DE69021660T3

DE69021660T3 - Vorrichtung zur Korrektur von Synchronisierfehlern für eine Mehrfachbildwiedergabe

Info

Publication number: DE69021660T3
Application number: DE69021660T
Authority: DE
Inventors: Barth Alan Indianapolis Indiana 46235 Canfield; Donald Henry Indianapolis Indiana 46250 Willis
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1989-07-03
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2010-06-29
Also published as: FI98677B; EP0406698A3; ES2076261T3; US4992874A; EP0406698B2; EP0406698A2; FI98677C; CA2018529C; CA2018529A1; DE69021660D1; DE69021660T2; HK1004054A1; KR910004026A; FI903330A0; JP2645337B2; EP0406698B1; MY106057A; KR0174259B1; ES2076261T5; JPH0342975A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren für die Verringerung der Sichtbarkeit von Synchronisationsfehlern zum Beispiel im eingeblendeten Bild eines Bild-in-Bild- Fernsehwiedergabesystems.
In einem Bild-in-Bild-System werden zwei Bilder von möglicherweise unabhängigen Quellen gleichzeitig als ein Bild wiedergegeben. Das zweiteilige Bild schließt ein Hauptbild in voller Größe mit einem eingeblendeten komprimierten Hilfsbild ein. Die subjektive Qualität des eingeblendeten Bildes kann durch Synchronisationsfehler sowohl im Hauptsignal als auch im Hilfssignal beeinträchtigt werden.
Synchronisationsfehler, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, können zum Beispiel auftreten, wenn entweder das Haupt- oder das Hilfssignal ein nicht normgerechtes Signal ist. Der Begriff "nicht normgerechtes Signal" wird hier zur Bezeichnung eines Videosignals mit einer Bildzeilenperiode verwendet, deren Länge gegenüber der Bildzeilenperiode, welche von der Signalnorm vorgegeben ist, der das Videosignal nominell entspricht (d. h., NTSC, PAL oder SECAM), variieren kann. Ein verrauschtes, aber ansonsten normiertes Signal kann als ein nicht normgerechtes Signal erscheinen, wenn das Rauschen eine genügend große Amplitude besitzt, um Durchgänge des Zeilensynchronisationssignals zu verdecken.
Um zu verstehen, wie diese Synchronisationsfehler das eingeblendete Bild beeinflussen können, ist es nützlich zu wissen, wie das Hilfssignal verarbeitet und wiedergegeben wird. In einem herkömmlichen Bild-in Bild-Wiedergabesystem wird das Hilfssignal zu Zeitpunkten abgetastet, die mittels eines Abtasttaktsignals bestimmt werden, welches nach Möglichkeit ein festes Verhältnis zur Zeilenabtastfrequenz des Hilfssignals aufweist. Um die Demodulation der Chrominanzsignalkomponenten von Farbfernsehsignalen zu erleichtern, ist es wünschenswert, daß das Abtasttaktsignal eine Frequenz besitzt, welche ein Vielfaches der Farbträgerfrequenz beträgt. Falls der Faktor dieses Vielfachen eine gerade Zahl ist, z. B. 4, ist dies für normierte Signale ein geeignetes Abtastsignal, da bei allen wichtigen Videosignalnormen eine ganze Anzahl von Samples (Abtastungen) pro Zeilenintervall erzeugt wird. Beim System NTSC kann dieses Abtasttaktsignal zum Beispiel durch eine Phase-locked-100p-Schaltung (Schaltung mit negativer Phasenrückkopplung) erzeugt werden, welche ein Abtastsignal erzeugt, das eine Frequenz von 4fc besitzt, also von dem Vierfachen der Frequenz fc des Farbträgersignals, und das mit der Farbreferenzsynchronisationskomponente des zusammengesetzten Hilfsvideosignals phasengekoppelt ist.
Das Hilfsvideosignal wird in seine Komponenten zerlegt, im allgemeinen ein Helligkeitssignal und zwei Farbdifferenzsignale. Diese Signalkomponenten werden dann sowohl horizontal als auch vertikal einer Unterabtastung (Subsampling) unterzogen, um Signale zu erzeugen, die ein komprimiertes Bild repräsentieren. Die Zeilen von Samples, die während eines Teilbildes des Hilfssignals entnommen werden, werden in einen Speicher eingespeichert. Diese Samples werden aus dem Speicher zwecks Wiedergabe unter Verwendung eines Taktsignals gelesen, welches nach Möglichkeit an die Zeilenabtastfrequenz des Hauptvideosignals gekoppelt ist.
Wenn das Hilfssignal von einer verrauschten Quelle oder einer nicht normgerechten Quelle stammt, wie etwa einem Magnetbandvideorecorder (VTR) oder einem Telespiel, kann die Frequenz des Zeilensynchronisationssignals von Zeile zu Zeile scheinbar erheblich variieren, während die Frequenz des Farbträgersignals und somit die des Farbreferenzsynchronisationssignals als relativ stabil erscheinen kann. Diese Schwankung kann durch eine falsche Einstellung des Abtastkopfes oder ein gedehntes Band bei einem Magnetbandvideorecorder hervorgerufen werden, oder durch Ungenauigkeiten bei den Frequenzen, die in den Schaltungen des Telespiels verwendet werden. Da in dem oben dargelegten Beispiel das Abtasttaktsignal mit dem Farbreferenzsynchronisationssignal phasengekoppelt ist, können einander entsprechende Samples in aufeinanderfolgende Zeilen relativ zueinander verschoben oder schrägverzerrt sein. Wenn diese Zeilen von Samples synchron mit dem Hauptsignal wiedergegeben werden, ist es möglich, daß die durch diese einander entsprechenden Samples erzeugten Bildpunkte nicht vertikal übereinander angeordnet sind. Demzufolge können alle vertikalen Linien in dem eingeblendeten Bild zackig erscheinen (wenn die Periode des Zeilensynchronisationssignals zufälligen Änderungen unterworfen ist), oder schräg (wenn in den relativen Frequenzen des Zeilensynchronisations- und des Farbsynchronisationssignals ein konstanter Fehler vorhanden ist). Die Frequenz- und Phasenabweichungen, die diesen Typ von Bildverzerrung hervorrufen, sind als Synchronisationsfehler oder auch Schrägverzerrungsfehler bekannt.
Ein Typ von Synchronisationsfehlern, den die vorliegende Erfindung betrifft, entsteht durch Frequenz- oder Phasenabweichungen zwischen dem Haupt- Zeilensynchronisationssignal und einem Bildwiedergabetaktsignal, welches mit der Farbreferenzsynchronisationskomponente des Hauptsignals phasengekoppelt ist. Fehler dieses Typs können zufällige Veränderungen des Abstands zwischen dem linken Rand des Hauptbildes (definiert durch die Horizontalsynchronisationsimpulse) und dem Anfang von Zeilen des eingeblendeten Bildes (definiert durch das Wiedergabetaktsignal) hervorrufen. Synchronisationsfehler des Hauptsignals, die einem ganzzahligen Vielfachen von Abtasttaktperioden entsprechen, können in den Phase-locked-100p-Schaltungen kompensiert werden, welche das Zeilensynchronisationssignal erzeugen. Die Korrektur von Schrägverzerrungsfehlern, die einem Bruchteil einer Abtasttaktperiode entsprechen, kann komplizierter sein.
Ein Verfahren zur Korrektur dieser Typen von Synchronisationsfehlern besteht darin, mittels Interpolation Abtastwerte zu erzeugen, die mit dem Taktsignal abgestimmt sind, welches verwendet wird, um sie zu speichern oder wiederzugeben. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Phase des Taktsignals zu verschieben, das für die Wiedergabe der Abtastwerte benutzt wird, so daß es relativ zum Zeilensynchronisationssignal korrekt ausgerichtet ist. Diese Verfahren werden im USA-Patent US-A-4.638.360 beschrieben, das den Titel "Synchronisationskorrektur für ein Bild-in-Bild-Fernsehsystem" trägt. Schrägverzerrungsfehler können auch korrigiert werden, indem Samples erzeugt werden, welche Videosignalkomponenten repräsentieren, die mit einem schrägverzerrten zeilenverkoppelten Taktsignal synchronisiert sind. Diese Samples werden dann an Taktübertragungsschaltungen angelegt, welche die Samples an ein zeilenverkoppeltes Taktsignal angleichen, das nicht schrägverzerrt ist. Das USA-Patent US-A-4.782.391 mit dem Titel "Verarbeitungseinheit für digitale Videosignale mit mehreren Eingängen für Fernsehsignale" betrifft ein System dieses Typs.
