DE2541268C3 - Schaltungsanordnung zur Umcodierung eines Farbvideosignalgemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umcodierang eines ersten Farbvideosignalgemische:, einer nominalen Zeilenfrequenz, dessen Farbkomponenten in Form von Seitenbändern eines Farbträgers einer ersten Frequenz in einen Teil des von den Leuchtdichiekomponenten eingenommenen F equeiizbandes eingeschaltelt sind, in ein zweites Videosignalgemisch, in dem die Farbsignalkomponenten in Form von Seitenbändern eines Farbträgers einer zweiten Frequenz enthalten sind, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

In der US-PS 38 72 498 ist ein Codeformat für ein Farbsignal beschrieben, bei welchem eine Farbsignalkomponente in Form eines modulierten Hilfsträger im mittleren Teil des Bandes eines breiterbandigen Leuchtdichtesignals verschachtelt untergebracht ist. Ein auf diese Weise codiertes Videosignal, welches als »Signal mit eingebettetem Hilfsträger« bezeichnet werden kann, läßt sich dadurch bilden, daß man die Leuchtdichtekomponenten zumindest in demjenigen Bereich des Frequenzspeklrums, wo die Farbkomponenten eingefügt werden sollen, einer ersten Karrmfilterung unterwirft. Durch Kammfilterung dieses Bereichs des Leuchtd'-htesignals können bei denjenigen Frequenzen des Signalspektrums, die ungeradzahligeri Vielfachen der halben Horizontal- oder Zeilenfrequeriz entsprechen, Lücken oder Nullstellen für die Einfügung eines zugehörigen Farbsignals gebildet werden. In ähnlicher Weise können die Farbsignalkomponenten einer derartigen Kammfilterung unterworfen werden, daß in diesem Signalspektrum bei Frequenzen, die dem geradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequen/ entsprechen, Lücken oder Nullstellen geschaffen werden. Die kammgefillerten Tarb- und Leuchtdichtesignale können dann zu einem Signalgemisch vereinigt werden, in v. elchem die Farbsignalkomponenten innerhalb des durchzulassenden Spektrums der Leuchtdichtekomponenten und mit diesen verschachtelt liegen.

D'e vorstehend beschriebene Codierungsart eignet sich besonders zur Informationsspeicherung auf Bildplatten, und zwar aus Gründen, die in der obenerwähnten USA-Patentschrift dargelegt sind. Zur Wiedergabe von Bildplatten, welche die Videoaufzeichnung in einem Format mit eingebetteten Hilfsträger enthalten, gibt es ein System, welches die Kapazität zwischen einem Abtaster und einer Plattenaufzeichnung fühlt, um die in einer Spiralrolle der Platte eingeprägte Videoinformation wiederzugewinnen. Bei solchen Systemen ist die Videoinformation in Form geometrischer Änderungen in der auf der Plattenoberfläche befindlichen Spiralrille aufuezeichnet. Die Plalte'soberfläche kann ein leitendes Material enthalten, ivelches mit einer dünnen Schicht eines dielektrischen Materials überzogen ist. Eine am Abtaster befindliche Metallelektrode wirkt mit dem leitenden Material und der dielektrischen Schicht derart

ί zusammen, daß eine elektrische Kapazität, d. h. ein Kondensator, gebildet wird. Die Kapazitätsschwankungen, die infolge der dem aufgezeichneten Signal entsprechenden Geometrieänderungen in der Spiralrille auftreten, werden gefühlt und decodiert, um ein der

ίο Videoinformation entsprechendes Ausgangssignal zu erhalten. Eine ausführliche Beschreibung eines kapazitiven Bildplattensystems befindet sich in der USA-Patentschrift 38 42 194.

Es kann der Wunsch bestehen, ein Abspielgerät für

ii Bildplatten mit einem gewöhnlichen Fernsehempfänger oder mit einem Fernsehmonitor zu koppeln, der die nach der üblichen Norm arbeitenden Fernsehschaltungen enthält. In beiden Fällen ist es wünschenswert, die Videoinformation in einer solchen Form bereitzustellen,

.'» daß sie mittels der gewöhnlichen Fernsehschaltungen leicht decooiert werden kann. Um solche Videosignale zu erhalten, muß die mit eingebeultem Hilfsträger codierte Information, wie sie vom Biloplattenspieler geliefert wird, in ein anderes Format umgesetzt werden,

r> etwa in das übliche NTSC-Format. Nach Umsetzur 3 des Videosignals in ein Standard-Format kann das Signal in den Standard-Fernsehschaltungen decodiert werden. Aus einem mit eingebettetem Hilfsträger codierten Signal läßt sich ein NTSC-Signal erhalten, indem man

in die Farbinformation aus dem vom Leuchtdichtesignal belegten Teil des Bandes herausnimmt und es dann in der Form von Seitenbändern eines relativ niederfrequenten Hilfsträger in Seitenbänder eines mit beispielsweise 3,58MHz schwingenden Hilfsträger umsetzt.

i'i worauf es wieder mit den Leuchtdichtekomponenten zusammengefügt werden kann. Obwohl das resultierende Signal nicht genau der NTSC-Norm entspricht, isi es dieser Norm jedoch ähnlich genug, um leicht in einem Standard-Fernsehempfänger decodiert werden zu kön-

4D nen. Ein System zur Umsetzung eines mit eingebettetem Hilfsträger codierten Signals in ein NTSC-Signal ist in der I JSA-Patentschrift 38 72 497 beschrieben.

