DE4007450C2 - Verfahren zur Erzeugung eines Synchronsignals für ein Farbfernsehübertragungssystem - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung eines Synchronsignals für ein FarbfernsehübertragungssystemInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Erzeugung eines
Synchronsignals für ein Farbfernseh-Übertragungssystem nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 0 220 059 A2 bekannt.
Bei diesem bekannten Verfahren werden zunächst digitale Werte
der Amplitudenspitzen im zu erzeugenden Synchronsignal
abgeleitet. Weiterhin werden digitale Verstärkungssteuerwerte
abgeleitet, die die Flankensteilheit im Synchronsignal synchron
zu Beginn und Ende eines jeden Synchronintervalls darstellen.
Die abgeleiteten Amplitudenspitzen- und
Verstärkungssteuer-Werte werden zur Erzeugung von digitalen
Werten eines standardmäßigen Synchronsignals miteinander
multipliziert.
Das bekannte Verfahren erfordert einen echtzeitfähigen
Multiplizierer, der eingangsseitig mindestens 9 Bit breite
Datenworte verarbeiten muß, um Datenwerte eines Synchronsignals
für ein NTSC-Farbfernsehübertragungssystem zu erzeugen.
Beim NTSC-Farbfernsehübertragungssystem ist bekanntlich die
Farbträgerfrequenz FNTSC mit der Zeilenfrequenz fH gemäß der
Beziehung
FNTSC = (n - ½) fH
verkoppelt, wobei n = 284 ist. Gegenüber dem Halbzeilenoffset
beim NTSC-Farbfernsehübertragungssystem wurde beim
PAL-Farbfernsehübertragungssystem ein Viertelzeilenoffset mit
25-Hz-Versatz gewählt. Für die Verkopplung eines
PAL-Farbträgers FPAL gilt die Gleichung
FPAL = (n-¼) · fH + 26 Hz oder
FPAL = (1135/4 + 1/625) · fH.
FPAL = (1135/4 + 1/625) · fH.
Auf eine Zeilenperiode von 64 µsec entfallen somit 283,7516
Schwingungen des PAL-Farbträgers FPAL. Eine exakte Wiederholung
der PAL-Farbträgerphasenlage tritt nur alle vier Vollbilder
(8 Halbbilder) auf.
Um in entsprechender Weise nach dem bekannten Verfahren ein
Synchronsignal für ein PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem zu
erzeugen, ist die Auflösung und damit die Wortbreite der dem
Multiplizierer zugeführten digitalen Werte um 2 Bit auf 11 Bit
pro Wort zu erhöhen. Die Vergrößerung der Wortbreite bedingt
jedoch eine größere Signalverarbeitungsgeschwindigkeit des
Multiplizierers, um weiterhin in Echtzeit die erforderlichen
digitalen Werte des Synchronsignals zu berechnen. Derart
schnelle Multiplizierer sind jedoch zur Zeit nicht verfügbar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren nach der eingangs genannten Art anzugeben, bei
dessen Anwendung ein Synchronsignal mit gegenüber dem Stand der
Technik größerer Phasengenauigkeit echtzeitfähig erzeugt werden
kann.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß nunmehr
ein aus Fernsehsynchronimpulssignal und Farbsynchronsignal
bestehendes Black-Burst-Signal für ein
PAL-Farbfernsehübertragungssystem mit gängigen Bauteilen und
geringem Schaltungsaufwand erzeugt werden kann. Dabei können
Phasengenauigkeiten von < 1 ns erzielt werden. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß nicht Abtastwerte gespeichert
werden, sondern nur Werte der zeitlichen Abstände, der
Flankenrichtung, der Phasenlage und der Art von Ereignissen im
Verlauf des zu erzeugenden Synchronsignals. Durch diese
Maßnahme ergibt sich eine deutliche Verringerung der
Speicherkapazität der eingesetzten Speicher. Außerdem kann auf
Multiplizierer verzichtet werden, da die Umwandlung linearer
Flankenverläufe in nichtlineare Flankenverläufe über eine
Tabelle in einem Nur-Lesespeicher vorliegt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich. Besonders
vorteilhaft ist, daß in einfacher Weise ein Black-Burst-Signal
für ein PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem erzeugt werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Spannungszeitdiagramme der PAL-8V-Sequenz,
Fig. 2 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 ein Blockschaltbild zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
In der Fig. 1 ist die eingangs erwähnte Verkopplung des
PAL-Farbträgers mit der Zeilenfrequenz in einer Folge von 8
Halbbildern dargestellt. Die angegebenen Spannungszeitdiagramme
zeigen den Verlauf des Fernsehsynchronsignals im Bereich der
vertikalen Austastlücken der 8 Halbbilder sowie die zugehörige
Verkopplung der Phasenlage des Farbträgers bei einem
PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem mit 625 Zeilen und 25
Vollbildern pro Sekunde.
