DE1196696B - Farbfernsehverfahren sowie Farbfernsehsender und Farbfernsehempfaenger zur Anwendungbei diesem Verfahren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche KL: 21 al-34/31

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C 30211 Vin a/21 al

15.Juni 1963

15. JuU 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfernsehverfahren, bei welchem das übertragene komplexe Videosignal ein in Scharzweißempfängern verwendbares breitbandiges Bildsignal und einen mit einem zweiten videofrequenten Signal, das Träger einer Farbinformation ist, frequenzmodulierten Unterträger enthält, und bei welchem empfangsseitig ein Decodierungsfilter verwendet wird, dessen Frequenzkurve zu-beiden Seiten der Ruhefrequenz des Unterträgers derart abnimmt, daß bei alleiniger Verwendung des Decodierungsfilters, d.h. unabhängig von jeder ihm zugeordneten Anordnung auf der Sendeseite, ein Frequenzintefvall (»geschütztes Intervall«) entsteht, das zentrisch zur Ruhefrequenz des Unterträgers liegt und schmäler als die übertragene Bandbreite des frequenzmodulierten Unterträgers ist, und in welchem die nutzbaren Komponenten des frequenzmodulierten Unterträgers wirksam gegen das Rauschen geschützt sind, bei welchem ferner sendeseitig zwischen der Frequenzmodulationsanordnung ao für den Unterträger und der Anordnung zur Bildung des komplexen Videosignals eine Anordnung zur Vorkorrektur der Phasenverzerrung, welche dem Unterträger im Decodierungsfilter erteilt wird, angeordnet ist, beispielsweise ein Codierungsfilter, dessen Frequenzkurve invers zu derjenigen des Decodierungsfilters ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Farbfernsehsender und Farbfernsehempfänger zur Anwendung bei diesem Verfahren.

Es ist bekannt, daß ein mit Hilfe einer frequenzmodulierten Welle übertragenes Signal dadurch gegen das Rauschen geschützt werden kann, das sendeseitig ein sogenanntes Vorverzerrungsfilter verwendet wird, das vor der Modulation die Amplituden der höherfrequenten Komponenten des zu übertragenden Signals gegenüber den Amplituden der niedrigerfrequenten Komponenten anhebt, und daß empfangsseitig das durch die Demodulation der modulierten Welle erhaltene Signal einem Filter zugeführt wird, dessen Frequenzkurve zu derjenigen des Vorverzerrungsfilters invers ist.

Im Falle eines mit einem Videosignal frequenzmodulierten Unterträgers bringt ein wirksamer Schutz gegen das Rauschen eine unzulässige Verbreiterung des Übertragungskanals für den Unterträger mit sich, wenn man nicht die Wiedergabetreue des empfangsseitig endgültig wiederhergestellten Signals beeinträchtigen will.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits eine andere Art des Schutzes gegen das Rauschen vorgeschlagen worden, der darin besteht, daß sendeseitig ein sogenanntes Codierungsfilter verwendet wird, das Farbfernsehverfahren sowie Farbfernsehsender
und Farbfernsehempfänger zur Anwendung bei
diesem Verfahren

Anmelder:

Compagnie Frangaise de Television,

Levallois, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Gerard Melchior, Levallois, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 18. Juni 1962 (901089),
vom 10. Juni 1963 (937 521)

die Amplituden bei den Randfrequenzen (d. h. den am weitesten von der Ruhefrequenz entfernten Frequenzen) des modulierten Unterträgers gegenüber den Amplituden bei den mittleren Frequenzen anhebt, und daß empfangsseitig die modulierte Welle einem sogenannten Decodierungsfilter zugeführt wird, dessen Frequenzkurve zu derjenigen des Codierungsfilters invers ist.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß man auf diese Weise einen Schutz gegen das Rauschen erhält, der beim Vergleich mit dem Schutz, der nach dem Vorverzerrungsverfahren erhalten wird, vorteilhaft abschneidet, ohne daß eine Verbreiterung der Bandbreite des Übertragungskanals für den Unterträger erforderlich ist.

Ungeachtet dieser Vorteile weist dieses Verfahren einen Nachteil hinsichtlich der Kompatibilität des Systems auf. Bekanntlich ruft bei den kompatiblen Systemen der erwähnten Art der nichtdemodulierte Unterträger in dem Schwarzweißbild störende Strukturen hervor, die einen optischen Mangel erzeugen

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können; diese Erscheinung wird als »Sichtbarkeit c) die Möglichkeit bietet, sich von der Notwendig-

des Unterträgers« bezeichnet. keit frei zu machen, den frequenzmoduliert©»

Eine analoge Erscheinung tritt außerdem in den Unterträger mit einer Amplitudenmodulation zu Farbfernsehempfängern auf, welche gleichfalls übertragen, die eine vorgegebene Funktion des — wenn auch nicht ausschließlich — das Signal ver- 5 Signals ist, mit welchem der Unterträger frewenden, mit welchem der Träger direkt moduliert quenzmoduliert ist.
ist, weil es unmöglich ist, dieses Signal in seiner Gesamtheit abzunehmen, ohne gleichzeitig den nicht- Bei einem Verfahren der eingangs angegebenen demodulierten Unterträger abzunehmen. Art wird dies nach der Erfindung dadurch erreicht,

Die Veränderungen, welche das Spektrum des mo- io daß sendeseitig das Signal, das die mit Hilfe des

dulierten Unterträgers in dem Codierungsfilter er- Unterträgers zu übertragende Farbinformation ohne

leidet, erstrecken sich auf eine Amplitudenmodula- Verzerrung ausdrückt, vor der Modulation des

tion und eine Phasenmodulation, welche sich der ur- Unterträgers der Wirkung eines an sich bekannten

spriinglichen Frequenzmodulation des Unterträgers Vorverzerrungsfilters, dessen Frequenzkurve mit

überlagern. 15 wachsender Frequenz ansteigt, unterworfen wird,

Diese Amplitudenmodulation und diese Phasen- wobei aber die Frequenzkurve des Vorverzerrungsmodulation hängen bei einem vorgegebenen Co- filters derart bemessen ist, daß unter JBerücksichtidierungsfilter letzten Endes von dem Modulations- gung der Werte der übrigen zur Bildung der signal, also von dem Farbinhalt des wiederzugeben- frequenzmodulierten Schwingung beitragenden Beden Bildes ab. ao standteile des Senders die Augenblicksfrequenz des

Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei gewissen Struk- Ausgangssignals der Frequenzmodulationsanordnung

türen des Modulationssignals, beispielsweise dann, während des größten Teils der Zeit im geschützten

wenn der Pegel des Unterträgers in einem großen Frequenzintervall bleibt, und daß die Wirkung des

Bereich des Bildes angehoben ist, der Unterträger Vorverzerrungsfilters in an sich bekannter Weise

durch die ihm anhaftende Amplitudenmodulation 35 durch eine entsprechende Nachentzerrung auf der

hinsichtlich der »Sichtbarkeit des Unterträgers« be- Empfangsseite kompensiert wird,

sonders störend beeinflußt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht im

Bei dem bekannten, mit Speicherung arbeitenden wesentlichen auf der mit Hilfe eines Decodierungssequentiellsimultanen Fernsehsystem, bei welchem filters erhaltenen Verringerung des Rauschens, woder Unterträger mit der Zeilenfolge abwechselnd 30 bei aber die Wirkung dieses Decodierungsfilters durch zwei verschiedene Farbsignale frequenzmodu- durch eine vorangehende Vorverzerrung besonderer Iiert wird, weisen die vom Unterträger stammenden Art, die dem zu übertragenden videofrequenten störenden Strukturen in großen gleichförmigen Bild- Signal erteilt wird, beträchtlich verstärkt wird,
flächen wegen dieser Amplitudenmodulation einen Es ist unmittelbar zu erkennen, daß es an sich linienartigen Aspekt auf, der das Auge festzuhalten 35 möglich wäre, gleichzeitig eine herkömmliche Vorsucht. verzerrungs-Naehentzerrung zum Schutz gegen das

