DE3901117C1 - Compatible frequency-division multiplex television system - Google Patents

Compatible frequency-division multiplex television system

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DE3901117C1 DE19893901117 DE3901117A DE3901117C1 DE 3901117 C1 DE3901117 C1 DE 3901117C1 DE 19893901117 DE19893901117 DE 19893901117 DE 3901117 A DE3901117 A DE 3901117A DE 3901117 C1 DE3901117 C1 DE 3901117C1
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    • H04N11/167—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system a resolution-increasing signal being multiplexed to the PAL-system signal, e.g. PAL-PLUS-system

Abstract

To create an improved PAL-compatible television system with reduced crosstalk of luminance spectra into chrominance spectra and conversely, which fits into the existing terrestial channels and is not therefore dependent on satellite channels, it is proposed to split the luminance signal spectrum into a low-frequency component Y1 and a high-frequency component Y2 at the transmitting end and to modulate these onto a carrier. This modulation takes place in such a manner that the spectrum of the resultant modulation signal Y<*>2 in the three-dimensional PAL spectrum comes to lie in a spectral space which is virtually unoccupied by useful-signal spectra within the predetermined channel bandwidths. The modulation signal Y<*>2 is transmitted, together with the low-frequency component Y1 of the luminance signal spectrum, as luminance information Y in the PAL-C signal. At the receiving end, the modulation signal Y<*>2 is filtered out of the received PAL-C signal and demodulated in an improved television receiver. The resultant signal corresponding to the high-frequency component Y2 of the luminance signal spectrum is added to the low-frequency component Y1 of the luminance signal spectrum which has been separated from the received PAL-C signal. A conventional PAL receiver only uses the transmitted low-frequency component Y1 of the luminance signal without being disturbed by the Y<*>2 modulation signal also transmitted. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein PAL-kompatibles Fernsehsystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Fernsehsystem ist aus SMPTE Journal, October 1884, S. 923-929 sowie aus den US-PSn 47 45 460 und 46 60 072 bekannt.The invention relates to a PAL compatible Television system according to the preamble of the claim 1. Such a television system is from SMPTE Journal, October 1884, pp. 923-929 and from US Pat. Nos. 47 45 460 and 46 60 072 known.

Zur kompatiblen Verbesserung eines Frequenzmultiplex- Fernsehsystems, z. B. PAL-System, im Sinne einer Redu­ zierung des Übersprechens von Leuchtdichtespektren in Farbspektren und umgekehrt ist es bekannt (BBC Research Report BBC RD 1881/11 "An Extended PAL-System for High- Quality Television"), das Leuchtdichte-Signalspektrum in einen tieffrequenten Anteil Y₁ und einen hochfrequen­ ten Anteil Y₂ aufzuspalten und den hochfrequenten Anteil Y₂ oberhalb des Übertragungsspektrums eines terrestrischen Kanals (5 bzw. 5,5 MHz) zu übertragen. Wegen des vorge­ gebenen terrestrischen Kanalrasters ist eine Übertragung nur in Satellitenkanälen mit einer Basisbandbreite von etwa 10 MHz möglich. Dieses Satellitensignal kann auch auf einem herkömmlichen PAL-Empfänger kompatibel wieder­ gegeben werden, welcher jedoch nur den tieffrequenten Anteil Y₁ des Leuchtdichtespektrums auswertet. Da jedoch bei herkömmlichem terrestrischen PAL-Empfang infolge der üblichen Nicht-Anwendung von Kammfiltern ohnehin nur das Leuchtdichtespektrum bis etwa 3,5 MHz ausgewertet wird, ist der Qualitätsverlust bei dem kompatiblen Empfang vernachlässigbar.For the compatible improvement of a frequency division multiplex television system, e.g. B. PAL system, in the sense of a reduction of the crosstalk of luminance spectra in color spectra and vice versa, it is known (BBC Research Report BBC RE 1881/11 "An Extended PAL System for High-Quality Television"), the luminance signal spectrum in split a low-frequency component Y ₁ and a hochfrequen th component Y ₂ and to transmit the high-frequency component Y ₂ above the transmission spectrum of a terrestrial channel (5 and 5.5 MHz). Because of the predetermined terrestrial channel grid, transmission is only possible in satellite channels with a base bandwidth of approximately 10 MHz. This satellite signal can also be reproduced on a conventional PAL receiver, which, however, only evaluates the low-frequency component Y 1 of the luminance spectrum. However, since only the luminance spectrum up to about 3.5 MHz is evaluated anyway with conventional terrestrial PAL reception due to the usual non-use of comb filters, the loss of quality in the compatible reception is negligible.

