NO840836L - System for behandling av fargefjernsynssignaler, saerlig av secam-typen - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et system for behandling av fargefjernsynssignaler, særlig av SECAM-typen, med henblikk på tilførsel av disse til en mottakeranordning, såsom en fargefjernsynsmottaker, en videobåndopptaker eller liknende, idet systemet omfatter anordninger for generering av hjelpe-baerebølger for krominanssignalene og bærebølgen for luminans-si.gnalet.

Det er kjent at de konvensjonelle systemer for be handling av krominans- og luminanssignaler av SECAM-typen er basert på benyttelse av to fargehjelpebærebølger på henholdsvis 4,406 og 4,25MH2som vekselvis overfører krominanssignalet DR for én linje og krominanssignalet Dg for den påfølgende linje. Hjelpebærebølgene er frekvensmodulert. For dette formål tilføres krominanssignalene til et modulatortrinn ved hjelp av en elektronisk omkopler. Før de blandes med luminans-og synkroniseringssignalene tilføres krominanssignalene til et båndbegrensende filter av antiklokke-kurvetypen som be-grenser bakgrunnsstøyen. Deretter overføres signalene til mottakeranordningen, f.eks. ved hjelp av en kabel. Mottakeranordningen omfatter en dekoder som nødvendigvis er utstyrt med klokkefiltre, med en forgrening mellom en bane som er forsinket med én linjevarighet, og en direkte bane, og med en omkopler som styres av en vippe som er synkronisert ved hjelp av linjesynkroniseringssignalene for å kople den mottatte krominansinformasjon inn på en hjelpebærebølgebane for informasjonen DR og en hjelpebærebølgebane for informasjonen Dg.

Disse kjente systemer lider av et visst antall ulemper. For eksempel merkes en mangel på skarphet i fargene, hvilket skyldes at krominansinformasjon-overføringspassbåndet er meget lite, dvs. av størrelsesorden 300 kHz, hvilket er helt utilstrekkelig for en passende fargeskarphet og ikke tillater overføring av ett eller flere kodede binærord,

f.eks. i overensstemmelse med den såkalte NRZ-modus (ikke-nullretur-modus). Videre er krominanssignalene i sådanne systemer utsatt for et forholdsvis vesentlig antall operasjoner, hvilket hver gang resulterer i et tap av informasjon.

Den foreliggende» «oppfinnelse har som formål å råde

bot på ovennevnte ulemper.

For oppnåelse av dette formål er behandlingssystemet ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at anordningene for generering av krominanshjelpebærebølgene og luminansbærebølgen omfatter tre oscillatorer av hvilke i det minste oscillatorene for generering av krominanshjelpebærebølgene er innrettet til å frembringe frekvenser som representerer multipla av SECAM-systemets konvensjonelle krominanshjelpebærebølgefrekvenser,

for å utvide informasjonsoverføringsbåndbredden, hensiktsmessig til en verdi som også tillater overføring av binærord,

idet oscillatorene er synkronisert på det samme klokkesignal med høy frekvens.

Ifølge et fordelaktig trekk ved oppfinnelsen omfatter systemet ifølge oppfinnelsen en høyfrekvenssignalgenereren-

de oscillator som utgjør en hovedklokke og frembringer det nevnte klokkesignal, idet de linje-, delbilde- og halvlinje-synkroniserende signaler og klokkesignalene for synkronise-

ring av de nevnte oscillatorer er avledet fra det generelle klokkesignal ved hjelp av frekvensdeling.

Ifølge et annet fordelaktig særtrekk er tilførsels-likespenningene for systemet, avledet fra hovedklokken ved mellomkomst av en anordning som omfatter en klokkesignalfrekvensdeler og en frekvens-spennings-omformer.

