DE2138825C3 - Schaltungsanordnung zur Dekodierung eines PAL-Farbbildsignals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Dekodierung eines aus Leuchtdichtesignal, Farbartsignal und Farbsynchronsignalen (Burstsignalen) zusammengesetzten PAL-Farbbildsignalen der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Bei dem PAL-Farbfernsehsystem werden zwei Farbdifferenzkomponenten, die bestandteil des Farbartsignals sind, gleichzeitig einem innerhalb des Video-Frequenzbandes liegenden Farbträger in Qua-

f>5 draturmodulation aufmoduliert. Das Modulationsprodukt ist ein Signal, dessen Amplitude die Farbsättigung und dessen relative Phasenlage den Farbton beinhaltet. Phasenstörungen, die auf dem Übertragungsweg zwi-

sehen dem Köder des Senders und dem Dekoder des Empfängers auftreten, haben Farbtonverfälschung zur Folge. Das PAL-Farbfernsehsysten geht von der Erkenntnis aus, daß derartige Phasenstörungen über einen Zeitraum konstant bleiben, der länger ist, als ein Zeilenintervall und beseitigt die durch diese Phasenstörungen verursachten Farbverfälschungen dadurch, daß eine der Modulationsachsen des Farbträgers von Zeile zn Zeile umgeschaltet wird. Durch eine entsprechende Umschaltung des Bezugsfaibträgersignals im ι ο Dekoder des Empfängers werden die Phasenstörungen kompensiert Bei der Modulation im Köder des Senders wird der Farbträger unterdrückt. Da er jedoch im Empfänger zur Synchrondemodulation zur Verfügung stehen muß, werden die als Burstsignale bezeichneten Synchronsignale in den Austastlücken mitübertragen. Diese Burstsignale synchronisieren im Empfänger einen Oszillator, der den Bezugsfarbträger wiederherstellt. Es ist charakteristisch für das PAL-Farbfernsehsystem, daß diese Burstsignale in ihrer Phasenlage von Zeile zu Zeile um 180° verschoben sind. Damit läßt sich im Empfänger eine Zuordnung zwischen den ebenfalls zeilenweise in ihrer Modulationsachse umgeschalteten Farbartsignalkomponenten und den betreffenden Bezugsträgersignalen herstellen.

Eine im Übertragungsweg auftretende Phasenstörung, die beispielsweise dazu führt, daß das Farbartsignal für eine Zeile gegen das blaue Ende des Farbspektrums hin verschoben wird, wird infolge des Phasenwechsels zwischen dieser und der nächstfolgenden Zeile in letzterer eine Verschiebung in Richtung des roten Endes des Farbspektrums bewirken. Unter der Voraussetzung, daß das Leuchtdichtesignal konstant ist und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Informationen zweier aufeinanderfolgender Zeilen sich nur wenig voneinander unterscheiden, kompensieren die entsprechenden Farbtonverschiebungen einander.

In dem sogenannten einfachen PAL-Empfänger erfolgt die Kompensation dieser Farbtonverschiebungen durch visuelle Mittelwertbildung zwischen den aufeinanderfolgenden Zeilen. Falls der Phasenfehler jedoch vergleichsweise groß ist, sind die unterschiedlich gefärbten Zeilen, die im allgemeinen auch eine unterschiedliche Helligkeit aufweisen, für das Auge erkennbar. Dabei wird die Zeilenstruktur sichtbar, die wegen des Zeilensprungverfahrens langsam über den Bildschirm wandert.

In dem sogenannten Standard-PAL-Empfänger erfolgt der Ausgleich der Phasenstörungen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen auf elektronischem Wege. Zu diesem Zweck ist ein Verzögerungsglied vorgesehen, durch welches das Farbartsignal um die Dauer einer Zeile verzögert und jeweils dem originalen Farbartsignal der nächstfolgenden Zeile überlagert wird. Dadurch wird die vorerwähnte über den Bildschirm wandernde Zeilenstruktur vermieden, was selbstverständlich einen entsprechend höheren Schaltungsaufwand zur Folge hat. Das vorstehend erwähnte Dekodiersystem ist in dem Buch »Technik des Farbfernsehens in Theorie und Praxis« von Norbert <«> Mayer, 1967, Seite 201, in der DT-AS 12 86 084 sowie in der DT-PS 12 52 731 beschrieben.

In dem eigenen älteren deutschen Patent 20 64 153 ist ein System zur Dekodierung von PAL-Farbfernsehsignalen vorgeschlagen, das im wesentlichen dadurch ^5 gekennzeichnet ist, daß aus verzögerten und unverzögerten Teilen des originalen empfangenen Farbartsignals ein kontinuierliches Farbartsignal zusammengesetzt ist, dessen Komponenten in jeder Zeile die gleiche relative Phasenlage aufweisen. Dieses zusammengesetzte kontinuierliche Farbartsignal wird den Demodulatoren zugeführt und in diesen mit Hilfe von Bezugsfarbträgersignalen mit zeitlich konstanter Phasenlage demoduliert. Dieses System ist grundsätzlich in der Lage, auch solche FBAS-Signalc zu demodulieren, die nach dem sogenannten NTSC-System ausgestrahlt werden, bei welchem bekanntlich keine zeilenweise Umschaltung einer der beiden Modulationsaclisen der Farbartsignalkomponenten stattfindet. Der in dem genannten älteren Patent beschriebene Köder besitzt einen Schalter und einen Verzögerungsteil, denen das Farbartsignal zugeführt wird. Der Schalter arbeitet so, daß ein und dasselbe Farbartsignal den Demodulatoren während einer Zeile direkt und während der nächstfolgenden (oder einer um eine ungerade Zeilenzahl später liegenden) Zeile verzögert zugeführt wird. Das während der nächstfolgenden Zeile ausgestrahlte Farbartsignal wird in dem Empfänger nicht ausgenutzt. Das während der dritten Zeile übertragene Signal wird wiederum den Demodulatoren unverzögert zugeführt, so daß sich das obenerwähnte zusammengesetzte kontinuierliche Farbartsignal ergibt.

