DK163399B - Tidssekventielt fjernsyns-overfoeringssystem, navnlig til en videorecorder - Google Patents

Description

i

DK 163399 B

Opfindelsen angår et tidssekventielt overføringssystem ifølge den indledende del af krav 1.

Ved optegning af et farvefjernsynssignal med et magnetbåndsapparat er det kendt (radio mentor elektronik 1973, side 343-345) at 5 optegne luminanssignalet ved frekvensmodulation af en billedbære-bølge og farvesignalerne med en farvebærebølge, som ligger under det af bi 11 edbærebølgen optagne frekvensspektrum. Til dette formål bliver frekvensen af den kvadraturmodulerede farvebærebølge på 4,43 MHz nedsat til en værdi af størrelsesordenen 0,63 MHz og ved gengi -10 velsen igen tilsvarende omsat tilbage til værdien på 4,43 MHz.

Denne form for optegning har den ulempe, at der på grund af ulineariteter i optegningsbæreren optræder en krydstale mellem luminanssignalet og farvebærebølgen. For at holde en påvirkning af luminanssignalet fra farvebærebølgen lille skal amplituden af 15 farvebærebølgen nedsættes betydeligt i forhold til amplituden af bi 11 edbærebølgen, hvorved støjafstanden ved farvegengivelsen bliver formindsket.

Det er også kendt (DE-PS 20 56 684) at komprimere luminanssignalet og farvesignalet tidsmæssigt, at optegne dem tidsmæssigt efter 20 hinanden under en linievarighed og at ekspandere dem tidsmæssigt ved gengivelsen og igen at bringe dem til rådighed samtidig. Farvesignalet optager da f.eks. ca. 20% og luminanssignalet 80% af liniefremløbstiden. Da luminanssignal og farvesignal ved denne løsning aldrig er optegnet samtidigt, men tidsmæssigt efter hinan-25 den, bliver krydstale mellem disse signaler med sikkerhed undgået.

Desuden kan udstyringsområdet for optegningsbæreren udnyttes fuldt for begge signaler.

Ved en under navnet "Timepiex" kendt optegningsmetode af denne art (Fernseh- und Kino-Technik 1983, nr. 5, side 187-196, navnlig 30 side 193-194) bliver der skiftevis i en linie efter liniesynkroniseringsimpulsen først overført det tidskomprimerede farvedifferens-signal (B-Y) og derefter det tidskomprimerede luminanssignal Y og i den næste linie først det tidskomprimerede farvedifferenssignal (R-Y) og det tidskomprimerede luminanssignal Y. Tidskompressionen 35 ved optagelsen og tidsekspansionen ved gengivelsen sker her med taktstyrede lagre, hvori signaler indlæses med en første takt, og tilsvarende tidskompressionen og tidsekspansionen udlæses igen med en anden takt.

Ved et sådant system bliver farvedifferenssignalet og

DK 163399 B

2 luminanssignalet ved gengivelsen af hvert i en linie igen tidsmæssigt ekspanderet til længden af liniefremløbstiden og bragt til rådighed samtidig for billedgengivelsen.

Det har i praksis vist sig, at der ved gengivelsen optræder 5 tidsmæssige forskydninger mellem luminanssignalet og farvediffe-renssignalet, som fører til forfalskninger ved farvegengivelsen. €n forskydning mellem de to signaler på 1 /is betyder på en billedskærm med en bi 11 eddi agonal på 65 cm allerede en forskydning af størrelsesordenen 10 mm, hvorved der navnlig ved lodrette kanter kan 10 optræde stærke farvetonefejl og såkaldte farveudtværinger.

Ved den tidssekventielle overføring af de tidsmæssigt komprimerede signaler kan der ved gengivelsen også optræde yderligere fejl som fase-, amplitude- og/eller gruppeløbetidsforskelle mellem de to signal er.