Eine einzelne Zeile der sogenannten PAL-8V-Sequenz ist als
Black-Burst-Signal in der Fig. 2a dargestellt. Die
Periodendauer dieser Zeile beträgt 64 µsec, das
Austastintervall ist 12 µsec breit, die Breite des
Horizontalsynchronimpulses beträgt 4,7 µsec, der Abstand von
der Rückflanke des Horizontalsynchronimpulses zum Beginn des
aus etwa 10 Schwingungen bestehenden Farbsynchronsignals
beträgt 5,6 µsec und die Dauer des Schwingungspaketes (Burst)
beträgt 2,25 µsec. Der Pegel des Horizontalsynchronimpulses und
des Farbsynchronsignals beträgt jeweils 0,3 VSS.
In einem Vorschlag zur magnetischen Aufzeichnung eines
geschlossen codierten PAL-Farbfernsehsignals ist festgelegt,
ein analoges PAL-Farbfernsehsignal mit dem 4-fachen der
PAL-Farbträgerfrequenz abzutasten und in 8 Bit breite
Datenworte umzuwandeln. Ferner sind in diesem Vorschlag die
Abtastwerte der Signale in den Austastintervallen der 8
Halbbilder festgelegt. Insbesondere sind die Flanken der
Synchronimpulse und des Burstes definiert, um den im
PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem angegebenen Filterverlauf
einzuhalten. Im vorliegenden Fall ist dieser Filterverlauf als
eine sin²-Funktion über eine Periode von 8 Abtastwerten
beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nunmehr anhand des in der
Fig. 3 dargestellten Blockschaltbildes am Beispiel der
Erzeugung eines PAL-Black-Burst-Signals näher erläutert. Mit 1
ist ein Zähler zur Ableitung eines Adreß-Signals für einen
Speicher 2 bezeichnet. Der Zähler 1 wird im Rhythmus von 8
Halbbildern durch ein 8-V-Signal zurückgesetzt. Die Taktung des
Zählers 1 erfolgt durch ein mit dem 4-fachen der
PAL-Farbträgerfrequenz verkoppeltes Taktsignal 4fsc. Sowohl das
8-V-Signal als auch das Taktsignal 4fsc werden in einem
Referenz-Synchronsignalgenerator 3 erzeugt. Der
Referenz-Synchronsignalgenerator 3 stellt darüber hinaus ein
PAL-Kennimpulssignal zu 2H zur Verfügung.
In dem als EPROM ausgebildeten Speicher 2 sind Daten über die
zeitlichen Abstände, die Flankenrichtung, die Phasenlage und
die Art von Ereignissen im Verlauf des PAL-Black-Burstsignals
gespeichert. In diesem Zusammenhang ist unter dem Begriff
"Ereignis" die positive und negative Flanke des
Synchronimpulssignals sowie die Flanken der Hüllkurve des
Farbsychronsignals zu verstehen. Abhängig von 14 Bit breiten
Adreß-Worten des zugeführten Adreß-Signals werden aus dem
Speicher 2 10 Bit breite Datenworte dem Dateneingang eines
Vorwahl-Zählers 4 zugeführt, der mit dem Taktsignal 4fsc
getaktet wird. Der jeweilige Wert des 10 Bit breiten
Datenwortes bestimmt die Anzahl der Taktschritte und damit den
Abstand zum nächsten Ereignis.
