DE951730C - Verfahren zur Fernsynchronisierung von Bildaufnahmegeraeten - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 31. OKTOBER 1956

R13106 VIII a j 21 a*

Albert Feyzeau, Paris

ist als Erfinder genannt worden

(R.B.V.-R.I.),Paris

Die Erfindung betrifft ein Verfahren'zur Fernsynchronisierung einer oder mehrerer Fünksignal-SendeStationen, insbesondere Bildaufnähmegeräte, von einer Hauptstation aus. Sie läßt sich bei jeder beliebigen Übertragungsart und insbesondere auch dann, wenn eine oder mehrere Stationen in bezug auf die Hauptstation beweglich sind, anwenden.

Die Erfindung kennzeichnet sich durch die Verwendung einer (festen Hilfsvorrichtung, die ebenso viele Schwingungserzeuger, Empfänger und Phasenvergleichseinrichtungen enthält, wie Unterstationen vorhanden sind, wobei jeder Schwingungserzeuger der ihm zugeordneten Unterstation ein Steuersignal in Form einer Sinusschwingung liefert, deren Frequenz einem Bruchteil der Wiederkehrfrequenz einer der periodischen Komponenten des von dem Aufnahmegerät gelieferten Fernsehsignals gleich ist₃ während der zugeordnete Empfänger das von der entsprechenden Unterstation gelieferte vollständige Fernsehsignal sowie das von der Hauptstation ausgesandte Signal aufnimmt und der entsprechenden Phasenvergleichseinrichtung zuführt, welche die Phase des Schwingungserzeugers derart steuert, daß der gemessene Phasenunterschied verschwindet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung ist jedem Schwingungserzeuger eine eigene Frequenz zugeteilt. Auf diese Weise wird stets ein exakter Gleichlauf aller Unterstationen mit der Hauptstation erreicht, wobei die letztere ohne weiteres ebenfalls beweglich sein und beliebige Phasenschwankungen aufweisen kann. Die Phasenunterschiede, die sich durch die verschiedene Entfernung zwischen den einzelnen Unterstationen und to der Hauptstation und die dadurch bedingten Lauf-. Zeitunterschiede ergeben, werden dabei automatisch berücksichtigt. Infolgedessen ist der Übergang von einem Bild zum anderen unter Erhaltung des Gleichlaufs ohne weiteres möglich. t5 Es ist bereits ein Verfahren zur Sychronisierung zwischen Fernsehsender und' Fernsehempfänger vorgeschlagen worden, das auf der Verwendung möglichst frequenzkonstanter Oszillatoren (Quarze) im Empfänger beruht, so daß die übliche Synchroao nisierung zu Beginn jeder Zeile wegfallen und durch eine Synchronisierung zu Beginn jedes Bildes ersetzt werden kann. Es fehlt hier aber vollkommen das wesentliche Merkmal der Erfindung, daß die Phasenzustände der einzelnen Empfänger rückgemeldet und in einheitlicher Weise korrigiert werden. Nur so ist ein Übergang von einem Übertragungswagen auf den anderen ohne jede Schwierigkeit zu bewerkstelligen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist

Fig. ι eine schematische Darstellung der Unterstation und der Hauptstation und der zürn Arbeiten der Erfindung notwendigen Verbindungen, Fig. 2 eine mögliche Ausführungsart einer Hauptstation, und

Fig. 3 zeigt die Teile einer Unterstation, die zur Frequenzkontrolle gemäß der Erfindung dienen.

Zur Vereinfachung ist in Fig. ι eine Hauptstation P und eine einzige Unterstation dargestellt, die schematisch in Form eines Fahrzeugs 1 gezeigt ist, um daran zu erinnern, daß diese Station beweglich sein kann. Jedoch kann mit einer Station P eine Anzahl von wie 1 gebauten Stationen verknüpft sein, die in bezug auf P ortsfest oder beweglich sind, und die beweglichen Stationen können auf irgendeinem Fahrzeug angebracht sein.

