernsignal dargestellt, das Phasenreferenzdaten PD, wie oben beschrieben, enthält. Die Phasenreferenzdaten PD sind einer vorbestimmten Horizontal-Abtastungsperiode in der Vertikal-Austastungsperiode überlagert. Der Überlagerungsplatz kann an eine Stelle gesetzt werden, die um eine vorbestimmte Anzahl von Takten (f _CK=f _SC) des Taktsignals C₁ von der Rückflanke des Horizontal-Synchronisierungspulses HD entfernt ist. Die vorbestimmte Horizontal-Abtastperiode kann die 263ste Horizontal-Abtastperiode sein (263H). Beim NTSC-Fernsehsignal enthält die 263H-Abtastperiode, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Bildsignal nur während der ersten Halbperiode. Dieses Bildsignal ist nicht unbedingt erforderlich. Infolgedessen werden bei der vorliegenden Ausführungsform die Phasenbezugsdaten PD anstelle des Bildsignals überlagert. Es sei bemerkt, daß das Farbburstsignal der Einfachheit halber in Fig. 3 fortgelassen ist.

Die Phasenbezugsdaten PD werden zunächst durch eine Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27 binärkodiert. Die binärkodierte Ausgabe wird vom Taktsignal C₁ mit der Frequenz f _SC, das von der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22 geliefert wird, abgetastet. Als Ergebnis werden die Phasenbezugsdaten PD in diskreter Form reproduziert. Im vorliegenden Fall ist die Taktphase der Phasenbezugsdaten PD und das Taktsignal C₁, welches von der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22 geliefert wird, jeweils mit dem Farbburstsignal BU synchronisiert. Infolgedessen reproduziert die Abtastung des Farbfernsehsignals durch das Taktsignal C₁ die Phasenbezugsdaten PD mit Sicherheit.

Die reproduzierte Ausgabe der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27 wird nur für die Überlagerungsperiode der Phasenbezugsdaten PD wirksam gemacht. Die Überlagerungsperiode wird durch einen Überlagerungs-Periodenentscheidungskreis 28 bestimmt, der eine herkömmliche Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung aufweist, die aus einem Synchronisationsseparator und einer Phasenregelschaltung (PLL) besteht, wie sie in der Einleitung der Patentbeschreibung erläutert wurde. Die Überlagerungsperioden-Entscheidungsschaltung 28 erzeugt aus dem Ausgabesignal das Horizontal-Synchronisierungssignal HD und das Vertikalsynchronisierungssignal VD und bestimmt die Überlagerungsperiode der Phasenbezugsdaten PD aufgrund der reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD. Ein Überlagerungsperioden-Entscheidungssignal S _d, das von der Überlagerungsperioden-Entscheidungsschaltung 28 geliefert wird, ist in Fig. 2B dargestellt.

Der Grund, warum die Überlagerungsperiode der Phasenbezugsdaten PD mit Hilfe der reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD bestimmt werden kann, besteht darin, daß vorher die Überlagerungsstelle des Phasenbezugssignals PD bestimmt wird, wie oben beschrieben wurde. Da die Phasenverschiebung der reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD aufgrund der Einwirkung der Geistersignale auftritt, wie oben beschrieben, wird das Überlagerungsperioden-Entscheidungssignal S _d ebenfalls aufgrund der Einwirkung der Geistersignale in der Phase verschoben. Da aber die Überlagerungsperioden-Entscheidungsschaltung 28 so eingestellt ist, daß sie eine relativ lange Periode festsetzt, die mehr als die tatsächliche Überlagerungsperiode der Phasenbezugsdaten PD abdeckt, ergibt sich aus einer kleinen Phasenverschiebung des Überlagerungsperioden-Entscheidungssignals S _d kein Problem.

