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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Ändern der Zeitbasis eines Informations- signals bezüglich eines eine bekannte Zeitbasis definierenden Bezugssignals, welches Informations- signal identifizierbare aufeinanderfolgende Intervalle und eine in jedem Intervall auftretende zeit- lich veränderliche Zeitbasiskomponente bekannter Nennfrequenz aufweist, wobei jedes Intervall des
Informationssignals unter dem Einfluss zweier Steuersignale, von welchen die Zeitbasis des einen durch das Bezugssignal und die Zeitbasis des andern durch die im Informationssignal enthaltene
Zeitbasiskomponente bestimmt ist, in einem Pufferspeicher gespeichert bzw. aus diesem wiederge- wonnen wird.
Während des Verarbeitens von zeitabhängigen elektrischen Signalen für die Signaltransfor- mation, -analyse oder -korrektur muss die Zeitbasis des Signals häufig geändert oder kompensiert werden. Zum Beispiel wird häufig die Signalzeitbasiskompensation angewandt, um unerwünschte
Zeitbasisdifferenzen in Signalen periodischer Synchronisierkomponenten zu korrigieren. Die Ände- rung der Zeitbasis eines Signals, um unerwünschte Zeitbasisunterschiede zu korrigieren, ist be- sonders wichtig, wenn das Signal zwischen verschiedenen Bereichen eine Transformation erfährt, wie dies beim Aufnehmen und Wiedergeben von Signalen auf magnetisierbare Aufzeichnungsträger oder andere Aufzeichnungsträger auftritt. Während der Aufnahme und der Wiedergabe wird die Zeit- funktion des Signals in eine Raumfunktion umgewandelt und dann wieder zurück in die Zeit- funktion.
Wenn das Signal die Transformationen erfährt, werden häufig zeitliche oder Zeitbasis- fehler dem Signal zugeführt. Die dynamische oder zeitabhängige Klasse dieser Zeitbasisfehler verhindert das Erreichen der notwendigen schwingungsfreien und zeitstabilen Signalwiedergabe, wie sie bei Signalverarbeitungssystemen mit hoher Auflösung gefordert ist. Zum Beispiel ist eine zeit- stabile Signalerzeugung bei allen Fernsehsignal-Verarbeitungssystemen wünschenswert und eine besonders stabile Signalerzeugung ist bei Systemen unerlässlich, welche bei der Aufbereitung von Fernsehsignalen für den Rundfunk verwendet werden.
Zwei Methoden werden angewandt, um unerwünschte Zeitbasisfehler bei Signalen, welche von einem Aufzeichnungsträger wiedergegeben werden, zu korrigieren : Die elektromechanische und die elektronische Methode. Die elektromechanischen Methoden werden angewandt, um grobe Zeitbasisfehler zu korrigieren, und sie erreichen diese Korrektur durch die Synchronisation der Arbeitsweise der Signalaufnahmegeräte und der Wiedergabegeräte. Elektronische Methoden werden angewandt, um geringere Restzeitbasisfehler, die durch die elektromechanischen Vorrichtungen nicht korrigiert wurden, zu korrieren, und sie erreichen diese Korrektur, indem sie das Signal nach der Wiedergabe zeitlich verschieben. Es ist die elektronische Methode der Zeitbasisänderung, auf welche die Erfindung Bezug hat.
Bis jetzt wurden bei elektronischen Signalzeitbasisveränderungssystemen einstellbare Zeitverzögerungsvorrichtungen angewandt, die in die Signalleitung eingefügt waren, um Zeitbasisfehler zu korrigieren. Bei diesen Systemen wurde der Zeitbasisfehler gemessen und das Mass des Zeitverzuges wurde in den Weg des Signals eingebracht, welcher so für eine Kompensation und hiemit für eine Korrektur des gemessenen Zeitbasisfehlers eingestellt war. Eine spezielle Systemart, welche häufig angewandt wird, hat eine spannungsvariable Verzögerungsleitung, in welcher punktförmig verteilt konstante Induktivitäten und spannungsabhängige Kapazitätsdioden zu einer Verzögerungsleitungsschaltung untereinander verbunden sind.
Eine dem gemessenen Zeitbasisfehler entsprechende Spannung wird an die kapazitätsveränderlichen Dioden angelegt, um den nötigen Verzug zur Korrektur des Zeitbasisfehlers festzulegen. Eine Beschreibung eines Signalzeitbasisveränderungssystems mit einer spannungsveränderlichen Verzögerungsleitung kann der US-PS Nr. 3, 202, 769 entnommen werden.
Bei einer andern Art eines elektronischen Signalzeitbasisveränderungssystems werden eine Anzahl von festen Verzögerungsleitungen oder eine einzige Verzögerungsleitung mit einer Reihe in Abständen entlang derselben angebrachte Abzapfungen in Kombination mit elektronischen Schaltern angeordnet. Zeitbasisfehler werden durch die Betätigung der Schalter in Einklang mit dem gemessenen Fehler korrigiert, um selektiv den notwendigen Verzug in den Signalweg einzubauen. Ein Signalzeitbasisveränderungssystem mit fixen Verzögerungsleitungen ist in der US-PS Nr. 3, 763, 317 und ein Signalzeitbasisveränderungssystem mit einer mehrfach angezapften Verzögerungsleitung ist in der US-PS Nr. 3, 748, 386 beschrieben.
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Es sind verschiedene Schaltungsanordnungen zum Ausgleich bzw. zur Beseitigung von Zeit- fehlern in Videosignalen bekannt, in welchen die Laufzeit einer im Signalweg liegenden elektro- nisch steuerbaren Verzögerungseinrichtung durch eine den Zeitfehler darstellende Stellgrösse ge- steuert wird, wobei als Verzögerungseinrichtung ein elektronischer getakteter Speicher dient und der Takt durch die Stellgrösse beeinflusst ist (DE-AS 2122592, DE-OS 2247360). Eine andere be- kannte Möglichkeit zur Steuerung des elektronischen getakteten Speichers besteht hiebei darin, dass das Signal jeweils vom Beginn der Ist-Zeilenperiode an in den Speicher eingelesen und vom
Beginn der Soll-Zeilenperiode an aus dem Speicher ausgelesen wird (DE-AS 2129760).
In neuerer Zeit wurden digitale Verzögerungsvorrichtungen, wie getaktete Speicherregister, bei Systemen zur Korrektur der Zeitbasisfehler in Analogsignalen verwendet. Bei digitalen Syste- men wird das analoge Signal, welches zu korriegeren ist, in digitale Form umgewandelt, korrigiert und wieder hergestellt. Die Korrektur wird durch das Eingeben oder Schreiben des digitalen
Signals in einem einstellbaren Speicherregister in einem bestimmten Takt durchgeführt, welcher durch die Frequenz eines Bezugstaktgebers festgelegt ist. Das Speicherregister arbeitet in der
Weise, dass es Zeitbasisfehler korrigiert, indem es das Signal vom Register in Abhängigkeit vom
Zeitbasisfehler mit einer einstellbaren rascheren oder langsameren Geschwindigkeit abliest.
Diese
Methode der konstanten Schreibgeschwindigkeit und der variablen Ablesegeschwindigkeit kann nicht grosse diskontinuierliche oder Zuwachs-Zeitbasisveränderungen im Signal verarbeiten. Bei Tonband- aufnahmegeräten werden solche Zuwachs-Zeitbasisveränderungen häufig durch Anomalien bei ihrem
Betrieb verursacht und besonders häufig dann, wenn zwischen magnetischen Übertragungsköpfen umgeschaltet wird.
Bei Signalzeitbasisveränderungssystemen, besonders bei jenen, welche für die Beseitigung der Zeitbasisfehler und für einen hohen Grad der Stabilität des Zeitbasissignals eingerichtet sind, war es üblich, grobe Zeitbasiskorrekturvorrichtungen und feine Zeitbasiskorrekturvorrichtungen hintereinander zu schalten. Spannungsvariable Verzögerungsleitungssysteme wurden verwendet, um die gewünschte feine Zeitbasiskorrektur zu erhalten, während Verzögerungsleitungssysteme mit
Schaltern für gröbere Zeitbasiskorrekturen verwendet werden. Weil aber alle diese Verzögerungs- leitungssysteme analoge Vorrichtungen sind, neigen sie dazu, eine Abweichung aufzuweisen, und haben noch andere für Analogvorrichtungen charakteristische Eigenschaften.
Zuwachszeitbasisver- änderungen, welche als Folge von Anomalien beim Betrieb von Bandaufnahmegeräten auftreten, verursachen oft Fehler oder kostspielige Unterbrechungen bei der Durchführung des Signalverarbeitungsvorganges wegen der Unfähigkeit dieser Zeitbasisfehlerkorrekturvorrichtungen, auf diese Zuwachsänderungen zu reagieren. Wenn nun ein grosser Bereich von Zeitbasisfehlern korrigiert werden soll, so sind aufwendige und komplexe Korrektursysteme notwendig.