Signal-Transcoder von der in der USA-Patentschrift 38 72 497 beschriebenen Art setzen mit eingebettetem

r. Hilfsträger codierte Signale in NTSC-Signalei m, indem sie aus dem mit eingebettetem Hilfsträger versehenen Signalgemisch zunächst ein karnmgefiltertes Farbsignal bilden. Dieses kammgefilterte Farbsignal wird dann von dem mit eingebetteten Hilfsträger versehenen Signalge-

ii) misch subtrahiert, um ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal zu erhalten, welches im wesentlichen frei von Farbsignalkomponei.ien ist. Die Komponenten des Leuchtdichtesignals und des Farbsignals werden dann derart neu miteinander vereinigt, daß die Farbsignal-

Ii komponenten um eine neue Hilfsträgerfrequenz von. beispielsweise 3,58MHz und die Leuchtdichtesigralkomponenten um eine Basisbandfrequenz gelegen sind. Bei Systemen, in denen ein kammgefilterles Leuchtdichtesignal durch Subtraktion eines kammgefilterten

"· Farbsignals von C¹^m mit eingebetteten Hilfsträger codierten Signalgemisch gebildet wird, gibt es jedoch ein Problem. Es kann nämlich vorkommen, daß unerwünschte Verschiebungen oder Verzögerungen in den vom kammgefilterten Farbsignal durchlaufenen . Schaltungsanordnungen zu einer nicht ganz fehlerfreien Phasenbeziehung zwischen dem Leuchldichteanteil des Videosignalgemisches und den Farbsignalen führt. Wenn die Phasenbeziehung zwischen diesen beiden

Signalen nicht genau ist, dann werden die Farbsignale nicht richtig aus dem Signalgemisch entfernt, so daß ein Leuchtdichtesignal übrig bleibt, welches noch unerwünschte Farbinformation enthält. Phasenverschiebungen und geringe Verzögerungen in den dem kammgefilterten Farbsignal zugeordneten Schaltungen können durch Drift von Bauteilen verursacht werden. Eine solche Drift kann ihre Ursache in der Alterung von Bauteilen oder in Temperatureinflüssen haben. Wenn die Bauteile im Weg des kämmgefilterten Färbsignals in ihren Kenngrößen so weit auswandern, daß hierdurch eine Verzögerung von 23 Nanosekunden eingeführt wird, dann kann ein Phasenfehler von etwa 30% auftreten. Irgendwelche Phasenfehler zwischen dem kammgefillerten Farbsignal und dem mit eingebettetem !Hilfsträger versehenen Signalgemisch können die durch die Subtraktion bewirkte Auslöschung des Farbsignals im Signalgemisch unvollständig machen. Eine ungenügende Lmiefurüukuiig lief FarusigiiäikuiiipuMenieii im !Leuchtdichtesignal führt zur Bildung von Punkten oder Flecken im wiedergegebenen Bild, womit die Qualität des Bildes verschlechtert wird. Um dieses Problem der 'Bauteilauswanderung oder Drift zu überwinden, wäre Seine Einrichtung zweckmäßig, welche die kammgefilteriten Leuchtdichte- und Farbkomponenten gewinnt, ohne eine dieser Komponenten aus einem Signalgemisch zur Gewinnung der anderen Komponente substrahieren zu müssen.

Es ist ferner erwünscht, ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal zu erhalten, welches über seine gesamte Bandbreite eine relativ flache Frequenzkurve hat Bei einigen der bekannten Systeme ist eine Leuchtdichtesignalkomponente mit relativ flacher Frequenzkurve schwer zu erreichen, und zwar wegen der Art und Weise, in der Signale zur Bildung dieser Komponente addiert und subtrahiert werden. Leuchtdichtesignalkomponenten mit einer ungleichmäßigen Frequenzkurve über ihre Bandbreite können dazu führen, daß der Fernsehmonitor in unbefriedigender Weise auf das Videosignal anspricht Ein solches unbefriedigendes Ansprechen äußert sich beim resultierenden Fernsehbild darin, daß Obergängen von schwarz nach weiß helle weiße Bereiche folgen. Es ist daher erwünscht, eine kammgefilterte Leuchtdichtesignalkomponente mit einer relativ flachen Frequenzkurve über die Bandbreite des Leuchtdichtesignais zu erhalten. Diese und andere erwünschte Merkmale sollten natürlich in einer einfachen, wirtschaftlichen und für die Massenfabrikation geeigneten Weise erreicht werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also dar.), eine Umcodierschaltung für Femsehsignale zu schaffen, bei der keine Substraktion kammgefilterter Signalkomponenten erforderlich ist und welche außerdem eine relativ flache Frequenzkurve des Leuchtdichtebandes ergibt

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst, während Weiterbildungen der Erfindung in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

Bei der Erfindung handelt es sich um ganz neue Maßnahmen zur Umcodierung von Fernsehsignalen, welche die Verwendung einer Verzögerungseinrichtung geringerer Bandbreite erlauben, ohne daß eine Verschlechterung der Vertikafauflösung oder Verzerrungen des Leuchtdichtesignals in Kauf genommen werden müßten. Dies ist möglich, indem man eine solche schmalbandigere Verzögerungseinrichtung zusammen verwendet mn einer Frequenzbanddämpfung um eine "requenz herum, Welche der Summe der Trägerfrequenz und der Eingangsfarbträgerfrequenz entspricht. Dieser neue und für die Praxis vorteilhafte Gedanke ist dem Stand der Technik gemäß DE-OS 23 19 768 nicht zu entnehmen. Dort wird nämlich im Gegensatz zur Erfindung eine breitbandige Verzögerungseinrichtung verwendet, und außerdem erfolgt keine Überlagerung der Modulation des Signals vor der Kammfilterüng, wie es bei der Erfindung der Fall ist. Gemäß Fig.7 dieser Lileraturstelle wird zwar eine schmalbandigc Verzögerungseinrichtung benutzt, jedoch erfolgt vor der Kammfilterüng keine Banddämpfung, wie dies bei der Erfindung der Fall ist. Außerdem wird das Leuchtdichlesignal durch eine Subtrahierung der kammgefiltprten Signalanteile abgeleitet Das gleiche gilt auch für die ältere DE-OS 23 23 974. Eine solche Subtrahierung kann Jedoch Phasenprobleme mit sich bringen, welche durch die Erfindung vermieden werden

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt teilweise in Blockform und teilweise im Detail den Schaltplatn eines Videoplatlenspieler und eines erfindungsgemäßen Codeumsetzers,

Fig.2a bis 2e zeigen Durchlaßkennlinien der in F- ig. 1 dargestellten Apparatur, wobei der kreuzschraffierte Bereich in jeder Figur denjenigen Teil darstellt, in welchem sich Leuchtdichte- und Farbkomponenten Oberlippen.