Bei Erreichen des anliegenden Datenwertes gibt der
Vorwahl-Zähler 4 ein Ausgangssignal zum Start eines
nachgeschalteten Vor/Rückwärts-Zählers 5 ab. Das Ausgangssignal
wird ferner dem Zähler 1 zur Adreß-Inkrementierung und dem
Vorwahl-Zähler 4 zum Laden der anliegenden Abstands-Daten
zugeführt. Die Zählrichtung des Vor/Rückwärts-Zählers 5 wird
durch den logischen Pegel eines parallel mit den Abstands-Daten
aus dem Speicher gelesenen Signal bestimmt. Der in einer
Wortbreite von 3 Bit am Ausgang des Vor/Rückwärts-Zählers 5
vorliegende Zählerstand gibt den jeweiligen Abtastwert der
positiven oder negativen Flanke in Form einer Geraden an. Die
Lage der Abtastwerte ist hierbei nur durch die Phasenlage des
taktenden Taktsignals 4fsc definiert. Die durch den
25-Hz-Versatz bedingte Phasenverschiebung der Abtastzeitpunkte
werden durch 4 Bit breite Datenworte berücksichtigt, die
ebenfalls parallel mit den Abstands-Daten aus dem Speicher 2
gelesen werden.
In einem Addierer 6 werden die in Form von sog.
Nachkommastellen vorliegenden 4 Bit breiten Datenworte dem von
dem Vor/Rückwärts-Zähler 5 abgegebenen 3 Bit breiten Datenwort
zur Bildung eines 7 Bit breiten Datenworts zugesetzt. Dieses 7
Bit breite Datenwort ist Teil der Adresse eines weiteren
Adreß-Signals, das dem Adreß-Eingang eines als PROM
ausgestalteten Speichers 7 zugeführt wird.
In dem Speicher 7 wird die entsprechend der Fig. 2b linear
verlaufende Flanke über eine Tabelle entsprechend der Fig. 2c
in eine nichtlineare Kurve abgebildet, die die gewünschte
Filtercharakteristik darstellt. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel weist diese Filtercharakteristik eine
sin²-Funktion auf.
Ist das aus dem Speicher 2 gelesene Ereignis ein Burst, so
stellt die bis jetzt abgeleitete Kurve die Hüllkurve der Flanke
und damit die Amplitudenwerte der Farbträgerschwingung dar. Zur
Erzeugung eines PAL-Black-Burst-Signals enthält der Speicher 2
eine Tabelle der 4 Farbträgerphasenwerte bei 45°, 135°, 225°
und 315° mit dem in der Fig. 2d angegebenen Hüllkurvenverlauf.
Die Umschaltung der für die Burst-Hüllkurve und der
sin²-Funktion der Synchronimpulsflanken in dem Speicher 7
abgelegten Tabellen erfolgt abhängig von dem logischen Pegel
eines Steuersignals, welches ebenfalls parallel mit den aus dem
Speicher 2 gelesenen Abstandsdaten als Adreßwert dem Speicher
7 zugeführt wird.
Die PAL-Schaltphase des Farbträgers wird durch ein 2 Bit
breites Datenwort am Adreß-Eingang des Speichers 7 bestimmt.
Das Datenwort wird von dem Ausgangssignal eines 4-Teilers 8
abgeleitet, der 8-V-frequent zurückgesetzt und mit dem
Taktsignal 4fsc getaktet wird. Zu den Ausgangsdaten des
4-Teilers 8 werden in einem Addierer 9 Daten eines
PAL-Kennimpulssignals 2H addiert, um die gewünschte
0/90°-Phasenumschaltung des Farbsynchronsignals zu sichern.
Nach Abschluß der Signalverarbeitung des Ereignisses bleibt der
Vor/Rückwärts-Zähler 5 stehen. Der letzte Amplitudenwert wird
auf diese Weise bis zum Beginn des nächsten Ereignisses
festgehalten. Das sind bei einer Flanke des
Synchronimpulssignals entweder der Schwarzwert oder der
sogenannte Synchronboden und bei einem Burst entweder die volle
Farbträgeramplitude oder der Schwarzwert.
Die Phasenlage des am Ausgang (Klemme 10) des Speichers 7
abnehmbaren PAL-Black-Burst-Signals kann durch bestimmte
Signaloperationen verändert werden. So kann beispielsweise die
Phasendifferenz je Abtastschritt dadurch verändert werden, daß
die am Ausgang des Vor/Rückwärts-Zählers 5 erhaltenen
Datenworte mit einem bestimmten Wert multipliziert werden.
