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Übertragungssystem für Farbfernsehen sowie Sender und
Empfänger zur Verwendung bei diesem System
Die Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungssystem für Farbfernsehen mit Aufeinanderfolge von Zeilen, wobei die Zeilenzahl jedes Bildes ungerade ist und zwei Raster durch ein Zeilensprungverfahren zu einem Bild zusammengesetzt werden und das Helligkeitssignal unmittelbar dem Hauptträger aufmoduliert ist und zwei Chrominanzsignale in Reihenfolge, d. h. während einer Zeile das eine und während der nächsten Zeile das andere Chrominanzsignal, einem Hilfsträger aufmoduliert werden. Ein solches Übertragungssystem ist unter dem Namen"Secam-Verfahren"bekannt.
Bekanntlich moduliert bei sämtlichen Farbfernsehsystemen die Luminanzinformation Y, die gleich der bei einem Schwarz-Weiss-System verwendeten ist, die Amplitude des Hauptvideoträgers des Hochfrequenzsenders, während die zwei Chrominanzsignale Cl und C durch Modulation einer oder mehrerer Hilfsträger ausgesendet werden, die im Frequenzspektrum des Senders zwischen der Videoträgerfrequenz und der Tonträgerfrequenz liegen.
Die Farbkamera liefert drei Signale, R, B und G, die den drei Grundfarben Rot, Blau und Grün entsprechen. Durch lineare Kombination dieser Signale mit Hilfe einer geeigneten Matrix ergeben sich die drei Signale Y, Cl und C2'
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wobei die Parameter a, b und c gemäss den bekannten Gesetzen der Farbvalenzmetrik bestimmt werden.
Umgekehrt wird auf der Empfangsseite mittels einer geeigneten Matrix das vorstehend erwähnte System von drei zusammengehörigen Gleichungen mit drei Unbekannten gelöst, um die drei Informationen R, B und G wiederzufinden, die für die Wirkung der elektro-optischen Wiedergabevorrichtung, die das Farbbild darstellt, erforderlich sind.
Soll diese zweite Matrix oder Empfangsmatrix richtig wirken, so müssen ihr die drei Informationen Y, C und C2, dite sämtlich mit der Zeit veränderlich sind, gleichzeitig zugeführt werden. Wie erwähnt, moduliert das Signal Y stets die Amplitude der Videohilfsträgerfrequenz. Für die Übertragung der Signale
Cl und C2 sind mehrere Lösungen vorgeschlagen worden :
Man kann z. B. gesondert und gleichzeitig zwei Hilfsträgerfrequenzen modulieren, eine mit Cl und die andere mit Q (in der Amplitude, der Frequenz oder der Phase).
Auch kann man eine einzige Hilfsträgerfrequenz gleichzeitig mit Cl und C2 modulieren, entweder in der Amplitude und in der Frequenz oder in der Amplitude und in der Phase (das amerikanische NTSCSystem).
Beim bekannten Secam- System werden die zwei Informationssignale (R-Y) und (B-Y) (d. h. Cl und Cz) bekanntlich nicht gleichzeitig, sondern nacheinander übertragen, u. zw. durch Frequenzmodulation einer einzigen Hilfsträgerfrequenz mit dem Signal (R-Y) während der Dauer der Bildung einer Zeile für die waagrechte Abtastung und dann mit dem Signal (B-Y) während der Dauer der Bildung der nächsten Zeile usw.
Unter diesen Bedingungen kann die erwähnte Matrix ihre Aufgabe nicht erfüllen, weil sie nicht gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt über die drei erforderlichen Signale, sondern nur über zwei dieser Signale,
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nämlich stets über das Signal Y und wechselweise über eines der Signale (R-Y) und (B-Y), verfügt
Eine scheinbare Gleichzeitigkeit dieser letzten zwei Signale ergibt sich dadurch, dass das Chrominanz- signal der vorhergehenden Dauer einer Zeilenperiode ist, in einem Speicher aufbewahrt wird. Der Matrix werden dabei ausser dem stets vorhandenen Luminanzsignal Y das Chrominanzsignal der in Bildung begrif- fenen Zeile und über die Verzögerungsstrecke das Chrominanzsignal der vorherstehenden Zeile zugeführt.
Da die Eingänge der Matrix je für ein eigenes Signal bestimmt sind, u. zw. einer für Y, der zweite für (R-Y) und der dritte für (B-Y), muss auf bekannte Weise abwechselnd einer der zwei letzteren Eingänge mit dem Eingang und mit dem Ausgang der Verzögerungsstrecke verbunden werden, derart, dass während der Bildung einer Zeile, in der das Signal (R-Y) übertragen wird, der Eingang für (R-Y) der Matrix unmit- telbar angeschlossen ist, wobei der Eingang für (B-Y) an'den Ausgang der Verzögerungsstrecke angeschlos- sen ist, während im Verlauf der Bildung der nächsten Zeile, die das Signal (B-Y) überträgt, das Umge- kehrte der Fall ist.
