DE1096402B - Empfaenger fuer Bildsignale mit automatischer Pegelregelung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der Erfindung ist ein Empfänger für Bildsignale mit automatischer Pegelregelung, und zwar zum Einsatz bei der Übertragung über Telefonkanäle.

Verstärkungsregelung am Wiedergabe- oder Empfangsort bei einem Bildübertragungssystem ist deshalb notwendig, weil die Leitungsverluste für jede Übertragung infolge der verschiedenen Übertragungswege, der Temperaturschwankungen und der Veränderung des Signalpegels verschieden sind. Bei Bildübertragungssystemen wird der Wiedergabeapparat nicht immer überwacht, und deshalb ist wesentlich, daß die Verstärkungsregelung automatisch erfolgt. Dabei tritt dann ein spezielles Problem auf, da die Bildsignale, die sehr stark amplitudenmoduliert sind, sich nicht zur automatischen Verstärkungsregelung mit Hilfe der herkömmlichen Mittel eignen, und da der Bildinhalt extreme Werte des Bildpunktabstandsverhältnisses und der verschiedenen Amplitudenspitzen annimmt.

Eine bekannte Methode, dieser Schwierigkeit Herr zu werden, nämlich ein ständiges Pilotsignal in den Bildsignalen mit zu übertragen, hat den Nachteil, daß solch ein Signal außerhalb des Bildfrequenzbandes liegen muß und deshalb kein guter Anzeiger für die Dämpfung der Bildfrequenz darstellt. So muß man Filter verwenden, um eine Vermischung zwischen Bild- und Pilotsignal zu verhindern. Solche Filter sind teuer und neigen dazu, Bildstörungen zu verursachen.

Andere bekannte Methoden verwenden ein eigenes zum Zwecke der Justierung eingeblendetes Signal, welches ständig eine kurze Zeit früher als das Bildsignal ausgesendet wird. Während diese Methoden frei von den oben angeführten Nachteilen sind, nehmen sie zusätzlich Kanalzeit in Anspruch. Dies gilt besonders für die Übertragung in Fernsprechkanälen, wo mit kurzzeitigen, starken Störungen gerechnet werden muß, so daß die eingeblendeten Signale eine beträchtliche Länge haben müssen, wenn Fehlregelungen vermieden werden sollen.

Bei geträgerter Übertragung ist es ferner bekannt, in den signalfreien Zeiten auf den unmodulierten Träger zu regeln. Abgesehen davon, daß diese Methode eben nur bei geträgerter Übertragung anwendbar ist, wird bei ihr, da sie im wesentlichen elektronisch arbeitet, ein beträchtlicher Aufwand dafür benötigt, die Regelung während der Signalübertragungszeit, in der der Träger ja moduliert ist, abzubrechen und vor allem den zuletzt erreichten Regelzustand über diese Zeit hinweg festzuhalten.

Schließlich ist es für die Funkübertragung bekannt, die der Sicherstellung des Gleichlaufs der sendeseitigen Abtasteinrichtung mit der empfangsseitigen Aufzeichnung dienenden Impulse zur Regelung heranzuziehen. An beiden Stationen sind Trommeln vor-Empfänger für Bildsignale
mit automatischer Pegelregelung

Anmelder:

Creed & Company Limited,
Croydon, Surrey (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. Januar 1955

Frederick P. Mason und Ronald G. Stemp,
Croydon, Surrey (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden

gesehen, und zu Beginn jeder Drehung wird ein Signal konstanter Amplitude übertragen, das den extremen Werten schwarz oder weiß entsprechen kann. Diese Gleichlaufsignale sind also ohnehin erforderlich, d. h. sie werden nicht eigens zu Regelungszwekken eingeblendet. Es ergibt sich aber wegen der ebenfalls rein elektronisch arbeitenden Regelanordnung der schon erwähnte Nachteil eines beträchtlichen Aufwandes zur Beibehaltung des erreichten Regelzustandes über die Signalübertragungsreihen hinweg. Ferner wäre ein Einsatz dieses Verfahrens auf Telefonkanälen sehr kritisch, da die sehr schmalen, nach jeder Trommeldrehung ausgesendeten Gleichlaufimpulse in solchen Kanälen leicht mit Störimpulsen koinzidieren können, deren Amplituden ein Mehrfaches der Normalamplitude betragen können. Eine Verbreiterung der Gleichlaufimpulse aber, die ja in Lücken der Gesamtübertragungszeit auftreten, würde zum Verlust an Übertragungszeit führen.