15 Det er ganske vist muligt at indstille en gengivekobling for hver, således at de to for gengivelsen krævede signaler, f.eks. luminanssignalet og farvedifferenssignalet, står i det rigtige forhold til hinanden, dvs. navnlig tidsmæssigt stemmer overens og har det rigtige amplitudeforhold. Ved gengivelsen med et andet 20 gengiveapparat eller efter en overspilning ved et optegningssystem er denne overensstemmelse imidlertid ikke længere tilsikret.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at videreudforme det beskrevne tidssekventielle system således, at de nævnte afvigelser mellem de to signaler, navnlig med hensyn til tidsmæssig 25 beliggenhed, amplitude og fase undgås ved gengivelsen.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved de i krav l's kendetegnende del angivne foranstaltninger. Fordelagtige videreudformninger af opfindelsen er angivet i underkravene.

Opfindelsen beror på følgende overvejelse. De to ens signaler i 30 de to signalveje står på sendesiden i et defineret forhold til hinanden, navnlig med hensyn til tidsmæssig beliggenhed og amplitude. Fortrinsvis er de to markeringssignaler identiske, idet f.eks. det første signal til de fastlagte tidspunkter foruden sin egen signalvej gennemløber signalvejen for det andet signal. Alle ved 35 tidskompressionen, overføringen og tidsekspansionen optrædende fejl indvirker derfor også på markeringssignalerne, idet disse f.eks. ved gengivelsen har en tidsmæssig forskydning i forhold til hinanden. På modtagesiden kan der altså ved sammenligning af markeringssignalerne fås et korrektionssignal, som angiver ved overføringen opståede

DK 163399 B

3 fejl. Med dette korrektionssignal kan de optrædende fejl så ved indvirkning på det første signal eller det andet signal undgås på modtagesiden.

Opfindelsen er særlig fordelagtigt anvendelig ved overføring 5 eller optegning af et farvefjernsynssignal efter den nævnte Timeplex-optegningsmetode. Der bliver her gået ud fra følgende overvejelser og erkendelser:

Ved tidsekspansionen ved gengivelsen er alle impulser afhængige af forflanken af liniesynkroniseringsimpulsen. Da kompressionsfak-10 toren for luminanssignalet og synkroniseringssignalet er ens, bliver tolerancer og tidsforskydninger ved gengivelsen automatisk udlignet ved en videooptager. Farvesignalet derimod gennemløber en herfra afvigende signalvej. På grund af den højere kompressions- og ekspansionsfaktor gør tidsmæssige afvigelser sig væsentligt stærkere 15 mærkbare end i vejen for luminanssignalet. Når der mellem optagelse og gengivelse optræder en tidsfejl, vil denne optræde forstørret for farvesignalet og ekspansionsfaktoren.

Ved en udførelsesform ifølge opfindelsen bliver et fastlagt tidspunkt for en linie bevidst tildelt en markeringsimpuls i vejen 20 for luminanssignalet og farvesignalet. Alle tidsforskydninger mellem luminanssignalet og farvesignalet ved gengivelsen indvirker da også på den tidsmæssige beliggenhed af disse to markeringsimpulser. Ved evaluering af den tidsmæssige beliggenhed af de to markeringsimpulser i forhold til hinanden, dvs. afvigelsen af denne tidsmæssige 25 beliggenhed fra en ved optagelsen forud given ønsket værdi, kan der således fås en indstillingsstørrelse, der angiver størrelsen af den mellem luminanssignalet og farvesignalet optrædende tidsforskydning.

Med denne indstillingsstørrelse kan et af de to signaler dermed forskydes tidsmæssigt således, at markeringsimpulserne og dermed 30 nødvendigvis også luminanssignalet og farvesignalet hver for sig stemmer overens i deres tidsmæssige beliggenhed i en linie.