Diese Umschaltung erfolgt auf bekannte Weise durch einen elektronischen Umschalter vom bistabilen Typ, der bei Beginn jeder Zeile yon den Signalen umgekippt wird, die einem geeigneten
Punkt der Synchronisierschaltung oder der Schaltung für die waagrechte Ablenkung im Empfänger entnom- men werden.
Bei einer derartigen Anordnung hat man jedoch immer nur eine Wahrscheinlichkeit von 50), dass man die richtige Umschaltung trifft, und jeder Verlust des Synchronismus bringt, auch wenn er nur kurz dauer, die Gefahr mit sich, dass man infolge einer ungeraden Zahl von Umschaltfehlern aus dem einen
Zustand in den andern gelangt. Es muss somit ein supplementäres Synchronisiersignal für die Informationen über die Farbe (R-Y) und (B-Y) zur Verfügung stehen, mit dem der bistabile Umschalter periodisch in die richtige Lage versetzt wird, dies wird nachstehend in Analogie als"Richtigstellen"bezeichnet werden.
Dieses Richtigstellen kann bekanntlich mit Hilfe eines Hilfssignales erfolgen, das am Anfang jeder Zeile (oder jeder zweiten Zeile) während des Schwarzpegels, der dem waagrechten Synchronisierimpuls folgt, oder bei Beginn jedes Rasters (oder jedes zweiten Rasters) während der Zeilen, die dem Schwarzpegel während des Rücklauf der senkrechten Ablenkung entsprechen, übertragen wird. Im ersten Fall bringt das Vorhandensein des Hilfssignales während der hinteren Schwarzschulter des Zeilensynchronisierimpulses, wenn auch in geringerem Masse, die gleichen Nachteile mit sich wie der"burst"imNTSC-Sy- stem.
Im zweiten Falle ist es schwierig, das Identifizierungssignal unterzubringen, denn die betreffenden Zeilen sind bereits teilweise von den Testsignalen belegt, die auch bei Schwarz-Weiss-Sendungen Verwendung finden und deren Vorhandensein das Prüfen der für die Übertragung verwendeten Sender und der von diesen gesendeten Strahlenbündel in hohem Masse erleichtert.
Die Selektion, die Interpretation und die Verarbeitung der Farbidentifizierungssignale erfordern im Empfänger das Vorhandensein einer elektronischen Schaltung, die hohen Anforderungen genügen muss, was einen grossen Nachteil für das Secam-System bedeutet.
Die Erfindung bezweckt, die Chrominanzinformationen an Hand der Zeilen- und Rastersynchroni- siersignale selbst ohne Zusatz irgendeines Hi1fssynchronisiesignales zu identifizieren, wodurch sowohl die Schaltung des Senders als auch die des Empfängers einfacher werden, während die Fehler, die durch das Vorhandensein von Hilfsidentifizierungssignalen herbeigeführt werden, vermiden werden.
Weil das Secam-System, wie es bisher bekannt war, ein Zeitfolgesystem mit der Zeilenfrequenz ist und die Zeilenzahl eines vollständigen Bildes (zweier nach dem Zeilensprungverfahren zusammengesetzter Raster) ungerade ist (625), ebenso wie beim Schwarz-Weiss-System, besteht ein vollständiger Zyklus aus vier Rastern (zwei vollständigen Bildern), wenn nie eine Ausnahme im Wechsel der die Information (R-Y) übertragenden und der die Information (B-Y) übertragenden Zeilen auftritt, d. h. wenn alles völlig nach dem Zeitfolgeverfahren erfolgt. Wie Fig. 1, die sich auf das bekannte System bezieht und nachstehend
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zeigt, der Zyklus der Synchronisiersignale aus zwei Rastern (einem vollständigen Bild). Unter diesen Bedingungen ist es nicht möglich, die Erfindung durchzuführen.
Wenn jedoch gemäss der Erfindung das Secam-System in geringem Masse dadurch geändert wird, dass an Stelle eines reinen Zeitfolgeverfahrens ein Quasizeitfolgeverfahren verwendet wird, d. h. ein Verfahren, bei dem die erste Zeile und sämtliche ungeraden Zeilen jedes Bildes stets die gleiche Information hinsichtlich der Farbe, z. B. (R-Y), übertragen, so besteht ein vollständiger Zyklus aus einem Bild (zwei Rastern). In diesem Fall gibt es, wie die nachstehend zu erläuternde Fig. 2 zeigt, bei Beginn jedes Bildes eine Ausnahme in der Reihenfolge der. (R-Y)-und der (B-Y)-Zeilen, bei der die zwei aufeinanderfolgenden Zeilen, die die Nr. 625 des einen Bildes und die Nr. 1 des nächsten Bildes tragen und beide ungerade Zeilen sind, die gleiche Chrominanzinformation, im vorliegenden Beispiel (R-Y), übertragen.
