DE3511613C2 - Wiedergabegerät für ein von einem Aufzeichnungsträger abgetastetes PAL-Farbvideosignal - Google Patents

Abstract

Es wird ein Datenwiedergabegerät für PAL-Farbsignale angegeben, das zur Wiedergabe von auf einer Bildplatte aufgezeichneten PAL-Farbsignalen geeignet ist und beim Überspringen von Aufzeichnungsspuren die PAL-Phasenumkehrregelmäßigkeit unverändert aufrechterhält.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Wiedergabegerät für ein von einem Aufzeichnungsträger abgetastetes PAL-Farbvideosignal nach dem Oberbegriff des Anspruchs. Ein solches ist aus der DE-PS 29 41 073 bekannt.
• Ein Farbvideosignal Ep nach dem PAL-Verfahren läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken:
  Ep = Y + (B - Y) sin ω _s t ± (R - Y) cos ω _s t- , (1)
  wobei Y das Leuchtdichtesignal, B das Blausignal, R das Rotsignal und ω _s die Kreisdifferenz des Farbhilfsträgers von etwa 4,43 MHz ist.
• In der Gleichung (1) bedeutet das Vorzeichen (±), daß nach jeder Abtastzeile eine Phasenumkehr stattfindet. Für das Chrominanzsignal wird die (R-Y)-Komponente durch Amplitudenmodulation eines Hilfsträgersignals ± cos ω _s t erzeugt, das nach jeder Abtastzeile eine Phasendifferenz von 180° hat. Das Farbburstsignal muß daher Daten zum Umkehren der Phase eines die (R-Y)-Komponente demodulierenden Hilfsträgers für jede Bildzeile haben. Das Farbburstsignal wird daher als ein Signal sin ( ω _s t ±135°) bereitgestellt, bei dem die Phase um ±135° um die (B-Y)-Achse für jede Zeile invertiert wird.
• Um solch ein PAL-Farbvideosignal zu richtigen Farben für die Farbbilddarstellung zu demodulieren, ist es notwendig, daß die Phasenumkehrbedingungen des Farbburstsignals ermittelt und die Polarität des die (R-Y)-Komponente demodulierenden Hilfsträgersignals in einer vorbestimmten Richtung in jeder zweiten Horizontalabtastperiode geändert wird. Zu diesem Zweck ist in einem PAL-Farbfernsehempfangsgerät ein Burstphasendiskriminator vorgesehen, der die Phasenumkehrbedingung des Farbburstsignals diskriminiert, und wenn die Umkehrung des Hilfsträgersignals entgegengesetzt ist, so daß -(R-Y) demoduliert wird, dann wird ein Hilfsträgerphaseninverterkreis rückgesetzt, so daß die Demodulation korrekt ausgeführt wird.
• Wenn die Ansprechgeschwindigkeit des Burstphasendiskriminators gesteigert wird, dann wird jedoch, wenn dem eingegebenen Farbvideosignal eine Störung überlagert ist, mitunter ein fehlerhafter Rücksetzimpuls als Folge des Störsignals erzeugt. Deshalb ist im allgemeinen eine Zeitkonstante vorgesehen, so daß ein Rücksetzimpuls nur dann erzeugt wird, wenn eine fehlerhafte Demodulation für eine gewisse Zeitdauer ausgeführt worden ist, so daß fehlerhafte Rücksetzimpulse als Folge solcher Störsignale nicht erzeugt werden.
• Das beschriebene Verfahren, das eine solche Zeitkonstante verwendet, ist beim Empfang von Fernsehsendungen, die über den Rundfunk übertragen werdenn, sehr wirksam. Dieses Verfahren bereitet jedoch Schwierigkeiten, wenn Farbvideosignale, die auf einer Bildplatte aufgezeichnet sind, mit einem Bildplattenspeicher wiedergegeben werden sollen und die so abgespielten Daten dem Farbfernsehempfänger eingegeben werden.