Bei den ersten zwei oben beschriebenen Verfahren werden zwei im wesentlichen unabhängige Taktsignale verwendet. Abgesehen von den zusätzlichen Schaltungen, die verwendet werden, um ein zusätzliches Taktsignal zu erzeugen, müssen Systeme, die mehrere Taktsignale verwenden, meist sorgfältig abgeschirmt werden, um eine Radiofrequenzinterferenz zwischen den Signalen zu verhindern.
Bei dem dritten oben beschriebenen Verfahren werden die Helligkeitssignal- und die Farbdifferenzsignalkomponente des Hilfssignals mittels analoger Schaltungen getrennt und danach digitalisiert. Ein System, bei dem dieses Verfahren zur Anwendung kommt, kann komplizierter sein als ein System, welches das zusammengesetzte Videosignal erst digitalisiert und anschließend in seine Komponenten zerlegt. Außerdem werden bei diesem zweiten Verfahren zeilenverkoppelte Taktsignale verwendet, wodurch es kompliziert sein kann, die Farbinformationssignale des komprimierten Videosignals so zu kodieren, daß die beiden Signale für die Wiedergabe im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Gerät wie in Anspruch 1 beansprucht.
Abb. 1 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers, welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
Abb. 1a ist ein Blockschaltbild einer als Beispiel angeführten Schaltungsanordnung für die Erzeugung eines Unterabtastungs-Taktsignals, welche in dem in der Abb. 1 dargestellten Fernsehempfänger verwendet wird.
Abb. 2 ist ein Blockschaltbild eines Taktphasenschiebers, der für die Verwendung in dem in der Abb. 1 dargestellten Fernsehempfänger geeignet ist.
Abb. 3 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, welches die Funktionsweise der in der Abb. 2 dargestellten Signalphasenabgleichschaltung illustriert.
Abb. 4 ist ein Blockschaltbild einer Taktübertragungsschaltung, die für die Verwendung in dem in der Abb. 1 dargestellten Fernsehempfänger geeignet ist.
Abb. 5 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches für die Beschreibung der Funktionsweise der in der Abb. 2 dargestellten Taktphasenschieberschaltung von Nutzen ist.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine digitale Schaltungsanordnung beschrieben, welche zum Beispiel eine Bild-in-Bild-Funktion für einen Heimfernsehempfänger realisiert. Es wird jedoch davon ausgegangen, daß diese Erfindung ein umfassenderes Anwendungsgebiet besitzt. Sie kann in anderen Systemen angewandt werden, wo zwei Bilder oder Ausschnitte aus zwei Bildern gemeinsam (z. B nebeneinander oder übereinander) wiedergegeben werden, und in ihr können anstelle der digitalen Speicherschaltungen analoge Schaltungen zur Anwendung kommen, wie etwa ladungsgekoppelte Halbleitervorrichtungen.
In dem nachfolgend beschriebenen Fernsehsystem wird ein Hauptvideosignal mittels herkömmlicher analoger Schaltungen verarbeitet, so daß ein Bild in voller Größe erzeugt wird. Ein Hilfssignal wird empfangen, digitalisiert und von digitalen Schaltungen verarbeitet, so daß ein Helligkeitssignal und zwei um 90º phasenverschobene Farbdifferenzsignale erzeugt werden. Diese getrennten Signale werden einer Unterabtastung (Subsampling) unterzogen, wodurch Signale erzeugt werden, die ein komprimiertes Bild repräsentieren. Die durch die Unterabtastung erzeugten Signale werden in einen Speicher eingespeichert, der ein Teilbildintervall des komprimierten Signals aufnehmen kann. Wenn das komprimierte Bild wiedergegeben werden soll, werden die gespeicherten Signale aus dem Speicher abgerufen und zu einem zusammengesetzten Videosignal kodiert. Das zusammengesetzte Videosignal wird verwendet, um einen Teil des zusammengesetzten Hauptvideosignals zu ersetzen, so daß ein zweiteiliges Signal erzeugt wird, welches von den analogen Schaltungen verarbeitet wird, um ein zweiteiliges Bild anzuzeigen. Dieses zweiteilige Bild umfaßt ein Hauptbild in voller Größe mit einem komprimierten Hilfsbild, das als eingeblendetes Bild wiedergegeben wird.
Ein zusammengesetztes Videosignal (Bild-Austast-Synchronsignal) besteht aus drei Signalkomponenten, einem Helligkeitssignal (Luminanzsignal) Y und zwei Farbdifferenzsignalen, zum Beispiel (R-Y) und (B-Y). Die zwei Farbdifferenzsignale modulieren entsprechende, um 90º phasenverschobene Farbträgersignal, so daß ein Chrominanzsignal erzeugt wird, welches zusätzlich mit dem Basisband-Helligkeitssignal kombiniert wird, um damit das zusammengesetzte Videosignal zu erzeugen.
Herkömmliche analoge Verfahren für das Dekodieren eines zusammengesetzten Videosignals umfassen eine Tiefpaßfilterung zur Wiedergewinnung des Helligkeitssignals Y und eine Bandpaßfilterung zur Wiedergewinnung der Chrominanzbandsignale. Die Chrominanzbandsignale werden dann unter Verwendung eines wiederhergestellten Farbträgersignals synchron demoduliert.
Im allgemeinen wird, wenn digitale Verarbeitungstechniken angewandt werden, ein zusammengesetztes Videosignal zuerst abgetastet und digitalisiert. Das Abtasttaktsignal, welches benutzt wird, um diese Samples (Abtastungen) zu realisieren, ist typischerweise phasengekoppelt mit dem Farbsynchronisationssignal des zusammengesetzten Videosignals. Dieses Abtastsignal kann bei der Demodulation des Chrominanzsignals helfen. Falls zum Beispiel das gewählte Abtasttaktsignal eine Frequenz von 4fc besitzt, also dem Vierfachen der Frequenz fc des Farbträgersignals, können aufeinanderfolgende Samples des abgetrennten Chrominanzsignals durch die Sequenz (R-Y), (B-Y), -(R-Y), - (B-Y), (R-Y) usw. repräsentiert werden, wobei die Minuszeichen die Phase der Abtastung und nicht notwendigerweise die Polarität des Sample bezeichnen. Die Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) können aus dieser Sequenz durch einen Vorgang der Demultiplexierung und selektiven Phasenumkehr wiedergewonnen werden.
Wenn diese herkömmlichen Verfahren angewandt werden, um die Chrominanzsignalkomponenten von zwei unabhängigen zusammengesetzten Videosignalen zu dekodieren, ist es daher wünschenswert, zwei Schwingungssignale zu erzeugen, die mit den jeweiligen Farbträgersignalen der zwei zusammengesetzten Videosignale gekoppelt sind. Die Verwendung von zwei Taktsignalen kann zu einer Komplizierung der Konstruktion des Empfängers führen, da möglicherweise eine elektromagnetische Abschirmung erforderlich ist, um die Interferenz zwischen den beiden Signalen zu begrenzen.