Zur Vereinfachung der folgenden Erläuterungen Rauschen am Videofrequenzsignal und eine hersoll ein Filter, dessen Frequenzkurve (Amplituden- kömmliche Codierung-Decodierung an dem fre-Frequenz-Kennlinie) von gleicher Art wie bei einem quenzmodulierten Unterträger vorzunehmen. In Decodierungsfilter im zuvor definierten Sinne ist, 40 diesem Fall würden sich die Vorteile der beiden nachstehend als »Decodierungsfilter« bezeichnet Maßnahmen addieren, allerdings auch ihre Nachwerden, selbst wenn es nicht einem »Codierungs- teile; im Gegensatz, dazu ermöglicht die Erfindung, filier« zugeordnet ist, das die inverse Frequenzkurve obgleich sie ebenfalls auf eine Vorverzerrung-Nachaufweist. entzerrung und eine Codierung-Decodierung zu-

Andrerseits werden mit »Codierung« der Durch- 45 rückgreift, dank einer Vorverzerrung besonderer Art,

gang eines Signals (im vorliegenden Fall des modu- die an die durchzuführende Decodierung angepaßt

lierten Unterträgers) durch ein Codierungsfilter und ist, die Vermeidung des Hauptnachteils jedes der

mit »Decodierung« der Durchgang eines Signals beiden Verfahren für den hier vorliegenden An-

durch ein Decodierungsfilter bezeichnet, unabhängig wendungsfall, nämlich den Fall eines Farbfernseh-

davon, ob dieses Decodierungsfilter einem ent- 50 unterträgers.

sprechenden Codierungsfilter zugeordnet ist oder Die Erfindung beruht in erster Linie auf den fol-

nicht. Das Doppelwort »Codierung-Decodierung« genden Überlegungen bezüglich der klassischen Co-

bedeutet jedoch die Verwendung eines Codierungs- dierungs-Decodierungs-Anordnung:

filters und eines Decodierungsfilters mit zueinander Zunächst ist zu bemerken, daß die mit diesem

inversen Kennlinien. 55 Verfahren erzielte Verbesserung des Störabstandes

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines nur unter Berücksichtigung der übertragenen mitt-

Verfahrens zur Verbesserung des Störabstands einer leren Leistung sinnvoll -ist. Es ist offensichtlich, daß

mit Hilfe einer frequenzmodulierten Welle über- allein durch eine Vergrößerung der Leistung des

tragenen Information, welches Nutzsignals — im vorliegenden Fall des modulierten

ν ,.,.,.., . , _ . ,60 Unterträgers — der Störabstand verbessert wird.

a) bei gleicher übertragener mittlerer Leistung und _{Eine zu} ^₆ vergrößerung der übertragenen mittbei gleicher Übertragungsbandbreite emen _{leren Ldst ste}^ _aber ^_{1 vor}i_iegenden Anwenbesseren Störabstand als das herkömmliche Ver- _{dungsfall weg}°_{n der durch das} Vorhandensein des fahren der Vorverzerrung-Nachentzerrung ergibt; Überträgers im Helligkeitssignal verursachten stören-

b) bei gleicher übertragener mittlerer Leistung einen 65 den Wirkung einen unzulässigen Mangel dar.
besseren Störabstand als das herkömmliche ein- Die Verminderung des Rauschens, die empfangsfache Codierungs-Decodierungs-Verfahren er- seitig dank des »Fensters« erhalten wird, das vom gibt; Decodierungsfilter gebildet wird, ist um so größer,

je schmäler dieses Fenster ist; da aber die Kennlinie des Codierungsfilters invers zu derjenigen des Decodierungsfilters ist, ist die übertragene mittlere Leistung sendeseitig um so stärker, je schmäler dieses Fenster ist.

In dem Maße, in welchem die Energie des Nutzsignals im mittleren Teil der nutzbaren Bandbreite dieses Signals konzentriert ist (wobei das Rauschen in erster Linie als in diesem nutzbaren Band gleichförmig verteilt angesehen werden kann), ergibt die Maßnahme der Codierung-Decodierung einen Vorteil, und dieser Vorteil ist um so größer, je stärker diese Konzentration im Mittel ist.

Andrerseits ist die allgemeine Form der Kennlinie eines Decodierungsfilters so beschaffen, daß sich allein aus der Verwendung dieses Filters ein Frequenzintervall ergibt, das zentrisch zur Ruhefrequenz des Unterträgers liegt, und in welchem die Komponenten des Nutzsignals wirksam gegen das Rauschen geschützt sind, da diese Komponenten vom Decodierungsfilter beträchtlich weniger gedämpft werden als die Komponenten des Rauschens in ihrer Gesamtheit.

An den beiden Enden des übertragenen Bandes des Nutzsignals besteht der Schutz gegen das Rauschen auf Grund der gesamten Codierungs-Decodierungs-Operation, mit anderen Worten auf Grund der Amplitudenanhebung, welche den entsprechenden Komponenten des Nutzsignals sendeseitig im Codierungsfilter erteilt worden ist oder, mit noch anderen Worten, auf Grund der Erhöhung der Leistung des gesendeten Signals bezüglich dieser Komponenten.

Andrerseits zeigen die Theorie und die Erfahrung, daß im Fall einer frequenzmodulierten Schwingung:

a) die Energie in jedem Zeitpunkt stark in der Nähe der Augenblicksfrequenz der Schwingung konzentriert ist;

b) das die Schwingung modulierende Signal ausreichend gegen das Rauschen geschützt ist, wenn in jedem Zeitpunkt die Komponenten des Nutzsignals in der Nähe der Augenblicksfrequenz eine ausreichende Amplitude gegenüber dem Rauschen aufweisen.

Daraus folgt: Wenn die Augenblicksfrequenzen der frequenzmodulierten Schwingung nur einen kleinen mittleren Abschnitt des übertragenen Bandes dieser Schwingung einnehmen würden, würde man ein ausgezeichnetes Ergebnis — hinsichtlich des Störabstands und der übertragenen mittleren Leistung — durch Verwendung eines Decodierungsfilters erhalten, dessen geschütztes Intervall das Frequenzhubintervall überdeckt. Unter dem Frequenzhubintervall ist dabei das Intervall zu verstehen, in welchem sich die Augenblicksfrequenz der frequenzmodulierten Schwingung ändern kann.

Darüber hinaus würde man ein gutes Ergebnis noch dann erzielen, wenn man sendeseitig auf die Verwendung eines Codierungsfilters verzichtet, jedoch unter der Bedingung, das auf andere Weise die Phasenverzerrung vorkorrigiert wird, welche das Decodierungsfilter dem Unterträger erteilt.

Die Wirkung des Decodierungsfilters auf den Unterträger kann nämlich — in gleicher Weise wie diejenige des Codierungsfilters — in eine Amplitudenmodulation (bzw. Amplitudenverzerrung) und eine Phasenmodulation (bzw. Phasenverzerrung) zerlegt werden, die dem Unterträger erteilt werden, wobei diese Amplituden- und Phasenverzerrungen in dem Fall, daß das empfangsseitige Decodierungsfilter einem entsprechenden sendeseitigen Codierungsfilter zugeordnet ist, genau die vom Codierungsfilter stammenden Verzerrungen kompensieren.

ίο Wenn ein derartiges Codierungsfilter fehlt, weist der Unterträger am Ausgang des Decodierungsfilters außer einer Amplitudenverzerrung, die man vernachlässigen kann, weil sie durch den dem Frequenzdiskriminator vorgeschalteten Amplitudenbegrenzer beseitigt wird, eine Phasenverzerrung auf, die berücksichtigt werden muß.