• Im allgemeinen kann ein Bildplattenspeicher in einem normalen Wiedergabebetrieb und in einem Spezialwiedergabebetrieb, beispielsweise im Bildstillstandbetrieb, im Zeitrafferbetrieb mit doppelter oder dreifacher Wiedergabegeschwindigkeit oder im Zeitlupenbetrieb betrieben werden. In einer solchen Spezialbetriebsart ist es stets erforderlich, sogenannte "Sprünge" auszuführen, bei denen der Datenabtaster des Gerätes von einer augenblicklich abgetasteten Spur auf eine andere Spur hinüberspringt. Bei der Ausführung dieser Sprünge wird der Inversionszustand der PAL-Phase, d. h. der Phase des Farbburstsignals und der Phase des Signals (R-Y) cos ω _s t geändert. Da die Reaktion des Farbburstphasendiskriminators langsam ist, wie zuvor beschrieben wurde, tritt dann eine Farblöschung auf, so daß das Farbbild zu einem monochromatischen, d. h. zu einem Schwarzweißbild wird, oder die Farbdemodulation wird nicht korrekt ausgeführt, und es stellt sich ein sog. Farbzittern ein.
• Ein Bildplattenspieler, wie in der eingangs genannten DE-PS 29 41 073 beschrieben, zur Wiedergabe von PAL-Farbvideosignalen ist daher mit einem PAL-Phasenkorrekturkreis für die Korrektur der PAL-Phase während des Springens ausgerüstet. Außerdem ist die Kommandovorrichtung, mit der die Sprünge des Abtasters entsprechend einer gewünschten Spezialwiedergabebetriebsart gesteuert werden, derart eingerichtet, daß sie Kommandosignale zur Änderung der radialen Abtastlage über einen einzigen Spurabstand liefert. Eine Korrekturvorrichtung mit einem Oszillatorkreis erzeugt ein Bezugssignal mit einer Frequenz gleich dem Zweifachen der PAL-Farbhilfsträgerfrequenz, wobei mittels der Phasensteuerschaltung für den Oszillatorkreis ein Bezugssignal mit einer derartigen Phase aufrechterhalten wird, daß der Anfang jedes Zweiperiodenintervalls dieses Bezugssignals in bezug auf den Anfang jedes Periodenintervalls des Farbartsignals über eine Viertelperiode des Periodenintervalls des Bezugssignals verschoben ist. Der apparative Aufwand hält sich nur dadurch in vertretbaren Grenzen, daß die Kommandovorrichtung absichtlich so eingerichtet ist, daß sie nur Kommandosignale liefert, die einen Sprung der radialen Abtastlage über einen Spurabstand herbeiführen. Bezüglich der Spezialwiedergabebetriebsarten ist daher dieser Bildplattenspieler gewissen Grenzen unterworfen.
• Aus der DE-PS 29 43 174 ist eine Vorrichtung zur Fehlerkorrektur der Zeitbasis von Videosignalen mit einer Videosignal-Wiedergabeeinrichtung zum Erfassen von Videosignalen von einem sich drehenden Aufzeichnungsträger bekannt, die in der Lage ist, auch bei einem eventuellen Ausfall des Horizontalsynchronsignals eine einfache und zuverlässige Kompensation von Zeitbasisfehlern auszuführen. Zu diesem Zweck wird von einem externen Bezugsfarbhilfsträgersignal Gebrauch gemacht, dessen Phase mit dem Burstsignal verglichen wird, wobei das Ergebnis dieses Vergleichs zur Zeitbasiskorrektur verwendet wird. Ähnliche Anordnungen sind aus der DE-OS 32 20 322 und der DE-PS 31 50 293 bekannt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wiedergabegerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem Spezialbetriebsarten, wie Zeitlupen-, Zeitraffer- und Bildstillstandsbetrieb ohne wesentliche Einschränkungen hinsichtlich des Ausmaßes der Zeitdehnung bzw. -raffung und ohne Beeinträchtigung der Bildqualität möglich sind.
• Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.
• Eine Ausführungsform eines Schaltkreises mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
• Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, wird ein Hochfrequenzsignal (HF-Signal), das von einem Abtaster (nicht dargestellt) von einer PAL-Farbvideosignale tragenden Bildplatte (nicht dargestellt) wiedergegeben wird, einem FM-Demodulator 1 zugeführt. Das PAL-Farbvideosignal wird nach dem Demodulieren im FM-Demodulator 1 einem Y/C-Separator 2 zugeführt, in welchem es in ein Leuchtdichtesignal und ein Chrominanzsignal aufgeteilt wird. Gleichzeitig gelangt das demodulierte PAL-Farbsignal auch in einen Horizontalsynchronsignalseparator 3, der ein Horizontalsynchronsignal abgibt.