Gemäß der Erfindung wird ein Hilfsgerät A verwendet, das einen Erzeuger sinusförmiger Hilfs-So schwingungen 0' mit verhältnismäßig niedriger Frequenz von beispielsweise einigen Kilohertz aufweist. Dieser ist in an sich bekannter Weise stabilisiert. Er moduliert, beispielsweise' der Amplitude nach, einen Hilfssender A'. Die Trägerfrequenz des Senders A' sowie seine Leistung sind so gewählt, daß die Verbindung zwischen A und der Station 1 oder den wie 1 gebauten verschiedenen einzelnen Stationen gesichert ist. Diese Daten werden für jeden Fall unter Berücksichtigung der Ausbreitungsbedingungen der Hertzschen Wellen festgelegt. In der Unterstation 1 richtet ein Hilfsempfänger des von A' ausgesandte Signal gleich. Die sich hieraus ergebende sinusförmige Schwingung dient, wie beispielsweise an Hand der Fig. 3 weiter unten näher beschrieben, zur Steuerung der Frequenz des 6j örtlichen Gleichlaufimpulserzeugers. Die Station 1 sendet ihrerseits ein zusammengesetztes Fernsehsignal aus, das durch einen in dem Gerät A öefindlichen Hilfsempfänger empfangen und gleichgerichtet wird. Dieser Empfänger nimmt ferner das von der Hauptstation P ausgesandte Signal auf und bewirkt für beide Signale die Trennung zwischen den Gleichlaufimpulsen und den Bildsignalen. Die Gleichlaufimpulse der beiden Signale speisen ein Phasenvergleichsgerät C, das die Phase des Sinus-Schwingungserzeugers 0' steuert. Beispielsweise geschieht dies durch Einführung eines kleinen veränderlichen Kondensators in den Abstimmkreis dieses Oszillators, der von einem in solchem Sinn gespeisten Servomotor gesteuert wird, daß der Phasenunterschied zwischen den beiden Impulsen gegen Null strebt.

Gewisse in Fig. 1 dargestellte Elemente können zusammengefaßt werden, um den Umfang des nur zur Steuerung dienenden Gerätes A herabzusetzen. Insbesondere kann man darauf, ausgehen, die Frequenz und die Phase der Gleichlaufsignale aller Aufnahmegeräte und Studios der Frequenz und Phase einer Hauptsteuereinrichtung zu unterwerfen, die sich in der Zentrale befindet, wo die Wiederverteilung der Signale auf verschiedene Sender vor sich geht. Unter diesen Umständen sind der Hilfssender A' und der vom Phasenvergleichsgerät C gesteuerte Hilfsoszillator 0' in der Verteilungszentrale aufgestellt. C ist dann unmittelbar mit der Quelle des Steuersignals verbunden, die vom Oszillator 0' selbst synchronisiert werden kann. Der Kontrollempfänger R, der die Gleichrichtung und Abtrennung der Gleichlaufsignale bewirkt, kann der Empfänger der Zentrale sein, der normalerweise ιοί zur Gleichrichtung der Signale zwecks Entzerrung und zur Selektiwerstärkung der Bildsignale und der Gleichlaufsignale dient, bevor sie auf einen Sender gegeben werden.

Wenn man, wie in Fig. 2 dargestellt, über meh- ioj rere Unterstationen verfügt, muß für jede Unterstation eine Betriebsverbindung von der in Fig. 1 dargestellten Art vorgesehen werden, d. h., man benötigt ebensoviel Oszillatoren 0', Phasenvergleichsgeräte C und Hilfssender Ä, wie Betriebskanäle vorhanden sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsart der 'Erfindung werden die Frequenzen der verschiedenen Hilfssender A' so unterschiedlich gewählt, daß die Selektion in den Unterstationen leicht bewirkt werden kann, indem ein 11, auf die Frequenz des betreffenden Betriebskanals abgestimmter Hilfsempfänger verwendet wird. Unter diesen Umständen kann man in den verschiedenen Kanälen übereinstimmende Oszillatoren O' verwenden, jedoch muß für jeden Kanal eiri eigener ta Oszillator vorgesehen sein, weil seine Phase in jedem Augenblick den Phasenfehler der Unterstation, der er allein zugeordnet ist, kennzeichnen muß.