Die zuvor erwähnten möglichen Vorteile verschwinden weitgehend, wenn das Frequenzhubintervall einen zu großen Bruchteil der übertragenen Bandbreite der frequenzmodulierten Schwingung einnimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird folgender Kunstgriff angewendet: Da es sich gerade um eine frequenzmodulierte Schwingung handelt, kann man auf die statistische Verteilung der Augenblicksfrequenzen dadurch einwirken, daß man statistisch auf den Gesamtpegel des Modulationssignals einwirkt.

Es ist andrerseits eine Erfahrungstatsache, die sich aus der Natur der physikalischen Welt ergibt, daß in der zu übertragenden videofrequenten Information die Energie im Mittel stärker bei den niedrigen Frequenzen des Signals konzentriert ist. Demzufolge kann man durch systematische Verringerung der Amplituden bei den niedrigen Frequenzen des zu übertragenden Videofrequenzsignals (jedoch unter Aufrechterhaltung einer zur richtigen Übertragung der Information ausreichenden Dynamik der übertragenen Amplituden) sehr allgemein den Augenblickswert des gesamten Modulationssignals derart herabsetzen, daß die Augenblicksfrequenz des Unterträgers während des weitaus größten Teils der Zeit in dem vom Decodierungsfilter geschützten Frequenzintervall enthalten bleibt.

Diese Maßnahme kann durch eine Vorverzerrung erfolgen, die dem videofrequenten Signal erteilt wird, das die Information ohne Verzerrung ausdrückt. Eine klassische Vorverzerrung zur Verbesserung des Störabstandes bezweckt, die Ampli-

So tuden der Komponenten mit den niedrigsten Frequenzen (im Vergleich zu einer Übertragung ohne Vorverzerrung) praktisch unverändert zu lassen und die Amplituden der Komponenten mit den höheren Frequenzen beträchtlich anzuheben, was, wenn man mit der Vorverzerrung-Nachentzerrungs-Anordnung eine befriedigende Verbesserung des Störabstands erhalten will, zu einer unannehmbaren Vergrößerung der Bandbreite des Übertragungskanals des Unterträgers führt, wie bereits erwähnt wurde. Dieser Nachteil tritt bei der Vorverzerrung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet wird, nicht auf, weil deren Rolle im wesentlichen darin besteht, die Amplituden bei den niedrigen Frequenzen des den Unterträger modulierenden Signals gegenüber einer Übertragung ohne Vorverzerrung systematisch so zu dämpfen, daß der Gesamtpegel dieses Modulationssignals dem Absolutwert nach sehr allgemein unter einem vorgegebenen Pegel bleibt.

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Bekanntlich ist das einen Farbunterträger modu- information ohne Verzerrung ausdrückt, während der lierende Videosignal ein algebraisches Signal, das Ausgang des Frequenzmodulators mit der Anordsich zwischen einem negativen Wert und einem po- nung zur Bildung des komplexen Videosignals über sitiven Wert ändert, wobei sein Wert 0 im Falle eines ein Codierungsfilter gekoppelt ist, ist nach der Erfrequenzmodulierten Unterträgers der Ruhefrequenz 5 findung dadurch gekennzeichnet, daß der Modulades Unterträgers entspricht. tionseingang des Frequenzmodulators mit der Signal-Man erhält dadurch die zuvor angegebenen Vor- quelle über ein Vorverzerrungsfilter gekoppelt ist, teile: Wenn man sendeseitig die Wirkung eines Co- dessen Frequenzkurve unter Berücksichtigung der dierungsfilters mit einer Kennlinie, die zu derjenigen Werte der Senderschaltungen derart bemessen ist, des Decodierungsfilters invers ist, vollständig beibe- io daß die Augenblicksfrequenz des Ausgangssignals hält, erhält man durch die Codierungs-Decodierungs- ' des Frequenzmodulators während des weitaus Anordnnug in Verbindung mit der angegebenen Vor- größten Teils der Zeit in dem Frequenzintervall entverzerrung einen besseren Störabstand für eine halten bleibt, das dem geschützten Intervall eines gleiche übertragene mittlere Leistung als mit der Decodierungsfilters entspricht, dessen Frequenzkurve Codierungs-Decodierungs-Anordnung ohne diese 15 invers zu derjenigen des Codierungsfilters ist. Vorverzerrung. Ein Farbfernsehempfänger zur Anwendung bei Andrerseits kann das sendeseitige Codierungs- dem erfindungsgemäßen Verfahren in Verbindung filter entfallen, vorausgesetzt, daß die dem Unter- mit einem Farbfernsehsender der zuvor angegebenen träger durch das Decodierungsfilter erteilte Phasen- Art, bei welchem der Unterträgerkanal in Kaskade Verzerrung korrigiert wird. ao ein Decodierungsfilter, dessen Frequenzkurve invers Die einfachste Maßnahme zur Korrektur der vom zu derjenigen des Codierungsfilters des Senders ist, Decodierungsfilter aufgeprägten Phasenmodulation und einen Amplitudenbegrenzer enthält, dessen Einbesteht darin, daß sendeseitig ein Codierungsfilter gang an den Ausgang des Decodierungsfilters angeverwendet wird, dessen Kennlinie zu derjenigen des koppelt ist und dessen Ausgang mit einem Frequenz-Decodierungsfilters invers ist, aber es ist nicht not- 25 diskriminator verbunden ist, ist nach der Erfindung wendig, bei der Übertragung die Amplitudenmodu- dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Frelation zu berücksichtigen, welche von diesem Co- quenzdiskriminators ein Nachentzerrungsfilter angedierungsfilter einer ursprünglich nicht amplituden- schlossen ist, dessen Frequenzkurve invers zu derjenimodulierten Schwingung erteilt wird. gen des Vorverzerrungsfilters des Senders ist.

Es ist zu bemerken, daß es bei sehr andersartigen 30 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Anordnungen bereits vorgeschlagen worden ist, eine Zeichnungen beispielshalber erläutert. Darin zeigt Vorverzerrung der bei der Erfindung angewendeten F i g. 1 a das Blockschaltbild einer Sendeschaltung

Art (in Verbindung mit der entsprechenden Nach- nach der Erfindung,

entzerrung) anzuwenden, d.h. eine Vorverzerrung, Fig. Ib das Blockschaltbild einer Empfangsschal-

welche die Amplituden des Modulationssignals bei 35 tung nach der Erfindung,

den niedrigen Frequenzen und dementsprechend die F i g. 2 a die Amplituden-Frequenz-Kennlinie des

Augenblickswerte des gesamten Modulationssignals Vorverzerrungsfilters, das in der Schaltung von im Vergleich zu einer Übertragung ohne Vorver- F i g. 1 a verwendet wird,

zerrung verringert. Fig.2b die Amplituden-Frequenz-Kennlinie des

Insbesondere ist es bereits bekannt, eine solche 40 Nachentzerrungsfilters, das in der Schaltung von Vorverzerrung dem gesamten komplexen Videosignal Fig. Ib verwendet wird,

des NTSC-Farbfernsehsystems zu erteilen, wenn F i g. 3 a die Amplituden-Frequenz-Kennlinie des

dieses Signal durch Frequenzmodulation eines Codierungsfilters, das in der Schaltung von F i g. 1 a Trägers übertragen wird. Hierbei handelt es sich verwendet wird, darum, die Phasenverzerrung zu verringern, welche 45 Fig.3b die Amplituden-Frequenz-Kennlinie des dem im komplexen Videosignal enthaltenen Unter- Decodierungsfilters, das in der Schaltung von träger auf Grund der Änderungen der Augenblicks- Fig. Ib verwendet wird,

werte des Helligkeitssignals erteilt wird, welchem er Fig. 4,a das Schaltbild eines Filters, mit dem die

überlagert wird. In diesem Fall bringt aber die An- Kennlinie von Fig. 3a erhalten werden kann, Ordnung im Endergebnis eine Verringerung des Stör- so Fig. 4b das Schaltbild eines Filters, mit dem die abstands mit sich. Kennlinie von Fig. 3b erhalten werden kann,

Es ist ferner bekannt, eine Vorverzerrung der F i g. 5 eine andere Ausführungsform eines Teils

gleichen Art einem Farbfernsehunterträger zu er- der Schaltung von Fig. la und teilen, um die Sichtbarkeit des Unterträgers auf den Fig. 6 eine weitere Abänderung der Schaltung

Schirmen der Schwarzweißempfänger zu verringern. 55 von Fig. la.

