DE1260520B - Farbfernsehsystem mit Farbsynchronsignalen zur Erzeugung eines Bezugstraegers und einer zeilenfrequenten Umschaltung im Empfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche KL: 21 al - 34/31

Nummer: 1 260 520

Aktenzeichen: T 25813 VIII a/21 al

Anmeldetag: 13. März 1964

Auslegetag: 8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Farbfernsehsystem mit aus mehreren Schwingungen eines Farbträgers bestehenden, zur Erzeugung eines Bezugsträgers im Empfänger dienenden Farbsynchronsignalen und einer zeilenfrequenten Umschaltung im Empfänger. Eine derartige zeilenfrequente Umschaltung ist beispielsweise bei einem SECAM-Farbfernsehsystem (deutsche Patentschrift 1148 256) und bei einem PAL-Farbfernsehsystem (deutsche Patentschrift 928 474) erforderlich. Für das PAL-Farbfernsehsystem ist ein Empfänger vorgeschlagen worden, bei dem der empfangene Farbträger von der Phasenmodulation befreit und in zwei farbträgerfrequente Farbsignale konstanter Phase aufgespalten wird. Dabei ist es erforderlich, für einen Demodulator einen Bezugsträger zu erzeugen, der von Zeile zu Zeile eine um 180° unterschiedliche Phase hat. In diesem Fall ist eine zeilenfrequente Umschaltung also notwendig, um die Phase des Bezugsträgers zeilenfrequent zu ändern.

Zur Synchronisierung einer solchen zeilenfrequenten Umschaltung ist es bekannt, die Zeilensynchronimpulse zu verwenden. Zusätzlich muß jedoch die richtige Schaltphase des Umschalters festgelegt werden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den von Raster zu Raster unterschiedlichen Abstand des letzten Zeilensynchronimpulses vom ersten Vortrabanten dazu auszunutzen. Es ist auch bereits bekannt (deutsche Patentschrift 1164 466), die Phase der in jeder Zeile übertragenen Farbsynchronsignale beispielsweise nach jedem Raster kurzzeitig zu ändern. Es ist außerdem vorgeschlagen worden, die Farbsynchronsignale mit einer Wechselspannung niedriger Frequenz in der Amplitude zu modulieren und das durch Gleichrichtung der Färbsynchronsignale gewonnene selektive Signal zur Steuerung des Umschalters auszunutzen.

Es ist auch bekannt (USA.-Patentschrift 2 735 886), zu Beginn jeder Zeile ein erstes Farbsynchronsignal mit konstanter Phase zur Synchronisierung des Bezugsträgeroszillators und zur Steuerung einer rasterfrequenten Umschaltung im Empfänger während der Vertikalaustastzeit ein zweites Farbsynchronsignal mit von Raster zu Raster umgeschalteter Phase zu übertragen. Diese Anordnung ist jedoch für ein System mit einer zeilenfrequenten Umschaltung nicht ohne weiteres geeignet, weil hiermit eine Kontrolle der Schaltphase des zeilenfrequenten Umschalters nur jeweils nach Ablauf eines Rasters möglich wäre. Abgesehen davon würde die Schaltphase nicht in richtiger Weise gesteuert, weil das zweite Farbsynchronsignal mit konstanter Phase über mehrere Zeilen während der Vertikalaustastzeit weiterläuft und Farbfernsehsystem mit Farbsynchronsignalen
zur Erzeugung eines Bezugsträgers und einer
zeilenfrequenten Umschaltung im Empfänger

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:
Walter Bruch, 3000 Hannover

außerdem ein Raster aus einer ungeraden Zeilenzahl besteht, so daß nach Ablauf eines Rasters in unerwünschter Weise eine Änderung der Schaltphase vorgenommen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Festlegung der Schaltphase eines zeilenfrequenten Umschalters im Empfänger mittels der Farbsynchronsignale und die Erzeugung eines Bezugsträgers mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Phase zu vereinfachen.

Bei einem System mit periodisch geänderter Farbfolge ist es auch bekannt (USA.-Patentschrift 2 754 356), die Phase der Schwingungen eines Farbsynchronsignals periodisch umzuschalten. Hier wird aber nicht die doppelte Aufgabe gelöst, im Empfänger einen Bezugsträger konstanter Phase zu erzeugen und einen zeilenfrequenten Schalter zu synchronisieren. Hier folgt nämlich der Bezugsträgeroszillator in der Phase der jeweiligen Phase des Farbsynchronsignals.

