NO142494B - Omkodingssystem for fargebildesignaler. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et omodingssystem for fargebildesignaler, omfattende anordninger for å frembringe signaler som representerer luminansen i fargebildet når dette analyseres ved linjeavsøkning med gitt linjefrekvens, og opptar et frekvensområde som innbefatter et gitt frekvensområde og dermed et område av frekvensen som er lavere enn det gitte frekvensområde, og et område frekvenser som er høyere enn det gitte frekvensområde, og anordninger innrettet til å utsette de luminansrepresenterende signaler for fjerning av signalkomponenter i et første antall spektrale posisjoner som hovedsakelig tilsvarer hvert sitt ikke heltalls multiplum av linjefrekvenser.

I flere systemer som angår bruk av bildeinformasjoner

er det ofte ønskelig at informasjoner som angår fargingen

(dvs. fargetone og metning) av de respektive bildeelementer over-føres og/eller bevares i tillegg til grunninformasjonen som angår luminansen i de respektive bildeelementer. Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en utfyllende fargeinformasjon av denne art, og oppfinnelsen vil i det følg-ende bli beskrevet i forbindelse med en type fareinformasjons-systemer, det vil si et videoskivesystem. Det skal imidlertid pekes på at prinsippene med foreliggende oppfinnelse kan anvendes også for andre typer bildeinformasjonssystemer, f.eks. videobåndspillere, billedtelefonsystemer etc.

I BRD Offenlegungsschrift 2213920 er det beskrevet systemer for videoskiveopptak og avspilling av en type med variabel kapasitans. I den anordning som der er beskrevet har et informasjonsspor geometriske variasjoner i bunnen av en spiral i en skive hvis overflate omfatter ledende materiale dekket med et tynt lag av dielektrisk materiale. Variasjoner i kapasi-tansen som fremkommer mellom en ledende elektrode på en spor-stift og det ledende materiale på skiven finner sted når skiven dreies av en skivetallerken. Kapasitansvariasjonene avføles for å gi tilbake den innspilte informasjon.

I en særlig heldig utførelse som anvendes for informa-sjonsbanen i bunnen av sporet, strekker nedtrykkede områder seg på tvers av sporets bunn og veksler med ikke-nedtrykkende områder, og vekslingen har en frekvens som varierer med ampli-tuden på de videosignaler som er spilt inn. Formen på det innspilte signal er således en bærefrekvens som er modulert i overensstemmelse med videosignalene. I en foretrukken teknikk for innspilling av informasjoner på en videomasterskive blir en elektronstråle som moduleres i intensitet av FM-bæresignalene, rettet mot og treffer lysfølsomt materiale i bunnen av sporet på masterskiven slik at påfølgende fremkalling etterlater det ønskede relieffmønster i sporets bunn.

Der det er ønskelig å muliggjøre gjengivelse av farge-bilder fra de informasjoner som er innspilt på videoskiven,

er en rett-frem-metode å frekvensmodulere bildebærebølgen med et sammensatt fargefjernsynssignal av det kjente NTSC-format (som anvendes for fargefjernsynssendinger til slike land som U.S.A. og Japan). I NTSC-formatet blir fargeinformasjoner til-føyet et videosignal som representerer luminansen ved anvendelse av en fargehjelpebærebølge (med en frekvens på 3,579545 megaherz, i det følgende betegnet som 3,58 MIfe for enkelthets skyld), som på en effektiv måte er fasemodulert i overensstemmelse med fargetone og amplitudemodulert for metning. Farge-hjelpebærebølgesignalet representerer summen av en 3,58 MHz hjelpebærebølge med en første fase,amplitudemodulert i overensstemmelse med et første fargedifferansesignal og en 3,58 MHz hjelpebærebølge med en andre fase, i kvadratur med den første fase, amplitudemodulert i overensstemmelse med et ytterligere fargereferansesignal.

Når det umodifiserte NTSC-format anvendes for signalene som benyttes til frekvensmodulering av bæreren i det ovenfor beskrevne videoskivesystem, støter man på flere vanske-ligheter. Visse praktiske begrensninger i innspillingsproses-sen når det gjelder den høyeste øyeblikkelige frekvens som er enkel å spille inn, fører til begrensninger i det frekvens-avvikelsesdmråde som kan knyttes til modulasjon av billedbæreren. Det forhold at fargehjelpebærebølgen og dennes sidebånd i NTSC-formatet ligger temmelig høyt, resulterer derfor i et forholdsvis lavt forhold mellom modulasjonsfrekvens og frekvensangivelse, noe som har tilbøyelighet til å sette ned signal-til-støyforholdet som man kan oppnå for fargesignalene. Et ytterligere alvorlig problem er at det oppstår uønskede interferenser når man benytter det umodifiserte NTSC-format med den høytliggende frekvens for fargeinformasjonen.

For å forstå naturen av det nevnte interferensproblem må man være klar over at en vanskelighet man støter på når det gjelder det beskrevne opptak av et FM baeresignal i skivesporets bunn, er tilbøyeligheten til at et basisbåndsignal følger det innspilte FM baeresignal. Som eksempel på en grunn til dette har man en tilbøyelighet til at den gjennomsnitlige dybde av spalten varierer noe i forhold til tettheten av spaltene, det vil si proporsjonalt med den øyeblikkelige frekvens som spilles inn, hvorved man får en komponent med varierende kapasitans avfølt under avspilling, hvilken kapasitans varierer i overensstemmelse med basisbåndvideosignalet som anvendes for frekvensmodulering av billedbæreren.

Med basisbåndsignalfrekvenser som på denne måte har tilbøyelighet til å opptre i de signaler man får fra skiven under avspilling kan man få interferenser mellom basisbåndsig-nalene og FM-signalene. Med et umodifisert NTSC-format som har fargehjelpebærebølgen og dennes sidebånd ved den høyfrekvente ende av basisbåndet kan nærvær av fargesignaler føre til frembringelse av uønskede interferensfrekvenser som faller innenfor passbåndet for spillerens FM demodulatorutgang hvis ikke om-rådet for de øyeblikkelige frekvenser som opptas av FM-signalet skyves betydelig over den øvre ende av basisbåndet. Når man tar hensyn til de nevnte praktiske begrensninger av den høyeste øyeblikkelige frekvens som kan kan spille inn, er plassering av billedbæreavvikelsens område- betydelig høyere enn det frekvensbånd som opptas av basisbåndsignalet i et umodifisert NTSC-format, ikke en enkel løsning på de interferensproblemer som her er omhandlet.

En tilfredsstillende og enkelt gjennomførbar løsning på de beskrevne interferensproblemer (såvel som de nevnte signal-til-støypforholdsproblemer) fås imidlertid ved anvendelse av prinsippene ved foreliggende oppfinnelse på systemer for farge-signalinnspilling og avspilling. Når man følger disse prin- • sipper blir en modulert fargehjeinebærer,(som f.eks. kan være av den generelle form som anvendes i NTSC-system) ikke lagt til den øvre ende av luminanssignalets videobånd som i NTSC-systemet, men blir heller-"innlagt" i videobåndet, dvs. sammen med farge-hgélpebærebølgen som er valgt slik at den ligger vesentlig lavere enn NTSC hjelpebærebølgefrekvensens verdi på 3,81 MHz,

og et eksempel på et slikt valg er en frekvens i nærheten av 1,53 MHz med fargehjelpebærebølgens sidebånd liggende - 500 kHz rundt denne frekvens og med luminanssignalbånd som strekker seg vel over den høyeste frekvens for fargehjelpebærebølge-sidebåndet (f.eks. til 3 MHz).

Den nøyaktige frekvens for hjelpebærebølgen velges slik at den er forskjøvet fra et multiplum av den linjefrekvens

(f„) som er tilknyttet videosianalet med en brøkdel av linjefrekvensen (fortrinnsvis med — H der n er et lite helt tall

n

større enn 1). Et spesielt fordelaktig valg av denne forskyv-

f zj o

ning er en halv linjefrekvens(—^) selv om også valg av andre verdier for forskyvningen kan passe under visse omstendigheter (f.eks. der en PAL-form velges for hjelpebærebølgen er en kvart f H

linjefrekvens —^ - passende for forskyvningen). Som et eksempel på valg av hjelpebærefrekvens der man har en forskyvning på •j^ har man -^j^ fH (eller tilnærmet 1,534,091 Hz, når linjefrekvensen svarer til U.S. standard for fargefjernsynssendinger på 15,734,26 Hz).