Es ist ferner bekannt (SMPTE Journal, October 1884, S. 923-929 sowie US-PSn 47 45 460 und 46 60 072), zur Erzielung einer höheren Auflösung im Leuchtdichtesignal bei unveränderter Kanalbandbreite des herkömmlichen Fernsehsystems (4,2 MHz beim NTSC-System) Leuchtdichte­ signal-Komponenten oberhalb der Videobandgrenze (z. B. 4,2 MHz bis 6 MHz) in dem sogenannten Fukinuki-Loch zu übertragen. Hierunter versteht man bei Frequenzmultiplex- Systemen wie dem NTSC- und dem PAL-Fernsehsystem vakante oder nicht effektiv genutzte spektrale Räume, die für die Übertragung zusätzlicher Informationen ausgenutzt werden können. Hierzu werden der hochfrequente Leucht­ dichtesignalanteil von 4,2 MHz bis 6 MHz z.B. auf den halben NTSC-Farbträger (1,8 MHz) aufmoduliert und das resultierende Modulationssignal zusammen mit dem tief­ frequenten Leuchtdichtesignalanteil von 0 bis 4,2 MHz als Leuchtdichteinformation übertragen. Da durch die Modulation eine Frequenzumsetzung des außerhalb der Videobandgrenze liegenden hochfrequenten Leuchtdichte­ signalanteils in die Grenzen des herkömmlichen Video­ bandes erfolgt, wird die Kanalbandbreite nicht über­ schritten. Die Einlagerung des Modulationssignals in das von Spektren des tieffrequenten Leuchtdichtesignal­ anteils und des Farbsignals besetzte herkömmliche Video­ band ist wegen des Fukinuki-Loches praktisch störungs­ frei möglich. Empfangsseitig werden das Modulations­ signal ausgefiltert, demoduliert und in der Ursprungs­ lage von 4,2 bis 6 MHz dem tieffrequenten Leuchtdichte­ signalanteil hinzugefügt. Durch diese Auflösungserhöhung wird jedoch das Übersprechen der Leuchtsignalanteile in das Farbsignal (Crosscolour) nicht vermieden, und zwar weder bei einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger noch bei einem zum Empfang des hochfrequenten Leuchtdichte­ signalsanteils von 4,2 MHz bis 6 MHz ausgelegten (ver­ besserten) Farbfernsehempfängers.It is also known (SMPTE Journal, October 1884, p. 923-929 and US Pat. Nos. 47 45 460 and 46 60 072) for  Achieving a higher resolution in the luminance signal with unchanged channel bandwidth of the conventional Television system (4.2 MHz for the NTSC system) luminance signal components above the video tape limit (e.g. 4.2 MHz to 6 MHz) in the so-called Fukinuki hole transfer. This is understood in the case of frequency division multiplex Systems such as the NTSC and PAL television systems vacant or inefficiently used spectral spaces for exploited the transmission of additional information can be. For this, the high-frequency light density signal component from 4.2 MHz to 6 MHz e.g. on the half modulated NTSC color carrier (1.8 MHz) and that resulting modulation signal along with the low frequency luminance signal component from 0 to 4.2 MHz transmitted as luminance information. Because through the Modulation a frequency conversion of the outside of the Video tape limit lying high-frequency luminance signal portion within the limits of conventional video bandes occurs, the channel bandwidth is not over steps. The embedding of the modulation signal in that of spectra of the low-frequency luminance signal share and the color signal occupied conventional video band is practically faulty because of the Fukinuki hole freely possible. The modulation signal filtered out, demodulated and in origin from 4.2 to 6 MHz the low-frequency luminance added signal component. Through this increase in resolution however, the crosstalk of the light signal components in the color signal (cross color) is not avoided, namely neither with a conventional color television receiver nor at a for receiving the high frequency luminance signal portion designed from 4.2 MHz to 6 MHz (ver better) color television receiver.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein kompatibles Frequenzmultiplex-Fernsehsystem der eingangs erwähnten Art dahingehend abzuwandeln, daß das Übersprechen von Leuchtdichtesignalanteilen in das Farbsignal ohne Änderung der herkömmlichen Farbfernsehnorm vermieden wird.The object of the invention is a compatible Frequency division multiplex television system of the aforementioned Modify in such a way that the crosstalk of Luminance signal components in the color signal without change the conventional color television standard is avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fernsehsystems sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of television system according to the invention are in the Unteran sayings.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt The invention is based on an embodiment explained in more detail in the drawings. It shows  

Fig. 1 Eine dreidimensionale Darstellung des PAL-Spektrums; . Figure 1 is a three-dimensional representation of the PAL spectrum;

Fig. 2 Ein Blockschaltbild der Sendeseite eines Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fern­ sehsystems; Fig. 2 is a block diagram of the transmission side of an exemplary embodiment of the television system according to the invention;

Fig. 3a-3b Frequenzspektren von an verschiedenen Stellen des Blockschaltbildes nach Fig. 2 gebildeten Leuchtdichte- bzw. Farbsignalen; FIGS. 3a-3b frequency spectra at various points of the block diagram of Figure 2 formed luminance or color signals.