In der eigenen prioritätsgleichen Patentanmeldung gemäß DT-OS 21 39 113 wird eine verbesserte Ausführungsform des vorangehend beschriebenen Dekodiersystems vorgeschlagen. Hierbei dienen ein weiterer Schalter und ein Inverter dazu, die Burstsignale oder deren invertierte Nachbildungen zu gewinnen, und mit ihnen einen der Generatoren zur Erzeugung des entsprechenden Bezugsfarbträgersignals so zu steuern, so daß dieses die für den einen der Demodulatoren erforderliche Phasenlage besitzt. Das Bezugsfarbträgersignal für den anderen Demodulator wird mit Hilfe eines weiteren Oszillators hergestellt, wobei die Burstsignale derart integriert werden, daß sich ein Mittelwert der Phasenlage ergibt. Die Phasenlage dieses zweiten Bezugsfarbträgersignals wird gegenüber derjenigen des ersten um 90° verschoben. Obwohl zur Bildung des zusammengesetzten kontinuierlichen Farbartsignals nur die jeder zweiten Zeile entsprechenden originalen Farbartsignale ausgenutzt werden, werden zur Bildung der Bezugsfarbträgersignale die Burstsignale aller aufeinanderfolgenden Zeilen benutzt.

In einer weiteren eigenen älteren Patentanmeldung gemäß DT-OS 21 38 826 ist ein weiteres Dekodiersystem beschrieben, bei dem einer der Generatoren zur Erzeugung eines Bezugsfarbträgersignals durch diejenigen Burstsignale gesteuert wird, die unmittelbar von dem während der jeweiligen Zeile empfangenen Farbartsignal stammen. Dieser Generator integriert die Phasen der unterschiedlichen Burstsignale und erzeugt mittels eines Phaseninverters ein Bezugsfarbträgersignal, das einem der Demodulatoren zugeführt wird, in welchem die blauen Farbdifferenzsignale demoduliert werden. Der Generator zur Erzeugung des anderen zur Demodulierung des roten Farbdifferenzsignals erforderlichen Bezugsfarbträgersignals wird durch diejenigen Burstsignale gesteuert, die aus dem zusammengesetzten kontinuierlichen Farbartsignal abgeleitet werden. Infolgedessen haben alle Burstsignale, die zur Steuerung des zweiten Generators dienen, die gleiche Phasenlage, so daß das von diesem Generator erzeugte Ausgangssignal dieselbe Phasenlage hat wie die Burstsignale. Wenn das von diesem Generator erzeugte Signal dem zweiten Demodulator zur Synchrondemodulation zugeführt wird, ergibt sich ein demodulierte:

Signal, dessen Modulationsachse der Achse des Burstsignals entspricht. Dieses demodulierte Signal wird zusammen mit dem anderen demodulierten Farbdifferenzsignal und dem Leuchtdichtesignal einer Matrixschaltung zugeführt, die derart ausgebildet ist, daß sie an s getrennten Ausgängen die drei Primärfarbsignale abgibt.

Der charakteristische Unterschied zwischen der durch die genannte DT-AS 12 86 084 bekanntgewordenen Dekodiereinrichtung und der Dekodiereinrichtung gemäß dem älteren deutschen Patent 20 64 153 besteht also darin, daß bei jener der Bezugsfarbträger des Demodulators für die erste Farbartsignalkomponente, deren Bezugsphase senderseitig zeilenweise umgeschaltet wird, ebenfalls zeilenweise umgeschaltet werden ;s muß, bei dieser hingegen das Farbartsignal durch die in seinem Signalweg befindliche Schalteranordnung selbst periodisch derart zwischen originalen Signalteilen und unverzögerten Signalteilen umgeschaltet wird, daß sich ein ausgewähltes kontinuierliches Farbartsignal ergibt, in welchem beide Farbartsignalkomponenten ständig die gleiche relative Phasenlage zu ihren Modulationsachsen besitzen. Hierdurch wird die zeilenfrequente Umschaltung des der ersten Farbartsignalkomponente zugeordneten Bezugsfarbträgers vermieden. Es ist dabei selbstverständlich erforderlich, daß die zeitlich konstanten Phasenwinkel der Bezugsfarbträger der augenblicklichen Schalterstellung der in den Signalweg eingefügten Schaltanordnung in der richtigen Weise zugeordnet werden. Hierzu ist bei den Ausführungsbeispielen des älteren deutschen Patents eine Phasenkomparatorschaltung erforderlich, die auf die Schalteranordnung gegebenenfalls korrigierend einwirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung einer solchen Phasenkomparatorschaltung automatisch den richtigen Bezug zwischen der Augenblicksstellung der Schalteranordnung und der Phasenlage der Bezugsfarbträgers zu gewährleisten, ohne daß hierzu in die Steuerung der Schalteranordnung korrigierend eingegriffen werden muß.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des neuen Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Der Unterschied zwischen der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung und den Dekodiersystemen gemäß der obengenannten eigenen prioritätsgleichen Patentanmeldung bzw. der eigenen älteren Patentanmeldung P 21 38 826.1-31 besteht also im wesentlichen darin, daß jeder der beiden Burstsignal-Torschaltungen eine solche Folge von Burstsignalen zugeführt wird, die jeweils untereinander konstante Phasenlage besitzen, gegenüber der Phasenlage der der anderen Burstsignal-Torschaltung zugeführten Burstsignale jedoch phasenverschoben sind und daß diese Burstsignal-Folgen durch die gleiche Schalteranordnung zusammengesetzt werden, die auch zur periodischen Umschaltung des den Demodulatoren zuzuführenden Farbartsignals dient, indem diese Schalteranordnung in an sich (zum Beispiel durch die FR-PS 15 11 098) bekannterweise als Doppelumschalter ausgebildet ist. fco