Das reproduzierte Ausgangssignal der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27 wird an den Zeichendetektor 29 angelegt, um zu ermitteln, welche Phasenbezugsdaten PD ein vorher gespeichertes spezifisches Muster aufweist, z. B. das Muster "1110010", wie oben beschrieben. Wenn dieses Muster erfaßt wird, liefert der Zeichendetektor 29 einen Erfassungsimpuls P _d, wie in Fig. 2C dargestellt ist. Der Erfassungsimpuls P _d wird den Frequenzteilern 23, 24 und 25 zugeleitet, um sie zwangsweise zurückzustellen. Die Frequenzteiler 23, 24und 25 werden also auf die Zeitposition zur Überlagerung des Phasenbezugssignals PD rückgestellt, so daß das reproduzierte Horizontal-Synchronisierungssignal HD, das vom Frequenzteiler 24 geliefert wird, sowie das reproduzierte Vertikal-Synchronisierungssignal VD, das vom Frequenzteiler 25 geliefert wird, mit den Phasenbezugsdaten PD synchronisiert sind.

Fig. 4 zeigt eine praktische Gestaltung einer Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22. Wie dargestellt, wird das an die Eingangsklemme 21 angelegte Farbfernsehsignal einem Schalter 221 und einem Synchronisationsseparator 222 zugeführt. Der Synchronisationsseparator 222 trennt das Horizontal-Synchronisierungssignal HD vom Farbfernsehsignal der Fig. 5A ab, wie in Fig. 5B dargestellt ist. Das abgetrennte Synchronisierungssignal wird an einen Impulsgenerator 223 zur Erzeugung eines Burstgateimpulses GP gemäß Fig. 5C angelegt. Der Burstgateimpuls GP schaltet den Schalter 221 ein, so daß ein im Farbfernsehsignal enthaltenes Farbburstsignal BU als Bezugssignal an einen PLL-Kreis angelegt wird, der aus einem Phasenkomparator 224, einem Schleifenfilter 225 und einem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 226 besteht. Dadurch wird der Farbhilfsträger CW mit einer mit dem Farbburstsignal BU synchronisierten Frequenz f _SC gewonnen. Der Farbhilfsträger CW wird selbst unter dem Einfluß von Geistersignalen genau mit dem Farbburstsignal BU synchronisiert.

Der Farbhilfsträger CW wird einem Komparator 227 zugeführt und mit einem Null-Durchgangspunkt als Bezugspegel binärkodiert, wodurch das Taktsignal C₁ der Frequenz f _SC geschaffen wird. Fig. 6A zeigt den Farbhilfsträger CW und Fig. 6B das Taktsignal C₁ als binärkodierte Ausgabe von CW. Das Taktsignal C₁ wird mit einer Genauigkeit in der Größenordnung Nanosekunden erzeugt.

Die Frequenz des Taktsignals C₁ wird durch eine digitale PLL 228 vervierfacht, um das Taktsignal C₂ mit der Frequenz 4 f _SC gemäß Fig. 6C zu erzeugen.

Wie durch f _SC=(455/2)×(525/2)f _V zum Ausdruck gebracht ist, kehrt die Phase des Farbhilfsträgers in vier Halbbildern wieder, z. B. in zwei Vollbildern. Darum werden die Phasenbezugsdaten PD während einer Vertikal-Austastungsperiode zwei Bildern überlagert, z. B. um die Phasen der reproduzierten Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungssignale HD und VD zu korrigieren.

In Fig. 7 ist der schematische Aufbau eines Fernsehempfängers dargestellt, der die Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Das an die Eingangsklemme 21 angelegte Farbfernsehsignal wird einer Signalverarbeitungsschaltung 31 zur Signalverarbeitung zugeführt, wie etwa der Farbdemodulation, und dann als Bildsignal an eine Farbkathodenstrahlröhre 32 zur Wiedergabe von Farbbildern angelegt. Im vorliegenden Falle wird der von der Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung 33 gelieferte Farbhilfsträger CW der Signalverarbeitungsschaltung 31 zugeführt, um als Träger für die Farbdemodulation zu dienen. Die reproduzierten Synchronisationssignale HD und VD werden an eine Ablenkschaltung 34 geliefert, welche sägezahnförmige Horizontal- und Vertikalablenksignale zum Anlegen an die Kathodenstrahlröhre 32 als Antwort auf die reproduzierten Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungssignale HD und VD erzeugt. Daraufhin erfolgt die horizontale und vertikale Abtastung durch einen Elektronenstrahl. Da die Ablenksignale aus den reproduzierten Synchronisierungssignalen VD und HD gewonnen werden, die nach Phase und Frequenz sehr exakt sind, werden die Ränder der Fernsehbilder nicht abgeschnitten, selbst wenn keine Überabtastung stattfindet.