Ein grosser Vorteil wird daher erreicht durch die Verwendung einer Methode, die eine Signalzeitbasiskompensation durchführt, welche alle Zeitbasisveränderungen, Zuwachszeitveränderungen miteingeschlossen, ohne Fehler beeinflussen kann. Zusätzliche Vorteile werden beim Betrieb dieser Signalzeitbasiskompensation erreicht, indem zuerst die Signalzeitbasis um einen beliebigen Bruchteil von einem bekannten Zuwachs, der erforderlich ist, um das Signal innerhalb einer ganzen Zahl von bekannten Zuwächsen der erwünschten Bezugszeitbasis zu bringen, geändert wird, und indem danach die Signalzeitbasis um eine solche ganzzahlige Anzahl von bekannten Zuwächsen geändert wird, um das Signal an die erwünschte Zeitbasis anzupassen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine für die Gegebenheiten insbesondere von Schwarzweissoder Farbfernsehsignalen geeignete Schaltungsanordnung zum Ändern der Zeitbasis eines Informationssignals zu schaffen, wobei die Zeitbasiskomponente entweder, von Fehlern befreit, im ursprünglichen Mass wiederhergestellt oder entsprechend einem neuen Takt geändert werden kann.
Eine Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art ist gemäss der Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalregenerator zum Empfangen der in jedem Intervall des Informationssignals auftretenden Zeitbasiskomponente und zum Regenerieren der empfangenen Zeitbasiskomponente in diesem Intervall für die Bildung des durch die Zeitbasiskomponente bestimmten Steuersignals angeschlossen ist.
Von bekannten Anordnungen der eingangs angegebenen Art unterscheidet sich die erfindungsgemässe Anordnung darin, dass die Speicherung und Wiederherstellung des in einem Signalspeicher
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gespeicherten Informationssignals für jedes Intervall desselben unter dem Einfluss zweier Steuer- signale erfolgt, deren erstes vom Steuersignalgenerator entsprechend der Zeitbasis des Bezugs- signals erzeugt ist und deren zweites von einem die Zeitbasis-Synchronkomponente des Informa- tionssignals in jedem seiner Intervalle empfangenden und verarbeitenden Signalgenerator stammt.
Die erfindungsgemässe Anordnung eignet sich sehr gut für digitale Signalverarbeitung, wobei sich der Vorteil ergibt, dass digitale Schaltungen weitaus weniger aufwendig herzustellen und zu warten sind als analoge Stromkreise. Dabei kann die Zeitbasisänderung ohne eine analoge Mes- sung des Masses der erwünschten Kompensation durchgeführt werden, wodurch alle typischen Nach- teile der analog messenden Schaltungen vermieden wird. Das Signal kann zeitlich entsprechend einem Teil eines bekannten Zuwachses neu angeordnet werden, indem es vorübergehend in einem
Pufferspeicher zu im Einklang mit der gewünschten Zeitbasisänderung eingestellten Zeiten ge- speichert wird, während die Entnahme aus dem Speicher zu Zeiten erfolgt, welche im Verhältnis zu einer vorgegebenen Bezugszeitbasis festgelegt sind.
Weitere Zuwachsänderungen in der Zeit- basis eines Signals können ohne Fehler durchgeführt werden, indem die weitere Entnahmezeit des
Signals aus dem Speicher in Einklang mit einer gewünschten Zeitbasisänderung eingestellt wird, während die Eingabezeit in den Speicher im festen Verhältnis zu einer vorgegebenen Bezugszeit- basis gehalten wird.
Änderungen in der Zeitbasis eines Signals, welche grösser sind als ein
Elementarbruchteil der Zeitbasis, der aus der Periodendauer der Zeitbasiskomponente des Signals ermittelt wird, können dadurch durchgeführt werden, dass zuerst die Signalzeitbasis um ein will- kürlich gewähltes Mass, welches einem Bruchteil des Elementarbruchteiles der Zeitbasis ent- spricht, geändert wird und dass danach die Signalzeitbasis nochmals stufenweise um ein willkür- lich gewähltes Mass, welches einer ganzen Zahl der Elementarbruchteile der Zeitbasis entspricht, geändert wird. Die Zeitbasisänderungen können unter Verwendung eines abgeleiteten Steuersignals durchgeführt werden, welches den Einfluss des Rauschens weitgehend vermindert.
Diese und andere
Merkmale der Erfindung weisen spezielle Vorteile auf, wenn die Erfindung zur Beseitigung von
Zeitbasisfehlern bei Fernsehsignalen verwendet wird, welche von einem Videoaufnahmegerät wiedergegeben werden.
Gemäss der Erfindung werden dem Informationssignal, dessen Zeitbasis geändert wird bzw. kompensiert. wird, Abtastwerte entnommen, um eine Darstellung des Signals zu erhalten. Das Informationssignal muss eine Zeitbasiskomponente enthalten oder mit ihr versehen sein, welche zumindest in Intervallen des Informationssignals auftritt. Zur Kontrolle der Zeit und der Abtastung wird anfänglich ein Bezugstakt oder eine Bezugszeitbasis verwendet, wie z. B. ein Taktsignal mit einer Frequenz, welche in festem Verhältnis zur Nennfrequenz der Zeitbasiskomponente steht, welch letztere mit dem unkompensierten Informationssignal in Verbindung steht. Damit zumindest ein Teil der Zeitbasiskomponente abgetastet werden kann, muss das Bezugstaktsignal in Abhängigkeit vom Auftreten des Informationssignals erzeugt werden.
Diese Abtastung muss ausreichen, um die Zeitbasiskomponente aus ihren Abtastwerten regenerieren zu können.
Während die Zeitbasiskomponente unter Steuerung durch das Bezugstaktsignal abgetastet wird, werden die repräsentativen Abtastwerte gespeichert und danach zur Regenerierung der Zeitbasiskomponente verwendet, welche frequenzstabil zu und phasengleich mit der ursprünglichen Zeitbasiskomponente ist, welche mit dem unkompensierten Signal in bezug steht. Von der regenerierten Zeitbasiskomponente wird ein Informationstaktsignal abgeleitet, so dass seine Frequenz- und Phaseneigenschaften im festen Verhältnis zu der regenerierten und daher zu der ursprünglichen Zeitbasiskomponente stehen.
Während des Intervalls des Informationssignals, welches auf den Teil der Zeitbasiskomponente folgt, aus dem das Informationstaktsignal abgeleitet wird, wird das abgeleitete Informationstaktsignal verwendet, um zum richtigen Zeitpunkt eine zusätzliche Verarbeitung des Informationssignals für das Einführen des gewünschten Masses der Zeitbasisänderung aus- zulösen.
Die Verwendung eines abgeleiteten Taktsignals, welches in der oben beschriebenen Weise erhalten wurde, bringt spezielle Vorteile bei der weiteren Verarbeitung eines Informationssignals, wie z. B. eines Fernsehsignals, mit sich, wenn seine Zeitbasis zum Zwecke der Beseitigung der zeitlichen Unterschiede oder Zeitbasisfehler, wie sie häufig in solchen Signalen auftreten, ge- ändert wird. Bei Anwendung der erfindungsgemässen Methode zur Beseitigung der Zeitbasisfehler,
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wie sie bei einem Fernsehsignal auftreten, wird die Frequenz und die Phase des Bezugstakt- signals stabil gehalten und das abgeleitete Taktsignal wird zur weiteren Abtastung des Infor- mationssignals während des Intervalls verwendet, welches auf den Teil der Zeitbasiskomponente des Informationssignals, aus welcher das Taktsignal abgeleitet wird, folgt.
Um Zeitbasisfehler aus Farbfernsehsignalen zu beseitigen, wird das Informationstaktsignal aus einer Regenerierung des Farbsynchronsignals abgeleitet, welches zu Beginn des Intervalls für eine horizontale Zeile eines zusammengesetzten Farbvideosignals auftritt. Das so abgeleitete Taktsignal wird zur Fest- legung der Abtastzeitpunkte für die Videoinformationssignalkomponente verwendet, welche auf das
Synchronisierintervall folgt, das sich zu Beginn einer jeden Zeile des Fernsehsignals befindet.