In der Apparatur nach Fig. 1 ist ein Bildplattenspieler 10 mit einem Abtastarm 12 dazu ausersehen, die auf einer zugehöriger* Bildplatte 14 auszeichnete Information abzufühlen. Die vom Plattenspieler 10 kommenden Signale werden einer Verarbeitlngsschaltung 16 zugeführt, die daraus ein Videosignalgemisch gewinnt und dieses Gemisch einem Modulator 18 zuführt. Das von der Verarbeitungsschaltung 16 gelieferte Videosignalgemisch hat Leuchtdichtekomponenten im Basisband und damit verschachtelte Farbkomponenten in Form von Seitenbändern eines bei etwa 1,53 MHz schwingenden modulierten Hilfsträgers. Ein spannungsgesteuerter Oszillator 20 mit einer Nennfrequenz von 5,11 MHz liefert ein Signal an den Modulator 18, wo es mit dem Signalgemisch gemischt wird. Der Modulator 18 kann ein einfachsymmetrischer Modulator (einseitig symmetrischer Gegentaktmodulator) sein, bei welchem der Videoeingangsteil symmetrisch ist Durch Verwendung eines symmetrischen oder Gegentaktmodulators ist im Modulatorausgangssignal die Basisband-Videomodulationskomponente im wesentlichen eliminiert Der spannungsgesteuerle Oszillator 20 ist so ausgelegt daß er den Modulator 18 im Zerhackerstil steuert. Ein im Zerhackerstil arbeitender Modulator ist deswegen zweckmäßig, weil hierdurch Intermoduiationsprodukte zwischen dem Farbträger und dem Signal des spannungsgesteuerten Oszillators auf ein akzeptierbares Maß vermindert werden. Die vom Modulator 18 gelieferten Signale durchlaufen ein Tiefpaßfilter 22, welches das erste Modulationsprodukt des Modulators 18 durchläßt und alle anderen Signale höherer Frequenz dämpft Ein Verstärker 24 empfängt die vom Tiefpaßfilter 22 dnrchgelassenen Signale und gibt sie nach Verstärkung auf ein Bandpaßfilter 26. Das Filter 26 hat einen auf die Frequenz 3,58 MHz zentrierten Durchlaßbereich, die mit der Stelle des Farbhilfsträgers des angelegten Signals zusammenfällt Eine Torschaltung 28, die von Horizontalsynchronsignalen aus der Verarbeitungsschaltung 16 angesteuert wird, ertastet die Farbsynchronimpulse, die in den vom Bandpaßfilter

26 durchgelassenen Signalen enthalten sind. Die von der Torschaltung 28 gelieferten Signale werden auf einen Phasendetektor 30 gegeben, so sie phasenmäßig mit Signalen aus einem 3,58 MHz-Kristalloszillator 32 Verglichen werden. Das daraufhin am Ausgang des Phasendetektors 30 erhaltene Phasenfehlersignal wird durch ein Tiefpaßfilter 34 gesendet, um nur das Diffe//-nzsignal zwischen den von der Torschaltung 28 und vom Oszillator 32 gelieferten Signalen durchzulassen. Die vom Filter 34 kommenden Signale werden dann auf den späriiiungsgesteuerten Oszillator "20 gegeben, um die Ausgangsfrequenz dieses Oszillators zu steuern.

Die vom Verstärker 24 gelieferten Signale werden außerdem auf eine Bandsperre (Kerbfilter) 36 gegeben. Dieses Filter 36 dämpft solche Signale, di^ um eine Frequenz von 6,64 MHz zentriert sind und besteht aus einer Parallelschaltung einer Induktivität 38 und eines Kondensators 40. Dem Ausgang des Filters 36 ist ein Vsrzo^srUw^srietzwsrk risch^esch⁰^*¹** hpctphpnrl au*, einer Induktivität 42, einem Kondensator 44 und einem Widerstand 45. Die vom Filter 36 gelieferten und dann vom genannten Verzögerungsnetzwerk verzögerten Signale werden über einen Summierwiderstand 46 auf einen Eingang eines Summierverstärkers 48 gegeben.

Eine Verzögerungsleitung 58 empfängt über einen Widerstand 50 Signale vom Verstärker 24 und teilt diesen Signalen eine Verzögerung von etwa 63,5 Mikrosekunden mit. Eine quer zu den Eingangsklemmen der Verzögerungsleitung 58 geschaltete Induktivität 60 sorgt für die richtige Anpassung der Eingangsimpedanz. In är.ilicher Weise liegt eine Parallelschaltung aus einer Induktivität 62 und einem Widerstand 63 quer zu den Ausgangsklemmen der Verzögerungsleitung 58, um deren Ausgangsimpedanz anzupassen. Die von der Verzögerungsleitung 58 gelieferten Signale werden über einen Widerstand 67 von einem Pufferverstärker 65 empfangen. Dieser ist ausgangsseitig über einem Widerstand 69 mit einer Eingangsklemme eines Differentialverstärkers 70 verbunden. Eine zweite Eingangsklemme des Differentialverstärkers 70 erhält über einen Widerstand 72 Signale vom Ausgang des Verstärkers 24. Der Ausgang des Pufferverstärkers 65 ist außerdem über eine zweite Bandsperre 74 mit dem Summierverstärker 58 verbunden. Die Bandsperre 74 besteht aus der Parallelschaltung eines Kondensators 78 und einer Induktivität 76 im Nebenschluß mit dem Widerstand 68 gebildeten Wirkwiderstand. Die Bandsperre 74 dämpft Signale um die Frequenz 5,11 MHz und sorgt für den gewünschten Frequenzgang der dem Summierverstärker 48 zugeführten verzögerten Signa-Ie.