Die vorliegende Ausführungsform ist, wie oben beschrieben wurde, dazu geschaffen: den Farbhilfsträger synchron mit dem Farbburstsignal BU zu reproduzieren; die Synchronisierungssignale HD und VD in Übereinstimmung mit dem reproduzierten Hilfsträger zu erzeugen; Phasenbezugsdaten PD zu reproduzieren, die synchron mit dem Farbburstsignal BU übertragen werden, während sie an einer vorbestimmten Stelle in der Vertikal-Austastungsperiode überlagert werden, und die reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD mit den reproduzierten Phasenbezugsdaten PD zu synchronisieren.

Aus einem solchen Schaltungsaufbau ergeben sich folgende Vorteile:

(1) Synchronisierungssignale HD und VD mit vorausbestimmter Phasenlage können selbst unter Einwirkung von Geistersignalen reproduziert werden.

Dies ist deswegen möglich, weil die Phasenbezugsdaten PD, benutzt als Phasenbezug für die reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD, synchron mit dem Farbburstsignal BU übertragen und in Übereinstimmung mit dem Farbhilfsträger reproduziert werden, der seinerseits selbst bei interferierenden Geistersignalen stabil wiedererzeugt werden kann. Übrigens kann der Farbhilfsträger unter normalen Empfangsbedingungen mit einer Genauigkeit von Nanosekunden oder darunter reproduziert werden.

(2) Es können reproduzierte Synchronisierungssignale HD und VD gewonnen werden, die sehr frequenzstabil sind.

Dies rührt daher, daß die reproduzierten Synchronisierungssignale HD, VD aufgrund des sehr stabil reproduzierten Farbhilfsträgers wiedererzeugt werden.

Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die Frequenz f _CK des Taktsignals C₁ mit der Farbhilfsträgerfreqenz f _SC eingestellt, die, wie oben beschrieben wurde, mit der Horizontal-Abtastungsfrequenz f _H wie folgt zusammenhängt:

f _SC = (455/2)f _H.

Der Farbhilfsträger kehrt also die Polarität zwischen aufeinanderfolgenden Bildern um. Nacher werden bei der obigen Ausführungsform die Digitaldaten während der vertikalen Austastungsperiode einmal je zwei Bildern überlagert, so daß die Phasenbezugsdaten PD eine feste Phasenlage in bezug auf jedes der Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungssignale besitzen. Auf der Empfängerseite reichen die alle zwei Bilder übertragenen Bezugsdaten für einen angemessenen Betrieb aus, weil die Synchronisations-Wiedererzeugung mit Bezug auf die stabile Frequenz f _SC erfolgt.

Um einen noch stabileren Betrieb herzustellen, können die Phasenbezugsdaten jedoch bei jedem Bild mit einigen Zugaben übertragen werden.

Das bedeutet, daß auf der Senderseite ein Muster von abwechselnd "1" und "0" als digitale Taktphasendaten CP vor den Phasenbezugsdaten PD übertragen werden, wie in Fig. 8 gezeigt. Im einzelnen wird auf der Senderseite ein Signal mit einer Frequenz f _SC und die durch einen Inverter 41 umgekehrte entsprechende Version () bei jedem Bild durch einen Schalter 42 an einen Digitaldatengenerator 43 als Taktsignal CK geschaltet. Der Digitaldatengenerator 43 erzeugt die Taktphasendaten CP als Antwort auf das an ihn angelegte Taktsignal CK.