Nachdem die weitere Abtastung durchgeführt worden ist, wird die erhaltene Darstellung des
Videosignals in eine Takttrennstufe oder einen Pufferspeicher zu Zeiten geschrieben, welche durch das abgeleitete Taktsignal festgelegt sind. Danach wird die Darstellung des Videosignals vom Spei- cher zu einer Zeit, welche durch die festgesetzte Frequenz und Phase des Bezugstaktsignals fest- gelegt ist, abgelesen. Auf diese Weise dient der Pufferspeicher dazu, die Videosignaldarstellun- gen im Verhältnis zu einem Bezugstaktsignal zeitlich neu anzuordnen. Die ursprüngliche Form des
Videosignals kann aus den zeitlich neu angeordneten, aus Abtastwerten ermittelten Darstellungen, die dem Pufferspeicher entnommen worden sind, wieder aufgebaut werden.
Eines der grundsätzlichen Merkmale dieser Erfindung, welche die Änderung der Signalzeit- basis erleichtert, ist die Verwendung eines Taktsignals, welches aus der Darstellung der Zeitba- siskomponente eines Informationssignals abgeleitet worden ist, um die weitere Verarbeitung des
Informationssignals oder die Abtastung des Informationssignals auszulösen. Wie oben beschrieben wurde, gewährleistet die Ableitung eines Informationstaktsignals in dieser Weise, dass die Fre- quenz und die Phase des abgeleiteten Taktsignals immer genau in einem bestimmten Verhältnis zu der Frequenz und der Phase der Zeitbasiskomponente steht, die im Informationssignal enthal- ten ist. Hiemit folgt die Zeitbasis des abgeleiteten Taktsignals, Änderungen im Zeitbasisverhält- nis des Informationssignals und des Bezugstaktes.
Da die Zeitbasis des abgeleiteten Taktsignals genau mit dem Informationssignal gekoppelt ist und da das abgeleitete Taktsignal zur Steuerung der weiteren Abtastung des Informationssignals verwendet wird, wird das Informationssignal weiter an den gleichen. Stellen während seines Intervalls abgetastet, unabhängig vom Verhältnis der
Zeitbasen des Informationssignals und des Bezugstaktes. Änderungen im Verhältnis der Zeitbasis des Informationssignals und des Bezugstaktes ändern nicht die Abtaststellen im Intervall des Informationssignals. Dies ermöglicht das zeitlich neue Anordnen des durch Abtastung erhaltenen Informationssignals bezüglich einer beliebigen Bezugszeitbasis, unabhängig von Änderungen in dem Zeitbasisverhältnis des Informationssignals und des Bezugstaktes.
Wie bei Betrachtung der folgenden speziellen Beschreibung einer bevorzugten Anwendungsform der erfindungsgemässen Änderungsmethode einer Signalzeitbasis hervorgehen wird, ermöglicht die Ableitung und die Verwendung des Informationstaktsignals für die weitere Abtastung des Informationssignals die Verwirklichung von hervorragenden Vorteilen, wenn die erfindungsgemässe Methode angewandt wird. Der wichtigste von diesen ist die genaue Zeitbasisfehlerkorrektur eines Fernsehsignals mit einem hohen Grad an Ver- lässlichkeit.
Normalerweise ist die Zeitbasiskomponente eines Informationssignals ein einfaches periodisches Signal. Jedoch haben einige Informationssignale so wie z. B. Fernsehsignale einige Zeitbasiskomponenten eingebaut, um Hauptperioden und Teilperioden des Informationssignals und Zeitbasisbedingungen innerhalb der Periode zu bilden. Da diese Zeitbasiskomponenten verschiedene Frequenz aufweisen, ist es in einigen Fällen für Teilperioden möglich, zu einer Bezugsgrösse richtig ausgerichtet zu sein, auch wenn Perioden von höherer Ordnung nicht richtig ausgerichtet sind.
Zur Vermeidung von möglichen schädlichen Auswirkungen, die durch eine falsche Anzeige der richtigen Ausrichtung der Zeitbasis entstehen könnten, wird die Zeitkomponente mit der höchsten Frequenz zur Ableitung des Informationstaktsignals ausgewählt. Eine Signalzeitbasiskompensation bis zu einer Periodendauer der Zeitbasiskomponente mit der höchsten Frequenz wird durch die oben beschriebene Methode automatisch erreicht, bei der das abgeleitete Informationstaktsignal zum weiteren Abtasten des Informationssignals verwendet wird.
Wenn Signalzeitbasiskompensationen, welche grösser sind als eine Periodendauer der Zeitbasiskomponente mit der höchsten Frequenz, zur Er-
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reichung einer ordnungsgemässen Zeitbasisausrichtung nötig sind, wird das Informationssignal wei- terhin untersucht, um die Anzahl der folgenden Perioden festzustellen, um die es noch geändert werden muss, um seine Zeitbasis richtig auszurichten. Die nötige weitere Änderung wird durch das
Speichern der Abtastwerte in einem Speicher während einer Anzahl von Perioden bewerkstelligt, welche dem festgestellten Wert entspricht. Vorzugsweise wird die weitere Änderung durchgeführt, nachdem die Abtastwerte durch den Pufferspeicher durchgegangen sind.
Zusätzlich zur Änderung der Zeitbasis eines Informationssignals, um unerwünschte Zeitbasis- differenzen zu beseitigen, kann die Signalzeitbasiskompensation gemäss dieser Erfindung verwen- det werden, um gewünschte Zeitbasisänderungen in ein Informationssignal einzuführen. Solche gewollte Zeitbasisänderungen werden durch die Änderung der Zeitbasis des Bezugstaktsignals ent- sprechend den gewünschten Zeitbasisänderungen eingeführt. Ansonsten wird die Signalzeitbasiskompensation gemäss der Erfindung so durchgeführt, wie sie oben hinsichtlich einer Beseitigung von Zeitbasisfehlern beschrieben worden ist. Eine Änderung der Zeitbasis des Bezugstaktsignals verursacht eine Änderung im Zeitbasisverhältnis des Bezugstaktsignals und der Zeitbasiskomponente, die im Informationssignal enthalten ist.
Wie vorhin schon erklärt wurde, führt eine solche Zeitbasisänderung einen vergleichbaren Zeitbasisunterschied zwischen der Zeitbasis des Abtastens des Informationssignals und der des Bezugstaktsignals, dessen Zeitbasis geändert wurde, ein. Dadurch hat das Ablesen der Abtastwerte des Informationssignals aus dem Pufferspeicher zu den vom Bezugstaktsignal mit geänderter Zeitbasis festgelegten Zeiten eine neue zeitliche Anordnung des Informationssignals bezüglich des geänderten Bezugssignals zur Folge und hat weiters dadurch die Einführung der gewünschten Zeitbasisänderung in das Informationssignal zur Folge.
Wie aus dem vorangegangenen ersichtlich ist, ist die Signalzeitbasiskompensation gemäss der Erfindung für die Digitalisierung verwendbar und dadurch kann die erfindungsgemässe Signalzeitbasisänderungsmethode aus den Vorteilen Nutzen ziehen, die durch die Verwendung von digitalen Schaltkreisen erreicht werden. Ferner hat die Möglichkeit, die Zeitbasis eines Informationssignals zuerst um einen Teil eines bekannten Zeitzuwachses oder Elementarbruchteiles einer Zeitbasis und danach um ein Mass, welches gleich einer ganzen Zahl von solchen Zuwächsen ist, zu ändern, unabhängig von der Grösse der Zeitbasisveränderungen, den Vorteil, dass die Grenzen, die mit dem Hintereinanderschalten von analogen Zeitbasisänderungsvorrichtungen verbunden sind, vermieden werden.
Die obigen Ausführungen sowie andere Merkmale und Vorteile der Signalzeitbasisänderungsmethode gemäss der Erfindung treten bei Betrachtung der folgenden speziellen Beschreibung und der Ansprüche in Zusammenhang mit den Zeichnungen augenscheinlicher hervor. Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines digitalen Zeitbasiskompensators gemäss der Erfindung, der für Farbfernsehsignale geeignet ist ; Fig. 2 ein Blockschaltbild im Detail, welches den Aufbau eines digitalen Um-
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Diagramme, welche die Arbeitsweise der Signalzeitbasiskompensation gemäss der Erfindung bei der Beseitigung der Zeitbasisfehler aus einem Farbfernsehsignal veranschaulichen ;
Fig. 4 stellt ein Blockschaltbild einer Anordnung dar, welche dem Zeitbasiskompensator der Fig. l erlaubt, Fehler zu korrigieren, die grösser als eine Periodendauer eines Farbsynchronsignals des Fernsehsignals sind, und Fig. 5 stellt ein Blockschaltbild einer Anordnung dar, welche es den Ausführungen eines Zeitbasiskompensators nach den Fig. l und 4 ermöglicht, bei einem Schwarz-weiss-Fernsehsignal am Eingang zu arbeiten.