Der Ausgang des Verstärkers 48 ist über einen Kondensator 88 mit einem HQllkurvendetektor 89 Verbunden. Dieser Detektor besteht aus einem Transformator 90, der mit zwei Dioden 92 und 94, die zwischen die Ausgangsklemmen des Transformators 70 und einen gemeinsamen Punkt angeschlossen sind, eine Vollweggleichrichteranordnung bildet Die am gemeinsamen Anschluß der Diode 92 und 94 erhaltenen gleichgerichteten Signale werden auf ein Tiefpaßfilter gegeben, welches aus einer Serieninduktivität 98 und zwei Kondensatoren 100 und 102 in ίΤ-SchaItung besteht Der Ausgang des Hüllkurvendetektors 89 führt zu einer Verzögerungsleitung 104. Quer zu den Ausgangsklemmen der Verzögerungsleitung 104 ist ein Widerstand 108 geschähet, um eine Impedanzanpassung für diese Leitung zu erreichen. Die vom Ausgang der Verzögerungsleitung 104 kommenden Signale wefden über einen Kondensator 10β auf einen Entzerrungskreis 110 gegeben, der aus einem Serien^ widerstand 112 und einem quer dazugeschalteten Kondensator 116 besteht. Ein Äddierwiderstand 118 koppelt die vom Entzefferkreis 110 kommenden Signale auf eine Eingangsklemme eines Ausgangs- oder Endverstärkers 82. Der Verstärker 82 empfängt außerdem Signale vom Differenzverstärker 70 und vereinigt sie mit den über den Widerstand il8 empfangenen Signalen,

Zwischen dem Differenzverstärker 70 und dem Ausgangsverstärker 82 liegt ein Bandpaßfilter 80. Dieses Filter 80 enthält einen Transformator 86 mit einer auf Resonanz mit einem Parallelkondensator 87 abstimmbaren Primärwicklung sowie mit einer Sekundärwicklung, die in Resonanz mit einem Kondensator 50, der mit einem Widersland 52 gekoppelt ist, abstimmbar ist. Eine aus einem Widerstand 84 und Rinrm Kondensator 54 bestehende RC-SerienschaltunE koppelt den Ausgang des Filters 80 mit dem Eingang des Verstärkers 82.

Die Ausgangssignale des Verstärkers 82 werden auf einen Modulator 120 gegeben, worin sie einen HF-Träger, welcher der Frequenz zumindest eines Fernsehkanals entspricht, modulieren. Das modulierte HF-Signal vom Modulator 120 wird daraufhin einem Fernsehempfänger 122 zugeführt, um die vom Bildplattenspieler 10 gewonnene Information wiederzugeben.

Beim Betrieb der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung werden die auf der Bildplatte 14 eingeprägten Signale mit Hilfe des Abtastarms 12 und der Verarbeitungsschaltung 16 decodiert. Die von der Verarbeitungsschaltung 16 gelieferten Signale bilden ein Signalgemisch mit eingebettetem Hilfsträger. Dieses Signalgemisch enthält ein breitbandiges Leuchtdichtesignal mit einer Bandbreite von etwa 3MHz und ein schmalbandiges Farbsignal von etwa 0,4 MHz, welches in Form von Seitenbändern eines modulierten unterdrückten Hilfsträgers von 1,53MHz vorliegt. Die Fig. 2a zeigt die Durchlaßkennlinie am Ausgang der Schaltung 16, wobei die kreuzschraffierte Fläche den sowohl vom Leuchtdichte- als auch vom Farbsignal eingenommenen Bereich darstellt. Das Farbsignal entspricht insoweit dem NTSC-Farbsignal, als es aus der Summe zweier um 90° zueinander versetzter Hilfsträgerphasen (Quadratur-Hilfsträger) besteht, deren eine mit dem Rot-Differenzsignal (R- Y) und deren andere mit dem Blau-Differenzsignal (B-y) amplitudenmoduliert ist Das mit eingebettetem Hilfsträger ausgestattete Signalgemisch enthält ferner Farbsynchronsignle in Form von Stößen einer Bezugsschwingung, die während der Horizontalaustastintervalle mit der Frequenz des eingebetteten Hilfsträgers (1,53 MHz) auftreten.

Diese Bezugs-Schwingimpulse entsprechen mit Ausnahme ihrer Frequenz und der Anzahl der Schwingungsperioden den Synchronimpulsen der NTSC-Norm.

In der eingangs erwähnten USA-Patentschrift 38 72 498 ist ausgeführt, daß bei der Wiedergabe von Bildplatten aus den verschiedensten Gründen unerwünschte Schwankungen in der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Abtaster und der Plattenrille auftreten können, die zu ungewollten Schwankungen der wiedergewonnenen Signalfrequenzen führen. Daher kann es vorkommen, daß das mit eingebettetem Hilfsträger ausgestattete Signalgemisch einem »Zittern« unterworfen ist d. h, daß sich seine Frequenzen

um die eigentlich zu erwartenden Stellen im Frequenzspektrum schnell hin- und herverschieben.

