DE2518475C3 - Anordnung zur Regeneration einer Zeitbasiskomponente eines Informations- - Google Patents
Anordnung zur Regeneration einer Zeitbasiskomponente eines Informations-Info
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- DE2518475C3 DE2518475C3 DE2518475A DE2518475A DE2518475C3 DE 2518475 C3 DE2518475 C3 DE 2518475C3 DE 2518475 A DE2518475 A DE 2518475A DE 2518475 A DE2518475 A DE 2518475A DE 2518475 C3 DE2518475 C3 DE 2518475C3
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regeneration einer Zeitbasiskomponente
eines Informationssignals.
Bei der Verarbeitung von sich zeitlich ändernden elektrischen Signalen für Signaltransformation, Signalanalyse
oder Signalkorrektur muß die Zeitbasis des Signals gewöhnlich geändert oder kompensiert
werden. Beispielsweise dient eine Signalzeitbasis-Kompensation zur Korrektur von unerwünschten
Zeitbasisdifferenzen in Signalen mit wiederkehrenden Zeitbasis-Synchronkomponenten. Die Änderung einer
Signalzeitbasis zur Korrektur von unerwünschten Zeitbasisdifferenzen ist speziell dann wichtig, wenn
das Signa! Transfürniaiiüiien zwischen verschiedenen
Funktionsbereichen unterworfen wird. Das ist beispielsweise bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von
Signalen auf bzw. von magnetischen Aufzeichnungsmedien oder anderen Formen von Aufzeichnungsmedien
der Fall. Bei der Aufzeichnung und der Wiedergabe wird die Zeitfunktion des Signals zunächst in eine
Raumfunktion und sodann zurück in eine Zeitfunktion überführt. Bei der Durchführung derartiger Signaltransformationen
treten oft Zeittakt- bzw. Zeitbasisfehler im Signal auf. Dynamische bzw. sich zeitlich ändernde Zeitbasisfehler verhindern die notwendige
schaltstörungsfreie und zeitstabile Signalwiedergabe, weiche bei Verarbeitungssystemen mit großer
Signalauflösung erforderlich ist. Beispielsweise ist eine zeitstabile Signalerzeugung in allen Fernsehsignal-Verarbeitungssystemen
erforderlich. In Systemen zur Bereitstellung von Fernsehsignalen für Senderzwecke
ist eine sehr stabiv. Signalerzeugung erforderlich.
Zur Korrektur von unerwünschten Zeitbasisfehlern in von einem Aufzeichnungsmedium wiedergegebenen
Signalen sind zwei Verfahren bekanntgeworden. Dabei handelt es sch um elektro-mechanische und
elektronische Verfahren. Elektro-mechanische Verfahrendienen
zur Korrektur von groben Zeitbasisfehlern wobei eine derartige Korrektur durch Synchronisation
des Betriebs der Signalaufzeichnungs- und Wiedergabeanlagen erreicht wird. Elektronische Verfahren
dienen zur Korrektur kleinerer Restzeithasisfehler, welche durch elektro-mechanische Anordnungen
nicht korrigierbar sind. Eine derartige elektronische Korrektur erfolgt durch Zeitverschiebung des
Signals nach seiner Wiedergabe Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der elektronischen Korrektur
von Zeitbasisfehlern.
Bisher wurden in elektronischen Systemen zur Zeitbasisänderung von Signalrn regelbare Zeitver/ogerungskreise
verwendet, welche /ur Korrektur der Zeitbasisfehler im Signalweg angeordnet sind. In derartigen
Systemen wird der Zeitbasisfehler gemessen und ein solcher Zeitvcrzögertingsbetrag im Signalweg
eingeregelt, daß der gemessene Zeitbasisfehler kompensiert und damit korrigiert wird. In einem weit verbreiteten System dieser Art wird eine spannungsgeregelte
Verzögerungsleitung verwendet, in der konzentrierte konstante Induktivitäten und spannungsab-
liängige Kapazitätsdioden §n Form einer Verzögerungsleitung
zusammengeschaltet sind. Den spannungsabhängigen Kapazitätsdioden wird eine dem
gemessenen Zeitbasisfehler entsprechende Spannung eingeprägt, um die notwendige Verzögerung zur Korrektur
des Zeitbasisfehlers einzustellen. Ein derartiges System zur Änderung der Signalzeitbasis mit einer
spannungsgeregelten Verzögerungsleitung ist in der US-PS 3202769 beschrieben.
In einem weiteren bekannten elektronischen Systern zur Änderung der Signalzeitbasis ist eine Anzahl
von festen Verzögerungsleitungen oder eine einzige Verzögerungsleitung mit einer Folge von Abgriffen
mit elektronischen Schaltern zusammengeschaltet. Zeitbasisfehler werden dabei durch Betätigung der
Schalter als Funktion des gemessenen Fehlers korrigiert, um die notwendige korrigierende Verzögerung
selektiv in den Signalweg einzuschalten. Ein System mit festen Verzögerungsleitungen ist in der US-PS
3 763 317 beschrieben, während ein System mit einer mit Abgriffen versehenen Verzögerungsleitung in der
US-FS 3748386 beschrieben ist.