For å unngå uheldig krysstalevirkninger blir luminanssignalet kamfiltrert over frekvensbåndet som skal deles med hjelpebærebølgen og dennes sidebånd, dvs. at i virkeligheten fremkommer det en rekke posisjoner i frekvensspekteret for luminanssignalet der hjelpebærebølge-komponentene kan være stokket. I tillegg til dette er det ønskelig at det modulerte fargehjelpebærebølgesignal også blir kamfiltrert (på omtrent samme måte som den man benytter for luminanssignalet) for på

en effektiv måte å holde fargesignalet til komponenter som vil falle i trauene i frekvensspektret for det kamfiltrerte luminanssignal. Med de her viste valg av forskyvning på en halv

linjefrekvens kan de tilhørende kamfilterkarakteristikker til frembringelse av trau i luminanssignalets spektrum omfatte gjentatte toppverdier ved multipli av linjefrekvensen og gjentatte nullverdier ved ulike multipli av den halve linjefrekvens. Den riktige kamfilterkarakteristikk for fargesignalet er komple-mentet til dette (med gjentatte toppverdier ved ulike multipli av den halve linjefrekvens og gjentatte null ved multipli av linjefrekvensen).

Ved den beliggenhet av hjelpebærebølgen som her er nevnt som eksempel ved tilnærmet 1,53 MHz, kan man få en tilfredsstillende båndbredde for fargesidebåndene (f.eks. -

500 kHz rundt hjelpebærefrekvensen fg) og allikevel ha et forholdsvis bredt bånd (f.eks. 0-1 MHz) ved den nedre ende av signalspektret som vil opptas utelukkende av luminanssignalets komponenter. Over det siste frekvensbånd holdes luminanssignalet fritt for tap av signalkomponenter.

Når lysstyrkesignalene og fargesignalene som er fremkommet på den ovenfor beskrevne måte settes sammen får man et sammensatt signal som kan spilles inn med det tidligere nevnte system for videoplateinnspillinger, og signalene kan deretter spilles av samtidig med at man unngår de tidligere nevnte interferensproblemer og med en tilfredsstillende sikkerhet for et akseptabelt signal-til-støyforhold. Med tilfredsstillende kamfilterutstyr i videoplatespilleren kan fargesignalkomponentene og luminanssignalkomponentene som ligger i det delte bånd (f.eks. omtrent 1-2 MHz) skilles nøyaktig fra hverandre for anvendelse i tilhørende nyttekretser.

Ved påfølgende anvendelse av fargesignalkomponentene til utfylling av fargeinformasjonene for gjengivelse av et bilde blir tilfeldige fargevirkninger på grunn av lysstyrkekomponenter i midtbåndet i stor utstrekning unngått, og dette er oppnådd ved hjelp av den ovenfor beskrevne kamfilterteknikk. Også bruk av lysstyrkesignalkomponentene til å avgi lysstyrke-informasjoner for gjengivelse av bildet viser at man unngår tilfeldige flekkmønstre på grunn av lysstyrkevirkningen fargesignalkomponentene har i midtbåndet, og også dette er unngått ved den beskrevne kamfilterteknikk. Ved foreliggende oppfinnelse er man således kommet frem til et system der fargeinformasjoner kan overføres og/eller lagres og tas ut mens man deler et midt-båndområde med lysstyrkesignalkomponenter med unngåelse av tilfeldige farge- og lystyrkevirkninger. At man oppnår dette er en særlig fremtredende fordel når man tar i betraktning a) at for typiske scener ligger lysstyrkekomponentene i midtbåndom-rådet med større energiinnhold enn i det øvre bånd, der fargesignalene ligger i det vanlige NTSC-format, og av denne grunn vil et alvorlig problem med krysstale fra lysstyrken inn i fargeformasjonen normalt måtte ventes å følge en deling av midtbåndet og b) at flekkmønsteret som følger en billeddannelse med hjelpebærebølgekomponenter ved midtbåndfrekvenser, er vesentlig grovere og derfor mer synlige enn flekkmønster ved et bilde av hjelpebærebølgekomponenter ved de høybåndfrekvenser som finnes i det vanlige NTSC-format, hvorved et alvorlig problem med fargekrysstale inn i luminansinformasjonen normalt må ventes å følge en deling av midtbåndet.

Når de fargebilledinformasjoner som skal spilles inn opprinnelig er i NTSC-kodet .form, kan prinsippene ved foreliggende oppfinnelse benyttes i omkodingsutstyr, dvs.-i utstyr som oversetter fargeinformasjonen fra NTSC-kodet form til den innlagte hjelpebærebølgeform som er beskrevet ovenfor.

Oppfinnelsen er karakterisert ved anordninger omfattende, et kamfilter og innrettet til å frembringe signaler som representerer krominansen i fargebildet og som opptar hovedsaklig bare det gitte frekvensområde, mens de luminanssignalbehandlende anordninger er innrettet til å fjerne luminanssignalkomponenter i spektrale posisjoner med jevne innbyrdes intervaller i det gitte frekvensområde, og kamfilteret er innrettet til å fjerne krominansrepresenterende signalkomponenter i et andre antall spektrale oosisjoner med jevne innbyrdes intervaller, idet de spektrale posisjoner i det andre antall tilsvarer hvert sitt heltallsmultiplum av linjefrekvensen, og en signalkombinerende anordning som er innrettet til å kombinere utgangssignalene fra de luminansbehandlende anordninger og de krominanssignalfrembringende anordninger, slik at det dannes et sammensatt signal hvor de luminansrepresenterende signalkomponenter og de krominansrepresenterende signalkomponenter i fellesskap deler det gitte frekvensområde på hovedsakelig ikke overlappende, stokket måte og etterfølges av luminansrepresenterende komponenter i områder med høyere og lavere frekvenser.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene 2-5.

Fig. la, i form av blokkdiagram, viser omkodingsutstyr der det gjøres bruk av prinsippene ved foreliggende oppfinnelse, og der utstyret er hensiktsmessig for omkoding av et NTSC-kodet signal til en form for innlagt hjelpebærebølge til anvendelse i systemer for videoplateinnspillinger,

fig lb viser, i blokkdiagram, utstyr til utførelse av en omkodingsfunksjon som er komplementær til det som er vist på fig. la i henhold til ytterligere prinsipper ved foreliggende oppfinnelse, hvilken anordning er egnet for en videoplate-spiller for omkoding av signaler fra en innlagt hjelpebære-bølgeform til den generelle form for signaler kodet etter NTSC,

fig. 2a viser en modifikasjon av anordningen på fig. la der man har variasjon av den toppeffekt som oppnås ved anordningen på fig. la,

fig. 2b viser en modifikasjon av anordningen på fig. lb for å innbefatte en funksjon for korrigering av den vertikale åpning,

fig. 3 viser en annen modifikasjon av anordningen på fig. la for omkoding under innspilling,

fig. 4, 5, 6 og 7 viser ytterligere utførelsesformer for foreliggende oppfinnelse egnet for omkodingsfunksjonen for anordningen på fig. lb,

fig. 8 og 9 viser kodingsanordninger som anvender prinsippene ved foreliggende oppfinnelse, der anordningen er egnet for mottagning av et sett fargesignaler og for å gi en kodet signalutgang i form av en innlagt hjelpebærebølge for anvendelse ved videoplateinnspillinger.

I innspillings-omkodingsutstyret på fig. ,1a blir et fargebildesignal i NTSC-kodet form som inngang påtrykket et høygassfilter 20. Høypassfilteret 20 er av den form som har en kombinasjon av et lavpassfilter 21 for inngangssignalet og en kombineringskrets 23 for subtraktiv sammensetning av lav-passf ilterets utgang med en ufiltrert versjon av inngangssignalet ført via et forsinkelseselement 25, men en forsinkelse som er valgt slik at den i det vesentlige passer til den forsinkelse som lavpassfilteret 21 medfører for det signal som ledes gjennom dette. Grensefrekvensen for høypassfilteret 20 svarer til grensefrekvensen for dets lavpassfilterkomponent 21 (idealiserte filtre er her forutsatt for å forenkle for-klaringen) , og det er ønskelig at den ligger like under det nedre sidebånd for hjelpebærebølgen. I et eksempel vil et passende valg for grensefrekvensen (f Q) for høypassfilteret- være tilnærmet 1 MHz når den valgte innlagte hjelpebærefrekvens (fgi) er den nevnte halvlinjefrekvens forskjøvet f.eks. i nærheten av 1,53 MHz og fargesignalbåndbredden er valgt til f ' - 500 kHz.