Der in Fig. 1 gezeigte Signalzeitbasiskompensator gemäss der Erfindung ist derart gestaltet, dass er die in einem Farbfernsehsignal enthaltenen Zeitbasisfehler beseitigt, welches durch einen Videorecorder (nicht dargestellt), wie z. B. ein magnetisches Plattenaufnahmegerät, wiedergegeben wird. Es ist jedoch erwähnenswert, dass die Grundideen dieser Erfindung ebenso bei der Durchführung von andern Signalzeitbasiskompensationen anwendbar sind, wie z. B. bei der Korrektur von Zeitbasisfehlern in andern zeitabhängigen Informationssignalen oder wie z. B. bei der Beseitigung von Unterschieden von Zeitbasen von Signalen untereinander und beim absichtlichen Ändern der Zeitbasen von Signalen.
Im Hinblick insbesondere auf Fig. l wird das von einem Plattenaufnahmegerät wiedergegebene unkorrigierte Farbfernsehsignal an den Eingang eines codierenden Analog-Digital-Konverters --111-- angelegt, der in der Lage ist, an seinem Ausgang --112-- eine
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Pulscode-modulierte Darstellung des Fernsehsignals zu liefern. Dieses Darstellungssignal wird weiter verarbeitet, um schliesslich fehlerfrei einem decodierenden Digital-Analog-Konverter --113-zugeführt zu werden, welcher an seinem Ausgang --114-- das Fernsehsignal in analoger Form wieder aufbaut.
Da die Synchronisierkomponenten im Fernsehsignal, welches von dem D/A-Konverter - abgegeben wird, im allgemeinen verformt sind und unerwünschte Einschwingvorgänge als Folge ihres Durchganges durch den Kompensator --110-- enthalten, wird das Fernsehsignal an eine Ausgangsverarbeitungsschaltung --116-- von einer bei Videorecordern häufig verwendeten Art angeschlossen. Eine solche Verarbeitungsschaltung --110-- arbeitet in der Weise, dass sie die Synchronisierkomponenten von dem eingehenden Fernsehsignal abtrennt und neue richtig geformte und zeitlich richtig synchronisiert gesetzte Komponenten in das Signal einfügt, um das gewünschte zusammengesetzte Fernsehsignal an ihrem Ausgang --117-- zu bilden.
Beim erfindungsgemässen Kompensator --110-- liefert der codierende A/D-Konverter --111-eine Mehr-Bit-Wort-Darstellung des eingehenden Signals am Ausgang --112-- jeweils zu der Zeit, bei der ein über die Leitung --118--, wie gezeigt, angelegtes Taktsignal den Konverter --111-taktet. Dem Konverter --111-- werden Taktsignale gegeben, damit er die momentane analoge Amplitude des eingehenden Fernsehsignals abtastet, so dass eine Folge von binären Wörtern an seinem Ausgang --112-- abgegeben wird, wobei jedes Wort eine Anzahl von binären Bits umfasst, und diese Bits zusammen stellen einen bestimmten Amplitudenwert als binäre Grösse dar. Im allgemeinen kann man diese Arbeitsweise des Umsetzens von analog zu digital als eine Pulscodemodulation des eingehenden Signals ansprechen.
Der umgekehrte Vorgang wird durch den decodierenden D/A- -Konverter Konverter --113-- durchgeführt. Der Decodierkonverter --113-- erhält die binär verschlüsselten Wörter an seinem Eingang, der mit der Leitung --119-- verbunden ist, und ergibt ein wieder aufgebautes oder entschlüsseltes analoges Fernsehsignal an seine Verarbeitungsschaltung --116-- entsprechend einer Folge von Bezugstaktsignalen ab, die er über die Leitungen --121 und 122-- er- hält. Die Verarbeitungsschaltung --116-- überträgt das korrigierte Fernsehsignal an den Ausgang --117--.
Gemäss der Erfindung wird die Zeitbasisfehlerkorrektur durch das Ableiten eines Taktsignals von der Zeitbasiskomponente, die im Fernsehsignal enthalten ist, erreicht, so dass die Taktzeit des abgeleiteten Taktsignals phasengleich mit der Zeitbasiskomponente ist. Das abgeleitete Taktsignal wird zum Taktgeben an den A/D-Konverter --111-- verwendet, der das unkorrigierte Fernsehsignal abtastet und der die Codierung des Fernsehsignals in eine digitale binäre Wortdarstellung durchführt. Nach der Codierung wird das in digitaler Form dargestellte Fernseh-
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Bezugsfarbhilfsträger. Als Folge dieses Speicherns und Decodierens wird das decodierte Fernsehsignal in Phase mit einem Bezugs-Farbhilfsträger gebracht.
Im Falle eines Farbfernsehsignals können genaue Zeitbasiskorrekturen durch das Ableiten des mit dem Informationssignal im Verhältnis stehenden Taktsignals aus der Zeitbasiskomponente des Farbsynchronimpulses erreicht werden, der sich auf der hinteren Schwarzschulter eines Austastintervalls einer jeden horizontalen Zeile befindet. Durch das Einleiten von binären Wortdarstellungen von einer oder mehreren Periodendauern des Farbsynchronimpulses des Signals, welcher am Ausgang --112-- des A/D-Konverters --111-- abgegriffen werden kann, in den Eingang eines digitalen Umlaufspeichers --123--, wird die Ableitung bewerkstelligt. Der Speicher --123-- stellt einen digitalen Speicher für eine Mehrzahl von binären Wörtern dar, die den Amplitudenwerten des Farbsynchronimpulses des Signals zu den Abtastzeitpunkten entsprechen.
Dadurch, dass die binären Worte, welche während des Abtastens des Farbsynchronimpulses des Signals vorhanden sind, gespeichert werden, wird im Speicher --123-- genügend Information vorrätig gehalten, um immer wieder eine volle Periode eines Farbsynchronimpulses zu regenerieren, so dass ein kontinuierliches, mit dem Farbsynchronimpuls des unkorrigierten Fernsehsignals identisches Signal hergestellt werden kann. Das abgeleitete Taktsignal wird durch eine weitere Verarbeitung des kontinuierlich regenerierten Farbsynchronsignals erhalten und wird zur Umsetzung des Restes einer horizontalen Zeile des Fernsehsignals, aus welchem es regeneriert wurde, verwendet.
Um zu gewährleisten, dass das kontinuierliche Signal, nämlich das Taktsignal, welches aus den in dem Umlaufspeicher --123-- gespeicherten Farbsynchronabtastwerten regeneriert worden
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ist, in Phase mit dem Farbsynchronimpuls und daher mit dem unkorrigierten Fernsehsignal bleibt, wird der A/D-Konverter --111-- zuerst während des Abtastens des Farbsynchronimpulses des Fern- sehsignals und während des Speicherns der erhaltenen Abtastwerte durch ein Taktsignal zu einer Taktzeit getaktet, welche phasengleich ist mit dem Bezugstaktsignal. Der A/D-Konverter --111-muss daher durch zwei Taktsignale über die Leitung --118-- getaktet werden. Das anfängliche Takten tritt während des Abtast- und Speichervorganges auf und hält vorzugsweise während einiger Perioden der Zeitbasiskomponente des Farbsynchronimpulses an.
Während dieses anfänglichen Vorganges erhält der Takteirigang (CL) des A/D-Konverters --111-- über die Leitung --118-ein Taktsignal, welches in Phase mit dem Bezugstaktsignal gehalten ist. Der A/D-Konverter - wird durch ein zweites über die Leitung --118-- eingegebenes abgeleitetes Taktsignal während eines folgenden Umlaufvorganges getaktet, der für den Rest des Intervalles der horizontalen Zeile nach dem anfänglichen Takten anhält. Für diese zwei Arbeitsvorgänge ist eine mit --124-bezeichnete Schaltvorrichtung mit einem Umschalter --126-- vorgesehen, der in eine erste oder Abtast- und Speicherstellung gebracht ist, bei der die Leitung --118-- mit der Taktgeberausgangsleitung --122-- eines x3-Bezugstaktgebers --128-- verbunden ist.
Der Umschalter --126-- kann auch in eine zweite oder Umlaufstellung gebracht werden, bei der die Leitung --118-- mit dem abgeleiteten Taktsignal verbunden ist, welches vom Signalgenerator --129-- über die Leitung - abgegeben wird. Beim Umlaufvorgang verbindet der Umschalter --126-- den Taktausgang (CL) des A/D-Konverters --111-- mit dem x3-Signaltaktgenerator --131--, der einen Taktausgang für den Signalregenerator --129-- aufweist. Der x3-Signaltaktgenerator --131-- spricht auf ein über ein Bandpassfilter --132-- geleitetes Ausgangssignal eines D/A-Konverters --133-- an.
