NO172160B - Mac-format med vekslende likespenningsnivaa- og taktgjenvinningssignaler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en sender for overføring av flere linjer av et videosignal av typen med frekvensmodulerte, tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har en linje som inneholder en luminanskomponent, en krominanskomponent og et horisontalt slokkeintervall som omfatter enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespennings-gjenopprettingsnivå, men ikke begge deler.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte og en innretning for gjenerobring av taktgjenvinningssynksignalet og likespenningsgjenopprettings-referansenivået i en videosignalmottaker for mottaking av flere linjer av et videosignal av typen med tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespenningsgjenopprettings-referansenivå som overføres under en forutbestemt del av hver linjes horisontale slokkeintervall.

Fjernsynssignaler av typen med multipleksede, analoge komponenter (MAC = multiplexed analog components), av hvilke en typisk linje er vist på fig. 1, omfatter et horisontalt slokkeintervall (HBI) 12 i hvilket ingen billedinformasjon overføres, etterfulgt av et krominanssignal 14 og et luminanssignal 16 som begge kan være tidskomprimert. Mellom krominans- og luminanssig-nalene finnes et beskyttelsesbånd 18 for å bistå ved hindring av forstyrrelse mellom de to signaler.

MAC-fargefjernsynssignalet på fig. 1 oppnås ved generering av konvensjonelle luminans- og krominanssignaler (slik det ville bli gjort for å oppnå et konvensjonelt NTSC-signal eller andre sammensatte fargefjernsynssignaler), og deretter separat sampling og lagring av signalene. Luminans samples med en luminanssamplingsfrekvens og lagres i et luminans lager, mens krominans samples med en krominanssamplingsfrekvens og lagres i et krominanslager. Luminans- eller krominanssamplene kan deretter komprimeres i tid ved å innskrive signalene i et lager med deres individuelle samplingsfrekvens og deretter utlese signalene fra lageret med en høyere frekvens. En multiplekser utvelger enten luminanslageret eller krominanslageret for utlesning ved det riktige tidspunkt under den aktive linjeperiode, og frembringer således MAC-signalet. Dersom det ønskes, kan lydsampler overføres under HBI-intervallet. Disse multiplekses (og kan komprimeres) på samme måte som videosamplene. Den sampeltakt med hvilken alle sampler opptrer i det multipleksede MAC-signal, kalles MAC-samplingsfrekvensen.

Ved overføringen av alle typiske MAC-signaler overføres også et referansetaktfrekvens-synksignal under HBI-intervallet. Referansesynksignalet (reference burst) er typisk ca. ti perioder av en sinuskurve med konstant amplitude med MAC-samplingsf rekven-sen og benyttes i mottakeren for både taktgjenvinning og likespenningsgjenoppretting eller nivåfiksering (clamping). Referansetaktsynksignalets frekvens benyttes for taktgjenvinning mens middelverdien av referansetaktsynksignalet (ideelt lik null) benyttes for nivåf iksering. Det er av stor betydning å nivå-gjenopprette videosignalet på nøyaktig måte etter overføring og låse signalet på den luminans(eller slokkenivå)-verdi på hvilken disse referansetaktsynksignal-sinuskurver er overlagret. De krominansverdier som oppnås for overføring, står i forhold til et gitt referanselysstyrkenivå som er representert ved signalets likespenningsnivå. Det er følgelig nødvendig at det mottatte signal refereres til dette referansenivå for å tilveiebringe nøyaktig rekonstruksjon av det mottatte signal på en billed-skjerm. Dette referansenivå betegnes i det etterfølgende som likespenningsgjenopprettings- eller nivåfikseringsverdien (DC restoration value).

Det eksisterer flere problemer med den kjente teknikks metode for oppnåelse av nivåf ikseringsverdien ved å ta middelverdien av referansetaktsynksignalet. Dersom for eksempel diskri-minatoren i mottakeren (Foster Sealy eller FM-diskriminator) er feilinnstilt, ligger ikke middelverdien av referansetaktsynksignalet på sitt ideelle nullreferansepunkt. Dersom dessuten en stor dataspiss opptrer enten før eller etter referansetaktsynksignalet, ved lavpassfiltrering av taktsynksignalet, vil dataspissen forårsake forstyrrelse og forskyve likespenningssnivået. Enhver annen forvrengning som er klassisk iboende i FM-diskriminatorer, vil videre forårsake at en feil opptrer når nivåfikseringsverdien oppnås ved å ta middelverdien av referansetaktsynksignalet.