Es sind bereits auch digitale Verzögerungsanordnungen,
wie beispielsweise getaktete Speicherregister in Systemen zur Korrektur von Zeitbasisfehlern in
Analogsignalen verwendet worden. In digitalen Systemen wird das zu korrigierende Analogsignal digitalisiert,
korrigiert und sodann zurückgebildet. Die Korrektur erfolgt durch Einschreiben mit fester Foigefrequenz
des digitalisierten Signals in ein regelbares Speicherregister, welche durch die Frequenz eines
Bezugstaktsignals festgelegt ist. Das Speicherregister korrigiert Zeitbasisfehler in der Weise, daß das Signal
in Abhängigkeit vom Zeitbasisfehler mit regelbarer kleinerer oder größerer Folgefrequenz ausgelesen
wird. Dieses Verfahren mit konstanter Einschreib-Folgefrequenz und variabler Auslese-Folgefrequenz
eignet sich nicht zur Verarbeitung von großen diskontinuierlichen oder stufenförmigen Zeitbasisänderungen
im Signal. In magnetischen Bandaufzeichnungsgeräten ergeben sich derartige schrittförmige Zeitbasisänderungen
gewöhnlich durch Betriebsanomalien und in den häufigsten Fällen bei der Umschaltung zwischen
magnetischen Wandlerköpfen.
In Systemen zur Änderung der Signalzeitbasis und speziell in solchen Systemen, welche zur Eliminierung
von Zeitbasisfehlern und zur Gewährleistung eines hohen Maßes an Signalzeitbasisstabilität dienen, werden
in der Praxis Grob-Zeitbasiskorrekturkrei^e und
Fein-Zeitbasiskorrekturkreise in Kaskade geschaltet. Zur Gewährleistung det gewünschten Fein-Zeitbasiskorrektur
sind dabei spannungsgeregelte Verzögerungsleitungssysteme verwendet worden, währ end zur
Grob-Zeitbasiskorrektur geschaltete Verzögerungsleitungssysteme verwendet worden sind. Da derartige
Verzögerungsleitungssysteme jedoch analoge Anordnungen sind, unterliegen sie Drifterscheinungen, wobei
sich darüber hinaus auch noch andere charakteristische Nachteile von analogen Anordnungen ergehen.
Schrittförmipe Zeitbasisänderungen, weiche sich aus Anomalien irf Betrieb von Bandaufzeichnungsgeräten
ergeben, führen oft zu Fehlern oder teuren Unterbrechungen bei der Durchführung von Signalverarbeitungsoperatkxien,
da derartige Anordnungen zur Korrektur von Zeitbasisfehlern nicht auf schrittförmige
Änderungen ansprechen können. Soll darüber hinaus ein grwßer Bereich von Zeitbasisfehlern
korrigiert werden, so äifid groSe und komplexe Ko-
rektursysteme erforderlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Kompensation von Signal-Zeitbasisfehlern
durch Regeneration der im Informationssignal enthaltenen Zeitbasiskomponente anzugeben,
welche alle Zeitbasisänderungen einschließlich schrittförmiger Zeitbasisänderungen ohne Fehler
durchzuführen vermag. Weiterhin soll dabei zunächst eine Änderung der Signalzeitbasis um jeden Bruchteil
eines bekannten Inkrements möglich sein, um das Signal in eine ganze Zahl von bekannten Inkremcnten
des gewünschten Zeitbasisbezugs bringen zu können; danach soll die Signalzeitbasis um eine solche ganze
Zahl des bekannten Inkrementes geändert werden, daß es auf die gewünschte Zeitbasis eingeregelt werden
kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende
Merkmale gekennzeichnet: Eine das Informationssignal aufnehmende und in einem vorgegebenen
Zeitintervall der Zeitbasiskompor .ite durch ein Bezugä-Zeitbasissignal
getaktete Couicr>*ufe zur digitalen
Codierung des Informationssignals mit einer der Folgefrequenz des Bezugs-Zeitbasissignals gleichen
Folgefrequenz, einen an die Codierstufe angekoppelten Digitalspeicher zur Speicherung der codierten
Zeitbasiskomponente des Informationssignals, und einen an den Digitalspeicher angekoppelten Kreis zur
Aufnahme der gespeicherten codierten Zeitbasiskomponente in der Reihenfolge der Speicherung mit
einer der Frequenz des Bezugs-Zeitbasissignals entsprechenden Folgefrequenz während der Zeit zwischen
den aufeinanderfolgenden vorgegebenen Intervallen der Zeitbasiskomponente sowie Abtrennung
und Regeneration der Zeitbasiskomponente aus den ausgelesenen codierten Digitalwerten.
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird im folgenden arhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Tig. 1 ein Blockschaltbild einer digitalen Zeitbasis-Kompensationsanordnung
gernäß der Erfindung für ein Farbfernsehsignal,
Fig. 2 ein detailliertes Blockschaltbild eines in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Regenerationsspeichers, und
Fig.3 A und 3 B jeweils ein Zeitdiagramm, anhand dessen die Signalzeitbasis-Kompensation gemäß der
Erfindung zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern in Farbfernsehsignalen erläutert werden kann.
Eine erfindungsgemäße Regenerationsanordnung 110 gemäß Fig. 1 dient zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern
in einem Farbfernseh-Informationssignal, das von einem (nicht dargestellten) Video-Aufzeichnungsgerät,
beispielsweise einem Magnctscheibengerät, wiedergegeben wird. Die erfindungsgemäßen
Merkmale sind jedoch ebenso zur Durchführung anderer Signalzeitkompensationen, beispielsweise zur
Korrektur von Z.itbasisfehlern, in anderen Zeitänderungs-Infcrmationssignalen,
zur Eliminierung von Differenzen in relativen Zeitbasen von Signalen und zur Änderung der Zeitbasis von Signaleu verwendbar.