Markerings impulsen kan have forskellige former, da den i det væsentlige kun skal markere et bestemt tidspunkt for en linie. Fortrinsvis er markeringsimpulsen et såkaldt sort/hvidt-spring for at 35 udnytte det fulde udstyringsområde. Markeringsimpulsen kan også bestå af flere efter hinanden følgende enkeltimpulser. Ved gengivelsen sker sammenligningen af den tidsmæssige beliggenhed mellem den n'te impuls i luminanssignalvejen og den n'te impuls i farvesignalvejen. Som markeringsimpuls kan der også anvendes en allerede

DK 163399 B

4 i signalet værende impuls, f.eks. liniesynkroniseringsimpulsen.

Denne skal da yderligere tilføjes farvesignalet. Som markeringsimpuls kan også anvendes den i vejen for farvesignalet værende impuls for den akromatiske værdi, der ligeledes har en bestemt beliggenhed 5 i forhold til linieperioden og med sin amplitude angiver den akromatiske værdi,, dvs. (R-Y) = 0 og (B-Y) * 0 og med sin varighed identificerer det pågældende farvedifferenssignal, dvs. B-Y eller R-Y.

Det er også muligt at indkoble signalet for den første signal-10 vej, dvs. luminanssignalet Y i den anden signalvej for farvesignalet C, hvorpå der på modtagersiden ud fra signalforskellen mellem de to kanaler afledes et korrektionssignal.

Overføringen af markeringsimpulserne sker fortrinsvis under vertikal siukkemellemrummet i området for prøvelinierne, f.eks. i 15 linierne 17 og 18 samt i linierne 330 og 331. I og for sig er det tilstrækkeligt, når markeringsimpulsen i de to signalveje kun overføres i én linie. Fortrinsvis bliver markeringsimpulserne i begge signalveje overført i to på hinanden følgende linier, fordi . luminanssignalet fra linien n-1 og farvedifferenssignalet fra linien 20 n optræder samtidigt på grund af Timepiex-systemets egenart ved gengivelsen.

Det er tilstrækkeligt, når markeringsimpulserne overføres periodisk i en større afstand, fordi det ved forskydningen af signalerne drejer sig om en relativt langsom fejl. Den opnåede 25 indstillingsstørrelse for korrektionen ved gengivelsen ændrer sig i praksis relativt langsomt. Fortrinsvis sker overføringen af markeringsimpulserne hver gang ved begyndelsen af en halvlinie, så at der ved gengivelsen fra halvbillede til halvbillede sker en måling af den tidsmæssige afvigelse mellem luminanssignal og farvesignal, i 30 givet fald en ændring af indstillingsstørrelsen og en formindskelse af den tidsmæssige afvigelse.

Indstillingsstørrelsen bevirker ved gengivelsen i princippet en tidsmæssig forskydning af det ene af de to signaler. Den kan f.eks. styre en i vejen for signalet liggende elektronisk styrbar løbe-35 tidsledning.

Fortrinsvis bliver indstillingsstørrelsen anvendt til forskydning af læsetakten fra det til tidsekspansionen tjenende lager, fordi denne læsetakt bestemmer den tidsmæssige beliggenhed af de i tid ekspanderede signaler. De i forvejen for tidsekspansionen

DK 163399 B

5 nødvendige lagre kan altså ved en ekstra styring udnyttes til ændring af den tidsmæssige beliggenhed af det ene af de to signaler.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen i forbindelse med et eksempel på optegning af et Time-5 plex-signal.

På tegningen viser fig. 1 et forenklet blokdiagram for optagelsen og gengivelsen, fig. 2 kurver til forklaring af virkemåden af blokdiagrammet 10 i fig. 1, fig. 3 et udvidet blokdiagram for optagesiden og fig. 4 et udvidet blokdiagram for gengivesiden.

I fig. 1 bliver luminanssignalet Y fra en klemme 1 over et additionstrin 2 ført til en tidskompressor 3, som komprimerer 15 luminanssignalet (BAS-signal) med faktoren 0,8, altså til 80% af dets oprindelige varighed. Det således tidskomprimerede luminanssignal bliver tilført en omskifter 4. Farvesignalet C indeholdende fra linie til linie skiftevis farvedifferenssignalet B-Y og R-Y bliver fra en klemme 5 over et additionstrin 6 ført til 20 en tidskompressor 7, som komprimerer farvesignalet med faktoren 0,2, dvs. til 20% af dets oprindelige varighed. Dette komprimerede farvesignal C tilføres den anden indgang på omskifteren 4.