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Im Vergleich zum bekannten Secam-System weist das System nach der Erfindung eine Vereinfachung der elektronischen Schaltungen sowohl auf der Sendeseite als auch auf der Empfangsseite und eine erhebliche Vereinfachung des Signales auf, weil nicht länger Identifizierungssignale erforderlich sind, um diejenigen Bildzeilen zu bestimmen, während deren Bildung die Signale gesendet werden, die einem oder dem andern der zwei zu übertragenden Farbsignale entsprechen.
Es ist bekannt, dass der Aufbau der Aufeinanderfolge der Zeilen- und Rastersynchronisierimpulse einer Ablenkung nach dem Zeilensprungverfahren zur Folge hat, dass der Anfang (die Vorderflanke) des Rastersynchronisiersignales für einen Raster mit dem Anfang der Zeile Nr. 1 zusammenfällt und der andere Ra-
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Rastersynchronisierimpulses erfolgen, und dieses Richtigstellen geschieht somit bei Beginn jedes Rasters, ohne dass ein zusätzliches Identifizierungssignal erforderlich ist.
Die Erfahrung lehrt, dass für einen Zuschauer, der unter normalen Bedingungen das Bild einer Wiedergabevorrichtung betrachtet, nahezu keinen Unterschied zwischen dem Bild, das gemäss dem bekann-
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signale herrührt, kann er der Vorderflanke des Rastersynchronisierimpulses (vor der Mischung auf der Sendeseite und nach der Trennung auf der Empfangsseite, gemäss bekannten Systemen, z. B. durch Amplitudenbegrenzung nach teilweise erfolgter Integrierung oder teilweise erfolgter Differenzierung des zusammengesetzten Synchronisiersignales) oder ein Signal sein, das in bezug auf das zuerst erwähnte zeitlich verschoben ist, indem es auf bekannte Weise beschleunigt oder verzögert wird.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt mit Rücksicht auf die Reihenfolge der Synchronisiersignale die Reihenfolge der Farbsignale beim bekannten Secam-System. Fig. 2 zeigt das gleiche bei einem Quasizeitfolgesystem nach der Erfindung, Fig. 3 zeigt in bezug auf die Signale nach Fig. 2 die Lage der Raster-und Zeilensynchronisiersignale. Fig. 4 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung eines Farbfe : nseh enders zur Verwendung bei einem Übertragungssystem nach der Erfindung. Fig. 5 stellt schematisch eine Schaltungsanordnung eines Farbfernsehempfängers zur Verwendung bei einem Übertragungssystem nach der Erfindung dar.
Fig. la zeigt das Ende eines Bildes und den Beginn des nächsten Zeilenrasters beim bekannten SecamSystem ; in dieser Figur sind die Nummern der Zellen der waagrechten Ablenkung und das Signal, das der während der Bildung jeder Zeile übertragenen Farbe entspricht, angegeben. Fig. 1b zeigt unter den gleichen Verhältnissen wie Fig. la das Ende des ersten Zeilenrasters und den Beginn des zweiten Zeilenrasters
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und den Beginn des zweiten Rasters dieses Bildes.
Die verschiedenen Teile der Fig. 1 zeigen, dass der Beginn des ersten Rasters des ersten Bildes einer (R-Y)-Zeile (Nr. 1) und der Beginn des zweiten Rasters des gleichen ersten Bildes einer (R-Y)-Zeile (der Mitte der Nr. 313) entspricht, während der Beginn des ersten Rasters des zweiten Bildes einer (B-Y)-Zeile (Nr. 1) und der Beginn des zweiten Rasters dieses zweiten Bildes einer (B-Y)-Zeile (der Mitte der Nr. 313) entspricht.
Fig. 2a zeigt das Ende eines Bildes und den Beginn des ersten Rasters des nächsten Bildes, während Fig. 2b das Ende dieses ersten Rasters und den Beginn des zweiten Rasters beim System nach der Erfindung darstellt. Aus den Figuren ist ersichtlich, dass sämtliche ungeraden Zeilen die Information R-Y und sämtliche geraden Zeilen die Information B-Y übertragen, und dass dies für sämtliche Bilder gilt.
Die Fig. 3a und 3b zeigen die nicht gemischten Zeilen- bzw. Rastersynchronisierimpulse, die der Fig. 2a entsprechen, während die Fig. 3c und 3d die gleichen Impulse zeigen, die der Fig. 2b entsprechen. Eine Betrachtung der Fig. 2 und 3 lehrt, dass die Vorderflanke des Rastersynchronisierimpulses bei Beginn der Zeile Nr. 1, d. h. einer ungeraden Zeile (somit R-Y), oder in der Mitte der Zeile Nr. 313, d. h. einer ungeraden Zeile (somit auch R-Y), erscheint.