Das Zittern des von der Verarbeitungsschaltung 16 kommenden Videosignals wird zweckmäßigerweise ausgeregelt, damit die verschachtelten Leuchtdichte^ und Farbsignale sauber getrennt werden. Um das Maß dieses Zitterns zu verringern, kann man sich einer mechanischen Regelungseinrichtung bedienen, die im Sinne einer Streckung des Abtastarms wirkt. Bei einer Bauart eines solchen mechanischen Armstrecksystems wird die körperliche Lage des am Abtastarm befindlichen Abtasters synchron mit dem Zittern des wiedergewonnenen Signals längs der Aufzeichnungsrille verschoben. Ein solcher Armstrecker ist in der USA-Patentschrift 3711641 beschrieben. Durch gesteuerte Armstreckung kann zwar das Signalzittern im gewissen • Maß vermindert werden, jedoch läßt sich hiermit keine ausreichende Signalstabilität erzielen, um die verschachtelten Leuchtdichte- und Farbsignalkomponenten des Videosignals sauber voneinander zu trennen. Um die Stabilität der Signale zu verbessern, wird das von der Schaltung 16 gelieferte Videosignal im Modulator 18 mit dem vom spannungsgesteuerten 5,11-MHz-Oszillator erzeugten Signal überlagert, wobei dieses Überlagerungssignal dazu gebracht wird, ebenfalls und im Gleichklang mit einer bestimmten Komponente im Videosignal zu zittern. Diese spezielle Signalkomponente, auf die das gesamte Videosignal stabilisiert wird, ist der Farbbezugs-Schwingimpuls, d. h. der sogenannte Farbsynchonimpuls oder »Burst«. Auf diese Weise werden zumindest die Komponenten des resultierenden umgesetzten Farbsignals (die nunmehr einem zitternden 5,11-MHz-Träger zugeordnet sind), im wesentlichen zitterfrei. Die vom Modulator 18 gelieferten Signale durchlaufen ein Tiefpaßfilter 22 und einen Verstärker 24. Das Filter 22 hat einen Durchlaßbereich von etwa 8 MHz, so daß das frequenzumgesetzte Videosignal hindurchtreten kann. Die Frequenzkurve am Ausgang des Filters 22 ist in F i g. 2b dargestellt.

Das umgesetzte Videosignal hat obere und untere Seitenbandteile, deren jeder Leuchtdichtekomponenten mit zugeordneten verschachtelten Farbkomponenten enthält. Im unteren Seitenbandteil des umgesetzten Videosignals befindet sich das mit Farbhilfsträgerfrequenz schwingende Farbsynchronsignal, welches im Basisbandsignal bei 1,53 MHz lag und nun durch das 5,11 -MHz-Trägersignal auf 3,58 MHz verlegt ist (vgl. den kreuzschraffierten Bereich in Fig.2b). Durch Messung der Phase dieses verlegten oder umgesetzten Hiifsträgersignals und Vergleich dieser Phase mit derjenigen eines von einem Bezugsoszillator gelieferten Signals kann man ein für das Zittern charakteristisches Fehlersignal erhalten, um den spannungsgesteuerten 5,11-MHz-Oszillator zu steuern. Zur Gewinnung eines passenden Fehlersignals wird ein Bandpaßfilter 26 mit einer Mittenfrequenz von 3,58 MHz verwendet, um das mit dem frequenzumgesetzten Hilfsträger schwingende Farbsynchronsignal auf die Torschaltung 28 zu geben. Dieses »Burst«-Tor 28" läßt die umgesetzten Hilfsträgerschwingungen unter Steuerung durch von der Verarbeitungsschaltung 16 gelieferte Farbsynchronsignale durch, um sie auf einen Phasendetektor 30 zu geben. Der Phasendetektor 30 vergleicht dieses Farbsynchronsignal mit dem Signal eines 3,58-MHz-KristalIoszillators und liefert Ausgangssignale, die der Summe und der Differenz der beiden verglichenen Signale entsprechen. Ein Tiefpaßfilter 34 läßt nur die Differenzsignale (Fehlersignale) aus dem Detektor 30 an den spafinungsgesieuerten Oszillator 20 durch, um dessin Ausgangsfrequenz in einem solchen Sinne zu verschieben, daß die besagten Fehlersignale verschwinden. Das »zitternde« 5,11-MHz-Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 20 überlagert sich im Modulator 18 mit dem Videosignalgemisch, um ein umgesetztes Videosignal zu liefern, welches um einen Träger der Nennfrequenz 5,11 MHz liegt.

Die am Ausgang des Verstärkers 24 erscheinenden

ίο frequenzümgesetzten Signale durchlaufen einen ersten Signalweg, der die Bandsperre 36 enthält, und einen zweiten Signalweg, der die Verzögerungsleitung 58 enthält, die über die Bandsperre 36 laufenden Signale werden um eine Frequenz von 6,64 MHz herum

is gedämpft. Diese Frequenz von 6,64 MHz entspricht der Stelle des Farbhilfsträgers im oberen Seitenband des frequenzumgesetzten Videosignals. Die Notwendigkeit der Dämpfung des Farbsignals im oberen Seilenband wird weiter unten in Verbindung mit der Beschreibung

2ö der Bildung eines Leuchtdichtesignais deutlich.

Die zur Verzögerungsleitung 58 gegebenen Signale werden dort um etwa 63,5 Mikrosekunden verzögert (d. h. um die Zeit 1 H= die Zeit einer horizontalen Abtastzeile) und erfahren in dieser Verzögerungsleitung eine Bandbegrenzung auf eine 3-db-Bandbreite von etwa 2,8 MHz bis 5,5 MHz. Die Frequenzkurve am Ausgang der Verzögerungsleitung 58 ist in Fig.2d dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Verzögerungsleitung mit einem relativ schmalen Durchlaßbereich wie die Verzögerungsleitung 58 weit wirtschaftlicher erworben werden kann als das breitbandige Gegenstück in anderen Transcodersystemen.