Gemäß Fig. 1 wird ein durch ein Scheibenaufzeichnungsgerät wiedergegebenes unkorrigiertes Farbfernsehsignal
auf den Eingang eines kodierenden Analog-Digitalkonverters 111 gegeben, welcher an
seinein Ausgang 112 eine pulskodemodulierte Dar-
15
20
Stellung des Fefnsehsignals liefeft. Diese Sigriäldäf»
Stellung wird weiter verarbeitet, um fehlerfrei auf einen dekodierenden Digital-Analogkonverter 113
gegeben werden zu können, welcher das Fernsehsignal an einem Ausgang 114 in analoger Form wiedergibt.
Da die im Fernsehsignal enthaltenden, und durch den Digital-Analogkortvertef 113 gelieferten Synchronkomponenten
gewöhnlich verformt sind und aufgrund ihres Durchgangs durch die Kompensationsanordnung
110 unerwünschte Schaltsignalübergänge enthalten, wird das Fernsehsignal in einer Ausgangs-Korrekturstufe
116 eingespeist. Dabei handelt es sich um eine gewöhnlich in Videoaufzeichnungsgeräten
verwendete Stufe. Derartige Korrekturstufen 116 trennen die Synchronkomponenten aus dem ankommenden
Fernsehsignal ab und setzen neue, richtig ge-" formte und zeitlich richtig liegende Synchronkomponenten
in das Signal ein, wodurch an einem Ausgang 117 Hiic opwiinsphtp 7licnmmpniTPCpt7tp Fprncplicinnal
geliefert wird.
In der Anordnung 110 liefert der kodierende Analog-Digitalkonverter
111 jedesmal dann eine Mehrbit-Wortdarstellung des ankommenden Signals am Ausgang 112, wenn er über eine Leitung 118 durch
ein Taktsignal getaktet wird. Der Konverter 111 wird 2>
getaktet, um die analoge Augenblicksamplitude des ankommenden Fernsehsignals abzufragen, so daß eine
Folge von Binärwörtern am Ausgang 112 erzeugt wird, welche sich jeweils aus einer Anzahl von binären
Bits zusammensetzen. Diese Bits stellen zusammen j(1
einen speziellen Ampli*udenwert im binären Format dar.
Generell kann diese Wirkungsweise eines Analog-Digitalkonverters als Pulskodemodulation des ankommenden
Signals bezeichnet weiden. Der umge- r> kehrte Vorgang wird durch den dekodierenden
Digital-Analogkonverter 113 ausgeführt. Dieser dekodierende Koaverter 113 nimmt die binärkodierten
Wörter an seinem Eingang über eine Leitung 119 auf und liefert als Funktion einer Folge von über Leitungen
121 und 122 eingespeisten Bezugstaktsignalen ein rückgewonnenes bzw. dekodiertes Analogfernsehsignal
tür die Ausgangs-KorreKtursture 110, welche das
korrigierte Fernsehsignal am Ausgang 117 abgibt. Gemäß der Erfindung erfolgt die Zeitbasisfehler-Kompensation
durch Ableistungeines Taktsignals aus einer im Fernsehsignal enthaltenen Zeitbasiskomponente,
wobei die Taktzeit des abgeleiteten Taktsignals kohärent zur Zeitbasiskomponente ist. Das abgeleitete
Taktsignal dient zur Taktung des analogen digitalen Konverters 111 zwecks Abfragung des unkorrigierten
Fernsehsignals und zur Dekodierung des Fernsehsignals in die digitalen Binärwortdaretellungen.
Nach der Kodierung wird das digitalisierte Fernsehsignal zeitlich gepuffert (Zeitpuffer 156) und im
Digital-Analogkonverter 113 durch ein Taktsignal mit einer zu einem Bezugs-Zeitbasissignal kohärenten
Zeittakt dekodiert. Das Bezugs-Zeitbasissignal kann beispielsweise ein Bezugs-Farbhilfsträger sein. Durch
das Puffern und die Dekodierung wird das dekodierte Fernsehsignal zum Bezugs-Farbhilfsträger in Phase
gebracht.
Im Falle eines Farbfernsehsignals können genaue Zeitbasiskorrekturen dadurch erreicht werden, daß
aus der Zeitbasiskomponente in Form des Farbsyn-
Taktsignal abgeleitet wird. Das Farbsynchronsignal befindet sich auf der Schwarzschulter der Horizontal-
50 zeilefi-Aüstäslintefvälle. Die Ableitung des Taktsignals
wird dadurch erreicht, daß dem Eingang eines digitalen Regenerationsspeichers 123 binäre Wortdarstellungen
wenigstens einer Periode des Farbsynchronsignals zugeführt wcrdcnj welche am Ausgang
112 des Analog-Digitalkonverters 111 zur Verfügung stehen. Der Speicher 123 bildet einen digitalen Speicher
für eine Vielzahl von Binärworten, weiche den Amplitudenwerten des Farbsynchronsignals in den
Abfragezeitpunkten entsprechen. Durch Speicherung der während der Abfragung des Farbsynchronsignal
zur Verfügung stehenden Binärworte steht im Speicher 123 ausreichend Information zur Verfügung, um
eine volle Periode des Farbsynchronsignals wiederholt zurückzugewinnen, so daß ein kontinuierliches Signal
erzeugbar ist, daß mit dem unkorrigierten Farbsynchronsignal identisch ist und über die Dauer des Farbsynchronsignals
andauert. Das abgeleitete Taktsignal wirH durch weitere Verarbeitung des kontinuierlich
wiedergewonnenen Farbsynchronsignals erzeugt und zur Digitalisierung des Restes der Horizontalzeile des
Fernsehsignals verwendet, aus dem es wiedergewonnen ist.
