DK145959B - Styrekobling for en pal-farvefjernsynsomsaetter - Google Patents

Description

i 145959

Opfindelsen angår en styrekobling for en PAL-farvefjernsyns-omsætter, som ved hjælp af et linieforsinkelseskredsløb og et første af styrekoblingen styret, linieperiodisk omkoblingskredsløb frembringer et modificeret farveinformations-5 signal, hvor der skiftevis udnyttes hveranden . af de originale farveinformationssignalkomponenter og disses i forsinkelseskredsløbet forsinkede gentagelser.

I PAL-systemet omfatter et sammensat farvefjernsynssignal to farvesignalkomponenter, sædvanligvis som farvedifferens-10 signaler, der indeholder farveinformation, og som samtidigt bliver indkodet ved tværfaseamplitudemodulation med undertrykt bærebølge på en farve-underbærebølge inden for videofrekvensbåndet, idet fasen af modulationsaksen for den ene af farvesignalkomponenterne bliver vendt 180° for hver li-15 nieperiode. Dvs. farvefjernsynssignalet ifølge PAL-systemet har to forskellige svingningstyper skiftevis i på hinanden følgende linieperioder.

Til afkodning af et sådant sammensat farvefjernsynssignal har der tidligere været foreslået forskellige systemer, f.eks.

20 det såkaldte simple PAL-system og standard-PAL-systemet.

Disse almindelige systemer afkoder imidlertid PAL-signalerne med forringet kvalitet af det gengivne billede eller stærk forøgelse af systemets komplicerede natur til følge.

Beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 6612/70 omhandler 25 et nyt system til afkodning af PAL-signalerne på en sådan måde, at nogle af begrænsningerne ved de eksisterende PAL-afkodningssystemer undgås. Det nævnte nye system er teoretisk også i stand til at modtage signaler, der er udsendt enten efter PAL-systemet eller efter det såkaldte NTSC-system, selv 30 om de aktuelle, i disse to fjernsynssystemer anvendte farve-underbærebølgefrekvenser gør det vanskeligt at drage fordel af denne sidstnævnte egenskab.

Dette kendte afkodningssystem omfatter et arrangement med om-koblingskredsløb og dertil forbundne forsinkelsesmidler til 145959 2 at modtage det indkommende farveinformationssignal. Dette farveinformationssignal overføres først direkte til demodulatorer i én linies tidsinterval, og derefter overføres den samme information forsinket én linies tidsinterval af for-5 sinkelsesmidlerne atter gennem omkoblingskredsløbet til demodulatorerne i den næste linies tidsinterval. Den farveinformation, der udsendes af fjernsynsstationen under det andet linieinterval, udnyttes ikke af modtageren. Det signal, der udsendes under det tredié linieinterval, går uden for-10 sinkelse til demodulatorerne og gentages i forsinket form under den fjerde linies tidsinterval. Resultatet er, at farveinformationssignalet, i hvilket begge modulationsakser for to farvesignalkomponenter holdes i fast indbyrdes faseforhold under alle linieintervallerne, modtages og tilføres demodu-15 latorerne. I dette tilfælde er det nødvendigt, at faserne af de to modulationsakser i det farveinformationssignal, der tilføres demodulatorerne, for korrekt demodulation henholdsvis har de samme faser som faserne af de tilsvarende referen-ce-underbærebølgesignaler, som kommer fra en lokaloscillator, 20 der er fasestyret i forhold til et i det sammensatte farvefjernsynssignal indeholdt farvesynkroniseringssignal og anvendes til demodulation af de to farvesignalkomponenter. En af måderne til at opnå dette er at detektere faserne af modulationsakserne for farveinformationssignalet, med andre ord, 25 at detektere typen af farveinformationssignalet og at styre omkoblingskredsløbet, der er forbundet til at modtage det indkommende farveinformationssignal, således at der overføres farveinformationssignalet med den rigtige type til demodulatoren, eller at styre fasen af reference-underbærebølgesigna-30 let fra lokaloscillatoren.