Auf der Empfängerseite ist andererseits eine Taktphasenentscheidungsschaltung 44 an die in Fig. 1 dargestellte Schaltung angeschaltet wie Fig. 10 zeigt. Das heißt, daß im Taktphasenentscheidungskreis 44 die invertierte Version () des von der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22 über einen Inverter 45 kommende Signal C₁ mit der Frequenz F _SC durch einen Phasenkomparator (PC) 461 mit den Taktphasendaten CP im empfangenen Farbfernsehsignal verglichen wird. Das Taktsignal C₁ und die Taktphasendaten CP werden durch einen Phasenkomparator (PC) 462 verglichen. Ein Entscheidungskreis 47 bestimmt die Taktphase der übertragenen Daten aufgrund der Vergleichsergebnisse der Komparatoren 461 und 462 und schaltet mit Schalter 48 zwischen dem nichtinvertierten Taktsignal C₁ der Frequenz f _SC und dem invertierten Taktsignal der Frequenz zum Anlegen dieser Signale an die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27 und den Zeichendetektor 28 um.

Der Grund für die Einfügung des Musters "1", "0" als Taktphasendaten CP vor den Phasenbezugsdaten PD besteht darin, daß sich der Freiheitsgrad für die Wahl der Taktfrequenz erhöht.

Die Datenrate der Phasenbezugsdaten PD, d. h. die Frequenz f _CK des Taktsignals C₁ ist nicht auf die Farbhilfsträgerfrequenz f _SC beschränkt. Es ist nur erforderlich, daß f _SC ein ganzes Vielfaches der Horizontal-Abtastungsfrequenz F _H und ein Rationalzahl-Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz f _SC ist. Beispielsweise wird bei Funkausstrahlungen im Zeichenmultiplexverfahren (Videotext), das gegenwärtig in die Praxis eingeführt wird, eine Datenfrequenz von f _CK=(8/5)f _SC=364f _H verwendet. Natürlich kann diese Datenrate auch bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Es können aber auch andere Datenfrequenzen, wie etwa f _CK=(2×i/5)f _SC (i = eine ganze Zahl von 1 bis 4), f _CK=(2×j/7)f _SC (j = eine ganze Zahl von 1 bis 8), und f _CK=(2×k/13)f _SC (k = eine ganze Zahl von 1 bis 15), verwendet werden.

Solange die Phasenbezugsdaten PD, wie oben beschrieben, eine Frequenz aufweisen, die ein ganzzahliges Vielfaches der Horizontal-Abtastungsfrequenz f _H und ein Rationalzahl-Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz f _SC ist, können die Synchronisierungssignale HD und VD durch passendes Einstellen der Teilungsfaktoren der in Fig. 1 gezeigten Frequenzteiler 23, 24 und 25 gewonnen werden.

Bei einer solchen Datenrate wird die Freqenz f _CK des Taktsignals C₁ ein ganzzahliges Vielfaches der Horizontal-Abtastungsfrequenz f _H, so daß das Taktsignal immer eine vorausbestimmte Phasenbeziehung in bezug auf das Horizontal-Synchronisierungssignal bei jeder beliebigen Zeile aufweist. Wo daher die Phasenbezugsdaten PD der 263H-Abtastperiode überlagert werden, kann das Zeichensignal bei jedem Bild mit einer vorausbestimmten Phasenbeziehung überlagert werden, ohne daß zwischen und f _SC umgeschaltet wird, wie im Falle der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Es ist insbesondere vorteilhaft, die Frequenz f _CK=(2 n/m)f _SC als Dauerrate für die Phasenbezugsdaten PD zu verwenden, wobei n = natürliche Zahlen sind und m = 5, 7 oder 13 ist. Wenn eine solche Datenrate verwendet wird, wird die Ausgangsfrequenz f _SC des Komparators 227 mit Hilfe einer digitalen PLL-Schaltung 229 mit einem Faktor 2 n/m multipliziert, um das Taktsignal C₁ mit einer Frequenz von (2 n/m)f _SC zu erzeugen, und sie wird durch die digitale PLL-Schaltung 228 zur Erzeugung des Taktsignals C₂ mit einer Frequenz von 4 f _SC vervierfacht.

Obwohl hier bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung offenbart und beschrieben wurden, ist klar, daß auch andere Ausführungsformen und Varianten möglich sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, die Verschlechterung der Bildqualität bei Wiedergabe vollständiger Bilder ohne Überabtastung vermieden, weil Synchronisierungssignale mit immer vorausbestimmten Phasenlagen reproduziert werden können, selbst bei Einwirkung von Geistersignalen.