Denne feil, som iblant betegnes som krominans/luminans-intermodulasjon, er en ikke-lineær forvrengning som det er særlig sannsynlig å støte på i FM-diskriminatorer som et resultat av feilinnstilling eller avdrift. Den kan også opptre i en rekke forskjellige basisbånd-videoforsterkere, særlig som et resultat av forskjeller i kretskomponent-verditoleranser. Et testsignal er blitt utviklet spesielt for å måle denne forvrengning i en FM-demodulator. Se Int'l Radio Consultative Comm., Recommendations and Reports of the CCIR, Transmission of Sound Broadcasting and Television Signals over long Distances, Vol. XII, s. 13, 20 (XVth Plenary Assembly, Genéve 1982).

Én løsning på dette problem er å tilveiebringe et separat taktgjenvinningssignal og nivåfikseringssignal i hver overført linje. Dersom referansetaktsynksignalet og nivåfikseringssignalet begge var på ca. 3 us pr. linje, ville disse to intervaller representere ca. 10% av den typiske linje på 63,5 ps. Denne metode er uøkonomisk. Ikke bare vil båndbreddebehovet for overføring bli øket, men signal/støy-forholdet ville også bli øket, slik at det kreves en større antennereflektor og/eller en mer kostbar lavstøyforsterker.

Fra US-patent 4 533 936 er det kjent et system for koding og dekoding av videosignaler for å redusere den båndbredde som er nødvendig for overføring av disse over en overførings-kanal, såsom en kabelf jernsynskanal, en kringkastingskanal, eller et lagringsmedium. Spesielt overfører systemet på en første linje for et første videosignal to krominanskomponenter for det første videosignal, og to luminanskomponenter som inneholder luminans-informasjon for første og andre linjer av det første videosignal. På en andre linje overføres informasjon for et andre, forskjellig videosignal omfattende to krominanskomponenter for det andre videosignal og to luminanskomponenter som inneholder luminansin-formasjon for første og andre linjer av det andre videosignal. Patentet er videre rettet på et system i hvilket to videosignaler overføres over en frekvenskanal som har tilstrekkelig båndbredde for overføring av et eneste konvensjonelt signal. Patentskriftet inneholder ingen angivelse eller antydning om veksling av et taktgjenvinningssynksignal og et likespenningsgjenopprettingsnivå.

De problemer som er knyttet til det å oppnå nivåfikseringsverdien ut fra referansesynksignalet, kommer både av det faktum at de to verdier ikke er beslektet, og av de forvrengnin-ger som er klassisk iboende i FM-diskriminatorer. Det er følgelig et formål med oppfinnelsen å overføre taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet uavhengig av hverandre.

Det er et ytterligere formål med oppfinnelsen å overføre disse verdier på separate linjer.

I overensstemmelse med formålene med oppfinnelsen har man funnet at fjernsynsmottakersystemets integritet ikke settes i fare dersom taktgjenvinningssignalet ikke overføres på hver linje. En vesentlig del av de overførte linjer pr. helbilde trenger i virkeligheten ikke at taktgjenvinningssignalet er til stede for riktig operasjon. De problemer som er uløselig knyttet til den kjente teknikk, unngås følgelig ved å overføre taktgjenvinningssignalet og likespenningsgjenopprettings- eller nivåfikseringssignalet uavhengig av hverandre på separate linjer under en del av de respektive linjers horisontale slokkeintervall. Taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet kan overføres på vekslende linjer, eller taktgjenvinningssignalet kan sendes på hver N'te linje mens nivåfikseringssignalet overføres på linjene derimellom.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte type som er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 1.

Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebrakt en sender av den innledningsvis angitte type som er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 9.

Ifølge oppfinnelsen er det videre tilveiebrakt en fremgangsmåte og en innretning av den innledningsvis angitte "typ®/ hvor fremgangsmåten er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 14, og hvor innretnin-gen er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 15.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et diagram av amplituden som funksjon av tiden for en eneste videolinje av et MAC-signal, fig. 2 viser en linje av et MAC-videosignal, fig. 3 viser et detaljriss av det horisontale slokkeintervall av den linje som er vist på fig. 2, og fig. 4 viser et blokkskjerna av den kretsanordning som er nødvendig for å gjenvinne taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet som overføres under det horisontale slokkeintervall på fig. 2.