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt ein Vektordiagramm zur Erläuterung der (\s Kodierung bei dem PAL-Farbfernsehsystem;

F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;

F i g. 3 und 4 zeigen Vektordiagramme zur Veranschaulichung der relativen Phasenwinkel zwischen der Burstsignalen, den Bezugsfarbträgersignalen und der Komponenten der Farbartsignale;

F i g. 5 zeigt ein Blockschaltbild eines weiterer Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig.6 bis 8 zeigen Vektordiagramme zur Veranschaulichung der Phasenbeziehungen, die bei den in der Schaltung nach F i g. 5 verarbeiteten Signale auftreten;

Fig.9 zeigt ein Blockschaltbild eines weiterer Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 10 und 11 zeigen Vektordiagramme zur Erläuterung der Schaltung nach F i g. 9;

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 13 zeigt ein Vektordiagramm, das die Phasenbeziehung bei nach dem PAL-Fernsehsystem ausgestrahlten Signalkomponenten veranschaulicht;

Fig. 14 zeigt ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

Das wesentliche an dem PAL-Farbfernsehsystem ist die Phasenbeziehung zwischen den beiden Farbdifferenzsignalen, die einem gemeinsamen Bezugsfarbträger zur Bildung eines Farbartsignals aufmoduliert werden. Diese Phasenbeziehung ist in F i g. 1 dargestellt. Eine der Farbartsignalkomponenten, nämlich die Komponente (Eb-Ey) enthält: die Information, welche den blauen Anteilen des Fernsehbildes entspricht. Die andere FarbartsignalkcMTiponente (Er-Ey) beinhaltet die Information für die roten Bildteile. Beide Farbartsignalkomponenten sind dem gleichen Farbbezugsträger aufmoduliert, wobei die entsprechenden Modulationsachsen um 90° gegeneinander phasenverschoben sind. Deshalb kann die Farbartsignalkomponente (ER-Ey)_n, welche während einer vorgegebenen Zeile die blaue Information repräsentiert, durch einen horizontalen Pfeil dargestellt werden. Die der roten Farbe entsprechende Farbartsignalkomponente (Er -Ey)_n ist während des gleichen Zeileinintervalls durch einen vertikalen Pfeil dargestellt. Die Vektoraddition beider Komponenten erzeugt ein resultierendes Signal F_n, das eine komplexe Spannung darstellt und durch die Gleichung

F_n =(Eb - E γ)_η + j(E_R - E γ)_η

beschrieben werden kann.

Die relative Phasenlage der einzelnen Signalkomponenten für die folgende 2üeile mit der Ordnungszahl n+1 ist in Fig. 1 ebenfalls dargestellt. Die der blauen Farbinformation entsprechende Farbartsignalkomponente (Eb—Ey)„+\ hat die gleiche Phasenlage wie während der Zeile mit der Ordnungszahl n. Entsprechend dem PAL-Farbfernsehsystem ist die der roten Farbinformation entsprechende Farbartsignalkomponente (Er-Ey)_n+\ gegenüber der Farbartsignalkomponenten (Er-Ey)₁, invertiert, d.h. um 180° phasenverschoben. Das durch die Vektoraddition der beiden Komponenten entstehende Signal hat also die Form

F_n+ 1 "(Eb - Εγ)_π+1 -J(Er — Ey)_n+ 1.

Im folgenden sei die Vektorsumme der Farbartsignalkomponenten für diejenigen Zeilen — es sei angenommen, daß dies die ungeradzahligen Zeilen sind — bei denen die der roten Farbinformation entsprechende Komponente (Er-Ey) zugeordnete Modulationsachse vertikal nach oben weis« (Phasenwinkel φ₀) kurz mit F₊ bezeichnet. Sie liegt im ersten Quadranten. Das

entsprechende Burstsignal ist mit B₊ bezeichnet und liegt im zweiten Quadranten. Es ist gegenüber der Achse ψο um 45° phasenverschoben. Für die übrigen, d. h. die geradzahligen, Zeilen, bei denen die Modulationsachse für die der roten Farbinformation entsprechenden Komponente senkrecht nach unten weist, sei die Vektorsumme aus beiden Komponenten mit F_ bezeichnet. Das entsprechende Burstsignal sei mit B-bezeichnet und liegt im dritten Quadranten. Seine Phase ist gegenüber den Brustsignalen B₊ urn 90° phasenverschoben.

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Den Eingang bildet ein Bandpaßverstärker 1, der auf die Farbartsignale des ausgestrahlten FBAS-Signals abgestimmt ist. Der Ausgang des Bandpaßverstärkers 1 ist mit dem Eingang einer Verzögerungsschaltung 2 und einem Eingangsanschluß einer Diodenschalter-Anordnung 4 verbunden. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 2 ist mit dem zweiten Eingangsanschluß 5 dieser Diodenschalter-Anordnung 4 verbunden. Die Diodenschalter-Anordnung 4 arbeitet nach Art eines doppelpoligen Umschalters. Sie besitzt einen Ausgangsanschluß 5, der mit den Eingängen von zwei Demodulatoren 7 und 8 verbunden ist, an deren Ausgängen die beiden Farbdifferenzsignale getrennt auftreten. Die Diodenschalter-Anordnung 4 steht unter dem Steuereinfluß eines Flip-Flops 9.

Der Ausgangsanschluß 6 der Diodenschalter-Anordnung ist ferner mit einem Burst-Tor IO verbunden. Dessen Aurgang ist mit einem Generator 11 verbunden, der aus den ihm zugeführten Burstsignalen ein kontinuierliches periodisches Signal ableitet. Dieser Generator Il ist beispielsweise als Quarzoszillator ausgebildet. Sein Ausgang steuert einen Oszillator 12. Die von dem Oszillator 12 erzeugten Signale bilden die Bezugsfarbträgersignale für den Demodulator 7.