Um sicherzustellen, daß das kontinuierliche Signal und damit das abgeleitete Taktsignal, das aus den im
Regenerationsspeicher 123 gespeicherten Farbsynchronsignal-Abfragewerten
wieder gewonnen wird, mit dem Farbsynchronsignal und damit mit dem unkorrigierten
Fernsehsignal in Phase bleibt, wird der Analog-Digital-Konverter 111 zunächst während der
Abfragung des Farbsynchronsignals im Fernsehsignal getaktet, wobei die resultierenden Abfragewerte
durch ein Taktsignal mit einer Taktzeit, welche mit dem Bezugstaktsignal kohärent ist, gespeichert werden.
Der Analog-Digitalkonverter 111 muß also durch zwei über die Leitung 118 gelieferte Taktsignale
getastet werden. Die anfängliche Taktung erfolgt während eines Abfrage- und Speicherbetriebes und
dauert vorzugsweise für mehrere Perioden der Zeitbasiskomponente in Form des Farbsynchronsignals
an. Während dieses Anfangsbetriebs erhält ein Takteingang (CL) des Analog-Digitalkonverters 111 über
die Leitung üb ein Taktsignal, das mit dem öezugstaktsignal
in Phase gehalten ist. Der Analog-Digital-Konverter 111 wird während eines folgenden Rückführungsbetriebes
durch ein zweites abgeleitetes taktsignal auf der Leitung 118 getastet, wobei der
Rückführungsbetrieb für den Rest des Horizontalzeilenintervalls nach der anfänglichen Tastung andauert.
Für diese beiden Betriebsarten ist ein generell mit 124 bezeichneter Schalterkreis vorgesehen, welcher '■inen
Schalter 126 aufweist. Dieser Schalter verbindet in einem ersten Betriebszustand, nämlich dem Abfrage-
und Speicherbetrieb die Leitung 118 mit der Taktausgangsleitung 122 von einer Jf3-Bezugstaktquelle 128.
der Schalter 126 ist weiterhin in einen zweiten Schaltzustand, nämlich den Rückführungs-Schaltzustand,
umschaltbar, in dem er die Leitung 118 für ein von einem Digitalspeicherkreis 119 über eine Leitung 127
geliefertes abgeleitetes Taktsignal wirksam schaltet. Im Rückführungsbetrieb verbindet der Schalter 126
den Takteingang (CL) des Analog-Digital-Konverters 111 mit einer .X3-Taktsignalquelle 131, welche
ein Taktausgangssignal für den Speicherkreis 129 liefert.
Die ^3-TaktsignalquelIe Öl spricht über ein
Bandpaßfüter 132 aaf ein Ausgangssigna! eines Digitalanalogkonverters
133 an. Dieser Digital-Analog-Konverter 133 überführt die binären Wortdarstellun-
gen des in den Rcgencrationsspcichcr 123 zurüekge*
führten Farbsynchronsignals in analoge Form. Daher ist das vom Digital-Analog-Ko'fiverter 133 gelieferte
Signal ein kontinuierliches ungefiltertes Abbild der Zeitbasiskomponente des Eingangssignal welche bei
dieser Ausführungsform ein sinusförmiges Farbsynchronsignal eines Fernsehsignals ist. Das Bandpaßfil*
ter 13% besitzt eine Mittenfrequenz, welche gleich der
Frequcrades korrigierten Fafbsynehronsignals ist. Im
Falle eines Farbfernsehsigrials mit NTSC-Norm ist das eine Frequenz von 3,58 MHz. Das zwischen den Ausgang
des Digital-Analogkonverters 133 und einen Eingang der A"3-Taktsignalquelle 131 geschaltete Filter
132 gewährleistet eine vorteilhafte Rückgewinnung der Farbsynchronsignal-Frequenz nach den verschiedenen
Umformungs- und Digitalspeichervorgängen. Wenn eine Anzahl von Perioden des
Farbsynchronsignals zur Rückgewinnung des abgeleiteten Taktsignals abgefragt und im Speicher 123 gespeichert
sind, vermittelt das Filter 132 Rauschsignale, weiche im rückgeführten Farbsynchronsignal
enthalten sind, über eine Anzahl von gespeicherten Perioden, wodurch die Zeitgenauigkeit des abgeleiteten
Taktsignal verbessert wird.
Wie oben angegeben, steht der Schalter 126 des Schaltkreises 124 normalerweise in der dargestellten
zweiten Schaltstellung, nämlich in der Rückführungs-Schaltstellung,
in der die A'S-Taktsignalquelle
131 mit dem Taktsignaleingang (CL) des Analog-Digital-Konverters
111 verbunden ist, so daß die Kodierung des unkorrigierten Fernsehsignals mit den rückgeführten
Farbsynchronsignal-Abfragewerten, die aus dem Signal abgeleitet sind, zeitlich getaktet wird.
Um den Schalter 126 in seine erste Schaltstellung, nämlich die Abfrage- und Speicherschaltstellung umzuschalten,
enthält der Schalterkreis 124 Schaltkreise zur Feststellung des Auftretens der Zeitbasiskomponente
in Form des Farbsynchronsignals im Fernsehsignal, wodurch ein Schalter 126 entsprechend betätigt
wird. Speziell dient eine Synchronisierungs-Signal-Abtrennstufe 134 zur Feststellung der Horizontal-Synchron-Impulse
(SIGH) am Eingang der Kompen-
saiiuilaailvjlliliuilg aav. L/icat l lvji ii.iMiiaiajtii.iii vJiiiuipulse
treten während des Austastintervalls jeder Horizontalzeile des Fernsehsignals auf. Das Ausgangssignal
der Abtrennstufe wird auf den Eingang eines Schaltersteuer-Impulsgenerators 136 gegeben.
