DE3027274C2

DE3027274C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines Signalausfall-Ersatzsignals aus einem Farbvideosignal

Info

Publication number: DE3027274C2
Application number: DE3027274A
Authority: DE
Inventors: David Irving Riverton N.J. Wright
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1980-07-18
Publication date: 1984-11-15
Also published as: GB2055009B; FR2462076B1; CA1138096A; DE3027274A1; JPS6225319B2; JPS5620395A; US4250521A; FR2462076A1; GB2055009A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das Austrahlen aufgezeichneter Fernsehprogramme wird häufig dadurch erschwert, daß im gesendeten Signal Fehler enthalten sind, die im ursprünglichen Signal bei dessen Aufzeichnung nicht vorhanden waren. Wenn ein solcher Fehler zum Verlust des Videosignals oder zur Bereitstellung eines falschen Signals führt, bezeichnet man ihn allgemein als »Signalausfall«. Handelt es sich bei dem Aufzeichnungsmedium um ein Videoband, dann kann der Signalausfall durch eine Ansammlung von Schmutz an den Abtastköpfen des Videorecorders oder auf dem Band selbst verursacht sein, oder er kann von einem Herstellungsfehler des Bandes herrühren. Bei BildpUttenaufzeichnungen können Defekte wie z. B. Herstellungsfehler oder Kratzer auf der Plattenoberfläche oder Schmutzansammlungen in den Aufzeichnungsrillen einen Signalausfall zur Folge haben. Der Signalausfall äußert sich am Fernsehempfänger als heller oder dunkler Fleck oder Streifen. Wenn die Aufzeichnung eine große Zahl von Ausfällen enthält, kann dies im wiedergegebenen Bild sehr lästig für den Betrachter wirken. Um die lästige Wirkung solcher Signalausfall zu beseitigen, müssen die Ausfälle auf irgendeine Art kompensiert werden.

Alle hierzu dienenden Geräte, »Ausfallkompcnsatoren« genannt, erzeugen ein Ersatzsignal. Dabei gibt es mehrere verschiedene Möglichkeilen. Bei einer Ausführungsform ersetzt der Ausfallkompensator jeden Signal-

h5 ausfall lediglich durch ein Ersatzsignal mittleren Wet is, das einem Grauten entspricht. Dieses Vorgehen gründet sich auf die Theorie, daß ein mittlerer Grauton in den meisten Fällen dem bei einem Signalausfall verloren gegangenen wirklichen Fernsehbild am ehesten nahekommt und daher den Betrachter viel weniger stört. Diese Art der Ausfallkonipensaiion ist jedoch problematisch, wenn der Ausfall in einer sehr hellen oder sehr dunklen

Bildzone auftritt, wo der Ersatz durch ein Grausignal eine schlechte Näherung ist. Noch unbefriedigender sind die Ergebnisse im Falle von Farbbildsignalen, da der Ersatz eines Ausfalls durch einen Grauton in einem Farbbild mehr auffällt als in einen Schwarzweißbild. Die nahezu aJle Programme heutzutage in Farbe sind, wird diese Methode selten angewandt.

Eine populäre Methode der Auslallkompensation besteht darin, den fehlerhaften Teil des Signals durch die Videoinformation von der entsprechenden Stelle in der vorangegangenen Fernsehzeile zu ersetzen. Diese Methode ist recht gut in der Theorie, weil die Fernsehinformation eine hohe Redundanz von einer Zeile zur nächsten enthält In der Praxis gibt es jedoch Probleme, w^il bei üblichen Farbfernsehsignalen eine Phasenverschiebung der Farbartkomponente zwischen den einzelnen Zeilen in einem Fernseh-Teilbild stattfindet Beim NTSC-System beträgt die Farbphasenverschiebung zwischen den Zeilen eines gegebenen Teilbildes 180 Grad. Würde man die fehlerhafte Information einfach durch die Videoinformation aus der vorangegangenen Zeile ersetzen, dann hätte die Farbartkomponente des Ersatzsignals eine um 180° falsche Phase, so daß die Wiedergabe komplementärfarbig und somit für den Betrachter störend wäre.

Ein Ersatzsignal richtiger Farbphase kann man erhalten, indem man die Ersatzinformation von einer Stelle nimmt, die im selben Teilbild um zwei Zeilen vor der den Signalausfall enthaltenden Fernsehzeile liegt Mit einem solchen Ersatzsignal ist jedoch die Näherung zum ausgefallenen Signal wesentlich schlechter. Wegen der Teilbildverschachtelung scheint die Information aus einer Zeile, die in einem gegebenen Teilbild zwei Zeilen vor der ausfallgestörten Zeile liegt, bei Betrrchtung auf einem Fernsehschirm von einer Stelle zu kommen, die um vier Zeilen weiter oben liegt. Um die Information aus der im gleichen Teilbild vorhergehenden Zeile verwenden zu können, muß die Farbphase um 180° geändert werden. Eine übliche Technik bei bekannten Ausfallkompensatoren besteht darin, durch Filterung des Videosignals die Leuchtdichte- und die Farbartkomponenten voneinander zu trennen, die Farbartkomponente zu invertieren, um ihre Phase um 180° zu ändern, und dann die Leuchtdichtekomponente mit der phasenverschobenen Farbartkomponente wieder zu vereinigen, um das Ersatzsignal für den Ausfall zu erhalten. Diese Methode ist zufriedenstellend, solange die Theorie, daß die Videoinformation von Zeile zu Zeile redundant ist, der Wirklichkeit entspricht. Häufig bringt es jedoch die Natur eines Fernsehbildes mit sich, daß der Ersatz für einen Ausfall nicht richtig ist, wenn man hierzu nur die Information der gleichen Horizontalposition aus der vorangegangenen Zeile verwendet.

Aus der US-Patentschrift 41 22 489 ist eine Methode bekannt, bei welcher zur Bildung des Ersatzsignals sowohl die Information aus der vorangehenden Zeile als auch die Information aus derjenigen Zeile verwendet wird, die der ausfallgestörten Zeile folgt. Bei dieser Methode werden Videoinformationen verwendet die in den μ betreffenden Fernsehzeilen an Horizontalpositionen erscheinen, welche vor und hinter der Position des Ausfalls liegen. Diejenigen Informationen der vorangehenden und der nachfolgenden Zeile, die an der gleichen Horizontalposition wie der Signalausfall liegen, werden jedoch ignoriert. Ferner ist es bei der bekannten Methode so, daß die verwendeten Informationen von denjenigen Bildpunkten genommen werden, die zwei Abfragen vor und zwei Abfragen nach dem Punkt des Signalausfalls liegen, so daß der als Mittelwert gebildete Ersatzwert die richtige Farbphase hat. Da die zur Bildung des Ersatzsignals verwendeten Abfragewerte in diesem Fall ziemlich weit entfernt liegen, besteht die Gefahr, daß die Annäherung an den Wert des ausgefallenen Signals nicht besonders gut ist. Ein ähnliches Verfahren ist aus der US-PS 39 49 416 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Ausfallkompensator für Videosignale zu schaffen, der als Ersatz für einen in einer Fernsehzeile auftretenden Videosignalausfall ein Ersatzsignal erzeugt, welches dem ausgefallenen Signal näher kommt als die mit den vorstehend beschriebenen bekannten Methoden erzeugten Ersatzsignale. Ein erfindungsgemäßer Ausfallkompensator, der diese Aufgabe löst, ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen .ingeführt.

Ein erfindungsgemäßer Ausfallkompensator enthält eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Videosignals aus mindestens einer Fernsehzeile, die der den Signalausfall enthaltenden Zeile benachbart ist. Es wird eine erste Ersatzsignalkomponente gewonnen, die den Signalwert des erwähnten Videosignals an derjenigen Horizontalposition darstellt, die der Position des Signalausfalls innerhalb einer Fernsehzeile entspricht. Ferner wird eine zweite Ersatzsignalkomponente gewonnen, die den Signalwert des erwähnten Videosignais an derjenigen Horizontalposition darstellt, die um eine Viertelperiode der Farbhilfsträgerfrequenz unmittelbar vor der Position des Ausfalls liegt. Außerdem wird eine dritte Ersatzsignalkomponente gewonnen, die den Signalwert des erwähnten Videosignals an derjenigen Horizontalposition darstellt, welche um eine Viertelperiode der Farbhilfsträgerfrequenz unmittelbar hinter deii". Signalausfall liegt. Die erste, die zweite und die dritte Ersatzsignalkomponente werden dann kombiniert, um das Ersatzsignal für den Ausfall zu erzeugen.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fi g. 1 ist das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Ausfallkompensators, der mit digitaler Abfragetechtiik arbeitet;

Fig. 2 veranschaulicht in einer Tabelle die Farbphasenbeziehung zwischen Informationsabfragen in einer Fernsehzeile;

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines erfindiingsgemäßen Ausfallkompensators, der ebenfalls mit digitaler Abfragetechnik arbeilet; bo

F i g. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Ausfallgenerator, der Analogsignale verwendet.