Die am Ausgang der Verzögerungsleitung 58 gelieferten Signale haben Farbkomponenten, die im wesentlichen um 180° gegenüber den Farbkomponenten der vom Verstärker 24 gelieferten unverzögerten Signale phasenversetzt sind, sowie Leuchtdichtekomponenten, die mit denjenigen in den unverzögerten Signalen im wesentlichen phasengleich sind. Diese verzögerten Videosignale mit ihren phasenversetzten Farbkomponenten können dazu verwendet werden, die Leuchtdichte- und die Farbkomponente.i aus dem unverzögerten Videosignalgemisch herauszuziehen.

Zur Bildung eines Signals, welches nur Leuchtdichtekomponenten enthält, werden die am Ausgang der Verzögerungsleitung 58 erscheinenden verzögerten Signale durch die Bandsperre 74 gesendet Diese Bandsperre 74 ist ein um eine Frequenz von etwa 5,11 MHz zentriertes Kerbfilter. Dieses Kerbfilter dämpft wirksam Frequenzen im Bereich von 5,11 MHz, so daß die von ihm gelieferten Signale im wesentlichen nur dem unteren Seitenband des frequenzumgesetzten Videosignalgemischs entsprechen, d. h. dem Band von 2,8 MHz bis 5,11 MHz. Die F i g. 2e zeigt die Frequenzkurve, am Ausgang des Filters 74, d.h. den dort wirksamen Durchlaßbereich. Die vom Ausgang des Filters 74 erhaltenen verzögerten Signale addieren sich am Verbindungspunkt der Widerstände 46 und 68 mit den unverzögerten Signalen, die von der Bandsperre 36 durchgelassen worden sind. Wenn die verzögerten und unverzögerten Signale addiert werden, dann verstärken sich die phasengleichen Komponenten (Leuchtdichtekomponenten), während sich die gegenphasigen Komponenten (Farbkomponenten) auslöschen. Da die Farbkompone.iten des verzögerten Signals (Signale innerhalb des kreuzschraffierten Bereichs der F i g. 2e) hauptsächlich im unteren Seitenband dieses Signals zur Verfügung stehen, erfolgt die Auslöschung der Färb-

komponenten im unverzögerten Signal hauptsächlich im entsprechenden unteren Seitenbandteil. Die Farbkomponenten im oberen Seitenbandteil des unventögerten Signals werden durch die als Kerbfilter ausgebildete Bandsperre 36 gedämpft, deren Mittevifrequenz bei 6,64MHz liegt. Die Fig.2c zeigt die Durchlaßfrequenzkurve am Ausgang des Filters 36. Die resultierenden Signale am Ausgang des Verstärkers 48 sind daher im wesentlichen frei von Farbsignalkomponenten.

Vertikale Details im aufgezeichneten Bild werden durch Signale wiedergegeben, die etwa im Dereich der ersten 400KHz des Basis-Band-Videosignals liegen. Diese für vertikale Details verantwortlichen Signale haben gleiche Phasenlage wie die Farbkomponenten und werden daher beim Durchgang durch die 1-H-Verzögerungsleitung 58 in ihrer Phase umgekehrt. Um nun eine Auslöschung der Vertikaldetail-Signale am summierenden Verbindungspunkt der Widerstände 46 und 4S zu verhindern, ist das Filter 74 vorgesehen, zu Dieses Filter hat einen Sperrbereich mit einer Mittenfrequenz von 5,11 MHz und einem 3-db-Punkt entsprechend einer gewünschten Bandbreite für die Vertikaldetail-Signale, d. h. 400 KHz von der Mittenfrequenz. Die Vertikaldetail-Bandbreite ist in Fig.2e mit dem Buchstaben »f« bezeichnet. Durch Filterung des verzögerten Signals um den Bereich der gewünschten ■ Vertikaldetails wird verhindert, daß die Vertikaldetails im unverzögerten Signal (am Summierungspunkt der Widerstände 46 und 48) ausgelöscht werden. Der 5-db-Punkt der Bandsperre 36 wird in einer entsprechenden Weise zum Filter 74 eingestellt, um auf jeder Seite des 5,11-MHz-Trägers den gewünschten Durchlaßbereich für Vertikaldetail-Signale zu erhalten (vgl. Bandbreite »f« in F i g. 2c).

Der Verstärker 48 verstärkt die an seinem Eingang summierten Signale und gibt sie dann auf den Detektor 89. Der Detektor 89 ist als Vollweggleichrichter ausgelegt, um sowohl die positiven als auch die negativen Spitzenwerte des angelegten Signals zu ertasten. Diese Erfassungsmethode ermöglicht ein Abfragen der Videoinformation mit im wesentlichen der doppelten Trägerfrequenz, d.h. mit 10,22MHz. Ein Tiefpaßfilter, welches aus den Kondensatoren 100, 102 und aus der Induktivität 98 besteht und eine Grenzfrequenz von etwa 4 MHz hat, dämpft die 10,2-MHz-Abfragefrequenz nach der Signalerfassung. Das am Ausgang des Detektors 89 erscheinende resultierende Signal ist ein Basisband-Leuchtdichtesignal, welches im wesentlichen frei von Farbsignalkomponenten ist.