Außerdem kann die Lage des Farbträgers zur Lage des
Horizontalsynchronimpulses dadurch beeinflußt werden, daß in
die Zuleitung des 4 Bit breiten Datenwortes zu dem Addierer 6
ein weiterer Addierer geschaltet wird, der den Wert der
sogenannten Nachkommastellen des 4 Bit breiten Datenwortes um
einen bestimmten Betrag verändert.
Claims (10)
1. Verfahren zur Erzeugung eines Synchronsignals für ein
Farbfernseh-Übertragungssystem, wobei von einem mit der
Frequenz eines Farbträgers verkoppelten Taktsignal ein
Adreß-Signal zur Adressierung eines Speichers abgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß in dem Speicher (2) Daten zeitlicher Abstände, der Flankenrichtung, der Phasenlage und der Art von Ereignissen im Verlauf des Synchronsignals gespeichert werden,
- - daß abhängig von Adressen des Adreß-Signals Datenwerte der gespeicherten Abstands-Daten aus dem Speicher (2) gelesen und dem Dateneingang eines mit dem Taktsignal (4fsc) getakteten Vorwahl-Zählers (4) zugeführt werden,
- - daß der Vorwahl-Zähler (4) bei Erreichen des anliegenden Abstand-Datenwertes ein Ausgangssignal zum Start eines mit dem Taktsignal (4fsc) getakteten Vor-/Rückwärts-Zählers (5) abgibt, dessen Zählrichtung durch einen parallel mit den Abstands-Daten aus dem Speicher (2) gelesenen Datenwert über die bei dem Ereignis vorliegende Flankenrichtung bestimmt wird,
- - daß Datenwerte am Ausgang des Vor-/Rückwärts-Zählers (5) mit parallel mit den Abstands-Daten aus dem Speicher (2) gelesenen Datenwerten über die bei dem Ereignis vorliegende Phasenlage addiert und als ein Teil der Adresse eines weiteren Adreß-Signals dem Adreßeingang eines weiteren Speichers (7) zur Ausgabe -von Datenworten des erzeugten Synchronsignals zugeführt werden, in welchem mindestens eine Tabelle zur Umwandlung linearer Flankenverläufe in nichtlineare Flankenverläufe abgelegt ist, und
- - daß ein anderer Teil der Adresse des weiteren Adreß-Signals durch einen ebenfalls parallel mit den Abstands-Daten aus dem Speicher (2) gelesenen Datenwert über die bei dem Ereignis vorliegende Art sowie einen Datenwert des Taktsignals (4fsc) abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Adreß-Signal zur Adressierung des Speichers (2) mit einem mit
dem Taktsignal getakteten Zähler (1) erzeugt wird, welcher
periodisch im Abstand eines Vielfachen einer Halbbildperiode
zurückgesetzt und durch das vom Vorwahlzähler (4) abgegebene
Ausgangssignal freigegeben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am
Dateneingang des Vorwahl-Zählers (4) liegende Datenwerte
abhängig von dem vom Vorwahlzähler (4) abgegebenen
Ausgangssignal übernommen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
in dem weiteren Speicher (7) abgelegten Tabellen zur Umwandlung
der Flankenverläufe durch den Datenwert über die Art des
vorliegenden Ereignisses im Signalverlauf des Synchronsignals
anwählbar sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
der Erzeugung eines Black-Burst-Signals bezüglich der Art von
Ereignissen zwischen einem Synchronsignalimpuls (Sync) und
einem Farbsynchronsignal (Burst) unterschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Erzeugung eines Black-Burst-Signals für ein
PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem ein mit einem 8-V-frequenten Signal zurücksetzbarer 4-Teiler (8)
vorgesehen ist, mit dem das mit dem Vierfachen der
Farbträgerfrequenz verkoppelte Taktsignal (4fsc)
frequenzgeteilt wird und daß Ausgangsdaten des 4-Teilers
(8) zu Daten eines PAL-Kennimpulssignals (2H) addiert und als
Teil der Adresse des weiteren Adreß-Signals dem weiteren
Speicher (7) zurückgeführt werden.
7. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Synchronsignals
für ein Farbfernseh-Übertragungssystem, enthaltend:
einen Speicher (2), in welchem Daten über zeitliche
Abstände, der Flankenrichtung, der Phasenlage und der Art
von Ereignissen im Verlauf des Synchronsignals gespeichert
sind,
einen Vorwahl-Zähler (4), dessen Dateneingang aus dem Speicher (2) gelesene Daten über zeitliche Abstände zugeführt sind und welcher durch ein mit der Frequenz eines Farbträgers verkoppeltes Taktsignal taktbar ist,
einen Vor/Rückwärts-Zähler (5), welcher durch ein Ausgangssignal des Vorwahl-Zählers (4) startbar und durch aus dem Speicher (2) gelesene Daten, die die Flankenrichtung des Synchronsignals bestimmen, in der Zählrichtung beeinflußbar ist,
einen Addierer (6) zur Addition von Datenwerten am Ausgang des Vor/Rückwärts-Zählers (5) und aus dem Speicher (2) gelesenen Datenwerten über eine vorliegende Phasenlage des Synchronsignals und
einen weiteren Speicher (7), in welchem mindestens eine Tabelle zur Umwandlung linearer Flankenverläufe in nichtlineare Flankenverläufe abgelegt ist, dessen Adreßeingang als eine erste Teiladresse Ausgangsdaten des Addierers (6) und als eine zweite Teiladresse aus dem Speicher (2) gelesene Daten über die Art von Ereignissen sowie Daten über die Frequenz eines farbträgerverkoppelten Taktsignals zugeleitet ist und an dessen Datenausgang das Synchronsignal abnehmbar ist.
einen Vorwahl-Zähler (4), dessen Dateneingang aus dem Speicher (2) gelesene Daten über zeitliche Abstände zugeführt sind und welcher durch ein mit der Frequenz eines Farbträgers verkoppeltes Taktsignal taktbar ist,
einen Vor/Rückwärts-Zähler (5), welcher durch ein Ausgangssignal des Vorwahl-Zählers (4) startbar und durch aus dem Speicher (2) gelesene Daten, die die Flankenrichtung des Synchronsignals bestimmen, in der Zählrichtung beeinflußbar ist,
einen Addierer (6) zur Addition von Datenwerten am Ausgang des Vor/Rückwärts-Zählers (5) und aus dem Speicher (2) gelesenen Datenwerten über eine vorliegende Phasenlage des Synchronsignals und
einen weiteren Speicher (7), in welchem mindestens eine Tabelle zur Umwandlung linearer Flankenverläufe in nichtlineare Flankenverläufe abgelegt ist, dessen Adreßeingang als eine erste Teiladresse Ausgangsdaten des Addierers (6) und als eine zweite Teiladresse aus dem Speicher (2) gelesene Daten über die Art von Ereignissen sowie Daten über die Frequenz eines farbträgerverkoppelten Taktsignals zugeleitet ist und an dessen Datenausgang das Synchronsignal abnehmbar ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
einen mit der Frequenz des Farbträgers getakteten Zähler (1)
zur Erzeugung eines Adreßsignals zur Adressierung des
Speichers (2), welcher Zähler (2) periodisch im Abstand
eines Vielfachen einer Halbbildperiode zurücksetzbar und
durch das Ausgangssignal des Vorwahlzählers (4) freigebbar
ist.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Black-Burst-Signals
für ein PAL-Farbfernseh-Übertragungssystem ein mit einem 8-
V-frequenten Signal zurücksetzbarer 4-Teiler (8) zur
Frequenzteilung eines mit dem Vierfachen der PAL-
Farbträgerfrequenz verkoppelten Taktsignals (4fsc) vorgesehen
ist und daß ein weiterer Addierer (9) Ausgangsdaten des 4-
Teilers (8) zu Daten eines PAL-Kennimpulssignals (2H)
addiert und einen aufgrund der Addition erhaltenen Datenwert
als Teil der zweiten Teiladresse dem Adreßeingang des weiteren
Speichers (7) zuführt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904007450 DE4007450C2 (de) | 1990-03-09 | 1990-03-09 | Verfahren zur Erzeugung eines Synchronsignals für ein Farbfernsehübertragungssystem |
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DE4007450A1 DE4007450A1 (de) | 1991-09-12 |
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1991
- 1991-03-08 JP JP4336491A patent/JPH04220088A/ja active Pending
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Owner name: PHILIPS BROADCAST TELEVISION SYSTEMS GMBH, 64347 G |
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