Es versteht sich von selbst, daß man in diesem Fall Die Erfindung wird nachstehend beispielshalber

keine Verbesserung des Störabstands im Vergleich für den Fall ihrer Anwendung bei dem mit Speizu einer Übertragung ohne Vorverzerrung enthält. cherung arbeitenden simultan-sequentiellen Farb-

Ein Farbfernsehsender zur Anwendung bei dem fernsehsystem beschrieben. Bekanntlich überträgt in erfindungsgemäßen Verfahren, bei welchem das 60 diesem System der Sender einen Träger, der einerübertragene komplexe Videosignal ein in Schwarz- seits mit einem breitbandigen Helligkeitssignal Y weißempfängern verwendbares breitbandiges Signal und andrerseits mit einem Unterträger moduliert und einen mit einem zweiten videofrequenten Signal, ist, wobei der Unterträger seinerseits mit der Zeilendas Träger einer Farbinformation ist, frequenzmodu- folge abwechselnd durch zwei Farbsignale A1 und lierten Unterträger enthält, wobei der Unterträger- 65 A 2 mit geringerer Bandbreite frequenzmoduliert ist. kanal des Senders einen Fequenzmodulator enthält, Diese Farbsignale sind vorzugsweise zwei Signale, dessen Modulationseingang mit einer Signalquelle welche den Werten R~Y und B-Y proportional verbunden ist, die ein Signal liefert, das die Färb- sind, wobei Ä, B und G die von den Kameras ge-

lieferten und anschließend gammakorrigierten Rot-, Blau- bzw. Grünsignale sind, wobei gilt:

y=0,59G+0,30i?+0,llß.

Empfangsseitig werden die abwechselnd übertragenen Signale A1 und A 2 mit Hilfe einer Verzögerungsanordnung derart wiederholt, daß sie gleichzeitig zur Verfugung stehen.

Fig. la zeigt einen Teil einer entsprechenden Sendeschaltung.

Die Anordnung von Fig. la enthält einen Umschalter 1 mit zwei Signaleingängen 2 und 3, einem Steueremgang 4 und einem Ausgang.

Den Eingängen 2 und 3 werden die beiden Färb- signaleA\ und Al zugeführt, die mit Hilfe einer Matrix aus den Farbsignalen R (Rot), B (Blau) und G (Grün) gewonnen werden, welche von den Bildabtastkameras geliefert und zuvor gammakorrigiert worden sind.

Dem Eingang 4 wird ein Signal zugeführt, das den Umschalter mit der Zeilenfrequenz wenigstens während der aktiven Teilbildzeiten betätigt.

Unter aktiver Teilbildzeit wird das Zeitintervall verstanden, das zwei aufeinanderfolgende Teilbild-Unterdrückungsintervalle voneinander trennt; in analoger Weise wird die aktive Zeilenzeit als das Zeitintervall definiert, das zwei Zeilenunterdrückungsintervalle voneinander trennt. Mit »aktiven Intervallen« werden die aktiven Zeilenzeiten bezeichnet, welche im Innern der aktiven Teilbildzeiten liegen, d. h. die Zeitintervalle, welche der Übertragung der eigentlichen Bildsignale entsprechen.

Während eines als Kontrollperiode bezeichneten Teils jedes Teilbildunterdrückungsintervalls können den Eingängen 2 und 3 sogenannte Identifizierungssignale zugeführt werden, welche dazu dienen, den sendeseitigen Umschalter und den empfangsseitigen Umschalter in Phase zu bringen, wie in der deutschen Patentschrift 1181735 beschrieben ist.

Diese Identifizierungssignale werden sendeseitig und empfangsseitig den gleichen Umwandlungen unterworfen wie die Bildsignale A1 und A 2; da sie ohne Einfluß auf die Sichtbarkeit des Unterträgers sind, werden sie außer Betracht gelassen.

Während der aufeinanderfolgenden aktiven Intervalle liefert der Ausgang des Umschalters 1 abwechselnd das Signal A1 und A 2.

Der Umschalter 1 speist ein Tiefpaßfilters, das die Bandbreite der hindurchgehenden Signale gegenüber der Bandbreite des Helligkeitssignals verringert.

Das Tiefpaßfilter 5 speist ein Vorverzerrungsfilter 6, das die niedrigeren spektralen Frequenzen der Signale A1 und A 2 gegenüber ihren höheren spektralen Frequenzen benachteiligt.

Der Ausgang des Filters 6 ist mit einem Frequenzmodulator 8 nach Art eines modulierten Oszillators verbunden. Es sei zunächst angenommen, daß dieser Modulator keine Störamplitudenmodulation hervorruft, was beispielsweise durch einen darin enthaltenen Ausgangsbegrenzer erreicht wird.

Der Modulator 8 liefert also den amplitudenkonstanten Unterträger, der während der aktiven Intervalle durch die Signale A1 und A 2 abwechselnd frequenzmoduliert ist.

Der Ausgang des Modulators 8 ist mit dem ersten Eingang eines Amplitudenmodulators 10 verbunden, der so beschaffen ist, daß er keine Phasenverzerrung hervorruft.

Der Ausgang des Modulators 10 ist mit dem Eingang eines Codierungsfilters 48 der zuvor angegebenen Art verbunden, dessen Ausgang über einen Rückkopplungsweg mit dem Eingang 102 des Amplitudenmodulators 10 verbunden ist; der Eingang 102 ist der Modulationseingang des Modulators.

Dieser Rückkopplungsweg enthält einen Hüllkur-

*° vendetektor 49 und eine Subtraktionsschaltung51, deren erster Eingang 100 ein Vergleichssignal empfängt, während ihr zweiter Eingang mit dem Ausgang des Detektors 49 verbunden ist. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 51 ist an den Eingang 102 des Amplitudenmodulators 10 angeschlossen.

Der vom Frequenzmodulator8 gelieferte Unterträger wird durch den Modulator 10 amplitudenmoduliert und dann dem Codierungsfilter 48 zugeführt, dessen Wirkung auf den dem Eingang zugeführten Unterträger in eine Amplitudenmodulation, welche der vom Modulator 10 erzeugten Amplitudenmodulation überlagert wird, und eine Phasenmodulation, die der vom Frequenzmodulator 8 erzeugten Frequenzmodulation überlagert wird, zerlegt werden kann.

Das Ausgangssignal des Filters 48 wird in dem Hüllkurvendetektor 49 demoduliert und in der Subtraktionsschaltung 51, mit dem Vergleichssignal verglichen. Es sei zunächst angenommen, daß dieses Vergleichssignal eine konstante Größe hat, die einer gewünschten konstanten Amplitude des vom Filter 48 abgegebenen Unterträgers entspricht. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 51 stellt dann ein Fehlersignal dar, das in entsprechender Weise dem Eingang 102 zugeführt wird und es ermöglicht, die Amplitude des vom Filter 48 abgegebenen Unterträgers auf dem gewünschten festen Wert zu halten. Die beschriebene Anordnung ermöglicht es also, daß man am Ausgang des Codierungsfilters 48 einen Unterträger erhält, der frei von Amplitudenmodulation ist, obgleich er durch das Codierungsfilter 48 hindurchgegangen ist. Der Sinn dieser Anordnung wird bei der Beschreibung der Empfangsschaltung von F i g. 1 b erkennbar.