Ifølge et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen oppnås tilførselslikespenningen for de nevnte oscillatorer ved hjelp av klokkesignalfrekvensdeleren og en mettet forsterker som arbeider i på-av-modus, og som forsynes med den stabili-serte spenning som frembringes av en digital/analog-omformer på grunnlag av et binært siffer.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått og andre formål, særtrekk, detaljer og fordeler ved denne vil fremgå klarere av den etterfølgende nærmere beskrivelse av et utførelsesek-sempel under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et blokkskjema av en behandlingsanordning ifølge oppfinnelsen,

og fig. 2 viser de signaler som behandles ifølge oppfinnelsen.

I det viste blokkskjema er det ved 1 vist en opp-fanger (eller opptakeranordning) i et f argef jernsynskamera, og ved 2 er vist anordningen av de tre matriser som på sine utganger er innrettet til å frembringe krominanssignalene, dvs. fargeforskjellsignalene DR = e'r~E'y db =e 'b~E'y°^luminanssignalet E'Y av SECAM-typen.

Behandlingssystemet ifølge oppfinnelsen omfatter

tre spenningsstyrte oscillatorer 3, 4 og 5 som hensiktsmessig er av den kvartskrystallstyrte type. Oscillatorene 3 og 5 er beregnet å frembringe hjelpebærebølgefrekvensene f or krominanssignalene D K hhv. D t^ i, mens ocsillatoren 4 genererer luminans-signalbærebølgen. I overensstemmelse med oppfinnelsen er oscillatorene 3 og 5 innrettet til å frembringe underbære-bølger hvis frekvenser er lik multipla av SECAM-systernets konvensjonelle hjelpebærebølger på 4,406 og 4,25 mHz. Forholdet mellom de hjelpebæré>bølger som genereres av oscillatorene 3 og 5, er identisk -med forholdet mellom de nevnte konvensjonelle hjelpebærebølger, for å sikre kompatibiliteten mellom systemet ifølge oppfinnelsen og de konvensjonelle systemer. Hjelpebærebølgene er selvsagt frekvensmodulert med signalene D R og D_,.

Som følge av benyttelsen av krominans- eller farge- ' hjelpebærebølger med en frekvens som er et multiplum av de konvensjonelle hjelpebærebølger, er dataoverføringspassbåndet tilstrekkelig bredt til å sikre en god skarphet av fargene og til å tillate overføring av ett eller flere kodede binærord, f.eks. i overensstemmelse med "N.R.Z."-modusen (ikke-null-retur-modusen) som er i og for seg kjent og benyttes for eksempel i teletekstsystemet ANTIOPE. Den senere behandling som skal anvendes på de frekvensmodulerte hjelpebærebølger,

er videre begrenset til frekvensdelingsoperasjoner, noe som bare resulterer i et enkelt informasjonstap, men sikrer en mangedobbel stabilitet.

Det viste behandlingssystem omfatter videre tre analog/digital-omformere 10, 11, 12 som hver er beregnet for behandling av ett av de tre signaler D , DD og E' . Hver omformer er koplet direkte til utgangen av den ene av fjern-synskameraets tre matriser.

Etter hver omformer 10-12 følger en respektiv omkoplingskrets 13, 14 og 15 som forbinder den til-hørende omformer med en datautgangsbuss 17, 18 og 19, enten direkte eller ved mellomkomst av en forstyrrelseseliminerende anordning 20, 21 eller 22. Da de digitale signaler i binær-kode som frembringes av den tilsvarende analog/digital-omformer 10, 11 eller 12, er til stede på hver buss i overensstemmelse med en parallellkonstellasjon, er det for hver av databussene tilveiebrakt en parallell-serie-omformer 24, 25 eller 26 som tjener til å omforme parallellkonstellasjonen til en seriekonstellasjon av signaler.