In der F i g. 1 ist ein Ausfallkompensator 10 für Videosignale dargestellt, mit dem ein Ausfallersatzsignal zum Ersetzen eines Defekts in einem Fernsehsignal cr7cugt werden kann. Der Ausfallkompensator 10 kann als Teil einer digitalen Video-Zeitbasiskorrektureinrichtung (wie z. B. des RCA TFS 121 Frame Synchronizer) ausgebildet sein Der Ausfallkompensator 10 enthält einen Datcneingangsspeicher 11 mit einer Dateneingangsleitung 12 und einen Adresseneingangsspeicher 18 mit einer Adresseneingangslcitung 13. In bevorzugter Ausführungsform übertragen die Daten· und Adresseneingangslcitungen 12 und 13 Informationen von einem anderen Teil des Video-Zeitbasiskorrektors. Der Zeitbasiskorrektor fragt das analoge Videosignal mit einer vorbestimmten

Frequenz ab und codiert dann diese Abfragewerte in digitaler Weise mittels eines Analog-Digital-Wandlers. Die digitalen Abfragewerte seien bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform Codewörter mit zehn Bits, wobei neun Bits die codierte Videoinformation darstellen. Je nach dem gewünschten Auflösungsgrad der Helligkeit und der Farbe kann auch eine geringere oder eine größere Anzahl von Bits verwendet werden. Im Falie von neun Bits bietet ein binär codiertes Signal 512 Abstufungsmöglichkeiten. Ein zusätzliches zehntes Bit im Code'vort ist als sogenanntes Ausfallbit bestimmt. Wenn dieses Ausfallbit in einem Abfragewert des Videosignals einen ganz bestimmten Zustand hat, dann ist damit angezeigt, daß die betreffende Abfrage einen Signalausfall getroffen hat. In diesem Fall ist die digital codierte Information also falsch, und der Abfragewert muß ersetzt werden.

Die Frequenz, mit welcher der Zeitbasiskorrektor das Videosignal zur Bildung digitaler Abfragewerte abfragt, ist gleich dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrcquenz, also beim NTSC-System gleich 4 · 3,58 MHz = 14.32 MHz. Da die Horizontalablenkfrequenz beim NTSC-System so bemessen ist. daß für jede Zeile einschließlich des Rücklaufs 63,5 Mikrosekunden benötigt werden, bedeutet eine Abfragefrequenz 14,32 MHz, daß genau 910 Bildpunkte in jeder Fernsehzeile abgefragt werden. Die Information jedes Bildpunkts wird durch neun Bits ausgedrückt.

Die Abfragefrequenz des Zeitbasiskorrektors wurde gewählt wegen der Phasenbeziehung zwischen der In-Phase-Komponente /und der Quadratur-Komponente C>des die Farbart bestimmenden Anteils des Videosignals. Die /- und Q-Komponenten sind in Quadratur zueinander, d. h. sie unterscheiden sich um 90° in der Phase. Wenn man nun das Videosignal viermal während jeder Farbhilfsträgerperiode abfragt, dann läßt sich aufgrund dieser Phasenbeziehung jedem der Abfragewerte jeweils ein bestimmter von vier verschiedenen Kenncodes zuordnen, die vier verschiedene Beziehungen zur Farbphasc angeben. Diese Kenncodes sind jeder für sich allein genommen ohne Aussage und ihre absolute Zuordnung zur Farbphase ist willkürlich, sie geben vielmehr an, wie die betreffenden Abfragen relativ zueinander über der I'arbphase erscheinen. Die vier möglichen Kenncodes oder »Bezeichnungen« für die Abfragewerte, unter F.inbeziehung der Leuchtdichtekomponente V, sind folgen-

Y + Q, Y + I. Y- Ound Y-I.

Da das Videosignal eine kontinuierlich fortlaufende Welle ist, wiederholen sich die Abfrage-Kenncodes in wiederkehrender Folge, wobei jede vierie Abfrage wieder den gleichen Kenncode hat. Es bleibt festzuhalten, daß sich die digitalen Werte der Y-, I- und Q-Komponenten naütrlich von Abfrage zu Abfrage unterscheiden, die Beziehung zur Farbphase folgt jedoch der Folge der Kenncodes. Diese Kenncode-Folge ist in F i g. 2 verdeutlicht. Die wiederkehrende vierteilige Kenncode-Folge ist in jeder Zeile der Videoinformation gleich. Man sieht außerdem, daß sich die Kenncodes für einander entsprechende Abfragen in benachbarten Zeilen nur durch das Vorzeichen ihrer Farbartkomponenten unterscheiden, was anzeigt, daß sich die Phase der Farbartkomponente des Videosignals von Zeile zu Zeile um jeweils 180° oder eine halbe Farbhilfsträgerperiode verschiebt.

Die Tatsache, daß die Abfrage-Kenncodes in stets wiederkehrender Folge erscheinen, wird gemäß der Erfindung dazu ausgenutzt, ein Ersatzsignal zu erzeugen, welches dem fehlenden oder defekten Videosignal gut angenähert ist In bevorzugter Ausführungsform wird das Ersatzsignal aus sechs Abfragen abgeleitet, die den Punkt des Signalausfall* umgeben. Drei Abfragen werden aus derjenigen Fernsehzeile ausgewählt, die der Zeile mit dem gefühlten Signalausfall unmittelbar vorangeht. Die Zeile, in welcher der gefühlte Signalausfall liegt, sei als »Ausfallzeile« bezeichnet. Die übrigen drei Abfragen werden aus derjenigen Fernsehzeile ausgewählt, die der Ausfallzeile unmittelbar folgt. Bei den in Rede stehenden Zeilen handelt es sich sämtlich um Zeilen ein und desselben Fernseh-Teilbildes. Eine andere Ausführungsform, bei welcher nur drei Abfragen aus der dem Signalausfall vorangehenden Zeile benötigt werden, wird an späterer Stelle beschrieben. Das Ersatzsignal wird abgeleitet aus den Abfragewerten der Bildpunkte, die oberhalb und unterhalb der Ausfallstelle liegen, und aus den Abfragewerten der Bildpunkte, die sich unmittelbar vor und unmittelbar hinter den oberhalb und unterhalb der Ausfallstelle liegenden Bildpunkten befinden, d. h. eine Viertelperiode der Farbhilfsträgerfrequenz vor und nach dem Signalausfall. In Fig. 2 sind die Abfragen mit Si_n bezeichnet, wobei /die Nummer der betreffenden

V) Zeile und ρ die Positionsnummer innerhalb der Zeile ist. Ein Ersatzsignal für den Signalausfall 53, der bei der Abfrage S₂4 liegt, wird aus den Abfragen Su, Sm, Sis. S33. Sa und S35 abgeleitet.

Das Ersatzsignal wird dadurch gebildet, daß die Digitalwertc der für den Ersatz gewählten sechs Abfragen in der folgenden Weise kombiniert werden. Die vier Abfragewerte, die aus den Zeilen vor und hinter der Ausfallzeile jeweils an Horizontalpositionen entnommen werden, welche vor und hinter den Abtastwerten direkt oberhalb und unterhalb der Ausfallstelle liegen, werden paarweise gcmittelt und summiert Dann wird von diesen summierten Mittelwerten der Mittelwert derjenigen zwei Abfragen subtrahiert die von Punkten direkt oberhalb und unterhalb der Ausfallstelle stammen. Dies ergibt ein Ersatzsignal, das dem ausgefallenen Signal sehr gut angenähert ist. Die Formel zur Ermittlung eines Ersatzsignals für den Signalausfall 53 in F i g. 2 läßt sich wie folgt schreiben:

Ersatzwert für Sj₄ ist gleich

Ersetzt man die Orisbezeichnungen der Abfragen durch die entsprechenden Abfrage-Kenncodes, dann liest sich die Gleichung so:

Ersatzwert für S-» isl gleich

(Y-Q) + (Y-Q) ₊ (Y + Q) + (Y+Q) _ (Y-l) + (Y-n 2 2 2

ist gleich

(2Y-2Q) (2 Y+ 2Q) _ (2Y-2F) '°

2 2 2

ist gleich

2 γ-γ+/= γ+ι

Dies entspricht dem Kenncode für die Abfrage Sm. Mit der vorstehend beschriebenen Auswahl- und Berechnungsmethode kann praktisch für jede Abfrage in einem Fernseh-Teilbild ein Ausfallersatzsignal abgeleitet werden. Bei Ausfällen, die in der ersten und der letzten Zeile des Teilbildes oder am ersten und letzten Abfragepunkt einer Zeile vorkommen, fehlt die umgebende Struktur von Abfragewerten, die zur direkten Anwendung dieser Methode erforderlich ist. Ausfälle an diesen relativ wenigen Orten sind jedoch wegen der Überabtastung des Rasters am Fernsehempfänger ohnehin nicht sichtbar.

