DE3026473C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Es ist schon eine Anordnung und ein Verfahren zur Re­ generation einer Zeitbasiskomponente eines Informa­ tionssignals bekannt (DE-OS 25 18 475), bei welcher die analog-digital gewandelten Farbfernsehsignale mit Hilfe eines zum Farbhilfsträger synchronen Taktsignals in einen Speicher eingeschrieben werden und mit Hilfe eines von Zeitfehlern freien Taktsignals aus diesem Speicher ausgelesen werden. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß durch die Verkopplung des Abtasttaktes mit dem Farbträger für verschiedene Farbträgerfrequenzen (z. B. NTSC, PAL) die ent­ sprechenden digitalen Speicher unterschiedlich aufzubauen sind. Außerdem ergeben sich Verschiebungen der Farbträgerfrequenz, wenn die Farbfernsehsignale mit einer von der Aufnahme unterschiedlichen Ge­ schwindigkeit wiedergegeben werden (Zeitlupe, Standbild, Zeitraffer).

Außerdem ist aus der DE-OS 23 33 148, insbesondere Figur 3, ein Verfahren zum Ausgleich von Zeitfehlern bei Farbfernsehsignalen bekannt, bei welchem Farb­ fernsehsignale durch drei hintereinandergeschaltete analoge Speicher geführt werden. Das Einschreiben und Auslesen der ersten beiden Speicher folgt so, daß die jeweilige Verzögerungszeit von den Phasenunter­ schieden zwischen den horizontalfrequenten Sychronsignalen des Farbfernsehsignals und einem horizontalfrequenten Bezugssignal abhängt. Die Verweildauer in dem dritten Speicher wird durch einen Phasenvergleich zwischen dem Farbfernsehsignal des aus dem zweiten Speicher ausgelesenen Farbfern­ sehsignals und einem Referenz-Farbsynchronsignal bestimmt. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist die Abhängigkeit der vom Informationsträger gelesenen Farbfernsehsignale und dem Referenz- Farbsynchronsignal. Zum Zeitfehlerausgleich von codierten Farbfernsehsignalen verschiedener Farbfernsehnormen ist dieses bekannte Verfahren nicht geeignet. Da sich ferner bei einer Wiedergabe von Farbfernsehsignalen mit einer der Aufnahme abweichenden Geschwindigkeit die Farbträgerfrequenz verschiebt, kann auch hier beispielsweise kein Wiedergabebetrieb in Zeitlupe bzw. Zeitraffer erfolgen.

Weiterhin ist aus der US-PS 40 63 284 ein Zeitfehler­ ausgleicher mit digitalem Speicher bekannt, welchem eingangsseitig ein Analog/Digital-Wandler vorgeschaltet und ausgangsseitig ein Digital/Analog-Wandler nachge­ schaltet ist. Die Einspeichersignale werden aus dem variablen Horizontal-Synchronsignal des gelesenen Farbfernsehsignals abgeleitet. Die Auslesetaktsignale werden dagegen mit einem festen Bezugssignal verkoppelt. Dieser Zeitfehlerausgleicher weist den Nachteil auf, daß durch die Verkoppelung der Taktsignale mit dem vom Informationsträger gelesenen Farbfernsehsignal ebenfalls keine Zeitlupen- und Zeitraffer-Widergabe möglich ist.

Ferner ist aus der US-PS 38 73 990 eine Schaltungsanordnung zur Korrektur der Farbartsignale in einem Videoplattenspieler bekannt. Die Schaltungs­ anordnung enthält Maßnahmen, den Zeitfehler eines Farbfernsehsignals durch Vergleich einer Zeilen­ periode desselben mit einer Bezugszeilenperiode zu bestimmen. Auch mit dieser bekannten Schaltungsan­ ordnung können keine Zeitfehler gelesener Farbfern­ signale mit der von der Aufnahme abweichender Wiedergabegeschwindigkeit korrigiert werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Ausgleich von Zeitfehlern bei Farbfernsehsignalen nach der eingangs genannten Art anzugeben, welches unabhängig von der Farb­ trägerfrequenz einer bestimmten Farbfernsehnorm mit einer vorgegebenen Speicherkonfiguration ist. Außerdem soll das erfindungsgemäße Verfahren unempfindlich gegenüber Frequenz- und Phasentrans­ formationen in gelesenen Farbfernsehsignalen sein.

Derartige Frequenz- und Phasen-Transformationen entstehen durch unterschiedliche Geschwindigkeiten zwischen Aufnahme- und Wiedergabe-Betrieb.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Analog/Digital-Wandlung unabhängig von der tatsächlich vorhandenen Farbträgerfrequenz der vom Informationsträger entnommenen Farbfernseh­ signale erfolgt. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbei­ spiel als Blockschaltbild.

Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung mit einer Anordnung zum Anschluß eines digitalen Bildspeichers an eine Anordnung gemäß Fig. 1.

Der Anordnung nach Fig. 1 werden bei 1 die vom Magnet­ band entnommenen Farbfernsehsignale zugeführt. Sie werden in einem Analog/Digital-Wandler 2 in entsprechende digitale Signale umgewandelt. Der Analog/Digital-Wandler 2 wird mit einem Taktsignal C ₁ angesteuert, welches beispielsweise eine Frequenz von 20 MHz aufweist und in einem Start-Stop-Oszillator erzeugt wird, welcher jeweils mit horizontalfrequenten Impulsen angestoßen wird und dessen Frequenz mit Hilfe einer bei 4 zuge­ führten Steuerspannung steuerbar ist. Die zum Anstoß des Start-Stop-Oszillators 3 erforderlichen horizontal­ frequenten Impulse werden in einer Abtrennschaltung 5 von den Farbfernsehsignalen abgetrennt. Bei Videoband­ geräten, bei welchen ein Halbbild jeweils auf mehreren Spuren aufgezeichnet ist, ist ferner eine Auswahlschal­ tung 6 vorgesehen, welche mit einem Kopfumschaltimpuls angesteuert wird.

Die Ausgangssignale des Analog/Digital-Wandlers werden in einem sogenannten FIFO (First in - first out Memory) 7 zwischengespeichert. Als Einlesetakt dient das Taktsignal C ₁.

Die digitalen Signale werden aus dem FIFO 7 mit Hilfe des Taktes C ₂ ausgelesen. Dieser Takt wird mit Hilfe eines Quarz-Oszillators 8 erzeugt; seine Frequenz ist ein ganzzahliges Vielfaches einer bei 9 zugeführten ho­ rizontalen Bezugsfrequenz.

Die aus dem FIFO 7 ausgelesenen digitalen Signale wer­ den in einem Zeilenspeicher 10 um die Dauer einer Zeile verzögert. Hierzu wird dem Zeilenspeicher 10 ebenfalls das Taktsignal C ₂ zugeführt. Sowohl die un­ verzögerten als auch die verzögerten digitalen Signale werden mit Hilfe der D/A-Wandler 11 und 12 in entspre­ chende analoge Signale umgewandelt und einer Farbträ­ gerphasenvergleichsschaltung 13 zugeführt. Durch diese Maßnahme wird eine Spannung gewonnen, welche der Ab­ weichung der Zeilenlänge der vom Band abgenommenen Sig­ nale von der durch die Bezugssignale gegebenen Zeilen­ länge entspricht. Mit dieser ersten Steuerspannung wird der Start-Stop-Oszillator 3 nachgeregelt. In der Zuführung der ersten Steuerspannung von der Farbträger­ phasenvergleichsschaltung 13 zum Steuereingang 4 des Start-Stop-Oszillators 3 ist eine Addierschaltung 14 vorgesehen, welcher ein Signal A zugeführt ist, welches den erwartungsgemäß auftretenden Fehlern beispielswei­ se nach dem Umschalten von einer Spur auf eine andere, entspricht.

Die aus dem FIFO 7 ausgelesenen digitalen Signale sind im wesentlichen von Geschwindigkeitsfehlern befreit, worunter man Fehler versteht, welche sich in einer Stauchung oder Dehnung der einzelnen Zeilen bemerkbar machen. Im Falle von Videobandgeräten, bei welchen je­ weils ein Halbbild auf verschiedenen Spuren aufgezeich­ net ist, sind die aus dem FIFO ausgelesenen digitalen Signale auch von denjenigen Zeitfehlern befreit, welche infolge der Umschaltung von einer Spur auf die andere entstehen.

Die aus dem FIFO 7 ausgelesenen Signale werden nunmehr einem Speicher 15 mit wahlfreiem Zugriff zugeführt. Die Kapazität dieses Speichers wird im allgemeinen etwa zwei bis drei Zeilen betragen. Zur Steuerung der Adressen, unter denen die digitalen Signale in den Speicher 15 eingeschrieben und wieder ausgelesen wer­ den, ist eine Adreßsteuerung 16 vorgesehen. In einer Phasenvergleichsschaltung 17 wird die zeitliche Diffe­ renz der in den aus dem FIFO 7 ausgelesenen digitalen Signalen vorhandenen horizontalfrequenten Impulsen und dem horizontalfrequenten Bezugsimpuls H _REF ermittelt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Phasenmessung in der Phasenvergleichsschaltung 17 mit Mitteln der analogen Technik, nachdem im D/A-Wandler 12 die aus dem FIFO 7 ausgelesenen Signale in analoge Sig­ nale umgewandelt wurden. Es sind jedoch auch rein digi­ tal arbeitende Vergleichsschaltungen anwendbar.