In Fig. 2 sind dieselben Bezugszeichen wie in ia Fig. ι verwendet, um identische Elemente zu be-

zeichnen, wobei jeder Kanal mit einem verschiedenen Index ausgezeichnet wurde, der der Ordnungszahl der mit ihm verknüpften Unterstation entspricht. Bei dieser Ausführungsart wird die HauptstationP durch einen der Hilfsoszillatoren, beispielsweise O₁, synchronisiert.

Gemäß einer vereinfachten Abänderung der Erfindung kann man die verschiedenen Phasenvergleichsgeräte einerseits mit Gleichlaufimpulsen der j verschiedenen Unterstationen, andererseits mit dem Oszillator O₁' synchronisierten Impulsen speisen, weil die Frequenzen dieser beiden Geräte in harmonischer Beziehung stehen. Wenn man jedoch eine erhöhte Betriebssicherheit erreichen will, ist es ; vorzuziehen, die Gleichlaufimpulse der Unterstationen mit denjenigen der Hauptstation P zu vergleichen. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind direkte Verbindungen zwischen O₁ und den Vergleichseinrichtungen C₁, C₂, C₃ gezeichnet. Die von den ) Kontrollempfängern R₁, R₂, R₃ gleichgerichteten Signale speisen ferner die Betriebszentrale D, die ihrerseits den Modulator M des Senders E steuert. Offenbar ist die Anzahl der Unterstationen nicht auf drei beschränkt, und die Betriebszentrale D kann auch mehrere Sender steuern, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen.

Im vorhergehenden wurden die Betriebsverbindungen zwischen den verschiedenen Unterstationen und den Kontrollzentren durch Antennen verdeut-( licht, jedoch kann die Erfindung ebensogut angewendet werden, wenn einige (oder alle) dieser Verbindungen mittels Kabel oder irgendeinem anderen bekannten Verfahren vorgenommen werden.

In Fig. 3 sind schematisch die verschiedenen ι Elemente dargestellt, die zur Erzeugung der Gleichlaufimpulse in irgendeiner Unterstation dienen. Eine Einzelbeschreibung der verschiedenen dem Fachmann an sich bekannten Elemente erübrigt sich: Bei R₁ ist der Kontrollempfänger dargestellt, der auf die Frequenz des Hilfssenders A₁ des ihm zugeordneten Dienstkanals abgestimmt ist. R₁ empfängt die vom Oszillator O₁ gelieferten sinusförmigen Schwingungen. Dieses Signal speist Frequenzvervielfachungsstuifen X₁ die so gebaut sind, daß sie ein Bezugssignal liefern, dessen Frequenz ein gerades Vielfaches (oder Bruchteil) der Zeilenabtastfrequenz der betrachteten Anordnung ist. Die den Vervielfacher X bildenden Stufen haben beispielsweise abgestimmte Schwingkreise oder irgendeine andere bekannte Bauart. Infolge der Frequenzvervielfachung mit einem ziemlich großen Faktor, die in jedem Betriebskanal vor sich geht, kann die erreichte Genauigkeit sehr groß sein, da eine sehr geringe Phasenverschiebung der sinusförmigen Schwingung sich in eine erhebliche Phasenverschiebung der ausgesandten Welle umsetzt, weil sie mit demselben Faktor multipliziert ist. Bei einer Ausführung der Erfindung wurde für in bezug auf eine feste Station bewegliche Stationen eine Phasenstabilisierung erreicht, die einen geringeren Fehler als i° 40' ergab. Die so erzeugte Signalfrequenz wird in F mit derjenigen einer Harmonischen oder einer Subharmonischen des vom Oszillator B ausgehenden Signals verglichen. Der Oszillator B steuert den Zeilengleichlaufimpuls-Erzeuger G. Die Stufe F ist ein Diskriminator in der für Frequenzmodulationen allgemein verwendeten Bauart, beispielsweise ein Gegentaktdiskriminator in Seeley-Schaltung. Das von F gelieferte Fehlersignal wird dem Generator B an einem geeigneten Punkt wieder derart zugeführt, daß es die Schwingungsfrequenz auf diejenige des einfallenden Signals festlegt. Hierzu kann beispielsweise eine Reaktanzröhre verwendet werden.