Es ist andrerseits offensichtlich, daß bei Verwendung einer derartigen Rückkopplungsschaltung der Ausgangsbegrenzer im Frequenzmodulator 8 entfallen kann, weil jede gegebenenfalls von diesem Modulator erzeugte Amplitudenmodulation durch die Rückkopplungsschaltung ebenfalls beseitigt wird.

In Fig. la ist ferner ein zweiter Amplitudenmodulator 42 dargestellt, von dem ein Eingang an den Ausgang des Filters 48 angeschlossen ist und der es ermöglicht, den Unterträger während der Zeilenunterdrückungsmtervalle und während eines Teils der Teilbildunterdrückungsintervalle zu unterdrücken wie in der zuvor genannten Patentschrift erläutert ist. Zu diesem Zweck empfängt der Modulator 42 an seinem Modulationseingang 43 ein Modulationssignal, das aus Rechtecksignalen besteht, welche sich über die Zeitintervalle erstrecken, in denen der Unterträger unterdrückt werden soll. Es handelt sich hier um eine einfache Tastmodulation, die keinen Einfluß auf das hat, was während der Signalübertragung erfolgt.

Der Modulator 42 speist einen Eingang einer Mischstufe 45, die an ihrem zweiten Eingang 44 die Videosignale empfängt, mit denen

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der Träger direkt moduliert wird, d.h. das Helligkeitssignal und die Synchronisationssignale.

Der Ausgang der Misctistuf e 45 speist die Modulationsschaltungen für den Träger.

F i g, 1 b zeigt einen Teil einer Ausführungsform des entsprechenden Empfängers.

Diese Anordnung enthält einen Detektor 12, der an seinem Eingang den auf die Zwischenfrequenz umgesetzten Träger empfängt. Er liefert an einem ersten Ausgang 15, das Helligkeitssignal und die Synchronisationssignale, während ein zweiter Ausgang 14 ein Bandfilter 13 speist, das den modulierten Unterträger liefert.

Die vom Ausgang 15 gespeisten herkömmlichen Schaltungen, welche die Abtastsignale und das Helligkeitssignal Y liefern, sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Das Filter 13 speist ein Decodierungsfilter 16, dessen Übertragüngskennlinie den umgekehrten Verlauf wie die Kennlinie des Codierungsfilters 10 hat. so

Es ist hier folgendes klarzustellen, wenn gesagt wird, daß zwei Filter zwei zueinander umgekehrte Übertragungskennlinien aufweisen, bedeutet dies, daß die beiden Filter zueinander komplementär sind, daß also eine Anordnung, die einer Kaskadenschal- ag tung der beiden Filter entspricht, keine Verzerrung des Signals hervorruft. Dies setzt voraus, daß das Produkt der Verstärkungen, welche von den beiden Filtern einer bestimmten spektralen Frequenz des betreffenden Frequenzintervalls erteilt werden, konstant ist, und daß die Summe der von den beiden Filtern der gleichen spektralen Frequenz erteilten Phasenverschiebungen entweder der betreffenden Frequenz proportional oder Null ist.

Diese Komplementaritätsbedingung der Filter gilt im übrigen auch für die Vorverzerrungs- und Nachentzerfungsfilter.

Zur Vermeidung einer Verzögerung des Signals, welche korrigiert werden müßte, ist es offensichtlich vorteilhaft, daß die Summe der Phasenverschiebungen nicht frequenzproportional sondern Null ist.

Das dem Eingang des Decodierungsfilters 16 zugeführte Signal ist, abgesehen von dem durch die Übertragung hervorgerufenen Rauschen, das von dem Modulator 42 von Fig. la gelieferte Signal, und dieses Signal ist gleich dem vom Codierungsfilter 48 gelieferten Signal außerhalb der Zeitintervalle, in denen der Unterträger unterdrückt wird.

Da das Filter 16 die umgekehrte Kennlinie wie das Filter 48 hat und sein Eingangssignal dem Ausgangssignal des Filters 48 gleich ist, kompensiert die Phasenmodulation, die es dem Unterträger erteilt, vollkommen die Phasenmodulation, die zuvor vom Filter 48 hervorgerufen worden ist, so daß der vom Filter 16 abgegebene Unterträger frei von Phasen-Verzerrungen ist. Man erkennt daraus, den Vorteil der sendeseitig gewählten Anordnung mit welcher die Amplitude des Unterträgers auf einen konstanten Wert gebracht wird.

Das Filter 16 speist die beiden Eingänge eines Umschalters 18, und zwar den einen Eingang direkt, den anderen Eingang über eine Verzögerungsanordnung 17, welche den hindurchgehenden Signalen eine Verzögerung erteilt, deren Dauer gleich dem Kehrwert der Zeilenabtastfrequenz ist.

Der Doppelumscbalter 18 empfängt an seinem Eingang 19 den mit den abwechselnd übertragenen Signalen Al und A2 modulierten Unterträger und an seinem Eingang 20 den mit den entsprechenden verzögerten Signalen modulierten Unterträger, nämlich mit den Signalen A'2 (verzögertes Signal A2, das gleichzeitig mit einem Signal A1 zugeführt wird) und A'l (verzögertes Signal A1, das gleichzeitig mit einem Signal A 2 zugeführt wird).

Während jeder aktiven Teilbildzeit wird dieser Umschalter synchron mit dem sendeseitigen Umschalter 1 durch Signale betätigt, welche seinen Steuereingängen, die schematisch durch den einzigen Eingang 23 dargestellt sind, mit der Zeilenfrequenz zugeführt werden.

Der Schalter 18 ist so angeschlossen, daß er an seinem Ausgang 21 den mit den Signalen Al und A'l (von nun an als Signale A1 bezeichnet) modulierten Unterträger liefert und an seinem Ausgang 22 den mit den Signalen A2 und A'2 (von nun an als Signale A 2 bezeichnet) modulierten Unterträger.

Die Ausgänge 21 und 22 speisen zwei Begrenzer

25 bzw. 24, denen jeweils ein Diskriminator 27 bzw.

26 und ein Nachentzerrungsfilter 28 bzw. 29, das die umgekehrte Amplituden-Frequenz-Kennlinie wie das Vorverzerrungsfilter hat, nachgeschaltet sind.

Der Unterträger wird in den Begrenzern 25 und 24 auf eine konstante Amplitude gebracht. Er wird daher durch die Diskriminatoren 27 und 26 richtig demoduliert, wodurch während der aktiven Perioden die Modulationssignale A1 und A 2 wiederhergestellt werden.

Wenn eines der Signale Al oder A2 dem Wert R—ToderB-Y mit einem negativen Koeffizient proportional ist, kehrt der entsprechenden Diskriminator vorzugsweise die Polarität des Modulationssignals um.

Die Nachentzerrungsfilter 28 und 29 stellen schließlich an den Ausgängen 30 und 31 die Signale Al und A2 wieder her, wobei gegebenenfalls die Polarität des einen der beiden Signals umgekehrt ist.

Wie in der zuvor genannten Patentschrift erläutert ist, werden diese Signale zur Bildung der Signale R~ Υ, G— Y und B-Y verwendet, welche mit dem breitbandigen Signal Y zur Speisung des Bildwiedergabeorgans kombiniert werden.

Die hinsichtlich der Kompatibilität (Sichtbarkeit des Unterträgers) erzielte Verbesserung ergibt sich aus folgendem:

Der modulierte Unterträger, der auf dem Schirm von Schwarzweißempfängern erscheint oder in dem in Farbfernsehempfängern abgenommenen Helligkeitssignal störend in Erscheinung tritt, entspricht letzten Endes bis auf das Rauschen dem Signal, das am Ausgang des Codierungsfilters 48 erscheint. Dies bedeutet, daß er während der aktiven Intervalle frei vom Amplitudenmodulation ist.

Der eingangs erwähnte Mangel einer linienartigen Struktur verschwindet also vollständig.

Es ist noch der hinsichtlich des Rauschens erzielte Störschutz zu erläutern, wobei noch die Besonderheiten der kombinierten Anwendung der Vorverzerrung mit der empf angsseitigen Verstärkung der mittleren Frequenzen klarzustellen sind.