Utgangen fra høypassfilteret 20 som innbefatter inn-gangssignalkomponentene med frekvenser over fCQ/ føres til en inngangsklemme T1 av kamfilteret 30. Kamfilteret 30, innbefatter et 1H forsinkelseslinjeelement 31 (dvs. et element som forsinker de påtrykte signaler til deres inngang i en tid svarende til en periode ved linjeavsøkningsfrekvensen for de videosignaler som behandles) som får en inngang fra klemmen T^. Signalkombineringskretsen 33 skal subtraktivt kombinere utgangen fra 1H forsinkelseslinjen 31 med inngangssignaler som fremkommer ved klemmen for å danne et første kamfilterut-gangssignal ved utgangsklemmen T^-

Man skal merke seg at den subraktive sammensetning av forsinkelseslinjeinngang og utgang fører til en kamfilterkarakteristikk av den nevnte fargekamfilterform (dvs. at det har en flerhet av passbånd liggende rundt ulike multipli av den halve linjefrekvens og nullverdier ved multipli av linjefrekvensen). Fargekamfilterutgangssignalet ved klemmen føres til et båndpassfilter 41 med et passbånd liggende rundt inngangssignal-hjelpebærefrekvensen f (3,579545 MHz eller rundt 3,58 MHz for den NTSC-koding som er valgt som eksempel) og en båndbredde svarende til den ønskede utgangsfargesignalbåndbredde (f.eks. f - 500 kHz).

Utgangen fra båndpassfilteret 41 føres til en modulator 4 3 for heterodynbehandling med oscillatorer av en frekvens svarende til summen av inngangs- og utgangshjelpebærefrekvensene (f + fgi) som avgis av en oscillator 45. Differansefrekvens-produktene fra modulasjonen blir selektivt sluppet gjennom av et båndpassfilter 47 47 koplet til utgangen for modulatoren 43. Passbåndet for filtrene 47 er sentrert rundt den innlagte hjelpe-bæref rekvens (fs .) og har den ønskede båndbredde (f.eks. f s, 500 kHz) for utgangsfargesignalet.

En kamfilteregenskap som er komplementær med den man får ved klemmen T 3 i filteranordningen 30 kan fås ved additiv sammensetning (i motsetning til subtraktiv sammensetning som utføres av elementet 33) av utgangen fra 1H forsinkelseslinjen 31 med dens inngang. En slik additiv signalsammensetning foregår i signalkombinatoren 35 med det signal som skal settes sammen med utgangen fra forsinkelseslinjen imidlertid avledet fra inngangen for høypassfilteret 20 (i stedet for dets utgang ved klemmen T^) og føres via et forsinkelseselement 32 (med en forsinkelse svarende til den forsinkelse som forsinkelseselementet 25 skaper). Utgangen fra kombinatoren 35 fremkommer ved utgangsklemmen og omfatter ikke-kamfiltrerte komponenter for inngangssignalet som faller i frekvensbåndet under fco» °9 inn-gangssignalkomponenter i et frekvensbånd over f som er blitt kamfiltrert i et filter med kamfjlterkarakteristikker svarende tii den tidligere nevnte lysstyrkekamfilterform (dvs. med flere passbånd liggende rundt multipli av linjefrekvensen og nullverdier ved ulike multipli av den halve linjefrekvens).

Utgangen fra kombinatoren 35 påtrykkes via forsinkelseselementet 42 til kombinatoren 50 for å bli lagt til fargesignalutgangen fra båndpassfilteret 47, for derved å danne et nytt sammensatt signal i format med innlagt hjelpebærebølge passende for anvendelse i videoplateinnspillinger som tidligere forklart.

Det er viktig å merke seg at under drift av det ovenfor beskrevne omkodingsapparat har kamfilteranordningen 30 utført flere funksjoner som hjelper til med den heldige utnyttelse av den innlagte hjelpebærebølge. Den første funksjon som utføres er funksjonen som komponentseparator, dvs. a) valg av fargesignalkomponenter som skal separeres fra lysstyrkesignalkomponentene i signalutgangen ved klemmen og b) utvelgelse av lys-styrkes ignalkomponenter som skal skilles ut fra fargesignalkomponentene i signalutgangen ved klemmen T^.

At man kan anvende kamfilterteknikk for oppnåelse av

slik relativ adskillelse av farge- og lysstyrkesignalkomponenter i et kodet signal av NTSC-typen har lenge vært kjent på det felt det her er tale om, og det er behandlet f.eks. i U.S. patent nr. 2.729.698. Anvendelse av separasjonsfunksjonen i det system som er beskrevet 1) muliggjør påtrykning av fargesignalkomponentene på modulatoren 43 for å få til den forskyvning mot midtbåndet

som er ønskelig for innspillingsformål med sikkerhet for at det ikke vil bli noen samtidig forskyvning av høyfrekvente lysstyrkekomponenter i det NTSC-kodede signal som faller på eller nær multipli av linjefrekvensen og 2) muliggjør tilbake-holdelse av det hele eller en del av slike høyefrekvente lysstyrkekomponenter for innføring i utgangssignalet (f.eks. ved passasje fra klemmen til kombinatoren 50 for utgangen), med sikkerhet for at slik innføring ikke vil følges av innføring av fargesignalkomponenter som faller nær ved ulike multipli av den halve linjefrekvens ved sin opprinnelige plassering høyt i frekvensbåndet (uønsket- for innspillingsformål) på,grunn av de tidligere beskrevne interferensproblemer).

Man skal merke seg at for de beskrevne separasjons-funksjoner er det ikke nødvendig å foreta noen kamfiltrering av NTSC-kodede signaler under den laveste sidebåndfrekvens (f.eks. tilnærmet 2 MHz) som er tilknyttet fsrgéijelpebærebølge på 3,58 MHz. I henhold til prinsippene ved foreliggende oppfinnelse skal imidlertid en ytterligere funksjon utføres av kamfilteranordningen 30 (i tillegg til de behandlede separa-sjonsfunksjoner), hvilken ytterligere funksjon fører til ønske-ligheten for en kamfiltrering av inngangssignalet i et bånd av frekvenser som ligger lavere enn den laveste NTSC fargeside-båndfrekvens. Det er særlig ønskelig at kamfiltrering av lysstyrkesignalet foretas over midtbåndet (f.eks. 1-2 MHz) for å bli delt med de innlagte hjelpebærebølgesidebånd som slippes gjennom filteret 47. For dette formål senkes grensefrekvensen f i høypassfilteret 20 på fig. la tilstrekkelig til å tillate gjennomgang av signalkomponenter som faller i det midtbånd som skal deles.

For å forstå formålet med den ovennevnte kamfiltrering på forhånd av midtbåndet for lysstyrkesignalet før det settes sammen med de frekvensforskjøvne lysstyrkesignaler, er det nød-vendig å forstå at alt etter bildets innhold (dvs. naturen av det bilde som avsøkes),kan lysstyrkesignalet inneholde komponenter med frekvenser som faller på eller nær ulike multipli av den halve linjefrekvens. Informasjoner (f.eks. kanter eller andre overganger) som er orientert i en vinkel på begge av-bøyningsakser fører til at det oppstår videosignalkomponenter som avviker fra den betingelse at de er multipli av linjefrekvensen. I den utstrekning at nærvær av slike "diagonale" informasjoner fører til at det oppstår lysstyrkekomponenter som faller innenfor passbåndene for et fargekamfilter ifølge det tidligere nevnte U.S. patent 2.729.698, blir f.eks. full separasjon av farge- og lysstyrkekomponentene ikke utført ved kamfiltrering, og noe lysstyrkekrysstale inn i fargesignalene kan f.eks. fremdeles forekomme.

I anordningen på fig. la blir "diagonale" lysstyrkesignalkomponenter som på denne måte passerer gjennom farge-kamf ilteret til klemmen T^,og dermed faller innenfor passbåndet for båndpassfilteret 41 også forskjøvet nedover til pass-

båndet for filteret 47 sammen med de ønskede fargesignalkomponenter, og forblir uadskillelige ledsagere til fargesignalkomponentene for til slutt å skape virkningene av lysstyrkekrysstale i fargene. Virkningen av denne krysstale er imidlertid ikke betraktet som uakseptable, spesielt fordi a) virkningene av slik krysstale allerede er tilstede ved drift av vanlige fargefjernsynsmottagere av NTSC-typen (sammen med krysstalevirkninger fra de mer fremtredende lysstyrkesignalkomponenter som faller på multipli av linjefrekvensen) og b) virkningen av slik krysstale er likeledes tilstede også ved drift av NTSC-fargefjernsynsmottagere som anvender kamfilterseparasjon for å få større frihet for krysstale.

De foregående bemerkninger til hva som kan aksepteres av "diagonal" luminanskomponentkrysstale i fargene angår imidlertid direkte slike komponenter som man støter på i det høyfrekvente bånd der fargesignalkomponentene ligger i det vanlige NTSC-format. I den innlagte hjelpebærebølge i henhold til oppfinnelsen, må man ta i betraktning en annen side av "diagonal" lysstyrkekomponent krysstale, dvs. virkningen av krysstalen fra "diagonal" lysstyrkekomponentene som faller i det sidebånd som skal deles med den innlagte hjelpebærebølge for fargesignal. Å tillate krysstale i fargene fra midtbånds "diagonale" lysstyrkekomponenter antas å ha større følger enn om man tillater slik krysstale fra høybånds "diagonale" lysstyrkekomponenter på grunn av den større sannsynlighet for et høyere energiinnhold for midtbåndkomponentene i forhold til høybåndskompo-nentene.