Det i overensstemmelse med PAL-systemet udsendte farveinformationssignal indeholder et farvesynkroniseringssignal,' som indtager to fasestillinger skiftevis forskudt 90° i forhold til hinanden for hvert linieinterval. Disse to synkroniserings-35 faser forekommer skiftevis i overensstemmelse med fasen af den ene modulationsakse, som vendes 180° for hver linieperiode.

3 U5959 I PAL-systemet er farvesynkroniseringssignalerne i to på hinanden følgende linieintervaller, som ovenfor nævnt, fase-forskudt 90°, men der er en slukkeperiode for farvesynkroni-seringssignalet, der dækker f.eks. ni linieintervaller, ved 5 hver overgang mellem på hinanden følgende delbilleder. Slukkeperioden 'for farve^nkroniseringssignalet består af en lodret synkroniseringssignalperiode, der dækker to og et halvt linieinterval i begyndelsen af hvert delbillede samt udligningsimpulsperioder før og efter denne. I farvefjernsyns-10 modtageren anvendes farvesynkroniseringssignalet til styring af fasen for en reference-underbærebølge til farvedemodula-tion. Por at undgå dårlig indflydelse fra udeblivelsen af farvesynkroniseringssignalet i slukkeperioden bringes et sidste farvesynkroniseringssignal i ét delbillede umiddel-15 bart før slukkeperioden og et første farvesynkroniseringssignal i ét delbillede umiddelbart efter slukkeperioden i samme fase, og dette medfører, at de sidste og de første far-vesynkroniseringssignaler i hvert delbillede alle er i samme fase. Dette kaldes almindeligvis et farvesynkroniseringsarran-20 gement i PAL-signalet. Fasen af farvesynkroniseringssignalet svarer til fasen af den af de to modulationsakser i farveinformationssignalet, som vendes 180° for hver linieperiode. Farveinformationssignalerne i de linieintervaller, i hvilke det første og det sidste farvesynkroniseringssignal i de re-25 spektive delbilleder findes, er således alle af samme type. Endvidere bliver placeringen af slukkeperioden for farvesyn-kroniseringen forskudt i forhold til begyndelsen af hvert delbillede efter hinanden i en periode på fire delbilleder.

Det første og det sidste farvesynkroniseringssignal i hvert 30 delbillede er følgelig af samme fase, men deres placeringer forskydes periodisk i forhold til hinanden i perioder på fire delbilleder.

Den foreliggende opfindelse er en videreudvikling af det nævnte kendte arrangement, og formålet er at tilvejebringe en styre-35 kobling, der på simpel måde sikrer, at det til demodulation af farveinformationssignalerne tilførte reference-underbære- 145959 4 bølgesignal altid har den rigtige fase i forhold til det modificerede farveinformationssignal.

Dette opnås med styrekoblingen ifølge opfindelsen/ der er ejendommelig ved, at den holder omkoblingskredsløbet i en 5 første koblingstilstand i det mindste ved slutningen af far-vesynkroniseringsslukkeperioden,og ved optræden af det første efterfølgende farvesynkroniseringssignal kobler det om i en anden koblingstilstand.

Opfindelsen udnytter således den kendsgerning, at farveinfor-10 mationssignalet i den linieperiode, i hvilken det første farvesynkroniseringssignal i hvert delbillede optræder, altid er af en forudbestemt type, således at demodulatoren altid får tilført et farveinformationssignal med rigtigt faseforhold til reference-underbærebølgesignalet, hvis fasen af 15 underbærebølgesignalet vælges til at være sammenfaldende med fasen af farveinformationssignalet af denne forudbestemte type.

Dette kanf.eks. ske ved, at en indgang af omkoblingskredsløbet er forbundet med forsinkelseskredsløbet, og at der fra 20 omkoblingskredsløbets udgang skiftevis i hver linieperiode med undtagelse af linieperioderne i farvesynkroniserings-slukkeperioden afgives hver farveinformationskomponent på indgangene.