In ähnlicher Weise wie dieses Leuchtdichtesignal wird ein von Leuchtdichtekomponenten im wesentlichen freies Farbsignal gebildet Aus der Verzögerungsleitung 58 kommende Signale werden von den zum Eingang des Verstärkers 70 gegebenen unverzögerten Videosignalen substrahiert Durch Subtraktion des aus der Verzögerungsleitung 58 kommenden verzögerten Signals von dem aus dem Verstärker 24 kommenden unverzögerten Signalgemisch werden die Leuchtdichtekomponenten im unteren Seitenbandteil des unverzögerten Signals ausgelöscht, während sich die Farbkomponenten im unteren Seitenbandteil addieren. Um ein Ausgangssignal zu erhalten, welches im wesentlichen nur aus Farbkomponenten besteht, ist es zweckmäßig, die bei der Subtraktion nicht ausgelöschten Leuchtdlichtekomponenten im resultierenden Signal zu dämpfen. Zur Dämpfung dieser nicht ausgelöschten Leuchtdichtekomponenten ist eir Bandpaßfilter 80 vorgeseher, Welches einen sich von 3 bis 4 MHz erstreckenden Durchlaßbereich hat. Die am Ausgang dieses Bandpaßfilters 80 erscheinenden Signale enthalten im wesentlichen nur Farbsignalkomponenten eines Hilfsträgers der gewünschten Frequenz von 3,58 MHz. Durc^ Kombination des im Detektor 89 gleichgerichteten oder demodulierten Leuchtdichtesignals mit dem vom Filter 80 kommenden Farbsignal erhält man ein Videosignalgemisch der NTSC-Norm. Damit die Leuchtdichte- und die Farbkomponenten in richtiger Phasenbeziehung miteinander kombiniert werden, ist eine Verzögerungsleitung 104 eingefügt. Diese Verzögerungsleitung 1104 liegt am Ausgang des Detektors 89 und teilt den Leuchtdichtekomponenten eine gewünschte Verzögerung mit. Im Weg des Leuchtdichtesignals liegt ferner ein Entzerrungskreis 110, um die Vorverzerrung zu kompensieren, die dieses Signal während des Aufzeichnungsvorgangs erfahren hat. Die am Ausgang des Eiiizerruiigskiciscs 100 erscheinenden Signale werden in einem Summierverstärker 82 mit den Farbsignalkomponenten addiert. Die im Verstärker 82 kombinierten Leuchtdichte- und Farbkomponenten bilden ein Videosignalgemisch mit einer relativ gleichförmigen Frrquenzkurve. Die relative Gleichförmigkeit der Frequenzkurve des Signalgemischs ist die Folge der Eigenschaften der verzögerten und unverzögerten Signale.

Das Basisband-Leuchtdichtesignal wird nämlich durch Addition der verzögerten und unverzögerten Signale gebildet, die das Filter 74 bzw. das Filter 36 durchlaufen haben und anschließend vereinigt durch den Detektor 89 gelaufen sind. Die Übertragungsl'requenzgänge oder Durchlaßfrequenzkurven, denen das verzögerte und das unverzögerte Signal jeweils unterworfen worden ist, sind in der F i g. 2e bzw. 2c dargestellt. Zur Erläuterung eines Beispiels sei angenommen, daß das vom Verstärker 24 gelieferte umgesetzte Videosignal eine über den Frequenzbereich von 2 bis 8 MHz gleichfö.-mige Energieverteilung hat. Dann haben die am Ausgang des Filters 36 erscheinenden Signale ein Spektrum, welches im wesentlichen der in Fig.2c dargestellten Frequenzkurve entspricht. Wenn dieses Signal allein durch den Detektor 89 gesendet wird, dann ist das resultierende gleichgerichtete oder demodulierte Signal gleichförmig, mit Ausnahme einer 6-db-Kerbe oder Minimumstelle im Bereich um 1,53 MHz. Diese Kerbe rührt daher, daß im dazu entsprechenden oberen Seitenbandteil um 6,64 MHz die Signalenergie fehlt. Durch Addition des vom Filter 74 kommenden Signals, welches in seinem Spektrum der Frequenzkurve nach F i g. 2e entspricht mit dem vom Filter 36 kommenden Signal wird die vorstehend genannte 6-db-Kerbe selektiv entfernt. Das resultierende Leuchtdichtesignal hat daher eine relativ gleichmäßige Frequenzkurve, d. h. die Übertragungsfunktion oder der Frequenzgang für dieses Signal ist relativ gleichmäßig. Das am Ausgang des Verstärkers 82 gelieferte Videosignalgemisch wird auf einen Modulator 120 gegeben, der so ausgelegt ist, daß er ein Ausgangssignal liefert welches frequenzmäßig mindestens einem üblichen Fernsehkanal entspricht Die von einer Bildplatte abgenommenen und in Form eines mit eingebettetem Hilfsträger ausgestattetem Signalgemisches vorliegenden Signale können also in ein der NTSC-Norm entsprechendes Format umgesetzt werden und mit einer HF-Trägerfrequenz einem handelsüblichen Fernsehempfänger zugeführt werden.

Hierzu 2 Llatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umcodierung eines ersten Farbvideosignalgemisches einer nominalen Zeilenfrequenz, dessen Farbkomponenten in Form von Seitenbändern eines Farbträgnrs einer ersten Frequenz in einen Teil des von den Leuchtdichtekomponenten eingenommenen Frequenzbandes eingeschachtelt sind, in ein zweites Videosignalgemisch, in dem die Farbsignalkomponenien in Form von Seitenbändern eines Farbträgers einer zweiten Frequenz enthalten sind, mit einer Eingangsschaltung, der das erste Videosignalgemisch zugeführt wird, mit einem Frequenzumsetzer, welcher die Frequenzanteile des ersten Videosignalgemisches so transformiert, daß seine Farbträgerfrequenz derjenigen des zweiten Farbträgers entspricht und welcher einen Amplitudenmodulator zur Modulation einer Schwingung einer dritten Frequenz mit dem Ausgangssignal der Eingangsschaltung enthält, und an welchen schließlich eine Filterschaltung und eine Verzögerungseinrichtung, deren Verzögerungszeil einer Periode der nominalen Zeilenfrequenz entspricht, angeschlossen sind, ferner mit einem ersten Kammfilter zur Ableitung eines von Farbsignalkomponenten im wesentlichen freien Leuchtdichtesignals und mit einem zweiten Kammfilter, welche» aus den vom Frequenzumsetzer und der Verzögerungseinrichtung gelieferten Signalen ein frequenztransformiertes Farbsignal erzeugt, das im wesentlichen frei von Leuchtdichtekomponenten ist, und mit einer Signalkombinationsschaltung, welches aus den von den beiden Kammfiltern gelieferten Signalen das zweite FarbvideoMgnalgunisch bildet, d a · durch gekennzeichnet, da3 das Filter ein Bandsperrfilter (36) ist. welches as frequenztransformierte Signal um eine der Summe der ersten und der dritten Frequenz entsprechenden Frequenz dämpft, daß die Übertragungsbandbreite der Verzögerungseinrichtung (58) kleiner als die Bandbreite der Leuchtdichtekomponente, aber größer al> diejenige der Farbkomponente ist und die zweite Frequenz einschließt, und daß die von dem Bandsperrfilter (36) und der Verzögerungseinrich tung (58) gelieferten Signale dem ersten Kammfilter (48) zugeführt werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !.dadurch gekennzeichnet, daß das Bandsperrfilter (36) ein Kerbfilter ist, dessen maximale Dämpfung bei det der Summe der ersten und der dritten Frequenz entsprechenden Frequenz(5,11 MHz) liegt.

1. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kammfilter (46, 48, 68) einen Addierverstärker zur Zusammenfassung der von dem Bandsperrfilter (36) und der Verzöge rungseinrichtung (58) gelieferten Signale enthält.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kammfilter (70, 80) einen Differenzverstärker zur Umkehrung und Addierung des verzögerten Signals gegenüber und zu dem unver/ögerten Signal enthält.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kammfilter einen Detektor (89) zur Umsetzung des Ausgangssignals des Addierverstärkers (46, 48, 68) in ein Basisband enthält.

6.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Verzögerungseinrichtung (58) und das erste Kammfilier (46, 48, 68) ein weiteres Bandsperrfilter (74) zur Dämpfung der oberhalb der dritten Frequenz liegenden Signale eingefügt ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das das erste Bandsperrfilter (36) bildende Kerbfilter eine Sperrkennlinie hat, die einen bestimmten Dämpfungsgrad bei einer Frequenz hat, die um einen vorbestimmten Frequenzabstand oberhalb der dritten Frequenz liegt, uwd daß das zweite Bandsperrfilter (74) ein Kerbfilter mit einer Dämpfungscharakteristik ist, bei dem der vorbestimmte Dämpfungsgrad bei einer Frequenz liegt, die mit im wesentlichen dem gleichen

is vorbestimmten Frequenzabstand unterhalb der dritten Frequenz liegt

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Frequenzabstand im wesentlichen 4 kHz und der vorbertimmte Dämpfungsgrad 3 Dezibel bclrägL

9.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch eine Aufnahmeschaltung (16) für ein Videosignalgemisch, das ejn Leuchtdichtesignal relativ großer Bandbreite und ein Farbsignal relativ kleiner Bandbrteite, von dem Komponenten mit Komponenten des Leuchtdichtesignals in einem vorgegebenen Frequenzband verschachtelt sind, durch eine Überlajerungsschaltung (18) zur Überlagerung des aufgenommenen Bildsignalgemisches

so mit Schwingungen einer ersten Frequenz zur Bildung eines zweiten Signals, das einen Träger der ersten Frequenz, dessen obere und untere Seitenbänder mit dem Videosignal moduliert sind, enthält, durch eine mit der Überlagerungsschaltung (18)

ji gekoppelte Verzögerungsschaltung (58), welche dem zweiten Signal eine vorbestimmte Verzögerung erteilt, die im wesentlichen einer Periode der Zeilenfrequenz des Videosignalgemisches enlspricht, durch eine Farbsignalbildungsschaltung (70).

welche ein innerhalb eines gegenüber dem vorgegebenen Frequenzband verschobenen Frequenzband liegendes Farbsignal bildet, das ir.i wesentlichen frei von Leuchtdichtesignalkomponenten ist. und welche ein Kammfilter (zweites Kammfilter 69, 70, 72)

η aufweist, das eine Verein'gungsschaltung (70) für die Ausgangssignale der Überlagerungsschaltung (18) und der Verzögerungseinrichtung (58) enthält, durch ein mit der Überlagerungsschallung (18) gekoppeltes erstes Filter (36) zur Dämpfung von Komponen-

Ίη ten des zweiten Signals, deren Frequenzen in die Grenzen des Bereichs des unteren Seitenbandes fallen, das von den verschachlellen Farbsignalkomponcnlen eingenommen wird, gegenüber Komponenten des zweiten Signals, die bei der ersten

Yi Frequenz in das untere Seitenband und in andere Bereiche des oberen Scilenbandes fallen, durch ein mit der Verzögerungseinrichtung (58) gekoppeltes zweites Filier (74) /ur Dämpfung von .Signalkomponenten, die frequenzmäßig in einen relativ schmalen.

mi um die erste Frequenz herum liegenden Bereich der Seilenbänder liegt, durch eine Leuchtdichtesignalbil dungsschaltung, die ein von Farbsignalkomponenten im wesentlichen freies Lcuchtdichtesignal bildet Und ein Kammfilter (erstes Kammfilter 46, 48, 68) mit r einer Vereinigungsschaltung (68) für die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Filters (36 bzw. 74) und einen Detektor (98), dem das Ausgangssignal des ersten Kammfilters zugeführt wird, enthält, und

durch eine Kombinierongsschaltung (82) zur Zusammenfassung der Ausgangssignale des zweiten Kammfilters (69, 70, 72) und des Detektors (89) zu einem Ausgangsvideosignalgemisch, dessen Leuchtdichte- und Farbsignalkomponenten frequenzmäßig so weit auseinanderliegen, daß sie sich nicht überlappen.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (58) für die Trägerkomponente des 7weiten Signals und mindestens den größeren Anteil des sich an die erste Frequenz anschließenden unteren Seitenbandes, nicht dagegen für das obere Seitenband, durchlässig ist