Schließlich ist noch folgendes aufzuzeigen:
Mindestens vor der Übertragung eines Bildpunktsignals muß man also bis auf wenige Fälle eine Reihe von Synchronisier- oder Phasenimpulsen übertragen, die die nötige Information zur Herstellung der richtigen Phasenbeziehung zwischen dem Abtastmechanismus des Senders und des Schreibers liefert. Es ist üblich, daß solche Impulse, die vom Sender zum Schreiber gesandt werden, eine Folgefrequenz besitzen, die der Abtastfrequenz entspricht. Wo kein Gleichstromweg (Draht) zwischen Sender und Emp-

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fänger besteht, werden notwendigerweise solche Im- tung maximaler und durch einen zweiten Motor in pulse auf eine Trägerwelle moduliert. Empfangsseitig Richtung minimaler Dämpfung veränderbar ist, daß ist es üblich, ein Signal zum Sender zurückzusenden, die Ausgangsspannung desjenigen der beiden Ausum dadurch anzuzeigen, daß die Phasenbeziehung gangskreise des Verstärkers, der den Begrenzer enthergestellt ist, und der. Sender mit der Abtastung 5 hält, einem ersten Relais zuführbar ist, daß der gebeginnen kann. In einem Zweidrahtkanal, in dem nannte erste Motor über dieses erste Relais gesteuert Echofallen verwendet werden, tritt eine Verzögerung wird, und daß ein zweites Relais vorgesehen ist, das zwischen der Beendigung der Übertragung in der dann anspricht, wenn die Ausgangsspannungen beider einen Richtung und des Beginnens der Übertragung in Kreise amplitudengleich sind und jedwede weitere der anderen Richtung ein. Verwendet man nun io Änderung des Dämpfungsmaßes des Dämpfungsglie-Phasenimpulse, so muß, wenn eine Reihe von Phasen- des und die Speisung des zweiten Motors verhindert, impulsen in der einen Richtung ausgesandt worden bis eines der Relais wieder abfällt,
ist, ein gewisser Abstand zwischen ihnen bestehen, in Die Erfindung wird an Hand der folgenden Be-

dem der Wechsel der Senderichtung vor sich gehen Schreibung und der einzigen Figur der Zeichnung, die kann, so daß die Abtastung und Aussendung des 15 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Verstär-Signals zum ersten Sender hin stattfinden kann. So kungsregelung zeigt, näher erläutert,
ist die Möglichkeit, einen fast kontinuierlichen Träger In der Figur werden über eine Leitung 1 Synchro-

zu benutzen, der durch kurze Stromstöße in Impulse nisier- oder Phasenimpulse empfangen und einem Verumgeformt worden ist, ausgeschlossen. Die Phasen- stärker 2 zugeführt. Der Verstärker 2 hat zwei Ausimpulse sind deshalb von sehr kurzer Dauer und 20 gänge und leitet Impulse über die Leitungen 3 und 4 durch lange Intervalle voneinander getrennt. Die An- an einen Begrenzer 5 bzw. an ein veränderliches wendung dieser Impulse, um Mittel auf der Emp- Dämpfungsglied 6. Die durch das Dämpfungsglied 6 fangsseite derart zur Wirkung kommen zu lassen, verursachte Dämpfung wird mittels der Welle 7 verdaß der gewünschte Signalpegel hergestellt wird, er- ändert. Die Welle 7 kann entweder durch Motor 8 und gäbe eine automatische Verstärkungsregelung ohne 25 Kupplung 9, die dazu dienen, die Dämpfung zu verdie Nachteile der anderen Anordnungen. Früher haben kleinern, gedreht werden oder durch Motor ΙΟ, Welle jedoch die Veränderungen in der Impulsdauer diesen 11 und Kupplung 12 über die Getriebe 13 und 14, Anwendungszweck ausgeschlossen. welche bewirken, daß die durch das Dämpfungsglied 6