Die Erfindung geht aus von einem Farbfernsehsystem der letztbeschriebenen Art mit einem ersten Farbsynchronsignal zur Erzeugung eines Bezugsträgers konstanter Phase und einem zweiten Farbsynchronsignal zur Steuerung einer periodischen Umschaltung im Empfänger und besteht darin, daß bei einer zeilenfrequenten Umschaltung beide Farbsynchronsignale zu Beginn jeder Zeile übertragen werden, und zwar zeitlich nacheinander oder gleichzeitig mit einer Phasenverschiebung von 90° zueinander, und daß die beiden Farbsynchronsignale im Empfänger wieder voneinander getrennt werden.

809 507/449

Das zweite Farbsynchronsignal kann beispielsweise demoduliert werden. Der dadurch entstehende Rechteckimpuls, der bei 180°-Umschaltung der Phase dieses zweiten Signals entsteht, kann direkt zur Steuerung eines Umschalters ausgenutzt werden, weil 5 er die halbe Zeilenfrequenz hat. Andererseits kann bei einer Phasenumschaltung von 180° das zweite Farbsynchronsignal in direkter Mitnahme einen Oszillator steuern, der dann einen Bezugsträger mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase erzeugt, wie er beispielsweise in dem eingangs beschriebenen PAL-Farbfernsehempfänger benötigt wird. Jedes der beiden Farbsynchronsignale kann also für sich allein ausgewertet werden.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Schaltphase des Umschalters in jeder Zeile auf den richtigen Wert gebracht wird. Mit der zweiten Schwingungskomponente des Farbsynchronimpulses kann direkt ein Bezugsträger mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase erzeugt werden. Ein Phasenumschalter ist dann nicht mehr notwendig. Unabhängig davon kann durch die erste Komponente ein Bezugsträger konstanter Phase erzeugt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 stellen je eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Farbsynchronsignals dar;

Fig. 3 zeigt eine Schaltung zur Auswertung des erfindungsgemäß ausgebildeten Farbsynchronsignals;

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Schaltung nach Fig. 3 auf ein Signal nach Fig. 1;

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild einer Demodulationsschaltung für einen Farbfernsehempfänger zum Empfang des mit dem erfindungsgemäßen Farbsynchronsignal versehenen PAL-Farbfernsehsystems.

In Fig. 1 ist das auf den Zeilensynchronimpuls 1 folgende Farbsynchronsignal 2 in zwei Schwingungskomponenten 3 und 4 aufgeteilt, die zeitlich aufeinanderfolgen. Die Komponente 3 hat in allen Zeilen die gleiche Phasenlage und kann in bekannter Weise zur Synchronisierung eines Bezugsträgeroszillators konstanter Phase ausgenutzt werden. Die Komponente 4 hat eine von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedliche Phase. Sie kann entweder gleichgerichtet und zur Steuerung eines zeilenfrequenten Umschalters ausgenutzt oder direkt zur Mitnahme eines Oszillators verwendet werden, der dann einen Bezugsträger mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase erzeugt. Da für den Zeilenrücklauf im allgemeinen 20 % der Zeilendauer verfügbar sind, können beide Komponenten 3, 4 zeitlich so lang bemessen werden, daß mit jeder der beiden Komponenten eine einwandfreie Synchronisierung eines Oszillators möglich ist.

In Fig. 2 besteht das Farbsynchronsignal 2 aus zwei gleichzeitig vorhandenen, um 90 ° gegeneinander versetzten Schwingungskomponenten 3, 4, die sich zu dem resultierenden Farbsynchronsignal 2 zusammensetzen. Die Schwingungskomponente 3 hat wiederum in allen Zeilen die gleiche Phase, während die Schwingungskomponente 4 von Zeile zu Zeile um 180° umgeschaltet ist, so daß in jeder zweiten Zeile ein in der Phase umgeschaltetes Farbsynchronsignal 2' entsteht.

In Fig. 3 werden mittels einer Verzögerungsleitung 5 mit der Verzögerungszeit einer Zeilendauer in einer Addierstufe 6 die Farbsynchronsignale 2 und 2' zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen nach Fig. 2 addiert. An der Ausgangsklemme7 entsteht dadurch in jeder Zeile eine Schwingung 3 mit konstanter Phase. In einer Subtrahierstufe 8 werden die Farbsynchronsignale 2 und 2' zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen subtrahiert. Dadurch entstehen an einer Klemme 9 Schwingungen 4 mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase.