• Der Leuchtdichtesignalausgang des Y/C-Separators 2 ist mit einer Addierstufe 4 verbunden, und der Chrominanzsignalausgang ist mit einem PAL-Phasenkorrekturkreis 5 und einem Phasenkomparator 6 verbunden. Im Phasenkorrekturkreis 5 wird das Chrominanzsignal dem einen Eingang eines Umschaltkreises 7 und einem PAL-Phasenkonverter 8, der aus einem Multiplizierer usw. besteht, zugeführt. Der PAL-Phasenkonverter 8 ist so aufgebaut, daß er nur eine solche Komponente herauszieht, deren Frequenz gleich der des Chrominanzsignals des Signals ist, indem der Ausgang eines Verdopplers 9 und das Chrominanzsignal einer Multiplikation zugeführt werden. Der Ausgang des PAL-Phasenkonverters 8 ist mit dem anderen Eingang des Umschaltkreises 7 verbunden, dessen Steuereingang mit dem Ausgang eines Schaltsteuersignalgenerators 10 verbunden ist. Der Schaltsteuersignalgenerator 10 erzeugt ein Signal, dessen Zustand immer dann umgeschaltet wird, wenn ein Sprungbefehlssignal zugeführt wird, so daß das Eingangssignal und das Ausgangssignal des PAL-Phasenkonverters 8 vom Umschaltkreis 7 selektiv ausgegeben werden. Der Ausgang des Umschaltkreises 7 wird als Ausgang des Phasenkorrekturkreises 5, d. h. als phasenkorrigiertes Chrominanzsignal der Addierstufe 4 zugeführt, wo dieses Signal dem Leuchtdichtesignal hinzuaddiert wird.
• Der Horizontalsynchronisiersignalausgang des Horizontalsynchronisiersignalseparators 3 ist mit einem Bursttorsignalgenerator 11 und einem weiteren Phasenkomparator 12 verbunden. In dem Phasenkomparator 12 werden das Horizontalsynchronisiersignal und ein Ausgangssignal von einem Extern/Intern-Synchronisierumschalterkreis 13 einem Phasenvergleich unterzogen. Ein externes Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal wird dem einen Eingang des Umschalterkreises 13 und ein internes Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal, das von einem dafür vorgesehenen internen Signalgenerator 14 stammt, wird dem anderen Eingang des Umschalterkreises 13 zugeführt. Der Ausgang des Phasenkomparators 12 ist mit einer Addierstufe 27 verbunden.
• Ein Ausgangssignal von einem Extern/Intern-Synchronisationsumschalter 15 wird dem Verdoppler 9 im Phasenkorrekturkreis 5 zugeführt, und gleichzeitig werden dieses Ausgangssignal und das vom Y/C-Separator 2 stammende Chrominanzsignal im Phasenkomparator 6 einem Phasenvergleich unterzogen. Ein Abtast-Haltekreis 16 tastet den Ausgang des Phasenkomparators 6 jede Horizontalabtastperiode (1H) bei jedem Abtastimpuls vom Bursttorsignalgenerator 11 ab. Der Halteausgang des Abtast-Haltekreises 16 ist mit dem Eingang eines Extern/Intern-Synchronisierumschalters 17 verbunden. Ein Ausgang dieses Umschalters 17 ist über ein Tiefpaßfilter 18 mit der Addierstufe 27 verbunden. Der Ausgang der Addierstufe 27 wird als Zeitbasisfehlersignal über einen Entzerrer 19 einer Antriebsspule 22 zum Antrieb eines Tangentialspiegels 21 und über einen Entzerrverstärker 20 dem Spindelmotor 23 des Bildplattenspielers zugeführt. Dieses Antriebssignal bestimmt die relative Geschwindigkeit in der Richtung einer Tangente, die eine Aufzeichnungsspur auf der Bildplattenoberfläche am Abtastpunkt des Abtasters berührt. Ein am anderen Ausgang des Umschalters 17 zur Verfügung gestelltes Signal wird über ein Tiefpaßfilter 24 dem Steuereingang eines spannungsgesteuerten Oszillators 25 zugeführt. Der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 25 ist mit dem einen Eingang des Umschaltkreis 15 verbunden, dessen anderem Eingang ein externer Bezugsfarbhilfsträger zugeführt wird.