Der D/A-Konverter --133-- setzt die binäre Wortdarstellung des Farbsynchronsignals, dessen Abtastwerte im Umlaufspeicher --123-- in Umlauf gehalten werden, in analoge Form um, bzw. baut es wieder in analoger Form auf. Das vom D/A-Konverter --133-- erhältliche Signal tritt als eine kontinuierliche ungefilterte Nachbildung der Zeitbasiskomponente des Eingangssignals auf, welche bei dieser bevorzugten Anwendungsart ein sinusförmiger Farbsynchronimpuls eines Fernsehsignals ist. Das Bandpassfilter --132-- ist auf eine Mittenfrequenz abgestimmt, die gleich derjenigen des Farbsynchronimpulses des zu korrigierenden Signals ist, welche im Falle eines Fernsehsignals nach der NTSC-Norm eine Frequenz von 3, 58 MHz aufweist.
Es wurde beobachtet, dass das Filter
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Farbsynchronimpulses liefert, nachdem diese verschiedenen Umsetzungs- und digitalen Speichervorgängen unterworfen war. Wenn eine Anzahl von Perioden des Farbsynchronimpulses des Signals abgetastet und im Speicher --123-- für die Regenerierung des abgeleiteten Taktsignals gespeichert wird, wird das Bandpassfilter --132-- jegliches Rauschen im umlaufenden Farbsynchronsignal über die Anzahl der gespeicherten Perioden ausgleichen und dadurch die zeitliche Genauigkeit des abgeleiteten Taktsignals verbessern.
Wie oben beschrieben, ist der Umschalter --126-- der Schaltvorrichtung --124-- normaler-
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unkorrigierten Fernsehsignals mit den wieder umlaufenden Farbsynchronimpuls-Abtastwerten auslöst, welche vom Signal abgeleitet worden sind. Zur Betätigung des Umschalters --126-- zu seiner andern, ersten oder Abtast- und Speicher-Stellung ist vorgesehen, dass die Schalteinrichtung - eine Schaltung für das Erkennen des Auftretens der Zeitbasiskomponente des Farbsynchronimpulses im Fernsehsignal und ein von dieser in Abhängigkeit betätigbarer Umschalter --126-vorgesehen ist.
Im speziellen ist eine Synchronisationstrennstufe --134-- zum Erkennen des Auftretens eines jeden Horizontal-Synchronimpulses (SIG H) am Eingang des Kompensators --110-vorgesehen, welche Impulse während des Austastintervalls einer jeden horizontalen Zeile des Fernsehsignals auftreten. der Ausgang der Trennstufe --134-- ist mit dem Eingang eines Steuerimpulsgenerators --136-- verbunden. Sobald die Vorderflanke eines Horizontal-Synchronimpulses erkannt wird, gibt die Trennstufe --134-- einen Befehl an den Steuerimpulsgenerator --136--. Nach einem Zeitraum von ungefähr 6 ! 1s gibt der Steuerimpulsgenerator --136-- einen etwa 2 us andauernden Impuls für die Betätigung des Umschalters --126-- in seine Abtast-und Speicherstellung ab.
In
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Abhängigkeit des Auftretens eines Horizontal-Synchronimpulses am Eingang zum A/D-Konverter - verursachen die Trennstufe --134-- und der Steuerimpulsgenerator --136-- den Umschal- ter --126--, das codierende x3-Bezugstaktsignal an den Takteingang (CL) des Konverters --111-- zu legen, der seinerseits wieder eine bestimmte Anzahl von Perioden des Farbsynchronimpulses des Signals in digitale Form umsetzt.
Das zeitliche Anordnen der Arbeitsvorgänge der Trennstufe - -134-- und des Steuerimpulsgenerators --136--, wie er in dieser Beschreibung näher erläutert ist, ist für Fernsehsignale nach der NTSC-Norm vorgesehen, so dass der Umschalter --126-- wäh- rend des Mittelintervalls des Farbsynchronimpulsintervalls in seine Abtast- und Speicherstellung gebracht wird.
Dass das Abtasten und das Speichern von digitalen Darstellungen des Farbsynchron- impulses des Signals in der Mitte des Farbsynchronsignalintervalls angeordnet ist, ist deshalb wünschenswert, weil dieses Intervall das genaueste und verlässlichste für die Darstellung der Fre- quenz des Farbsynchronsignals ist. Überdies neigt die Ableitung des mit dem Informationssignal in Verbindung stehenden Taktsignals weniger zu Fehlern, welche durch kleine Änderungen in der Lage des Farbsynchronimpulses auf der Schwarzschulter des Horizontal-Austastintervalls übernommen werden können.
Um den Umlaufspeicher --123-- zu veranlassen, fünf Perioden der digitalen Darstellung des Farbsynchronimpulses zu speichern, wird ein Farbsynchronsignaldetektor --137-- mit dem Eingang des Kompensators --110-- verbunden. Sobald das Farbsynchronsignal im eingehenden Fernsehsignal auftritt, gibt der Farbsynchronsignaldetektor einen Befehl in die Leitung --138--, welche zum Schreibbereitschaftseingang (WE) des Umlaufspeichers --123-- reicht. Dieser Befehl verursacht den Speicher --123-- mehr-bit binäre Wörter, welche am Ausgang --112-- des A/D-Konverters --111-- auftreten, zu schreiben. Der eigentliche Schreib- und Speichervorgang erfolgt zu jeder Bezugstaktzeit, welche durch einen Taktsignaleingang zum Speicher --123-- vom x3-Bezugstaktgenerator - 128-- festgelegt ist.
Die folgende Arbeitsweise des Umlaufspeichers --123-- kann am besten an Hand der Fig. l und 2 beschrieben werden.
Bezugnehmend auf Fig. 2 umfasst der Speicher --123-- einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff - -139-- mit herkömmlichen Schreib- und Adresssteuereingängen, die mit den Bezugssymbolen (W) und (A) versehen sind. Ein Eingang für binäre Worte empfängt die mehr-bit binären Worte vom Ausgang --112-- des A/D-Konverters --111--. Ein Ausgang für binäre Worte ist für die Aufgabe der umlaufenden digitalen Signale über die Leitung --140-- vorgesehen. Ein Adressengenerator - arbeitet in Abhängigkeit der x3-Bezugstaktsignale des Bezugstaktgenerators --128-- über die Leitung --122-- und sieht über eine Verbindung --142-- Adressensignale zum Schreib- und Lesezugriff zum Speicher --139-- in Abhängigkeit von dem erzeugten Adressensignal vor.
Innerhalb des Speichers --123-- ist ein Schreibtaktgenerator --143-- vorgesehen, der auf den über
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signale an den Schreibbereitschaftseingang (W) des Speichers --139-- mit wahlfreiem Zugriff zu jeder Zeit zu geben, wo ein x3-Bezugstakt über die Leitung --122-- empfangen wird. Solange die Schreibbereitschaftssignale durch den Speicher --139-- mit wahlfreiem Zugriff empfangen werden, werden die binären Wörter, die vom A/D-Konverter abgegeben werden, zwecks Speicherung in den Speicher --139-- eingeschrieben. Der Speicher --123-- weist ferner einen Zähler --145-- auf, der auf einen Befehl anspricht, den er über seinen Rückstelleingang (R), der mit der Leitung --138-- vom Farbsynchronsignaldetektor --137-- verbunden ist, empfängt.
Der Befehl löscht den Zähler --145-- für das Zählen der Adressen, die vom Adressengenerator --141-- ausgegeben werden. Der Zähler --145-- wird auch durch einen intern entstehenden Befehl gelöscht, wie untenstehend beschrieben wird. Jedesmal, wenn der Zähler --145-- gelöscht wird, gibt er einen Löschbefehl über die Leitung --146--. Der erste Löschbefehl, der auf den über die Leitung --138-- vom Farbsynchronsignaldetektor --137-- eingegangenen Befehl folgend ausgegeben wird, wird an den vorher schreibbereit gemachten Schreibtaktgenerator --143-- gegeben, um seine Schreibbereitschaft zu beenden, indem er gelöscht wird, bis der nächste Befehl vom Farbsynchronsignaldetektor --137-- ausgegeben wird.
Auf diese Weise wird verhindert, dass der Speicher --139-- mit wahlfreiem Zugriff weitere binäre Wortdarstellung des Fernsehsignals nach Aufnahme von 15 Abtastungen des Farbsynchronsignals erhält. der Zähler --145-- dient auch dazu, den Adressengenerator --141--
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in Umlauf zu bringen. Jedesmal, wenn der Adressengenerator --141-- ein Adressensignal ausgibt, wird der in Bereitschaft versetzte Zähler --145-- durch ein x3-Bezugstaktsignal getaktet, welches er über die Leitung --122-- erhält, um über eine Leitung --147-- die Adresse zu prüfen, die vom Adressengenerator --141-- ausgegeben wird und an seinen Dateneingang (D) eingegeben wird.