Die Diodenschalter-Anordnung 4 besitzt einen zweiten Ausgangsanschluß 13, der mit einem zweiten Burst-Tor 14 verbunden ist. Die beiden Burst-Tore IO und 14 stehen gemeinsam unter dem Schalteinfluß eines Torimpulsgenerators 15. Der Ausgang des Burst-Tors 14 ist mit einem Generator 16 zur Erzeugung eines kontinuierlichen periodischen Signals verbunden. Dieser Generator 16 kann ebenso wie der Generator 11 als Quarzoszillator ausgebildet sein. Sein Ausgangssignal steuert einen Oszillator 17. Dessen Ausgangssignal wird einem Inverter 18 zugeführt, der das Bezugsfarbträgersignal für den Demodulator 8 liefert.

Die Ausgänge der beiden Demodulatoren 7 und 8 stehen mit einer Matrixschaltung 19 in Verbindung, der über den Eingangsanschluß 20 außerdem das Leuchtdichtesignal £Vzugeführt wird.

Die Diodenschalter-Anordnung 4 enthält vier Dioden

21 bis 24. Die beiden Dioden 21 und 22 sind mit demselben Ausgangsanschluß des Flip-Flops 9 verbunden und befinden sich dementsprechend jeweils gleichzeitig in ihrem leitenden Zustand. Die beiden anderen Dioden 23 und 24 sind gemeinsam an den anderen Ausgangsanschluß des Flip-Flops 9 angeschlossen und dementsprechend ebenfalls gleichzeitig gleitend, und zwar jedesmal dann, wenn die Dioden 21 und

22 nichtleitend sind. Die Dioden werden durch die Ausgangssignale des Flip-Flops 9 derart vorgespannt, daß an einem der Ausgangsanschlüsse der Diodenschalteranordnung 4 ausschließlich das Farbartsignal F₊ und an dem anderen Ausgangsanschluß ausschließlich das Farbartsignal F- auftritt An welchem der Ausgänge diese Signale auftreten, hängt von dem augenblicklichen Schaltzustand der Diodenschalter-Anordnung 4 in bezug auf das empfangene FBAS-Signal ab.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der in F i g. 2 s dargestellten Schaltung anhand der Phasendiagramme gemäß Fig.3 und 4 näher erläutert: Das durch die Signalfolge F_n, F_n+1' F_{n + 2}, F_n+3... repräsentierte Farbartsignal gelangt durch das Bandpaßfilter 1 und wird in der Verzögerungsschaltung 2 um eine

ίο Zeilendauer verzögert. Das verzögerte Signal sei dadurch gekennzeichnet, daß den entsprechenden Signalteilen bzw. ihren Komponenten ein Strich angefügt ist. Die das verzögerte Farbartsignal repräsentierende Folge hat dementsprechend die Form F_n'

is F_n'+ι, F_n'+2, F_n'+3 Diese Folge wird dem Eingangsanschluß 5 der Diodenschalteranordnung 4 als kontinuierliches Signal zugeführt. Das originale Farbartsignal F_n, F_n+i, F_n+2, F_n+3... wird hingegen direkt dem Eingangsanschluß 3 der Diodenschalteranordnung 4 zugeführt. Die Diodenschalteranordnung 4 ist durch das Flip-Flop 9 derart gesteuert, daß das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 6 die Form F_n, F_n', F_n+2, F_n'₊₂... hat. Der erste Ausdruck F_n bezeichnet das unverzögerte Signal, das während einer Zeile über die Diode 23 vom Eingangsanschluß 3 zu dem Ausgangsanschluß 6 durchgeschaltet wird. Während der nächsten Zeile schaltet das Flip-Flop 9 die Diodenschalteranordnung 4 derart um, daß die Diode 23 nichtleitend wird und die Diode 21 in ihren leitenden Zustand gelangt. Dadurch ist der Etngangsanschluß 5 mit dem Ausgangsanschluß 6 verbunden. An letzterem tritt deshalb noch einmal das gleiche um Zeilendauer verzögerte Signal — nämlich F_n' — auf. Während der dritten Zeile wird die Diodenschalteranordnung 4 wieder in ihren ursprünglichen Schaltzustand zurückgesteuert, in welchem die Diode 23 leitend und die Diode 21 nichtleitend ist. Damit gelangt von neuem ein unverzögertes Signal — nämlich das Signal F_n+2 — zu den Demodulatoren 7 und 8, das zwei Zeilen später empfangen wird als das erste den Demodulatoren 7 und 8 unverzögert zugeführte Signal F_n. Während der vierten Zeile befindet sich die Diodenschalteranordnung 4 wieder in ihrem anderen Schaltzustand, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ausgangsanschluß 6 mit dem Eingangsanschluß 5 in Verbindung steht. Hierdurch gelangt das durch die Verzögerungsschaltung 2 verzögerte Signal F_n'₊₂, welches während der dritten Zeile ausgesendet wurde zu den Demodulatoren 7 und 8. Damit empfangen die Demodulatoren 7 und 8 während zweier aufeinanderfolgender Zeilen jeweils das gleiche Signal und während der darauffolgenden beiden Zeilen ein neues Signal.

Falls die Signale F_n, F_n+2, F_n+A... Signale der Forrr F₊ sind, und falls die Diode 23 während der Zeiträume in denen diese Signale F₊ empfangen werden, leitend ist erhalten die Demodulatoren 7 und 8 ausschließlich Farbartsignale der Form F₊, d. h. solche, bei denen dit der roten Farbartsignalkomponente zugeordnete Mo dulationsachse die Phasenlage g>o hat. Während dei übrigen Zeilen, in denen die Signale F_n+1, F_n+3, F_n+5..

