DE3101119A1

DE3101119A1 - "anordnung zur farbbildsynchronisierung fuer zwei normen"

Info

Publication number: DE3101119A1
Application number: DE19813101119
Authority: DE
Inventors: Lloyd Elmer Pine Hill N.J. Waller; George Spiros Cherry Hill N.J. Zorbalas
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1981-01-15
Publication date: 1982-03-11
Also published as: US4261008A; JPS56106489A; DE3101119C2

Description

-A-

RCA 72,798

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Anordnung zur Farbbildsynchronisierung für zwei Normen

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Vollbildsynchronisierung von Farbbildern, die sich insbesondere für NTSC- wie auch für PAL-Signale eignen sollen.

Bei der Videoredigierung benutzt man eine Capstan-Servoeinrichtung zur Sicherstellung der Synchronisation zwischen einem abgespielten Videoband und einem dem Bandaufnahmegerät zugespielten Videoeingangssignal. Das funktioniert gut bei einfarbigen Bildern, jedoch muß bei Farbsignalen auch noch die Phasenbeziehung zwischen den Nulldurchgängen des Farbsynchronsignals und dem Zeilensynchronimpuls für das abgespielte und das Bezugsvideosignal hergestellt werden.

Diese Beziehung ist beispielsweise für ein NTSC-Signal in der nachstehenden Tabelle I dargestellt, in welcher das Pluszeichen eine positiv gerichtete Farbsynchronsignal-Nulldurchgangs-Beziehung hinsichtlich des Zeilensynchronimpulses veranschaulicht, das Minuszeichen dagegen eine negativ gerichtete derartige Beziehung. Das Farbsynchronsignal und der Zeilensynchronimpuls treten nicht zur selben Zeit auf. Da jedoch das Farbsynchronsignal vom Beginn des Zeilensynchronimpulses eine ganze Anzahl von Zyklen beginnt, ist diese Beziehung unverändert und derart, als wenn sie zur gleichen Zeit aufträten.

Tabelle I (NTSC)

Vollbild Zeile

1 2 3 4 5

In dieser Tabelle gelten alle Beziehungen für Halbbild 1 des betrachteten Vollbildes. Es sei bemerkt, daß die Phasenbeziehung, nur um ein Vollbild nicht stimmen kann, wenn sie überhaupt fehlt. Es braucht nur eine Zeile pro Vollbild abgefühlt zu werden, um genügend Information zur Durchführung der richtigen Vollbildsynchronisation zu erhalten.

Die nachstehende Tabelle II zeigt die gleiche Art der Beziehungen für Halbbild 1 des betrachteten Vollbildes für den Fall eines PAL-Signales.

Tabelle	II	Zeile
Vollbild		2 3 4
	1	+ - -
1	+	- +
2	+	+ +
3	-	+ + -
4	-	+ - -
5	₊

Die oben dargestellte Folge wiederholt sich nach der vierten Zeile, also Zeile 5 ist die gleiche wie Zeile 1 desselben Vollbildes und Halbbildes usw. Es muß jedoch festgestellt werden, daß die Phasenbeziehung bis zu einem Maximum von drei Vollbildern fehlen kann, nämlich wenn die Capstan-Welle auf das Vollbild 2 synchronisiert, wo die Synchronisation auf das Vollbild

erfolgen sollte, und dann ist es erforderlich, auf das Vollbild 5 überzugehen, um dieselbe Phasenbeziehung für die richtige VoIlbildsynchronisierung zu erhalten. Weiterhin ist es erforderlich, zwei Zeilen pro Vollbild abzufühlen, um genug Information für die richtige Vollbildsynchronisierung zu erhalten.

Wegen der soeben erläuterten Unterschiede mußte man bis jetzt bei Verwendung einer einzigen Vollbildsynchronisierschaltung sowohl für NTSC als auch für PAL einen Modul im Gerät austauschen, wenn man von einer Norm auf die andere umschaltete.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Vollbildsynchronisierungsschaltung, die ohne Modulaustausch sowohl für PAL als auch für NTSC verwendet werden kann.