Nach einer bevorzugten Ausfühxungsart liefern der Frequenzvervielfacher X und der Oszillator B Schwingungen, deren Frequenz gleich dem Doppelten der Zeilenabtastfrequenz ist.

Nach einer bevorzugten Abänderung der Erfindung enthält das vom Generator G gelieferte Gleichlauf signal benachbarte, sogenannte Unterdrückungsoder Schwärzungssignale, deren Pegel nicht wie gewöhnlich gleich demjenigen eines schwarzen Punktes des Bildsignals ist, sondern etwas unterhalb dieses Wertes liegt, um die Trennung der Bildsignale und der Gleichlaufsignale in Hinsicht auf den Phasenvergleich in der HilfsStation zu erleichtern. Die bevorzugte Impulsform ist auf dem zwischen der Mischstufe ff, die die Überlagerung der vcn G ausgehenden Impulse über die vom Bildkanal go gelieferten Bildsignale bewirkt, und dem mit dem Gerät verknüpften Sender I eingeschalteten Diagramm angedeutet.

Im vorhergehenden wurden stets Sender erwähnt wie etwa I, jedoch können gewisse Verbindüngen ebensogut durch Trägerstrom oder unmittelbar durch Kabel hergestellt werden.

Wenn die Erfindung auf eine andere Verbindungsart angewendet wird, wirkt die Synchronisierung durch die von den Oszillatoren O' ausgehende Sinusschwingung auf irgendeinen Teil des Signals, der sich periodisch identisch mit sich selbst wiederholt, wobei seine Art keine Rolle spielt. .

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I.Verfahren zur Fernsynchronisierung mehrererf ester oder beweglicher Bildaufnahmegeräte mit einer Hauptstation, gekennzeichnet durch die Verwendung einer festen Hilfsvorrichtung (A), die ebenso viele Schwingungserzeuger (0'), Empfänger (R) und Phasenvergleichseinrichtungen (C) enthält, wie Unterstationen vorhanden sind, wobei jeder Schwingungserzeuger der ihm zugeordneten Unterstation ein Steuersignal in Form einer Sinusschwingung liefert, deren Frequenz einem Bruchteil der Wiederkehrfrequenz einer der periodischen Komponenten des iao von dem Aufnahmegerät, gelieferten Fernsehsignals gleich ist, während der zugeordnete Empfänger das von der entsprechenden Unterstation gelieferte vollständige 'Fernsehsignal sowie das von der Hauptstation ausgesandte Signal aufnimmt und der entsprechenden Pha-

   senvergleichseinrichtung zuführt, welche die Phase des Schwingungserzeugers derart steuert, «daß der gemessene Phasenunterschied verschwindet.

   2, Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenvergleich zwischen den wiederkehrenden Komponenten des von der Unterstation gelieferten Signals und derselben Komponente des von der Hauptstation gelieferten Signals vorgenommen wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wiederkehrenden Komponenten durch die Zeilengleichlaufimpulse gegebildet werden.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schwingungserzeuger eine eigene Frequenz zugeteilt ist.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Üie Hilfsvorrichtung mit der Hauptstation vereinigt ist.

   Hierzu i Blatt Zeichnungen

   509 700/334 3. 56 (609 667 10.56)