In der Adreßsteuerung 16 wird nun die so ermittelte Phasendifferenz in eine entsprechende Adressendifferenz umgewandelt. Außerdem werden der Adreßsteuerung noch Korrektursignale zugefügt, und zwar wird bei 18 ein Signal zugefügt, was in an sich bekannter Weise abge­ leitet wird, wenn eine Fehlstelle (drop out) im Magnet­ band vorliegt und somit keine Signale zur Verfügung stehen. In diesem Fall wird das Auslesen aus dem Spei­ cher 15 derart vorgenommen, daß die Signale der jeweils vorangegangenen Zeilen ausgelesen werden. Bei Systemen, bei denen sich de Farbträgerschaltphase erst nach mehreren Teilbildern wiederholt, (z. B. acht Teilbil­ der beim PAL-Signal) ist es streng genommen erforder­ lich, daß ein Magnetbandgerät entsprechend synchroni­ siert wird. Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, auch im Falle einer Fehlsynchro­ nisierung in dieser Hinsicht mit Hilfe eines Korrektur­ signals, welches bei 19 zugeführt wird, ein Auslesen der Signale aus dem Speicher 15 beispielsweise um eine Zeile zu verschieben, so daß die erforderliche Phasen­ lage des Farbträgers wiederhergestellt ist.

Die aus dem Speicher 15 ausgelesenen digitalen Signale werden einem zweiten FIFO 20 und einem digitalen Sig­ nalausgang 25 zugeführt. Die aus dem Speicher 15 aus­ gelesenen digitalen Signale sind nunmehr in ihrer Pha­ senlage bezüglich des horizontalfrequenten Bezugstaktes korrigiert. Sie werden in das zweite FIFO 20 mit dem Taktsignal C ₂ eingeschrieben. Ausgelesen werden sie mit einem Taktsignal C ₃, welches mit Hilfe eines Phasenschiebers 21 aus dem Taktsignal C ₂ gewonnen wird.

Die somit ausgelesenen digitalen Videosignale werden einem Digital/Analog-Wandler 22 zugeführt, an den sich eine Phasenvergleichsschaltung 23 anschließt, mit deren Hilfe das in den Ausgangssignalen des D/A-Wandlers vor­ handene Farbsynchronsignal mit einem Bezugsfarbsynchron­ signal F verglichen wird. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird mit einer Abtast- und Halteschaltung 24 jeweils für die Dauer einer Zeile konstant gehalten. Der Abtast- und Halteschaltung wird der horizontalfrequente Bezugs­ impuls H _REF zugeführt. Die Ausgangsspannung der Abtast- und Halteschaltung 24 gelangt zu einem Steuereingang des Phasenschiebers 21, was zu einer Verschiebung des Taktsignals C ₃ führt, derart, daß die digitalen Sig­ nale aus dem FIFO 20 zeitlich so ausgelesen werden, daß die Phasendifferenz minimiert wird. Überschreitet jedoch die Phasendifferenz einen bestimmten Wert, so wird an die Adreßsteuerung ein entsprechendes Signal gegeben, womit der Speicher 15 zur Korrektur der hori­ zontalfrequenten Phasenlage entsprechend angesteuert wird.

Die aus dem FIFO 20 ausgelesenen digitalen Signale sind also auch bezüglich ihrer Farbträgerphasenlage korri­ giert und können in analoger Form am Ausgang 26 abge­ nommen werden.

Beispielsweise zur Wiedergabe von Einzelbildern oder zur Zeitlupenwiedergabe ist es bekannt, die vom Magnet­ band entnommenen Farbfernsehsignale in einem digitalen Bildspeicher zu speichern. Fig. 2 zeigt eine Anordnung, in der ein derartiger Speicher in vorteilhafter Weise mit einer Anordnung gemäß Fig. 1 verbunden werden kann. Hierbei wird davon ausgegangen, daß in dem Speicher die Leuchtdichte- und die Farbartinformation getrennt ge­ speichert werden. Die bei 25 der Anordnung nach Fig. 1 entnommenen digitalen Signale werden bei 27 der Anord­ nung nach Fig. 2 zugeführt. Sie gelangen über einen digitalen Tiefpaß 28 zur Herabsetzung der Abtastrate zum Leuchtdichteteil 29 des Speichers 30. Das Filter 28 ist deshalb erforderlich, da bei der Anordnung nach Fig. 1 zum Zwecke des Ausgleichs von Zeitfehlern eine sehr hohe Abtastfrequenz gewählt wurde, während man bei dem Bildspeicher 29 eine geringere Abtastfrequenz wählen kann.