Fig. 4. Ein Blockschaltbild der Empfangsseite eines Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernseh­ systems; Fig. 4. A block diagram of the receiving side of an exemplary embodiment from the television system according to the invention;

Fig. 5 Die Charakteristik einer vertikal-temporalen Filterung des Farbsignals in dem Blockschaltbild nach Fig. 4, und Fig. 5 The characteristic of a vertical-temporal filtering of the color signal in the block diagram of Fig. 4, and

Fig. 6 Eine Charakteristik für die vertikal-temporale Filterung des Modulstionssignals Y*₂ in dem Blockschaltbild gemäß Fig. 4. Fig. 6 shows a characteristic of the vertical-temporal filtering of the module ion signal Y * ₂ in the block diagram of FIG. 4.

Bei der dreidimensionalen Darstellung des PAL-Spektrums nach Fig. 1 ist den dort eingezeichneten Achsen f x , f y und f t folgende Bedeutung zugeordnet:
f x : Auflösung in horizontaler Richtung mit Band­ grenze 5 MHz
f y : Auflösung in vertikaler Richtung mit maximal 312, 5 Perioden pro Bildhöhe
f t : Auflösung in zeitlicher Richtung mit 25 Hz, bedingt durch 25 Vollbilder/sek. und den Zeilen­ sprung. In the three-dimensional representation of the PAL spectrum according to FIG. 1, the axes f x , f y and f t shown there are assigned the following meaning:
f x : resolution in the horizontal direction with band limit 5 MHz
f y : resolution in the vertical direction with a maximum of 312.5 periods per image height
f t : resolution in the temporal direction at 25 Hz, due to 25 full images / sec. and jump the lines.

Die in Fig. 1 mit stark ausgezogener Linie eingezeichneten Grenzen definieren denjenigen spatial-temporalen Raum, innerhalb welchem keine Alias-Komponenten auftreten. Dabei ist wesentlich, daß die Farbdifferenzsignale U und V aus­ schließlich in dem ersten und dritten Quadranten eines Koordinatensystems liegen, welches von den Achsen f y , und f t für Werte von f x = ±4,43 MHz Farbträgerfrequenz ge­ bildet wird. Der zweite und vierte Quadrant dieses Koor­ dinatensystems sind - abgesehen von marginalen Übersprech­ effekten - frei von U- und V-Komponenten. Dieser freie Raum wurde von Fukinuki in SEMPTE Journal, Oktober 1884, Seiten 923-929 erstmals näher beschrieben. Erfindungs­ gemäß wird dieses sogenannte Fukinuki-Loch ausgenützt, um dort den hochfrequenten Anteil des Leuchtdichte-Sig­ nalspektrums zu übertragen. Wie man aus Fig. 1 unmittel­ bar erkennt, wird durch die Übertragung der hochfrequenten Leuchtdichte-Spektren im zweiten und vierten Quadranten des erwähnten Koordinatensystems vermieden, daß diese hochfrequenten Leuchtdichte-Spektren oberhalb 3,5 MHz in die Farbdifferenzspektren der U-V-Komponenten im ersten und dritten Quadranten übersprechen.The boundaries drawn with a solid line in FIG. 1 define that spatial-temporal space within which no alias components occur. It is essential that the color difference signals U and V are finally in the first and third quadrants of a coordinate system which is formed by the axes f y and f t for values of f x = ± 4.43 MHz color carrier frequency. The second and fourth quadrants of this coordinate system are - apart from marginal crosstalk effects - free of U and V components. This free space was first described in more detail by Fukinuki in SEMPTE Journal, October 1884, pages 923-929. According to the invention, this so-called Fukinuki hole is used to transmit the high-frequency portion of the luminance signal spectrum there. As can be seen directly from FIG. 1, the transmission of the high-frequency luminance spectra in the second and fourth quadrants of the coordinate system mentioned avoids that these high-frequency luminance spectra above 3.5 MHz in the color difference spectra of the UV components in the first and crosstalk third quadrant.

In Fig. 2 ist prinzipiell dargestellt, wie das vorstehend erläuterte Erfindungsprinzip schaltungstechnisch auf der Sendeseite umgesetzt wird.In Fig. 2 is shown in principle, how the above-explained principle of the invention is circuitry implemented on the transmitting side.

Wie aus Fig. 2 am Eingang des dargestellten Blockschalt­ bildes ersichtlich ist, werden die Farbwertsignale rot (R), Grün (G) und Blau (B) in einer Matrix (10) in die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y sowie in das Leucht­ dichte-Signal Y (Fig. 3a) matriziert. Die Farbdifferenz­ signale R-Y, B-Y werden in Tiefpaßfiltern 20 und 30 mit einer Grenzfrequenz von jeweils 1,3 MHz tiefpaßgefiltert und anschließend in einem Quadraturmodulator 60 einem Farbträger f sc von 4,43 MHz aufmoduliert. Das daraus resultierende, geträgerte Farbsignal C ist in Fig. 3b dargestellt, wobei der Farbträger f sc strichpunktiert eingezeichnet ist.As can be seen from Fig. 2 at the input of the block diagram shown, the color value signals red ( R ), green ( G ) and blue ( B ) in a matrix ( 10 ) in the color difference signals R - Y and B - Y and in Luminance signal Y ( Fig. 3a) matrices. The color difference signals R - Y , B - Y are low pass filtered in low pass filters 20 and 30 with a cutoff frequency of 1.3 MHz each and then modulated onto a color carrier f sc of 4.43 MHz in a quadrature modulator 60 . The resulting, transmitted color signal C is shown in FIG. 3b, the color carrier f sc being shown in dash-dot lines.