In Fig. 4, die schematisch die Schaltungsanordnung eines Senders nach der Erfindung darstellt, sind drei Kameras 1, 2 bzw. 3 angedeutet, die die rote, grüne bzw. blaue Komponente aufnehmen. Diese
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drei Komponenten werden über die Verbindungen 16, 17 bzw. 18 der Matrix 4 zugeführt, an deren Aus- gängen das Luminanzsignal Y und die zwei Chrominanzsignale (R-Y) und (B-Y) auftreten. Das Signal Y wird über die Verbindung 19 der Mischstufe 5 zugeführt, in der es mit den zusammengesetzten Synchro- nisiersignalen kombiniert wird, die über die Verbindung 22 zugeführt werden.
Das Produkt der Mischung bildet das vollständige Schwarz-Weiss-Videosignal, das über die Verbindung 23 dem Modulator 7 zuge- führt wird, dem auch vom Generator 6 die Hochfrequenzträgerwelle zugeführt wird, die nach Modulation in einer Verstärkerstufe 8 verstärkt und von der Antenne 26 abgestrahlt wird.
(R-Y) und (B-Y) werden über die Verbindungen 20 bzw. 21 dem einfachen bistabilen elektronischen
Umschalter 9 zugeführt, der eines der zwei Signale, u. zw. wechselweise (R-Y) und (B-Y) über die Ver- bindung 30 dem Modulator 11 zuführt, in dem es der vom Generator 10 erzeugten Hilfsträgerfrequenz auf- moduliert wird. Diese modulierte Hilfsträgerwelle wird der Mischstufe 5 über die Verbindung 31 zu- geführt.
Weiter liefert der Generator 12 die Rastersynchronisierimpulse, der Generator 13 die Zeilensynchro- nisierimpulse und der Generator 14 die bekannten sogenannten Ausgleichsimpulse. Die von diesen drei
Generatoren gelieferten Impulse werden in der Mischstufe 15 gemischt, die über die Verbindung 22 das zusammengesetzte Synchronisiersignal liefert. Die Rastersynchronisierimpulse, die in der Verbindung 27 auftreten, und die Zeilensynchronisierimpulse, die in der Verbindung 28 auftreten, werden den drei Ka- meras 1, 2 und 3 zugeführt, um diese zu synchronisieren. Nicht dargestellte Generatoren liefern weiter die üblichen Austastsignale.
An Stelle der Synchronisiersignale können genau so gut die Signale zum Un- terdrücken des Rücklauf der waagrechten oder senkrechten Ablenkung Verwendung finden, um die Ka- meras zu synchronisieren ; dieses beim Betrieb der Sender übliche Verfahren liefert beim Durchführen des
Systems nach der Erfindung keine Schwierigkeiten.
Die Rastersynchronisierimpulse, die auf der Verbindung 27 auftreten, werden dem Eingang 32 des elektronischen Umschalters 9 zugeführt. Die Vorderflanke des Rastersynchronisierimpulses bewirkt über diesen Eingang die Synchronisierung des bistabilen Umschalters auf symmetrische Weise, so dass dieser durch die erwähnte Vorderflanke gezwungen wird, in einen seiner stabilen Zustände, u. zw. immer in den gleichen Zustand, umzukippen, wenn er einen Impu1 empfängt. Die Zeilenimpulse, die auf der Verbindung 28 auftreten, werden dem Eingang 33 des elektronischen Umschalters 9 zugeführt und bewirken über diesen Eingang die Synchronisierung des bistabilen Umschalters auf symmetrische Weise, wodurch dieser gezwungen ist, jeweils aus einem stabilen Zustand in den andern umzukippen, wenn er einen Impuls empfängt. Dies lässt sich z.
B. sehr einfach dadurch verwirklichen, dass bei einem bistabilen Flip-Flop mit zwei Schaltelementen (Röhren oder Transistoren) die Zeilen- und Rastersynchronisierimpulse zusammen über eine Addierschaltung, die z. B. eine bekannte Schaltung mit zwei Dioden sein kann, dem Eingang einer der beiden Schaltelemente zugeführt werden, während die Zeilensynchronisierimpulse ausserdem dem Eingang des andern Schaltelementes zugeführt werden.
In den Fig. 4 und 5 sind die Steuer- oder Synchronisierverbindungen durch gestrichelte Linien dargestellt.
Im Empfänger nach der Erfindung, der in Fig. 5 dargestellt ist, werden die von der Antenne 51 empfangenen Signale über die Leitung 64 den Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzverstärkerstufen und den Detektorstufen zugeführt, die gemeinsam durch 52 dargestellt sind. Das Videofrequenzausgangssignal von 52 wird über die Verbindung 65 dem Videoverstärker 53 zugeführt. Der Videoverstärker 53 liefert das Helligkeitssignal Y, das durch die Verbindung 66 dem Y-Eingang der Dreifarbenbildröhre 54 zugeführt wird.