Bei Feststellung der Vorderflanke des Horizontal-Synchronimpulses liefert die Abtrennstufe 134 ein
Befehlssignal für den Impulsgenerator 136. Nach einem Intervall von etwa 6 Mikrosekunden liefert der
Impulsgenerator 136 einen etwa 2,0 Mikrosekunden andauernden Impuls zur Umschaltung des Schalters
126 in seine Abfrage- und Speicherschaltstellung. Als "Funktion des Auftretens eines Horizontalsynchronimpulses
am Eingang des Analog-Digitalkonverters
111 bewirken also die Abtrennstufe 134 und der Impulsgenerator 136 eine Umschaltung des Schalters
126, um das kodierende -3T3-BezugstaktsignaI in den
Takteingang [CL) des Konverters 111 einzuspeisen. Dieser Konverter digitalisiert daher eine vorgegebene
Anzahl von Perioden des Farbsynchronsignals im Fernsehsignal. Die Zeittaktung des Betriebs der Abtrennstufe
134 und des Impulsgenerators 136 erfolgt wie bereits ausgeführt für NTSC-Fernsehsignale, so
daß der Schalter 126 während des mittleren Intervalls des Farbsynchronsignals in seine Abfrage- und Speicherschaltstellung
geschaltet wird. Es ist wünschens
wert, daß die Abfragung und Speicherung der digitalen Darstellungen des Farbsynchronsignals in der
Mitte des FarbsynchronsignaUIntervalls auftreten, weil dieses Intervall zur Darstellung der Frequenz des
Farbsynchronsignals das genaueste und zuverlässigste
Intervall ist. Darüber hinaus ist die Erzeugung des auf das Informationssignal bezogenen Taktsignals weniger
anfällig gegen Fehler, welche durch kleine Änderungen in der Lage des Farbsynchronsignals auf der
Schwarzschulter des Horizontalaustastintervalls hervorgerufen Werden können.
Um möglich zu machen, daß der Regenerationsspeicher 123 fünf Perioden der digitalen Darstellungen
des Farbsynchronsignals speichert, ist an den Eingang der Kompensationsanordnung 110 ein Farbsynchronsignal-Detektor
137 angeschaltet. Bei Auftreten des Farbsynchronsignals im ankommenden Fernsehsignal
liefert dieser Farbsynchronsignal-Detektor 137 ein Befehlssignal auf eine Leitung 138, welche an einen
Schreibfreigabeeingang (WE) des digitalen Regenerationsspeichers angeschaltet ist. Dieses Befehlssignal bewirkt, daß der Speicher 123 die am Ausgang
112 des Analog-Digitalkonverters 111 auftretenden Mehrbit-Binärwörter schreibt. Der tatsächliche
Schreib- bzw. Speichervorgang erfolgt in den Bezugstaktzeitpunkten, welche durch ein Eingangs-Taktsignal
von der A"3-Bezugstaktquelle 128 für den Speicher 123 festgelegt werden. Die Wirkungsweise des
Regenerationsspeichers 123 kann anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben werden.
Gemäß Fig. 2 enthält der Speicher 123 einen Speicher 139 mit direktem Zugriff, welcher konventionelle
Schreib- und Adressen-Steuereingänge aufweist, welche mit ( W) bzw. (A) bezeichnet sind. Ein binärer
Worteingang nimmt das Multibit-Binärwort vom Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters 111 auf.
An einem Binärwort-Ausgang werden die rückgeführten Digitalsignale in eine Leitung 140 eingespeist.
Ein Adressensignalgenerator 141 wird über die Leitung 122 durch die Quelle der ^-Bezugstaktsignale
gespeist und liefert über eine Verbindung 142 Adressensignale für das Einschreiben und Auslesen des
gnals. Im Speicher 123 ist weiterhin ein Schreibtaktgenerator
143 vorgesehen, welcher über die Leitung 138 vom Farbsynchronsignal-Detektor 137 angesteuert
wird. Die Ansteuerung stellt den Schreibtaktgenerator 143 so, daß er über eine Leitung 144 Schreibfreigabesignale
für den Schreibfreigabeeingang ( W) des Speichers 139 mit direktem Zugriff jedesmal dann
liefert, wenn ein A"3-Bezugstaktsignal von der Leitung 1?2 empfangen wird. Solange der Speicher 139 mit
direktem Zugriff Schreibfreigabesignale aufnimmt, wenden die durch den Analog-Digitalkonverter 111
"gelieferten Binärwörter in den Speicher 139 eingeschrieben
und gespeichert. Der Speicher 123 enthält weiterhin einen Zähler 145, welcher an einem Rückstelleingang
(L) über die Leitung 138 vom Farbsynchronsignal-Detektor (137) angesteuert wird. Durch
diese Ansteuerung wird der Zähler 145 zurückgestellt, um vom Adressengenerator 141 gelieferte Adressensignale
zu zählen. Der Zähler 145 wird weiterhin durch ein intern erzeugtes Steuersignal angesteuert,
was im folgenden noch genauer erläutert wird. Jedesmal dann, wenn der Zähler 145 zurückgestellt wird,
liefert er ein Rückstell-Befehlssignal auf eine Leitung 146. Das erste Rückstell-Befehlssignal, das dem vom
Farbsynchronsignal-Detektor 137 über die Leitung
138 gelieferten Steuersignal folgt, dient zur Abschaltung des vorher wirksam geschalteten Schreibtaktgenerators
143, wobei dieser zurückgestellt wird, bis das nächste Steuersignal durch den Farbsynchronsignal-Detektor
137 geliefert wird. Auf diese Weise wird Verhindert, daß der Speicher 139 mit direktem Zugriff
weitere Binärwortdarstellungen des Fernsehsignals aufnimmt, wc*n bereits 15 Abfragewerte des Farbsynchronsignal
aufgenommen sind. Der Zähler 145 dient weiterhin zur Regeneration des Adfessengenerators
141. Jedesmal dann, wenn der Adressengenerator 141 ein Adressensignal liefert, wird der Zähler
145 durch ein über die Leitung 122 aufgenommenes A"3-Bezugstaktsignal getaktet, um über eine Leitung
147 das durch den Adresse !!generator 141 gelieferte
und in seinen Dateneingang (D) eingespeiste Adressensignal zu überprüfen. Wenn der Zähler 145 das
letzte von 15 durch den Adressengenerator 141 gelieferten
Adressensignalen feststellt, liefert er über die Leitung 146 ein Rückstellsignal für den Adressengenerator.