Aus dem Leuchtdichte-Signal Y gemäß Fig. 3a wird mit Hilfe eines Tiefpaßfilters 40 mit einer Grenzfrequenz von 3,5 MHz der tieffrequente Anteil Y₁ abgefiltert und sowohl einem Addierglied 130 als auch einem Subtrahierglied 70 zugeführt. Der zweite Eingang des Subtrahiergliedes 70 wird mit dem um eine Laufzeit Δτ verzögerten (Laufzeitglied 50) Leuchtdichte-Signal Y beaufschlagt, so daß am Ausgang des Subtrahiergliedes 70 der hochfre­ quente Anteil Y₂ des Leuchtdichte-Signals Y zur Verfügung steht. Die Anteile Y₁ und Y₂ des Leuchtdichte-Signals sind in Fig. 3c spektral dargestellt.The low-frequency component Y 1 is filtered off from the luminance signal Y according to FIG. 3 a using a low-pass filter 40 with a cut-off frequency of 3.5 MHz and fed to both an adder 130 and a subtractor 70 . The second input of the subtractor 70 is supplied with the delay time (delay 50 ) (delay element 50 ) luminance signal Y , so that the high-frequency component Y ₂ of the luminance signal Y is available at the output of the subtractor 70 . The proportions Y ₁ and Y ₂ of the luminance signal are shown spectrally in Fig. 3c.

Der hochfrequente Anteil Y₂ wird mit Hilfe eines Mischers 80, welchem eine Mischerfrequenz von 6/5 f sc zu­ geführt wird, in eine tiefe Frequenzlage umgesetzt, wie aus Fig. 3d, Anteil Y′₂ ersichtlich ist. Der bei der Mischung spiegelbildlich zur Mischerfrequenz entstehende hochfrequente Anteil Y′₂ wird über das nachgeschaltete Tiefpaßfilter 90 mit einer Grenzfrequenz von 2 MHz unter­ drückt.The high-frequency component Y ₂ is implemented with the help of a mixer 80 , which is a mixer frequency of 6/5 f sc , in a low frequency position, as shown in Fig. 3d, portion Y '₂ can be seen. The high-frequency component Y '₂ which arises during the mixing in mirror image of the mixer frequency is suppressed via the downstream low-pass filter 90 with a cut-off frequency of 2 MHz.

Die angegebene Mischerfrequenz von 6/5 f sc ist lediglich beispielhaft und stellt den geringstmöglichen Wert dar. Eine andere mögliche Mischerfrequenz wäre bei­ spielsweise 7/8 f sc .The specified mixer frequency of 6/5 f sc is only an example and represents the lowest possible value. Another possible mixer frequency would be 7/8 f sc for example.

Die hochfrequente, rechte Flanke des hochfrequenten Anteils Y₂ wird bei der Mischung infolge der dabei auftretenden Spiegelung des Anteils Y₂ zur niederfrequenten Flanke des Anteils Y′₂. Diese Flanke soll vorzugsweise durch geeignete Wahl der Mischerfrequenz möglichst nahe an die Frequenz 0 Hz herangerückt werden. Bei der anschließenden Modulation des Anteils Y′₂ in dem Amplitudenmodulator 100 (Fig. 2) mit einem von Teilbild zu Teilbild um 180° in der Phase umgeschalteten Farbträger f sc wird infolge der erneuten Spiegelung die tieffrequente Flanke des An­ teils Y′₂ wieder zur hochfrequenten Flanke des interessie­ renden unteren Seitenbandes des resultierenden Modula­ tionssignals Y*₂. Das in Fig. 3e gestrichelt eingezeichnete obere Seitenband des resultierenden Modulationssignals Y*₂ wird mit Hilfe eines Tiefpaßfilters 120 mit einer Grenz­ frequenz von 5 MHz nur zum Teil unterdrückt.The high-frequency, right flank of the high-frequency component Y ₂ is used in the mixture due to the reflection occurring in the proportion Y ₂ to the low edge of the portion Y '₂. This edge should preferably be brought as close as possible to the frequency 0 Hz by suitable selection of the mixer frequency. In the subsequent modulation of the portion Y ' ₂ in the amplitude modulator 100 ( FIG. 2) with a color carrier f sc switched from field to field by 180 ° in phase, the low-frequency flank of the part Y ' ₂ is due to the renewed reflection high-frequency edge of the lower sideband of interest resulting modulation signal Y * ₂. The upper sideband of the resulting modulation signal Y * ₂, shown in broken lines in FIG. 3e, is only partially suppressed with the aid of a low-pass filter 120 with a limit frequency of 5 MHz.