Die Speichereinrichtung 11 empfängt die digital ausgedrückten Werte der Abfragen auf der Dateneingangsleitung 12. Eine Adresseninformation zu den Abfragen, die zur richtigen Identifizierung der Abfrageorte notwendig ist, wird von einem Adressengenerator im Video-Zcitbasiskorrektor geliefert und der Speichereinrichtung 18 über die Adresseneingangsleitung 13 zugeführt. Die Speichereinrichtungen 11 und 18 sind Datenpuffer, um die Abfragedaten, die vom abfragenden Teil des digitalen Video-Zeitbasiskorrektors kommen, mit dem geforderten richtigen Takt erscheinen lassen zu können. Es können nämlich gewisse Zeitfehler in den Digitalsignalen enthalten sein, weil die elektronischen Bauteile unter Umständen nicht genau mit der Abfragefrequenz ansprechen. Die Speichereinrichtungen 11 und 18 geben die digitalen Abfrage- und Adressenwerte mit der richtigen Frequenz ab, indem sie irgendwelche eingeführten Zeitfehler beseitigen.

Die mit wiederaufbereitetem Takt erscheinenden digitalen Abfragesignale vom Dateneingangsspeicher 11 werden einem Eingang einer Multiplexerschaltung (MUX) 14 zugeführt. Ein Eingang 39 des Multiplexers 14 empfängt das Ausfall-Erfassungssignal. Der Ausgang des Multiplexers 14 ist mit jeweils einem Eingang dreier Speicher 15,16 und 17 verbunden, die für wahlfreien Zugriff ausgelegt sind und abgekürzt als RAM (Random Access Memory) bezeichnet werden. Der Ausgang des Multiplexers 14 ist außerdem mit einem Eingang einer addierenden und dividierenden Rechenschaltung 20 verbunden. Der Ausgang des Adresseneingangsspeichers 18 ist mit dem Adresseneingang jedes der RAMs 15, 16 und 17 verbunden. Ein als 1 :3-Untersetzer arbeitender Zähler 19 empfängt über die Eingangsleitung 9 horizontalfrequente Impulse vom Video-Zeiibasiskorrektor. Der Ausgang des Untersetzers 19 ist mit dem Eingang eines Decoders 28 verbunden, der mit mehreren Ausgängen 29,38 und 39 versehen ist. Der Ausgang 29 ist mit einem anderen Eingang des RAM 15 verbunden, der Ausgang 38 ist mit einem Eingang des RAM 16 verbunden, und der Ausgang 39 ist mit einem Eingang des RAM 17 verbunden. Jeder der Ausgänge 29,38 und 39 ist außerdem mit Eingängen zweier weiterer Multiplexer 22 und 23 gekoppelt. Um die Zeichnung übersichtlicher zu halten, sind die drei Verbindungen vom Decoder 28 zum Multiplexer 22 und die drei Verbindungen vom Decoder 28 zum Multiplexer 23 jeweils als eine einzige Leitung dargestellt.

Der Ausgang des RAM 15 ist mit jeweils einem Eingang des Multiplexers 22 und des Multiplexers 23 verbunden. Die Ausgänge der RAMs 16 und 17 sind in ähnlicher Weise jeder mit jeweils einem Eingang der Multiplexer 22 und 23 gekoppelt. Die Aus<*än<*e der RA.Ms 15, 16 und 17 sind außerdem zu Eingängen dts Multiplexers 14 rückgeführt. Die Zeilen von Videoabfragen werden aus dem Multiplexer 14 ausgelesen und nacheinander in den RAMs 15,16 und 17 in der nachfolgend beschriebenen Weise gespeichert. Der untersetzende Zähler 19 empfängt über die Eingangsleitung 9 vom Zeitbasiskorrektor eine Zeilensynchroninformation in Form horizontalfrequenter Impulse. Der Ausgang des 1 :3-Untersetzers 19 liefert ein Signal, welches so codiert ist, daß es einen von drei möglichen Werten annehmen kann. Der Decoder 28 verarbeitet dieses codierte Signal und erzeugt je nach dem Wert des Codes ein Ausgangssignal an seinem Ausgang 29, 38 oder 39. Jeder der Ausgänge 29,38 und 39 ist mit einem gesonderten der RAMs 15,16 und 17 verbunden. Ein Signal an einem der Ausgänge 29, 318 oder 39 bewirkt daß die vom Multiplexer 14 bereitgestellte Abfrageinformation in den zugeordneten RAM an einer Adresse eingespeichert wird, die vom Speicher 18 kommt Letzterer wird durch die horizontalfrequenten Impulse nach jeder Zeile auf 0 gestellt. Das decodierte Ausgangssignal vom Decoder 28 wird außerdem auf entsprechende Eingänge der Multiplexer 22 und 23 gegeben. Dieses decodierte Signal veranlaßt die Multiplexer 22 und 23, diejenigen beiden RAMs auszuwählen, die keine Abfragedaten speichern, um die vorher gespeicherte Abfrageinformation auszulesen. Das Ausgangssignal des Decoders legt fest, welcher RAM von jedem der Multiplexer 22 und 23 ausgewählt wird. Die drei möglichen Codesignale vom Zähler 19 erscheinen nacheinander, so daß mit einem von jeweils drei horizontalfrequenten Impulsen ein bestimmter RAM ausgewählt wird, um Abfragedaten in ihn einzuspeichern.

In bevorzugter Ausführungsform enthält jeder der RAMs 15,16 und 17 zehn Speichereinheiten, deren jede eine Speicherkapazität von 1 Kilobit hat um die 819 Abfragewerte pro Zeile aufnehmen zu können. Da jeder

Abfragewert 10 Bits (einschließlich des Ausfallbits) enthält, sind zehn Speichereinheiten erforderlich, um die Information einer Fernsehzeile zu speichern. Es wurde gefunden, daß nur RAM-FJnheiten, die einen einzigen Biteingangskanal aufweisen, die für einen Realzeitbetrieb notwendige kurze Ansprechzeit haben. Falls verfügbar, können RAMs mit größeren Speichern verwendet werden, die eine höhere Anzahl an Zugriffskanälen und höhere Zugriffsgeschwindigkeiten haben. Wie oben beschrieben, steuert der Ausgang des Decoders 28 den Lese/Schreib-Betriebder RAMs 15,16 und 17 derart, daß wenn Daten aus dem Speicher 11 in einen der RAMs 15, 16 oder 17 eingeschrieben werden, Daten aus den beiden anderen RAMs ausgelesen werden. Wegen der sequentiellen Speicherung von Zeilen der Abfragewerte stellen die drei Zeilen, die zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt in den RAMs 15, 16 und 17 gespeichert sind, solche Zeilen der Videosignale dar, die auch bei der Aufzeichnung aufeinandergefolgt sind. Wenn ein Signalausfall in der mittleren Zeile der Folge gefühlt wird, entsprechen die beiden anderen gespeicherten Zeilen der Zeile vor und der Zeile nach der Ausfallzelle. Es sei daran erinnert, daß diese beiden Zeilen diejenigen sind, die bei der vorstehend uinrissenen Methode zur Erzeugung eines Ersatzsignals gebraucht werden. Mit dem Betrieb der Multiplexer 22 und 23 ist es also möglich, immer die mittlere Zeile der gespeicherten Zcilenfolge auf Signalausfälle hin abzufühlen und andererseits die zur Ableitung des richtigen Ersaizsignals notwendigen Abfragewerte bereitzustellen, tamer wenn eine neue nachfolgende Zeile gespeichert wird, bewegen sich die anderen Zeilen innerhalb der Folge nach »unten«. Wenn also eine Zeile in die Folge neu eintritt, hat sie den Status der auf die Ausfallzeile folgenden Zeile; beim Einspeichern der nächsten Zeile bekommt sie den Status der laufenden oder Ausfallzeit, und beim Einspeichern einer weiteren Zeile bekommt sie den Status der der Ausfallzeile vorangehenden Zeile.

