DE3915138C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung zur Gewinnung von
Synchronsignalen aus einem in einer Empfangseinrichtung
empfangenen Farbfernsehsignal gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Aus der JP-OS 61-283 276 ist eine herkömmliche
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung bekannt. Diese
dient in einem Farbfernsehempfänger dazu, die in einem
Farbfernsehempfangssignal enthaltenen Synchronsignale
(Horizontal-Synchronisierungssignal HD und
Vertikal-Synchronisierungssignal VD) zu reproduzieren.
Im folgenden wird eine ähnliche herkömmliche Schaltung
beschrieben. Eine Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung
besteht aus einem Synchronisationsseparator, einem
Phasenkomparator, einem Schleifenfilter und einem
spannungsgesteuerten Oszillator (VCO). In der bekannten
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung wird das
Farbfernsehsignal an den Synchronisationsseparator zur
Abtrennung des Horizontal-Synchronisierungssignals HD
angelegt. 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 Oszillationsfrequenz 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. Da die reproduzierten
Synchronisierungssignale HD und VD direkt aus dem
abgetrennten Ausgabesignal gewonnen werden, werden sie
qualitativ verschlechtert und können keinen stabilen
synchronen Betrieb für die Bildwiedergabe mehr
gewährleisten. 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 für den Phasenkomparator eine
Schaltung verwendet, die eine Phasendifferenz in eine
analoge Gleichspannung umsetzt, wie oben beschrieben.
Bei der herkömmlichen
Synchronsignal-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 Synchronsignalseparator, ein
Horizontal-Synchronisierungssignal HD zu erzeugen, das
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
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
Bildschirmüberschreibung bzw. Überschreibung 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
Überschreibung 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
Synchronsignale bestimmt werden. Für den Fall, daß die
Wiedergabegenauigkeit eines Synchronsignals 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
stark verschlechtertes Breitbild.
Bei der herkömmlichen
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung wie oben
beschrieben ergibt sich das Problem, daß die Qualität der
dargestellten Bilder erheblich vermindert wird, wenn keine
Überschreibung stattfindet und eine Phasenverschiebung des
reproduzierten Synchronsignals zur inhärenten Phase
erfolgt, die durch die ungenaue Abtrennung des
hereinkommenden, der Interferenz durch Geistersignale
unterworfenen Horizontal-Synchronisierungssignals
verursacht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung zu schaffen, die
eine genaue Wiedergewinnung der Synchronsignale auch bei
Störungen, beispielsweise durch überlagerte, reflektierte
Signale (Geisterbilder) erlaubt und eine Verschlechterung
der Qualität der Bildränder insbesondere in dem Fall
vermeidet, daß keine Bildschirmüberschreibung stattfindet.
Die Aufgabe wird durch eine
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verschlechterung
der Bildqualität bei Wiedergabe vollständiger Bilder ohne
Überschreibung vermieden, weil Synchronsignale mit immer
vorausbestimmten Phasenlagen reproduziert werden können,
selbst bei Einwirkung von Geisterbildsignalen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen 2 bis 16.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der
Figuren beschrieben.
Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild einer
Synchronsignal-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 der
Überlagerungs-Periodenentscheidungsschaltung 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
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 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
Synchronsignal-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 innerhalb 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 fSC
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
fSC durch und vervierfacht die Frequenz des Taktsignals
C₁ zur Erzeugung eines Taktsignals C₂ der Frequenz
4fSC . Bei dieser Ausführungsform wird nämlich die
Frequenz fSC als Frequenz fCK des Taktsignals C₁
benutzt.
Die Frequenz 4fSC 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 fSC , die
Frequenz fH des Horizontal-Synchronisierungssignals und
die Frequenz fV des Vertikal-Synchronisierungssignals
wie folgt miteinander in Beziehung:
fSC = (455/2)fH ,
fH = (525/2)fV .
fH = (525/2)fV .