Der Zähler nutzt dieses Rückstellsignal weiterhin auch zu seiner eigenen Rückstellung aus, um
weiterhin durch den Adressengenerator 141 gelieferte Adressensignale zu prüfen. Auf diese Weise wird der
Adressengenerator 141 kontinuierlich durch die 15 Adressen geschaltet, welche die Speicherstellen im
Speicher 139 mit direktem Zugriff identifizieren, in denen die 15 Multibit-Binärwörter gespeichert werden,
welche die 15 abgefragten Perioden des Farbsynchronsignals
repräsentieren. Die Wirkungsweise des Regenerationsspeichers 123 wird im folgenden anhand
einer tatsächlichen Operationssequenz der Kompensationsanordnung 110 noch genauer beschrieben.
Hinsichtlich der Auswahl der Folgefrequenz, mit der das ankommende Informationssignal abgefragt
werden muß, soll die Takt- bzw. Abfragefrequenz wenigstens zweimal größer als die maximale Signalfrequenz
sein, welche die Anordnung ohne wesentliche Beeinflussung durchlaufen soll Weiterhin muß die
Taktfrequenz und die Speicherkapazität des Speichers
139 mit direktem Zugriff so gewählt werden, daß die
II)
I".
gewerten einer ganzen Zahl von vollen Perioden der Zeitbasiskomponente des Informationssignals äqui- r>
valent ist; d. h., diese Größen müssen gleich dem Produkt der Anzahl von Abfragewerten pro Periode der
Zeitbasiskomponente und einer ganzen Zahl von Perioden sein. Ist die Taktfrequenz und die Speicherkapazität
so gewählt, so führt der Speicher 139 mit in direktem Zugriff eine ganze Zahl von digitalen Darstellungen
voller Perioden der Zeittaktkomponente des Signals, was bei Regeneration zur Erzeugung eines
kontinuierlichen Taktsignals während des Regenerationsvorgangs führt. Im Falle eines Farbfernsehsignals Ψ>
werden die Kriterien sowohl für die Speicherkapazität als auch die Abfragefrequenz in vorteilhafter Weise
dadurch erfüllt, daß das kodierende Taktsignal so gewählt wird, daß seine Frequenz gleich der dreifachen
Frequenz des Farbsynchronsignals ist und das 15 Ab- Mi
fragewerte des Farbsynchronsignals gespeichert werden. Bei der hier in Rede stehenden Ausführungsform
ist daher die .A^-Taktsignalquelic 131 als Frequenzvervielfacher ausgebildet, um das durch den Speicher
123, den Digital-Analog-Konverter 133 und das t>~
Bandpaßfilter 132 gelieferte, kontinuierlich regenerierte Farbsynchronsignal mit einem Faktor 3 zu multiplizieren.
Die Frequenz des kodierenden Taktsignals, das während des Abfrage- und Speichervorgangs
benutzt i/ird, muß gleich der eingestellten Kodier-Folgefrequenz sein, wobei jedoch die Phase
als Funktion des Zeitbasisfehler zu kompensierenden Signals vom abgeleiteten Taktsignal verschieden sein
kann.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird das grundlegende Bezugs-Zeitbasissignal durch
den Bezugs-Farbhilfsträger gebildet, welcher beispielsweise aus der Studio-Bezugsquelle zur Synchronisation
der gesamten Studioanlagen für Senderzwecke verfügbar ist. Dieser Bezugs-Farbhilfstrüger
wird in eine Bezugssignal-Korrekturstufe 148 eingespeist, welche als konventionelle Komponente eine
Kompensation von festen Verzögerungen, beispielsweise in Kabeln durchführt und welche die notwendige
Phasenänderung des Bezugssignals für europäische Farbfernsehsystem^ wie beispielsweise das
PAL-Farbfernsehsignal, bewirkt. Der Ausgang der Korrekturstute 14» liefert das grundlegende Bezugs-Zeitbasissignal
relativ zu dem die Kompensationsanordnung 110 das ankommende Fernsehtaktsignal wird
die Frequenz des grundlegenden Bezugs-Zeitbasissignals durch einen in der A"3-Bezugssignalquelle 128
enthaltenen Frequenzteiler mit dem Faktor 3 multipliziert. Da für eine bevorzugte Ausführungsform der
Kompensationsanordnung 110 ein ΛΊ-Bezugstaktsignal erforderlich ist, nimmt ein ΛΊ-Bezugstaktsignalgenerator
149 das Bezugs-Zeitbasissignal aus der Korrekturstufe 148 auf und liefert das erforderliche
ΛΊ-Bezugstaktsignal auf die Leitung 121.