Die Multiplexer 22 und 23 empfangen die Zeilen der Abfragewerte von den RAMs 15, 16 und 17. Der Multiplexer 22 empfängt Daten immer von demjenigen RAM, der die laufende oder Ausfallzeile enthält. Der Multiplexer 23 empfängt immer Daten, die derjenigen Zeile der Videoinformation entsprechen, welche der Zeile, in der Ausfälle erfaßt werden, vorangeht. Da der Inhalt jedes RAM ständig seinen Status hinsichtlich der Position innerhalb der 3-Zeilen-Folge ändert, muß der Ausgang jedes RAM mit einem Eingang sowohl des Multiplexers 22 als auch des Multiplexers 23 verbunden sein. Die Steuer- und Folgebeslimmungsschaltung, die vorstehend in Verbindung mit den Ausgängen des Decoders 28 beschrieben wurde, bestimmt, aus welchen der RAMs 15,16 und 17 Daten in die Multiplexer 22 und 23 eingelesen werden.

Das Ausgangssignal des Multiplexers 22 wird der Wirkung einer Verzögerungseinrichtung 24 unterworfen und dann dem Eingang 25 eines weiteren Multiplexers 26 zugeführt. Dieses Signal wird immer dann, wenn kein Signalausfall gefühlt wird, das Ausgangssignal des Ausfallkompensalors 10.

Die Ausgangsinformation des Multiplexers 23 enthält die Daten der vor der Ausfallzeile liegenden Zeile und wird dem Eingang 27 des Addierers/Dividierers 20 zugeführt. Der Eingang 21 des Addierers/Dividierers 20 empfängt vom Multiplexer 14 die Daten derjenigen Zeile, die der Ausfallzeile folgt. Wie oben beschrieben, wird dieses Datensignal auch in einen der RAMs 15,16 und 17 eingeschrieben, um später als Ausfallzeile und als die der Ausfallzeile vorangehende Zeile ausgelesen zu werden. Die Ausgangsgröße des Addierers/Dividierers 20 ist ein Durchschnittswert der Amplituden der Abfragewerte aus den Zeilen, die der Ausfallzeile vorangehen und nachfolgen. Das Ausgangssignal des Addierers/Dividierers 20 ist eine Reihe von Digitalsignalen, die mit einer Folgefrequenz erscheinen, welche gleich der Abfragefrequenz für das Videosignal ist.

Das Ausgangssignal des Addierers/Dividierers 20 wird dem Eingang einer Verzögerungseinrichtung 30 zugeführt, die drei verschieden lange Verzögerungen bewirkt. Der Ausgang 31 der Verzögerungseinrichtung bringt eine minimale Verzögerung.

Der Ausgang 41 muß das Signal mit einer Verzögerung weitergeben, die um genau einr t enode der Abfragefrequenz langer ist als die Verzögerung am Ausgang 31. Die Verzögerung am Ausgang 34 muß um genau zwei Perioden der Abfragefrequenz langer sein als die Verzögerung am Ausgang 31. Die absoluten Vcrzögerungszeiten in der Einrichtung 30 sind unwichtig, solange die Differenzen zwischen den Verzögerungszeiten genau stimmen. Die drei Ausgänge der Verzögerungseinrichtung 30 lassen dann die vom Addierer/Dividisrer gelieferten Abfrage-Durchschnittswerte zu drei verschiedenen Zeitpunkten erscheinen. Jeder Zeitpunkt entspricht einer anderen der in Fig.2 dargestellten Abfragepositionen. Falls das Signal am Ausgang 41 für diejenige Horizontalposition des Rasters ausersehen ist, die der Horizontalposition eines gefühlten Signalausfalls entspricht (Position 4 in F i g. 2), dann stellt das demgegenüber weniger verzögerte Signal am Ausgang die der Position des Signaiausfaiis nachfolgende Horizuniijiposiiion des Rasters dar (Position 5 m F ι g. 2). und das länger verzögerte Signal am Ausgang 34 stellt die vor der Ausfallstellc liegende Horizontalposition des Rasters dar (Position 3 in F i g. 2\ Indem man das Signal von den Ausgängen 31 und 34 der Verzögerungseinrichtung 30 auf die Eingänge 32 und 35 eines Addierers 33 gibt, erhält man einen Durchschnittswert derjenigen vier Abfragen, die vor und hinter den beiden Abfragen liegen, welche sich direkt oberhalb und unterhalb der als Ausfall gefühlten Abfrage befinden. Dieses Signal wird auf den Eingang 37 eines Addierers 40 gegeben.

Das Signal vom Ausgang 41 der Verzögerungseinrichtung 30, welches den Mittelwert der Abfragen direkt oberhalb und unterhalb des Ausfallpunkts darstellt, wird dem Eingang eines Inverters 42 angelegt und dann auf den Eingang 43 des Addierers 40 gegeben. Der Inverter 42 sorgt dafür, daß das vom Ausgang 41 der Verzögerungseinrichtung 30 kommer.de Signal am Eingang 43 des Addierers subtrahiert wird. Damit ist das Ausgangssignal des Addierers 40 die Differenz zwischen dem Durchschnittswert der den Signalausfall umgebenden vier Abfragewerte und dem Mittelwert der beiden direkt über und unter dem Ausfailpunkt liegenden Abfragen. Am Ausgang des Addierers 40 wird also das gewünschte Ausfaliersatzsignal entsprechend der oben umnssenen Methode erzeugt

Das Ausgangssignal des Addierers 40 könnte im Prinzip direkt als Ausfallersatzsignal verwendet werden, jedoch sollte man die Möglichkeit berücksichtigen, daß im Ersatzsignal Fehler auftreten können, wenn die Kapazität des Addierers 33 oder des Addierers 40 überschritten wird. Dies kann vorkommen, wenn der Bildbereich. innerhalb dessen das Spitzlicht aufgetreten ist, entweder sehr hell oder sehr dunkel war, was sehr kleinen

oder sehr großen digitalen Abfragewerten entspricht. Falls die Kapazität der Register für die Abfragebits überschritten wird, kann das überlaufende höchstwertige Bit verlorengehen, was dazu führt, daß eine hell abzubildende Ausfallstelle dunkel und eine dunkel abzubildende Ausfallstelle hell wiedergegeben wird.

Um zu vermeiden, daß solche Übcrlauffehler ein unkorrektes Ausfallersatzsignal bewirken, ist eine Überlauf-Überwachungsschaitung vorgesehen. Der Überlaufausgang 44 des Addierers 33 ist mit einem Eingang eines Exklusiv-ODER-Gliedes 45 verbunden. Der Überlaufausgang 46 des Addierers 40 ist mit dem anderen Eingang des Gliedes 45 verbunden.

Der Ausgang des Gliedes 45 ist mit dem Eingang eines Inverters 47 verbunden, dessen Ausgang zu einem Eingang eines ODER-Gliedes 50 führt. Der andere Eingang des Gliedes 50 empfängt das Ausgangssignal des Addierers 40. Die Überlauf-Überwachungsschaltung liefert ein passendes Ausfallersatzsignal, wenn infolge eines Überlaufs in den Datenregistern des Addierers 33 ein falsches Signal an den Eingang 37 des Addierers 40 geliefert wird, und dieser Addierer damit an seinem Ausgang einen falschen Wert liefert. Am Eingang 37 des Addierers 40 kann dann ein falsches Signal erscheinen, wenn die Summe der Signale an den Eingängen 32 und 35 des Addierers 33 die Speicherkapazität dieses Addierers überschreitet.

Das Ausgangssigna! des ODER-Gliedes 50 ist das korrekte Ausiaüersatzsign.a!, welches frei von überlaufbedingten Fehlern ist. Dieses Signal wird dem Eingang eines Speichers 5t zugeführt. Der Speicher 51 arbeitet in der gleichen Weise wie der Speicher ti zur Taktwiederherstcllung, um Zcitfehler zu beseitigen, die eventuell durch die Ausfallkompensierungsschaltung eingeführt worden sind. Die Ausgangsinformation des Speichers 51 wird auf einen Eingang 52 eines Multiplexers 26 gegeben.