Zu diesem Zweck wird in erster Linie auf das in Fig. 3b dargestellte Amplituden-Frequenz-Diagramm des Decodierungsfilters 16 Bezug genommen.

In diesem Diagramm sind die Frequenzen / auf der Abszisse im Frequenzintervall F3-F4 aufgetragen, das der Bandbreite des Unterträgerkanals entspricht. FO ist die Ruhefrequenz, d. h. die Frequenz

des Unterträgers bei Modulation mit einem Modulationssignal des Werters Null. Das Intervall Fl-F 2 entspricht dem Frequenzhub.

Auf der Ordinate ist die relative Verstärkung G aufgetragen, d. h. das Verhältnis zwischen der Ausgangsamplitude und der Eingangsamplitude, welches von dem Filter in Abhängigkeit von der Frequenz hervorgerufen wird. Die Kurve ist symmetrisch in bezug auf die senkrechte Achse mit der Abszisse FO.

Unter dem Vorbehalt, daß die nachstehenden Erläuterungen nur als Beispiel anzusehen sind und in keiner Weise als Einschränkung für die Erfindung gelten, kann die Frage wie folgt angegangen werden.

Es soll zunächst ein Signal in Betracht gezogen werden, das aus einer reinen spektralen Frequenz besteht, die gleich FO ist oder sehr nahe bei FO liegt. Der allein durch die Verwendung des Decodierungsfilters erhaltene Schutz gegen das Rauschen ist ohne weiteres ersichtlich, wenn die Verstärkung für die Frequenz FO gleich der Einheit gesetzt wird (da es sich um relative Größen handelt, steht dies einer Verallgemeinerung nicht im Wege). Das Rauschen wird dann für alle Frequenzen mit Ausnahme der Frequenz FO gedämpft, während die Frequenz des as Signals nicht gedämpft wird.

Der so für eine vorgegebene spektrale Frequenz erhaltene Vorteil besteht in einem gewissen Frequenzintervall, das symmetrisch zu beiden Seiten von FO liegt, wobei er aber in dem Maße abnimmt, wie man sich von FO entfernt, weil die Verstärkung des Signals fortschreitend schwächer wird. Man kann annehmen, daß dieser Vorteil in einem Intervall Ir besteht, das symmetrisch zu FO liegt, wobei jenseits dieses Intervalls an die Stelle des Vorteils ein Nachteil tritt.

Der erhaltene Schutz gegen das Rauschen ist also sicherlich ausreichend, wenn dieses Intervall Ir das ganze Intervall Fl-F 2 umfaßt.

Es erscheint also eine erste Lösung, die darin besteht, daß empfangsseitig ein Decodierungsfilter verwendet wird, welches sämtliche dem Frequenzhubintervall Fl-F2 angehörigen spektralen Frequenzen sehr stark und praktisch gleichmäßig begünstigt (im Grenzfall würde man bei einem idealen Filter eine Kurve mit zwei Werten haben, nämlich einer höheren Stufe in dem Intervall Fl-F 2, und zwei niedrigere Stufen zu beiden Seiten dieser höheren Stufe).

Diese Lösung ist nur für den Fall von Interesse, daß die Bandbreite F3-F4 des Ubertragungskanals sehr viel größer als das Frequenzhubintervall Fl-F'2 ist. Dagegen bietet sie keinen besonderen Vorteil in dem vorliegenden Fall, in dem das Intervall Fl-F 2 den Hauptteil des Gesamtintervalls F3-F4 einnimmt. In diesem Fall wird der Schutz gegen das Rauschen für die Frequenz des geschützten Bandes zu gering.

Daraus ergibt sich der Vorteil einer Kombination der Verwendung eines empfangsseitigen Decodierungsfilters mit einer Vorverzerrung, die so bemessen ist, daß sie nicht für sich allein den Rauschabstand verbessert (was wie bereits angegeben wurde, eine unzulässige Verbreiterung der Bandbreite oder andernfalls eine unzulässige Verzerrung des Signals zur Folge hätte).

Die hier verwendete Vorverzerrung ist nämlich nicht eine herkömmliche Vorverzerrung, welche das Ziel hat, die Amplituden der höheren Frequenzen des zu übertragenden Signals zu vergrößern. Ihre Aufgabe besteht vielmehr darin, die Amplituden der niedrigeren Frequenzen des zu übertragenden Videofarbsignals herabzusetzen, und zwar mit der Absicht, während des weitaus größten Teils der Zeit die Augenblicksfrequenz des Unterträgers in das Intervall Ir zu bringen, das zuvor im Zusammenhang mit der Kurve von Fig. 3b definiert worden ist. Es ist nämlich bekannt, daß für den größten Teil der Zeit der größte Teil der Energie des Signals im unteren Bereich seines Spektrums enthalten ist.

Aus diesem Grund erfordert die durchgeführte Vorverzerrung keine Verbreiterung des Wertebereichs des Modulationssignals, gegenüber dem Bereich, der beim Fehlen der Vorverzerrung erforderlich ist, im Gegensatz zu der herkömmlichen Vorverzerrung von Fernsehvideosignalen.

Die Vorverzerrung kann gemäß der Kurve von Fig. 2a erfolgen, in welcher auf der Abszisse die Videofrequenzen und auf der Ordinate die Verstärkung G (Ausgangsamplitude zu Eingangsamplitude) aufgetragen sind.

In dieser Darstellung ist fm die größte zu übertragende Videofrequenz, und die Frequenz /1 entspricht der Grenze zwischen.den Frequenzen, deren Amplituden durch die Vorverzerrung relativ vermindert werden und den Frequenzen, deren Amplituden durch die Vorverzerrung relativ erhöht werden. Gl ist die entsprechende Verstärkung mit dem Wert 1 (wobei vorausgesetzt ist, daß es sich um ein Filter handelt, das mit einem Verstärker verbunden ist).

Beispielsweise kann bei einer Bandbreite fm des zu übertragenden Videosignals von 1 MHz der Wert /1 in der Größenordnung von 700 kHz gewählt werden, und das Verhältnis Gl: GO, in welchem GO die den sehr niedrigen Frequenzen entsprechende Verstärkung ist, kann in der Größenordnung von 3 liegen.

Die Erfahrung zeigt, daß unter diesen Bedingungen die Augenblicksfrequenz für den größten Teil der Zeit in dem mittleren Bereich des Intervalls F'l-F'2 enthalten bleibt (dieser Bereich ist in Fig. 3b dargestellt und entspricht einer Absolutwertdämpfung von 0,5 gegenüber dem Maximum der Kurve von F i g. 3 b) und daß die Augenblicksfrequenz höchstens sehr flüchtig aus diesem Bereich herausgeht. Aus diesem Grund ist der Schutz gegen das Rauschen sehr befriedigend.

Es muß die Tatsache hervorgehoben werden, daß das bekannte Verfahren, bei welchem ein Decodierungsfilter verwendet wird, das einem sendeseitigen Codierungsfilter zugeordnet ist, dessen Amplitudenmodulation erhalten bleibt, den Rauschabstand vor dem dem Diskriminator vorgeschalteten Begrenzer für die seitlichen Frequenzen nur infolge der Amplitudenanhebung verbessert, welche mit diesen Frequenzen in dem Codierungsfilter vorgenommen worden ist.

Die auf diese Weise durch die Gesamtheit der beiden Operationen (Codierung und Decodierung) erhaltene Verbesserung des Rauschabstandes gilt dann für die ganze Bandbreite des Übertragungskanals. Wie bereits zuvor hervorgehoben wurde, kann aber dieses Vorgehen einen schwerwiegenden Nachteil hinsichtlich der Kompatibilität hervorrufen.