Med synkroniseringsimpulserne S fra luminanssignalet Y synkroniseres en Timepi ex-tids-styrekobling 8. Denne styrer over en led-25 ning 9 omskifteren 4 på Timepi ex-systemets måde, således at de tidskomprimerede signaler Y og C optegnes på en videooptager 10 tidsmæssigt efter hinanden i hver sin linie.

Synkroniseringsimpulserne S styrer desuden et impulstrin 11, som indeholder en tæller og en tastimpulsgenerator. Trinnet 11 30 frembringer i linierne 17 og 18 samt 330 og 331 markerings impulser 12,13, der i additionstrinnene 2,6 tilføres signalerne Y og C.

Markeringsimpulserne 12,13 har en fastlagt beliggenhed i forhold til linieperioden.

Ved gengivelsen bliver signalet Y tilført en tidsekspander 16 35 og signalet C tilført en tidsekspander 17 med en omskifter 14, som svarende til omskifteren 4 styres af en med synkroniseringsimpulserne S fødet Timeplex-tids-styrekobling 15. Ekspanderen 16 bevirker en tidsforlængelse med faktoren 1,25 og ekspanderen 17 en tidsforlængelse med faktoren 5. Signalerne Y på klemmen 18 og C på

DK 163399 B

6 klemmen 19 har så igen den oprindelige varighed.

Signalerne Y og C bliver desuden tilført et sammenligningstrin 20. I trinnet 20 bliver markeringsimpulserne 12,13 ved tidsselektiv evaluering sammenlignet med hinanden i deres tidsmæssige beliggen-5 hed. Derved fås indstillingsstørrelsen Us, der angiver den uønskede tidsmæssige forskydning mellem signalerne Y og C. Indstillingsstørrelsen Us påvirker styrekoblingen 15 og dermed læsetakten for ekspanderne 16,17 på den måde, at den tidsmæssige forskydning mellem signalerne Y og C udlignes, og disse signaler Y og C står i tids-10 mæssig overensstemmelse på klemmerne 18,19.

Fig. 2a viser opbygningen af det tidsmæssigt komprimerede Timepi ex- signal på udgangen af omskifteren 4 henholdsvis på indgangen af omskifteren 14. Signalet indeholder efter liniesynkroniseringsimpulsen Z i linien n først det tidskomprimerede farvedifferenssignal 15 B-Y, derefter det tidskomprimerede luminanssignal Y og linien n+1 først det tidskomprimerede farvedifferenssignal R-Y og derefter det tidskomprimerede luminanssignal Y.

Fig. 2b viser markeringsimpulserne 12 under linierne 17 og 18 i luminanssignalet Y, og fig. 2c viser markeringsimpulserne 13 i de 20 samme linier i farvesignalet C. Disse impulser 12,13 er identiske med hensyn til tidsmæssig beliggenhed, varighed, amplitude og impulsform og strækker sig hver for sig fra sortværdien til hvidværdien.

Fig. 2d, e viser markeringsimpulserne 12,13 på indgangene af 25 sammenligningstrinnet 20. På grund af virkemåden af Timeplex-gen-givekobl ingen falder markeringsimpulsen 12 fra linien n-1 og markeringsimpulsen 13 fra linien n sammen. Indstil!ingsstørrelsen Us fås ved sammenligning af den tidsmæssige beliggenhed af de to forflanker af markeringsimpulserne 12,13 ved ti. Ved en forskydning af signa-30 lerne Y og C, som ville forårsage den nævnte bi11 edforstyrrelse, er forflankerne tidsmæssigt forskudt At i forhold til hinanden, så at der optræder en til denne forskydning At svarende indstillingsstørrelse Us. Værdien af indstil!ingsstørrelsen er afhængig af størrelsen af den tidsmæssige forskydning, og fortegnet for indstil!ings-35 størrelsen er afhængig af forskydningens retning. Indstillingsstørrelsen er f. eks. positiv, når Y ligger foran C og negativ, når Y ligger efter C, så at korrektionen sker med den rigtige størrelse og i den rigtige retning.