Wie weiter oben beschrieben, enthält jeder digital codierte Abfragewert, der vom Zeitbasiskorrektor auf die Eingangsleitung 12 gegeben wird, außerdem ein sogenanntes Ausfallbit, welcher anzeigt, ob ein Signalausfall bei der betreffenden Abfrage vorliegt. Die Erfassung des Signalausfall und seine Anzeige durch den Binärwert »1« des Ausfallbits erfolgt durch den digitalen Zeitbasiskorreklor während des Abfragens und Codierens des Videoinformationssignals. Der Zustand des Ausfallbits beinhaltet auch das Ausfall-Erfassungssignal, welches dem Eingang 39 des Multiplexers 14 und dem Eingang 48 des Multiplexers 26 angelegt wird. Die Erfassung des Signalausfalls kann auf verschiedene Weise geschehen. Eine übliche Methode besteht darin, die HF-Trägerwelle des Videosignals zu überwachen. Ein Ausbleiben oder Unterbrechungen des Trägers bedeuten Signalausfall. Natürlich erscheinen Signalausfälle typischerweise nicht an getrennten Einzelpunkten der Abfrage sondern vielmehr als eine Reihe von Abfragewerten während einer Fernsehzeilc. Anfang und Ende des Signalausfalls sind nicht scharf definiert, die Qualität des Signals kann allmählich abnehmen. Um ein wirksames Ersatzsignal zu erhalten, sollte mit dem Ersetzen von Abfragewerten eine gewisse Zeit vor dem Zeitpunkt begonnen werden, zu dem die Erfassungsschaltung einen Signalausfall tatsächlich erfaßt. Laufzeiten bei der Signalverarbeitung genügen jedoch, einen solchen vorverlegten Beginn des Erset/.ens von Abfragewerten zu erlauben, obwohl die tatsächliche Erfassung eines Signalausfalls zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt.

Der Multiplexer 26 wählt je nach dem Zustand des am Eingang 48 angelegten Ausfall-Erfassungssignals den Eingang 25 oder den Eingang 52 für sein Ausgangssignal aus. Wenn das Ausfall-Erfassungssignal anzeigt, daß bei der betreffenden Abfrage kein Signalausfall vorliegt, dann wählt der Multiplexer 26 das am Eingang 25 erscheinende Signal, also das über die Verzögerungseinrichtung 24 gesendete Ausgangssignsl des Multiplexers 22. Da dieses Signal wie erwähnt digitale Abfragewerte aus der mittleren Zeile der gespeicherten 3-Zeilen-Frequenz darstellt, wird diese Zeile als Ausfallzeile bezeichnet. Diese Zeile ist auch die gerade »laufende« Fernsehzeiie, die gesendet oder wiedergegeben werden soll. Wird kein Ausfall gefühlt, dann wird dieses Signal direkt verwendet, weil ein Ausfallersatz nicht erforderlich ist.

Wenn das Aufail-Crfassungssignal das Vorliegen eines Signalausfall anzeigt, dann werden die Ausfall-Abfragewerte durch das Ersatzsignal ersetzt, welches am Eingang 52 des Multiplexers 26 anliegt. Während des Vorliegens eines Signalausfalls erscheint also das am Eingang 52 angelegte Signal am Ausgang des Multiplexers 26. Die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung 24 ist so eingestellt, daß sie gleich der Verzögerungszeit in der das A jsfallersatzsignal erzeugenden Schaltung ist, so daß das unkompensierte Signal und das Ersatzsignal an den Eingängen des Multiplexers 26 zu gleichen Zeiten auch mit den gleichen Abfragepositionen in der Fernsehzeile erscheinen.

Während des Normalbetriebs wird der Ausgang des Multiplexers 26 hauptsächlich vom Eingang 25 genommen, da der größte Teii des Videosignais frei von Signaiausfäiien ist. wenn Signaiausfäiie bei irgendweichen Abfragen gefühlt werden, dann werden die betreffenden Abfragen durch das am Eingang 52 anliegende Ersatzsignal ersetzt, so daß vom Multiplexerausgang ein ausfallfreies Signal abgegeben wird. Die oben beschriebene Methode der Kombination von Abfragewerten zur Bildung eines mit korrekter Farbphase auftretenden Videosignais gestattet es, Abfragewerte von Positionen zu verwenden, die direkt vor und nach der Position des Ausfalls liegen, so daß eine viel bessere Annäherung an das ausgefallene Signal erzielt wird, als es mit der bekannten Technik möglich war.

Es kann vorkommen, daß sich ein Signalausfall über mehrere Fernsehzeilen an derselben Abfrageposition innerhalb der Zeile erstreckt. Dies kann beim Abspielen eines Videobandes eintreten, wenn sich Schmutz oder Rückstände am Wiedergabekopf der Videobandmaschinc angesammelt haben. Bei einer solchen Bedingung kann das vorstehend beschriebene Verfahren zur Ableitung eines Ausfallersatzsignals nicht angewandt werden, da die hierzu erforderlichen Abfragewerte nicht zur Verfügung stehen. Der Ausfallkompensator 10 ist so ausgelegt, daß er ein Ausfallersatzsignal auch dann erzeugt, wenn Signalausfälle mehrere Zeilen treffen.

Das Problem solcher Mehrzeilen-Ausfälle wird dadurch gelöst, daß die Ausgangssignale der RAMs 15,16 und 17 zum Eingang des Multiplexers 14 rückgekoppelt werden. Die F i g. 1 zeigt Rückführungsleitungen 54,55 und 56 zwischen den Ausgängen der RAMs 15.16 und 17 und den Eingängen des Multiplexers 14. Wenn das vom Video-Zeitbasiskorrektor gelieferte Ausfall-Erfassungssignal am Eingang 39 des Multiplexers 14 erscheint, dann schreibt dieser Multiplexer in die RAMs die Signale aus denjenigen Zeilen wieder neu ein, welche dem ersten

MehrzeUen-Ausfall vorangehen. Die Abfragewerte aus diesen Zeilen können ständig so lange in die RAMs wieder eingeschrieben werden, wie die Mehrzeilen-Ausfälle dauern. Die Signale an den Eingängen 21 und 27 des Addierers/Dividierers 20 stammen dann aus derselben Fernsehzeile, und das Ausfallersatzsignal wird aus einer einzigen Fernsehzeile abgeleitet Wenn ein Ersatzsignal in dieser Weise abgeleitet wird, werden nur drei verschiedene Abfragewerte verwendet, jedoch ist die algebraische Verknüpfung genauso wie bei der mit sechs

Abfragewerten arbeitenden Methode. fs

In der Fig.3 ist eine andere Ausführungsform eines Ausfallkompensators 60 dargestellt, bei welcher zur g

Ableitung eines Ausfallersatzsignals drei Abfragewerte aus nur einer Fernsehzeile verwendet werden. Diese Ausführungsform ist viel einfacher als die mit sechs Abfragewerten arbeitende Schaltung nach Fig. 1, und sie benötigt viel weniger Datenspeicherplatz, jedoch ist die Genauigkeit des Ersatzsignals hier nicht so gut wie bei der Schaltung nach F i g. 1.

Der Ausfallkompensator 60 enthält einen Datenspeicher 61 mit einem Eingang 62 und einen Adressenspeicher

63 mit einem Eingang 64. Der Daten- und der Adressenspeicher 61 und 63 bringen die an den Eingängen 62 und

64 ankommenden Signale wieder in Takt mit der richtigen Abfragefrequenz, wodurch irgendwelche Zeitfehler, die möglicherweise in die Signale eingeführt worden sind, beseitigt werden. Die Ausgangssignale aus den Speichern 61 und 63 werden zu den Eingängen eines für wahlfreien Zugriff ausgelegten Speichers (RAM) 65 gegebea Der Ausgang des Datenspeichers bringt die Information von Fernsehzeilen der Videosignale als Folge digital codierter Abfragewerte, die in der gleichen Weise erzeugt werden, wie es in Verbindung mit dem Ausfallkompensator 10 beschriebr.r. wurde. Die Adresseninformation vom Adressenspeicher 63 identifiziert den Ort der Abfragen innerhalb de« Zeile. Der RAM 65. bei dem es sich um eine Parallelanordnung von RAMs handeln kann, wie sie weiter oben in Verbindung mit dem Ausfallkompcnsator 10 beschrieben wurde, hat eine Kapazität zur Speicherung einer vollständigen Fernsehzeile von Abfragewerten. Die digitalen Abfragewerte werden in den RAM 65 eingeschrieben, bis ein Signalausfall gefühh wird. Wenn eine Fernsehzeile vollständig in den RAM 65 eingeschrieben ist, beginnt die Einspeicherung der nächsten Ft ι nsehzeilc, wobei beim Einschreiben neuer Daten die im RAM vorhandenen Daten gelöscht werden.