Hver av de forstyrrelseseliminerende anordninger

20, 21 og 22 omfatter en behandlingsenhet 27, såsom en mikro-datamaskin eller en mikroprosessor, to RAM-lagre 28, 2 9 for lagring av henholdsvis hele det delbilde som er i ferd med å frembringes av kameraet, og det foregående delbilde, samt et leselager 30 som inneholder rutinen for behandlingsenheten. Sistnevnte kan også være programmert for å sikre frembringelse av en meget stabil tilførselslikespenning, ved hjelp av digital/analog-omformere 31 ut fra et tidligere definert binærsiffer. Denne likespenning kan tjene som referansespen-ning for systemet for mating av de forskjellige elementer i behandlingsanordningen ifølge oppfinnelsen, og særlig for frembringelse av matingen for oscillatorene 3, 4 og 5 på en måte som skal beskrives nærmere senere. Denne spenning er tilgjengelig på utgangsklemmen 32.

Den forstyrrelseseliminerende anordning kan også være forsynt med i og for seg kjente anordninger for korreksjon av feil som er inneholdt i de digitale signaler som angår flere binærelementer, f.eks. ved å sikre tilstedeværelse av et forutbestemt antall binære tilstander i hvert signal. Behandlingsanordningen 2 7 sikrer utførelse av denne i og for seg kjente funksjon. Behandlingsenheten kan være innrettet til å frembringe et signal som angir fravær av feil i de digitale signaler.

For å sikre perfekt synkronisering av driften av de forskjellige elementer i systemet ifølge oppfinnelsen, omfatter dette en kvartskrystallstyrt oscillator 34 som utgjør en generator for signaler med høy frekvens, f.eks. av størrelses-orden 100 mHz. Denne oscillator utfører funksjonen til en hovedklokke. Slik det fremgår av fig. 1, blir linje-, del bilde- og halvlinje-synkroniseringssignalene som er tilgjengelige ved 35, avledet fra hovedklokken. Også analog/digital-omformerne 10 - 12, parallell-serie-omformerne 24 - 26 og de forstyrrelseseliminerende anordninger 20 - 22 styres av klok-ken. Klokkesignallederne for styring av disse elementer er vist ved henholdsvis 36, 37 og 38. Ved 39 tilveiebringer hovedklokken 34 synkroniseringssignalene for de hjelpebære-bølge- og bærebølgegenererende oscillatorer 3, 4, 5. Synkro-nismen av disse oscillatorer sikres således ved at synkroniseringssignalene avledes fra det samme høyfrekvenssignal.

Det skal understrekes at alle synkroniserings- og referansesignaler oppnås ved deling av klokkesignalfrekvensen, slik at det sikres en perfekt stabilitet av de således oppnådde signaler og en perfekt synkronisering av frekvensen og fasen av oscillatorene 3, 4 og 5, og av signalene, dvs. deres for-flanke, og derfor av alle de operasjoner som utføres av behandlingssystemet ifølge oppfinnelsen. For å sikre fre-kvensstabilitet av klokkeoscillatoren 34, f.eks. for å hindre eventuell termisk drift, er denne oscillator innkoplet i en stabiliserende sløyfe (ikke vist) som også inneholder oscillatorene 3, 4 og 5.

Likespenningstilførselsanordningen som er betegnet med henvisningstallet 40, kan være konstruert for å frembringe ekstremt stabile tilførselsspenninger for hjelpebærebølge-og bærebølgeoscillatorene 3, 4 og 5. Disse spenninger er tilgjengelige på tilførselsanordningens tre utgangsklemmer 41. Slik som skjematisk vist på figuren, er de tilførselsspen-ningsfrearbringende anordninger for oscillatorene med fordel avledet fra høyfrekvensklokkesignalet som frembringes av hovedklokken 34. Tilførselsanordningen 40 mottar ved 42

dette klokkesignal på for eksempel 100 MHz. I anordningen 40 deles dette signal ved hjelp av en frekvensdeler som er vist skjematisk ved 43 og som av det nevnte signal frembringer et signal på for eksempel 1 MHz. Det sistnevnte signal tilføres til en mettet forsterker 44 som arbeider i på-av-modus og som ved 45 forsynes med den meget stabile likespenning som frembringes ved 32 av den ene av de forstyrrelseseliminerende anordninger 20, 21 eller 22. En omformer 46