Claims

1. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung zur Gewinnung von Synchronisierungssignalen aus einem in einer Empfangseinrichtung (21) empfangenen Farbfernsehsignal, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbfernsehsignal Phasenbezugsdaten (PD) enthält, die mit einem Farbburstsignal auf einem vorbestimmten Platz in einem Vertikalaustastungsintervall synchronisiert sind, und folgende Merkmale umfassen:

- Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) zur Reproduktion eines Farbhilfsträgers in Übereinstimmung mit dem Farbburstsignal im Farbfernsehsignal, das von der Empfangseinrichtung (21) empfangen wird;
- Synchronisierungssignal-Erzeugungsmittel (23, 24, 25), die auf ein reproduziertes Ausgabesignal des Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittels (22) ansprechen, zwecks Erzeugung von Synchronisierungssignalen;
- Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel (27, 28), die auf das in der Empfangsrichtung (21) aufgenommene Farbfernsehsignal und auf ein reproduziertes Ausgabesignal des Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittels (22) ansprechen, zwecks Erzeugung von Phasenbezugsdaten (PD) aus dem Farbfernsehsignal; und
- Synchronisierungsmittel (29), die auf ein reproduziertes Ausgabesignal der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel (27, 28) ansprechen, zur Steuerung der Synchronisierungssignal-Erzeugungsmittel (23, 24, 25) in der Weise, daß die Phasen der von den Synchronisierungssignal-Erzeugungsmitteln (23, 24, 25) gelieferten Synchronisierungssignale mit den Phasenbezugsdaten (PD) synchron gehalten werden.

2. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierungssignal-Erzeugungsmittel (23, 24, 25) aufweisen:

- erste Frequenzteilungsmittel (23, 24) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Ausgabesignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungseinrichtung (22), zwecks Erzeugung eines Horizontal-Synchronisierungssignals; und
- zweite Frequenzteilungsmittel (23, 25) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Ausgabesignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22), zwecks Erzeugung eines Vertikal-Synchronisierungssignals.

3. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierungsmittel (29) Rückstellsignal-Erzeugungsmittel aufweisen, die auf das reproduzierte Ausgangssignal der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel (27, 28) ansprechen, zwecks Erzeugung eines Rückstellsignals, das die ersten und zweiten Frequenzteilungsmittel (23, 24 und 23, 25) rückstellt.

4. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbezugsdaten (PD) digitale Daten mit einem vorbestimmten Muster der NRZ-Form sind und eine Datenrate aufweisen, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Horizontal-Synchronisierungssignals und ein Rationalzahl-Vielfaches der Frequenz des Farbhilfsträgers ist.

5. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel (27, 28) Wiedererzeugungsmittel zur Reproduktion der Phasenbezugsdaten (PD) durch Abtasten des Farbfernsehsignals während einer vorausbestimmten Zeitperiode mit der genannten Datenrate umfassen; und daß die Rückstellsignal-Erzeugungsmittel das Rückstellsignal erzeugen, wenn die von den Wiedererzeugungsmitteln reproduzierten Phasenbezugsdaten (PD) das vorausbestimmte Muster aufweisen.

6. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenrate der Phasenbezugsdaten (PD) das Zweifache der Frequenz des Farbhilfsträgers beträgt.

7. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) umfassen:

- Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltungsmittel (221 bis 226) zur Wiedererzeugung des Farbhilfsträgers aus dem Farbfernsehsignal; und
- Taktsignal-Erzeugungsmittel (227, 229), die auf den von den Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltungsmitteln (221 bis 226) erzeugten Farbhilfsträger ansprechen, zwecks Erzeugung eines Taktsignals, dessen Frequenz der genannten Datenrate entspricht, und zwecks Lieferung desselben an die Wiedererzeugungsmittel.

8. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) weiter Taktsignalversorgungsmittel (227, 228) aufweisen, die auf den von den Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltungsmitteln (221 bis 226) reproduzierten Farbhilfsträger ansprechen, zwecks Erzeugung eines reproduzierten Taktsignals mit einer vorausbestimmten Frequenz und zwecks Lieferung desselben an die ersten und zweiten Frequenzteilungsmittel (23, 24 und 23, 25).

9. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Taktsignalversorgungsmittel (227, 228) ein reproduziertes Taktsignal mit einer Frequenz erzeugen, die das Vierfache der Frequenz des Farbhilfsträgers beträgt;
- die ersten Frequenzteilungsmittel (23, 24) erste Frequenzteilungsschaltungsmittel (23) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Taktsignals durch den Faktor 455, und zweite Frequenzteilungsschaltungsmittel (24) zur Teilung der Ausgabefrequenz der ersten Frequenzteilungsschaltungsmittel (23) durch einen Faktor 2 aufweisen, zwecks Erzeugung des Horizontal-Synchronisierungssignals; und
- die zweiten Frequenzteilungsmittel (23, 25) die ersten Frequenzteilungsschaltungsmittel (23) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Taktsignals durch den Faktor 455, sowie dritte Frequenzteilungsschaltungsmittel (25) zur Teilung der Ausgabefrequenz der ersten Frequenzteilungsschaltungsmittel (23) aufweisen, zwecks Erzeugung des Vertikal-Synchronisierungssignals.

10. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 9, daurch gekennzeichnet, daß die Rückstellsignal-Erzeugungsmittel das Rückstellsignal erzeugen, wenn die von den genannten Wiedererzeugungsmitteln reproduzierten Phasenbezugsdaten (PD) ein vorausbestimmtes Muster aufweisen, und daß die Rücksktellsignal-Erzeugungsmittel das Rückstellsignal an die ersten, zweiten und dritten Frequenzteilungsschaltungsmittel (23, 24, 25) liefern.

11. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbezugsdaten (PD) in die 263ste Horizontal-Abtatungsperiode eines NTSC-Farbfernsehsignals eingefügt werden.

12. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenrate der Phasenbezugsdaten (PD) die gleiche ist wie die Frequenz des Farbhilfsträgers.

13. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbezugsdaten (PD) in das Farbfernsehsignal alle zwei Bilder eingefügt werden.

14. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der Phasenbezugsdaten (PD) bei jedem Bild um eine halbe Periode des Farbhildsträgers verschoben wird; und daß Taktphasendaten (CP) zur Darstellung der Phasenbezugsdaten in das Farbfernsehsignal vor den Phasenbezugsdaten (PD) eingefügt werden.

15. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsmittel (27, 28) weiter Phasenentscheidungsmittel (44) zur Bestimmung der Phase der Phasenbezugsdaten (PD) durch Phasenvergleich zwischen dem reproduzierten Ausgabesignal der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) aufweisen, und daß sie jedes der reproduzierten Ausgangssignale der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) sowie eine invertierte Version davon an die Wiedererzeugungsmittel in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Phasenentscheidung liefern.

16. Synchronisierungssignal-Wiedererzeugungsschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenentscheidungsmittel (44) umfassen:

- erste Phasenkomparatormittel (462) zur Durchführung des Phasenvergleichs zwischen dem reproduzierten Ausgangssignal der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) und den in das Farbfernsehsignal eingefügten Taktphasendaten (CP);
- Invertierungsmittel (45) zum Umkehren des reproduzierten Ausgangssignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22);
- zweite Phasenkomparatormittel zur Durchführung des Phasenvergleichs zwischen einem Ausgangssignal der Invertierungsmittel (45) und den in das Farbfernsehsignal eingefügten Taktphasendaten (CP);
- Entscheidungsmittel (47) zur Bestimmung der Phase der Phasenbezugsdaten (PD) aufgrund der Ausgangssignale der ersten und zweiten Phasenkomparatormittel (462, 461); und
- Schaltmittel (48), die auf ein Entscheidungsergebnis der Entscheidungsmittel (47) ansprechen, zur selektiven Lieferung eines der reproduzierten Ausgangssignale der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsmittel (22) und zur Lieferung des Ausgangssignals der Invertierungsmittel (45) an die Wiedererzeugungsmittel.