(>" eintreffen, befindet sich die Diodenschalteranordnung A in dem entgegengesetzten Schaltzustand, in welchendie Diode 23 nichtleitend ist, während sich die Diode 21 in ihrem leitenden Zustand befindet. Infolgedesser können die Farbartsignale der Form F- die Diode 23

^(<5 nicht passieren.

Falls das Flip-Flop 9 bei Eintreffen der Farbartsignale F₊ hingegen den entgegengesetzten Schaltzustanc besitzt, ist in der Diodenschalteranordnung 4 die Diode

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23 jedesmal nichtleitend. In diesem Fall liefert die Diodenschalteranordnung 4 ausschließlich Farbartsignale der Form F-, und zwar wechselnd in originaler und in verzögerter Form, so daß am Ausgang 6 die Signalfolge F_n+\, F_n'₊\, F_n+3, F_n'₊₃... auftritt. s

Das Bezugsfarbträgersignal für den Demodulator 7 wird folgendermaßen erzeugt: Das Ausgangsignal der Diodenschalter 4, das dem den Demodulatoren zugeführten Farbartsignal entspricht, liegt an dem Burst-Tor 10 an. Falls dieses Signal die Form F₊ hat, ist ι ο auch das in ihm enthaltene Burst-Signal ein Signal der Form B₊. Falls das Farbartsignal hingegen die Form F-hat, ist das Burstsignal von der Form B-. Das Burstsignal B₊ bzw. B- wird von dem durch den Torimpulsgenerator 14 gesteuerten Brust-Tor 10 von is dem Rest des an dessen Eingang anliegenden Signals getrennt. Das Burstsignal wird — wie das am Ausgang der Diodenschalteranordnung 4 auftretende Farbartsignal — nur von jeder zweiten Zeile abgeleitet, so daß sich die Folge B_n, B_n+2, B_n+I₁... sowie die verzögerten Wiederholungen B_n, Β_η'_+2ι B_n+A ergeben. Diese Burstsignale bzw. ihre Wiederholungen haben sämtlich die gleiche Phasenlage. Es ist daher nicht erforderlich, zur Steuerung des dem Burst-Tor 10 nachgeschalteten Generators 11 eine Mittelwertbildung zwischen Burst-Signalen unterschiedlicher Phasenlage durchzuführen. Dementsprechend erzeugt dieser Generator 11 ein kontinuierliches periodisches Signal, das dieselbe Phasenlage wie das ihm zugeführte Burstsignal hat. Falls das Burstsignal die Form B₊ hat, liefert der Generator

11 ein Ausgangssignal Si (Fig.3A), das gegenüber der φο-Achse um 45° phasenverschoben ist. Dieses Signal Si steuert den Oszillator 12.

Das Burst-Tor 14 ist mit dem anderen Ausgangsanschluß 13 der Diodenschalteranordnung 4 verbunden. Es empfängt dementsprechend während der Zeiträume, in denen an dem Ausgangsanschluß 6 die Signale B₊ anliegen, Burstsignale der Form B-. Der Oszillator 17 liefert dementsprechend ein Ausgangssignal S₂, wie es in Fig.3A dargestellt ist. Dieses Signal S₂ wird in dem Inverter 18 in seiner Polarität invertiert, so daß ein Signal Sa entsteht, welches dem Demodulator 8 als Bezugsfarbträgersignal zugeführt wird.

Wenn die beschriebenen Signale Si und S₃ (F i g. 4A) als Bezugsfarbträgersignale zur Demodulierung des Farbartsignals F.» dienen, wie dies in Fig. 3B angedeutet ist, haben die resultierenden demodulierten Signale die gleiche Phasenlage wie die Signale Si und S₃. Die durch dies«; Phasenlagen definierten Modulationsachsen unterscheide-! sich zwar von den zur Demodulation des so roten und des blauen Farbdifferenzsignals erforderlichen korrekten Modulationsachsen. Durch eine geeignete Gestaltung der Matrixschaltung 19, der diese demodulierten Signale zusammen mit dem Leuchtdichtesignal zugeführt werden, erhält man trotzdem die drei ss Primärfarbsignale Ec_n Er und E₀-

Wenn sich die Diodenschalteranordnung 4 bezüglich des empfangenen Farbartsignals in dem Schaltzustand befindet, in welchem den Demodulatoren 7 und 8 nur Farbartsignale der Art F- und dem Burst-Tor 10 («> Burstsignale B- zugeführt werden, liefert der Oszillator

12 das in Fig.4A dargestellte Signal S\. Gleichzeitig treten am Ausgangsanschluß 13 der Diodenschalteranordnung 4 Burstsignale B₊ auf, welche dem Burst-Tor 14 zugeführt werden. Der Oszillator 14 erzeugt dement- (>s sprechend das in Fig.4A dargestellte Signal S₂. Der Inverter 18 leitet aus diesem das Signal S« ab, das dem Demodulator 8 als Bezugsfarbträger zugeführt wird.

Fig.4 zeigt die demodulierten Komponenten des Farbartsignals F-, wobei die Signale Si und S» als Bezugsfarbträgersignale dienen. Die vorhandene Diodenschalteranordnung 4 ordnet die Polarität der Burstsignale selbsttätig derjenigen der Farbartsignale zu.