Die Ausgangsinformation des Datenspeichers 61 wird außerdem auf den Eingang des Ausfalldetektors 66 gegeben. Der Ausfalldetektor 66 überwacht den Zustand des Ausfallbits in jedem digitalen Abfragewort. Wenn ein Signalausfall erfaßt wird, dann erscheint am Ausgang des Ausfalldetektors 66 ein entsprechendes Signal. Dieses Signal wird dann einem Eingang des RAM 65 angelegt, womit die Einspeicherung neuer Informationen unterbrochen wird Die vorhandenen gespeicherten Daten werden dann am Ausgang 67 aus dem RAM ausgelesen. Diese vorhandenen Daten werden im Falle einer mehrere Zeilen treffenden Folge von Ausfällen weiter benutzt. Das Signal vom Ausfalldetektor 66 wird dem RAM 65 am Eingang 68 angelegt, um den RAM 65 davon zu informieren, daß ein Ausfall stattgefunden hat. Das Signal vom Ausfalldetektor 66 wird dem RAM 65 angelegt, bevor der Abfragewert des erfaßten Ausfalls in den RAM eingeschrieben worden ist. Die zeitliche Lage des Ausfall-Erfassungssignals sorgt dafür, daß im RAM 65 ausreichend viele vorher gespeicherte Daten bleiben, um zu gestatten, daß das Ausfall-Ersatzsignal korrekt erzeugt wird. Durch Einstellung der Vorhaltezeit, um welche das Ausfalldetektorsignal der tatsächlichen Einspeicherung des betreffenden Abfragewerts voreilt, läßt sich die Anzahl der Abfragewerte steuern, die vor dem Auftreten des tatsächlichen Signalausfalls ersetzt werden, so daß das wiedergegebene Videosignal mit glattem Übergang erscheint. Die Ausgangsinformation des Datenspeichers 61 wird außerdem durch eine Verzögerungseinrichtung 70 gesendet, bevor sie auf den Eingang 71 des Multiplexers 72 gegeben wird.

Das Signal am Ausgang 67 des RAM 65 wird auf den Eingang einer Verzögerungseinrichtung 73 gegeben. Die Verzögerungseinrichtung 73 liefert Signale mit drei verschiedenen Verzögerungszeiten, um die drei Abfragewerte bereitzustellen, die zur Ableitung des Ausfallersatzsignals notwendig sind. Am Ausgang 74 der Vcrzögerungseinrichtung 73 erscheint das Signal mit einer minimalen Verzögerung, die sogar gleich Null sein kann. Das Signal vom Ausgang 74 wird einem Eingang eines Addierers 75 angelegt und stellt diejenigen Abfi agewerte dar, die jeweils unmittelbar nach dem Abfragewert folgen, der in der benachbarten vorangehenden Zeile direkt oberhalb des gefühlten Signalaustallpunkts liegt. Am Ausgang 76 der Verzögerungseinrichtung 73 herrscht eine Verzögerung, die um genau eine Periode der Abfragefrequenz langer ist als die Verzögerung am Ausgang 74. Das Signal vom Ausgang 76 wird dem Eingang eines Inverters 77 angelegt und stellt die Abfragewerte dar, die jeweils direkt oberhalb des gefühlten Signalausfalls liegen. Am Ausgang 80 der Verzögerungseinrichtung 73 herrscht eine Verzögerung, die um genau zwei Perioden der Abfragefrequenz langer ist als die Verzögerung am Ausgang 74. Das Signal vom Ausgang 80 wird einem anderen Eingang des Addierers 75 angelegt und stellt diejenigen Abfragewerte dar, die sich unmittelbar vor dem Abfragewert befinden, welcher direkt oberhalb des gefühlten Signalausfalls liegt. Die Signale von den Ausgängen 74, 76 und 80 der Verzögerungseinrichtung entsprechen somit den geforderten Abfragepositionen, die zur Ableitung des Ausfallersatzsignals notwendig sind.

Die Ausgangsgröße des Addierers 75 ist ein Signal, welches die Summe der digitalen Abfragewerte von Positionen vor und hinter der direkt oberhalb des gefühlten Signalausfalls liegenden Abfrage darstellt (Positionen 3 und 5 in F i g. 2). Dieses Signal wird einem Eingang eines weiteren Addierers 81 angelegt. Das Ausgangssignal des Inverters 77 stellt den ins Negative verkehrten Wert der Abfrage an der Position direkt oberhalb des Signalausfalls dar (Position 4 in F i g. 2). Dieses Signal wird ebenfalls einem Eingang des Addierers 81 angelegt. Das Signal vom Ausgang 82 des Addierers 81 ist die Differenz zwischen den an seinen beiden Eingängen angelegten Signalwerten. Dieses Signal ist das gewünschte Ausfallersatzsignal. Die Methode der Kombination der drei Abfragewerte aus der vor der Ausfallzeile liegenden Zeile ist die gleiche wie die Methode der Kombination des Durchschnittswerts der Summe von Abfragewerten aus den Zeilen vor und nach der Alisfallzeile, die bei dem weiter oben beschriebenen, mit sechs Abfragewerten arbeitenden Verfahren angewandt wird.

Um den Betrieb vor Überlauffchlcrn im Ersatzausfallsignal zu schützen, ist ein Verknüpfungsglied 83 als

Überlauf-Überwachungseinrichtung vorgesehen. Das am Ausgang 84 des Addierers 81 erscheinende Überlaufsignal wird einem der Eingänge des VerknOpfungsgliedes 83 angelegL Das Ausfallersatzsignal vom Ausgang 82 des Addierers 81 wird dem anderen Eingang des Verknüpfungsgüedes 83 zugeführt Das Verknüpfungsglied 83 erfüllt eine ODER-Funktioi, d. h. es liefert einen Logik- oder Binärwert»1« an seinem Ausgang, wenn an einem oder beiden seiner Eingänge der Binärwert »1« liegt Wenn der Zustand eines Überlaufs vorliegt, was das Vorhandensein eines Eingangssignals mit sehr hohem Wert anzeigt, erscheint am Ausgang 84 der Binärwert »1«, der zum Eingang des Verknüpfungsgliedes 83 gelangt Dies führt dazu, daß am Ausgang des Gliedes 83 ein Digitalwort erscheint in welchem jedes Bit den Binärwert »1« hat und das somit dem höchstmöglichen Signalwert entspricht, ungeachtet des tatsächlichen Werts des vom Addierers 82 gelieferten Ausfallersatzsignals. Da ein Signal, welches die Überlaufbedingung herbeiführt, selbst einen sehr hohen Wert hat wird das tatsächliche Ausfallersatzsignal, das während eines Überlaufs des Addierers 81 verwendet wird, nicht sehr falsch sein. Wenn keine Überlaufbedingung vorliegt, hat das Signal am Ausgang 84 den Binärwert »0«, und das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 83 ist gleich dem vom Addierer 81 kommenden Eingangssignal.

Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 83 wird dem Eingang eines Speichers 85 angelegt der in gleicher Weise wie der Datenspeicher 61 den richtigen Takt wiederherstellt, um Zeitfehler zu beseitigen. Das Ausgangssignal des Speichers 85 wird auf den Eingang 86 eines Multiplexers 87 gegeben. Wie weiter oben beschrieben wird die Abfrageinformation aus der vor der Ausfallzeile liegenden Fernsehzeile wiederholt verwendet, um Ausfallersatzsignale für Ausfälle in mehreren Zeilen abzuleiten, denn die Informationen aus den Zeilen, in denen die Ausfälle vorkommen, werden nicht in den RAM 65 eingeschrieben. Die Methode der Ableitung des Ersatzsignals, die weiter oben ausführlich in Verbindung mit der Ersatzgewinnung aus sechs Abfragewerten beschrieben wurde und hie- für eine Ersatzgewinnung aus drei Abfragewerten angewendet wird, liefert ein Ersatzsignal mit richtiger Farbphase nur für Signalausfälle in solchen Zeilen, die um eine ungerade Zahl nach der Ersatzsignalzeile folgen. Für Ausfälle in Zeilen, die um eine gerade Zahl nach der Ersatzsignalzeile folgen, ist die Farbartkomponente des Ersatzsignals um 180° außer Phase gegenüber der Farbartkomponente des zu ersetzenden ausgefallenen Signals.