Ein als Alternative in Frage kommendes Verfahren für die Demodulation von zwei Videosignalen besteht darin, nur ein Schwingungssignal zu erzeugen, zum Beispiel das Farbträgersignal des Hauptsignals. Dieses Signal wird dann verwendet, um ein Abtasttaktsignal für die digitalen Schaltungen zu erzeugen, welche das Hilfssignal verarbeiten. Da jedoch die Chrominanzsignalphasen des Hauptsignals und des Hilfssignals unterschiedlich sein können, kann es wünschenswert sein, Schaltungen vorzusehen, welche die Phase der digitalisierten dekodierten Farbdifferenz-Samples auf der Basis der Farbreferenzsynchronisationskomponente des Hilfssignals korrigieren. Die Wahl eines Abtasttaktsignals spielt auch eine Rolle, wenn bestimmt wird, welcher Typ einer Schrägverzerrungsfehler-Kompensationsschaltung in dem System verwendet werden soll. Da ein Taktsignal, das an das Haupt-Farbsynchronisationssignal gekoppelt ist, möglicherweise weniger eng an das Hilfs-Zeilensynchronisationssignal angeglichen ist, als ein Taktsignal, das an das Hilfs-Farbsynchronisationssignal gekoppelt ist, erhöht sich, wenn das komprimierte Hilfssignal in den Speicher eingespeichert wird, die Möglichkeit von Schrägverzerrungsfehlern. Außerdem werden, wenn das Abtasttaktsignal an das Haupt-Farbsynchronisationssignal gekoppelt ist, Schrägverzerrungsfehler, die durch Rauschen im Hauptsignal oder durch Schwankungen in den relativen Frequenzen des Zeilensynchronisationssignals und des Farbträgersignals des Hauptsignals verursacht werden, nicht reduziert. Ein Abtasttaktsignal, das an die Zeilensynchronisationskomponente des Hilfssignals gekoppelt ist, kann ebenfalls verwendet werden.
In dem weiter unten beschriebenen Fernsehempfänger werden Schragverzerrungsfehler des ersten Typs auf maximal ein Drittel einer Taktperiode (z. B. auf maximal 23 ns bei einem Abtastwerte-NTSC-Signal, das eine Abtastfrequenz von 4fc besitzt) reduziert, und Schrägverzerrungsfehler des zweiten Typs werden im wesentlichen eliminiert.
In dem weiter unten beschriebenen System wird die Helligkeitssignalkomponente jedes Bildzeilenintervalls des Hilfsvideosignals einer Unterabtastung im Verhältnis sechs zu eins unterzogen und dann mit einer Abtastgeschwindigkeit wiedergegeben, die halb so groß ist wie das aus dem Haupt-Farbsynchronisationssignal abgeleitete 4fc-Abtasttaktsignal.
Daraus ergibt sich ein effektives Abtastverhältnis von drei zu eins. Folglich besitzt das effektive Unterabtastungs-Taktsignal eine Frequenz, die gleich einem Drittel der Frequenz des Taktsignals ist, das für die Wiedergabe der Samples verwendet wird. Wenn das Unterabtastungs-Taktsignal erzeugt wird, werden Signale mit sechs verschieden, gleiche Abstände voneinander besitzenden Phasen geliefert. Schrägverzerrungsfehler des ersten Typs werden reduziert, indem am Anfang jeder Bildzeile des Hilfsvideosignals die beste von diesen sechs möglichen Unterabtastungs-Taktsignalphasen ausgewählt wird. Die ausgewählte Phase wird durch die relative Synchronisation jeder Phase mit dem Hilfs- Zeilensynchronisationssignal bestimmt.
Schrägverzerrungsfehler des zweiten Typs werden im wesentlichen eliminiert, indem Phasenabgleichschaltungen verwendet werden, um aus dem Haupttaktsignal ein Wiedergabetaktsignal zu erzeugen, das mit Signalen abgeglichen ist, die die Zeilenabtastung der Wiedergabe steuern. Danach wird eine Taktübertragungsschaltung verwendet, um Samples, die synchron mit den Haupttaktsignalen geliefert werden, in Samples umzuwandeln, die mit dem Wiedergabetaktsignal synchron sind. Da das Wiedergabetaktsignal aus den Haupttaktsignalen abgeleitet wird, tritt keine durch Frequenzabweichungen zwischen den beiden Taktsignalen verursachte Verzerrung der Samples am Ausgang auf.
In den Zeichnungen werden breite Pfeile zur Darstellung von Signalpfaden für die Übertragung von aus mehreren Bits bestehenden digitalen Signalen verwendet. Einfache Linien mit Pfeilen stellen Verbindungen für die Übertragung von analogen Signalen oder von aus einem einzelnen Bit bestehenden digitalen Signalen dar. In Abhängigkeit von der Verarbeitungsgeschwindigkeit der Geräte können in bestimmten Signalpfaden Verzögerungen zur Kompensation erforderlich sein. Wer Erfahrungen auf dem Gebiet des Entwurfs von digitalen Signalverarbeitungsschaltungen besitzt, weiß, wo solche Verzögerungen in einem speziellen System erforderlich sind.
Abb. 1 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers mit einer Bild-in-Bild- Funktion, welcher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. In Abb. 1 wird ein zusammengesetztes Haupt-Videosignal MCV, das von einem Haupttuner 110 geliefert wird, an eine herkömmliche Separator-Synchronisatorschaltung 112 angelegt. Die Schaltung 112 erzeugt Signale MHS und MVS, welche die Zeilensynchronisationssignal- bzw. Vertikalteilbildsynchronsignalkomponente des Signals MCV darstellen. Die Schaltung 112 liefert außerdem ein Haupt-Burst-Torsignal MBG, ein Signal MU, welches anzeigt, wann sich das Signal MCV im oberen Teilbild eines Bildes befindet, und ein zusammengesetztes Haupt-Austastsignal MCB. Das Signal MCB wird durch eine Phase-locked-100p-Schaltung erzeugt, welche ein von einer Ablenkschaltung 113 erzeugtes Zeilenrücklaufsignal FB als Referenzsignal verwendet. Demzufolge ist das Signal MCB an die Zeilenabtastsignale gekoppelt, die verwendet werden, um die Bildwiedergabe zu bewirken. Es ist relativ unabhängig von einem Rauschen im Signal MCV und besitzt die Tendenz, Schwankungen in der Abtastfrequenz nachzulaufen, die mit der Ladung der Hochspannungsversorgung zusammenhängen.
Das Signal MCV wird auch an eine Eingangsklemme eines Multiplexers 114 angelegt. Eine andere Eingangsklemme des Multiplexers 114 wird verwendet, um ein zusammengesetztes Videosignal ACV zu empfangen, welches ein komprimiertes Hilfsbild repräsentiert. Der Multiplexer 114 wird durch ein Signal DM' so gesteuert, daß er in einem Ausschnitt jedes Teilbildes das Signal MCV durch das Signal ACV ersetzt. Das Signal DM' wird durch eine Bild-in-Bild-Einblendschaltung 120 und eine Taktübertragungsschaltung 146 erzeugt, wie weiter unten beschrieben ist. Das Hauptsignal MCV wird durch das komprimierte Signal ACV ersetzt, wenn das Signal DM' den Logikpegel "0" hat. Das Ausgangssignal des Multiplexers 114 ist ein zweiteiliges zusammengesetztes Videosignal CCV, welches das Hauptbild mit einem eingeblendeten Hilfsbild darstellt.
Die Bild-in-Bild-Einblendschaltung 120 spricht auf das Haupt-Zeilensynchronisationssignal MHS und das Haupt-Vertikalsynchronisationssignal MVS sowie auf ein Taktsignal MCK an und erzeugt das Signal DM. Das Signal DM wird, wie weiter unten dargelegt wird, an die Taktübertragungsschaltung 146 angelegt, welche das Signal DM' erzeugt, das mit dem Zeilenabtastsignal, das zur Erzeugung der zweiteiligen Wiedergabe verwendet wird, abgeglichen ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird das komprimierte Hilfsbild während 69 aufeinanderfolgenden Zeilenintervallen während jedes Teilbildes des Hauptsignals wiedergegeben. Jede wiedergegebene komprimierte Zeile nimmt ungefähr ein Viertel des Intervalls der entsprechenden Hauptsignalzeile ein. Die Ausgangsklemme des Multiplexers 114 ist mit einer herkömmlichen Analogdekoder- und Matrixschaltung 116 verbunden, welche zum Beispiel die Helligkeits- und die Chrominanzsignalkomponente des Signals CCV trennt, die Chrominanzsignalkomponente in um 90º phasenverschobene Farbdifferenzsignalkomponenten demoduliert und aus dem Helligkeitssignal und den Farbdifferenzsignalen Primärfarbsignale Rot (R), Grün (G) und Blau (B) erzeugt, die dann an eine Katodenstrahlröhre 118 angelegt werden. Das durch das Signal CCV repräsentierte Bild wird auf der Katodenstrahlröhre 118 wiedergegeben, wobei eine Steuerung durch Ablenksignale erfolgt, die von der Ablenkschaltung 113 erzeugt werden.