Zur Erzeugung des von Teilbild zu Teilbild um 180° in der Phase umgeschalteten Farbträgers f sc werden einem Phasenschalter 110 die Trägerfrequenz f sc sowie der Vertikalsynchronimpuls V zugeführt. Da ohne weitere Maß­ nahmen ein herkömmerlicher PAL-Empfänger das Modulations­ signal Y*₂ wegen dessen Modulation mit dem Farbträger f sc als Farbsignal detektieren würde, muß der dem Modulator 100 zugeführte Farbträger außer der schon erwähnten teil­ bildsequentiellen Phasenumschaltung um 180° eine bestimmte Phasenlage erhalten. Und zwar wird alternativ in jeder Zeile die Phasenlage 90° entsprechend der Achse des Farb­ differenzsignals R-Y oder 0°/-180° entsprechend der Achse des Farbdifferenzsignals B-Y gewählt. Im Falle der letztgenannten Alternative wird der Farbträger f sc von Zeile zu Zeile um 180° in der Phase geschaltet, wozu dem Phasenschalter 110 der Horizontalsynchronimpuls H zugeführt wird. In order to generate the color carrier f sc switched in phase from field to field by 180 °, the carrier frequency f sc and the vertical synchronizing pulse V are fed to a phase switch 110 . Since, without further measures, a conventional PAL receiver would detect the modulation signal Y * ₂ because of its modulation with the color carrier f sc as a color signal, the color carrier supplied to the modulator 100 must receive a certain phase position in addition to the already mentioned partially sequential phase switching by 180 ° . Namely, alternatively, the phase position is selected in each line 90 ° according to the axis of the color difference signal R - Y or 0 ° / -180 ° according to the axis of the color difference signal B - Y. In the case of the latter alternative, the ink carrier f sc is switched in phase from line to line by 180 °, for which purpose the horizontal synchronizing pulse H is fed to the phase switch 110 .

Festzuhalten bleibt, daß durch die teilbildsequentielle Umschaltung der Phase des Farbträgers f sc um 180° das Spektrum des Modulationssignals Y*₂ in das vorstehend erwähnte Fukinuki-Loch transponiert wird.It should be noted that the field sequential switching of the phase of the color carrier f sc by 180 ° transposes the spectrum of the modulation signal Y * ₂ into the Fukinuki hole mentioned above.

Das abgefilterte Modulationssignal Y*₂ wird in der Addier­ stufe 130 mit dem tieffrequenten Anteil Y₁ zusammenge­ fügt und das daraus resultierende Leuchtdichte-Signal wird in der weiteren Addierstufe 140 mit dem Farbsignal C zu dem resultierenden PAL-C (compatible)-FBAS-Signal gemäß Fig. 3e kombiniert. Dieses Signal kann dann einem üblichen terrestrischen Fernsehsender zur terrestrischen Übertragung zugeführt werden. Dieses terrestrisch ausge­ strahlte Signal kann von einem herkömmlichen PAL-Empfänger verarbeitet werden, wobei nur der tieffrequente Anteil Y₁ des Leuchtdichte-Signalspektrums ausgewertet wird. Dies ist jedoch, wie eingangs bereits erläutert wurde, kein Nachteil, da bei der Standard-PAL-Übertragung im sendeseitigen Koder und empfangsseitigen Dekoder Notch- Filter verwendet werden, welche das Leuchtdichte-Signal auf etwa 3,5 MHz begrenzen. Von Vorteil für den kompatiblen PAL-Empfang ist jedoch, daß ein Übersprechen von Leucht­ dichte-Spektren in Farbspektren und umgekehrt weitgehend vermieden wird, weil die hochfrequenten Anteile des Leucht­ dichte-Signals nicht nach dem PAL-Standard übertragen werden.The filtered modulation signal Y * ₂ is added in the adding stage 130 with the low-frequency component Y ₁ and the resulting luminance signal is in the further adding stage 140 with the color signal C to the resulting PAL-C (compatible) -FBAS signal combined as shown in FIG. 3e. This signal can then be fed to a conventional terrestrial television transmitter for terrestrial transmission. This terrestrially emitted signal can be processed by a conventional PAL receiver, only the low-frequency component Y 1 of the luminance signal spectrum being evaluated. However, as already explained at the outset, this is not a disadvantage, since the standard PAL transmission uses notch filters in the transmitter-side encoder and receiver-side decoder, which limit the luminance signal to approximately 3.5 MHz. An advantage for compatible PAL reception is that crosstalk from luminance spectra in color spectra and vice versa is largely avoided because the high-frequency components of the luminance signal are not transmitted according to the PAL standard.