omformer forsterkerutgangssignalet til en likespenning som er;<-.>tilgjengelig på utgangsklemmene 41. Denne spenning er helt stabil som følge av at den er avledet fra klokkefrekven-sen ved hjelp av frekvensdeling, noe som allerede sikrer en høy grad av stabilitet, og fra den meget stabile spenning som frembringes av de forstyrrelseseliminerende anordninger ut fra et binærsiffer.Utgangsspenningens amplitude er således strengt kontrollerbar. Det skal også bemerkes at til-førselsanordningen 40 er galvanisk adskilt fra nettspenningen ved hjelp av en transformator (ikke vist).

Slik det fremgår av fig. 1, omfatter behandlingssystemet ifølge oppfinnelsen utgangsklemmer 48 - 50 for utgangssignalene fra oscillatorene 3, 4 og 5, dvs. for hjelpe-bærebølgene som er modulert ved krominanssignalene, og for bærebølgen som er modulert med luminanssignalet. Det er tilveiebrakt utgangsklemmer 51, 52 og 53 fra hvilke krominans-og luminanssignaler slik de frembringes av fargefjernsyns-kameraet, kan uttas. Systemet omfatter også utgangsklemmer 55, 56 fra hvilke høyfrekvens-klokkesignalet som frembringes av oscillatoren 34, og linje-, delbilde- og halvlinjesynkro-niseringssignalene kan uttas. Henvisningstallene 58 - 60 betegner utgangsklemmene for databussene 17 - 19, mens seriekonstellasjon-digitalsignalene er tilgjengelige på klemmene 61 - 63. Ikke-feil-signalet er til stede på utgangen 64. Klemmene 65 og 66 er knyttet til tilførselsanordningen 40

og betegner jord- og tilførselspotensialet.

Alle de foran nevnte utganger, eller i det minste

en vesentlig del av disse, kan være forbundet med et koplingsstykke av multipinne-pluggtypen som kan tilkoples til en mottakeranordning, som for eksempel en videobåndopptaker, et vanlig fargefjernsynsapparat, en monitor for visuell kontroll og liknende. Ved at systemet på sin inngangsside også er forsynt med et koplingsstykke av for eksempel multipinnetypen, kan det utgjøre en uavhengig enhet som kan være installert mellom et fargefjernsynskamera og en passende mottakeranordning. Det er imidlertid også mulig å innsette dette system sammen med kameraet og mottakeranordningen, såsom en fargefjernsynsmottaker eller en videobåndopptaker, i den samme

i

kasse eller kappe for å utgjøre et slags telekino-apparat eller et apparat for kopiering av filmer eller vilkårlige dokumenter.

Virkemåten av systemet ifølge oppfinnelsen fremgår umiddelbart ut fra den foregående beskrivelse av fig. 1. Den trenger derfor ikke å beskrives, bortsett fra virkemåten av de forstyrrelseseliminerende anordninger.

Hver av disse anordninger virker på følgende måte.

For å eliminere interferens eller forstyrelse, sammenlikner behandlingsenheten 2 7 som styres av de rutiner som er lagret i leselageret 30, hvert delbilde med det foregående delbilde. Disse delbilder er lagret i respektive RAM-lagre 28, 2 9. Som et resultat av denne sammenlikningsopera-sjon vil alle de billedelementer som er felles for begge delbilder, bli bibeholdt. På den annen side vil de ikke-identiske elementer bli eliminert. Det skal bemerkes at de to delbilder er forskjøvet i tid fra hverandre med 20 ms.