Ein zusammengesetztes Hilfsvideosignal XCV, aus dem das Signal ACV erzeugt wird, wird von einem herkömmlichen Fernsehtuner 122 geliefert. Das Signal XCV wird an einen Analog-Digital-Umsetzer 124 angelegt, welcher durch das Abtasttaktsignal MCK getaktet wird. Das Signal MCK wird durch die Phase-locked-100p-Schaltung (PLL-Schaltung) 140 erzeugt. Die Schaltung 140, die einen herkömmlichen Burst-gekoppelten PLL umfassen kann, spricht auf die Haupt-Chrominanzsignalkomponente MC an, die zum Beispiel von der Analogdekoder- und Matrixschaltung 116 geliefert wird, und auf das Haupt-Burst- Torsignal MBG, und erzeugt das Taktsignal MCK, das eine Frequenz von 4fc besitzt, also dem Vierfachen der Frequenz fc der Farbträgersignalkomponente des Signals MCV. Das Signal MCK ist phasengekoppelt mit der Farbsynchronisationssignalkomponente des Hauptsignals MCV.
Das Farbsynchronisationssignal ist ein Referenzsignal, das eine vorgegebene Phasenbeziehung zu der Farbträgersignalkomponente eines zusammengesetzten Videosignals besitzt. Somit erzeugt der Analog-Digital-Umsetzer 124 Samples des Hilfssignals XCV, die mit der Farbträgersignalkomponente des Hauptsignals MCV synchronisiert sind.
Die Samples, die vom Analog-Digital-Umsetzer 124 geliefert werden, werden an eine Hilfs-Zeitgeberschaltung 126 angelegt, welche, auf das Signal MCK ansprechend, Signale AVS, ABG, AU, AS und NL erzeugt. Das Signal AVS ist das Signal der vertikalen Teilbildsynchronisation für das Hilfsvideosignal. Das Signal ABG ist das Hilfs-Burst- Torsignal. Das Signal AU zeigt an, ob die Hilfs-Samples von einem oberen Teilbild oder von einem unteren Teilbild stammen. Die Signale AS und NL sind Impulssignale, die angeben, welche Bildpunkte bzw. welche Bildzeilen des Hilfssignals verwendet werden können, um das komprimierte Bild zu bilden. Diese Signale eliminieren verschiedene Zeilen am oberen und unteren Rand des Bildes und verschiedene Bildpunktpositionen am linken und rechten Rand des Bildes. Diese Abschnitte des Bildes werden eliminiert, um die Größe des Speichers zu reduzieren, der verwendet wird, um das Bild zu speichern, und um die Größe des eingeblendeten Bereiches zu verringern, in dem das Hilfsbild wiedergegeben wird.
Wie oben dargelegt, wird das Unterabtastungs-Signal AS am Anfang jeder Bildzeilenperiode des Hilfssignals phasenmäßig angeglichen. Bei dieser Phaseneinstellung wird effektiv eines der sechs phasenverschobenen Unterabtastungs- Signale ausgewählt, die aus dem Signal MCK erzeugt werden. Indem diese Einstellung durchgeführt wird, werden Schrägverzerrungsfehler bei der Wiedergabe, die durch Unterschiede zwischen den relativen Zeiten des Auftretens des Hilfs- Horizontalsynchronisationsimpulses und des ersten gespeicherten Bildpunktes verursacht werden, auf 23 ns begrenzt [1/(12fc)].
Abb. 1a zeigt das Beispiel einer Schaltung für die Erzeugung des Unterabtastungs-Signals AS. Diese Schaltung ist ein Teil der Hilfs-Zeitgeberschaltung 126. In der Abb. 1a wird das Signal MCK an einen Frequenzteiler 160 angelegt, welcher durch das Hilfs-Zeilensynchronisationssignal AHS zurückgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 160, das eine Frequenz von 2fc/3 besitzt, wird an einen Sieben-Bit-Zähler 162 angelegt, der durch das Signal AHS zurückgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Zählers 162 ist mit dem ersten und zweiten Dekoder 164 und 166 verbunden. Die Dekoder 164 und 166 erzeugen Ausgangsimpulse mit dem Logikpegel "1 ", wenn der von dem Zähler 162 gelieferte Wert gleich 19 bzw. 127 ist. Die von den Dekodern 164 und 166 gelieferten Werte werden benutzt, um RS-Flipflops 168 bzw. 170 zu stellen. Diese Flipflops werden durch das Signal AHS zurückgesetzt. Das Ausgangssignal des Flipflop 168 und das invertierte Ausgangssignal des Flipflop 170 aktivieren ein UND-Gatter 174, so daß dieses das Signal durchläßt, das von dem Frequenzteiler 160 während des mittleren Abschnitts jeder Hilfs-Bildzeile geliefert wird. Da der Frequenzteiler 160 am Anfang jeder Bildzeilenperiode zurückgesetzt wird, kann die Phase des Unterabtastungs-Taktsignals AS von Zeile zu Zeile variieren, so daß der Phase des Signals AHS nachgelaufen wird.
Die Samples, die von dem Analog-Digital-Umsetzer 124 erzeugt werden, werden an einen Luminanz-Chromfinanz-Separator (Y/C-Separator) und Chrominanzsignaldemodulator 128 angelegt, welcher außerdem so geschaltet ist, daß er das von der Hilfs- Zeitgeberschaltung 126 gelieferte Signal ABG empfängt. In dem Y/C-Separator-Abschnitt der Schaltung 128 wird eine standardmäßige Tiefpaß- und Bandpaßfilteranordnung verwendet, um Luminanzsignal und Chromfinanz-Bandsignale von dem zusammengesetzten Hilfs-Videosignal zu trennen. Der Chrominanzsignaldemodulator- Abschnitt dieser Schaltung zerlegt das Chrominanzbandsignal in zwei um 90º phasenverschobene Farbdifferenzsignale, zum Beispiel (R-Y) und (B-Y).
Da das Signal XCV synchron mit dem Farbträgersignal des Hauptsignals abgetastet wird, müssen die Farbdifferenzsignal-Samples, die von der Schaltung 128 geliefert werden, eventuell phasenverschoben werden, um Phasendifferenzen zwischen den Farbträgersignalen des Haupt- und des Hilfsvideosignals zu korrigieren. Zu diesem Zweck wird die Schaltung 128 so geschaltet, daß sie das von der Zeitgeberschaltung 126 gelieferte Hilfs-Burst-Torsignal ABG empfängt. Die Schaltung 128 spricht auf dieses Signal an, überwacht dementsprechend die Farbsynchronisationssignalkomponente des Abtastwerte-Hilfssignals und korrigiert die Phase der demodulierten Farbdifferenzsignale auf einer Zeile-für-Zeile-Basis. Ein Beispiel einer Schaltung für die Realisierung dieser Funktion ist im USA-Patent Nr. 4.558.348 beschrieben.
Das Ausgangssignal des Y/C-Separators und Chrominanzsignaldemodulators 128 wird an einen Sample-Formatierer 130 angelegt. Der Formatierer 130 spricht auf das Signal AS an und realisiert dementsprechend eine horizontale Unterabtastung des Abtastwerte- Helligkeitssignals in einem Verhältnis sechs zu eins sowie die Unterabtastung jedes der Abtastwerte-Farbdifferenzsignale, um entsprechende komprimierte Farbdifferenzsignale zu erzeugen, die eine Abtastfrequenz von fc/9 (4fc/36) besitzen. Durch diese horizontale Unterabtastung wird das Hilfsbild in einem Verhältnis drei zu eins komprimiert, wenn das Helligkeitssignal mit einer Abtastgeschwindigkeit von 2fc wiedergegeben wird und die Farbdifferenzsignale mit einer effektiven Abtastgeschwindigkeit von fc/3 wiedergegeben werden.