Ein Empfänger, welcher auch den geträgert übertragenen hochfrequenten Anteil des Leuchtdichte-Signalsspektrums, d. h., das Modulationssignal Y*₂ auswertet und dadurch eine höhere Auflösung der Leuchtdichte bietet, ist in dem Blockschaltbild nach Fig. 4 erläutert. A receiver, which also evaluates the high-frequency component of the luminance signal spectrum, ie the modulation signal Y * ₂ and thereby offers a higher resolution of the luminance, is explained in the block diagram in FIG. 4.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird aus dem ankommenden PAL-C-FBAS-Signal über ein Tiefpaßfilter 310 mit einer Grenzfrequenz 3,5 MHz der tieffrequente Anteil Y₁ ausge­ siebt und einer Addierstufe 320 zugeführt, welche in noch näher zu beschreibender Weise den hochfrequenten Anteil Y₂ an ihrem zweiten Eingang erhält und dem tieffrequenten Anteil Y₁ zum ursprünglichen Leuchtdichte-Signal Y hinzu­ addiert.As can be seen from Fig. 4, from the incoming PAL-C composite signal via a low-pass filter 310 with a cut-off frequency of 3.5 MHz, the low-frequency component Y 1 is screened out and supplied to an adder 320 , which will be described in more detail below receives the high-frequency component Y ₂ at its second input and adds the low-frequency component Y ₁ to the original luminance signal Y.

Zur Gewinnung des hochfrequenten Anteils Y₂ sowie der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y wird das ankommende PAL-C-FBAS-Signal ferner einem Bandpaßfilter 210 mit einer unteren Grenzfrequenz von 3,5 MHz und einer oberen Grenzfrequenz von 5 MHz zugeführt. Ein nachgeschaltetes Teilbildkammfilter, bestehend aus einem 312-Zeilen-Ver­ zögerungsglied 220, einer Subtraktionsstufe 230 und einer Addierstufe 240, liefert am Ausgang der Subtraktionsstufe 230 das Farbsignal C und am Ausgang der Addierstufe 240 das Modulationssignal Y*₂. Die zugehörigen Filtercharak­ teristiken sind in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht, welche die Filterung im vertikal-temporalen Bereich (Achsen f y und f t ) bezüglich des Farbsignals C und des Mo­ dulationssingnals Y*₂ zeigen. Die in Fig. 5 und 6 schraffiert eingezeichneten Bereiche sind die Sperr­ bereiche, während die übrigen, nicht-schraffierten Bereiche die Durchlaßbereiche darstellen. Wie aus Vergleich von Fig. 5 und 6 ersichtlich ist, sind bei den dort darge­ stellten Filtercharakteristiken die Sperr- und Durchlaß­ bereiche exakt komplementär ausgebildet.To obtain the high-frequency component Y ₂ and the color difference signals R - Y and B - Y , the incoming PAL-C CVBS signal is also fed to a bandpass filter 210 with a lower cut-off frequency of 3.5 MHz and an upper cut-off frequency of 5 MHz. A downstream field filter, consisting of a 312-line delay element 220 , a subtraction stage 230 and an adder stage 240 , supplies the color signal C at the output of the subtraction stage 230 and the modulation signal Y * ₂ at the output of the adder stage 240 . The associated filter characteristics are illustrated in FIGS . 5 and 6, which show the filtering in the vertical-temporal region (axes f y and f t ) with respect to the color signal C and the modulation signal Y * ₂. The areas hatched in FIGS. 5 and 6 are the blocking areas, while the remaining, non-hatched areas represent the passband. As can be seen from a comparison of FIGS. 5 and 6, the blocking and pass areas are formed exactly complementary in the filter characteristics presented there.

Zur Wirkungsweise der vertikal-temporale Filterung sind in Fig. 4 die Vektoren der Ein- und Ausgangssignalkom­ ponenten der Blöcke 220, 230 und 240 dargestellt. Wesent­ lich ist, daß bei einer angenommenen Phasenlage für die Komponenten C und Y*₂ bei der PAL-Norm nach exakt 312 Zeilen eine Phasenumkehr der Farbvektoren und eine Phasen­ gleichheit der Leuchtdichte Vektoren sich ergibt (vgl. die Vektordarstellungen am Eingang und Ausgang des 312- Zeilen-Verzögerungsgliedes 220). Bei der Addition (Addier­ glied 240) bzw. Subtraktion (Subtrahierglied 230) der unverzögerten und der um 312 Zeilen verzögerten Komponenten heben sich - wie man aus den Vektorrichtungen deutlich erkennt - die Farbkomponente C bzw. die Leuchtdichtekomponente Y*₂ auf. Dieser wechselseitigen Aufhebung entsprechen die Darstellungen in den Fig. 5 und 6.Are on the operation of vertical-temporal filtering in Fig. 4, the vectors of inputs and Ausgangssignalkom of the blocks 220, 230 and 240 illustrated components. It is essential that with an assumed phase position for the components C and Y * ₂ in the PAL standard after exactly 312 lines, there is a phase reversal of the color vectors and a phase equality of the luminance vectors (cf. the vector representations at the input and output of the 312nd - Line delay element 220 ). When adding (adding element 240 ) or subtracting (subtracting element 230 ) the undelayed components and the components delayed by 312 lines - as can be clearly seen from the vector directions - the color component C and the luminance component Y * ₂ cancel each other out. This mutual cancellation corresponds to the representations in FIGS. 5 and 6.