Andre fordelagtige udførelsesformer for styrekoblingen ifølge 25 opfindelsen er angivet i krav 3 og 4.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 og 2 viser vektordiagrammer til forklaring af PAL-farvefjernsynssignalet, 30 fig. 3 kurvediagrammer til forklaring af det samme signal, fig. 4 blokdiagram af et udførelseseksempel for opfindelsen og fig. 5 kurvediagrammer til forklaring af eksemplet i fig. 4.

5 145959 PAL-farvefjernsynssystemets særpræg ligger i faseforholdet mellem de to farvedifferenssignaler, der er moduleret på en fælles underbærebølge til dannelse af farveinformationssignalet. Dette faseforhold er vist i fig. 1. En af farve-5 informationskomponenterne, E -Ev, indeholder information vedrørende blå komponenter i fjernsynsbilledet. Den anden,

Er-Ey, indeholder information hørende til røde komponenter.

Begge disse farveinformationskomponenter er moduleret på den samme bærebølge, eller nærmere betegnet den samme under-10 bærebølge, men modulationen udføres særskilt og på en sådan måde, at i et givet tidsinterval svarende til én linie n i farvefjernsynsbilledet moduleres farveinformationskomponenten ER-Ey på bærebølgen med en modulationsakse af fasen λ . I det samme tidsinterval moduleres den anden farvein- ψο 15 formationskomponent E -E„ på bærebølgen med en modulations-

7Γ O Y

akse af fasen Φ0—Det er derfor, farveinformationskomponenten (Εη-Εν)„, der repræsenterer blå information i det givne linieinterval n, er vist som en vandret pil, og den røde farveinformationskomponent (E -E.J i det samme linie-20 interval n er vist som en lodret pil. Vektorsummen af disse to farveinformationskomponenter giver et resulterende signal F , som er en kompleks spænding, der kan bestemmes af udtrykket: (EB-Ey)n + j(ER-Ey)n·

Faseforholdet for den følgende linie n+1 er også vist i 25 fig. 1. I dette tilfælde moduleres farveinformationskomponenten Eg-Εγ på bærebølgen også med modulationsaksen med fasen Φ0~^, og følgelig er farveinformationskomponenten (E -E.,) for linien n+1 vist i samme retning som kompo-nenten (ΕΏ-Εν) . Farveinformationskomnonenten Ε0-Εν module-30 res imidlertid i overensstemmelse med PAL-systemet på bærebølgen med en modulationsakse med en fase Φ0~π (=-<t>0) / dvs. fasevendt i forhold til den forudgående linie n, og derfor er farveinformationskomponenten (ER-Ey)n+^ for linien n+1 vist i modsat retning af komponenten (ER-Ey)n· Signalet 35 Fn+i kan derfor bestemmes af udtrykket (Eg-Ey)n+^-j(ER-Ey)n+1·

Farveinformationssignalet omfatter et farvesynkroniserings-signal, der indtager forskellige faser i de to signaler 6 145959

Fn og Fn+1‘ DvS* SOm vist * fig* 2' fasen af farvesynkro-niseringssignalet i signalet Fn er 45° forud for fasen φβ, hvilket er vist som B+, og fasen af farvesynkroni-seringssignalet i signalet Fn+^ er 45° bagud for fasen 5 φο~ ir(= -φο), hvilket er vist som B-.