Die Verwendung eines Decodierungsfilters allein, ohne Codierungsfilter auf der Sendeseite, oder in Verbindung mit einer Anordnung zur Unterdrückung der vom Codierungsfilter hervorgerufenen Ampli-

tudenmodulation des Unterträgers ermöglicht gleichfalls eine Einwirkung auf den Rauschabstand vor dem dem Diskriminator vorgeschalteten Begrenzer. Diese Einwirkung ist aber dann selektiv. Sie ist sehr gut für die am meisten in der Mitte gelegenen Frequenzen (welche empfangsseitig am stärksten angehoben werden) und nimmt zu den seitlichen Frequenzen hin ab, für welche sie schließlich sehr ungünstig wird. Jedoch ergibt dieses Verfahren im Vergleich zu dem vorhergehenden den Vorteil, daß es hinsichtlich der Kompatibilität sehr überlegen ist.

Es blieb dabei noch übrig, den Schutz dadurch zu verbessern, daß die Augenblicksfrequenzen des Trägers während des größten Teils der Zeit bei der Decodierung in das geschützte Band eingebracht werden, ohne daß das Band der vom Decodierungsfilter begünstigten Frequenzen unzulässig verbreitert wird, denn der für die höheren Frequenzen bei der Decodierung erhaltene Schutz ist um so besser, je kleiner diese Bandbreite im Vergleich zu der gesamten Bandbreite des Übertragungskanals ist. Dieses Ergebnis ist dadurch erreicht worden, daß die niedrigeren Frequenzen des zu übertragenden Signals gedämpftwerden; man bringt dadurch die Augenblicksfrequenzen der modulierten Welle während des größten Teils der Zeit in ein Band von geringer Breite ein.

Schließlich muß noch die vom Decodierungsfilter hervorgerufene Phasenverzerrung vorkorrigiert werden. Es handelt sich also bei der beschriebenen An-Ordnung um ein harmonisch kombiniertes Ganzes.

Die Kennlinie von Fig. 2b hat den umgekehrten Verlauf wie die Amplituden-Frequenz-Kennlinie von Fig. 2a.

Die Kurve von F i g. 3 hat den umgekehrten Verlauf wie die Amplituden-Frequenz-Kennlinie von F i g. 3 b.

In Fig. 4a und 4b sind einfache Filter dargestellt, welche zur Erzielung der Kennlinien nach Art von Fig. 3a und 3b verwendbar sind.

Das Decodierungsfilter von Fig. 4b ist zum An-Schluß an eine Spannungsquelle (mit dem Innenwiderstand Null) bestimmt und besitzt zwei Eingangsklemmen E 3 und E 4, welche miteinander durch eine Serienschaltung aus einem Widerstand R3, einem Parallelresonanzkreis mit einer Induktivität L 2 und einem Kondensator C 2 und einem Widerstand R 4 verbunden sind. Die Ausgangsspannung wird zwischen der mit der Klemme E 4 verbundenen Klemme 54 und der an den gemeinsamen Punkt zwsichen dem Widerstand A3 und dem ParallelresonanzkreisL2, Cl angeschlossenen Klemme S3 abgenommen. Das Produkt Ll ■ Cl ist so bemessen, daß der Schwingkreis auf der Frequenz FO in Resonanz ist, und das Verhältnis Ll · Cl sowie die Widerstände R3 und R4 sind so bemessen, daß die gewünschte Form der Dämpfung zu beiden Seiten von FO erhalten wird.

Das Filter von Fig. 4a ist gleichfalls zum Anschluß an eine Spannungsquelle bestimmt und enthält zwei Eingangsklemmen El und El, welche miteinander durch eine Serienschaltung aus einem Widerstand Rl, einer Induktivität Ll, einem Kondensator Cl und einem Widerstand Rl verbunden sind. Die Ausgangsspannung wird zwischen der mit der Klemme El verbundenen Klemme Sl und der an den gemeinsamen Punkt zwischen dem Widerstand R1 und der Induktivität Ll angeschlossenen Klemme Sl abgenommen.

Das Produkt Ll-Cl ist so bemessen, daß die Resonanz auf der Frequenz FO erhalten wird, und das Verhältnis Ll: Cl sowie die Werte der Widerstände Rl und Rl sind so bemessen, daß die erhaltene Amplituden-Frequenz-Kurve den umgekehrten Verlauf wie zuvor hat. Unter diesen Bedingungen sind für die betrachteten Filter die Übertragungskennlinien zueinander invers.

Es wurde bereits erwähnt, daß es zur Vermeidung einer Verzögerung des Signals, die notwendigerweise korrigiert werden müßte, zweckmäßig ist, daß die Summe der von den beiden komplementären Filtern hervorgerufenen Phasenverschiebungen nicht frequenzproportional, sondern Null ist. Dies ist bei den Filtern von F i g. 4 der Fall.

Dadurch, daß der vom Filter 48 in der Schaltung von Fig. la gelieferte Unterträger auf eine konstante Amplitude gebracht wird, kann eine gewisse Verbreiterung der Bandbreite hervorgerufen werden, welche für den Ubertragungskanal des Unterträgers notwendig ist. Diese Verbreiterung ist sehr viel geringer als bei einer herkömmlichen Vorverzerrung des Modulationssignals (welche von sich aus einen wirksamen Schutz gegen das Rauschen ergibt). Sie kann im übrigen vollständig beseitigt oder zumindest weitgehend herabgesetzt werden, wenn ein Tiefpaßfilter zwischen den Demodulator 49 und die Subtraktionsschaltung 51 oder vorzugsweise zwischen die Subtraktionsschaltung 51 und den Eingang 102 des Amplitudenmodulators 10 eingefügt wird. Man beseitigt dann nur die niedriger frequenten Komponenten der Amplitudenmodulation, von denen die Erfahrung gezeigt hat, daß sie praktisch allein hinsichtlich der Kompatibilität stören.

Andrerseits kann der Unterträger am Ausgang des Filters 48 durch eine klassische Gegenkopplungsschaltung, in welcher weder die Subtraktionsschaltung noch ein Vergleichssignal verwendet werden, auf konstante Amplitude gebracht werden.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Schaltung von Fig. la. Hierbei werden die niedrigeren Frequenzen der Amplitudenmodulation mittels einer Gegenkopplungsschaltung beseitigt, die ein Tiefpaßfilter enthält.

In dieser Darstellung ist nur der abgeänderte Teil der Schaltung von Fig. la gezeigt. Man erkennt den Amplitudenmodulator 10 und das Codierungsfilter 48. Der Zweig, der vom Ausgang dieses Filters zum Modulationseingang 102 des Modulators 10 führt, enthält hintereinander den Hüllkurvendetektor 49 und ein Tiefpaßfilter 52. Es genügt die Anwendung eines hohen Gegenkopplungsgrades, damit das gewünschte Ergebnis erzielt wird, daß nämlich die Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des Filters 48 keine Komponenten mehr mit den Frequenzen des Durchlaßbereichs des Tiefpaßfilters aufweist.

Es ist offensichtlich, daß diese Schaltung auch ohne Anwendung des Tiefpaßfilters zur Beseitigung der ganzen Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des Filters 48 verwendet werden kann.

Bisher wurde nur der Fall in Betracht gezogen, daß ein modulierter Unterträger übertragen wird, der (abgesehen von der Tastmodulation) wenigstens für die niedrigeren Frequenzen frei von Amplitudenmodulation ist.