Der Frequenzteiler 24 erzeugt also ein Signal mit der
Frequenz fH , das als reproduziertes
Horizontal-Synchronisierungssignal HD dient. Der
Frequenzteiler 25 erzeugt ein Signal mit der Frequenz
fV , 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 fSC 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 Farbfernsehsignal 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 (fCK=fSC) des
Taktsignals C₁ von der Rückflanke des
Horizontal-Synchronisierungspulses HD entfernt ist. Die
vorbestimmte Horizontal-Abtastperiode kann die 263te
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 die
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung 27
binärkodiert. Die binärkodierte Ausgabe wird vom
Taktsignal C₁ mit der Frequenz fSC , 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 eine
Überlagerungs-Perioden-Entscheidungsschaltung 28 bestimmt, die
eine herkömmliche
Synchronsignal-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
Vertikal-Synchronisierungssignal VD und bestimmt die
Überlagerungsperiode der Phasenbezugsdaten PD aufgrund der
reproduzierten Synchronisierungssignale HD und VD. Ein
Überlagerungsperioden-Entscheidungssignal Sd , 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. Falls eine Phasenverschiebung der reproduzierten
Synchronisierungssignale HD und VD aufgrund der Einwirkung
der Geistersignale auftritt, wie oben beschrieben, wird
das Überlagerungsperioden-Entscheidungssignal Sd
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 Sd 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 Pd , wie in
Fig. 2C dargestellt ist. Der Erfassungsimpuls Pd wird
den Frequenzteilern 23, 24 und 25 zugeleitet, um sie
zwangsweise zurückzustellen. Die Frequenzteiler 23, 24 und
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 fSC
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
fSC 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 von Nanosekunden erzeugt.
Die Frequenz des Taktsignals C₁ wird durch eine digitale
PLL 228 vervierfacht, um das Taktsignal C₂ mit der
Frequenz 4fSC gemäß Fig. 6C zu erzeugen.
Wie durch fSC=(455/2)×(525/2)fV 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
Synchronsignal-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
Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung 33
gelieferte Farbhilfsträger CW der
Signalverarbeitungsschaltung 31 zugeführt, um als Träger
für die Farbdemodulation zu dienen. Die reproduzierten
Synchronisierungssignale 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 Geisterbild-Signalen 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
fCK des Taktsignals C₁ mit der Farbhilfsträgerfrequenz
fSC eingestellt, die, wie oben beschrieben wurde, mit
der Horizontal-Abtastungsfrequenz fH wie folgt
zusammenhängt:
fSC = (455/2)fH .
Der Farbhilfsträger kehrt also die Polarität zwischen
aufeinanderfolgenden Bildern um. Nachher 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 fSC 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 fSC 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
Phasenentscheidungsschaltung 44 an die in Fig. 1
dargestellte Schaltung angeschaltet wie Fig. 10 zeigt. Das
heißt, daß in der Phasenentscheidungsschaltung 44 die
invertierte Version () des von der
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung 22 über einen
Inverter 45 kommenden Signals C₁ mit der Frequenz fSC
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 fSC und dem invertierten
Taktsignal der Frequenz zum Anlegen dieser
Signale an die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung
27 und den Zeichendetektor 29 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
fCK des Taktsignals C₁ ist nicht auf die
Farbhilfsträgerfrequenz fSC beschränkt. Es ist nur
erforderlich, daß fSC ein ganzes Vielfaches der
Horizontal-Abtastungsfrequenz fH und ein
Rationalzahl-Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz fSC
ist. Beispielsweise wird bei Funkausstrahlungen im
Zeichenmultiplexverfahren (Videotext), das gegenwärtig in
die Praxis eingeführt wird, eine Datenfrequenz von
fCK=(8/5)fSC=364fH verwendet. Natürlich kann
diese Datenrate auch bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Es können aber auch andere
Datenfrequenzen, wie etwa fCK=(2×i/5)fSC (i = eine
ganze Zahl von 1 bis 4), fCK=(2×j/7)fSC (j = eine
ganze Zahl von 1 bis 8), und fCK=(2×k/13)fSC (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 fH und ein
Rationalzahl-Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz fSC
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 Frequenz fCK des
Taktsignals C₁ ein ganzzahliges Vielfaches der
Horizontal-Abtastungsfrequenz fH , 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 fSC umgeschaltet wird, wie im Falle der zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
Es ist insbesondere vorteilhaft, die Frequenz
fCK=(2 n/m)fSC 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 fSC
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)fSC zu
erzeugen, und sie wird durch die digitale PLL-Schaltung
228 zur Erzeugung des Taktsignals C₂ mit einer Frequenz
von 4fSC vervierfacht.