Gemäß den Prinzipien der hier zu beschreibenden Erfindung wird dies erreicht durch eine Vollbildsynchronisieranordnung mit einem Nulldurchgangsdetektor, welcher die Richtung der Nulldurchgänge für mindestens zwei aufeinanderfolgende Zeilen feststellt.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systems unter Verwendung einer Vollbildsynchronisieranordnung gemäß den Prinzipien der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 einige erläuternde Signalformen·

In Fig. 1 ist ein Band 70 zu sehen, auf dem Videoinformation in Spuren 71 aufgezeichnet ist und das eine Steuerspur 71a aufweist, welche Vertikalsynchronsignale, Schwarzweiß-Vollbildsynchronsignale und Farb-Vollbildschneideimpulse enthält. Neben dem Band 70 ist ein Wiedergabekopf 72 angeordnet, welcher die in den Spuren 71 enthaltene Videoinformation einem Demodulator 86 zuführt, der seinerseits das demodulierte Videosignal einer

Synchronsignaltrennschaltung 88 und einem Eingang 10' einer Vollbildsynchronisierschaltung 74 zuführt. Die Trennschaltung 88 liefert die abgetrennten Zeilensynchronimpulse von den Spuren 71 an den Anschluß 16'. Weiterhin liefert die Trennschaltung 88 ein Einfarb-Vollbildsynchronisiersignal an den Eingang 18'. Dieses Vollbildsynchronisiersignal tritt auf, wenn die Vorderflanken der Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse zusammenfallen, und deshalb kann es mit Hilfe eines UND-Tores innerhalb der Trennschaltung 88 erzeugt werden. Dem Eingang 10 wird das zugehörige Videosignalgemisch von einem nicht dargestellten Bezugssynchronisiergenerator zugeführt. Einer Synchronsignaltrennschaltung 90 wird ebenfalls ein Videosignalgemisch von einem nicht dargestellten Bezugssignalgemischgenerator zugeführt, und sie liefert Zeilensynchronsignale und Einfarb-Vollbildsynchronisiersignale an die Eingänge 16 bzw. 18. Die Synchronsignaltrennschaltung 90 liefert außerdem Einfarb-Vcllbildsynchronisiersignale und ein Vertikalsynchronsignal an Eingänge 92 bzw. 94 einer Capstan-Servoeinrichtung 76. Ein Bezugs-Farb-Vollbildsynchronisiersignal, also ein Signal, welches die Richtung der Nulldurchgangsinformation benutzt, und ein Capstan-Phasenwiederherstellungssignal, welches eine Synchronisierung der Capstanwelle auf das nächste Vollbild bewirkt, werden von der Synchronisierschaltung 74 erzeugt und von deren Ausgängen 64 bzw. 59 einer Capstan-Servoeinrichtung 76 zugeführt. Diese Servoeinrichtung 76 liefert ein Capstan-Synchronisiersignal an den Eingangsanschluß 44 der Vollbildsynchronisierschaltung 74. Sie regelt ferner die Drehzahl eines Motors 78, welcher den Vorschub des Bandes 70 über die Capstanwelle 80 bewirkt. Ein Kopf 82 nimmt von einer Spur 71a ein Regelspursignal ab und führt es der Capstan-Servoeinrichtung 76 zu.

Für den Betrieb sei angenommen, daß in den Spuren 71 auf dem Band 70 ein Videosignal aufgezeichnet ist. Der Kopf 82 nimmt das Regelspursignal von der Spur 71a des Bandes 70 ab, und eine Regelspurschaltung in der Capstan-Servoeinrichtung 76 decodiert einen Farb-Vollbild-Schneideimpuls, einen Einfarb-Vollbildimpuls, der eine Frequenz von der Hälfte der Vertikalfrequenz hat, und Verti-

kalsynchronsignale. Nachdem die Capstan-Servoeinrichtung 76 die Synchronisierung zwischen dem Farb-Vollbildsynchronisationssignal auf der Spur 71a vom Band 70 und dem Bezugssignal an den Anschlüssen 64, 92 und 94 erreicht hat, liefert die Capstan-Servoeinrichtung 76 ein Capstan-Synchronsignal an den Anschluß 44 der Synchronisiereinrichtung 74. Dies reicht jedoch nicht aus, um die richtige Farb-Vollbildsynchronisierung sicherzustellen, weil der aufgezeichnete Schneideimpuls nicht in Synchronisation mit dem in den Spuren 71 aufgezeichneten Videosignal stehen kann. Die Vollbildsynchronisiereinrichtung 74 leitet die Richtung von Nulldurchgangssignalen von den den Anschlüssen 10,16 und 18 zugeführten Videosignalen ab und vergleicht sie mit denjenigen vom Band 70 an den Anschlüssen 10', 16' und 18' und liefert am Ausgang 59 ein Phasenwiederherstellungssignal für die Capstan-Welle, welches die Phase des Bezugs-Farb-Vollbildsignals am Anschluß verändert, wenn keine Koinzidenz zwischen der Richtung der Nulldurchgangssignale vorliegt. Wird eine solche Übereinstimmung nicht erzielt, dann wird die Capstan-Welle wieder auf die neue Phase des Bezugs-Farb-Vollbildsynchronisiersignals am Anschluß 64 synchronisiert und dem Anschluß 44 wird wieder ein Capstan-Synchronsignal zugeführt. Für NTSC-Signale genügt ein Phasenwiederherstellungszyklus, jedoch muß dieser Prozeß für PAL-Signa-Ie bis zu drei Malen wiederholt werden, wie oben erläutert worden war.

