Die Zeilenüberlagerungsstufe

2009-06-15T18:25:00.015+02:00

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Die analoge Zeilenüberlagerungsstufe („Interpolator“)

Durch das Weglassen jeder dritten Zeile, würde der Beitrag dieser Zeilen zum umgesetzten Fernsehbild verloren gehen. Das bringt zwei Probleme mit sich. Zum Ersten ist die weggelassene Zeile nach jedem Bildwechsel eine Andere, was ein durchlaufendes Artefakt im Bild ergibt. Zum Zweiten werden runde Objekte 'kantig'.
Der Begriff 'Interpolieren' stammt von Digitalen Convertern, die nach der Umsetzung solche Fehler herausrechnen. Dies wird bei den hier vorgestellten analogen Zeilenfrequenzumsetzern so nicht gemacht. Da das Resultat aber vergleichbar ist, verwende ich trotzdem den geläufigen Begriff Interpolation auch an dieser Stelle.
Der Versuch zumindest das erste Problem anzugehen bestand, auf Anregung von Peter, im sog. Frame Reset. Dieser sorgt dafür, dass immer die gleiche Zeile weggelassen wird. So wird zumindest das sehr augenfällige Durchlaufen beseitigt, jedoch ist der Frame Reset nicht kompatibel zu jeder Vertikalablenkschaltung und wurde daher beim MK1 Converter abschaltbar gemacht.
Später kam mir dann die Idee zur Zeilenüberlagerungsstufe, die das zu konvertierende Videosignal so vorbereitet, dass nach der Konvertierung ein einwandfreies Videosignal zur Verfügung steht welches keiner Interpolation mehr bedarf. Dazu benötigt man ein spezielles Schalt- und Überlagerungsverfahren.
Im MK1 Converter wurde die Zeilenüberlagerungsstufe für Experimente dann auch schaltbar ausgeführt und perfektioniert. Bei den folgenden Modellen wird sie permanent verwendet, der schaltbare Frame Reset ist damit überflüssig geworden.
Das folgende Bild zeigt wie diese Zeilenüberlagerungsstufe arbeitet:

Zur Erklärung greift man sich drei aufeinanderfolgende 64µs-Zeilen heraus, sie sind im Bild links rot, grün und braun untereinander gezeichnet. Würde man nun eine Zeile, z.B. die rot gezeichnete Zeile weglassen, (X) bekommt man im umgesetzten Bild, das mit zwei Zeilen den Inhalt von drei Zeilen darstellen soll, nur die Information aus der grünen und der braunen Zeile. Dies führt zu den oben geschilderten Artefakten. Mit einer Eimerkette (delay ccd) wird das Videosignal um genau eine Zeilenlänge verzögert. So hat man die Möglichkeit das verzögerte und das nicht verzögerte Videosignal nach belieben überlagern. Überlagert man in dem gezeichneten Drittel-Verhältnis, dann bekommt man ein (64µs Zeilen) Bildsignal in dem der Inhalt der vorhergehende Zeile immer, wie im Bild mittig gezeichnet, in der aktuellen Zeile mit enthalten ist. Lässt man bei diesem entsprechend vorbereiteten Bildsignal zur Konvertierung jede dritte Zeile ausfallen und verlängert die verbleibenden Zeilen entsprechend (64µs auf 96µs Zeilenlänge) dann beziehen diese beiden umgesetzten 96µs-Zeilen ihren Inhalt aus den drei 64µs-Zeilen. Siehe Bild rechts. So tragen alle Zeilen des 64µs-Zeilenbildes zu dem neuen 96µs-Zeilenbild bei. Es bedarf folglich keiner nachträglichen Berechnung 'verloren gegangener Inhalte', sprich Zeileninterpolation mehr, wie sie bei den digitalen Verfahren durchgeführt wird.

Das Bild zeigt einen PYE LV20 von 1949 mit Testbild am MK II Converter. Auf der hellen Fläche erkennt man mittig den Ionenfleck, der sich mit den Jahren in die Leuchtschicht eingebrannt hat.

Bei der praktischen Ausführung wird eine Widerstandsmatrix zur Überlagerung verwendet. Dabei wird dem Widerstand, der das unverzögerte Bildsignal führt, im richtigen Moment ein Widerstand mit einem Schalttransistor parallel geschaltet.

So kann zwischen der 1/3 Überlagerung, Transistor schließt und der 2/3 Überlagerung, Transistor öffnet, umgeschaltet werden. Beim MK I Converter ist das ein NPN-Transistor, bei den folgenden Ausführungen bis MK IV ein PNP-Transistor.