Overføringen og gjenvinningen av taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet skal nå beskrives under henvisning til fig. 2-4. Som vist på fig. 2, omfatter en linje av et MAC-videosignal et tidssegment eller tidsavsnitt for et horisontalt slokkeintervall (HBI) 21, en krominanskomponent 22, et beskyttelsesbånd 23 og en luminanskomponent 24. Idet det nå henvises til fig. 3, skal et detalj riss av det horisontale slokkeintervall av den linje som er vist på fig. 2, nå beskrives under henvisning til det overføringssystem med multipleksede, analoge komponenter som er utviklet av den foreliggende søker, og som typisk betegnes som B-MAC. Som vist på fig. 3, omfatter det horisontale slokkeintervall datasegmenter 31, 32 og 32 som er adskilt av beskyttelsesbånd 34 og 35. I den foretrukne utførelse omfatter HBI-intervallet 78 symboler som er oppdelt som 47 4-nivåers datasymboler for datasegmentet 31, tjue 4-nivåers datasymboler for datasegmentet 32, sju 4-nivåers datasymboler for datasegmentet 33, og to symboler for hvert beskyttelsesbånd 34 og 35. Datasegmentet 32 benyttes til å lagre enten taktgjenvinningssignalet eller nivåf ikseringssignalet, avhengig av den aktuelle, overførte linje. Under overføring av taktgjenvinningssignalet omfatter datasegmentet 32, som fortrinnsvis har en varighet på ca. 2230 us, en rekke vekslende minima og maksima av 4-nivå-dataver-diene og representerer et taktgjenvinningssignal som har konstant amplitude og en frekvens svarende til MAC-samplingsfrekvensen. Under overføringen av nivåf ikseringssignalet omfatter datasegmentet 32 fortrinnsvis tjue symboler av data på et nivå lik 50 IRE (dvs. det nøyaktige sentrum av det dynamiske område). Datasegmen-tene 31 og 33 inneholder andre data, såsom lyd- og/eller omkastingsinformasjon, av hvilke en beskrivelse både er kjent i teknikken og ikke nødvendig for en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse.

Idet det nå henvises til fig. 4, skal det gis en beskrivelse av blokkskjemaet av den kretsanordning i mottakeren som er nødvendig for å gjenvinne taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet som ble overført under det horisontale slokkeintervall slik som nettopp beskrevet.

I den foretrukne utførelse overføres taktgjenvinningssignalet på hver annen linje, og det mottatte B-MAC-signal innmates på en ledning 41. En del-med-N-teller 42 er fortrinnsvis en del-med-2-teller og nullstilles i overensstemmelse med del-billedhastighets-nullstillingspulsen og taktstyres av linjefrek-vensen fh. Utgangssignalene fra telleren 42 er anordnet slik at OG-porter 43 og 44 gjøres funksjonsdyktige gjensidig utelukkende i forhold til hverandre ved å knytte det ene av de to inngangs-signaler til henholdsvis Q og Q. Det andre inngangssignal til 0G-portene 43 og 44 er nøklingspulsen på en ledning 45 som opptrer under datasegmentet 32 (på fig. 3) av det horisontale slokkeintervall og har en varighet som svarer til datasegmentet på tjue symboler, fortrinnsvis ca. 2 ps. Nøklingspulsene genereres av en nøkkelpulsgenerator (ikke vist) hvis konstruksjon vil være åpenbar for fagfolk på området. Når en første linje mottas på inngangen 41, og idet det antas at den første linje inneholder et taktgjenvinningssignal slik som beskrevet foran, dyktiggjøres eller åpnes OG-porten 43, og taktgjenvinningssignalet tillates å passere gjennom en overføringsport 46 til den faselåste sløyfekrets (ikke vist) som er forbundet med en ledning 47. Under vekselvis opptredende linjer dyktiggjøres eller åpnes OG-porten 44, slik at en transistor 48 skrues på og 50 IRE-signalet, som frembringes av overføringsportens 49 inngangssider 49a og 49b, tillates å passere gjennom systemet på en ledning 50. Det skal bemerkes at de minimums- og maksimums-spenningsverdier som er koplet til punktene 49a hhv. 49b, representerer de minimale og maksimale verdier av de 4-veis data som er inneholdt i den overførte linje på fig. 2.

Selv om den foretrukne utførelse er blitt beskrevet i forbindelse med overføring av taktgjenvinningssignalet og nivåfikseringssignalet på vekslende linjer, er det også mulig å overføre taktgjenvinningssignalet på hver tredje linje, idet nivåfikseringssignalet overføres på linjer derimellom. I en utførelse av denne type ville del-med-N-telleren 42 bli erstattet av en del-med-tre-teller, og nullstillingspulsen inn i telleren ville bli helbildehastighets-nullstillingspulsen (dvs. nullstil-ling på linje 1 av hvert delbilde).

