DE1167883B - Farbfernseh-Normenwandler - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES S/fflVWl· PATENTAMT

Internat. Kl.: H 04 η AUSLEGESCHRIFT

Nummer: Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 al-34/31

T 23536 VIII a/21 al
28. Februar 1963
16. April 1964

Farbfernseh-Normenwandler

Es ist ein Farbfernsehsystem bekannt (NTSC), bei dem neben dem Helligkeitssignal zwei Farbdifferenzsignale übertragen werden, die zwei senkrecht zueinander stehenden Farbträgervektoren gleicher Frequenz mit unterdrücktem Träger aufmoduliert sind. Die beiden Farbträgervektoren sind zu einem resultierenden farbträgerfrequenten Signal zusammengesetzt, dessen Phase den Farbton, und dessen Amplitude die Farbsättigung darstellt. Da die Phasenlage des farbträgerfrequenten Signals eine Information beinhaltet, ist dieses System sehr empfindlich gegen Phasenfehler. Solche Phasenfehler, die eine Verfälschung des Farbtones am Empfänger bewirken, entstehen beispielsweise dadurch, daß die Phasenlage der übertragenen farbträgerfrequenten Schwingung von der Amplitude des gleichzeitig übertragenden Helligkeitssignals abhängt (differential phase). Auch durch Einstellung einer falschen Phase des am Empfänger zur Demodulation zugesetzten Bezugsträgers kann ein falscher Farbton wiedergegeben werden.

Zur Verringerung der Auswirkung dieser Phasenfehler ist es bekannt (Deutsche Patentschrift 928 474), die Phasenmodulationsrichtung der farbträgerfrequenten Schwingung periodisch, beispielsweise zeilenfrequent oder rasterfrequent, umzuschalten. Diese Umschaltung erfolgt entweder dadurch, daß die Phase eines Farbträgervektors um 180° oder die Polarität eines der beiden modulierenden Farbdifferenzsignale umgeschaltet wird. In zwei aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten erscheinen dann in einem zum Empfang dieser Signale hergerichteten Empfänger die Farbtonfehler durch Phasenverzerrung in entgegengesetzter Richtung. Durch die integrierende Wirkung des Auges des Beobachters oder durch eine elektrische Mittelwertbildung wird der richtige Farbton wiedergewonnen.

Das System ohne Phasenwechsel wird bevorzugt, wenn keine Phasenverzerrungen im Übertragungsweg zu erwarten sind. Das System mit Phasenwechsel wird bevorzugt, wenn starke Phasenverzerrungen zu erwarten sind, z. B. für Magnetbandaufzeichnung und Satellitenübertragung.

Es kann also durchaus sinnvoll sein, beide Systeme nebeneinander oder hintereinander zu betreiben. Es ist möglich, in einem Sendebereich das System mit Phasenwechsel und in einem angrenzenden Gebiet das System ohne Phasenwechsel zu benutzen. Für derartige Fälle wird es notwendig, das System mit Phasenwechsel in das System ohne Phasenwechsel umzuschalten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders einfachen Normenwandler für eine derartige Umwandlung zu schaffen.

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Walter Bruch, Hannover

Die Erfindung betrifft einen Nonnenwandler zur Umwandlung eines Farbfernsehsystems mit einem Helligkeitssignal und einem dazu addierten farbträgerfrequenten Signal aus zwei um 90° gegeneinander versetzten Farbträgervektoren gleicher Frequenz, die mit je einem FarbdiffeTenzsignal moduliert (NTSC) sind, wobei die Phase eines der beiden Farbträgervektoren von Zeile zu Zeile um 180° verschoben wird oder die Polarität eines der modulierenden Farbdifferenzsignale zeilenfrequent geändert ist, in ein gleiches System ohne diese Umschaltung. Sie besteht darin, daß das vom Helligkeitssignal getrennte farbträgerfrequente Signal einer Zeile und das verzögerte farbträgerfrequente Signal der zeitlich vorangehenden Zeile mit gleicher Phase und Amplitude in einer ersten Addierstufe ständig addiert und in einer zweiten Addierstufe ständig voneinander subtrahiert werden und daß die Ausgangssignale der beiden Addierstufen in einer weiteren Addierstufe dem vom farbträgerfrequenten Signal befreiten Helligkeitssignal wieder zugesetzt werden, wobei die in jeder zeitlich zweiten Zeile negative Polarität des einen Ausgangssignals nach der zweiten Addierstufe durch ein zeilenweise einschaltbares Phasendrehglied ausgeglichen ist.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht

darin, daß eine Demodulation des empfangenen Signals und eine Neumodulation vermieden werden.