I fig. 3 bliver en tæller 35 styret af de vertikal frekvente 7

DK 163399 B

impulser V og de liniefrekvente impulser H. Tælleren 35 frembringer i linierne 17,18 og 330 og 331 slukkeimpulsen 20 med varigheden af liniefremløbstiden. Impulsen 20 slukker over slukketrin 21 og 22 signalerne Y og C for at fjerne i disse linier værende signaler for 5 tastningen af markeringsimpulserne. Impulsen 20 styrer et impulstrin 23, der svarende til trinnet 11 i fig. 1 frembringer markeringsimpulserne 12,13. Disse bliver som i fig. 1 tilført signalerne Y og C i additionstrinnene 2,6.

I fig. 4 ligger på klemmen 24 igen det tidssekventielle ip tidskomprimerede fra videooptageren 10 kommende signal C, Y, som svarer til signalet på udgangen af omskifteren 4 i fig. 3. Med et synkroniseringsskilletrin 25 fås fra Y-signalet igen impulserne V og H, som tilføres en tæller 26. Denne frembringer ved udtæl ling af linierne 17,18 og 330,331 portstyringsimpulser 27, som over porte 15 28,29 kobler signalerne Y og C i disse linier til en tæller 30.

Tælleren 30 får på sine to indgange de i de nævnte dele optegnede markeringsimpulser 12,13. Den venstre indgang på tælleren 30 er udformet som start/stop-indgang og den højre indgang på tælleren 30 som stop/ start-indgang. På udgangen af tælleren 30 opstår der en 20 spænding, hvis størrelse er afhængig af den tidsmæssige afvigelse af markeringsimpulserne 12,13 på de to indgange på tælleren 30, og hvis fortegn er afhængigt af retningen af denne afvigelse. Denne spænding bliver i et sammenligningstrin 31 sammenlignet med en ønsket værdi fra et trin 32. Derved fås på en ledning 33 igen indstillings-25 størrelsen Us. Denne indvirker over et lavpasfilter 34 som i fig. 1 på Timepiex-styrekobl ingen 15, således at den tidsmæssige afvigelse af markeringsimpulserne 12,13 udlignes, og følgelig stemmer signalerne Y og C på koblingens udgange tidsmæssigt overens. Lavpas-filtret 34 bevirker, at reguleringen på ønsket måde sker langsomt i 30 trin og har f.eks. en tidskonstant på 100 ms. Tidskonstanten kan gøres relativt stor, da det ved den tidsmæssige afvigelse kun drejer sig om fejl, der ændrer sig langsomt. Derved kan korrektionskoblingen arbejde særlig forstyrrelsesfrit.

Markeringsimpulserne 12,13 behøver ved optagelsen ikke ubetin-35 get at være tidsmæssigt ens, men kan også der allerede have en tidsmæssig forskydning. Reguleringen ved gengivelsen med indstillingsstørrelsen Us kan da ske således, at der ikke reguleres ind på tidsmæssig afvigelse 0, men på en bestemt endelig afvigelse i den tidsmæssige beliggenhed af markeringsimpulserne 12,13 på indgangene

DK 163399 B

8 af tælleren 30.

Ved hjælp af fig. 1-4 er virkemåden af opfindelsen blevet forklaret for en tidsfejl mellem de to signaler. Der kan ligeledes med markeringssignalerne eller markeringsimpulserné ske en korrek-5 tion for yderligere fejl, idet f.eks. den ved sammenligning af markeringssignalerne opnåede indstillingsstørrelse påvirker amplituden eller fasen af et af signalerne.