Fig.5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche oder gleich wirkende Schaltungsteile tragen dieselbe Bezeichnung wie bei der Schaltung gemäß Fig.2. Die in Fig.5 dargestellte Schaltung besitzt eine Verzögerungsschaltung 2, eine Schalteranordnung 4 und die Demodulatoren 7 und 8. Die Schalteranordnung 4 wird wieder durch das Flip-Flop 9 gesteuert. Sie kann in derselben Weise ausgebildet sein wie die gleichnamige Diodenschalteranordnung 4 in F i g. 2. Der Eingang des Burst-Tors 10 ist wieder mit dem Ausgangsanschluß 6 der Schalteranordnung 4 verbunden. Der Ausgang des Burst-Tor 10 steht mit dem Eingang des Generators 11 in Verbindung, welcher ein kontinuierliches periodisches Signal erzeugt. Der Eingang des anderen Burst-Gatters 14 ist wieder mit dem Ausgangsanschluß 13 der Schalteranordnung 4 verbunden. Sein Ausgang steht mit dem Eingang des Generators 16 in Verbindung. Die Generatoren 11 und 16 sind mit Oszillatoren 12 bzw. 17 verbunden. Die Ausgänge dieser Oszillatoren stehen mit den Eingangsanschlüssen einer Addierschaltung 25 in Verbindung, Außerdem ist der Ausgang des Oszillators 12 mit dem Demodulator 7 verbunden. Der Ausgang der Addierschaltung 25 ist mit einem Phaseninverter 26 verbunden der seinerseits mit dem Demodulator 8 in Verbindung steht und diesem sein Bezugsfarbträgersignal zuführt.

Im folgenden sei die Wirkungsweise der in Fig.5 dargestellten Schaltung erläutert: Die Schalteranordnung 4 liefert an die beiden Demodulatoren 7 und 8 ausschließlich entweder Farbartsignale F₊ oder F-. Es sei angenommen, daß diese Signale die Form F₊ haben Dementsprechend enthalten sie Burstsignale der Form B₊. Letztere passieren das Burst-Tor 10 und steuern der Generator 11, so daß dieser ein kontinuierliches periodisches Signal erzeugt, welches die gleiche Phasenlage hat wie das entsprechende Burstsignal. Dei Generator 11 steuert den Oszillator 12, der unter dieser Steuerwirkung ein Signal Si erzeugt, das dieselbe Phasenlage hat wie das betreffende Burstsignal. Dies isl in F i g. 6 und 7A dargestellt. Das Signal S, bildet das Bezugsfarbträgersignal für den Demodulator 7.

Die Farbartsignale, die in den gleichen Zeitabschnitten dem Burst-Tor 14 zugeführt werden, enthalten Burstsignale der form B-. Der Generator 16 erzeug! unter dem Einfluß dieser Burstsignale ein kontinuierliches periodisches Signal, das dieselbe Phasenlage besitzt, und steuert mit ihm den Oszillator 17. Diesel erzeugt ein Ausgangssignal S₂, das in F i g. 6 dargestelH ist und ebenfalls dieselbe Phasenlage besitzt wie die Burstsignale B-. Wenn dieses Signal S₂ und das Signal Si in der Addierschaltung 25 vektoriell addiert werden und die Vektorsumme in dem Phaseninverter 26 invertiert wird, ergibt sich ein resultierendes Signal &, das ir F i g. 6 und 7A dargestellt ist. Die Phase des Signals S entspricht derjenigen der für die Demodulation der Farbdifferenzkomponenten (En- E_Y)des Farbartsignals erforderlichen Demodulationsachse (F i g. 7 B).

Fig.8A und 8B zeigen die Signale, die sich dann ergeben, wenn die von der Schalteranordnung 4 an die Demodulatoren 7 und 8 und das Burst-Tor 10 gelieferter Farbartsignale die Form F- haben. Das von dem Oszillator 11 erzeugte Signal S₆, das den Bezugsfarb-

träger für den Demodulator 7 bildet, hat wieder die gleiche Gestalt wie bei der vorangehend beschriebenen Betriebsweise. Das von dem Burst-Tor IO gelieferte Burstsignal B- bewirkt indessen, daß das von dem Generator 11 erzeugte kontinuierliche periodische s Signal dieselbe Phasenlage hat wie das Burstsignal B-. Dementsprechend liefert auch der Oszillator 17 ein Bezugsfarbträgersignal mit dieser Phasenlage.

Da das Signal Si automatisch immer dieselbe Phasenlage besitzt wie das entsprechende Burstsignal, ι ο gegenüber der φο-Achse also um entweder 45° oder 135° phasenverschoben ist, besitzen die in F i g. 7 B bzw. 8B dargestellten demodulierten Komponenten in Abhängigkeit von dem von der Schalteranordnung 4 durchgeschalteten Farbartsignal F₊ bzw. F- stets die is zutreffende Richtung in dem Achsenkreuz. Das Signal

51 hat stets die richtige Orientierung ψο - y .

F i g. 9 zeigt eine Sichaltungsvariante, mittels derer auch das zur Demodulation der roten Farbdifferenzsi- ;o gnale erforderliche Bezugsfarbträgersignal automatisch in richtiger Phasenlage erzeugt wird. Die in Fig.9 dargestellte Schaltung besitzt zusätzlich zu der Schaltung gemäß Fig.5 einen Phaseninverter 27, der mit dem Ausgang des Oszillators 17 verbunden ist sowie eine weitere Addierschaltung 28, die mit dem Ausgang dieses Phaseninverters 27 sowie mit dem Oszillator 12 verbunden ist.

Die in F i g. 9 dargestellte Schaltung erzeugt — ähnlich wie die Schaltung nach F i g. 5 — ein Bezugsfarbträgersignal S₆ mit einer Phasenlage, die mit der (B-Y)-Achse zusammenfällt. Die Erzeugung dieses Signals ist unabhängig davon, welche Art von Farbartsignalen (F₊ oder F-^den Demodulatoren 7 und 8 zugeführt wird. Das Bezugsfarbträgersignal für den Demodulator 7 muß jedoch für die Farbartsignale F₊ die Phasenlage φο und für die Farbartsignale F_ die Phasenlage - φ₀ haben.