Fig. 2a zeigt in Einzelheiten Teile der Vollbildsynchronisiereinrichtung 74, die einen Eingang 10 zur Zuführung eines Videosignalgemisches und Eingänge 16 und 18 zur Zuführung von Horizontalsynchronimpulsen bzw. Einfarb-Vollbildsynchronisierimpulsen von dem Bezugssynchronisiergenerator aufweist (jedoch können sie auch von dem bespielten Band kommen). Eine Farbträgertrennschaltung 12, die ein Filter sein kann, liefert den Farbträger des Videosignalgemisches an einen Nulldurchgangsrichtungsdetektor 14, der die Hintereinanderschaltung eines Rechteckformers, einer Differenzierschaltung und einer Diode enthalten kann, was aber nicht dargestellt ist. Die Zeilensynchronimpulse werden

ebenfalls dem Detektor 14 zugeführt. Dieser liefert immer dann ein hohes Ausgangssignal an ein 4-Bit-Register 22, wenn die Richtung des ersten Nulldurchgangs des Farbträgers hinsichtlich des Zeilensynchronimpulses positiv ist, andernfalls liefert er ein Nullausgangssignal, obwohl auch irgendeine andere Phasenbeziehung gewählt werden kann. Da die Phase des Farbsynchronsignals nahe bei den Phasenwinkeln liegen können, welche die Unterschiede zwischen einem positiv und einem negativ gerichteten Übergang definieren, kann das Ausgangssignal des Detektors 14 zweideutig sein. Um dieses Problem zu entschärfen, kann gewünschtenfalls eine Hysterese mit Hilfe einer Hysteresisschaltung 20 eingeführt werden, um ein glattes Ausgangssignal vom Detektor 14 zu erhalten. Einzelheiten einer speziellen Phasendetektor- und Hysteresisschaltung, wie sie verwendet werden kann, sind im Block 18 der Fig. 3 der US-Patentanmeldung Ser. No. 094,281 vom 19. November 1979auf äie Namen Dennison und Walter gezeigt.

Die Vollbildsynchronisierimpulse am Anschluß 18 (Signal gemäß Fig, 3B) werden einem 19-Zeilen-Verzögerungs-Schieberegister 24 zugeführt, Die Verschiebung des Registers wird gesteuert durch die Zeilensynchronimpulse und beginnt am Ende 90 eines Vollbildsynchronisierimpulses, der für NTSC bei Zeile 5 beginnt und während Zeile 7 endet. Das Ausgangssignal des Registers 24 nimmt für NTSC während der Zeile 26 einen hohen Wert an. Dieses hohe Signal wird einer Aktivierungsschaltung 26, die ein UND-Tor ist, und einem 4-Zeilen-Tor 28, das ein Schieberegister ist, zugeführt. Das 4-Zeilen-Tor 28 liefert für NTSC während der Zeile ein niedriges Signal an die Aktivierungsschaltung 26 und wird für die Verschiebung durch die Zeilensynchronimpulse gesteuert. Vier in Fig. 3C gezeigte Impulse durchlaufen das 4-Zeilen-Tor zur Aktivierungsschaltung 26. Das 4-Zeilen-Tor 28 liefert für NTSC während der Zeile 30 ein hohes Signal an ein 1-Zeilen-Tor 30 (das ebenfalls ein Schieberegister ist) und an einen Speicher 32. Das 1-Zeilen-Tor 30 liefert bei NTSC während der Zeile 31 ein niedriges Signal an den Speicher 32. Der Speicher 32, der ein UND-Tor ist, liefert einen Abfühlendimpuls (Fig. 3D) in der

Horizontalzeile 30 (26 + 4) an die Abfühlende-übertragungsschaltung 56. Die Zeilensynchronimpulse werden auch einer Verzögerungsschaltung 34 zugeführt (die beispielsweise als monostabiler Multivibrator für eine Verzögerungszeit von 20 Mikrosekunden ausgebildet ist), damit die von den Zeilensynchronimpulsen abgeleiteten Abfühlimpulse in der Mitte der Horizontalzeilen auftreten. Ein weiterer monostabiler Multivibrator für eine Verzögerungszeit von 20 Mikrosekunden weist einen Abfühlimpulsgenerator 36 auf, der Abfühlimpulse an die Aktivierungsschaltung 26 und den Speicher 32 liefert.