Für einen korrekten Ersatz von Signalausfällen, die sich über mehrere Zeilen erstrecken, sind zwei Ersatzsignale notwendig. Das eine Signal ist natürlich das in der vorstehend beschriebenen Weise abgeleitete Ausfallersatzsignal, in welchem die Farbartkomponente des an der entsprechenden Position liegenden Abfragewertes um 180° phasenverschoben ist, um einen Signalausfall in der Ausfallzeile zu ersetzen. Der Abfragewert, der in der auf die Ausfallzeile folgenden Zeile (zwei Zeilen nach der Zeile der ursprünglichen Abfrage) direkt unterhalb des Ausfallpunkts liegt, hat die gleiche Farbphase wie der Abfragewert direkt oberhalb des Ausfallpunkts. Es ist daher in diesem Fall nicht notwendig, irgendwelche Abfragewerte miteinander zu kombinieren, um die richtige Farbphase zu bekommen. Ein geeigneter Ersatz erfolgt vielmehr einfach dadurch, daß der Signalausfall direkt durch den direkt darüberliegenden Abfragewert aus der ursprünglichen Abfragezeile (zwei Zeilen vorher) ersetzt wird. Wenn der Signalausfall über noch weitere Zeilen geht, werden als Ersatzsignal abwechselnd von Zeile zu Zeile das abgeleitete Ersatzsignal und der direkt darüberliegende Abfragewert eingesetzt.

Das Signal vom Ausgang 74 der Verzögerungseinrichtung 73 wird außerdem über eine Verzögerungseinrichtung 90 gesendet und dann dem Eingang 91 des Multiplexers 87 angelegt. Der Multiplexer 87 kenn als Ausfallersatzsignal entweder das an seinem Eingang 60 zugeführte Signal wählen, welches das abgeleitete, in seiner Farbphase verschobene Frsatzsignal ist, oder das an seinem Eingang 91 anliegende Signal, welches den Abfragewert aus der ursprünglichen Abfragezeile direkt über dem Ausfallpunkt darstellt. Die Verzögerungseinrichtung 90 ist so eingestellt, daß die an den Eingängen des Multiplexers 87 gleichzeitig erscheinenden Ersatzwerte jeweils der gleichen Position innerhalb der Videozeile entsprechen. Das Signal am Eingang 92 des Multiplexers 87 ist das Ergebnis eines Vergleichs zwischen einem Ungerade/Gerade-Signal, das vom Zeitbasiskorrektor aus der Horizontalsynchroninformation gewonnen wird, und dem Zustand eines Ungerade/Gerade-Bits, welches jedem Abfragewert bei seiner Einspeicherung in den RAM 65 zuaddiert wird. Dieses Signal meldet dem Multiplexer 87, ob er das abgeleitete Ersatzsignal oder das direkte Videosignal auswählen soll. Das Ausgangssignal des Multiplexers 87 wird dem Eingang 93 eines weiteren Multiplexers 72 angelegt.

Der Multiplexer 72 wählt für seinen Ausgang entweder das an seinem Eingang 71 angelegte Signal, welches das verzögerte Ausgangssignal direkt vom Eingangsspeicher 61 ist, oder das an seinem Eingang 73 anliegende Signal, welches ein Ausfallersatzsignal ist. Der Multiplexer 72 trifft die Wahl zwischen seinen Eingangssignalen abhängig davon, ob ein Signalausfall im Videosignal vorliegt oder nicht. Das Signal vom Ausgang des Ausfalldetektors 66 wird in einer Verzögerungseinrichtung 94 verzögert und dann dem Eingang 95 des Multiplexers 72 angelegt. Dieses Signal repräsentiert den Zustand des Ausfallbits in den Abfragewerten des Videosignals. Aufgrund dieses Signals stellt der Multiplexer 72 fest, wann ein Signalausfall in den an seinen Eingängen zugeführten Abfragewerten vorliegt, um dementsprechend das passende Signal auszuwählen. Die Verzögerungseinrichtung 94 ist so eingestellt, daB die Information über den Zustand des Ausfallbits zum richtigen Zeitpunkt am Eingang des Multiplexers 72 vorliegt, um die betreffenden Ausfall-Abfragewerte ersetzen zu können. Das Ausgangssignal des Multiplexers 72 ist ein ausfallfreies Videosignal, was in irgendeiner gewünschten Weise weiter verarbeitet werden kann. Obwohl der mit drei Abfragewerten arbeitende Ausfallkompensator t>o keine so gute Annäherung an das ausgefallene Signal bringt wie der mit sechs Abfragewerten arbeitende Ausfallkompensator, so ist doch deutlich, daß viele Vorteile des mit sechs Abfragen arbeitenden Systems auch

bei dem mit drei Abfragen arbeitenden Ausfallkompensator erreicht werden. ff

Vorstehend wurden zwei einander ähnliche Ausfallkompensatoren beschrieben, die mit drei bzw. mit sechs if.

Abfragen arbeiten und dabei ausschließlich digital codierte Abfragewerte verwenden, die von einem digitalen 65 V? Video-Zeitbasiskorrektor erzeugt werden. Es ist jedoch auch möglich, analoge Videosignale in einer entspre- ||

chenden Weise zu verarbeiten, um ein analoges Ausfallersatzsignal zu bilden. Die F i g. 4 zeigt eine Schaltungs- I=

anordnung, die für eine solche direkte Verarbeitung von Analogsignalen angewendet werden kann. j}

Der in F i g. 4 dargestellte Ausfallkompensator 96 hat eine Eingangsleitung 97 und enthält zwei Verzögerungseinrichtungen 100 und 101. Das Signal auf der Eingangsleitung 97 ist ein Videosignal, das zuvor aufgezeichnet wurde. Dieses Signal wird auf den Eingang der Verzögerungseinrichtung 100 gegeben. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 100 wird dem Eingang der Vetzögerungseinrichtung 101 zugeführt Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 101 wird auf einen Eingang eines Summierverstärkers 102 gegeben, der an einem zweiten Eingang das Signal von der Eingangsleitung 97 empfängt.

Die Verzögerungseinrichtungen 100 und 101 bringen jeweils eine Signalverzögerung von der Dauer einer Fernsehzeile (1 H). Beim NTSC-System sind dies 63,5 Mikrosekunden. Am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 101 erscheint also ein Signal, das um zwei Fernsehzeilen verzögert ist. Durch Kombination dieses Signals

ίο mit dem unverzögerten Videosignal von der Eingangsleitung 97 im Summierverstärker 102 wird am Ausgang dieses Verstärkers ein Signal erhalten, weiches den Mittelwert zweier Fernsehsignale darstellt, deren eines um zwei Zeilen eines Teilbildes vor dem anderen erscheint. Es sei daran erinnert, daß bei dem weiter oben beschriebenen Ausfallkompensator 10 ein Ausfallersatzsignal von ausgewählten Abfragewerten gewonnen wurde, abgeleitet vom Durchschnittswert der Signale aus der Fernsehzeile vor und nach der den Signalausfall

!5 aufweisenden Zeile. Das im Ausfallkompensator 10 verwendete Durchschnittssignal ist äquivalent dem Signal am Ausgang des Summierverstärkers 102.

Das Kon2ept der Kennzeichnung von Video-Abfragewcrlen mit bestimmten Farbphasen-Kenncodes, wie es in Verbindung mit den Ausfallkompensatoren 10 und 60 beschrieben wurde, kann auch bei den Analogsignalen des Ausfallkompensators 96 angewandt werden. Dies gilt deswegen, weil Abfragen, die mit der weiter oben erwähnten Abfragefrequenz (1432MHz) entnommen werden, das gleiche sich wiederholende Muster von Farbphasen-Kenncodes bringen, wie es im Analogsignal vorhanden ist. Zwei weitere Verzögerungseinrichtungen 103 und 104 bringen analoge Verzögerungen, die gleichwertig mit Verzögerungen um eine bzw. um zwei Abfrageperioden der Digitalabfrage sind, um diejenigen drei Positionen innerhalb der Zeile zu bekommen, die zur Erzeugung des gewünschten Ausfallersatzsignals notwendig sind. Die Analogsignalverzögerung beträgt daher 70 Nanosekunden für die Verzögerungseinrichtung 103 und 140 Nanosekunden für die Verzögerungseinrichtung 104.