De elementer som representerer forstyrrelsen, vil derfor van-ligvis ikke lenger være de samme i begge delbilder. Ved hjelp av en passende og forholdsvis enkel programmering kan behandlingsenheten tilpasses til å skjelne en forskjell i de to delbilder, som er frembrakt av et objekt som beveger seg foran kameraet, fra en forskjell som er forårsaket av forstyrrelse. I virkeligheten bibeholder det vandrende objekt sin generelle kontur, dvs. de billedelementer som representerer objektet, bibeholder i hovedsaken sine former. De har bare endret plass i de to delbilder. Denne ikke-forandring av billedelementenes generelle form og som representerer et vandrende objekt fra ett delbilde til det etterfølgende delbilde, tillater skjelning av forstyrrelse som er av tilfeldig karakter og derfor i prinsipp alltid er forskjellig fra ett delbilde til det andre. Det innses lett at den forstyrrelseseliminerende anordning kan gjøres enda mer avansert og følsom for spesielle parametre ved at den tilkoples til en passende programmert, ytre datamaskin.

En annen særegenhet ved oppfinnelsen er vist på fig.

2. Denne viser et oscillog.ram av en linje svarende til stolpe-mønsteret ved 75 % amplitude (hvitt ved 100 %). Ved henholds vis a, b og c er vist luminanssignalet og krominanssignalene svarende til de hvite, gule, grønnblå, grønne, lysfiolette, røde, blå og svarte farger (fra venstre til høyre). Det fremgår at hvert signal foregås av en synkroniseringspuls 66 med et lavere nivå enn signalets minimumsverdi. Dette betyr at synkroniseringspulsene kan identifiseres med sikkerhet, hvilket også er gunstig for en perfekt synkronisme.

Systemet ifølge oppfinnelsen, slik det er vist på fig. 1 og beskrevet foran, kan selvsagt modifiseres på forskjellige måter uten å gå utenom oppfinnelsens ramme. For eksempel trenger ikke krominans- cg luminanssignalene å tas på utgangen av kameraet. De kan komme fra hvilken som helst annen senderanordning. Krominanssignalene kan tilføres til de hjelpebærebølgegenererende oscillatorer 3 og 5, ikke i sin analoge form, men i sin digitale form som oppnås på ut-gangene av analog/digital-omformerne 10 - 12, og, dersom det er passende, etter å være blitt behandlet av de forstyrrelseseliminerende anordninger. Dette ville tillate oppnåelse av utgangssignaler som er befridd fra tilfeldig støy. Det skal igjen understrekes at valget av hjelpebærebølgefrekvensene må gjøres på en slik måte at all den ønskede informasjon og alle de ønskede signaler kan overføres og behandles slik at det tilbys en høy skarphet, og kan bibeholdes i sin opprinne-lige tilstand uten praktisk talt å gjennomgå noen forringelse. Systemet vil kunne tillåte overføring av digitale signaler i hvilken som helst passende kode, f.eks. signaler av "N.R.Z."

(ikke-nul Ire tur)-typen, såsom de signaler som benyttes i ANTIOPE-systernet.

Claims (12)

1. System for behandling av fargefjernsynssignaler, særlig av SECAM-typen, med henblikk på tilførsel av disse til en mottakeranordning, såsom en fargefjernsynsmottaker, en videobåndopptaker eller liknende, omfattende anordninger for generering av hjelpebærebø lger for krominanssignalene og bærebølgen for luminanssignalet, karakterisert ved at anordningene for generering av krominanshjelpebære-bølgene og luminansbærebølgen omfatter tre oscillatorer (3, 4, 5) av hvilke i det minste oscillatorene (3, 5) for generering av krominanshjelpebærebølgene er innrettet til å frembringe frekvenser som representerer multipla av SECAM-systernets konvensjonelle krominanshjelpebærebølgefrekvenser, for å utvide informasjonsoverføringsbåndbredden, hensiktsmessig til en verdi som også tillater overføring av binærord, idet oscillatorene (3, 4, 5) er synkronisert på dét samme klokkesignal med høy frekvens.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en høyfrekvenssignalgenererende oscillator (34) som utgjør en hovedklokke og frembringer det nevnte klokkesignal, og at linje-, delbilde- og halvlinje-synkroniseringssignalene og signalene for synkronisering av oscillatorene (3, 4, 5) såvel som systemets referansesignaler er avledet fra klokkesignalet ved hjelp av frekvensdeling.