Claims (17)
1. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung zur Gewinnung
von Synchronsignalen aus einem in einer
Empfangseinrichtung empfangenen Farbfernsehsignal,
mit einer Synchronsignal-Erzeugungsschaltung, wobei
- a) eine Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) einen Farbhilfsträger wiedergewinnt, der mit dem Farbburstsignal des Farbfernsehsignals übereinstimmt, welches von der Empfangseinrichtung empfangen wird;
- b) die Synchronsignal-Erzeugungsschaltung (23, 24, 25) ein wiedergewonnenes Ausgangssignal der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) verwendet, um Synchronsignale zu erzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- c) das Farbfernsehsignal an einer vorbestimmten Stelle in einem Vertikalaustastungsintervall Phasenbezugsdaten (PD) enthält, die mit dem Farbburstsignal synchronisiert sind,
- d) eine Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung (27, 28 und 27, 44) das von der Empfangseinrichtung an einem Anschluß (21) abgegebene Farbfernsehsignal und das Ausgangssignal der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) verwendet, um Phasenbezugsdaten (PD) aus dem Farbfernsehsignal herauszulösen, und
- e) eine Zeichendetektoreinrichtung (29) die Phasenbezugsdaten verwendet, die von der Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung (27, 28 und 27, 44) als Ausgangssignal geliefert werden, um die Synchronsignal-Erzeugungsschaltung (23, 24, 25) in der Weise zu steuern, daß die Phasen von der Synchronsignal-Erzeugungsschaltung (23, 24, 25) gelieferten Synchronsignale mit den Phasenbezugsdaten (PD) synchron gehalten werden.
2. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Synchronsignal-Erzeugungsschaltung (23, 24, 25)
aufweist:
- - erste Frequenzteiler (23, 24) zur Teilung der Frequenz des Ausgangssignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22), zweckes Erzeugung eines Horizontal-Synchronsignals; und
- - zweite Frequenzteiler (23, 25) zur Teilung der Frequenz des Ausgangssignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22), zwecks Erzeugung eines Vertikal-Synchronsignals.
3. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeichendetektoreinrichtung (29) eine
Rücksetzsignal-Erzeugungseinrichtung aufweist, die auf
das Ausgangssignal der
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung (27, 28)
anspricht, zwecks Erzeugung eines Rücksetzsignals, das
die ersten und zweiten Frequenzteiler (23, 24 und 23,
25) rücksetzt.
4. Synchronsignal-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-Synchronsignals und ein
Rationalzahl-Vielfaches der Frequenz des
Farbhilfsträgers ist.
5. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung (27, 28)
eine Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung (27)
zur Reproduktion der Phasenbezugsdaten (PD) durch
Abtasten des Farbfernsehsignals während einer
vorbestimmten Zeitperiode mit der genannten Datenrate
umfaßt; und daß die
Rücksetzsignal-Erzeugungseinrichtung das
Rücksetzsignal erzeugt, wenn die von der
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung
reproduzierten Phasenbezugsdaten (PD) das vorbestimmte
Muster aufweisen.
6. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Datenrate der Phasenbezugsdaten (PD) das Zweifache der
Frequenz des Farbhilfsträgers beträgt.
7. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) umfaßt:
- - eine Farbhilfsträger-Wiedererzeugungseinrichtung (221 bis 226) zur Wiedererzeugung des Farbhilfsträgers aus dem Farbfernsehsignal; und
- - eine Taktsignal-Erzeugungseinrichtung (227, 229), die den von der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungseinrichtung (221 bis 226) erzeugten Farbhilfsträger zur Erzeugung eines Taktsignals verwendet, dessen Frequenz der genannten Datenrate entspricht, und dieses an die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung liefert.
8. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) eine
weitere Taktsignalversorgungseinrichtung (227, 228)
aufweist, die den von der
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungseinrichtung (221 bis
226) reproduzierten Farbhilfsträger zur Erzeugung
eines reproduzierten Taktsignals mit einer
vorbestimmten Frequenz verwenden und dasselbe an die
ersten und zweiten Frequenzteiler (23, 24 und 23, 25)
liefern.
9. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die weitere Taktsignalversorgungseinrichtung (227, 228) ein reproduziertes Taktsignal mit einer Frequenz erzeugt, die das Vierfache der Frequenz des Farbhilfsträgers beträgt;
- - die ersten Frequenzteiler (23, 24) eine erste Frequenzteilerschaltung (23) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Taktsignals durch den Faktor 455, und eine zweite Frequenzteilerschaltung (24) zur Teilung der Ausgabefrequenz der ersten Frequenzteilerschaltung (23) durch einen Faktor 2 aufweisen, zwecks Erzeugung des Horizontal-Synchronsignals; und
- - die zweiten Frequenzteiler (23, 25) die erste Frequenzteilerschaltung (23) zur Teilung der Frequenz des reproduzierten Taktsignals durch den Faktor 455, sowie eine dritte Frequenzteilerschaltung (25) zur Teilung der Ausgabefrequenz der ersten Frequenzteilerschaltung (23) aufweisen, zwecks Erzeugung des Vertikal-Synchronsignals.
10. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Rücksetzsignal an die ersten, zweiten und dritten
Frequenzteilerschaltung (23, 24, 25) geliefert wird.
11. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Phasenbezugsdaten (PD) in die 263te
Horizontal-Abtastungsperiode eines
NTSC-Farbfernsehsignals eingefügt werden.
12. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Datenrate der Phasenbezugsdaten (PD) die gleiche ist
wie die Frequenz des Farbhilfsträgers.
13. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Phasenbezugsdaten (PD) in das Farbfernsehsignal alle
zwei Bilder eingefügt werden.
14. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Phase
der Phasenbezugsdaten (PD) bei jedem Bild um eine
halbe Periode des Farbhilfsträgers verschoben wird;
und daß Taktphasendaten (CP) zur Darstellung der
Phasenbezugsdaten in das Farbfernsehsignal vor den
Phasenbezugsdaten (PD) eingefügt werden.
15. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung (27, 28
und 27, 44) des weiteren eine
Phasenentscheidungsschaltung (44) zur Bestimmung der
Phasen der Phasenbezugsdaten (PD) durch Phasenvergleich
zwischen den reproduzierten Ausgangssignal der
Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22)
aufweist, und jedes der reproduzierten Ausgangssignale
der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22)
oder ein Signal davon invertiert an eine
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung (27) der
Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungseinrichtung gemäß
dem Ergebnis der Phasenentscheidung geliefert wird.
16. Synchronsignal-Wiedererzeugungsschaltung nach
Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Phasenentscheidungsschaltung (44) umfaßt:
- - eine erste Phasenkomparatoreinrichtung (462) zur Durchführung des Phasenvergleichs zwischen dem reproduzierten Ausgangssignal der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) und den in das Farbfernsehsignal eingefügten Taktphasendaten (CP);
- - eine Invertierungseinrichtung (45) zum Umkehren des reproduzierten Ausgangssignals der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22);
- - eine zweite Phasenkomparatoreinrichtung (461) zur Durchführung des Phasenvergleichs zwischen einem Ausgangssignal der Invertierungseinrichtung (45) und den in das Farbfernsehsignal eingefügten Taktphasendaten (CP);
- - eine Entscheidungseinrichtung (47) zur Bestimmung der Phase der Phasenbezugsdaten (PD) aufgrund der Ausgangssignale der ersten und zweiten Phasenkomparatoreinrichtungen (462, 461); und
- - eine Schalteinrichtung (48), die auf ein Entscheidungsergebnis der Entscheidungseinrichtung (47) anspricht, um selektiv eines der reproduzierten Ausgangssignale der Farbhilfsträger-Wiedererzeugungsschaltung (22) oder das Ausgangssignal der Invertierungseinrichtung (45) an die Phasenbezugsdaten-Wiedererzeugungsschaltung (27) zu liefern.
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