Das gleiche Signal wird über die Verbindung 67 der ersten Synchronisationstrennstufe 55 zugeführt, die nur diejenigen Synchronisiersignale hindurchlässt, aus denen die Luminanzinformation entfernt ist ; diese Signale werden über die Verbindung 68 der zweiten Trennstufe 56 zugeführt, die über die Verbindung 69 die Zeilensynchronisiersignale und über die Verbindung 71 die Rastersynchronisiersignale den Kippschwingungs-und Leistungsverstärkerstufen 57 für die Zeilen bzw. 58 für die Raster zuführt, deren Ausgänge 70 bzw. 72 mit den Ablenkgliedern der Bildröhre 54 verbunden sind.
Das andere Ausgangssignal des Videoverstärkers 53, nämlich das sequentielle Chrominanzsignal (wechselweise R-Y und B-Y), wird über die Verbindung 73 dem selektiven Verstärker 59 zugeführt, Das Ausgangssignal des Verstärkers 59 wird über die Verbindung 74 einem Filter 60 mit einer bestimmten Frequenzcharakteristik zugeführt, um eine bestimmte Frequenz mehr als andere Frequenzen zu verstärken (Deemphasis-Filter). Das Ausgangssignal des Filters 60 wird einerseits über die Verbindung 75 unmittel- bar einem der Eingänge des von einer bistabilen Stufe gesteuerten elektronischen Umschalters 62 und anderseits über die Verbindung 76, die Verzögerungsstrecke 61 und die Verbindung 77 dem andern Eingang von 62 zugeführt ;
die Synchronisierung von 62 wird einerseits asymmetrisch durch die über die Verbindung 78
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zugeführten Rastersignale und anderseits symmetrisch durch Zeilensignale (aus denen die Ausgleichsim- pulse entfernt sind), die in einem geeigneten Punkt den Stufen 57 entnommen und über 79 zugeführt werden, herbeigeführt. Diese Weise von Synchronisierung der bistabilen Stufe ist gleich derjenigen auf der Sendeseite, wie dies vorstehend an Hand der Fig. 4 erläutert worden ist.
Der Umschalter 62, der auf ähnliche Weise wie der bistabile Umschalter 9 auf der Sendeseite syn- chronisiert wird, liefert über 80 das (R-Y)-Signal und über 81 das (B-Y)-Signal. Gleichzeitig mit die- sen beiden Chrominanzsignalen wird das Y-Signal (über 82) der Matrix 63 zugeführt. Die drei Ausgangs- signals (R-Y), (B-Y) und (G-Y) der Matrix 63 werden den entsprechenden Eingängen der Bildröhre 54 zu- geführt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen nur diejenigen Elemente, deren Vorhandensein für die Erläuterung der Er- findung unbedingt notwendig ist. Weitere wesentliche Glieder, die bekannt sind und in sämtlichen uni- versellen Farbfernsehsystemen vorhanden sind, wie Filter, Verzögerungsstrecken zum Ausgleichen der
Laufzeiten usw., sind absichtlich fortgelassen, um die Erläuterung zu vereinfachen. Es dürfte einleuch- ten, dass die praktische Durchführung der Erfindung solche bekannte Glieder erfordern kann.
Selbstverständlich lassen sich die beschriebenen Ausführungsformen abändern, besonders dadurch, dass bestimmte technische Mittel durch andere, gleichwertige Mittel ersetzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Übertragungssystem für Dreifarbenfernsehen mit Aufeinanderfolge von Zeilen, bei dem die Zei- lenzahl jedes Bildes ungerade ist und zwei Raster durch das Zeilensprungverfahren zu einem Bild zusam- mengesetzt werden, wobei das Helligkeitssignal unmittelbar der Hauptträgerfrequenz aufmoduliert wird und zwei Chrominanzsignale in Zeitfolge, d. h.
während einer Zeile das eine und während der nachfol- genden Zeile das andere Chrominanzsignal, einer Hilfsträgerfrequenz aufmoduliert werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass das System derart aufgebaut ist, dass auf der Sendeseite während jedes Bildes ein Chrominanzsignal während des Auftretens der ungeradzahligen Zeilen und das andere Chrominanzsignal während des Auftretens der geradzahligen Zeilen der Hilfsträgerfrequenz aufmoduliert wird, wobei auf der Empfangsseite die Identifizierung der Farbinformationen mit Hilfe der aufeinanderfolgenden Zeilenund Rastersynchronisiersignale erfolgt.