Falls die Schalteranordnung 4 den Demodulatoren 7 und 8 Farbartsignale der Form F₊ zuführt, erhält das Burst-Tor 14 Burstsignale der Form B-. Infolgedessen erzeugt der Oszillator 17 das in Fig. 1OA dargestellte Signal S2. Dieses wird in dem Phaseninverter 27 invertiert, so daß dieser das in Fig. 1OA dargestellte Signal S₃ erzeugt. Die Vektorsumme aus diesem Signal -i.s S₃ und dem korrespondierenden Signal Si liefert ein Bezugsfarbträgersignal S₇ mit der Phasenlage φ₀, welches die korrekte Phasenlage für die Demodulation der roten Farbdifferenzsignale in dem Demodulator 7 ist

Falls hingegen den Demodulatoren 7 und 8 Farbartsignale der Form F- zugeführt werden, liefert der Ausgangsanschluß 13 der Schalteranordnung 4 Farbartsignale F₊, aus welchen das Burst-Tor 14 Burstsignale B₊ separiert und dem Generator 16 ss zuführt. Infolgedessen liefert der Oszillator 17 Signale

5₂ mit der in Fig. 1OB dargestellten Phasenlage. Gleichzeitig erzeugt der Oszillator 12 Signale Si mit der in Fig. 1OB dargestellten Phasenlage. Wenn letztere zu den Ausgangssignalen S« des Phaseninverters 27 <><> hinzuaddiert werden, ergibt sich als Vektorsumme ein Signal S₈ mit der Phasenlage -φο· Diese Phasenlage entspricht der Modulationsachse für die in demDemodulator 7 zu demodulierende Farbartsignalkomponente. Da bei der in F i g. 8 dargestellten Schaltung sowohl das <>s dem Demodulator 7 als auch das dem Demodulator 8 zugeführte Bezugsfarbträgersignal die für die Demodulierung der entsprechenden Farbartsignalkomponenten korrekte Phasenlage besitzt, vereinfacht sich di< Ausbildung der Matrixschaltung 9.

Fig. 12 zeigt eine Schaltungsvariante, bei der du Ausgangssignale der Generatoren 11 und 16 nich unmittelbar den entsprechenden Oszillatoren zugeführ werden, sondern selektiv addiert werden. Die Ausgang« der Generatoren 11 und 16 sind unmittelbar mit einei Addierschaltung 25 verbunden. Der Ausgang diesel Addierschaltung 25 ist mit einem Oszillator 2i verbunden, der einen Phaseninverter 26 speist. Dei Ausgang des Phaseninverters 26 liefert das Bezugsfarb trägersignal für den Demodulator 8. Der Generator K ist außerdem mit dem Phaseninverter 27 verbunden, dei seinerseits mit einem Eingang der Addierschaltung 28 ir Verbindung steht. An den anderen Eingang diese: Addierschaltung 28 ist der Ausgang des Generators 11 angeschlossen. Der Ausgang der Addierschaltung 28 is mit einem Oszillator 30 verbunden, welcher da; Bezugsfarbträgersignal für den Demodulator 8 liefert Die Vektorsumme der Ausgangssignale der Generato ren 11 und 16 ergibt ein Signal, das die gleiche Phasenlage wie das in F i g. 6 dargestellte Signal S₅ hat Dieses Signal steuert den Oszillator 29, so daß dieser eir Ausgangssignal mit derselben Phasenlage liefert. Wenr dieses Ausgangssignal in dem Phaseninverter 2f invertiert wird, entsteht ein Bezugsfarbträgersignal, da; ebenfalls dieselbe Phasenlage hat wie das in Fig. t dargestellte Signal S₆ und liegt dementsprechend in dei

Achse φο - -y · Das Signa! S₆ eignet sich deshall

unmittelbar für die Demodulation der blauen Farbdiffe renzsignale. Wenn das Ausgangssignal des Generator: 16 in dem Phaseninverter 27 invertiert und in dei Addierschaltung 28 zu dem Ausgangssignal de: Generators 11 hinzuaddiert wird, entsteht ein Steuersi gnal, das entweder die Phasenlage des in Fig. 10/ dargestellten Signals S₇ oder aber die Phasenlage des ir Fig. 10B dargestellten Signals S₈ besitzt. Die tatsächli ehe Phasenlage hängt davon ab, ob das den Demodula toren 7 und 8 zugeführte Farbartsignal die Form F₁ oder aber die Form F- hat. Das Ausgangssignal dei Addierschaltung 28 steuert den Oszillator 30 in beider Fällen derart, daß sein Ausgangssignal die korrekt« Phasenlage besitzt, um dem Demodulator 7 al: Bezugsfarbträgersignal zu dienen.

In der vorangehenden Beschreibung wurde angenom men, daß das unverzögerte originale Farbartsignal um ein gegenüber diesem um die Dauer einer Zeil« verzögerte Farbartsignal wechselweise zu einen kontinuierlichen Farbartsignal zusammengesetzt wird dessen Komponenten ständig die gleiche relativ« Phasenlage besitzen. Es ist selbstverständlich aucl möglich, ein derartiges kontinuierliches Farbartsigna derart zusammenzusetzen, daß es aus jeweils einer Zeil* des originalen Farbartsignals und einem Signal besteht das um ein ungerades Vielfaches einer Zeilendaue verzögert ist. Die Erfindung ist außerdem nicht auf dii Erzeugung solcher Bezugsfarbträgersignale beschränk! die sich zur Demodulierung von Farbdifferenzkompo nenten eignen, die nach der (R-Y)-Achse bzw. de (B-K/Achse moduliert sind. Es ist vielmehr aucl möglich, Bezugsfarbträgersignale zu erzeugen, die siel zur Demodulierung von Farbartsignalen eignen, die zun Beispiel entsprechend dem NTSC-Farbfernsehsysten mit den Modulationsachsen /und Qmoduliert sind.

Abschließend seien noch einmal die Vorteile de Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung kurz erläu tert: Trotz der einfachen Schaltungsstruktur ergibt siel

ie Verringerung der Bildqualität. Die bei dem chen PAL-Dekodiersystem bei Phasenstörungen xetenden Farbsättigungsuntarschiede, die bei verchsweise großen Phassnfehlern visuell erkennbar 1, werden bei der Schaltungsanordnung gemäß der indung vermieden. Die in Fig. 13 und 14 dargestell-Vektordiagramme veranschaulichen dieses.