Von dem analogen Ausgang 26 der Fig. 1 gelangt das Signal über den Eingang 31 zu einem Demodulator 32, welcher aus den Farbfernsehsignalen den Farbanteil heraustrennt und demoduliert zu einem A/D-Wandler 33 führt, dessen Ausgangssignale schließlich in dem für die Farbart vorgesehenen Teil 34 des Speichers 33 ab­ gelegt werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Ausgleich von Zeitfehlern bei Farbfern­ sehsignalen, welche von einem Informationsträger abgenommen werden, wobei zunächst ein Grobzeitfehlerausgleich und anschließend ein Feinzeitfehlerausgleich stattfindet, wobei zum Grobzeitfehlerausgleich Steuersignale erzeugt werden, deren Phasenlage durch die horizontalfrequenten Synchronsignale, welche in den dem Informationsträger abgenommenen Farbfernsehsignalen enthalten sind, bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfernsehsignale in digitale Signale umgewandelt und in digitaler Form gespeichert werden, daß die genannten Steuersignale als erste Taktsignale (C 1), deren Frequenz durch eine Steuerspannung (U _{R 1}) gesteuert wird, zur Analog/Digital-Wandlung und zum Einschreiben der digitalen Signale in einen ersten Zwischenspeicher (7) verwendet werden, daß das zum Auslesen der digitalen Signale aus dem ersten Zwischenspeicher (7) mit einem zweiten, starren, Taktsignal (C 2) erfolgt, dessen Frequenz ein ganz­ zahliges Vielfaches eines horizontalfrequenten Bezugssignals (H _ref ) ist, daß die Steuerspannung (U _{R 1}) aus der gemessenen Abweichung der Zeilenperiode der aus dem ersten Zwischenspeicher (7) ausgelesenen digitalen Signale von der Zeilenperiode des Bezugs­ signals (H _ref ) abgeleitet wird, daß die horizontal­ frequenten Impulse des Bezugssignals (H _ref ) mit den horizontalfrequenten Impulsen der aus dem ersten Zwischenspeicher (7) ausgelesenen Signale in bezug auf die Phasenlage verglichen werden und in Abhängigkeit von der ermittelten Phasendifferenz das Einschreiben und Auslesen der digitalen Signale in einen bzw. aus einem Speicher (15) mit wahlfreiem Zugriff derart gesteuert wird, daß die Zeit zwischen Einschreiben und Auslesen der Phasendifferenz entspricht, und daß die aus dem Speicher (15) ausgelesenen digitalen Signale in einen zweiten Zwischenspeicher (20) mit dem zweiten Taktsignal (C 2) eingeschrieben und mit einem variablen dritten Taktsignal (C 3), welches aufgrund eines Phasenvergleichs des nach Digital/Analog-Wandlung aus den vom zweiten Zwischenspeicher (20) ausgelesenen digitalen Signalen gewonnenen Farbsynchronsignals mit einem Bezugsfarbsynchronsignal (F) ausgelesenen digitalen Signalen gewonnenen Farbsynchronsignals mit einem Bezugsfarbsynchronsignal (S) durch ent­ sprechende Phasenverschiebung des zweiten Taktsignals (C 2) gewonnen worden ist, aus diesem Zwischenspeicher (20) derart ausgelesen werden, daß die Phasendifferenz minimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerspannung (U _{R 1}) ein Signal (A) überlagert wird, welches den erwartungsgemäß auftretenden Fehlern entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein Signal (18) zur Feststellung von Fehlstellen abgeleitet wird und daß dieses Signal zur Steuerung des Speichers (15) im Sinne einer Wiederholung einzelner Zeilen verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Speicher (15) ausgelesenen Signale nach digitaler Tiefpaßfilterung und Unter-Abtastung in einem digitalen Bildspeicher (30) eingeschrieben werden und daß die aus dem zweiten Zwischenspeicher (20) ausgelesenen digitalen Signale nach Digital- Analog-Wandlung einem Demodulator (32) zur Ableitung eines demodulierten Farbartsignals zugeführt werden und daß das demodulierte Farbartsignal nach Analog- Digital-Wandlung ebenfalls in dem digitalen Bild­ speicher (30) eingeschrieben wird.