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Transmission system for color television as well as transmitters and
Receiver for use with this system
The invention relates to a transmission system for color television with successive lines, wherein the number of lines of each picture is odd and two rasters are interlaced to form a picture and the brightness signal is modulated directly on the main carrier and two chrominance signals in sequence, i.e. H. one chrominance signal is modulated onto a subcarrier during one line and the other chrominance signal during the next line. Such a transmission system is known under the name "Secam method".
As is known, in all color television systems the luminance information Y, which is the same as that used in a black-and-white system, modulates the amplitude of the main video carrier of the high-frequency transmitter, while the two chrominance signals Cl and C are transmitted by modulating one or more subcarriers that are in the frequency spectrum of the transmitter lie between the video carrier frequency and the audio carrier frequency.
The color camera delivers three signals, R, B and G, which correspond to the three primary colors red, blue and green. A linear combination of these signals with the help of a suitable matrix results in the three signals Y, Cl and C2 '
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whereby the parameters a, b and c are determined according to the known laws of color valence metrics.
Conversely, the above-mentioned system of three related equations with three unknowns is solved on the receiving side by means of a suitable matrix in order to find the three pieces of information R, B and G which are necessary for the operation of the electro-optical reproduction device which represents the color image .
If this second matrix or reception matrix is to work correctly, then the three pieces of information Y, C and C2, all of which are variable over time, must be fed to it at the same time. As mentioned, the signal Y always modulates the amplitude of the video subcarrier frequency. For the transmission of the signals
Cl and C2 several solutions have been proposed:
You can z. B. separately and simultaneously modulate two subcarrier frequencies, one with Cl and the other with Q (in amplitude, frequency or phase).
A single subcarrier frequency can also be modulated simultaneously with C1 and C2, either in amplitude and frequency or in amplitude and phase (the American NTSC system).
In the known Secam system, it is known that the two information signals (R-Y) and (B-Y) (i.e. Cl and Cz) are not transmitted simultaneously, but one after the other, u. alternatively by frequency modulation of a single subcarrier frequency with the signal (R-Y) while a line is being formed for horizontal scanning and then with the signal (B-Y) while the next line is being formed, etc.
Under these conditions, the aforementioned matrix cannot fulfill its task, because it does not provide the three required signals at any time, but only two of these signals,
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namely always via the signal Y and alternately via one of the signals (R-Y) and (B-Y)
An apparent simultaneity of these last two signals results from the fact that the chrominance signal is the previous duration of a line period and is stored in a memory. In addition to the always present luminance signal Y, the matrix is supplied with the chrominance signal of the line being formed and the chrominance signal of the preceding line via the delay path.
Since the inputs of the matrix are each intended for a separate signal, u. between one for Y, the second for (RY) and the third for (BY), one of the two latter inputs must be connected alternately to the input and to the output of the delay line in a known manner, so that during the formation of a line , in which the signal (RY) is transmitted, the input for (RY) of the matrix is directly connected, the input for (BY) being connected to the output of the delay line while the next one is being formed Line that transmits the signal (BY), the reverse is the case.
This switching takes place in a known manner by an electronic switch of the bistable type, which is switched over at the beginning of each line of the signals corresponding to a suitable one
Point of the synchronization circuit or the circuit for the horizontal deflection in the receiver can be taken.
With such an arrangement, however, there is always only a probability of 50) that the correct switchover will be made, and any loss of synchronism, even if it only lasts for a short time, entails the risk of an odd number of switchover errors the one
State passed into the other. A supplementary synchronization signal must therefore be available for the information about the color (R-Y) and (B-Y), with which the bistable switch is periodically put into the correct position; this is referred to in the following analogously as "correcting".
As is known, this correction can be carried out with the aid of an auxiliary signal which is generated at the beginning of each line (or every second line) during the black level that follows the horizontal synchronization pulse, or at the beginning of each raster (or every second raster) during the lines that are at the black level of the return travel correspond to the vertical deflection, is transmitted. In the first case, the presence of the auxiliary signal during the back porch of the line synchronization pulse has the same disadvantages as the "burst" in the NTSC system, albeit to a lesser extent.
In the second case, it is difficult to accommodate the identification signal, because the relevant lines are already partially occupied by the test signals that are also used in black-and-white broadcasts and the presence of which is used to check the transmitters used for the transmission and the beams sent by them greatly relieved.
The selection, interpretation and processing of the color identification signals require the presence of an electronic circuit in the receiver, which must meet high requirements, which is a major disadvantage for the Secam system.
The invention aims to identify the chrominance information on the basis of the line and raster synchronization signals even without the addition of any auxiliary synchronization signal, whereby both the circuit of the transmitter and that of the receiver become simpler, while the errors caused by the presence of auxiliary identification signals, be avoided.
Because the Secam system, as it was previously known, is a time-series system with the line frequency and the number of lines in a complete image (two interlaced screens) is odd (625), just as with the black-and-white system, a complete one exists Cycle of four rasters (two complete images) if there is never an exception alternating between the lines carrying the information (RY) and the lines carrying the information (BY), i.e. H. when everything is done entirely according to the time series process. Like Fig. 1 relating to the known system and below
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shows the cycle of synchronizing signals from two rasters (one complete image). Under these conditions it is not possible to carry out the invention.