En fremtredende følge i den anordning som er vist på fig. la er således at man må utvide kamfiltreringen for lysstyrkesignalet gjennom det midtbånd som skal deles slik at man i stor utstrekning utelukker krysstale i fargene fra midtbåndets "diagonale" lysstyrkekomponenter. Dette betyr at utgangen fra lysstyrkekamfilteret som fremkommer på klemmen T4

er så godt som befridd for komponenter som faller på eller nær ved ulike multipli av den halve linjefrekvens. Ved en senere anvendelse av det nye sammensatte signal som er dannet av kombinatoren 50, kan man benytte kamfiltrering for å skille komponentene i det innlagte hjelpebærebølgesignal med sikkerhet for at slike komponenter kan fås fra filteret så godt som frie for krysstalefrembringende "diagonale" luminanskomponenter i midtbåndet.

Fig. lb viser utstyr for slik senere anvendelse av de sammensatte signaler som er dannet i anordningene på la og kan f.eks. være omkodingsapparater som benyttes i en video plater spiller som påvirkes av et innlagt sammensatt hjelpebærebølge-signal som fås fra en videoplate under avspilling, for senere omdannelse av slike signaler til en NTSC-kodet form passende for anvendelse i en fargefjernsynsmottager.

På fig. lb er apparatet bygget slik at et sammensatt inngangssignal av innlagt hjelpebærebølge (fremkommet f.eks. ved avspilling av en videoplate) påtrykkes via en forsterker 60 til inngangsklemmen T cli et kamfilter 70. For illustrasjons-formål er kamfilteranordningene 70 (i dette eksempel såvel som

i påfølgende eksempler på avspillingsutstyret) vist av den type som har to 1H forsinkelseslinjer 71, 72 i kaskade som tidligere nevnt. Denne type kamfiltere oppviser spesielle fordeler i forhold til typen med enkel 1H forsinkelseslinje når det gjelder formen på utskillelsesåpningene i den kamliknende frekvens-karakteristikk man får, slik at evnen til nøyaktig separasjon av lysstyrke- og fargesignalkomponentene blir mindre avhengige av frekvensstabiliteten for komponentene i det sammensatte inngangssignal (hvilken frekvensstabilitet er særlig vanskelig å opprettholde i videoplatespillere, som tidligere nevnt).

Man må imidlertid være klar over at versjonene av hvert eksempel med enkel 1H forsinkelseslinje kan anvendes som alternativ, særlig når passende frekvenskorrigeringsteknikk benyttes for å redusere problemet med ustabilitet eller f.eks. under andre forhold der frekvensstabiliteten for komponentene ikke er et egentlig vanskelig problem.

For å oppnå en kamfilterkarakteristikk for den tidligere nevnte fargekamfiltertype (dvs. passbånd ved ulike multipli av den halve linjefrekvens og null ved multipli av linjefrekvensen), blir signalet ved midtpunktet av forsinkelseslinje-anordningen (dvs. ved utgangen fra forsinkelseslinjen 71) subtraktivt satt sammen med summen av inngangssignalet (ved klemmen T a) og utgangssignalet (dvs. signalutgangen fra forsinkelseslinjen 72) i kombinatoren 74.Summeringen av inngangs-og utgangssignaler foregår i kombinatoren 73. Inngangs- og utgangssignalets andeler må avveies riktig i amplitude i forhold til midtpunktsignalet for at man skal få den ønskede ut-likning av linjefrekvensens multiple signalkomponenter, og i den viste anordning er et passende forhold 1:2. Det må således forutsettes at kombinatoren 73 har passende dempeanordninger slik at man får en utgang som svarer til summen av en halv amplitude for inngangssignalet og en halv amplitude for utgangssignalet.

Utgangen fra den subtraktive kombinator 74 fremkommer ved filterutgangsklemmen TV og påtrykkes et båndpassfilter 81 med et passbånd liggende rundt den innlagte hjelpebærefrekvens f s , (eksempelvis 1,53 MHz), med en båndbredde som passer til+ valg av sidebåndet for det valgte hjelpebæresignal (f.eks. f - 500 .kHz). Utgangen fra filteret 81 svarer således til fargesignalet som er innlagt i midtbåndet av det sammensatte inngangssignal for så godt som fullstendig utelukkelse av lysstyrkesignalkomponenter i lavbåndet og midtbåndet, og dette valgte fargesignal forskyves oppad i frekvens til et bånd som er ønskelig for utgangssignalet som anvendes ved heterodynbehandling i modulatoren 83 ved utgangen fra oscillatoren 85. Som et eksempel kan den sistnevnte arbeide ved en frekvens på f + f , (f.eks. 3,58 MHz + 1,53 MHz = 5.11 MHz), slik at differansefrekvensproduktet av modulasjonen faller i et bånd som er sentrert rundt den ønskede utgangshjelpebærerfrekvens f (f.eks. NTSC-hjelpebærefrekvensen 3,58 MHz). Båndpassfilteret 87 med

et passbånd av hensiktsmessig bredde (f.eks. f s- 500 kHz) sentrert rundt f er koplet til utgangen for modulatoren 83

og slippes selektivt gjennom det ønskede differansefrekvens-modulasjonsprodukt.

Kamfilteranordningen 70 på fig. lb innbefatter videre

en kombinator 76 for additiv sammensetning av midtpunktsignalet (utgangen fra forsinkelseslinjen 71), med den avveide sum av inngangs- og utgangssignaler (dvs. med utgangen fra kombinatoren 73) for å danne et kamfilter av den tidligere nevnte lysstyrkekamfiltertype (dvs. passbånd ved multipli av linjefrekvensen og null ved ulike multipli av den halve linjefrekvens). Utgangen fra kombinatoren 73 påtrykkes kombinatoren 76, men gjennom et høypassfilter 77 for å unngå kamfilterbehandling av den ikke-delte lavbånddel av lysstyrkesignalspektret. Som et eksempel kan høypassfilteret (HPF) 77 være av en form som svarer til HPF 20 på fig. la, der det anvendes en kombinasjon av et lavpassfilter (LPF) 77A for det påtrykte signal, og en kombinator 77C for subtraktiv sammensetning av lavpassfilter-utganfen med en ufiltrert versjon av det påtrykte signal som er ført via et forsinkelseselement 77B (i det vesentlige svarende til forsinkelsen av LPF 77A). På samme måte som for HPF 20 er grensefrekventen for HPF 77 fortrinnsvis valgt slik at den faller like under den laveste innlagte hjelpebærebølge-sidebåndfrekvens (f.eks. f = 1 MHz). Midtpunktsignalet påtrykkes kombinatoren 76 via et forsinkelseselement 75 (i det vesentlige svarende til forsinkelsen av forsinkelseselementet 77B).

Utgangen fra den additive kombinator 76 fremkommer ved filterutgangsklemmen Tc og omfatter ikke kambehandlede lavbånds lysstyrkesignalkomponenter (som faller på frekvenser under fCQ) og kambehandlede midtbånd og høybånds lysstyrkesignalkomponenter for en så godt som fullstendig utelukkelse av fargesignalkomponenter i midtbåndet. Utgangen fra kombinatoren 76 påtrykkes forsinkelseselementet 82 som forsinker lysstyrkesignalkomponentene for en tidsperiode som er valgt for i det vesentlige å utlikne den totale forsinkelse av lysstyrkesignalkomponentene i forhold til forsinkelsen av fargesignalkomponentene (oppstått stort sett ved passeringen fra klemmen 1^ til utgangen av BPF 87). Lysstyrkesignalutgangen fra forsinkelseselementet 82 blir kombinert med den frekvensforskjøvne fargesignalutgang fra BPF 87 i kombinatoren 90 for å danne det sammensatte utgangssignal, f.eks. i NTSC-kodet form for behandling i en fargefjernsynsmottaker av den normale NTSC-type.

Ved oppbygning av omkodingsapparatet på fig. la og lb kan 1H forsinkelseslinjene 31, 71, 72 som eksempler være av den ultrasoniske bredbåndtype som leveres av Corning Glass Co., modulatorene 43, 83 kan med fordel være av den dobbeltbalanserte form, det korte forsinkelseselement 25, 32, 42, 75, 77B, 82 kan som eksempel være passende lengder av en koaksialleder, og oscillatorene 45, 85 kan, som eksempler, være en start-stopp-versjon som på hensiktsmessig måte styres av et linjefrekvens signal (H) tilknyttet det sammensatte signal som behandles.

Fig. 2a viser en modifikasjon av opptakerens omkodings-anordning på fig. la, der en ytterligere kombinator 40 er innlagt mellom lysstyrkekamfilterutgangsklemmen og inngangen for forsinkelseselementet 42. Kombinatoren 40 vil additivt sette sammen signalet ved klemmen.med signalutgangen fra lav-passf ilteret 21 (LPF-elementet i HPF 20) og gi summen til inngangen for forsinkelseselementet 42. Resten av anordningen på fig. 2a svarer direkte til det som er vist på fig. la.