Als Funktion der vorstehend genannten Auswahl der Kodier- und Dekudierfrequenzen erzeugt der
Analog-Digitalkonverter 111 in jeder der drei Taktzeiten während der Periode, die einer Periode des
Farbsynchronsignals gleich ist, ein gesondertes Binärwort. Im vorliegenden Fall liefert der Analog-Digitalkonverter
111 in jedem Taktzeitpunkt ein Achtbit-Wort, wobei diese acht Bits zur digitalen Darstellung
des ankommenden Fernsehsignals eine Kapazität von 0 bis 256 Amplitudenwerten gewährleisten. Der digitale
Regenerationsspeicher 123 besitzt laher eine Kü^üzit'^t νΛπ ι 5 Wörtern u;eichAsich ipu/püQiUKarht
Bits zusammensetzen. Da in jeder Periode des Farbsynchronsignals drei Abfragepunkte vorhanden sind,
speichert der Speicher 139 mit direktem Zugriff im Speicher 123 fünf volle Perioden des digital dargestellten
Farbsynchronsignals. Da der Impulsgenerator 136 als Funktion der Feststellung des Horizontalsynchronimpulses
einen Impuls von 2 Mikrosekunden Dauer liefert, wird der Speicher 139 durch den Schreibtaktgenerator 143 (beim Auftreten des Farbsynchronsignals)
derart angesteuert, daß er die am Ausgang 112 des Analog-Digitalkonverters 111 auftretenden
Binärwörter im Zeitpunkt jedes über die Leitung 122 aufgenommenen XS-Bezugstaktsignals
speichert. Daher bewirkt der Adressengenerator 141 gemäß Fig. 2 als Funktion jedes ,TO-Bezugstaktsignals
die Einschreibung eines neuen Wortes in den Speicher 139, wobei jeder neue Speicherwert die augenblicklichen
Bit-Zustände des Binärwortes am Ausgang 112 darstellt. Der durch den Impulsgenerator
136 gelieferte Impuls von zwei Mikrosekunden Dauer schaltet den Schalter 126 zeitweise in seine Abfrage-
und Speicherschaltung, so daß das AT3-Eezugstaktsignal
den Analog-Digitalkonverter 111 taktet.
Nach Speicherung der fünf Perioden des digitalisierten Farbsynchronsignals wird der Speichervorgang
beendet, weil der Zähler 145 über die Leitung 147 die 15. durch den Adressertgencrator 141 erzeugte
Adresse feststellt, welche auf den Impuls von zwei Mikrosekundcn
Dauer folgt, wobei das Rückstellsignal in den Schreibtaktgenerator 143 eingespeist wird.
Dieses Rückstellsignal schaltet den Schreibtaktgenerator ab, wodurch auch die Schreibfreigabesignale
vom Speicher 139 mit direktem Zugriff abgeschaltet werden.
Nach Beendigung des Abfrage- und Speichervorgangs adressiert der Adressengenerator 141 den Speicher
139 mit direktem Zugriff weiter als Funktion des über die Leitung 122 gelieferten Λ'3-Bezugstaktsignals,
wobei in Sequenz dieselben 15 Wortstellen, die während des Schreibvorgangs adressiert wurden, wiederholt
adressiert werden. Dies führt dazu, daß die gespeicherten Acht-Bit-Wörter sukzessive ausgelesen
und über die Ausgangsleitung 140 in den Digital-Anaiogkonverter 133 eingespeist werden. Der Spei-
„i nn „.; j „» :_ „: „!.*.:,.,„ t „,„u«
trieb gehalten, so daß die gespeicherten Binärwörter kontinuierlich über die Leitung 140 ausgelesen werden.
Die Lesefunktion wird während der Speicherung von neuer digitaler Information aus dem Analog-Digitalkonverter
111 durch die Wirkung eines Nebenschlußschalters 151 wirksam gehalten. Dieser Schalter
151 besitzt zwei Eingänge und einen Ausgang. Ein Eingang dieses Nebenschlußschalters 151 ist über eine
Leitung 153 mit dem Ausgang des Speichers 139 mit direktem Zugriff verbunden, während der andere
Eingang durch eine Nebenschlußleitung 54 zur Leitung 112 mit dem Eingang des Speichers 123 verbunden
ist. Während der Schreibtaktgenerator 143 während des Abfrage- und Speichervorgangs Schreibfreigabesignale
liefert, stellt er den Nebenschlußschalter 151 so ein, daß die Leitungen 112 und 114 verbunden
werden, so daß die im Speicher 139 zu speichernden Binärwörter direkt zum Ausgang weitergeleitet werden.
Am Ende des Abfrage- und Speichervorganges wird der Schreibtaktgenerator 143 abgeschaltet, wodurch
der Schalter 151 in eine Stellung geschaltet wird, in welcher er die Ausgangsleitung 153 des Speichers
139 mit der Leitung 140 verbindet. Der Schalter 151 bleibt während des gesamten Regenerationsvorgangs
in dieser Stellung, so daß die gespeicherten Farbsynchronsignal-Wörter zur Erzeugung des auf
das Informationssignal bezogenen Taktsignals auf dem Digital-Analogkonverter 133 gekoppelt werden.
Durch diesen Nebenschlußschalter 151 können die A"3-Taktsignalstufen das abgeleitete .^-Taktsignal
erzeugen.
Während des Regenerationsvorgangs wirken der Adressengenerator 141 und der Zähler 145 so zusammen,
daß eine wiederholte Erzeugung derselben
Adressenfrequenz gewährleistet ist. Dies führt dazu, daß die im Speicher 139 gespeicherten Binärwörter
während der verbleibenden Dauer des auf das Farbsynchronsignal folgenden Horlzontalzeilenintervalls
in dieser Folge wiederholt ausgelesen werden.