Fig. 3 viser dele af på hinanden følgende delbilleder i PAL-signalet méd slukkeperioderne for farvesynkroniserings-signalerne samt tilstødende dele dertil. I det viste PAL-signal består ét billede af 625 linieperioder, og signalet 10 indeholder ved overgangsdelen mellem på hinanden følgende delbilleder en slukkeperiode Ββ for farvesynkroniserings-signalet på ni linieintervaller (9H), som består af en periode med et lodret synkroniseringssignal Vg, der i begyndelsen af hvert delbillede fremkommer i to og et halvt li-15 nieinterval (2,5H), og af perioder med forudgående og efterfølgende udligningsimpulser og E^, der kommer henholdsvis før og efter det lodrette synkroniseringssignal Vg. Slukkeperioden Ββ for farvesynkroniseringssignalet forskydes trinvis i tid i de fire delbilleder, og i det femte del-20 billede vender den atter tilbage til placeringen i det første delbillede. Slukkeperioden Bg for farvesynkroniseringssignalet forskydes nemlig over en periode på fire delbilleder. Det første farvesynkroniseringssignal i hvert delbillede umiddelbart efter slukkeperioden Bg er et farve-25 synkroniseringssignal B+, som altid er 135° forud i fase i forhold til aksen B-Y, som antydet ved en opadgående pil, og det sidste farvesynkroniseringssignal umiddelbart før slukkeperioden B„ er også et farvesynkroniseringssignal B+, p _ som ligeledes er 135° forud i fase i forhold til aksen B-Y.

30 Slukkeperioden Ββ efterfølges nemlig altid af et liniesignal, i det følgende benævnt som et plusliniesignal, som i en vandret slukkeperiode indeholder farvesynkroniseringssignalet B+ med fasen 45° forud for aksen Φ0, og i hvilket fasen af modulationsaksen for det røde farvedifferenssig-35 nal er φο· Plusliniesignalet efterfølges af et liniesignal, i det efterfølgende benævnt som et minusliniesignal, som indeholder et farvesynkroniseringssignal B-, hvis fase er 45° bagud for aksen -φβ, og i hvilket liniesignal fasen for 7 145959 modulationsaksen i det røde farvedifferenssignal er -φ .

Derefter følger plus- og minusliniesignalerne skiftevis efter hinanden. Som det fremgår af fig. 3, forskydes følgelig placeringen af det første farvesynkroniseringssignal 5 B+ i forhold til det lodrette synkroniseringssignal Vg periodisk over en periode på fire delbilleder. Tallene i fig. 3 angiver linienummeret i hvert billede.

Fig. 4 viser et eksempel på omsættersysternet ifølge opfindelsen. Henvisningstallet 1 betegner en båndpas-forstær-10 ker, af hvilken farveinformationssignalet udskilles fra det sammensatte farvefjernsynssignal. Det af båndpas-for-stærkeren 1 udskilte farveinformationssignal tilføres direkte en indgangsklemme 9a på et omkoblingskredsløb 9 og samtidig en anden indgangsklemme 9b gennem et forsinkelses-15 led 10, af hvilket farveinformationssignalet forsinkes for hver vandret linieperiode. Omkoblingskredsløbet 9 kobles skiftevis om for hver vandret linieperiode, som forklaret senere, af skiftesignaler fra udgangsklemmer 11a og 11b på et bistabilt multivibratorkredsløb 11, som omstyres for 20 hver vandret linieperiode, og udgangssignalet fra omkoblingskredsløbet 9 tilføres demodulatorer 2 og 3. Skiftende liniers farveinformationssignaler bliver derfor to gange hver tilført demodulatorerne 2 og 3, nemlig farveinformationssignalet fra kun pluslinien eller minuslinien.

25 Farveinformationssignalet fra båndpas-forstærkeren 1 tilføres endvidere et åbningskredsløb 4, hvorfra der skiftevis afledes farvesynkroniseringssignalerne B+ og B- i plus-og minusliniesignalerne. Farvesynkroniseringssignalerne B+ og B- tilføres en bærebølgegenerator 5 med krystal til 30 frembringelse af et bærebølgesignal med en fase sammenfaldende med aksen -(B-Y) midt imellem signalerne B+ og B-, og det således opnåede bærebølgesignal bliver gennem en fasevender 6 tilført en lokaloscillator 7 for derfra at aflede et reference-underbærebølgesignal med en fase sam-35 menfaldende med aksen B-Y, dvs. Φ0~2' som tilføres ^en ene demodulator 2. Det fra lokaloscillatoren 7 afledte referen- 8 145959 ce-underbærebølgesignal tilføres endvidere den anden demodulator 3 gennem et 90°-faseforskydningskredsløb 8. Udgangssiden af åbningskredsløbet 4 er gennem et ensretterkredsløb 14 og et differentiationskredsløb 15 forbundet til basis 5 i en transistor 16. Mellem en strømforsyningsklemme 17 og stel er forbundet en serieforbindelse af en modstand 18 og en kondensator 19. En diode 20 er forbundet mellem kol-lektoren på transistoren 16 og forbindelsespunktet mellem modstanden 18 og kondensatoren 19, og dette forbindelses-10 punkt er gennem en kondensator 21 forbundet til basis på en transistor 22. Endvidere er en diode 23 forbundet mellem kollektoren på transistoren 22 og den ene udgangsklemme 11a på multivibratoren 11. Multivibratoren 11 tilføres f.eks. et vandretliniesignal som triggersignal.