Fig. 4 zeigt die Anwendung der Schaltung nach Fig. 3 auf ein Signal nach Fig. 1. An der Klemme 7 stehen die Schwingungen 3 mit von Zeile zu Zeile konstanter Phase, weil die zeitlich zusammenfallenden Komponenten 4 der aufeinanderfolgenden Zeilen sich wegen ihrer unterschiedlichen Polarität auslöschen. An der Klemme 9 löschen sich die Komponenten 3 aus, und es entstehen Schwingungen 4 mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase. Für die Auswertung des Farbsynchronsignals nach Fig. 1 ist aber eine Verzögerungsleitung 5 nach Fig. 3 nicht unbedingt erforderlich. Die Trennung der Komponenten 3, 4 kann auch durch Austastimpulse erfolgen, die zeitlich den Komponenten 3 bzw. 4 entsprechen. Diese Lösung kann für einen SECAM-Empfänger vorteilhaft sein, weil hier die Verzögerungsleitung für eine exakte Verzögerung nicht genügend phasengenau ist.

Fig. 5 zeigt die Anwendung der Erfindung für einen Empfänger für das PAL-Farbfernsehsystem, bei dem ein Farbträger mit zwei Farbsignalen nach zwei Modulationsachsen quadraturmoduliert und eine Modulationsachse zeilenfrequent um 180° umgeschaltet ist. An einer Klemme 10 steht der empfangende modulierte Farbträger zusammen mit dem erfindungsgemäß nach Fig. 1 oder 2 ausgebildeten Farbsynchronsignal zur Verfügung. Mittels einer Verzögerungsleitung 5 werden in einer Addierstufe 6 die empfangenen Signale zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen addiert. Am Ausgang der Addierstufe 6 entsteht das der nicht umgeschalteten Achse entsprechende Farbsignal Q' in farbträgerfrequenter Form. Mit einer Austaststufe 11, die nur während der Zeilenhinlaufzeit geöffnet ist, wird das Farbsynchronsignal unterdrückt. Das Ausgangssignal der Austaststufe 11 wird einem Demodulator 12 zugeführt. Der Demodulator 12 erhält andererseits von einem Bezugsträgeroszillator 13 den Bezugsträger mit der konstanten Phase Q. An einer Ausgangsklemme 14 des Demodulators 12 steht somit das videofrequente Farbsignal Q" zur Verfügung. Auf ähnliche Weise wird in einer Subtrahierstufe 8 das farbträgerfrequente Signal/' mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Polarität gewonnen und in einer Austaststufe IS von den Farbsynchronsignalen befreit. Das Ausgangssignal der Austaststufe 15 wird einem Demodulator 16 zugeführt, der andererseits von einem Bezugsträgeroszillator 17 einen Bezugsträger mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Phase + /' und — Γ erhält. An einer Ausgangsklemme 18 steht somit das videofrequente Farbsignal/" zur Verfügung.

Die Synchronisierung der Bezugsträgeroszillatoren 13, 17 mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgebildeten Farbsynchronsignale geschieht auf folgende Weise:

Am Ausgang der Addierstufe 6 stehen gemäß Fig. 3 oder 4 die Komponenten 3 mit ständig konstanter Phase zur Verfügung. Diese werden mit einer Austaststufe 19, die nur während der Dauer des Farbsynchronsignals geöffnet ist, herausgetrennt und

über eine Leitung 20 dem Bezugsträgeroszillator 13 zugeführt. Sie sorgen dafür, daß der Bezugsträgeroszillator 13 zu Beginn einer Zeile immer mit der richtigen Phase Q' anschwingt. Die Ausgangsspannungen Q' und /' der beiden Austaststufen 11, 15, welche nur zwei definierte Phasenlagen (O und π) haben, werden einer Schaltung 21 zugeführt. In der Schaltung 21 werden die farbträgerfrequenten Signale auf gleiche Phase gebracht und beispielsweise durch Doppelgleichrichter in der Frequenz verdoppelt und dadurch von 180° Phasensprüngen befreit. Am Ausgang der Schaltung 21 steht somit ein Signal, welches eine konstante Phase aufweist. Dieses Signal wird dem Bezugsträgeroszillator 13 zugeführt und dient dazu, die während des Farbsynchronsignals grob eingestellte Phase des Zeilenhinlaufes fein zu synchronisieren. Ein 180°-Phasensprung in einem der Signale/' oder Q' oder in beiden dieser Signale wirkt sich auf die Phase der im Bezugsträgeroszillator 13 erzeugten Schwingung nicht aus (deutsche Patentschriften 1 189 124, 1 196 700, 1 197 500).