For å forstå funksjonen som utføres av den ytterligere kombinator 4 0 er det nødvendig først å se at i den omkoderform som er vist på fig. la har man en type for korreksjon av hori-sontalaperturen (dvs. bestemmelse av høyfrekvente toppverdier) av lysstyrkesignalet. Avveiningen av inngangene til summereren 35, svarende til den enkle 1H forsinkelseslinjetypen av lys-styrkekamf ilteret (dvs. passende for å oppnå den ønskede kom-ponentutlikning ved ulike multipli av den halve linjefrekvens) er 1:1. Fulle amplitudeversjoner av forsinkelseslinjeinngang-og -utgang vil derfor bli matet i summereren 35 og disse for-sterkes (ved multipli av linjefrekvensen) for effektivt å gi lysstyrkesignalkomponenter med dobbelt amplitude (ved passbånd-toppene) for komponentfrekvenser over grensefrekvensen f COfor HPF 20. For lysstyrkesignalkomponentene i det ikke delte lavbånd (under f co ) får man imidlertid intet fra forsinkelseslinj Je-utgangen. Dette betyr at lysstyrkesignalkomponentene mates til summereren 35 bare fra klemmen T2. Som et resultat av dette blir lysstyrkekomponentene i kamfiltermidtbåndet og høybåndet føl-somme overfor en toppverdi som effektivt er det dobbelte av følsomhetsnivået for de ikke-behandlede lavbåndskomponenter.

Hvis overbetoning av de høye frekvenser og plassering

i spektret (bestemt av valger av f CO) og formen'åb båndkanten

(bestemt av karakteristikkens båndkantform for LPF 21) finnes

å være ønskelig, kan anordningen på fig. la anvendes uten modifikasjoner. Hvis det på den annen side er ønskelig å fjerne de høye toppverdier er modifikasjonen på fig. 2a passende. Inngangen til kombinatoren 40 fra LPF 21 utfyller lavbåndkomponenten fra klemmen 1^ for effektivt å fordoble lav-båndsfølsomhetsnivået slik at det blir mer lik toppnivået i den kambehandlede spektrumdel. Hvis en viss grad av overbetoning er ønskelig ut over 2:1 toppverdidannelsen som man får med den umodifiserte anordning på fig. la, kan modifikasjonen på fig. 2a benyttes med innretninger for en viss grad av demping av utgangen fra LPF 21 tilsluttet summereren 40. Ved å gjøre dempekretsen variabel kan man her få variable toppverdier for lysstyrkesignalet.

En form overbetoning av de høye frekvenser som kan sammenliknes med det som er beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. la, har man også i det omkodende avspillingsutstyr på

fig. lb. Dette betyr at for lysstyrkekamfilterets utgang ved klemmen Tc er følsomhetsnivået i det ikke kambehandlede lave bånd (tilført bare via midtpunktsignalet) halvparten av topp-verdien i det kamfilterbehandlede midtbånd og det høye (til-ført via den halve sum av inngangs- og utgangssignaler såvel som via midtpunktsignalet). Fig. 2b viser en modifkasjon av avspillingsutstyret på fig. lb der dette innbefatter blant annet innretninger for å fjerne eller sette ned de nevnte topp-verdien- for høyfrekvensen. I den modifiserte utførelse er en ytterligere kombinator 101 innskutt mellom filterutgangsklemmen Tc og inngangen til forsinkelseselementet 82. Kombinatoren 101 kombinerer additivt signalet ved klemmen Tc med utgangen fra et ytterligere lavpassfilter 100 (med en grensefrekvens svarende til den for LPF 77A), til hvilket midtpunktsignalet påtrykkes. Utgangen fra LPF 100 utfyller midtpunktsignalfordel-ingen til summereren 86 for lavbåndfrekvenser for derved å heve lavbåndresponsnivået som ønsket. Som på fig. 2a vil inn-bygning av en variabel dempekrets for det utfyllene signal gi muligheter for variabel økning av de høye frekvensene.

Den eneste øvrige avvikelse fra fig. lb man finner på fig. 2b gjelder koplingen av utgangen fra lavpassfilteret 77A (LPF-elementet i HPF 77) via en fasevender 102 til summereren 101. Virkningen av disse ekstra forbindelser er at det innføres en grad av^rertikal -aperturen (dvs. fremhevelse av vertikale detaljer) mens styring av størrelsen av det utfyllende signal fra fasevenderen 102, f.eks. ved anvendelse av en variabel dempekrets i koplingen til kombinatoren 101 vil skape mulighet for variasjon av størrelsen på vertikalaperturen som innføres. Holdes det utfyllende signal ril frekvenser i det ikke delte lave bånd (f.eks. hvis den viste avledning av dette fra utgangen for PLF 77A) er hensiktsmessig for å unngå å oppheve den ønskede kamfiltrering over f

co

Fig. 2a og 2b har vist hvorledes man styrer horisontal-og vertikalaperturen og hvorledes denne styring er knyttet til kamfiltreringsanordningene i henhold til oppfinnelsen. For å unngå å komplisere for meget forklaringene av disse ytterligere utførelsesformer vil spesiell anvendelse av aperturtrekke ikke bli gjentatt i forbindelse med utførelsesformer som beskrives i det følgende, men fagmannen vil lett kunne komme frem til sammenliknbare måter slik at de utførelser som skal beskrives nedenfor forutsettes å kunne tilpasses og innbefatte trekkene fra fig. lb og 2b når det gjelder bestemmelsen av apertur-korrigeringen. Fig. 3 er et eksempel på en hensiktsmessig variasjon for av- og innspilling med omkodingsapparat på fig. la, der blant annet a) rekkefølgen av høypassfiltrering og kamfiltrering som anvendes for dannelsen av et ønsket fargekamfilter er reversert i forhold til det man har på fig. la, og b) den ønskede lysstyrkekamfilterkarakteristikk fåes ved en subtraktiv prosess.

I anordningen på fig. 3 blir det sammensatte inngangssignal (f.eks. i NTSC-kodet form påtrykket i sin helhet på 1H forsinkelseslinje 31. Kombinatorer 33 vil subtraktivt kombinere inngang og utgang for forsinkelseslinjen 31 slik at man får en utgang som er kamfiltrert over hele båndbredden (med passbånd sentrert ved ulike multipli av den halve linjefrekvens og ved null ved multipli av linjefrekvensen). Høypassfilteret 120

vil selektivt slippe gjennom bare de komponenter av den kamfiltrerte utgang som faller over det udelte bånd. Høypass-filteret 120 kan som eksempel, omfatte et lavpassfilter 121,

et forsinkelseselement 12 5 og subtraktiv kombinator 123 an-ordnet i et mønster svarende til det for det tidligere be-

skrevne HPF 20, og med én liknende fco- Utgangen fra den subtraktive kombinator 123 som fremkommer ved klemmen , svarer til det som tidligere er beskrevet og som fremkommer ved klemmen T_ på fig. la, og den bearbeides av PBF 41, modulatoren 43 og PBF 47 som på fig. la, for å frembringe den ønskede frekvensforskjøvede innlagte hjelpebærebølge-fargesignalinngang for kombinatoren 50 for det sammensatte utgangssignal.

En ytterligere anvendelse av signalet ved klemmen , har man imidlertid i anordningen på fig. 3, nemlig anvendelse som en inngang til kombinatoren 135 for subtraktiv sammensetning med en ikke kamfiltrert versjon av det sammensatte inngangssignal. Det ikke kamfiltrerte sammensatte signal avledes av utgangen fra 1H forsinkelseslinjen 31 og mates til kombinatoren 135 via et forsinkelseselement 132 (som i det vesentlige er tilpasset forsinkelsen for forsinkelseselementet 125). Ved at kombinatoren 135 er innbefattet i anordningene som skal sørge for riktig avveining av inngangene som skal kombineres (f.eks. ved en relativ halvering av klemmens i andel for å oppheve den tidligere beskrevne dobling ved sammensetningen) kan en utgang for kombinatoren 135 fremkomme ved utgangsklemmen T^, der de uønskede komponenter (ved ulike multipli av den halve linjefrekvens ) i et ikke kamfiltrert signal er blitt utliknet over midtbåndet og i høybåndet ved subtraksjon fra signalet av en fargekamfilterutgang. Signalet ved utgangsklemmen , behandles som på fig. la ved at det er koplet via forsinkelseselementet 42 til kombinatoren 50 for dannelse av det sammensatte utgangssignal.