3- System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det for hvert krominanssignal DD, D_ og for luminanssignalet E'Y omfatter en analog/digital-omformer (10, 11, 12) til hvilken det er knyttet en anordning (20, 21, 22) for for-styrrelseselminering ved sammenlikning av to suksessive delbilder, for å eliminere forstyrrelsen og bakgrunnsstøyen, idet klokkesignalene for omformerne og de forstyrrelseseliminerende anordninger er avledet fra den høye frekvens som er frembrakt av klokkeoscillatoren (34).

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at krominansinformasjonen for frekvensmodulasjon av de hjelpebærebølger som er frembrakt av de genererende oscillatorer (3, 5), utgjøres av krominanssignalene omformet til digitale signaler, frembrakt av analog/digital-omformerne (10, 11, 12) etter eliminasjon av eventuell støy.

5. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at oscillatorene (3, 4, 5) for generering av krominans-hjelpebærebølgene og luminans-bære-bølgen består av spenningsstyrte oscillatorer, fortrinnsvis av kvartskrystalltypen.

6. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at tilførselslikespenningene for systemet er avledet fra hovedklokken (34) ved hjelp av en anordning (4 0) som omfatter en klokkesignalfrekvensdeler (43) og en frekvens-spennings-omformer (44).

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den nevnte anordning (4 0) mellom frekvensdeleren (43) og omformeren (4 6) også omfatter en mettet forsterker (4 4) som arbeider i på-av-modus og som mates med en meget stabil spenning som er frembrakt ut fra et binærsiffer ved hjelp av en digital/analog-omformer (31) som hensiktsmessig er inneholdt i en forstyrrelseseliminerende anordning (20, 21 eller 22) som fortrinnsvis er forsynt med en behandlingsenhet (2 7).

8. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter utgangsklemmer (48 - 50) på hvilke de signaler som frembringes av de genererende oscillatorer (3, 4, 5), er tilgjengelige, hensiktsmessig utgangsklemmer (51 - 53) fra hvilke krominanssignalene DD, D- og luminanssignalet E <1> „ kan uttas, hensiktsmessig ti a Y klemmer (58, 5 9, 6 0) for krominanssignalene DD, D_, og luminans- K B signalet E'Y i digital form, og fortrinnsvis utgangsklemmer (55, 56) for det høyfrekvente klokkesignal som er frembrakt av klokkeoscillatoren (34), og for henholdsvis linje-, delbilde- og halvlinje-synkroniseringsignaler.

9. System ifølge krav 8, karakterisert ved at utgangsklemmene er koplet til et koplingsstykke av multipinne-pluggtypen som kan tilkoples til en mottakeranordning, såsom en videobåndopptaker, et vanlig fargefjernsynsapparat eller en monitor for visuell kontroll.

10. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det er konstruert i form av en uavhengig enhet som ved hjelp av multipinne-pluggkoplings-stykker som er tilgjengelige fra utsiden, kan tilkoples til et fargefjernsynskamera og en mottakeranordning.

11. System ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at det, sammen med fargefjernsynskame-raene (1, 2) og en mottakeranordning, såsom en videobåndopptaker eller en fargefjernsynsmottaker, utgjør en enhet som er i stand til å danne et slags telekinoapparat eller et apparat for kopiering av filmer eller hvilke som helst dokumenter, eller liknende.

12. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det ved begynnelsen av hver linje for luminanssignalet E'v og krominanssignalene DR, D_. er tilveiebrakt en synkroniseringspuls (66) med et lavere nivå enn den lavest mulige verdi av signalet.