Q13 ist beim MK II Converter der Interpolator Schalttransistor. Er schaltet den 680Ω Widerstand parallel zum 2KΩ Widerstand. Die Verzögerte Zeile kommt über 1KΩ.

Im nächsten Blog wird der MK II Converter beschrieben.

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Normwandler (MK I) Einführung

2008-11-01T15:37:00.010+01:00

Das Bild zeigt den Bush TV22 im Betrieb über den im folgenden beschriebenen Normwandler

Standard Converter für 405 oder 441 Zeilen Fernseher mit London Modulator.

Useful Standards Converter and Modulator Info
Peter's Nostalgia Site
SO YOU WANT TO BUILD A STANDARDS CONVERTER

Dieser blog ersetzt diese Webseite die nicht mehr verfügbar ist.

Bestimmt ist für manchen Leser der Sinn eines solchen Gerätes fraglich, daher hier vorab einige Hintergrundinformationen für Interessierte.

Das 405 Zeilensystem wurde 1936 in England in Betrieb genommen und wurde mit geringfügigen Änderungen (441 Zeilen) dann auch bei uns eingeführt und war schließlich europäischer Standard.
Die 441 Zeilennorm wurde bei uns bis zum Ende des 2. Weltkrieges benutzt, in Frankreich bis in die frühen 50ger Jahre. In England wurde es erst in den 80ger Jahren abgeschaltet. Daher kann man in England auch noch heute sehr schöne 405 Zeilen Fernseher zu günstigen Preisen ersteigern.

Nach dem 2. Weltkrieg haben wir natürlich den amerikanischen Standard adaptiert. Mit der Anpassung an die 50Hz Netzwechselfrequenz in Europa einigte man sich auf 625 Zeilen (CCIR- Norm) und das ist der heute noch übliche Standard.

Wer nun ein 405/441 Zeilen Fernsehgerät aus einer heute üblichen 625 Zeilen Quelle, d.h. DVD, Sat oder DVBT Receiver, Videorecorder, Digicam, etc. betreiben möchte, braucht also einen Standard Konverter der die Zeilen-
frequenz umsetzt. Dazu einen kleinen Fernsehsender (Modulator) mit dem man das Signal in den Antenneneingang des Fernsehers einspeisen kann. Da die meisten 405 Zeilen Geräte auf den Londoner Kanal abgestimmt sind oder abgestimmt werden können, habe ich einen Modulator für diesen Kanal
in den Standard Converter mit eingebaut.

Dieser Standard Converter arbeitet analog! Herzstück sind zwei Eimerketten IC’s bei denen durch geschicktes Umschalten der Verzögerungszeit und der beiden Ausgangssignale , jede dritte Zeile weggelassen wird.
Der Inhalt der weggelassenen Zeile wird vorher mit einer Eimerkette nach einem speziellen Schalt und Überlagerungsverfahren beigefügt. Die verbleibenden Zeilen werden dabei gedehnt um die Lücke zu füllen. Dadurch wird die Zeilenzahl um ein Drittel verringert (416 2/3 Zeilen) und man kann die 405/441Zeilen Fernseher ohne jegliche Modifikation betreiben.

Der Modulator besitzt am Ausgang sehr aufwendiges 6- poliges Restseitenbandfilter.

Schaltung:
Blatt 1
Blatt 2
Blatt 3
Blatt 4
Blatt 5
Blatt 6 Modulator
Blatt 7 Neues Timing
Blatt 8 Netzteil und Buchsen
Blatt 9 Blockschaltbild
Blatt 10 PLL

Bilder einzelner Baugruppen

Converter Boards in Gehäuseoberseite
PLL
Taktoszillator und synchroner Teiler
Modulator geöffnet
Oszillatoren und Mischstufen
41,5MHz Oszillator (Ton)
Ton Modulator
Q67
Klemmung
Scart Video Ausgang

Oszillogramme

Abwechselndes Einlesen der 64µs Zeilen mit dem Signal f
Ausgangssignal der ersten Eimerkette
Ausgangssignal der zweiten Eimerkette
Umschalten zwischen den Ausgängen mit dem Signal f ergibt die 96µs Zeilenfolge
Schaltsignal für die Überlagerungsstufe (Interpolator) Oszillogramm Basis Q26
Halbzeilenimpulse an der Basis von Q38
V-Impuls an der Basis von Q38

Die folgenden Blogs erklären dann die weiteren Entwicklungen bis MK IV .
Im nächsten Blog wird die Zeilenüberlagerungsstufe, der sog. Interpolator erklärt.
Letzte Bearbeitung am 15. Juni 2009

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