Sobald der Zähler --145-- die Ausgabe des letzten Signals von 15 vom Adressengenerator --141-- ausgegebenen Signalen feststellt, gibt er einen Löschbefehl an den Adressengenerator über die
Leitung --146--. Der Zähler verwendet diesen Löschbefehl intern, um sich auf ein Prüfen der
Adressensignale wieder einzustellen, die vom Adressengenerator --141-- ausgegeben werden.
Auf diese Weise durchläuft der Adressengenerator --141-- die 15 Adressen fortwährend, die die Stellen im Speicher --139-- mit wahlfreiem Zugriff bezeichnen. Im Speicher --139-- sind die
15 mehr-bit binären Worte, die die fünf abgetasteten Perioden des Farbsynchronsignals darstellen, gespeichert. Eine genauere Erläuterung der Arbeitsweise des Umlaufspeichers --123-- wird in die- ser Beschreibung gemeinsam mit einer Erläuterung einer tatsächlichen Arbeitsfolge des Kompensators --110-- gegeben.
Bei der Wahl des Taktes, zu welcher das Eingangsinformationssignal abgetastet werden soll, muss die Takt- oder Abtastfrequenz zumindest doppelt so gross sein, wie die maximale Signalfrequenz, welche das System ohne wesentliche Verschlechterung durchlaufen muss. Ferner muss die Taktgeschwindigkeit und das Speichervermögen des Speichers --139-- mit wahlfreiem Zugriff so gewählt sein, dass die Anzahl von in digitale Form umgesetzten Abtastwerten, welche in dem Speicher --139-- mit wahlfreiem Zugriff gespeichert werden, gleich einer ganzen Zahl von ganzen Perioden der Zeitbasiskomponente des Signals ist, d. h., dass sie gleich ist dem Produkt aus der Anzahl der Abtastwerte pro Periode oder pro Periodendauer von der Zeitbasiskomponente und einer ganzen Anzahl von Perioden.
Wenn nun die Taktgeschwindigkeit und das Speichervermögen in dieser Weise gewählt worden sind, enthält der Speicher --131-- mit wahlfreiem Zugriff eine ganze Zahl von digitalen Darstellungen von Vollperioden der zeitlichen Komponente des Signals, welche, wenn sie wieder ins Umlaufen gebracht werden, einen Wiederaufbau eines kontinuierlichen Taktsignals während des Umlaufvorganges zur Folge haben. Im Falle eines Farbfernsehsignals, werden beide Kriterien, nämlich das Kriterium des Speichervermögens und das Kriterium der Abtastgeschwindigkeit, vorteilhaft dadurch erfüllt, dass das codierende Taktsignal mit einer Frequenz gewählt wird, die dreimal so hoch ist wie die Frequenz des Farbsynchronsignals, und dass 15 Abtastwerte des Farbsynchronsignals gespeichert werden.
Demgemäss weist bei der beispielshaften Ausführungsart der x3-Signaltaktgenerator --131-- einen Frequenzvervielfacher auf, um mit einem Faktor 3 die kontinuierlich erzeugten Farbsynchronsignale, welche durch den Speicher --123--, durch den D/A- - Konverter --133-- und das Bandpassfilter --133-- erzeugt werden, zu vervielfachen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Frequenz des codierenden Taktsignals, welche während des Abtastund Speichervorganges verwendet wird, zahlenmässig gleich der festgesetzten Codiergeschwindigkeit sein muss, auch wenn die Phase vom abgeleiteten Taktsignal im Einklang mit dem Zeitbasisfehler des zu kompensierenden Signals abweichen kann.
In der Ausführungsart nach Fig. l ist das Hauptbezugszeitbasissignal der Bezugsfarbhilfsträger, etwa der von einem Studiobezugsgenerator, der die ganze Studioausrüstung für Sendezwecke in Phasengleichlauf bringt. Dieser Bezugsfarbhilfsträger wird an eine Bezugssignalverarbeitungsschaltung --148-- angelegt, welche ein herkömmlicher Bauteil ist, der eine Kompensation von
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liefert das Hauptbezugszeitbasissignal, bezüglich dessen der Kompensator --110-- arbeitet, um das eingehende Fernsehsignal zu kompensieren. Da ein x3-Bezugstaktsignal benötigt wird, wird die Frequenz des Hauptbezugszeitbasissignals mit einem Faktor 3 durch einen Frequenzvervielfacher vervielfacht, welcher im x3-Bezugstaktgenerator --128-- enthalten ist.
Da ein xl-Bezugstaktsignal bei der bevorzugten Ausführungsform des Kompensators --110-- benötigt wird, wird ein xl-Bezugstaktgenerator --149-- angeschlossen, um das Bezugszeitbasissignal von der Bezugssignalverarbeitungsschaltung zu erhalten, und der Generator --149-- liefert über die Leitung --121-- das benötigte xl-Bezugstaktsignal.
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In Übereinstimmung mit der vorhin gewählten Codier- und Decodiergeschwindigkeit arbeitet der A/D-Konverter --111-- in der Weise, dass er getrennte binäre Worte zu jeder der drei Takt- zeiten liefert, die während der Periode, die gleich einer Periode des Farbsynchronsignals ist, auftreten. In diesem Fall ist der A/D-Konverter --111-- so ausgelegt, dass er ein 8-bit-Wort zu jeder Taktzeit liefert, wobei diese 8 bits ein digitales Darstellungsvermögen einer Amplituden- grösse von 0 bis 256 des eingehenden Fernsehsignals aufweisen. Der in Umlauf versetzbare digita- le Speicher --123-- hat daher ein 15-Wortspeichervermögen, wobei wieder jedes Wort aus 8 bits besteht.
Da es 3 Abtastpunkte für jede Periode des Farbsynchronsignals gibt, ist der Speicher --139-- mit wahlfreiem Zugriff des Umlaufspeichers --123-- für die Speicherung von fünf vollen
Perioden des digital dargestellten Farbsynchronsignals ausgelegt. Während der Steuerimpulsgenera- tor --136-- die 2 lis-Impulse in Abhängigkeit vom Erkennen der horizontalen Synchronimpulse ab- gibt, wird im Betrieb dem Speicher --139-- vom Schreibtaktgenerator --143-- (sobald ein Farb- synchronsignal auftritt) befohlen, die binären Worte, die am Ausgang --112-- des A/D-Konverters - auftreten, in dem Augenblick aufzuschreiben oder zu speichern, als er über die Leitung - 122-jeweils einx3-Bezugssignal erhält.
Bezugnehmend auf Fig. 2 sieht diese Vorgangsweise im speziellen für den Adressengenerator --141-- vor, dass er einen neuen Wortspeicher --139-- in
Abhängigkeit zu jedem der x3-Bezugstaktsignale anspricht, jeder neu angesprochene Wortspeicher erhält die augenblickliche Bitbeschaffenheit des binären Wortes am Ausgang --112--. Der 2 s-Im- puls, der vom Steuerimpulsgenerator --136-- ausgegeben wird, bringt den Umschalter --126-- in seine Abtast- und Speicherstellung, wodurch für das x3-Bezugstaktsignal eine Verbindung hergestellt wird, damit es den A/D-Konverter --111-- taktet. Nachdem 5 Perioden des Farb- synchronsignals in digitaler Form gespeichert worden sind, wird der Speichervorgang durch den
Zähler --145-- beendet, der über die Leitung --147-- die 15.
Adresse feststellt, die durch den Adressengenerator --141-- nach der Abgabe des 2 gus-impulses erzeugt worden ist, und der Zäh- ler --145-- gibt einen Rückstellbefehl dem Schreibtaktgenerator --143--. Der Rückstellbefehl bringt den Schreibtaktgenerator ausser Wirkung und beseitigt dadurch die Schreibbereitschaftsbefehle vom Speicher mit wahlfreiem Zugriff --139--.
Nach Beendigung des Abtast- und Speichervorganges setzt der Adressengenerator --141-- fort, den Speicher -. -139-- in Abhängigkeit vom x3-Bezugstaktsignal über die Leitung --122-- anzusprechen, und wiederholt der Reihe nach dieselben 15 Wortspeicherstellen, welche während des Schreibvorganges angesprochen worden sind. Dies hat zur Folge, dass die gespeicherten 8-bit- - Worte nacheinander über die Ausgangsleitung --140-- abgelesen werden und dem D/A-Konverter - zugeführt werden. Der Speicher --139-- ist andauernd zum aktiven Lesevorgang verhalten, so dass die gespeicherten binären Worte fortlaufend über die Leitung --140-- abgelesen werden.