Auch die Regelung beim Empfänger nach der Er- erzeugte Dämpfung ansteigt. Die Motoren 8 und 10 findung arbeitet mit den Gleichlaufsignalen, also 30 sind besonders gespeist von der Spannungsquelle 15 Synchronisierimpulsen. Sie ist jedoch so aufgebaut, über die Kontakte MR2 und CR2.
daß nur vor der eigentlichen Signalübertragung auf- Die gezeichnete Kontaktstellung entspricht der

tretende Synchronisierimpulse zur Einstellung des oben angeführten Nebenbedingung. Die Dämpfung Regelorgans verwendet werden, das während der durch das Dämpfungsglied 6 beträgt ein Minimum Übertragung selbst dann nicht mehr anspricht, son- 35 und wird durch die Drehung des Motors 8, Kupplung 9 dem konstant gehalten wird. und Welle 7 erreicht, wenn der erste einer Reihe von

Dadurch wird der Einfluß starker Störimpulse weit- Phasenimpulsen empfangen wird und durch das gehend ausgeschaltet, da die Regelung jetzt nicht mehr Dämpfungsglied 6 unter Beibehaltung seiner maximaauf einzelne, kurze Impulse anspricht. Ferner ist es len Amplitude hindurchgeht. Die Ausgangsspannung möglich, gemischt elektronisch-mechanisch zu arbei- 40 des Begrenzers 5 wird einem Amplitudenvergleichsten, da ja nur eine einmalige Einstellung des Regel- gerät 16 und einem Gleichrichter 17 zugeführt, wähorgans erfolgt, für die ausreichend Zeit vorhanden rend die Ausgangsspannung des veränderlichen ist. Zwar ist nun die Zeit, während der nicht nach- Dämpfungsgliedes 6 dem Vergleichsgerät 16 und dem geregelt wird, sondern die vor der Übertragung er- Bildschreiber zugeführt wird. Das Vergleichsgerät 16 zielte Einstellung festgehalten wird, erheblich länger 45 liefert eine Gleichspannung für das Relais CR (welals bei der Regelung nach jeder Bildzeile. Dies ist ches zwei Kontakte hat), wenn vom Begrenzer 5 eine jedoch bei der Übertragung über Telefoniekanäle Spannung ankommt und eine gleichlaufende Eingangstragbar, weil sich starke Dämpfungsänderungen in sol- spannung vom Dämpfungsglied 6. Diese Eingangschen Kanälen während der relativ kurzen Gesamtzeit spannung wird durch die Dämpfungsregelung 6 gleich einer Bildübertragung im Gegensatz zu Funkwegen 50 oder kleiner als die vom Begrenzer 5 kommende Spanerfahrungsgemäß nicht ergeben. nung. Der Begrenzer 5 begrenzt die Amplitude der

Die Erfindung betrifft also einen Empfänger für durch ihn hindurchgegangenen Impulse auf eine vorüber Telefonkanäle übertragene Bildsignale mit auto- gegebene Größe, die für die Bildsignale des Wiedermatischer Pegelregelung, bei dem empfangene gabesystems erforderlich ist. Die Verstärkung des Synchronisierimpulse der Regeleinrichtung zugeführt 55 Verstärkers 2 ist so groß, daß die empfangenen Imwerden, um einen gewünschten Bildsignalpegel sicher- pulse eine größere Amplitude haben, so daß der erste zustellen. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ver- Impuls einer Reihe noch nicht das Relais des Verstärker vorgesehen ist, in dem die empfangenen gleichsgerätes ansprechen läßt. Der erste Impuls geht Signal- und Synchronisierimpulse überverstärkt wer- jedoch durch den Begrenzer 5 und den Detektor 17 den, d. h. also über den gewünschten Pegel hinaus, 60 hindurch, und dabei wird eine solche Ausgangsspandaß dieser Verstärker zwei Ausgangskreise besitzt, in nung erzeugt, daß das Motorrelais MR (das ebenfalls dessen einem ein Begrenzer, durch den die Synchro- zwei Kontakte hat) anspricht. Das Relais MR wird nisierimpulse auf die gewünschte Amplitude reduziert auf diese Weise durch den ersten Empfangsimpuls in werden, und in dessen anderem ein Dämpfungsglied Tätigkeit gesetzt und seine Kontakte MR1 und MR 2 liegt, dessen Dämpfungsmaß automatisch so lange ver- 65 schalten von der gezeichneten Stellung um. Der Konänderbar ist, bis die Ausgangsamplituden beider takt MR1 schaltet das Relais MR ein und Kon-Kreise einander gleich sind. takt Mi? 2 schaltet die Spannungsquelle vom Motor 8