Man skal merke seg at den ikke kamfiltrerte lavbåndskomponent i det sammensatte utgangssignal i anordningen på

fig. 3 er blitt underkastet en linjeintervallforsinkelse (ved at det har passert gjennom forsinkelseslinjen 31) mens den ikke kamfiltrerte lavbåndskomponent på fig. la ikke får slik forsinkelse (ved at den er koplet utenom forsinkelseslinjen 31). En fordel ved anvendelse av linjeintervallforsinkelse for lav-båndskomponenten (spesielt ved innspilling) som vist som eksempel på fig. 3, er at man kan benytte lavbåndsomkopling av forsinkelseslinjestrukturen i etterfølgende behandling av det innlagte hjelpebærebølgesignal (ved avspilling) uten over-drevet vertikal separasjon av lavbåndskomponentene fra andre tilhørende billedkomponenter i den endelige billedgjengivelse.

Denne fordel vil bli lettere å forstå på grunnlag av den følg-ende beskrivelse av eksempler på avspillingsutstyr.

På fig. 4 er en versjon for avspilling med omkodings-anordning etter fig. lb vist, der et båndpassfilter holder inngangen til kamfilteranordningen begrenset til det forholdsvis smale midtbånd som deles av lysstyrkesignalkomponentene og de innlagte hjelpebærebølge-fargesignalkomponenter. Både lav-og høybåndkomponentene for inngangssignalet er koplet utenom kamfilteranordningen.

På fig. 4 blir det sammensatte inngangssignal i innlagt hjelpebærebølge avledet f.eks. fra avspilling av en videoplate eller skive, og signalet påtrykkes via et båndpassfilter 150 til inngangsklemmen T El , i kamfilteranordningen 70'. Båndpassfilteret 150 er som eksempel, av den type som har et båndsperre-filter 150A som svarer på det sammensatte inngangssignal, og en kombinator 150C for subtraktiv sammensetning av filtar 150A utgangen med en ufiltrert versjon av det sammensatte inngangssignal som er ført via forsinkelseselementet 150B (som i det vesentlige er tilpasset signalforsinkelsen tilknyttet filteret ' 150A). Grensebåndet i filteret 150A svarer til det delte midtbånd (f s, - 500 kHz for eksempel),

Kamfilteranordningen 70' anvender kaskadekoplede 1H forsinkelseslinjer 71 og 72, en kombinator 73 for summering med riktig avveining av forsinkelseslinjenes inngang og utgang og en kombinator 74 for subtraktiv sammensetning av midtpunktsignalet med utgangen fra kombinatoren 73. Disse elementer danner et fargekamfilter svarende til det som er vist på fig.

lb for kombinatoren 74, med utgangssignalene fremkommet ved filterutgangsklemmen ,. Signalene ved klemmen ,behandles av BPF 81, modulatoren 83 og BPF 87 som på fig. lb for å fre-kvensforskyve fargesignalet til (NTSC) posisjonen som ønsket for utgangssignalet. BPF 81 kan om man velger det, utelates på grunn av den kamvirkning man får ved inngangsfilteret BPF 150.

Kamfilteranordningen 70' innbefatter også en kombinator 76' for additiv sammensetning av midtpunktsignalet med utgangen fra kombinatoren 73. Disse innganger mates direkte til kombinatoren 76' i motsetning til bruken av HPF 77 og forsinkelseselementet 75 i anordningen på fig. lb. Lysstyrkekamfilterets utgang for summereren 76' ved filterutgangsklemmen T , inkluderer bare midtbåndkomponenter på grunn av den på-pekte sammenholdende virkning av inngangsfilteret BPF 150. Disse kamfilterbehandlede midtbåndkomponenter blir satt sammen

med ikke kambehandlede lavbånd og høybåndskomponenter i summereren 160, der de ikke kambehandlede lavbånd og høybånd-komponenter er avledet fra utgangen fra båndsperrefilteret 150A. Utgangen fra summereren 160 føres som en lysstyrkesignalinngang (via forsinkelseselementet 82) til utgangssignalkombinatoren 90 for sammensetning med den frekvensforskjøvede fargesignalutgang fra BPF 87.

En spesiell fordel ved anordningen på fig. 4 er de forholdsvis smale båndkrav (f.eks. omtrent 1 MHz båndbredde) som kamfilteranordningen 70 stilles overfor og som sluttelig kan føre til mindre omkostninger når det gjelder 1H forsinkel-seslin jeelementene .

Fig. 5 viser en modifikasjon av anordningen på fig. 4 der de ovenfor nevnte krav til smal båndbredde og fordelen ved dette er bibeholdt, mens innføring av frekvensforskyvning foran kamfiltreringen muliggjør anvendelse av forholdsvis billige,

kommersielt tilgjengelige ultrasoniske forsinkelseslinjer med smal båndbredde (f.eks. forsinelseslinje type DL45 1H av fabrikatet Amperex). Anordningen på fig. 5 har et sammensatt inngangssignal (av innlagt hjelpebærebølge), påtrykket BPF 150 og som på fig. 4. Utgangen fra BPF 150 blir imidlertid hetero-dynbehandlet med oscillasjoner av den tidligere beskrevne hjelpe-bærefrekvenssum (dvs. f s + f s,) fra oscillatoren 152 i en

modulator 154 som, som eksempel, er vist i den dobbeltbalanserte form.

Anordningen av komponenter 71, 72, 73, 74 og 76' i kamfilteranordningen 70" på fig. 5 svarer til anordningen av komponenter på fig. 4. Som eksempel er imidlertid 1H for-sinkelseslin jene 71 og 72 av den ovennevnte DL45 form som vil slippe gjennom et smalt bånd av differansefrekvensprodukt av modulasjon (som eksempel faller i båndet 3,58 MHz - 500 kHz) for i det vesentlige å utelukke sumfrekvensproduktet av modulasjonen. Da en av andelene som skal settes sammen ved drift av kamfilteranordningen 70" imidlertid er et ikke-forsinket inngangssignal, er det hensiktsmessig i modulatoren 154 å ha passende innretninger (f.eks. et lavpass- eller båndpassfilter) for å utelukke sumfrekvensproduktet før påtrykning på kam-filterets inngangsklemme T 3.„.

Separerte fargesignalkomponenter fremkommer ved utgangen av den subtraktive kombinator 74 (klemme T^,,) i spektrumområde som er ønsket for utgangssignalanvendelse. Valget av disse komponenter fra båndpassfilteret 87 fører direkte til fargesignalet for tilførsel til utgangssignalkombinatoren 90.

Separerte eller utskilte lysstyrkesignalkomponenter bare fra det bånd komponentene deler fremkommer ved utgangen av den additive kombinator 76' (klemme Tc„), men opptar det gale bånd for utgangssignalbruk (idet det er blitt forflyttet oppad fra den normale plassering i midtbåndet). Forskyvning nedad av disse lysstyrkesignalkomponenter til den korrekte plassering i midtbåndet foregår ved en ytterligere heterodyning med oscillator 152 i en modulator 156. Modulatoren 156 er som eksempel, av den dobbeltbalanserte form. Differansefrekvensproduktet fra modulasjonen danner de kamfilterbehandlede midtbånds lysstyrkesignalkomponenter som blir summert sammen med ikke-kamfiltrerte lavbånd og høybåndkomponenter fra utgangen av båndsperrefilteret 150A i den additive kombinator 160. Utgangen fra summereren 160 utgjør lysstyrkesignalinngang til utgangssignalkombinatoren 90.

Det skal her påpekes at anordningene på fig. 4 og 5 er eksempler på avspillingsutførelser der omkopling ved forsinkelseslinjene av lavbåndkomponenten reduserer båndbreddekravet til forsinkelseslinjen. Hvis slik lavbåndomkopling ved spilleren på en effektiv måte kaskadekoples med liknende lavbåndomkopling ved innspillingsutstyret vil uheldigvis lavbåndkomponentene falle ut av takt, vertikalt betraktet, med tilsvarende komponent i en ganske betraktelig grad. Hvis på den annen side lavbåndsomkopling av forsinkelseslinjen unngås ved innspillingsutstyret står man fritt til å bruke lavbåndsomkopling eller ikke i avspillingsutstyret med meget mindre synli ut-av-betraktning i begge tilfelle. Omkostningene for en bredbånds forsinkelseslinje kan aksepteres ved innspillingsutstyret hvis det letter muligheten for omkostningsbesparende anvendelse av smal-båndsforsinkelseslinjer på forbrukssiden, dvs. ved avspillingsutstyret .

Fig. 6 viser en form for spilleutstyr med omkoding der den tidligere nevnte subtraktive prosess anvendes til frembringelse av en egenskap ved lysstyrkekamfilteret. Kamfilteranordningen 70a på fig. 6 innbefatter det vanlige mønster av elementer 71, 72, 73 og 74 slik at man får en fargekamfilterutgang ved utgangen av den subtraktive kombinator 74 (utgangs-klemme T ), men den har ikke noen additiv kombinatordel svarende til elementet 76' på fig. 5. Midtpunktsignalet som mates til utgangsklemmen T er et ikke kamfiltrert signal.