If, however, according to the invention, the Secam system is changed to a small extent by using a quasi-time sequence method instead of a pure time sequence method, i.e. H. a method in which the first line and all odd lines of each image always contain the same information regarding the color, e.g. B. (R-Y), then a complete cycle consists of one image (two rasters). In this case, as shown in Fig. 2 to be explained below, there is an exception in the order of the beginning of each picture. (RY) and the (BY) lines, in which the two consecutive lines, which have the number 625 of one picture and the number 1 of the next picture and are both odd lines, have the same chrominance information, in the present example ( RY).
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Compared to the known Secam system, the system according to the invention has a simplification of the electronic circuits both on the transmission side and on the reception side and a considerable simplification of the signal, because identification signals are no longer required to determine those image lines during which Formation of the signals are sent that correspond to one or the other of the two color signals to be transmitted.
It is known that the structure of the sequence of the line and raster synchronization pulses of a deflection according to the interlace method has the consequence that the beginning (the leading edge) of the raster synchronization signal for a raster coincides with the beginning of line no. 1 and the other Ra-
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Grid synchronization pulse take place, and this correcting thus takes place at the beginning of each grid, without an additional identification signal is required.
Experience teaches that for a viewer who looks at the image of a reproduction device under normal conditions, there is almost no difference between the image that is
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signals, it can be the leading edge of the raster synchronization pulse (before the mixing on the transmitting side and after the separation on the receiving side, according to known systems, e.g. by amplitude limitation after partial integration or partial differentiation of the composite synchronization signal) or a signal which is shifted in time with respect to the first mentioned by being accelerated or decelerated in a known manner.
The invention is explained in more detail below, for example with reference to the drawing. With regard to the sequence of the synchronizing signals, FIG. 1 shows the sequence of the color signals in the known Secam system. FIG. 2 shows the same in a quasi-time following system according to the invention; FIG. 3 shows the position of the raster and line synchronization signals in relation to the signals according to FIG. Fig. 4 shows schematically the circuit arrangement of a color television for use in a transmission system according to the invention. Fig. 5 shows schematically a circuit arrangement of a color television receiver for use in a transmission system according to the invention.
Fig. La shows the end of an image and the beginning of the next line grid in the known Secam system; in this figure the numbers of the horizontal deflection cells and the signal corresponding to the color transmitted during the formation of each line are indicated. Fig. 1b shows under the same conditions as Fig. La the end of the first line grid and the beginning of the second line grid
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and the beginning of the second grid of this picture.
The different parts of Fig. 1 show that the beginning of the first raster of the first image of a (RY) line (No. 1) and the beginning of the second raster of the same first image of a (RY) line (the center of No. . 313), while the beginning of the first raster of the second image corresponds to a (BY) line (No. 1) and the beginning of the second raster of this second image corresponds to a (BY) line (the center of No. 313).
Fig. 2a shows the end of an image and the beginning of the first raster of the next image, while Fig. 2b shows the end of this first raster and the beginning of the second raster in the system according to the invention. It can be seen from the figures that all odd lines transmit the information R-Y and all even lines transmit the information B-Y, and that this applies to all images.
Figures 3a and 3b show the unmixed line and raster sync pulses, respectively, which correspond to Figure 2a, while Figures 3c and 3d show the same pulses which correspond to Figure 2b. Examination of Figures 2 and 3 teaches that the leading edge of the raster sync pulse at the beginning of line # 1, i.e. H. an odd line (hence R-Y), or in the middle of line no. 313, i.e. H. an odd line (thus also R-Y) appears.
In Fig. 4, which schematically shows the circuit arrangement of a transmitter according to the invention, three cameras 1, 2 and 3 are indicated, which record the red, green and blue components. This
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three components are fed to the matrix 4 via the connections 16, 17 and 18, respectively, at whose outputs the luminance signal Y and the two chrominance signals (R-Y) and (B-Y) appear. The signal Y is fed via the connection 19 to the mixer 5, in which it is combined with the composite synchronization signals which are fed via the connection 22.
The product of the mixture forms the complete black-and-white video signal, which is fed via connection 23 to modulator 7, to which the high-frequency carrier wave is also fed from generator 6, which after modulation is amplified in an amplifier stage 8 and emitted by antenna 26 becomes.
(R-Y) and (B-Y) become the simple bistable electronic via connections 20 and 21, respectively
Changeover switch 9 supplied to one of the two signals, u. between alternately (R-Y) and (B-Y) via the connection 30 to the modulator 11, in which it is modulated on the subcarrier frequency generated by the generator 10. This modulated subcarrier wave is fed to the mixer 5 via the connection 31.