15 De i fig. 5A viste farvesynkroniseringssignaler B+ og B-, som afledes fra åbningskredsløbet 4, ensrettes således af ensretterkredsløbet 14, og derfra afgives et ensrettet udgangssignal Sjy som vist i fig. 5B. Det ensrettede udgangssignal differentieres af differentiationskredsløbet 15 20 til frembringelse af en differentieret impuls S2 på samme tidspunkter som farvesynkroniserignssignalerne B+ og B-, som vist i fig. 5C, og den differentierede impuls S2 tilføres basis på transistoren 16. Denne transistor 16 har en sådan forspænding, at den er ledende, selv om impulsen S2 25 ikke tilføres, men når impulsen S2 tilføres, går der en stor strøm mellem dens kollektor og emitter, og på dette tidspunkt bliver dens kollektorpotential minimum, således at der på kollektoren frembringes et signal S^, som vist i fig. 5D. Når impulsen S2 ikke tilføres, oplades konden-30 satoren 19 gradvis til spændingen på strømforsyningsklemmen 17, men når impulsen S2 optræder, aflades den på kondensatoren oplagrede ladning gennem dioden 20 og kollektoren og emitteren på transistoren 16. Følgelig opstår der i forbindelsespunktet mellem modstanden 18 og kondensa-35 toren 19 en signalspænding S^, som vist i fig. 5E, og denne spænding tilføres basis på transistoren 22 gennem kondensatoren 21. Da impulsen S2 ikke optræder i farvesynkro-niserings-slukkeperioden Ββ, dækkende 9H, aftager sig- 9 145959 nalet S3 gradvis, og følgelig stiger signalspændingen S4 gradvis i farvesynkroniserings-slukkeperioden Ββ, og til tiden t^ når signalspændingen en forudbestemt værdi, ved hvilken transistoren 22 bliver ledende. Kollektor-5 potentialet på transistoren 22 mindskes fra strømforsyningsspændingen i det væsentlige til stelpotentiale til tiden t^ i farvesynkroniserings-slukkeperioden Ββ. Signalspændingen S4 holdes endvidere stor nok til at holde transistoren 22 ledende, indtil det første farvesynkroniserings-10 signal i delbilledet efter farvesynkroniseringsslukkeperi-oden optræder til tiden t2, således at transistoren 22 holdes ledende og dens kollektorpotential i sin mindskede tilstand indtil slutningen af farvesynkroniserings-slukke-perioden B_. Selv om multivibratoren 11 er i en vilkårlig 15 tilstand før tiden t1, holdes den følgelig fra tiden t^ i farvesynkroniserings-slukkeperioden Ββ til tiden tj i en sådan tilstand, at potentialet på den ene udgangsklemme 11a i det væsentlige holdes på stelpotentiale gennem dioden 23, dvs. i en sådan forudbestemt tilstand, at den ene 20 transistor 25 er ledende og den anden transistor 26 ikke-ledende. I denne periode holdes omkoblingskredsløbet følgelig i en sådan tilstand, at dioden 12 er ikke-ledende og dioden 13 ledende.