Under drift av anordningen på fig. 6 blir det sammensatte inngangssignal med full båndbredde underkastet heterodynbehandling med (f + fgi) oscillasjoner fra oscillatoren 152'

i modulatoren 154' som, som eksempel, ikke er bærerbalansert.

Et av modulasjonsproduktene svarer til en bærer med en frekvens på (2f s , + 2f s) (f.eks. omtrent 10,2 MHz) med hjelpebærebølgen liggende i det lavere sidebånd med en frekvens på f s , + 2fs (f.eks. tilnærmet 8,7 MHz). Et restsidebåndfilter 155 har en båndpasskarakteristikk med bæreren ved midtpunktet på den øvre del av kurven.

De kamfiltrerte fargesignalkomponenter som ligger rundt (fgl + 2fg) hjelpebærefrekvensen fremkommer ved utgangsklemmen Tz 0<3 velges av båndpassf ilteret 157 for heterodynbehandling med (fgl + f ) utgangen fra oscillatoren 152' i modulatoren 156'. Differansefrekvensproduktet som omfatter fargesignalene i det ønskede (NTSC) bånd som omgir f , velges av båndpassfilteret 87 for påtrykning på utgangssignalkombinatoren 90.

Den kamfilterbehandlede fargesignalutgang fra båndpassfilteret 157 blir også påtrykket kombinatoren 163 for subtraktiv sammensetning med et ikke kamfiltrert sammensatt signal ( i det oppad forskjøvne spektrumområde), som fås fra klemmen Yy via forsinelseselementet 161 (i det vesentlige svarende til forsinkelsen i BPF 157). Utgangen fra den subtraktive kombinator 163 påtrykkes en omhyllingsdetektor 165. Et lavpassfilter 167 tar fra detektorutgangen et basisbånd-lysstyrkesignal omfattende kamfiltrerte midtbåndkomponenter sammen med komponenter fra et ikke kamfiltrert lavbånd og høybånd. Utgangen fra filteret 167 påtrykkes kombinatoren 90 for dannelse av det ønskede (NTSC-format) sammensatte utgangssignal.

Fig. 6 er illustrerende for en utførelse der forskyvning til et forholdsvis høyt bånd anvendes slik at det forholdsvis brede bånd for det hele sammensatte signal fremkommer som en liten prosentdel av bærefrekvensen. En gitt båndbredde kan lettere tilpasses en ultrasonisk forsinkelseslinje som arbeider med en høy bærefrekvens fordi den prosentvise variasjon er mindre. Fig. 6 er også illustrerende for avspillingsutstyr med omkoding der man også har "skjelve"- eller "flimmer"-korreksjon før kamfiltreringen med de tidligere beskrevne fordeler når det gjelder uønskede frekvensvariasjoner for det sammensatte inngangssignal. For dette formål er oscillatoren 152' som eksempel en spenningsstyrt oscillator (VCO) som påvirkes av utgangen fra en fasedetektor 175. Fasedetektoren sammenlikner utgangen fra en referanseoscillator 177 som arbeider med F s(eksempelvis en krystalloscillator med en frekvens på 3,58 MHz) med synksignalutgang fra en synksignalport 173. Porten 173 som tidsstyres med linjefrekvenspulser som er avledet fra synk-separatoren 171 og videre fra det sammensatte inngangssignal vil selektivt slippe gjennom synksignaldelen (ved f ) i den kamfiltrerte fargesignalutgang fra BPF 87. Den beskrevne anordning er en form for faselåst sløyfe (PLL) som søker å gjøre utgangen fra modulatoren 154' i det vesentlige fra for "inn-gangssignalskjelving" eller "flimmer", og er hensiktsmessig for anvendelse også sammen med fig. 5. Fig. 7 viser en variasjon over fig. 6 der et restsidebåndfilter 155' slipper gjennom det ubalanserte (f , + f ) bære-bølgeprodukt av en enkelt balansert modulator 154' (som svarer på det sammensatte inngangssignal og utgang fra VCO 152<1>) såvel som det lavere sidebånd av dette (som hjelpebærebølgen ligger i ved den ønskede frekvens på f s). Båndpasskarakteri-stikken for filteret 155' legger (f s , + f s) bæreren i midtpunktet av den øvre ende av kurven slik at den lille del av det øvre sidebånd også slipper gjennom. Prosentmodulasjon av (f , + f) bæreren som foregår i modulatoren 154<*> holdes på en forholdsvis lav verdi.

Utgangen fra filteret 155' påtrykkes inngangsklemmen T , i kamfilteranordningen 70A'. Den innvendige oppbygning av anordningen 70A' svarer til den som finnes i kamfilteret 70A

på fig. 6 med den vanlige anordning av elementer 71, 72', 73, 74

som danner en fargekamfilterutgang ved klemmen T (utgangen

fra den subtraktive kombinator 74). I motsetning til fig. 6 faller imidlertid fargesignalkomponentene ved klemmen Tz, i det NTSC-spektralområde som er ønsket for utgangssignalbruk, hvorved valg av dette av båndpassfilteret 87 direkte gir f5 fargesignalet for påtrykning på utgangssignalkombinatoren 90.

Et ikke kamfiltrert sammensatt signal (midtpunktsignalet) fremkommer ved klemmen Y , i anordningen 70A' og påtrykkes via forsinkelseselementet 160 (i det vesentlige svarende til forsinkelsen av BPF) på kombinatoren 163 for subtraktiv sammensetning med utgangen fra BPF 87. Utgangen fra kombinatoren 163 påtrykkes på en omhyllingsdetektor 165. Lavpass-filtrering av detektorutgangen med LPF 167 gjenvinner basis-båndlysstyrkesignalet som omfatter de kamfiltrerte midtbåndkomponenter og ikke kamfiltrerte lavbånd og høybåndkomponenter som passer for påtrykning på utgangssignalkombinatoren 90.

Anordningen på fig. 7 omfatter også skjelve- eller flimmerkorrigering før kamfiltrering ved hjelp av elementene 171, 173, 175, 177 og 152' i et PLL system som svarer til det som er vist på fig. 6. Anordningen på fig. 7 unngår med fordel behovet for den etterkamfUtrerende modulator 156' i anordningen på fig. 6.

Fig. 8 og 9 viser anvendelse av prinsippene ved foreliggende oppfinnelse på systemer for direkte koding av farge-bildeinformasjoner i den innlagte hjelpebærebølge.

På fig. 8 vises en kilde for ikke-kodede fargebilde-informasjoner omfattende en fargefilmavsøker 200 av vanlig utførelse, der man får et sett på tre samtidige videosignaler (R, G og B) som henholdsvis representerer det røde, grønne og blå innhold i det filmbilde som avsøkes. Fargesignalene over-føres til en vanlig matriseanordning 210 for omdannelse av de tre uavhengige inngangssignaler til et forskjellig sett på tre uavhengige signalutganger av en form (R-Y, B-Y og Y, der Y = . 3R + .59G + .11B) som er hensiktsmessig for anvendelse ved koding.

Hvert av fargedifferansene (R-Y, B-Y) signalene som frembringes av matrisen 210 påtrykkes en respektiv modulator 231, 233 av dobbeltbalansert form. Respektive faser ^R-Y og $B-Y (som ligger 90° fra hverandre) for referanseoscillasjonene ved den ønskede innlagte hjelpebærefrekvens f ,\ (f.eks. 1.534091 MHz) påtrykkes de respektive modulatorer, 231 og 233. Utgangene fra modulatorene 2 31 og 233 blir satt sammen av en summerer 235 for å danne et fargesignal som på en effektiv måte er fasemodulert i overensstemmelse med fargenyanse og amplitudemodulert i overensstemmelse med fargemetning. Som eksempel kan nevnes at båndbredden for hvert modulerende fargedifferansesignal er begrenset til 500 KHz, og fargesignalet opptar en båndbredde som er definert ved f , 500 kHz.

Fargesignalutgangen fra summereren 235 påtrykkes en kamfilteranordning som har en 1H forsinkelseslinje 241 og kombinator 2 43 som tjener til subtraktivt å kombinere for-sinkelseslin jens inngang og utgang. Utgangen fra kombinatoren 243 er et fargesignal som er kamfiltrert for å slippe gjennom fargesignalkomponentene ved eller nær ved ulike multipli av den halve linjefrekvens og å skille ut fargesignalkomponenter ved multipli av linjefrekvensen. \

Lysstyrke (Y) signalutgangen fra matrisen 210<;>påtrykkes et høypassfilter 2 50 som omfatter et lavpassfilter 250A som er følsomt overfor Y-matriseutgangen og en kombinator 250C for subtraktiv sammensetning av utgangen fra LPF 250A méd en ufiltrert versjon av Y-matriseutgangen som er ført via et forsinkelseselement 250B (i det vesentlige passende til forsinkelsen av LPF 2 50A).