The generator 12 also supplies the raster synchronization pulses, the generator 13 the line synchronization pulses and the generator 14 the known so-called equalization pulses. The one of these three
Pulses supplied to generators are mixed in mixer 15, which supplies the composite synchronization signal via connection 22. The raster synchronization pulses which occur in connection 27 and the line synchronization pulses which occur in connection 28 are supplied to the three cameras 1, 2 and 3 in order to synchronize them. Generators (not shown) also supply the usual blanking signals.
Instead of the synchronizing signals, the signals for suppressing the return movement of the horizontal or vertical deflection can just as easily be used to synchronize the cameras; this method, which is common in the operation of the transmitter, provides when the
System according to the invention no difficulties.
The raster synchronization pulses that occur on connection 27 are fed to input 32 of electronic switch 9. The leading edge of the raster synchronization pulse causes the synchronization of the bistable changeover switch in a symmetrical manner via this input, so that it is forced by the mentioned leading edge into one of its stable states, u. between always in the same state, to tip over when it receives an impu1. The line pulses that occur on the connection 28 are fed to the input 33 of the electronic switch 9 and bring about the synchronization of the bistable switch in a symmetrical manner via this input, which forces it to tip over from one stable state to the other when it receives an impulse. This can be done e.g.
B. very easy to realize that in a bistable flip-flop with two switching elements (tubes or transistors) the line and raster synchronization pulses together via an adder circuit that z. B. a known circuit with two diodes can be fed to the input of one of the two switching elements, while the line synchronization pulses are also fed to the input of the other switching element.
In Figures 4 and 5, the control or synchronization connections are shown by dashed lines.
In the receiver according to the invention, shown in FIG. 5, the signals received by the antenna 51 are fed via the line 64 to the high-frequency and intermediate-frequency amplifier stages and to the detector stages, which are represented by 52 together. The video frequency output from 52 is fed to video amplifier 53 via connection 65. The video amplifier 53 supplies the brightness signal Y, which is fed through the connection 66 to the Y input of the three-color picture tube 54.
The same signal is fed via connection 67 to the first synchronization separator 55, which only lets through those synchronization signals from which the luminance information has been removed; These signals are fed via connection 68 to the second separating stage 56, which feeds the line synchronization signals via connection 69 and the grid synchronization signals via connection 71 to the ripple and power amplifier stages 57 for the lines and 58 for the grids, their outputs 70 and 72, respectively are connected to the deflectors of the picture tube 54.
The other output signal of the video amplifier 53, namely the sequential chrominance signal (alternately RY and BY), is fed via the connection 73 to the selective amplifier 59. The output signal from the amplifier 59 is fed via the connection 74 to a filter 60 with a specific frequency characteristic to reduce a to amplify certain frequencies more than other frequencies (deemphasis filter). The output signal of the filter 60 is fed, on the one hand, via the connection 75 directly to one of the inputs of the electronic switch 62 controlled by a bistable stage and, on the other hand, via the connection 76, the delay path 61 and the connection 77 to the other input of 62;
the synchronization of 62 is, on the one hand, asymmetrical due to the via connection 78
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supplied raster signals and, on the other hand, symmetrically brought about by line signals (from which the compensation pulses have been removed), which are taken from the stages 57 at a suitable point and supplied via 79. This way of synchronizing the bistable stage is the same as that on the transmission side, as has been explained above with reference to FIG.
The changeover switch 62, which is synchronized in a similar way to the bistable changeover switch 9 on the transmission side, supplies the (R-Y) signal via 80 and the (B-Y) signal via 81. The Y signal (via 82) is fed to the matrix 63 at the same time as these two chrominance signals. The three output signals (R-Y), (B-Y) and (G-Y) of the matrix 63 are fed to the corresponding inputs of the picture tube 54.
4 and 5 only show those elements whose presence is absolutely necessary for the explanation of the invention. Other essential elements that are known and are present in all universal color television systems, such as filters, delay lines to compensate for the
Run times, etc., are intentionally omitted to simplify the explanation. It will be understood that practice of the invention may require such known members.
Of course, the described embodiments can be modified, especially by replacing certain technical means with other, equivalent means, without departing from the scope of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Transmission system for three-color television with a succession of lines, in which the number of lines in each picture is odd and two rasters are interlaced to form a picture, the brightness signal being modulated directly onto the main carrier frequency and two chrominance signals in a time sequence, i.e. H.
one chrominance signal can be modulated onto a subcarrier frequency during one line and the other chrominance signal during the following line, characterized in that the system is constructed in such a way that on the transmission side during each image a chrominance signal during the occurrence of the odd-numbered lines and the Another chrominance signal is modulated on during the occurrence of the even-numbered lines of the subcarrier frequency, with the identification of the color information on the receiving end using the successive line and raster synchronization signals.