Opfindelsen er ikke begrænset til fjernsynssignaler, men kan også anvendes ved stereosignaler og radiosignaler.

10 15 20 25 30 35

Claims (17)

1. Tidssekventielt overføringssystem, hvor et første signal og et andet signal på sendesiden komprimeres tidsmæssigt, overføres 5 tidssekventielt og på modtagesiden igen ekspanderes tidsmæssigt, kendetegnet ved, at på sendesiden indeholder det første signal og det andet signal til bestemte tidspunkter hvert sit markeringssignal (12,13), som står i et bestemt forhold til hinanden, og at der på modtagesiden ved sammenligning af markeringssig- 10 nalerne (12,13) fås et korrektionssignal til tidsmæssig korrektion af det første og/eller andet signal, så at de to signaler står i et bestemt forhold til hinanden.

2. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det første signal på sendesiden til de bestemte tidspunkter udover sin 15 egen signalvej gennemløber signalvejen for det andet signal, og at de oprindeligt ens signaler fra de to signalveje sammenlignes på modtagesiden, og at korrektionssignalet fås ud fra fase-, amplitudeeller gruppeløbetidsforskelle, hvilket korrektionssignal indvirker på den anden signalvej.

3. System ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det tjener som overføringssystem for farvefjernsynssignaler.

4. System ifølge krav 3, kendetegnet ved, at det tjener til fasekorrektion af et luminanssignal (Y) og et farvesignal (C).

5. System ifølge krav 2 og 3, kendetegnet ved, at det første signal er luminanssignalet (Y) og det andet signal farvesignalet (C).

6. System ifølge krav 2 og 3, kendetegnet ved, at det første signal er farvesignalet (C) og det andet signal 30 luminanssignalet (Y).

7. System ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der på sendesiden i luminanssignalet (Y) og i farvesignalet (C) indføres en til et bestemt tidspunkt i linieperioden tildelt tidsmarkeringsimpuls (12,13), og at der på modtagesiden ud fra 35 tidsafstanden (At) mellem de to markeringsimpulser (12,13) fås en indstillingsstørrelse (Us) til indstilling af den rigtige tidsbeliggenhed mellem luminanssignalet (Y) og farvesignalet (C).

8. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at der som markeringsimpuls anvendes en i forvejen i signalet værende DK 163399 B synkroni seringsimpuls eller akromatisk værdi impuls.

9. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at markeringsimpulsen (12,13) har spændingsværdierne for sort og hvidt.

10. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at de to 5 markeringsimpulser (12,13) har samme tidsmæssige beliggenhed, varighed, form og/eller amplitude.

11. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at markeringsimpulsen (12,13) består af flere enkeltimpulser, og at en enkeltimpuls med bestemt ordenstal anvendes til bestemmelse af 10 indstillingsstørrelsen (Us).

12. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at markeringsimpulsen (12,13) overføres under en tom linie eller prøvelinie i vertikallukketiden.

13. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at marke- 15 ringsimpulsen (12,13) overføres i to tidsmæssigt på hinanden følgende linier (17,18;330,331).

14. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at indstil! i ngsstørrel sen (Us) bestemmes ved evaluering af flankerne af markeringsimpulserne (12,13).

15. System ifølge krav 7 og 12, kendetegnet ved, at der i vejen for indstil!ingsstørrelsen (Us) ligger et filterled (34) med en sådan tidskonstant, at en afvigelse fra den rigtige tidsbeliggenhed fra halvbillede til halvbillede formindskes i små trin.

16. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at ind- stillingsstørrelsen (Us) styrer et i vejen for et af signalerne (B-Y, Y) liggende løbetidsled.

17. System ifølge krav 7, kendetegnet ved, at indstil! ingsstørrel sen (Us) styrer læsetakten for de til den tidsmæs- 30 sige ekspansion tjenende lagre (16,17). 35