Die in Fig„ 3C gezeigten Verscliiebeimpulse werden eiern Register 22 vom Tor 26 zugeführt, so daß das Register 22 die Pegel (hoch oder niedrig) speichert, welche dia Phasenbeziehung für die Zeilen 26 ;ois 29 für HTSC oder 23 bis 26 für PAL wiedergeben. Diese Zeilen treten bei den beiden Normen an derselben Stelle des Bildes auf, haben jedoch vaitsrschiedliche Zeilenzahlen wegen der unterschiedlichen Zählwaisen der beiden Nonnen. Über eine 4-Bit-Paraiielleitung geianaen diese Pegel zu einem Decodierer 37, der sie mit einem festen Code vergleicht. Dieser feste Code hängt davon ab, ob der Schaltung PAL- oder NTSC-Signale zugeführt werden, und der Decodierer 37 wird durch ein Signal von einem nicht dargestellten handbetätigten PAL/NTSC-Schalter gesteuert. Dem Anschluß 38 wird ein hohes Signal zugeführt, welches anzeigt, daß keine Bandverdrehung (tape threading operation) vorliegt, und liefert dieses Signal an einen Beginnzeitgeber 39 (der ein Tor und einen monostabilen Multivibrator enthält), welcher die Zuführung eines Einstellsignales zum Decodierer 37 an die Teiler 40 und 42 verzögert. Dieses Einstellsignal wird so zugeführt, wenn der Decodierer 37 eine Übereinstimmung mit dem festen Code feststellt, wie oben erwähnt. Der Teiler 40 erhält das hier als Einfarb-Vollbildsynchronisiersignal bezeichnete Monochrome-Framing-Signal vom Anschluß 18 und teilt es durch 2. Dieses geteilte Signal wird dann im Teiler 42 nochmals durch 2 dividert. Die beiden geteilten Signale werden einem Phasenschieber 46 zugeführt, welcher ein Bezugs-Farb-Vollbildsynchronisiersignal an den Anschluß 64 liefert.

Fig. 2B zeigt in Einzelheiten Teile der Vollbildsynchronisiereinrichtung 74, welche die Anschlüsse 10', 16' und 18' zur Zuführung des Videosignalgemisches, der Horizontalsynchronisierinformation und der abgeleiteten Monochrome-Framing-Signale hat, welche vom Band 70 stammen. Die Schaltungselemente, deren Nummer mit einem Strich versehen ist, haben die gleiche Konstruktion und die gleichen Funktionen wie die entsprechend bezeichneten Elemente in Fig. 2A, so daß deren Beschreibung nicht wiederholt zu werden braucht. Der Vollbilddetektor 4 8 weist exklusive ODER-Tore auf und vergleicht die vier Bit in jedem der Register 22 und 22' miteinander. Wenn diese Bits dieselben sind, dann liefert ein Farb-Vollbilddetektor 50 ein hohes Signal an eine Zähleraktivierungsschaltung 52, welcher auch ein Capstan-Synchronisiersignal vom Anschluß 44 zugeführt wird. In der Zwischenzeit bestimmt ein Validitätsdetektor 54, ob die übereinstimmenden Codes entweder für PAL oder NTSC gültig sind. Beispielsweise treten bei NTSC alternierende Phasen auf, so daß 1010 oder 0101 gültig sind, während bei PAL zwei identische aufeinanderfolgende Bits, also 1100 oder 0011 auftreten. Wenn also beispielsweise der Code 1110 vorliegt, dann ist er ungültig, und der Detektor 54 liefert ein Signal, welches verhindert, daß die Schaltung 52 ein Ausgangssignal abgibt. Ist jedoch der Code gültig und zeigt die Abfühlende-Übertragungsschaltung 56 an, daß die Abfühlung vollendet ist, und zeigt außerdem die Leitung 44 von der Capstan-Servoeinrichtung an, daß diese phasensynchronisiert ist, dann liefert die Zähleraktivierungsschaltung 52 ein niedriges Signal an das ODER-Tor 58, wenn keine Farb-Vollbildsynchronisation festgestellt worden ist, was die Schaltung 50 anzeigt. Erhält das Tor 5 8 ein Signal von einem nicht dargestellten Drucktasten-Vollbild-Vorrückschalter oder von der Zähleraktivierungsschaltung 52 (kein Farb-Vollbild festgestellt), dann wird ein Capstan-Phasenwiederherstellungssignal dem Zähler 60 und der Capstan-Servoeinrichtung über den Anschluß 5 9 zugeführt. Wenn weiterhin das Tor 58 ein Capstan-Phasenwiederherstellungssignal an den Zähler 60 liefert, dann steuert der NTSC/PAL-Decoder 42 den Phasenschieber 46 an, so daß das Bezugs-Farb-Vollbildsynchronisiersignal