Die Lesefunktion ist während des Speicherns von neuer digitaler Information, welche von dem A/D- - Konverter-111-- durch die Betätigung eines Umgehungsschalters --151-- empfangen wird, in Betrieb. Der Umgehungsschalter --151-- hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Ein Eingang des Umgehungsschalters --151-- ist mit der Leitung --153-- mit dem Ausgang des Speichers --139-mit wahlfreiem Zugriff verbunden und der andere Eingang ist durch die Umgehungsleitung --154-mit der Leitung --112-- am Eingang des Speichers --123-- verbunden.
Während dem Schreibtaktgenerator --143-- die Aufgabe zufällt, Schreibbereitschaftssignale während des Abtast- und Speichervorganges zu liefern, veranlasst der Schreibtaktgenerator --143-- den Umgehungsschalter - -151--, die Leitungen --112 und 140-zu verbinden und hiemit kommen die im Speicher --139-- zu speichern gewesenen Worte direkt zum Ausgang. Bei Beendigung des Abtast- und Speichervorganges wird der Schreibtaktgenerator --143-- unwirksam gemacht, indem nämlich der Schalter --151-- in eine Lage versetzt wird, die Ausgangsleitung --153-- aus dem Speicher --139-- mit der Leitung --140-- zu verbinden. Das Vorsehen eines Umgehungsschalters-151-erlaubt den x3-Taktsignalschaltungen für die Erzeugung eines abgeleiteten x3-Taktsignals bereitgemacht zu werden.
Während des Umlaufvorganges arbeiten der Adressengenerator --141-- und der Zähler --145-- zusammen. um eine wiederkehrende Erzeugung der gleichen Adressenfolge zu erreichen. Dies hat zur Folge, dass die binären Worte, welche im SDeicher --139-- gespeichert sind. wiederkehrend in der Reihenfolge während der Restdauer des Horizontalzeilenintervalls nach dem Farbsynchronisationssignal abgelesen werden.
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Die Fig. 3a und 3b veranschaulichen die Art, in der das abgeleitete Taktsignal in Phase mit der Zeitbasiskomponente des Informationssignals, von dem es abgeleitet wurde, erzeugt wird.
Fig. 3a veranschaulicht den Fall, der existieren würde, wenn das eingehende Farbfernsehsignal ohne Fehler wäre. Während des Abtast- und Speicherintervalls veranlasst der x3-Bezugstakt die
Abtastung des Farbsynchronisiersignals des Signals im A/D-Konverter --111-- und die Speicherung der Abtastwerte im Umlaufspeicher --123--. Da das eingehende Fernsehsignal fehlerfrei ist, tritt der erste Abtastwert einer jeden Periode des Farbsynchronsignals zu Beginn der Farbsynchron- signalperiode auf. Sobald die 15 im Speicher --123-- gespeicherten Worte nacheinander umlaufend abgerufen werden, ist der Ausgang des Filters --132-- phasengleich mit dem Farbsynchronisier- signal, welches in dem eingehenden Fernsehsignal enthalten ist.
Falls Zeitbasisfehler im eingehenden Fernsehsignal enthalten sind, wie in Fig. 3b dargestellt, werden die Abtastwerte, welche durch die binären vom A/D-Konverter --111-- erhaltenen Worte dargestellt werden, verschieden sein.
Dieser Unterschied ist wegen des Zeitbasisunterschiedes zwischen dem Bezugszeitbasissignal und dem eingehenden Fernsehsignal und daher wegen der verschiedenen Abtastpunkte während der Periode des Farbsynchronsignals vorhanden. Sobald die 15 im Speicher --123-- gespeicherten Worte wieder in Umlauf versetzt werden, wird das wieder aufgebaute Farbsynchronsignal am Ausgang des Bandpassfilters --132-- gleichphasig mit dem Farbsynchronsignal des eingehenden Fernsehsignals sein. Es wird daher der vom Filterausgang abgeleitete Signaltakt immer in Phase mit der im Fernsehsignal enthaltenen Zeitbasiskomponente sein, unabhängig von Zeitbasisänderungen oder Fehlern, welche darin auftreten können.
Während im vorliegenden Fall ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, ein Adressengenerator und eine Zählvorrichtung für den Umlaufspeicher --123-- verwendet wurde, so sei darauf hingewiesen, dass andere digitale Speicherschaltungen statt dessen verwendet werden können. Zum Beispiel kann ein Umlauf-Schieberegister die Funktion des Speichers --123-- übernehmen, wie es einem Fachmann geläufig ist.
Um das Verhindern von Fehlern beim zeitlichen Wiederneu-anordnen von digitalen Darstellungen des Fernsehsignalausganges durch den A/D-Konverter --111-- während des Umlaufvorganges zu vereinfachen, wird ein Pufferspeicher --156-- mit einem l-Wort-Serie-zu-3-Wort-parallel- - Konverter --157-- an seinem Eingang und mit einem 3-Wort-parallel-zu-l-Wort-Serie-Konverter --158-- an seinem Ausgang verwendet. Die Konverter --157, 158-- sind in Fig. 4 gezeigt. Die Folgen von einzelnen binären am Ausgang --112-- entstehenden Worten werden in den Konverter --157-- mit Serieneingang und parallelem Ausgang übergeführt.
Dieser Konverter --157-- erhält jede Folge von binären Worten mit der dreifachen Taktgeschwindigkeit des wieder in Schwingungsform gebrachten Farbsynchronsignals, indem die Taktimpulse vom x3-Taktgenerator, welche bei Leitung --118-- abgegriffen werden können, an den Takteingang (CL) des Konverters wie gezeigt, angelegt werden. Der Konverter --157-- ist für die Speicherung von drei binären, am Ausgang - entstehenden Worten in Reihe ausgelegt und ist von der Bauart, bei der jedes neu dem Konverter hinzukommende Wort das letzte Wort hinausschiebt, so dass der Konverter immer mit drei vollständige binären Worten geladen ist. Die serienmässig geladene Information wird in paralleler Weise dem Konverter --158-- über einen ersten Speicher-163- (s. Fig. 4) übergeführt, die im Pufferspeicher --156-- enthalten ist.
Der Überführungszeitpunkt zum ersten Speicher --163-- er- folgt'während eines jeden Zeilenintervalls des Eingangs-Fernsehsisnals zu dem Takt. der durch einen lx-Signaltaktgenerator-159-- (s. Fig. l) festgelegt ist. Der 1x-Signaltaktgenerator wird mit dem Ausgang des Bandpassfilters --132-- verbunden. um auf diese Weise ein Taktimoulssignal in der Geschwindigkeit des wiederschwingenden bzw. des wiederumlaufenden Farbsvnchronsignals zu erzeugen. welche die Taktgeschwindigkeit des Auftretens des Farbsvnchronsignals zu Beginn eines jeden Zeilenintervalls ist.
Im speziellen Fall ist der lx-Signaltaktgenerator-159-- durch das Begrenzen des Filterausganges und durch die Verwendung der positiv ansteigenden Stirnflanke der dadurch erzeugten rechteckigen Wellenform vorgesehen, um die Taktimpulse zu liefern. Jede positiv ansteigende Stirnflanke des begrenzten wiederaufgebauten Farbsynchronsignals kennzeichnet den Beginn einer Periode des Farbsynchronsignals. Der lx-Signaltaktgenerator --159-- ist lalit einem Pufferspeicher --156-- über die Leitung --161-- verbunden. Auf diese Weise empfängt der erste Speicher --163-- in Abhängigkeit zu jedem angelegten Taktimpuls die vollen Inhalte des
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werden, erreicht.
Der zweite Speicher --164-- kann an seinem Schreibbereitschaftseingang (WE) die 24-bit-Worte schreiben und der Schreibadressengenerator-166-- wird durch den Ix-Bezugs- taktgenerator über die Leitung --121-- getaktet. Die Inhalte des zweiten Speichers --164-- werden gemäss den vom Leseadressengenerator --167-- abgegebenen Adressen gelesen. Die durch den Generator --167-- abgegebene Adresse wird durch die relative Zeit des Auftretens der Horizontal- - Synchronimpulse des Signals und der Bezugsgrösse festgelegt. Die relative Zeit des Auftretens wird durch einen Zähler festgelegt, der als Horizontalsynchronsignalkomparator wirkt.
Der Zähler - wird veranlasst, in Abhängigkeit zum Bezugshorizontalsynchronimpuls mit dem Zählen zu beginnen und er wird beim Auftreten des Horizontalsynchronimpulses des Signals gestoppt. Der
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das Stellen die Ausgangsleseadressen in Abhängigkeit von der Zahl im Zähler --168-- nach Auf- treten eines Horizontalsynchronsignals des Signals.