Når det første farvesynkroniseringssignal B+ optræder til 25 tiden t2 efter farvesynkroniserings-slukkeperioden Ββ, sænkes signalspændingen S4 og blokerer transistoren 22, som forklaret ovenfor, således at multivibratoren 11 af vand-ret-linieimpulsen 24 bringes i en sådan tilstand, at den ene transistor 25 er ikke-ledende og den anden transistor 30 26 ledende, hvorved omkoblingskredsløbet 9 ændrer sin til stand til ledende diode 12 og ikke-ledende diode 13. Følgelig bliver det indkommende farveinformationssignal i den vandrette linieperiode, hvor det første farvesynkroniseringssignal B+ optræder efter farvesynkroniserings-sluk-35 keperioden Ββ, direkte tilført demodulatorerne 2 og 3. Ved modtagning af det næste farvesynkroniseringssignal B- skifter multivibratoren 11 og ændrer omkoblingskredsløbet 9 til den tilstand, hvor dioden 12 er ikke-ledende og dioden 145959 ίο 13 ledende. Dette medfører, at udgangssignalet fra forsinkelsesleddet 10 i den vandrette linieperiode med farve-synkroniseringssignalet B- tilføres demodulatorerne 2 og 3, hvorefter de samme operationer gentager sig. Ved modtagning 5 af plusliniesignalet bringes således multivibratoren 11 i den tilstand, hvor transistoren 26 bliver ledende, og omkoblingskredsløbet 9 i den tilstand, hvor dioden 12 bliver ledende. Plusliniesignalet bliver følgelig direkte tilført demodulatorerne 2 og 3. Ved modtagning af minuslinie-10 signalet ændres multivibratoren 11 derimod til den tilstand, hvor transistoren 25 bliver ledende, og omkoblingskredsløbet 9 til den tilstand, hvor dioden 13 bliver ledende. Derfor tilføres demodulatorerne 2 og 3 plusliniesignalet fra den foregående, vandrette linieperiode, som afle-15 des fra forsinkelsesleddet 10. Minusliniesignalet bliver nemlig erstattet af plusliniesignalet fra den foregående, vandrette linieperiode, og demodulatorerne 2 og 3 tilføres altid plusliniesignalet. Følgelig bliver der altid tilført demodulatorerne 2 og 3 reference-underbærebølgesignalet med 20 fast fase, som forklaret ovenfor, således at et bestemt signal, der skal demoduleres, altid demoduleres med under-bærebølgesignalet af forudbestemt fase for til enhver tid fra demodulatorerne 2 og 3 at afgive forudbestemte, demo-dulerede farvesignaler.

25 £)et er også muligt at tilføre demodulatorerne 2 og 3 minus-liniesignalet ved at gøre virkemåden af omkoblingskredsløbet 9 modsat. I dette tilfælde skal der imidlertid tilføres demodulatoren 3 et underbærebølgesignal med fasen -φο, når farveinformationssignalet fra båndpas-forstærkeren 1 direk-30 te tilføres demodulatoren 3.

Med det nævnte eksempel på kredsløbet ifølge opfindelsen vil, selv om trigningen af multivibratoren 11 vendes i et delbillede og bringer omkoblingskredsløbet 9 i en forkert koblingstilstand, således at minussignalet tilføres demodu-35 latorerne 2 og 3 i stedet for plusliniesignalet, trigningen af multivibratoren 11 straks blive styret, og omkoblingskredsløbet 9 vil vende tilbage til sin rigtige koblingstand.

11 145959

Dette sikrer, at et bestemt signal, der skal demoduleres, altid demoduleres af et underbærebølgesignal med en forudbestemt fase for til enhver tid at tilvejebringe et forudbestemt, demoduleret farvesignal.

5 Selv om multivibratoren 11 i det nævnte eksempel drives af vandret-linieimpulsen, kan kredsløbet også drives af det vandrette synkroniseringssignal eller et detekteret udgangssignal af farvesynkroniseringssignalet, som er synkroniseret med det vandrette synkroniseringssignal.

10 Endvidere er den foreliggende opfindelsen anvendelig i tilfælde, hvor de to farvesignaler er I- og Q-signaler.