Grensefrekvensen (f ) for HPF 205 svarer til grense-co \ frekvensen for LPF 250A og er ønskelig valgt slik at den ligger like under den laveste innlagte hjelpebærebølge sidebånds-frekvens (f.eks. f = 1 MHz). Lysstyrkesignalkomponentene

CO

over f passerer fra utgangen av kombinatoren 2 50C til kamfilteranordningen som omfatter 1H forsinkelseslinjen 2 61 og en kombinator 2 63 for additiv sammensetning av inngang og utgang for forsinkelseslinjen 2 61. Utgangen fra kombinatoren 2 63 er et lysstyrkesignal som mangler sin lavbåndskomponent (0-f ) og blir kamfiltrert over f for å få gjennom lys-

co ^ co 3J J styrkesignalkomponenter ved eller nær multipli av linjefrekvensen og for å skille ut lysstyrkesignalkomponenter ved ulike multipli av den halve linjefrekvens.

De kamfiltrerte lysstyrkesignalkomponenter i utgangen fra kombinatoren 2 63 blir additivt sammensatt med a) er ikke-

kamfiltrert lavbåndskpmponent avledet av utgangen fra LPF

250A og b) den kamfiltrerte fargesignalutgang fra kombinatoren 243 i utgangssignalkombinatoren 270 for å danne et sammensatt utgangssignal i den innlagte hjelpebærebølge som er ønskelig for opptak.

Under de direkte kodingsbetingelser som er vist som eksempel på fig. 8 ser man klart anvendelse av kamfiltrering for "trau"-forberedelse idet det ikke skal utføres noen samtidig separasjon i koderen. Krysstale fra midtbåndets "diagonale" lysstyrkekomponenter inn i fargekomponentene er så godt som utelukket ved eliminering av disse komponenter fra lysstyrkesignalet før dettes sammensetning med fargeinformasjonen. Om-vendt kan man se at selv om "diagonal" fargeinformasjon kan føres til at fargesignalkomponenter faller ved eller nær multipli av linjefrekvensen er slike "diagonale" fargekompo-nenter i det vesentlige eliminert fra fargesignalet før dets sammensetning med lysstyrkeinformasjon. Man ser således at hver av de to signaler som deler midtbåndet i det innspilte sammensatte signal bare opptar innbyrdes ekslusive deler av dette bånd. Ved påfølgende behandling av det innspilte signal i en spiller kan de lysstyrke- og fargesignaler som er flettet i hverandre skilles ved kamfiltrering uten fare for krysstale av diagonaltypen.

Der spillerbehandling innbefatter omkoding til NTSC-kodet form fra den innlagte hjelpebærebølge som her er nevnt som eksempel (dvs. innlagt hjelpebærefrekvens: 1,53 MHz; delt midtbånd: 1-2 MHz; og lysstyrkebåndbredde: 0-3 MHz) vil på-følgende behandling av de omkodede signaler i fargefjernsynsmottagere (selv uten anvendelse av kamfilteret i mottageren) være ftitt for lysstyrkekrysstale inn i fargene fordi det omkodede fargesignal vil ligge i et bånd (3,08-4,08 MHz) som er fritt for lysstyrkeinformasjon av enhver art.

Hvis forlengelse av lysstyrkesignalets grensefrekvens forbi 3 MHz som eksempel anvendes for dét innspilte signal tjener anordningen på fig. 8 den ytterligere funksjon å kamfiltrere ut lysstyrkesignalkomponenter av diagonaltypen i det høye bånd som skal deles. Man skal videre merke seg at det i det direkte kodingsapparat på fig. 8 finnes det ingen "inn-bygget" krysstale fra høybåndets "diagonal"-komponenter (slik man hadde det i beskrivelsen av omkodingsapparatet for innspilling) siden det ikke foregår noen sammensetning av lysstyrke- og fargeinformasjoner foran mulighetene for kamfiltrering.

Fig. 9 viser en modifikasjon av kodingsanordningen

på fig. 8 der lysstyrkekamfiltrering (med elementene 2 61', 263') går forut for i stedet for å følge etter høypassfiltrer-ing med HPF 2 50. Dette tillater lavbåndets lysstyrkekomponent-inngang til kombinatoren 270 å bli ført (via lavpassfilteret 280 som i egenskaper passer til LPF 250A) fra utgangen for 1H forsinkelseslinjen. Denne anordning unngår anvendelse ved innspillingsutstyret av lavbåndomkopling av forsinkelseslinjen, noe som er fordelaktig på grunn av den tidligere beskrevne frihet man får når det gjelder konstruksjon av avspillingsutstyret.

Man skal merke seg at hvis det er ønskelig å kamfiltrere bare det delte midtbånd av lysstyrkesignalet og å tillate "diagonale" lysstyrkekomponenter ved frekvenser over dette å bli tilbake i det innspilte signal, kan dette gjøres ved en enkelt modifikasjon av anordningen på fig. 9, nemlig ved ut-skiftning av paret av tilpassede lavpassfiltre (250A, 280) med et par tilpassede båndsperrefiltre som hvert har et sperrebånd med samme utstrekning som det delte midtbånd.

Som , forklart tidligere i BRDOff.skrift nr. 2.213.920 kan man anvende videoplateinnspillingsteknikk som arbeider langsommere enn reell tid, der man benytter videosignaler som har utvidet tidsskala. Det skal her pekes på at kodingstek-nikkene på fig. 8 og 9 (såvel som omkodingsteknikkene på fig. la, 2a og 3) kan benyttes for "saktekjørte" videosignaler såvel som for videosignaler med "reell tid" når man tar hensyn til det faktum at linjefrekvensen for "saktekjørte" videosignaler svarer til "reell tid" -linjefrekvensen dividert med tids-skalaens utvidelsesfaktor.

Claims (5)

1. Omkodingssystem for fargebildesignaler, omfattende anordninger for å frembringe signaler som representerer luminansen i fargebildet når dette analyseres ved linjeav-søkning med gitt linjefrekvens, og opptar et frekvensområde som innbefatter et gitt frekvensområde og dermed et område av frekvenser som er lavere enn det gitte frekvensområde, og et område frekvenser som er. høyere enn det gitte frekvensområde, og anordninger innrettet til å utsette de luminansrepresenterende signaler for fjerning av signalkomponenter i et første antall spektrale posisjoner som hovedsakelig tilsvarer hvert sitt ikke heltalls multiplum av linjefrekvensen, karakterisert ved anordninger (20, 43, 45), omfattende et kamfilter (31, 33) og innrettet til å frembringe signaler som representerer krominansen i fargebildet og som opptar hovedsaklig bare det gitte frekvensområde, mens de luminanssignalbehandlende anordninger (20, 31, 35) er innrettet til å fjerne luminanssignalkomponenter i spektrale posisjoner med jevne innbyrdes intervaller i det gitte frekvensområde, og kamfilteret er innrettet til å fjerne krominansrepresenterende signalkomponenter i et andre antall spektrale posisjoner med jevne innbyrdes intervaller, idet de spektrale posisjoner i det andre antall tilsvarer hvert sitt heltallsmultiplum av linjefrekvensen, og en signalkombinerende anordning (50) som er innrettet til å kombinere utgangssignalene fra de luminansbehandlende anordninger og de krominanssignalfrembringende anordninger, slik at det dannes et sammensatt signal hvor de luminansrepresenterende signalkomponenter og de krominansrepresenterende signalkomponenter i fellesskap deler det gitte frekvensområde på hovedsaklig ikke overlappende, stokket måte og etterfølges av luminansrepresenterende komponenter i områder med høyere og lavere frekvenser.

2. System ifølge krav 1, karakterisert v e d at anordningene for å danne et sammensatt utgangssignal er innrettet til også å frembringe signaler som representerer luminansen i fargebildet, og som faller innenfor det frekvensområde som er lavere enn det gitte område.

3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de krominanssignalfrembringende anordninger reagerer på et sammensatt inngangssignal som inneholder et krominanssignal som opptar et frekvensområde som er høyere enn det gitte frekvensområde, og et luminanssignal som har en del som har det nevnte høyere frekvensområde felles med krominanssignalene, idet de fjernende anordninger også tjener til i det minste delvis å skille krominanssignalene fra luminanssignalenes del innen det nevnte område.

4. System ifølge krav 3, karakterisert v e d at de luminanssignalbehandlende anordninger også reagerer på det sammensatte inngangssignal og også tjener til i det minste delvis å skille luminanssignalenes del innen det høyere område fra krominanssignalene.

5. System ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at posisjonene i det første antall spektrale posisjoner tilsvarer hvert sitt uliketallsmulti-plum av halve linjefrekvensen.