Aus der vertikal-temporal gefilterten Farbkomponente C werden durch Demodulation in dem Modulator 270, welchem der Farb­ träger f sc zugeführt wird, die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y in üblicher Weise gewonnen.From the vertically-temporally filtered color component C , the color difference signals R - Y and B - Y are obtained in a conventional manner by demodulation in the modulator 270 , to which the color carrier f sc is supplied.

Der Leuchtdichte-Anteil am Ausgang des Addiergliedes 240 stellt das vorstehend als Modulationssignal Y*₂ bezeichnete, geträgerte hochfrequente Leuchtdichte-Signal dar, das in einer Demodulationsstufe 250 demoduliert wird. Hierzu wird dem Demodulator 250 in gleicher Weise wie dem sende­ seitigem Modulator 100 gemäß Fig. 2 von einem Phasenschalter 260 ein teilbildsequentiell um -180° in der Phase alternieren­ der Farbträger f sc zugeführt, welcher entsprechend der gewählten Phasenlage des Farbträgers entweder nicht geschal­ tet oder von Zeile zu Zeile um 180° geschaltet wird. Dem­ entsprechend werden dem Phasenschieber 260 der Farbträger f sc , der Vertikalsynchronimpuls V und der Horizontalsynchron­ impuls H zugeführt. Das demodulierte Signal am Aus­ gang des Demodulators 250 wird zur Absiebung unerwünschter Demodulationsprodukte in einem Tiefpaßfilter 280 mit einer Grenzfrequenz von 2 MHz gefiltert, worauf der resultierende, in seiner Frequenzlsge versetzte, hochfrequente Leuchtdichte- Anteil Y ′₂ einem Mischer 290 zugeführt wird, welcher diesen Anteil in die ursprüngliche, in Fig. 3c darge­ stellte Frequenzlage rücktransponiert. Hierzu wird dem Mischer eine Mischfrequenz von 6/5 f sc zugeführt, wie dies entsprechend bei dem sendeseitigen Mischer 80 gemäß Fig. 2 der Fall war. Alternativ wird ebenso wie bei dem sendeseitigen Mischer 80 dem empfangsseitigen Mischer 290 eine Mischfrequenz von 8/7 f sc zugeführt. Der in seine richtige Frequenzlage rücktransponierte hochfrequente Anteil Y₂ wird über ein Bandpaßfilter 300 mit einer unteren Grenzfrequenz von 3,5 MHz und einer oberen Grenzfrequenz von 5 MHz gesiebt und dann dem Addierglied 320 zugeführt.The luminance component at the output of the adder 240 represents the above-mentioned, referred to as modulation signal Y * ₂, carried high-frequency luminance signal, which is demodulated in a demodulation stage 250 . For this purpose, the demodulator 250 is supplied in the same way as the transmit-side modulator 100 according to FIG. 2 by a phase switch 260, alternating a field sequentially by -180 ° in phase of the color carrier f sc , which either is not switched or switched according to the selected phase position of the color carrier is switched from line to line by 180 °. Accordingly, the phase shifter 260 of the color carrier f sc , the vertical sync pulse V and the horizontal sync pulse H are supplied. The demodulated signal at the output of the demodulator 250 is filtered to screen unwanted demodulation products in a low-pass filter 280 with a cutoff frequency of 2 MHz, whereupon the resulting, in its frequency offset, high-frequency luminance component Y ' ₂ is fed to a mixer 290 , which this Share transposed back into the original frequency position shown in FIG. 3c. For this purpose, the mixer is supplied with a mixing frequency of 6/5 f sc , as was the case with the mixer 80 on the transmission side according to FIG. 2. Alternatively, just as with the transmitter-side mixer 80, a mixing frequency of 8/7 f sc is fed to the receiver-side mixer 290 . The high-frequency portion Y 2 transposed back into its correct frequency position is sieved via a bandpass filter 300 with a lower cut-off frequency of 3.5 MHz and an upper cut-off frequency of 5 MHz and then fed to the adder 320 .