Dadurch werden der beachtliche Aufwand und die Verzerrungen, die bei einer derartigen Demodulation und Neumodulation auftreten, vermieden. Die erfindungsgemäße Schaltung hat außerdem die sehr vorteilhafte Eigenschaft, daß ein Farbfernsehsignal ohne Phasenwechsel ungeändert durch den Normenwandler hindurchgeht. Eine Änderung oder eine Umschaltung innerhalb der Schaltung ist daher nicht notwendig.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen (Fig. 1 bis 5) in Zusammenhang mit dem bekannten Phasenwechselsystem mit zeilenfrequenter Umschaltung näher erläutert.

In F i g. 1 sind zwei senkrecht aufeinanderstehende Farbträgervektoren I₁ und Q₁ mit je einem Farb-

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differenzsignal in der Modulationsart mit unterdrücktem Träger moduliert und zu einem resultierenden farbträgerfrequenten Signal F₁ zusammengesetzt (Quadraturmodulation). Die Bezeichnung/' bzw. Q' soll andeuten, daß es sich immer um die ^'-korrigierten Werte handelt. In dem nächsten Zeitabschnitt, beispielsweise in der nächsten Zeile, ist der Farbträgervektor/' um 180° verschoben bzw. in einen Farbträgervektor -I₂' umgeschaltet, so daß das resultierende farbträgerfrequente Signal F₂ entsteht. Ein in einer Richtung gehender Fehlwinkel der beiden farbträgerfrequenten Signale F₁, F₂ gegenüber einem in der Phase konstanten Bezugträger wirkt sich dann in aufeinanderfolgenden Zeilen entgegengesetzt aus, so daß eine kompensierende Wirkung erzielt wird.