II Die Fig. 3A und 3B zeigen wie das abgeleitete
Taktsignal erzeugt wird, damit es mit der Zeitbasiskomponente des Informationssignals in Phase ist, aus
dem es abgeleitet wird. Fig. 3 A zeigt den vorhandenen Zustand, wenn das ankommende Farbfernsehsi-
i"' gnal mit keinem Fehler behaftet ist. Während des Abfrage-
und Speicherintervalls bewirkt das ,O-Bezugstaktsignal
die Abfragung, des Farbsynchronsignals im Analog-Digitalkonverter 111 und die Speicherungder
abgefragten Werte im Regenerationsspeicher 123. Da
behaftet ist, tritt der erste Abfragewert jeder Periode des Farbsynchronsignals am Beginn der Farbsynchronsignal-Periode
auf. Nach Regeneration der 15 im Speicher 123 gespeicherten Wörter ist das Aus-
* > gangssignal des Filters 132 mit dem im ankommenden
Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignal in Phase. Ist im ankommenden Fernsehsignal ein Zeitbasisfehler
vorhanden, wie dies in Fig. 3B dargestellt ist, so sind die abgefragten Werte, welche durch die
ι» vom Analog-Digitalkonverter 111 gelieferten Binärwörter
repräsentiert werden, anders. Diese Differenz ergibt sich aufgrund der Zeitbasisdifferenz zwischen
dem Bezugs-Zeitbasissignal und dem ankommenden Fernsehsignal und damit aufgrund der unterschiedli-
*~> chen Abfragepunkte während der Periode des Farbsynchronsignals.
Bei Regeneration der 15 im Speicher 123 gespeicherten Wörter ist das Farbsynchronsignal
am Ausgang des Filters 132 mit dem im ankommenden Fernsehsignal enthaltenen Farbsynchronsignal in
4Ii Phase. Daher ist das am Ausgang des Filters abgenommene
Taktsignal unabhängig von Zeitbasisänderungen oder von Fehlern, immer mit der Zeitbasiskomponente
im Fernsehsignal in Phase.
Anstelle eines Speichers mit direktem Zugriff eines
■»j Adressengenerators und eines Zähles im Regtnerationsspeicher
123 können an deren Stelle auch andere digitale Speicherkreise verwendet werden. Beispielsweise
kann in an sich bekannter Weise ein Regenerationsschieberegister die Funktion des Speichers 123
w übernehmen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Anordnung zur Regeneration einer Zeitbasiskomponente eines Informationssignals, gekennzeichnet
durch eine das Informationssignal aufnehmende und in einem vorgegebenen Zeitintervall der Zeitbasiskomponente durch ein
Bezugs-Zeitbasissignal getaktete Codierstufe (Analog-Digitalkonverter 111) zur digitalen Codierung
des Informationssignals mit einer der Folgefrequenz des Bezugs-Zeitbasissignals gleichen
Folgefrequenz, einen an die Codierstufe (Analog-Digitalkonverter 111) angekoppelten Digitalspeicher
(Regenerationsspeicher 123) zur Speicherung der codierten Zeitbasiscomponente des
Informationssignals, und durch einen an den Digitalspeicher (Regenerationsspeicher 123) angekoppelten
Kreis (131, 132, 133) zur Aufnahme der gespeicherten codierten Zeitbasiskomponente
in der Reihenfolge der Speicherung mit einer der Frequenz des Bezugs-Zeitbasissignais entsprechenden
Folgefrequenz des Bezugs-Zeitbasissignals entsprechenden Folgefrequenz während der
Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden vorgegebenen Intervallen der Zeitbasiskomponente sowie
Abtrennung und Regeneration der Zeitbasiskomponente aus den ausgelesenen codierten Digitalwerten.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalspeicher einen Regeneration^
,peicher (123) enthält und daß der Kreis (131,132,133 einen ^ie aus dem Regeneralionsspeicher
(123) ausgelesene digital codierte Zeitbasiskomponente abnehmenden und ein dieser
entsprechendes Analogsigna! liefernden Digital-Analogkonverter
(133), sowie ein das vom Digital-Analogkonverter (133) gelieferte Analogsignal
aufnehmendes und dieses gefiltert abgebendes Bandpaßfilter (132), dessen Mittenfrequenz
gleich der Nennfrequenz der Zeitbasiskomponente ist und dessen Bandbreite so gewählt ist,
daß das in der regenerierten Zeithasiskomponent? vorhandene Rauschen gemittelt wird, aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Schalter (126), der die codierte
Zeitbasiskomponente während des Intervalls, in dem der Regenerationsspeicher (123) die
digital codierte Zeitbasiskompnnente aufnimmt, in der durch den Regenerationsspeicher (123)
aufgenommenen Form auf den Analog-Digitalkonverter (133) koppelt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis
3 für ein Informationssignal in Form eines Farbfernsehsignal mit Zeitbasiskomponenten, die periodisch
auftretende, Informations-Zeilenintervalle definierende Zeiienimpulse und ein auf jeden
Zeilenimpuls folgendes Farbsynchronsignal umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Codierstufe
(Analog-Digitalkonverter 111) zur digitalen Codierung eines Intervalls des Farbsynchrpnsjgnals
dient, daß der Digitalspeicher (Regenerationsspeicher 123) das codierte Farbsynchronsignal
aufnimmt und speichert und daß der Kreis (131, 132, 133) das gespeicherte codierte Farbsynchronsignal
während der Zeit zwischen den auf aufeinanderfolgende Zeilenimpulse folgenden
Synchronsignalen regeneriert.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugs-Zeitbasissignal
eine feste Zeitbasis besitzt.
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