• Die Schalthebel oder deren äquivalente elektronische Teile der Umschalter 13, 15 und 17 werden durch Betätigen beispielsweise eines Betätigungsknopfes (nicht dargestellt) gleichzeitig bewegt. Wenn die Umschalter 13, 15 und 17 sich in der ersten Schaltstellung befinden, dann wird das äußere Bezugsfarbhilfsträgersignal dem Verdoppler 9 und dem Phasenkomparator 6 zugeführt, worauf als Folge der Phasenkomparator 6 ein Signal abgibt, das dem externen Bezugsfarbhilfsträger und der Phasendifferenz zwischen dem Chrominanzsignalausgang des Y/C-Separators 2 und dem Farbburstsignal entspricht. Wenn das Ausgangssignal des Phasenkomparators 6 dem Abtast-Haltekreis 16 zugeführt wird, dann wird von letzterem der Ausgang des Phasenkomparators 6 mit Hilfe des Ausgangssignals des Bursttorsignalgenerators 11, d. h. mit Hilfe eines Impulssignals, das in der Periode, in der der Farbburst liegt, vorhanden ist, abgetastet und gehalten, worauf als Folge das Signal, das der Phasendifferenz zwischen dem äußeren Bezugsfarbhilfsträger und dem Farbburst entspricht, abgegeben wird. Der Ausgang des Abtast-Haltekreises 16 wird über das Tiefpaßfilter 18 der Addierstufe 27 zugeführt, die auch den Ausgang des Phasenkomparators 12 empfängt. Das externe Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal wird über den Umschalter 13 dem Phasenkomparator 12 zugeführt, wo es mit einem erzeugten Horizontalsynchronisiersignal verglichen wird, das von dem Horizontalsynchronisiersignalseparator 3 zur Verfügung gestellt wird. Dementsprechend werden ein Signal, das der Phasendifferenz zwischen dem externen Bezugsfarbhilfsträger und dem Farbburstsignal entspricht, und ein Signal, das der Phasendifferenz zwischen dem externen Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal und dem erzeugten Horizontalsynchronisiersignal entspricht, einer Addition unterworfen, wodurch das Zeitbasisfehlersignal gebildet wird. Die relative Bewegungsgeschwindigkeit des Abtasters in Richtung der Tangente der Aufzeichnungsspur am Datenabtastpunkt wird geregelt, um die Phasendifferenz zu beseitigen.
• Wenn der externe Bezugsfarbhilfsträger, der dem Verdoppler 9 im Phasenkorrekturkreis zugeführt wird, mit cos ω _s t bezeichnet wird, dann kann man den Ausgang des Verdopplers 9 mit cos 2ω _s t darstellen. Wenn weiterhin das Chrominanzsignal einschließlich des Farbburstsignals, das vom Y/C-Separator 2 abgegeben wird, mit sin ( ω _s t +Φ ) bezeichnet wird, dann ergibt der Multiplikationsausgang M nach der vorliegenden Gleichung (2) durch den PAL-Phasenkonverter 8 das folgende Ergebnis:
  M = cos 2 ω _s t · sin ( ω _s t + Φ ) = (½) sin (3 -ω _s t + Φ ) + sin ( ω _s t - Φ ) . (2)
  
• Die erste Komponente, deren Frequenz gleich der des Chrominanzsignals ist, wird vom Multiplikationsausgang M extrahiert. Der Ausgang des PAL-Phasenkonverters 8 ist daher sin ( ω _s t-Φ ). Dementsprechend wird im Chrominanzsignal die (B-Y)-Komponente keiner Phasenumkehrung unterzogen, weil Φ=0 ist, während die (R-Y)-Komponente und das Farbburstsignal einer Phasenumkehrung unterzogen werden, weil Φ≠0 ist.
• Wenn immer das Sprungbefehlssignal erzeugt wird, dann werden der Eingang und der Ausgang des PAL-Phasenkonverters 8 alternierend und selektiv als Chrominanzsignal dem Addierglied 4 über den Umschaltkreis 7 zugeführt, so daß ein PAL-Farbvideosignal erzeugt wird. Selbst nach dem "Springen" bleibt die regelmäßige PAL-Phasenumkehrung unverändert aufrechterhalten.