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet folgende Vorteile:The method according to the invention offers the following advantages:

  • - Sowohl der kompatible PAL-Empfang als auch der ver­ besserte PAL-Empfang sind frei von Crosscolour-Störun­ gen;- Both the compatible PAL reception and the ver improved PAL reception are free of cross-color interference gene;
  • - auch der hochfrequente Anteil Y₂ des Leuchtdichte- Signals ist frei von Übersprechen aus dem ursprünglichen Leuchtdichte-Signal, da letzteres bei 3,5 MHz begrenzt wurde;- Also the high-frequency component Y ₂ of the luminance signal is free of crosstalk from the original luminance signal, since the latter was limited at 3.5 MHz;
  • - der verbesserte PAL-Empfänger zeigt eine volle Auf­ lösung des Leuchtdichte-Signals, und- The improved PAL receiver shows a full up solution of the luminance signal, and
  • - die gerätetechnische Realisierung sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfängerseite ist relativ einfach.- the technical implementation both on the transmission on the receiving end as well is relatively simple.

Claims (4)

1. Kompatibles Frequenzmultiplex-Fernsehsystem, bei dem sendeseitig das Leuchtdichte-Signalspektrum in einen tieffrequenten Anteil Y₁ und einen hochfrequenten Anteil Y₂ aufgespalten und derart einem Träger auf­ moduliert wird, daß das Spektrum des resultierenden Modulationssignals Y*₂ im dreidimensionalen Farbfern­ sehsignal-Spektrum in einem von Nutzsignalspektren praktisch unbesetzen spektralen Raum innerhalb der vorgegebenen Kanalbandbreite zu liegen kommt, wobei das Modulationssignal Y*₂ zusammen mit dem tief­ frequenten Anteil Y₁ des Leuchtdichte-Signalspektrums als Leuchtdichte-Information Y im Farbfernsehsignal übertragen wird und bei dem empfangsseitig das Mo­ dulationssignal Y*₂ aus dem empfangenen Farbfernseh­ signal ausgefiltert und demoduliert wird und das daraus resultierende, dem hochfrequenten Anteil Y₂ des Leuchtdichte-Signalspektrums entsprechende Signal dem aus dem empfangenen Farbfernsehsignal abge­ trennten tieffrequenten Anteil Y₁ des Leuchtdichte- Signalspektrums hinzugefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der tieffrequente Anteil Y₁ des Leuchtdichte-Signalspektrums bis zu der Auswertegrenze (3,5 MHz beim PAL-System) von her­ kömmlichen Farbfernsehempfängern reicht und daß der hochfrequente Anteil Y₂ des Leuchtdichte-Signal­ spektrums von der Auswertegrenze bis zur Bandgrenze des Fernsehsystems (z. B. 5 MHz beim PAL-System) reicht.Wherein the transmitting end split 1. Compatible frequency multiplex television system, the luminance signal spectrum in a low-frequency component Y ₁ and a high-frequency component Y ₂ and such a carrier is modulated on, that the spectrum of the resulting modulation signal Y * ₂ in the three dimensional color distance sehsignal spectrum comes in a practically unoccupied spectral space of useful signal spectra to lie within the predetermined channel bandwidth, the modulation signal Y * ₂ together with the low frequency component Y ₁ of the luminance signal spectrum being transmitted as luminance information Y in the color television signal and the modulation signal at the receiving end Y * ₂ is filtered out and demodulated from the received color television signal and the resulting signal corresponding to the high-frequency component Y ₂ of the luminance signal spectrum is the low-frequency component Y ₁ separated from the received color television signal hte- signal spectrum is added, characterized in that the low-frequency component Y ₁ ranges of the luminance signal spectrum to the evaluation limit (3.5 MHz in the PAL system) of her conventional color television receivers and that the high-frequency component Y ₂ of the luminance signal spectrum from the evaluation limit to the band limit of the television system (e.g. B. 5 MHz for the PAL system) is sufficient. 2. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor der sendeseitigen Modulation des hochfrequenten Anteils Y₂ des Leucht­ dichte-Signalspektrums eine Umsetzung in eine tief­ frequente Lage erfolgt und daß empfangsseitig nach der Demodulation des Modulationssignals Y*₂ eine Umsetzung des daraus resultierenden Signals in die ursprüngliche Frequenzlage erfolgt.2. Television system according to claim 1, characterized in that before the transmission-side modulation of the high-frequency portion Y ₂ of the luminance signal spectrum, a conversion to a low frequency position is carried out and that on the receiving side after the demodulation of the modulation signal Y * ₂, a conversion of the resultant Signal is in the original frequency position. 3. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig das Modulationssignal Y*₂ durch vertikal-temporale Filterung aus dem empfangenen Farbfernsehsignal ausgefiltert wird.3. Television system according to claim 1 or 2, characterized in that the modulation signal Y * ₂ is filtered out on the receiving side by vertical temporal filtering from the received color television signal. 4. Fernsehsystem nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Farbfernsehsignal vor der vertikal-temporalen Filterung hochpaß- oder bandpaßgefiltert wird.4. TV system according to claim 3, characterized ge indicates that the color television signal high pass or before vertical temporal filtering bandpass filtered.
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