Unter Anwendung dieses Unterabtastungs-Schemas wird für jeweils sechs Helligkeitssignal-Samples ein Paar Samples erzeugt, welches die beiden Farbdifferenzsignale repräsentiert. Der Formatierer 130 reduziert jedes der Helligkeits- und Farbdifferenz-Samples auf sechs signifikante Bits und kombiniert die Helligkeits- und Farbdifferenz-Samples in der Weise, daß sechs Bits jedes Acht-Bit-Ausgangs-Samples die Helligkeits-Information repräsentieren und die restlichen zwei Bits jeweils eines der beiden entsprechenden Farbdifferenzsignal-Samples repräsentieren. Durch dieses Verfahren wird jedes Paar von Farbdifferenz-Samples auf sechs aufeinanderfolgende Helligkeits-Samples verteilt. Der Sample-Formatierer 130 liefert diese Acht-Bit-Samples an einen Puffer 132.
An den Puffer 132 gelieferte Samples werden in einem Durchlaufspeicher (FIFO- Speicher) (nicht dargestellt) gespeichert, der sich innerhalb des Puffers 132 befindet. Die gespeicherten Samples werden aus dem Puffer 132, gesteuert durch eine Speicheradressenerzeugungsschaltung 134, an einen Speicher 136 übertragen. Die Schaltung 134 steuert auch das Lesen von Samples aus dem Speicher 136 für die Wiedergabe. Beim Schreiben von Samples in den Speicher 136 realisiert die Schaltung 134 eine vertikale Unterabtastung des horizontal unterabgetasteten Hilfssignals, so daß Samples erzeugt werden, die ein vertikal und horizontal komprimiertes Bild repräsentieren. Der bei dieser Ausführungsform der Erfindung verwendete Speicher 136 umfaßt eine ausreichende Anzahl von Speicherzellen, um ein Teilbild von Samples des komprimierten Bildes speichern zu können.
Die Samples werden aus dem Speicher 136 mit einer Geschwindigkeit von 2fc gelesen, wobei die Steuerung durch die Adressensignale erfolgt, die von dem Speicheradressengenerator 134 geliefert werden. Diese Samples werden von der weiter unten beschriebenen Schaltung in der Weise verarbeitet, daß das zusammengesetzte Videosignal ACV erzeugt wird, welches, wie oben dargelegt, mit dem Signal MCV so kombiniert wird, daß das zweiteilige Bild-in-Bild-Signal erzeugt wird.
Die aus dem Speicher 136 gelesenen Samples werden an einen Sample-Formatierer 138 angelegt. Der Formatierer 138 kehrt den Prozeß um, der vom Formatierer 130 realisiert wurde, so daß ein separates Helligkeitssignal und zwei separate Farbdifferenzsignale erzeugt werden, die jeweils mit einer Abtastgeschwindigkeit von 4fc erscheinen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ändern sich jedoch die Werte der Helligkeits-Samples mit einer maximalen Geschwindigkeit von 2fc, und die Farbdifferenz-Samples ändern sich mit einer Geschwindigkeit von fc/3. Die Abtastwerte-Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) werden an einen Chrominanzsignalkodierer 150 angelegt, welcher die Farbdifferenz- Samples einem Interleaving unterzieht, sie interpoliert und selektiv invertiert, so daß ein Abtastwerte-Chrominanzsignal erzeugt wird. Das effektive Farbträgersignal dieses Abtastwerte-Chrominanzsignals besitzt die gleiche Frequenz und Phase, wie das Farbträgersignal des Signals MCV, da das vom Kodierer 150 verwendet Taktsignal MCK mit dem Hauptsignal Burst-gekoppelt ist.
Das vom Formatierer 138 gelieferte Abtastwerte-Helligkeitssignal YA und das von der Bild-in-Bild-Einblendschaltung 120 gelieferte Signal DM werden an die Taktübertragungsschaltung 146 angelegt. Die Schaltung 146, die weiter unten unter Bezugnahme auf Abb. 4 beschrieben wird, verändert das Timing ihrer Eingangssignale und erzeugt Signale YA' und DM', welche mit dem Taktsignal YCK synchron sind.
Das Signal YCK ist phasenabgeglichen mit den Zeilensynchronisationssignalkomponenten des zusammengesetzten Hauptsignals. Die Taktphasenverschiebungsschaltung 142, die weiter unten unter Bezugnahme auf die Abb. 2 und 3 beschrieben wird, erzeugt das Taktsignal YCK, indem sie mehrere Phasen des Signals MCK liefert und eine dieser Phasen als das Signal YCK auswählt. Die ausgewählte Phase ist diejenige, welche an ein aus dem Signal MCB abgeleitetes Zeilenabtastreferenzsignal möglichst gut angeglichen ist.
Das vom Chrominanzsignalkodierer 150 gelieferte Signal CA wird nicht mit dem Signal YCK abgeglichen. Dadurch bleibt der Abgleich der Chrominanzsignale des komprimierten und des Hauptvideosignals erhalten. Obwohl der fehlende Abgleich Schrägverzerrungsfehler in den im komprimierten Bild verwendeten Farbsignalen verursachen kann, sind diese Fehler nicht wahrnehmbar, da das menschliche Auge gegenüber Farbänderungen weniger empfindlich ist als gegenüber Änderungen der Helligkeit, und da die minimale Anstiegszeit eines Chrominanzsignals wesentlich länger ist als die eines Helligkeitssignals.
Die Signale YA' und CA werden jeweils an Digital-Analog-Umsetzer 148 und 152 angelegt, welche analoge Signale erzeugen, die den jeweligen digitalen Abtastwerte- Signalen entsprechen. Diese analogen Signale werden in einer Summenschaltung 154 so kombiniert, daß das analoge zusammengesetzte Videosignal ACV erzeugt wird, durch welches ein Abschnitt des Hauptsignals MCV ersetzt wird, wodurch das zweiteilige zusammengesetzte Videosignal CCV erzeugt wird.
Anstelle einer Multiplexierung der Signale MCV und ACV zur Entwicklung von Signalen, die das zweiteilige Bild repräsentieren, ist es denkbar, in den Analogdekoder 116 Schaltungen einzubauen, mit denen die Signale YA' und CA mit getrennten Haupt- Helligkeits- bzw. Chrominanzsignalen multiplexiert werden. Außerdem ist es denkbar, andere Signalkomponenten, wie etwa YA' und (R-Y)A und (B-Y)A oder die Hilfs- Primärfarbsignale R, G und B, mit entsprechenden, vom Hauptvideosignal abgeleiteten Signalen zu multiplexieren, um Signale zu erzeugen, die das zweiteilige Bild repräsentieren. Abb. 2 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung, die für die Verwendung als Taktphasenverschiebungsschaltung 142 geeignet ist. In der Abb. 2 wird das Haupttaktsignal MCK an eine Gruppe von 13 in Kaskadenschaltung angeordneten Puffertoren 212 angelegt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist jedes der Tore 212 als ein Paar logischer Inverter ausgeführt. Jedes der Puffertore 212 verzögert das an seinen Eingangsanschluß angelegte Signal um eine feststehende Zeitdauer. Daher repräsentieren die von den Invertern 212 gelieferten Ausgangssignale jeweils verschiedene Phasen des Signals MCK. Im Idealfall ist die Gesamtverzögerung durch alle in Reihe geschalteten Puffertore 212 im wesentlichen gleich einer Periode des Signals MCK. Infolge von Abweichungen im Arbeitsablauf bei der Herstellung der integrierten Schaltkreise, welche die Taktphasenverschiebungsschaltung 142 enthalten, können die Abweichungen bei der Gesamtverzögerung jedoch zwischen -50% und +100% schwanken. Die durch die Puffer 212 gelieferten, 14 verschiedene Phasen des Signals MCK repräsentierenden Signale werden an die Signalphasenabgleichschaltung 210 angelegt. Die Schaltung 210 wählt von diesen Signalen dasjenige aus, das mit der Zeilenabtastkomponente des zusammengesetzten Haupt-Austastsignals MCB am besten phasenabgeglichen ist. Das Signal MCB wird als ein Referenzsignal an die Schaltung 210 angelegt.