Das Ausgangssignal des Summierverstärkers 102 wird gleichzeitig den Eingängen der Verzögerungseinrichtung 103, eines Summierverstärkers 105 und der Verzögerungseinrichtung 104 angelegt. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 104 wird ebenfalls auf den Eingang des Summierverstärkers 105 gegeben. Am Ausgang des Summierverstärkers 105 erscheint ein Signal, das die Summe der Signalwerte von zwei um 140 Nanosekunden auseinanderliegenden Punkten darstellt. Dieses Signal wird auf einen Eingang eines Summierverstärkers

106 gegeben.

Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 103 wird einem Inverter 107 zugeführt, der die Polarität dieses Signals umkehrt. Daraufhin gelangt das Signal zu einem anderen Eingang des Summierverstärkers 106, der an seinem Ausgang ein Signal liefert, dessen Wert die Differenz zwischen den Ausgangssignalen des Summierverstärkers 105 und der Verzögerungseinrichtung 103 darstellt. Da der Ausgang der Verzögerungseinrichtung 103 ein Signal darstellt, das zeitlich zwischen den im Summierverstärker 105 kombinierten Signalen liegt, liefert der Ausgang des Summierverstärkers 106 ein Signal, welches das algebraische Äquivalent des gewünschten Ausfallersatzsignals des Ausfallkompensators 10 ist. Dieses Ausfallersatzsignal von Summierverstärker 106 wird an den Eingang 107 eines Videoschalters 110 gelegt. Der Videoschalter 110 arbeilet ähnlich wie der in Verbindung mit den Ausfallkompensatoren 10 und 60 beschriebene Multiplexer, d. h. er trifft auf der Grundlage eines zusätzlichen Informationsssignals eine Auswahl zwischen mehreren Eingängen. Das Signal am Eingang 111 des Videoschalters 110 ist das vom Ausgang der Verzögerungseinrichtung 100 kommende Signal, welches in einer Verzögerungseinrichtung 112 eine weitere Verzögerung um 70 Nanosekunden erfahren hat.

Der Ausgang der Verzögerungseinrichtung 100 liefert die Information der laufenden Fernsehzeile, die zwischen den im Summierverstärker 102 kombinierten Fernsehzeilen liegt. Dieses Informationssignal wird von der Verzögerungseinrichtung 112 verzögert, um dafür zu sorgen, daß die an den Eingängen des Videoschalters 110 liegenden Signale zu gleichen Zeiten jeweils gleichen Positionen innerhalb der Fcrnsehzeilen entsprechen. Der Videoschalter UO empfängt außerdem an einem Eingang 113 ein Signal von einem Ausfalldetektor 114. Der Ausfalldetektor 114 fühlt das Vorliegen eines Signalausfalls und informiert den Videoschalter zum passenden Zeitpunkt davon, daß er ein Ersatzsignal (d. h. das Signal am Eingang 107) wählen soll. Während normalen Betriebs wird die Anzahl der gefühlten Ausfälle relativ gering sein, und der Ausgang des Videoschalters 110 wird das an seinem Eingang 111 liegende Signal abgeben. Es sei darauf hingewiesen, daß die Signale an den Eingängen

107 und 111 kontinuierliche Analogsignale sind, wobei das Signal am Eingang 107 ein abgeleiteter Ersatz des Signals am Eingang Ul ist. Es ist daher möglich, das am Eingang 107 anstehende Ersatzsignai jederzeit auszuwählen, wenn ein Ausfall in dem am Eingang 111 anstehenden Signal gefühlt wird.

Das erfindungsgemäße Prinzip der Kompensation von Signalausfällen wurde vorstehend an Ausführungsbeispielen erläutert, die acf das NTSC-Farbfernsehsystem zugeschnitten sind. Es ist jedoch auch möglich, dieses Prinzip der Ausfallkompensation beim PAL-Fernsehsystcm zu verwenden, indem man die bei der Abfrage und bei der Kombination der Abfragewertc benutzte Technik entsprechend ändert. Bei einem Ausfallkompensator für PAL-Farbfernsehsignalc benötigt man zwei Methoden der Kombination von Abfragewerten, die sich von Abfragepunkt zu Abfragepunkt über jede Fernsehzeile abwechseln müssen. Bei einem PAL-System müssen daher gewisse Maßnahmen zur Kennzeichnung oder Identifizierung der Abfragewerte getroffen werden, die bei einem NTSC-Ausfallkompensator nicht erforderlich sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vc-fahren zur Bildung eines Ersaizsignals aus einem Farbvidcosignal zum Ersetzen eines Signalausfalls in einem gegebenen Zeitintervall des Signals, bei dem aus mindestens einem benachbarten Zeilenintervall des Signals eine Mehrzahl von Ersatzsignalkomponentcn von Horizontalpositioncn abgeleitet und additiv zusammengefaßt werden, die um Bruchteile der Farbträgerperiode der Horizontalposition der Ausfallstelle vorangehen und nachfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzsignalkomponenten als in einem benachbarten Zeilenintervall an einer der Ausfallstelle entsprechenden Horizontalposition auftretender erster Signalwert und um eine viertel Farbträgerperiode unmittelbar vor bzw. hinter dieser Horizontalposition auftretender zweiter und dritter Signalwert ermittelt und zu einem Ersatzsignal entsprechenden Leuchtdichte- und Farbinhalts und gleicher Farbphascnlage wie das ausgefallene Signal zusammengefaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Zusammenfassung der zweite und dritte Signalwert addiert und von dieser Summe der erste Signalwert subtrahiert wird

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalwerle für die Ersatzsignalkomponenten aus zwei dem Zeilenintervall, in dem der Signalausfall auftritt, vorangehenden bzw. folgenden Zeilenintervallen ermittelt werden, daß die Mittelwerte aus Signalwerten von entsprechenden Horizontalpositionen dieser beiden Zeilen gebildet werden und daß diese Mittelwerte additiv zu dem Ersatzsignal zusammengefaßt werden.

4. Kompensationsschaltung für Videosignalausfälle zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch

einen Abtaster zur Abtastung des Videosignals mit einer Abiastrate. die der vierfachen Farbträgerfrequenz entspricht;
eine Einrichtung (Ausgang 41 und 30; Ausgang 76 von 73; 103) zur Bildung einer ersten Ersatzsignalkomponente aus einem Signalwert einer Horizontalposilion einer Nachbarzeile, die der Position des Signalausfalls entspricht;

eine Einrichtung (Ausgang 34 von 30; Ausgang 80 von 73; 104; zur Bildung einer zweiten Ersatzsignalkomponente aus einem Signalwert einer Horizontalposition der Nachbarzeile, die um eine Viertelperiode der Farbträgerfrequenz unmittelbar vor dem Signalausfall liegt;

eine Einrichtung (Ausgang 31 von 30; Ausgang 74 von 73; Ausgang von 102 zum Ausgang von 105) zur Bildung einer dritten Ersatzsignalkomponente aus einem Signalwert einer Horizontalposition der Nachbarzeile, die um eine Viertelpcriode der Farbträgerfrequenz unmittelbar nach dem Signalausfall liegt; und eine Einrichtung (33,40,42,75,77,81,105,106,107), die zur Erzeugung eines Ausfallersatzsignals die zweite und die dritte Ersatzsignalkomponente additiv zusammenfaßt und damit die erste Ersatzsignalkomponente subtraktiv kombiniert.

5. Kompensationsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildung der Ersatzsignalkomponenten aus einem ersten, zweiten und dritten Signalwcrt aus der dem Signalausfall vorangehenden Zeile weiterhin vorgesehen sind
eine Einrichtung (Eingang 21 von 20) zur Bildung von Ersatzsignalkomponenten aus einem vierten, fünften und sechsten Signalwert von dem ersten, zweiten bzw. dritten Signalwert entsprechenden Horizontalpositionen, jedoch aus der dem Signalausfall nachfolgenden Zeile,

ein Mittelwertbildner (20) für Signalwerle entsprechender Horizonlalpositioncn in der vorangehenden und der nachfolgenden Zeile,
und eine Kombinationsschaltung (20) zur adiditvcn Zusammenfassung der Mittelwerte zu dem Ersatzsignal.