Det er videre mulig å overføre taktgjenvinningssignalet på hver N'te linje, idet nullstillingspulsen inn i takttelleren 42 fortrinnsvis er helbildehastighets-nullstillingspulsen, for-utsatt at antallet (N+l) er et heltallig multiplum av antallet av linjer pr. helbilde. Det er dessuten også mulig å overføre nivåf ikseringssignalet på hver N'te linje, idet taktgjenvinningssignalet overføres på linjer derimellom.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte ved overføring av flere linjer av et videosignal av typen med frekvensmodulerte, tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har en linje som inneholder en luminanskomponent, en krominanskomponent og et horisontalt slokkeintervall som omfatter enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespennings-gjenopprettingsnivå, men ikke begge deler, KARAKTERISERT VED at den omfatter de trinn å overføre en første linje av videosignalet i hvilken det horisontale slokkeintervall omfatter taktgjenvinningssynksignalet, og å overføre N etterfølgende linjer av det samme videosignal i hvilke a) N er et helt tall lik et vilkårlig tall som er mindre enn antallet av linjer pr. delbilde i videosystemet, og b) det horisontale slokkeintervall omfatter likespennings-gj enopprettingsnivået.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at trinnet med overføring av en første linje av videosignalet omfatter overføring av en første linje av et B-MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den første linje av videosignalet, 2) den ene av første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et likespenningsgjenopprettingsnivå innenfor det horisontale slokkeintervall av den første linje av videosignalet, og uten noe taktgjenvinningssynksignal for den første linje av videosignalet, og at trinnet med overføring av N etterfølgende linjer av det samme videosignal omfatter overføring av en andre linje av det samme B-MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den andre linje av videosignalet, 2) den andre av de første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et taktgjenvinningssynksignal for videosignalet, og uten noe likespennings-gjenopprettingsnivå for videosignalet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at trinnet med overføring av en første linje av videosignalet omfatter overføring av en første linje av et MAC-videosignal med

1) en luminanskomponent for den første linje av videosignalet,

2) den ene av første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et likespenningsgjenopprettingsnivå innenfor det horisontale slokkeintervall av den første linje av videosignalet, og uten noe taktgjenvinningssynksignal for den første linje av videosignalet, og at trinnet med overføring av N etterfølgende linjer av det samme videosignal omfatter overføring av en andre linje av det samme MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den andre linje av videosignalet, 2) den andre av de første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et taktgjenvinningssynksignal for videosignalet, og uten noe likespennings-gjenopprettingsni vå for videosignalet.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at likespenningsgjenopprettings-referansenivået er et signal som svarer til 50 IRE.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at likespenningsgjenopprettings-referansenivået er et fast nivå som ligger vesentlig over 100 IRE.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at likespenningsgjenopprettings-referansenivået er et fast nivå som ligger vesentlig under 0 IRE.

7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED at N er lik 1.

8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED at N er lik 2.

9. Sender for overføring av flere linjer av et videosignal av typen med frekvensmodulerte, tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har en linje som inneholder en luminanskomponent, en krominanskomponent og et horisontalt slokkeintervall som omfatter enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespenningsgjenopprettingsnivå, men ikke begge deler, KARAKTERISERT VED at den omfatter en anordning for overføring av en første linje av videosignalet hvor det horisontale slokkeintervall omfatter taktgj envinningssynksignalet, og en anordning for overføring av N etterfølgende linjer av det samme videosignal, hvor a) N er et helt tall som er lik et vilkårlig tall som er mindre enn antallet av linjer pr. delbilde i videosystemet, og b) det horisontale slokkeintervall omfatter likespenningsgjenopprettings-referansenivået.

10. Sender ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at anordningen for overføring av en første linje av videosignalet omfatter en anordning for overføring av en første linje av et B-MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den første linje av videosignalet, 2) den ene av første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et likespenningsgjenopprettingsnivå innenfor det horisontale slokkeintervall av den første linje av videosignalet, og uten noe taktgjenvinningssynksignal for den første linje av videosignalet, og at anordningen for overføring av N etterfølgende linjer av det samme videosignal omfatter en anordning for overføring av en andre linje av det samme B-MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den andre linje av videosignalet, 2) den andre av de første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et taktgjenvinningssynksignal for videosignalet, og uten noe likespenningsgjenopprettingsnivå for videosignalet.