Abb. 3 ist ein Blockschaltbild einer vereinfachten Phasenabgleichschaltung, welches die Wirkungsweise der Schaltung 210 veranschaulicht. Diese Schaltung umfaßt nur vier Stufen, anstelle der 14 Stufen der Schaltung 210. Um zu dieser Signalphasenabgleichschaltung zusätzliche Stufen hinzuzufügen, sind die Elemente in dem durch die unterbrochenen Linien 335 abgegrenzten Bereich so oft wie gewünscht zu wiederholen. Die in Abb. 3 gezeigte Schaltung ist der Schaltung ähnlich, die im US-Patent US-A-4.814.879 mit dem Titel "Signalphasenabgleichschaltung" beschrieben wird. Die vorliegende Schaltung unterscheidet sich von der Schaltung, auf die Bezug genommen wurde, nur in der Hinzufügung einer Pseudo-Stufe 355, welche UND-Gatter 354 und 358, einen Inverter 356 sowie ein ODER-Gatter 357 umfaßt.
Die in Abb. 3 dargestellte Schaltung funktioniert wie folgt. Auf einen ansteigenden Durchgang des Signals MCB ansprechend, werden Momentan-Samples aller verschiedenen Phasen des Signals MCK in entsprechenden D-Flipflops 310, 320, 330 und 340 gespeichert. Da die Gesamtverzögerung, die durch die Puffertore 212 bewirkt wird, näherungsweise eine Periode des Taktsignals MCK beträgt, repräsentieren die in diesen Flipflops gespeicherten Werte einen "Schnappschuß" aller Phasen des Signals MCK an den verschiedenen Abgriffstellen, der beim Durchgang des Signals MCB aufgenommen wurde.
Falls dieser "Schnappschuß" einen ansteigenden Durchgang des Signals MCK umfaßt (welcher als ein abfallender Durchgang der Samples von der Verzögerungsleitung erscheint, wenn von links nach rechts gelesen wird), hat eines der Flipflops, zum Beispiel 320, ein Ausgangssignal mit dem Logikpegel "1 ", und das nächstfolgende Flipflop 330 hat ein Ausgangssignal mit dem Logikpegel "0". Zu diesem Zeitpunkt haben alle Eingangssignale eines UND-Gatters 334 den Logikpegel "1". Zu diesem Zeitpunkt ermöglicht das Ausgangssignal des UND-Gatters 334 dem von einem Puffertor 212b gelieferten Taktphasensignal, ein UND-Gatter 338 und ein ODER-Gatter 360 zu passieren, als das Ausgangssignal der Phasenabgleichschaltung.
Wenn der in den Flipflops 310, 320, 330 und 340 gespeicherte "Schnappschuß" mehr als einen Durchgang umfaßt, sorgt eine Sperrschaltung, welche die Inverter 316, 336, 346 und 356 sowie die ODER-Gatter 337, 347 und 357 umfaßt, dafür, daß nur die dem ersten Durchgang entsprechende Taktsignalphase als das Signal YCK gewählt werden kann. Wenn der "Schnappschuß" nur einen abfallenden Durchgang enthält, oder wenn die in den Flipflops gespeicherten Abtastwerte alle den Logikpegel "1" haben und damit anzeigen, daß kein Durchgang erfaßt wurde, wird die von dem Puffertor 212c gelieferte Taktsignalphase als das phasenabgeglichene Ausgangssignal YCK gewählt. Diese Auswahl wird mittels der Pseudo-Stufe 355 realisiert. Wenn schließlich der "Schnappschuß" keinerlei Durchgänge enthält, doch die in den verschiedenen Flipflops gespeicherten Werte alle den Logikpegel "0" haben, wird das Signal MCK durch die Wirkung von UND-Gattern 314 und 318 sowie eines Inverters 316 als das phasenabgeglichene Ausgangssignal YCK gewählt.
Es wird nun wieder auf Abb. 2 Bezug genommen. Das Signal YCK wird an die Takteingangsklemmen von drei in Reihe geschalteten Verzögerungselementen 216, 218 und 220 angelegt. Das Dateneingangssignal der ersten dieser Verzögerungsstufen, 216, ist das durch sechs Puffertore 214 verzögerte Signal MCB. Die Puffertore 214 verzögern das Signal MCB um eine Zeitdauer, die gleich der Verzögerung infolge der Ausbreitung durch die Signalphasenabgleichschaltung 210 plus einer Zeitdauer ist, die dafür benötigt wird, daß das Ausgangssignal der Schaltung 210 stabil wird. Diese Stabilisierungsdauer kann zum Beispiel gleich der maximalen Dauer der Signalausbreitung durch die Sperrschaltung sein. Die in Abb. 2 dargestellten sechs Puffertore 214 sind als Beispiel zu betrachten. Die verwendete genaue Anzahl hängt von der Anzahl der Stufen in der Abgleichschaltung 210 sowie von der Technik ab, mit der die Schaltung implementiert ist.
Die Verzögerungselemente 216, 218 und 220 verzögern jeweils die an ihre jeweiligen Eingangsanschlüsse angelegten Signale um eine Periode des Signals YCK. Das Ausgangssignal des Verzögerungselements 218 und eine invertierte Version des Ausgangssignals des Verzögerungselements 220 werden an jeweilige Eingangsanschlüsse eines UND-Gatters 224 angelegt. Das UND-Gatter 224 liefert ein Ausgangssignal HREF, welches mit dem Signal YCK synchronisiert ist, bezüglich des Signals MCB jedoch um eine Zeitdauer verzögert ist, welche so festgelegt ist, daß sie innerhalb der Auflösung der Signalphasenabgleichschaltung 210 liegt. Das bedeutet, daß Durchgänge des Signals HREF mit einer im wesentlichen feststehenden Verzögerung bezüglich der entsprechenden Durchgänge des Signals MCB erfolgen. Der maximale Fehler bei dieser Verzögerung ist die Verzögerung infolge des Signaldurchlaufs durch eines der Puffertore 212.
Wie in Abb. 1 dargestellt, werden die Signale YCK und HREF an die Taktübertragungsschaltung 146 angelegt, um das Signal DM und die Samples des Signals YA mit den Zeilenabtastsignalen abzugleichen, die verwendet werden, um das zweiteilige Signal wiederzugeben. Abb. 4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Taktübertragungsschaltung 146. Im Prinzip funktioniert die in Abb. 4 dargestellte Schaltung wie folgt. Samples des Signals YA werden aus einem Register 410 in Register 418, 416, 414 und 412 übertragen, nach einem Rotationsprinzip, synchron mit dem Haupttaktsignal MCK. Abtastwerte werden aus den Registern 418, 416, 414 und 412, also nach einem Rotationsprinzip, synchron mit dem Signal YCK gelesen. Diese Abtastwerte bilden die Signale DM' und YA'.
Im folgenden wird eine ausführlichere Beschreibung der in Abb. 4 dargestellten Schaltung gegeben. Das Signal MCB wird an einen Randdetektor 425 angelegt, welcher getaktete Verzögerungselemente 424 und 426, einen Inverter 428 und ein UND-Gatter 430 umfaßt. Das Ausgangssignal des Randdetektors 425 ist ein Impulssignal HM, welches mit einem ansteigenden Durchgang des Signals MCB synchronisiert ist. Das Signal HM wird an die Rückstelleingangsklemme eines Modulo-vier-Zählers 432 angelegt. Die Takteingangsklemme des Zählers 432 ist so geschaltet, daß er das Haupttaktsignal MCK empfängt. Das Ausgangssignal des Zählers 432 wird an einen Dekoder 434 angelegt. Der Dekoder 434 erzeugt ein Ausgangssignal mit dem Logikpegel "1", wenn der von dem Zähler 432 gelieferte Wert Null ist, andernfalls ein Ausgangssignal mit dem Logikpegel "0".
Das Ausgangssignal des Dekoders 434 ist ein Impuls, welcher nach jeweils vier Perioden des Signals MCK einmal erscheint und eine Impulsdauer besitzt, die im wesentlichen gleich einer Periode des Signals MCK ist. Dieses Signal wird an drei in Reihe geschaltete Verzögerungselemente 436, 438 und 440 angelegt. Jedes dieser Verzögerungselemente verzögert die an seinen Eingangsanschluß angelegten Signale um eine Periode seines Taktsignals MCK. Die Ausgangssignale des Dekoders 434 und der Verzögerungselemente 436, 438 und 440 werden an jeweilige Ladungseingangsanschlüsse der Register 418, 416, 414 und 412 angelegt.
Auf das von dem Dekoder 434 gelieferte Impulssignal ansprechend, wird das Register 418 in die Lage versetzt, einen Abtastwert der kombinierten Signale YA und DM aus dem Register 410 zu laden. Während der nächsten Periode des Signals MCK breitet sich das Impulssignal bis zur Ausgangsklemme des Verzörgerungselements 436 aus. Auf dieses Signal ansprechend, wird das Register 416 in die Lage versetzt, das nächstfolgende Sample der Signale YA und DM aus dem Register 410 zu laden. In der gleichen Weise werden die Register 414 und 412 in die Lage versetzt, die jeweils nächsten zwei Samples des kombinierten Signals YA und DM zu laden.