Eine Ausführungsform des Empfängers gemäß der ab und verbindet sie stattdessen mit Motor 10. InErfindung besteht darin, daß das Dämpfungsmaß des folgedessen wird das Dämpfungsglied 6 langsam auf Dämpfungsgliedes durch einen ersten Motor in Rieh- 70 maximale Dämpfung hin eingestellt. Schließlich wer-

den die Amplituden der vom Dämpfungsglied 6 dem Vergleichsgerät 16 und dem Bildschreibersystem zugeführten Impulse nicht größer als die vom Begrenzer 5 kommenden Impulsamplituden. Das Vergleichsgerät 16 liefert dann einen Impuls für das Relais CR, welches anspricht und Kontakt CR1 schließt. Im selben Moment öffnet sich der Kontakt CR 2 und schaltet die Spannungsquelle vom Motor 10 ab, so daß eine weitere \^reränderung der Dämpfung durch Dämpfungsglied 6 verhindert wird. Auf diese Weise werden die vom Dämpfungsglied 6 gelieferten Signale in ihrer Amplitude konstant gehalten. Durch in Relais CR nicht eingezeichnete Kontakte wird auch ein Impulssignal erzeugt, welches zu dem Sender hinläuft und die Aussendung des BiI-des bewirkt. Vermöge der automatischen Einstellung erreichen die Bildsignale das Empfangsgerät in der gewünschten Stärke. Am Ende der Nachricht wird die Spannung von der Leitung abgeschaltet und die Relais Mi? und CR, die mit einer Abfallverzögerung arbeiten, fallen ab. Ihre diesbezüglichen Kontakte schalten sich wieder auf die in Figur gezeichnete Stellung (Ausgangsstellung) um, und die Spannungsquelle 15 treibt Motor 8 an. Der Motor 8 bewirkt über die Kupplung 9 und Welle 7 eine Drehung in der Richtung, daß wiederum das Dämpfungsglied 6 auf minimale Dämpfung eingestellt wird. Die Bedingung für geringste Dämpfung (oder größte Verstärkung) bleibt während der Zeit der Betriebsbereitschaft stehen, bis der erste Impuls der Phasenimpulsreihe, die der nächsten zu empfangenden Nachricht vorausgeht, ankommt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Empfänger für über Telefonkanäle übertragene Bildsignale mit automatischer Pegelregelung,

bei dem empfangene Synchronisierimpulse der Regeleinrichtung zugeführt werden, um einen gewünschten Bildsignalpegel sicherzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärker vorgesehen ist, in dem die empfangenen Signal- und Synchronisierimpulse überverstärkt werden, d. h. also über den gewünschten Pegel hinaus, daß dieser Verstärker zwei Ausgangskreise besitzt, in dessen einem ein Begrenzer, durch den die Synchronisierimpulse auf die gewünschte Amplitude reduziert werden, und in dessen anderem ein Dämpfungsglied liegt, dessen Dämpfungsmaß automatisch so lange veränderbar ist, bis die Ausgangsamplituden beider Kreise einander gleich sind.

2. Empfänger mit automatischer Pegelregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaß des Dämpfungsgliedes (6) durch einen ersten Motor (10) in Richtung maximaler Dämpfung und durch einen zweiten Motor (8) in Richtung minimaler Dämpfung veränderbar ist, daß die Ausgangsspannung desjenigen der beiden Ausgangskreise des Verstärkers (2), der den Begrenzer (5) enthält, einem ersten Relais (MR) zuführbar ist, daß der genannte erste Motor über dieses erste Relais gesteuert wird, und daß ein zweites Relais (CR) vorgesehen ist, das dann anspricht, wenn die Ausgangsspannungen beider Kreise amplitudengleich sind und jedwede weitere Änderung des Dämpfungsmaßes des Dämpfungsgliedes und die Speisung des zweiten Motors verhindert, bis eines der Relais wieder abfällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 510 213, 569 789;
Schröter, »Handbuch der Bildtelegrafie und des Fernsehens«, 1932, S. 368, 369.

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