In den Fig. 3 und 4 ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Umsetzung dargestellt. In dem Normenwandler wird in einem Weg das gesamte farbträgerfrequente Signal einer Zeile zu dem farbträgerfrequenten Signal der zeitlich vorhergehenden Zeile addiert, so daß gemäß F i g. 3 die beiden Farbträgervektoren aus zwei Zeilen +I₁' und -I₂ sich aufheben und nur der in beiden Zeilen in gleicher Phase übertragene ß'-Vektor in doppelter Größe, also als 2 Q bestehenbleibt. In einem anderen Weg des Wandlers werden die farbträgerfrequenten Signale zweier aufeinanderfolgender Zeilen subtrahiert, so daß die beiden Farbträgervektoren + Q₁' und -Q₂' sich aufheben, während die im Sender umgepolten Komponenten I₁', I₂' sich addieren. Zeilenweise abwechselnd entsteht ein resultierender Farbträgervektor +21' bzw. —2V. Die Umkehrung der Polarität von —21' bzw. +21' in aufeinanderfolgenden Zeilen kann durch einen 180°-Umschalter, also durch trägerfrequente Umpolung aufgehoben werden. Somit stehen ständig trägerfrequente Signale 2 Q' und 27' gleichbleibender Polarität zur Verfügung, die addiert wieder das farbträgerfrequente Signal des normalen NTSC-Systems ergeben. Dieses wird dem vom farbträgerfrequenten Signal befreiten Helligkeitssignal wieder zugesetzt.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Blockschaltbildes dargestellt. Das komplette Videosignal NTSC-PAL (phase alternation line) gelangt von einer Leitung 1 auf ein Filter 2, in dem das farbträgerfrequente Signal entfernt wird, und über eine Leitung 3 auf eine Addierstufe 4. Das komplette Videosignal gelangt außerdem über eine Leitung 5 auf ein Filter 6, in dem das farbträgerfrequente Signal mit seinen Seitenbändern herausgefiltert wird. Das farbträgerfrequente Signal gelangt einmal über ein 180°-Phasendrehglied 7 auf eine Addierstufe 8 und zum anderen über eine Laufzeitleitung 9 mit der Laufzeit einer Zeilendauer und über ein einstellbares Phasendrehglied 10 ebenfalls auf die Addierstufe 8. Außerdem ist eine zweite Addierstufe 11 vorgesehen, der einmal das mit der Laufzeitleitung 9 verzögerte farbträgerfrequente Signal und zum anderen über eine Leitung 12 das unverzögerte farbträgerfrequente Signal zugeführt wird. Am Ausgang der Addierstufe 11, in der immer die farbträgerfrequenten Signale zweier zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen addiert werden, steht gemäß F i g. 3 ununterbrochen das Signal 2 Q'. Dieses Signal 2 Q wird über eine Leitung 13 der Addierstufe 4 zugeführt. In der Addierstufe 8 wird ständig das um 180° gedrehte farbträgerfrequente Signal dem um eine Zeilendauer verzögerten farbträgerfrequenten Signal zugefügt, so daß am Ausgang dieser Stufe gemäß Fig. 4 von Zeile zu Zeile abwechselnd die Signale +21' und —21' entstehen. In der Zeile, in der das Signal +21' geliefert wird, ist der Ausgang der Addierstufe 8 mit einem Schalter 14 an den Eingang der Addierstufe 4 gelegt. In der Zeile, in der die Addierstufe 8 das Signal —27' liefert, ist der Schalter 14 umgelegt, so daß das Signal —2V über einen 180^c-Phasendreher 15 an den Eingang der Addierstufe 4 als Signal +21' gelangt. An den beiden Eingängen der Addierstufe 4 stehen also ständig die Signale +2V und +2Q' zur Verfügung und werden in der Addierstufe 4 dem Helligkeitssignal hinzugefügt, so daß am Ausgang 16 ein normales NTSC-Signal mit gleichbleibender Modulationsrichtung, d. h. gleichbleibender Phase des Farbträgervektors F steht. Aus der Fig. 5 ergibt sich, daß ein NTSC-Signal ohne Phasenwechsel ungehindert durch die Schaltung hindurchgeht. In diesem Fall stehen nämlich am Ausgang der Addierstufe 11 ständig die Signale 27' und 2 Q' gleichzeitig und ungeändert in der Modulationsart, als trägerfrequentes Signal F₁, das dem NTSC-System entspricht. Das farbträgerfrequente Signal ist in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen gleich, nämlich F₁. Am Ausgang der Addierstufe 8 entsteht jedoch niemals ein Signal, weil die beiden in aufeinanderfolgenden Zeilen gleichen farbträgerfrequenten Signale sich aufheben. Bei allen diesen Überlegungen ist angenommen, daß die Farbinformationen in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen gleich sind. Dieses ist eine Annahme, die in der Praxis weitgehend zutrifft und z. B. die bekannte Voraussetzung des SECAM-Systems ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Normenwandler zur Umwandlung eines Farbfernsehsystems mit einem Helligkeitssignal und einem dazu addierten farbträgerfrequenten Signal aus zwei um 90° gegeneinander versetzten Farbträgervektoren gleicher Frequenz, die mit je einem Farbdifferenzsignal moduliert (NTSC) sind, wobei die Phase eines der beiden Farbträgervektoren von Zeile zu Zeile um 180° verschoben wird oder die Polarität eines der modulierenden Farbdifferenzsignale zeilenfrequent geändert ist, in ein gleiches System ohne diese Umschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Helligkeitssignal (Y') getrennte farbträgerfrequente Signal (F₂) einer Zeile und das verzögerte farbträgerfrequente Signal (F₁) der zeitlich vorangehenden Zeile mit gleicher Phase und Amplitude in einer ersten Addierstufe (11) ständig addiert und in einer zweiten Addierstufe (8) ständig voneinander subtrahiert werden und daß die Ausgangssignale (+2Q', ±27') der beiden Addierstufen (8,11) in einer weiteren Addierstufe (4) dem vom farbträgerfrequenten Signal befreiten Helligkeitssignal (2Y') wieder zugesetzt werden, wobei die in jeder zeitlich zweiten Zeile negative Polarität des einen Ausgangssignals (±27') nach der zweiten Addierstufe (8) durch ein zeilenweise einschaltbares Phasendrehglied (15) ausgeglichen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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