Das Lesen der Abtastwerte aus den Registern 412, 414, 416 und 418 wird durch einen Modulo-vier-Zähler 422 gesteuert. Der Zähler 422 wird durch das Signal HREF zurückgesetzt und durch das Signal YCK getaktet. Die vom Zähler 422 gelieferten Ausgangswerte werden an einen Multiplexer 420 angelegt, der die in den Registern 418, 416, 414 und 412 gespeicherten Werte sequentiell zum Eingangsanschluß eines Registers 442 durchläßt. Das Register 442 lädt einen neuen Wert jeweils in Reaktion auf das Signal YCK. Das von dem Register 442 gelieferte Ausgangssignal ist das abgeglichene und komprimierte Helligkeitssignal YA. Obwohl dieses Signal für jedes Bildzeilenintervall in jedem Teilbild des Hauptvideosignals geliefert wird, ist es nur während des Abschnitts der 69 Zeilenintervalle gültig, in denen das komprimierte Bild wiedergegeben wird.
Abb. 5 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches die Funktionsweise des Taktphasenschiebers 142 und der Taktübertragungsschaltung 146 veranschaulicht. Die Signale MCK und MCB werden an die Taktphasenschieberschaltung 142 angelegt. Der Schrägverzerrungsfehler zwischen den Beispielen der Signale MCK und MCB ist als das Zeitintervall T1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann das Zeitintervall T1 Werte besitzen, die zwischen 0 ns und 70 ns liegen.
Auf die Signale MCK und MCB ansprechend, erzeugt der Taktphasenschieber 142 das Taktsignal YCK, das mit dem Signal MCB abgeglichen ist, und folglich mit den Zeilenabtastsignalen, die verwendet werden, um das zweiteilige Bild auf der Katodenstrahlröhre 118 wiederzugeben. Der abfallende Durchgang 510 des Signals YCK besitzt eine im wesentlichen feste zeitliche Beziehung zu dem ansteigenden Durchgang des Signals MCB. Das Zeitintervall zwischen diesen zwei Durchgängen kann infolge der Verzögerung bei der Ausbreitung durch eines der Puffertore 212 von Zeile zu Zeile variieren. Der Durchgang 508 des Signals YCK ist seinem Nennwert nach mit dem ansteigenden Durchgang des Signals MCB abgeglichen, doch infolge von Verzögerungen bei der Signalausbreitung durch die Torschaltungen der Phasenabgleichschaltung 142 und durch die Sperrschaltung der Signalphasenabgleichschaltung 210 erfolgt der Durchgang 508 möglicherweise bei einer Zeile nicht im gleichen zeitlichen Verhältnis zum Signal MCB wie bei einer anderen.
Die Puffertore 214 wurden in den Phasenschieber 142 eingebaut, um diese Instabilität des Durchgangs 508 zu kompensieren. Diese Tore hindern das Signal MCB daran, sich zum Verzögerungselement 216 auszubreiten, bevor sich das Taktsignal YCK stabilisiert hat. Das Signal HREF, das vom Taktphasenschieber 142 aus dem verzögerten Signal MCB erzeugt wird, und das Taktsignal YCK besitzen gleichfalls im wesentlichen feste zeitliche Beziehungen zum Signal MCB. Das Zeitintervall T2 zwischen den ansteigenden Durchgängen der Signale MCB und HREF variiert maximal um die Dauer der Verzögerung bei der Ausbreitung durch eines der Puffertore 212. Bei der betrachteten Ausführungsform der Erfindung beträgt diese Verzögerung bei der Ausbreitung ungefähr 5 ns.
Die Signale MCK, MCB, YCK, HREF und YA werden an die Taktübertragungsschaltung 146 angelegt. Das Ausgangssignal der Schaltung 146 ist das phasenabgeglichene Helligkeitssignal YA' und das phasenabgeglichene Steuersignal DM' für den Multiplexer 114. Das Signal HM wird in der Taktübertragungsschaltung 146 intern erzeugt. Dieses Signal bewirkt den Beginn des Speicherns von Abtastwerten des Signals YA in die Register 412, 414, 416 und 418. Das Signal HREF bewirkt den Beginn des Abrufens von Abtastwerten aus diesen Registern. Wie in Abb. 5 dargestellt, wird das Signal HREF bezüglich des Signals HM um mehr als eine Periode des Signals MCK verzögert. Diese Verzögerung gewährleistet, daß die in den Registern 412, 414, 416 und 418 gespeicherten Abtastwerte gültig sind, wenn sie, gesteuert durch den Zähler 422, gelesen werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird diese Verzögerung um eine Taktperiode zwischen den Signalen HREF und HM durch das Verzögerungselement 436 der in Abb. 4 dargestellten Taktübertragungsschaltung bewirkt.
Da die Signale HREF und YCK mit den Zeilenabtastsignalen abgeglichen sind, die verwendet werden, um das zweiteilige Bild zu erzeugen, werden vertikale Linien in dem eingeblendeten Bild, einschließlich der Bildränder, mit einem wesentlich geringeren Verzerrungsfehler wiedergegeben, als es bei Verwendung der Signale HM und MCk der Fall wäre. Die Schrägverzerrungsfehler, die mit dem Abtasten des Hilfssignals synchron mit dem Signal MCK zusammenhängen, sind nur an vertikalen oder nahezu vertikalen Linien im Bild sichtbar. Diese Fehler sind im allgemeinen weniger wahrnehmbar, als Schrägverzerrungsfehler am Rand des komprimierten Bildes, welche hauptsächlich durch momentane Phasenunterschiede zwischen dem Systemtaktsignal und den Zeilenabtastsignalen hervorgerufen werden.
Obwohl die Erfindung anhand einer als Beispiel dienenden Ausführungsform beschrieben wurde, ist es denkbar, daß sie wie oben umrissen, jedoch mit Modifikationen innerhalb des Rahmens der beiliegenden Erfindungsansprüche realisiert werden kann. Falls zum Beispiel die Erfindung unter den Bedingungen eines Videokassettenrecorders (VCR) eingesetzt wird, stehen Austastsignale nominell nicht zur Verfügung. In diesem Beispiel können Signale, die aus den Vertikal- und Zeilensynchronisationssignalen MHS und MVS abgeleitet werden, anstelle des Signals MCB verwendet werden. Es ist ferner denkbar, daß das Hilfseingangssignal die Form eines Bauelements haben kann, unter Verzicht auf die Schaltung 128. Weiterhin kann ein System so gestaltet sein, daß Haupt- und Hilfs- Basisband-Helligkeits- und Chrominanzkomponenten am Multiplexer 114 kombiniert werden; in diesem Falle kann das Haupttaktsignal aus einer anderen Quelle als dem Haupt-Video-Farbreferenzsynchronisationssignal abgeleitet werden, d. h. aus dem Farbreferenzsignal des Hilfssignals oder dem Hilfs-Zeilensynchronisationssignal usw. In einem System für die Wiedergabe von zwei Bildern nebeneinander kann auf die Unterabtastungs- und Interpolationselemente des als Beispiel betrachteten Systems verzichtet werden, und/oder es kann auf die Sample-Formatierungs-Elemente verzichtet werden, wobei die Signalkomponenten in getrennten Bereichen des Speichers gespeichert werden.
Es sollte weiterhin berücksichtigt werden, daß bei einer Anordnung, wo das Hilfsbild für die Wiedergabe nicht komprimiert, sondern möglicherweise nur beschnitten wird, wie bei einer Wiedergabe von Bildern nebeneinander, das Hilfssignal in der zusammengesetzten Form abgetastet und gespeichert werden kann. Nachdem das Signal aus dem Speicher abgerufen worden ist, kann es in Komponentenform zerlegt werden, zwecks Abgleich der Helligkeitskomponente und Synchronisation des Hilfs-Farbträgers mit dem Hauptvideo- Farbträger.