am Anschluß 64 um ein Vollbild verschoben wird. Bei NTSC wird das Vollbildsynchronisiersignal umgekehrt, während bei PAL eine 90°- Phasenverschiebung auftritt. In beiden Fällen erfolgt eine Phasenverschiebung um ein Vollbild. Für NTSC genügt dies, während es für PAL nicht ausreichen kann. Ist dies nicht der Fall, dann wiederholt die Phasensynchronisiereinrichtung den Vorgang, bis die richtige Phasensynchronisierung erreicht ist. Eine Verriegelungsschaltung 66 liefert ein Anzeigesignal für den Bedienenden, beispielsweise durch Aufleuchten einer nicht dargestellten Lampe, die mit dem Anschluß 68 verbunden ist, wenn keine Farb-Vollbildsynchronisierung vorliegt und der Abfühlvorgang noch nicht beendet ist.

Claims

DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. INC. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 O2 60 D-8OOO MUENCHEN 86 ZUCELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATA1RES EN BREVETS EUROPEENS TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELECRAMM SOMBEZ RCA 72,798 Sch/Vu U.S. Ser. No. 112,400 vom 15. Januar 1980 RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche

1) Verfahren zur Farb-Vollbildsynchronisierung, gekennzeichnet durch die Feststellung der Richtung der Nulldurchgänge eines Farbsynchronsignals hinsichtlich des vorausgehenden Zeilensynchronimpulses eines Farbfernsehsignales und einer Quelle von Normsignalen, welche Zeilensynchronimpulse bzw. einen Farbsynchronimpuls enthalten, Vergleichen der Nulldurchgänge dieser beiden Signale, Lieferung eines Vollbildsynchronisiersignals und Verschiebung der Phase des Vollbildsynchronisiersignals um ein Vollbild, wenn die Nulldurchgangsrichtungen nicht übereinstimmen.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nulldurchgangsrichtungbestimmung die Nulldurchgangsermittlung für mindestens vier aufeinanderfolgende Zeilen umfaßt.

3STSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800 · BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 70 200 40) KTO. 6 060 257 378 SWIFT HYPO DE MM

3101113

3) Farb-Vollbild-Synchronisierschaltung zur Verwendung für
erste Farbfernsehsignale von einer Aufzeichnung und zweite, von einer Normsignalquelle gelieferte Signale, welche Zeilensynchronimpulse und ein Farbsynchronsignal enthalten, zur Erzeugung
eines Vollbildsynchronisiersignals gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen ersten und einen zweiten Nulldurchgangsdetektor (14,22;14 ' ,22 ' ) zur
Feststellung der Richtung der Nulldurchgänge des Farbsynchronsignals bezüglich des vorausgehenden Zeilensynchronimpulses für mindestens zwei aufeinanderfolgende Zeilen der ersten bzw. zweiten Signale aufweist, ferner eine Vergleichsschaltung (48) , die mit dem ersten und dem zweiten Detektor gekoppelt ist, um die
Nulldurchgänge in den Signalen miteinander zu vergleichen, eine Quelle (18,40,42,46) von Vollbildsynchronisiersignalen und eine mit der Vergleichsschaltung (48) und der Quelle der Vollbildsynchronisiersignale gekoppelte Phasenschieberschaltung (52,58, 60,62,46) zur Verschiebung der Phase der Vollbildsynchronisiersignale um ein Vollbild, wenn die Nulldurchgänge nicht gleich
sind.

4) Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Detektoren (14,22; 14",22") die Richtung der Nulldurchgänge für vier aufeinanderfolgende Zeilen bestimmt.

5) Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder der Detektoren einen Nulldurchgangsrichtungsdetektor (14, 14') und ein mit diesem gekoppeltes Speicherregister (22,22')
aufweist.

6) Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

die Vergleichsschaltung einen mit den Registern gekoppelten Vollbilddetektor (48) aufweist.

7) Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vollbildsynchronisiersignalquelle einen Phasenschieber (46) aufweist.

8) Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberschaltung einen mit dem Phasenschieber (46) gekoppelten NTSC/PAL-Decodierer (62) aufweist.