Hierzu 6 Blau Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Dekodierung eines aus Leuchtdichtesignal, Farbartsignal und Farbsynchronsignalen (Burstsignalen) zusammengesetzten PAL-Farbbildsignals, in welchem die beiden Farbartsignal-Komponenten des Farbartsignals in Quadraturamplitudenmodulation einem gemeinsamen Farbträger aufmoduliert sind und die Phasenlage der Burstsignale und die Modulationsachse der ersten Farbartsignal-Komponente periodisch von Zeilenintervall zu Zeilenintervall umgeschaltet werden, mit einer Verzögerungsschaltung zur Verzögerung des Farbartsignals um eine vorbestimmte einem ungeradzahligen Vielfachen der Zeilendauer entsprechende Zeitspanne, ferner mit einer Schalteranordnung, mittels derer verzögerte und unverzögerte Farbartsignal-Komponenten abwechselnd durchschaltbar sind, derart, daß an einem Ausgang der Schalteranordnung ein ausgewähltes kontinuierliches Farbartsignal auftritt, in welchem die erste Farbartsignal-Komponente in jedem Zeilenintervall die gleiche relative Phasenlage besitzt, mit einem ersten und einem zweiten mit dem Ausgang der Schalteranordnung verbundenen Modulator zur Demodulierung des ausgewählten kontinuierlichen Farbartsignals, ferner mit einer ersten und einer zweiten je eine Burstsignal-Torschaltung sowie eine mit dieser verbundene Oszillatorschaltung umfassenden Generatorschaltung zur Erzeugung zweier Farbbezugsträger, die zur Demodulierung des Farbartsignals und zur Wiedergewinnung der ersten und zweiten Farbartsignal-Komponenten je einem der Demodulatoren zugeführt werden und die in ihrer Phasenlage durch die Burstsignale steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (4) in an sich bekannter Weise als ein mit einem zweiten Ausgang (13) versehener Doppelumschalter ausgebildet ist, daß ihr erster Ausgang (6) mit der ersten Burstsignal-Torschaltung (10) verbunden ist und ihr die in dem ausgewählten kontinuierlichen Farbartsignal (F₊ oder F_) enthaltenen Burstsignale konstanter Phasenlage zuführt und daß der zweite Ausgang (13) der Schalteranordnung (4) mit der zweiten Burstsignal-Torschaltung (14) verbunden ist und dieser Burstsignale zuführt, die eine gegenüber der Phasenlage der ersten Burstsignale verschobene, untereinander jedoch ebenfalls konstante Phasenlage besitzen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (3) und der zweite (5) Eingang der Schalteranordnung (4) von Zeilenintervall zu Zeilenintervall abwechselnd mit dem ersten Ausgang (6) verbunden sind und so an diesem das kontinuierliche Farbartsignal erzeugen, daß der zweite (5) und der erste (3) Eingang zeilenweise abwechselnd mit dem zweiten Ausgang (13) verbunden sind und damit der zweiten Burstsignal-Torschaltung (114) die Burstsignale zweiter Art zuführen, und daß der erste Eingang (3) dann mit dem ersten Ausgang (6) verbunden ist, wenn der zweite Eingang (5) mit dem zweiten Ausgang (13) verbunden ist und umgekehrt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zweite Oszillatorschaltung (16, 17) und den zweiten Demodulator (8) ein Phaseninverter (18) eingefügt ist, durch welchen die Polarität des dem zweiten Demodulator (8) zugeführten Farbbezugsträgers gegenüber der Polarität der in dem ausgewählten kontinuierlichen Farbartsignal enthaltenen Burstsignale umgekehrt wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Addierschaltung (25) vorgesehen ist, mittels derer der erste und der zweite Farbbezugsträger zu

ίο einem dritten Farbbezugsträger zusammengesetzt werden, dessen Phasenlage zwischen der Phase des ersten und der des zweiten Farbbezugsträgers liegt, und daß der erste Farbbezugsträger dem ersten Demodulator (7) und der dritte Farbbezugsträger dem zweiten Demodulator (8) zugeführt werden (F ig. 5).

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Addierschaltung (25) und dem zweiten Demodulator (8) ein Phaseninverter (26) eingefügt ist

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Ausgang der zweiten Oszillatorschaltung (16, 17) verbundener zweiter Phaseninverter (27) sowie eine mit dem Ausgang der ersten Oszillatorschaltung (11,12) und mit dem Ausgang des zweiten Phaseninverters (27) verbundene zweite Addierschaltung (28) vorgesehen ist, mittels derer die Ausgangssignale der ersten Oszillatorschaltung (11,

12) und des zweiten Phaseninverters (27) addiert werden, und daß der Ausgang der zweiten Addierschaltung (28) mit dem ersten Demodulator (7) verbunden ist, derart, daß der erste Farbbezugsträger dem ersten Demodulator mit einer Phasenlage zugeführt wird, die der korrekten Phasenlage für die Demodulation der entsprechenden Farbsignal-Komponenten entspricht (F i g. 9).

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der ersten Oszillatorschaltung (29) mit dem Ausgang der ersten Addierschaltung (25) und ihr Ausgang mit dem Eingang des Phaseninverters (26) verbunden ist, derart, daß die erste Oszillatorschaltung (29) durch das Ausgangssignal der ersten Addierschaltung (25) steuerbar ist, und daß der Eingang der zweiten Oszillatorschaltung (30) mit dem Ausgang der zweiten Addierschaltung (28) und ihr Ausgang mit dem Eingang des ersten Demodulators (7) verbunden ist, derart, daß die zweite Oszillatorschaltung

(30) durch das Ausgangssignal der zweiten Addierschaltung (28) gesteuert wird (F i g. 12).