Claims

1. Vorrichtung, welche eine Quelle eines Hauptvideosignals, das eine Zeilensynchronisationssignalkomponente besitzt, und Speichermittel für das Speichern von Abtastwerten, die ein zweites Videosignal repräsentieren, umfaßt, für die Synchronisation der Abtastwerte des besagten zweiten Videosignals mit Werten in besagtem Hauptvideosignal, bestehend aus: Mitteln (140) für die Bereitstellung eines Taktsignals; Mitteln (132) für das Abrufen der besagten Abtastwerte aus den besagten Speichermitteln (136) synchron mit besagtem Taktsignal; gekennzeichnet durch Mittel (142) zum Verschieben der Phase des besagten Taktsignals (MCK) zwecks Erzeugung eines phasenverschobenen Taktsignals (YCK), das im wesentlichen mit besagtem Zeilensynchronisationssignal abgeglichen ist; wobei besagtes Taktphasenverschiebungsmittel weiterhin umfaßt; Mittel (216-220) für die Verzögerung des besagten Zeilensynchronisationssignals um eine Zeitdauer, die kleiner ist als eine Periode des besagten Taktsignals; und Mittel (222, 224), die auf besagtes phasenabgeglichenes Taktsignal (YCK) und besagtes verzögertes Zeilensynchronisationssignal ansprechen, für die Erzeugung eines Referenzsignals (HREF), welches um eine Zeitdauer verzögert ist, die im wesentlichen gleich einer vorgegebenen Zeitdauer ist, welche sich auf den vorgegebenen Durchgang des besagten Zeilensynchronisationssignals bezieht, und Taktübertragungsmittel (146), die auf besagtes phasenver-schobenes Taktsignal (YCK) und besagtes Referenzsignal (HREF) ansprechen, zur Bereitstellung der besagten, aus dem besagten Speichermittel abgerufenen Abtastwerte synchron mit besagtem phasenververschobenem Taktsignal (YCK).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das besagte Hauptvideosignal eine Farbreferenzsynchronisationssignalkomponente umfaßt, und wobei das Mittel (140) für die Bereitstellung des besagten Taktsignals Mittel für die Phasenkopplung des besagten Taktsignals an besagtes Farbreferenzsynchronisationssignal umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei besagtes Taktphasenverschiebungsmittel umfaßt: Mittel (212), die, auf besagtes Taktsignal ansprechend, eine Vielzahl von Taktphasensignalen erzeugen, wobei jedes Signal aus der besagten Vielzahl von Taktphasensignalen eine jeweils andere Phasenbeziehung zu besagtem Taktsignal besitzt; und Signalphasenableichmittel (210), die so geschaltet sind, daß sie besagtes Zeilensynchronisationssignal empfangen, für die Auswahl eines Signals aus der besagten Vielzahl von Phasensignalen als besagtes phasenabgeglichenes Taktsignal, wobei das besagte gewählte Phasensignal einen Durchgang besitzt, welcher im wesentlichen gleichzeitig mit einem vorgegebenen Durchgang des besagten Zeilensynchronisationssignals erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei besagtes Taktsignal zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand wechselt und besagtes Signalphasenabgleichmittel umfaßt: Mittel (310-340), die ' auf den vorgegebenen Durchgang des besagten Zeilensynchronisationssignals ansprechen, für das Speichern von Abtastwerten, welche jeweils die momentanen Zustände der besagten Vielzahl von Taktphasensignalen repräsentieren; Mittel (334, 338, 360), die auf einen der besagten gespeicherten Abtastwerte, der sich im besagten ersten Zustand befindet, und einen unmittelbar nachfolgenden gespeicherten Abtastwert, der sich im besagten zweiten Zustand befindet, ansprechen, für die Wahl des dem besagten nächsten nachfolgenden Abtastwert entsprechenden Taktphasensignals als besagtes phasenabgeglichenes Taktsignal.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die besagte Signalphasenabgleichschaltung weiterhin Mittel (314, 318, 336, 346, 337, 347, 356, 357, 355) für die Auswahl eines ersten vorgegebenen Taktphasensignals aus den besagten Taktphasensignalen als besagtes phasenabgeglichenes Taktsignal enthält, wenn sich alle besagten gespeicherten Abtastwerte im besagten ersten Zustand befinden, und für die Auswahl eines zweiten vorgegebenen Taktphasensignals aus den besagten Taktphasensignalen als besagtes phasenabgeglichenes Taktsignal, wenn sich alle besagten gespeicherten Abtastwerte im besagten zweiten Zustand befinden.

Begriffe zu den Abbildungen

Abb. 1

110 HAUPTTUNER

112 SEPARATOR-SYNCHRONISATOR

113 ABLENKSCHALTUNG

114 MULTIPLEXER

116 ANALOGDEKODER UND MATRIX

120 BILD-IN-BILD-EINBLENDSCHALTUNG

122 HILFSTUNER

124 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER

126 HILFS-ZEITGEBER

128 Y/C-SEPARATOR UND CHROMINANZSIGNALDEMODULATOR

130 SAMPLE-FORMATIERER

132 PUFFER

134 SPEICHERADRESSENGENERATOR

136 SPEICHER

138 SAMPLE-FORMATIERER

140 PHASE-LOCKED-LOOP-SCHALTUNG

142 TAKTPHASENSCHIEBER

146 TAKTÜBERTRAGUNG

148 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER

150 CHROMINANZSIGNALKODIERER

152 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER

Abb. 1a

160 FREQUENZTEILER + 6

162 ZÄHLER

164 DEKODER 19

166 DEKODER 127

Abb. 2

TAKTPHASENSCHIEBER 142

1) SIGNALPHASENABGLEICHSCHALTUNG

2) MHS ODER MCB

Abb. 3

SIGNALPHASENABGLEICHSCHALTUNG 210

Abb. 4

TAKTÜBERTRAGUNGSSCHALTUNG 146

410 REGISTER

412 REGISTER

414 REGISTER

416 REGISTER

418 REGISTER

420 MULTIPLEXER

422 MODULO-4-ZÄHLER

432 MODULO-4-ZÄHLER

434 DEKODER

442 REGISTER