11. Sender ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at anordningen for overføring av en første linje av videosignalet omfatter en anordning for overføring av en første linje av et MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den første linje av videosignalet, 2) den ene av første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3 ) et likespenningsgjenopprettingsnivå innenfor det horisontale slokkeintervall av den første linje av videosignalet, og uten noe taktgjenvinningssynksignal for den første linje av videosignalet, og at anordningen for overføring av N etterfølgende linjer av det samme videosignal omfatter en anordning for overføring av en andre linje av det samme MAC-videosignal med 1) en luminanskomponent for den andre linje av videosignalet, 2) den andre av de første eller andre krominanskomponenter for videosignalet, og 3) et taktgjenvinningssynksignal for videosignalet, og uten noe likespenningsgjenopprettingsnivå for videosignalet.

12. Sender ifølge krav 9, 10 eller 11, KARAKTERISERT VED at N er lik 1.

13. Sender ifølge krav 9, 10 eller 11, KARAKTERISERT VED at N er lik 2.

14. Fremgangsmåte for gjenerobring av taktgjenvinningssynksignalet og likespenningsgjenopprettings-referansenivået i en videosignalmottaker for mottaking av flere linjer av et videosignal av typen med tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespenningsgjenopprettings-referansenivå som overføres under en forutbestemt del av hver linjes horisontale slokkeintervall, KARAKTERISERT VED at den omfatter de trinn å motta en første linje av videosignalet som har et taktgjenvinningssynksignal, og utføre en taktgjenvinningsopera-sjon, men ikke en likespenningsgjenopprettingsoperasjon, og å motta N etterfølgende linjer av videosignalet som har et likespenningsgjenopprettings-referansenivå, og utføre en likespenningsgjenopprettingsoperasjon, men ikke en taktgjenvin-ningsoperasj on.

15. Innretning for gjenerobring av taktgjenvinningssynksignalet og likespenningsgjenopprettings-referansenivået i en videosignalmottaker for mottaking av flere linjer av et videosignal av typen med tidsmultipleksede, analoge komponenter, og som har enten et taktgjenvinningssynksignal eller et likespenningsgjenopprettings-referansenivå som overføres under en forutbestemt del av hver linjes horisontale slokkeintervall, KARAKTERISERT VED at den omfatter en første pulsgenererende anordning (51) for generering av en første åpningspuls (45) hvis tidsinnstilling og varighet svarer i hovedsaken til den forutbestemte del av hver linjes horisontale slokkeintervall, en andre pulsgenererende anordning (42) med første (Q) og andre (Q) utgangsporter for generering av en andre åpningspuls med en varighet som svarer til den overførte linjetid, og vekselvis utmating av den andre åpningspuls på de første og andre utgangsporter etter hver N linjetidsvarigheter, en første sammentreff port (43) som er koplet til den første pulsgenererende anordning (51) og den andre pulsgenererende anordnings (42) første utgangsport (Q) for å utmate et første portstyresignal under sammentreffet av det første åpningssignal og det andre åpningssignal på den første utgangsport, en første ports tyr eanordning (46) som er koplet til den første sammentreffport (43) for å motta de overførte videolinjer og utmate en del av videolinjen som svarer til det første portstyresignal, en andre sammentreff port (44) som er koplet til den første pulsgenererende anordning (51) og den andre pulsgenererende anordnings (42) andre utgangsport (Q) for å utmate et andre portstyresignal under sammentreffet av det første åpningssignal og det andre åpningssignal på den andre utgangsport, og en andre portstyreanordning (49) som er koplet til den andre sammentreff port (44) for å utmate et referansenivåverdisig-nal som svarer til varigheten av det andre portstyresignal.

16. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at de overførte videolinjer mottas på den andre portstyreanordning.

17. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at den nevnte del av videolinjen som svarer til det første portstyringsutgangssignal fra den første portstyreanordning, er taktgjenvinningssynksignalet.

18. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at referansenivå-verdisignalet som svarer til varigheten av det andre portstyringsutgangssignal fra den andre portstyreanordning, er likespenningsgj enopprettings-referansenivået.

19. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at referansenivå-verdisignalet har en verdi på 50 IRE.

20. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at referansenivå-verdisignalet har en fast verdi som ligger vesentlig over 100 IRE.

21. Innretning ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at referansenivå-verdisignalet har en fast verdi som ligger vesentlig under 0 IRE.

22. Innretning ifølge ett av kravene 15-21, KARAKTERISERT VED at N er lik 1.

23. Innretning ifølge ett av kravene 15-21, KARAKTERISERT VED at N er lik 2.