• Wenn die Umschalter 13, 15 und 17 in die zweite Schaltstellung geschaltet werden, bilden der Phasenkomparator 6, der Abtast-Haltekreis 16, das Tiefpaßfilter 24 und der spannungsgesteuerte Oszillator 25 einen Phasenverriegelungskreis 26, und der spannungsgesteuerte Oszillator 25 gibt einen Farbhilfsträger ab, der entsprechend dem Chrominanzsignal erzeugt wird, das vom Y/C-Separator 2 abgegeben wird. Zum selben Zeitpunkt ist nur der Ausgang des Phasenkomparators 12 mit der Addierstufe 27 verbunden. Das interne Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal, das von dem internen Signalgenerator 14 stammt, wird dem Phasenkomparator 12 zugeführt, in welchem es und das regenerierte Horizontalsynchronsignal einem Phasenvergleich unterzogen werden. Dementsprechend bildet nur das Signal, das der Phasendifferenz zwischen dem internen Bezugs-Horizontalsynchronisiersignal und dem regenerierten Horizontalsynchronisiersignal entspricht, das Zeitbasisfehlersignal, und die relative Bewegungsgeschwindigkeit des Abtasters in Richtung der Tangente der Aufzeichnungsspur am Datenabtastpunkt wird so geregelt, daß die Phasendifferenz Null wird.
• In dieser Betriebsart wird der Farbhilfsträgerausgang vom spannungsgesteuerten Oszillator 25 über den Umschalter 15 dem Verdoppler 9 zugeführt. Ähnlich wie im Externsynchronisierbetrieb wird daher die PAL-Phasenumkehrregelmäßigkeit selbst nach einem "Springen" unverändert aufrechterhalten.
• In der beschriebenen Ausführungsform sind die Tiefpaßfilter 18 und 24 hinter dem Umschalter 17 angeordnet. Wenn ein Tiefpaßfilter vor dem Umschalter 17 angeordnet wird, kann jedoch ein Tiefpaßfilter gespart werden, d. h., der Schaltkreis kann vereinfacht werden. In dem Externsynchronisierbetrieb kann man die Synchronisierung des regenerierten Horizontalsynchronisiersignals und des externen Bezugs-Horizontalsynchronisiersignals durch Umschalten des Schalters 13 in die erste Schaltstellung und durch Umschalten der Umschalter 15 und 17 in die zweite Schaltstellung erhalten. In der beschriebenen Ausführungsform wird das Zeitbasisfehlersignal über den Entzerrerverstärker 19 der Antriebsspule 22 zugeführt, die dazu vorgesehen ist, den Tangentialspiegel 21 anzutreiben, und über den Entzerrerverstärker 20 dem Spindelmotor 23 zugeführt. Das technische Konzept dieser Erfindung ist jedoch auch auf den Fall anwendbar, wo ein variabler Verzögerungskreis, wie beispielsweise eine ladungsgekoppelte Einrichtung für die Zeitbasisfehlerkorrektur anstelle des Tangentialspiegels 21 vorgesehen ist und das Zeitbasisfehlersignal dem Steuereingang des variablen Verzögerungskreises zugeführt wird.

Claims (1)

1. Wiedergabegerät für ein von einem Aufzeichnungsträger abgetastetes PAL-Farbvideosignal, mit einer Phasenkorrektureinrichtung, die unter Verwendung eines mit dem Farbburstsignal des Farbvideosignals synchronen Bezugssignals zur Korrektur der Phase des Chrominanzsignals und der Phase des darin enthaltenen Farbburstsignals im Sinne einer Aufrechterhaltung einer ungestörten PAL-Phasenumkehrfolge dient, mit einem Oszillator, der mit einer Frequenz schwingt, die der eines ihm zugeführten Steuersignals entspricht, einem Phasenkomparator, dessen einem Eingang das Farbburstsignal zugeführt wird, wobei in einer Betriebsart der Phasenkomparator das Farbburstsignal mit dem Oszillatorausgangssignal vergleicht und den Oszillator steuert, um eine Phasenverriegelungsschleife zu bilden, gekennzeichnet durch eine Signalwähleinrichtung (15) zum Auswählen, in Abhängigkeit von einem Befehl, entweder des Ausgangssignals des Oszillators (25) oder eines Bezugsfarbhilfsträgersignals, das von außen zugeführt wird, und zum Zuführen des ausgewählten Signals als das Bezugssignal zu der Phasenkorrektureinrichtung (5) und zu dem anderen Eingang des Phasenkomparators (6), wobei die Anordnung derart ist, daß, wenn die Signalwähleinrichtung (15) den Ausgang des Oszillators (25) wählt, das Ausgangssignal des Phasenkomparators (6) dem Oszillator (25) zugeführt wird, und wenn die Signalwähleinrichtung (15) das Bezugsfarbhilfsträgersignal wählt, das Ausgangssignal des Phasenkomparators (6) dazu verwendet wird, die Zeitachsenfehlerkorrektur durchzuführen, um das Farbburstsignal mit dem Bezugsfarbhilfsträgersignal zu synchronisieren.