Die nacheinander folgenden 24-bit-Worte werden in aufeinanderfolgenden Adressen des zwei- ten Speichers --164-- gespeichert. Das Speichervermögen des zweiten Speichers --164-- kann nach
Belieben eingestellt werden. Für die Korrektur von zumindest einem horizontalen Zeilenintervall, d. s. ungefähr 63, 5 us, ist der zweite Speicher --164-- auf ein Speichervermögen von 256 Worten ausgelegt. Jedes Wort stellt einen Zeitraum einer Periodendauer des Farbsynchronsignals dar, d. s. ungefähr 0,26 lys. Daher weist ein Speichervermögen von 256 Worten mehr als 63, 5 (is Speieherver- mögen auf.
Der Leseadressengenerator --167-- wird in bezug zum Schreibadressengenerator --166-- gesetzt, so dass bei gleichphasiger Lage des Horizontalsynchronimpulses des Signals mit dem Hori- zontalsynchronimpuls der Bezugsgrösse gleiche Adressen, welche von den zwei Adressengeneratoren erzeugt wurden, in einem Zeitraum getrennt werden, der dem entspricht, der notwendig ist, um ungefähr die Hälfte der Speicherkapazität durchzulaufen, wobei die Schreibadressenerzeugung der Leseadressenerzeugung voreilt. Für ein Korrekturvermögen eines horizontalen Zeilenintervalls beträgt die Trennzeit ungefähr 32 lis.
Die vorstehende erfindungsgemässe Arbeitsweise und Ausführungsart bezieht sich auf ein System zum Korrigieren eines Informationssignals mit einer periodisch wiederkehrenden Zeitbasissynchronisierkomponente in Gestalt eines Synchronisiersignals von wechselnden Amplitudenänderungen, wie dies beim Farbsynchronsignal der Fall ist. Diese Erfindung ist auch in der Lage, Zeitbasisfehlerkompensationen von Informationssignalen durchzuführen, die entweder keine oder Zeitbasiskomponenten von anderer Form als das Zeitbasissignal mit wechselnder Amplitude aufweisen.
Zum Beispiel kann ein Schwarz-weiss-Fernsehsignal gemäss den Grundsätzen der Erfindung korrigiert werden, indem ein künstliches Synchronisiersignal oder Pilotsignal, welches aus einem Synchronisiersignal von wechselnden Amplitudenänderungen besteht, in das Fernsehsignal während seines Austastintervalls eingegeben wird. Im speziellen Fall kann ein solches Synchronisiersignal der hinteren Schwarzschulter eines jeden Austastintervalls, welches eine horizontale Zeile des Schwarz- -weiss-Fernsehsignals begleitet, beigegeben werden, wobei der Horizontal-Synchronisierimpuls als die Zeitbasiskomponente dient, bezüglich welcher das beigegebene Pilotsignal ein bestimmtes Phasenverhältnis einnehmen soll.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung des Systems von Fig. l dargestellt, bei welchem das Schwarz-weiss-Fernsehsignal durch das Einfügen eines künstlichen Synchronisiersignals, welches aus einer Zeitbasisinformation mit wechselnder Amplitude besteht, kompensiert wird. Das Einfügen des Synchronisiersignals wird durch einen Normfrequenz-Synchronsignalgenerator --171-- bewerkstelligt, dessen Eingang durch den unkorrigierten Schwarz-weiss-Horizontalimpuls, der von der Synchronsignalabtrennstufe --134-- geliefert wird, gesteuert wird.
Eine Ausgangsleitung --173-- des Normfrequenz-Synchronsignalgenerators ist für die Ausgabe des Synchronsignals mit einer Zeitbasisinformation von wechselnder Amplitude zwecks Einfügung in das Schwarz-weiss- -Fernsehsignal bei der Summierschaltung --174-- durch eine Zuführung --177-- vom Gatter - vorgesehen. Die Summierschaltung --174-- enthält eine übliche Signalsummierschaltung. Durch diese Anordnung wird das künstlich erzeugte Synchronisiersignal in das Schwarz-weiss- - Fernsehsignal vor den Eingang des eingehenden Signals zum codierten A/D-Konverter --111--, wie in diesem Fall, eingefügt. Eine solche Anordnung arbeitet nur dann, wenn im eingehenden Signal ein Farbsynchronsignal nicht auftritt.
Zu diesem Zweck wird eine Verbindung vom Ausgang
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des Farbsynchrondetektors-137-zum --137-- zum Gatter --176-- hergestellt, um das Gatter ausser Wirkung zu setzen, wann auch immer ein Farbsynchronsignal im eingehenden Signal entdeckt wird.
Abgesehen von der Tatsache, dass beim System nach Fig. 5 das Synchronisiersignal künstlich erzeugt und eingeführt wird, arbeitet dieses System, welches zur Verwendung bei Schwarz- -weiss-Signalen bestimmt ist, im wesentlichen in der gleichen Weise, wie in Zusammenhang mit dem System der Fig. l, welches bei Farbfernsehsignalen angewandt wird, beschrieben ist. Der künstliche Normfrequenz-Synchronsignalgenerator --171-- ist für die Erzeugung eines Synchronsignals ausgelegt, das die fast gleiche Frequenz und Phasenverhältnisse wie ein Farbsynchronsignal aufweist, so dass der normgemässe Bezugsfarbhilfsträger als Bezugszeitbasis in der Schwarz-weiss- - Schaltung nach Fig. 5 verwendet werden kann.
Dies wird gemäss der Erfindung durch den Normfrequenz-Synchronsignalgenerator --171-- erreicht, der von der Synchronsignaltrennstufe --134-- den horizontalen Synchronisationsimpuls einer jeden schwarz-weissen Fernsehzeile erhält, wie er im eingehenden Signal auftritt und der die Stirnflanke eines jeden horizontalen Synchronisationsimpulses zum Auslösen einer phasengesteuerten Normfrequenzschaltung verwendet, welche für die Abgabe einer Schwingungsfrequenz ausgelegt ist, welche der Frequenz eines normengemässen Farbsynchronisationssignals entspricht, welche ihrerseits wieder zahlenmässig gleich der Frequenz des Bezugs-Farbhilfsträgers ist.
Die Phase des vom Normfrequenz-Synchronsignalgenerators --171-erzeugten Synchronsignals wird in Abhängigkeit vom Ausgang eines zweifach untersetzenden Flip-
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--179-- gesteuert,--179-- hat ein paar von Ausgängen--181 und 182--, die den entgegengesetzten Seiten des Flip- -Flops Flops --179-- entsprechen, wodurch es um 1800 entgegengesetzte Signale ausgibt.
Der Zweck die- ses zweifach untersetzenden Flip-Flops --179-- ist, den phasengesteuerten Normfrequenz-Synchronsignalgenerator --171-- so zu steuern, dass er eine 1800-Phasenänderung bei jeder Fernsehzeile durchführt, so dass das künstlich erzeugte Synchronisiersignal an die normgemässe Phasenänderung angepasst wird, welche zwischen dem Farbsynchronsignal und der Synchronisiertaktung bei einem Farbfernsehsignal nach der NTSC-Norm besteht.
Demgemäss spricht das Flip-Flop --179-- auf jeden Horizontal-Synchronimpuls an, indem es seinen Zustand wechselt. In Abhängigkeit von einem ersten Horizontal-Synchronimpuls von der Synchronsignal-Abtrennstufe --134-- wird der Ausgang --181-- vom logischen 0-Zustand in den 1-Zustand umgeschaltet, während der Ausgang --182-- zur gleichen Zeit vom 1-Zustand in den 0-Zustand wechselt. Der folgende Horizontal-Synchronimpuls wird einen entgegengesetzten Übergang auslösen. Der Normfrequenz-Synchronsignalgenerator --171-- mit gesteuerter Phase wird so entworfen, dass er nur auf Übergänge von den Ausgängen --181 und 182-- reagiert, die eine Änderung von 0 nach 1 aufweisen.
Sobald jeweils ein künstliches Synchronsignal am Ausgang --173-- nach dem Horizontal- -Synchronimpuls auftritt, betätigt der 2 lis dauernde Ausgangsimpuls, der vom Steuerimpulsgenerator --136-- abgegeben wird, das Gatter --176--, indem er es in seinen Stell-Zustand bringt. Ein Schwarz-weiss-Farb-Umschalter --183-- wird so verstellt, dass er die vom Steuerimpulsgenerator --136-- ausgehenden Impulse so weiterleitet, dass sie den Umlaufspeicher --123-- an Stelle des Farbsynchronsignaldetektors --137-- steuern.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.