Die am Ausgang der Subtrahierstufe 8 gemäß Fig. 3 stehenden Komponenten 4 mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase werden mit einer Austaststufe 22, welche nur während der Dauer der Farbsynchronsignale geöffnet ist, herausgetrennt und dem Bezugsträgeroszillator 17 zugeführt. Sie sorgen dafür, daß der Bezugsträgeroszillator 17 in erwünschter Weise mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase anschwingt. Die Feinsynchronisierung des Bezugsträgeroszillators 17 erfolgt ebenfalls während des Zeilenhinlaufes von der Schaltung 21. Am Ausgang des Bezugsträgeroszillators 17 steht somit ein von Zeile zu Zeile um 180° in der Phase umgeschalteter Bezugsträger zur Verfügung. Bei dieser Schaltung dient also das erfindungsgemäß ausgebildete Farbsynchronsignal dazu, einen Bezugsträger zu erzeugen, der in erwünschter Weise eine von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedliche Phase hat. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß die Schaltphase richtig ist, d. h., daß in einer bestimmten Zeile der vom Oszillator 17 erzeugte Bezugsträger die richtige der beiden möglichen Phasenlagen (O und π) hat.

Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Farbsynchronsignal kann ohne Verwendung einer Verzögerungsleitung auch für die Synchronisierung eines Quarzoszillators verwendet werden, wenn dieser nur eine genügend hohe Güte hat. Es entsteht dann ein Bezugsträger, dessen Phase etwa in der Mitte zwischen den Phasen der beiden Schwingungskomponenten des Farbsynchronsignals liegt. Es ist auch möglich, bei dem Farbsynchronsignal nach Fig. 1 mit einem Austastimpuls nur die Schwingungskomponente 3 herauszutasten und mit dieser einen Quarzoszillator zu synchronisieren. Es ist außerdem möglich, mit der Schwingungskomponente 3 einen Quarzoszillator zu steuern und von diesem über ein Phasendrehglied, welches von der Schwingungskomponente 4 zeilenfrequent umgeschaltet wird, einen zweiten Oszillator zu synchronisieren, der dann einen Bezugsträger mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Phase erzeugt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Farbsynchronsignale im Sender ist deshalb besonders einfach, weil bereits Modulatoren für die Achsen /' und Q' vorhanden sind.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Farbfernsehsystem mit einem ersten, aus mehreren Schwingungen eines Farbträgers bestehenden Farbsynchronsignal, das zu Beginn jeder Zeile übertragen wird, konstante Phase hat und zur Synchronisierung eines Bezugsträgeroszillators im Empfänger dient, und einem zweiten Farbsynchronsignal, das eine periodisch umgeschaltete Phase hat und zur Steuerung einer entsprechenden periodischen Umschaltung im Empfänger dient, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer zeilenfrequenten Umschaltung beide Farbsynchronsignale (3, 4) zu Beginn jeder Zeile übertragen werden, und zwar zeitlich nacheinander oder gleichzeitig mit einer Phasenverschiebung von 90° zueinander, und daß die beiden Farbsynchronsignale (3, 4) im Empfänger wieder voneinander getrennt werden.

2. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der zweiten Komponente (4) zeilenfrequent um 180° umgeschaltet ist.

3. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die erste Komponente (3) zur Erzeugung eines Bezugsträgers konstanter Phase (Q') und die zweite Komponente (4) zur Erzeugung eines Bezugsträgers mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Phase dient.

4. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Empfänger die Farbsynchronsignale zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen in einer Addierstufe (6) addiert und in einer Subtrahierstufe (8) subtrahiert werden, so daß am Ausgang der Addierstufe (6) eine erste Schwingung mit konstanter Phase (O) und am Ausgang der Subtrahierstufe (8) eine zweite Schwingung (+ /')' mit von Zeile zu Zeile um 180° unterschiedlicher Phase entsteht (Fig. 3, 5).

5. Farbfernsehsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiten Komponente (4) ein zur Erzeugung eines Bezugsträgers dienender Mitnahmeoszillator (17) gesteuert wird, der einen Bezugsträger (+ /') mit von Zeile zu Zeile unterschiedlicher Phase erzeugt (Fig. 5).

6. Farbfernsehsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwingung (+ /') gleichgerichtet und zur Synchronisierung eines zeilenfrequenten Umschalters ausgenutzt wird.

7. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, bei dem ein Farbträger mit zwei Farbsignalen nach zwei Modulationsachsen quadraturmoduliert und eine Modulationsachse zeilenfrequent um 180° umgeschaltet ist (PAL), dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der Farbsynchronsignale zwischen den beiden Modulationsachsen liegt und von Zeile zu Zeile spiegelbildlich zur nicht umgeschalteten Modulationsachse umgeschaltet ist (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 928 474, 1 148 256; USA.-Patentschriften Nr. 2 735 886, 2 754 356.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 164 466.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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