Nun kann es aber, insbesondere bei dem mit Speicherung arbeitenden simultan-sequentiellen System vorteilhaft sein, dem Unterträger eine Am-

Claims (1)

17 18

plitudenmodulation aufzuprägen, die natürlich so Wenn man eine bestimmte Amplitudenmodulation

gewählt wird, daß sie die Kompatibilität nicht beein- vornehmen will, ist der Ausgang des Begrenzers 60

trächtigt. mit dem ersten Eingang desModulatorsilO verbunden,

Eine derartige Amplitudenmodulation des Unter- dessen Modulationseingang 102 das Signal empfängt, trägers ist in der Patentanmeldung C29785 Villa/ 5 nach welchem die Amplitudenmodulation vorgenom-

21 a¹ (deutsche Auslegeschrift 1195 802) vorgeschla- men werden soll,

gen worden. Der Ausgang des Modulators 10 ist mit dem Ein-

Es handelt sich hierbei um eine Amplitudenmodu- gang des Modulators 42 verbunden,

lation des Unterträgers in Abhängigkeit von der Man kann dann die Modulatoren 10 und 42 zuGröße des Signals, das aus den spektralen Frequenzen io sammenf assen, wenn man die Summe der beiden

des Helligkeitssignals besteht, welche in dem vom Modulationssignale bildet.

modulierten Unterträger eingenommenen Frequenz- Schließlich kann diese einfache Schaltung auch

band liegen. Diese Amplitudenmodulation soll be- dazu verwendet werden, den Unterträger während

wirken, daß die Amplitude des Unterträgers gegen- der aktiven Intervalle auf konstante Amplitude zu über diesen spektralen Frequenzen stets ausreichend 15 bringen, indem der Modulator 10 fortgelassen wird,

groß ist, daß die Frequenzdemodulation unter guten Mit dieser Schaltung wird die Phasenkorrektur in

Bedingungen erfolgen kann. dem Maße weniger gut, wie man sich von der Ruhe-

Eine derartige Amplitudenmodulation verändert frequenz des Unterträgers entfernt. Dieser Nachteil in keiner Weise die Augenblicksfrequenz, die einem wird jedoch infolge der im Filter 6 bewirkten Vorbestimmten Wert des Modulationssignals entspricht, 20 verzerrung beträchtlich vermindert,
so daß der durch die Kombination des Decodierungs- Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriefilters und der Vorverzerrung erhaltene Vorteil be- benen und dargestellten Ausführungsbeispiele bestehenbleibt. Zu dieser Wirkung fügt sich ohne schränkt. Es muß noch hervorgehoben werden, daß Beeinträchtigung die Wirkung der Amplitudenmodu- das Codierungsfilter bei der beschriebenen Ausfühlation hinzu, welche, wie zuvor erwähnt wurde, 25 rungsform nur ein bequemes Organ darstellt, das zur natürlich so gewählt wird, daß sie hinsichtlich der Vorkorrektur der Phasenverzerrung bestimmt ist, Kompatibilität nicht nachteilig ist. welche die modulierte Welle im Decodierungsfilter

Bei der zuvor erwähnten Maßnahme ist die Am- empfangsseitig erleidet, und daß natürlich auch jede

plitudenmodulation hinsichtlich der Sichtbarkeit des andere Anordnung zur Vorkorrektur dieser Phasen-Unterträgers deshalb nicht nachteilig, weil sie nicht 30 verzerrung angewendet werden kann,

systematisch vom Farbinhalt des Bildes abhängt, und Schließlich kann die Erfindung auch bei einem

weil sie im Fall des mit Speicherung arbeitenden System angewendet werden, bei dem mehr als ein

sequentiell-simultanen Systems niemals von dem frequenzmodulierter Unterträger Verwendung findet;

gerade in der Übertragung befindlichen Signal der die hierzu erforderlichen Anpassungen sind dem

beiden abwechselnd übertragenen Signale abhängt. 35 Fachmann offensichtlich.

Damit dem Unterträger eine Hilfsmodulation Im Falle einer modulierten Welle mit asymmetrischen

dieser Art erteilt werden kann, genügt es, in der Seitenbändern, sind natürlich unter den mittleren

Schaltung von Fig. la an den Eingang 100 der Frequenzen die Frequenzen zu verstehen, welche in

Subtraktionsschaltung 51 nicht mehr ein Signal von der Nähe der (dem Wert Null des Modulationssignals

fester Größe anzulegen, sondern ein Modulations- 40 entsprechenden) Ruhefrequenz des Unterträgers

signal, das so erhalten wird, wie in der zuletzt ge- liegen, während unter den seitlichen Frequenzen die

nannten Patentanmeldung beschrieben worden ist. von dieser Ruhefrequenz entfernten Frequenzen zu

Auch hier kann aus den gleichen Gründen wie verstehen sind.

zuvor ein Tiefpaßfilter zwischen die Subtraktions- Die für die Amplitude des Unterträgers angegebe-

schaltung 51 und den Eingang 102 des Modulators 45 nen Maßnahmen werden vorzugsweise mit an sich

10 eingefügt werden. bekannten Maßnahmen vereinigt, welche die Phase

Diese Anordnung ist offensichtlich unabhängig des Unterträgers betreffen, jedoch keine Verlnde-

von der Art der anzuwendenden Hilfsmodulation an- rung im Verlauf der aktiven Perioden hervorrufen

wendbar, und man kann sogar eine Modulation mit und beispielsweise vor dem Amplitudenmodulator

der Summe von zwei oder mehr Modulationssignalen 50 und dem Codierungsfilter zur Wirkung kommen,

anwenden. Im Falle des mit Speicherung arbeitenden sequen-

Es wurde bereits hervorgehoben, daß durch An- tiell-simultanen Farbfernsehsystems, können diese

Wendung einer Rückkopplungsschaltung zwischen Maßnahmen der Beschreibung in der deutschen

dem Ausgang des Codierungsfilters 48 und dem dem Patentschrift 1181735 entsprechen.

Codierungsfilter vorgeschalteten Modulator 10 die 55 _D

Phasenvorkorrektur unter den besten Bedingungen Patentansprüche:

erfolgt. 1. Farbfernsehverfahren, bei welchem das

Man kann jedoch einfachere Schaltungen anwen- übertragene komplexe Videosignal ein in Sehwarzden, wobei dann die Phasenvorkorrektur weniger weißempfängern verwendbares breitbandiges Bildvollkommen ist. 60 signal und einen mit einem zweiten videof requen-

AIs Beispiel ist in Fig. 6 eine vereinfachte Schal- ten Signal, das Träger einer Farbinformation ist,

tung dieser Art dargestellt. Das Codierungsfilter 48 frequenzmodulierten Unterträger enthält, und bei

ist an den Ausgang des Modulators 8 angeschlossen, welchem empfangsseitig ein Decodierungsfilter

der gegebenenfalls einen Ausgangsbegrenzer ent- verwendet wird, dessen Frequenzkurve zu beiden

halten kann. 65 Seiten der Ruhefrequenz des Unterträgers derart

Auf das Codierungsfilter 48 folgt ein Begrenzer 60, abnimmt, daß bei alleiniger Verwendung des

welcher die vom Codierungsfilter hervorgerufene Decodierungsfilters, d. h. unabhängig von jeder

Amplitudenmodulation beseitigt. ihm zugeordneten Anordnung auf der Sendeseite,

ein Frequenzintervall (»geschütztes Intervall«) entsteht, das zentrisch zur Ruhefrequenz des Unterträgers liegt und schmäler als die übertragene Bandbreite des frequenzmodulierten Unterträgers ist, und in welchem die nutzbaren Kornponenten des Frequenzmodulierten Unterträgers wirksam gegen das Rauschen geschützt sind, bei welchem ferner sendeseitig zwischen der Frequenzmodulationsanordnung für den Unterträger und der Anordnung zur Bildung des komplexen Videosignals eine Anordnung zur Vorkorrektur der Phasenverzerrung, welche dem Unterträger im Decodierungsfilter erteilt wird, angeordnet ist, beispielsweise ein Codierungsfilter, dessen Frequenzkurve invers zu derjenigen des Decodierungsfiltersist, dadurchgekennzeichnet, daß sendeseitig das Signal, das die mit Hilfe des Unterträgers zu übertragende Farbinformation ohne Verzerrung ausdrückt, vor der Modulation des Unterträgers der Wirkung eines an sich bekannten Vorverzerrungsfilters, dessen Frequenzkurve mit wachsender Frequenz ansteigt, unterworfen wird, wobei aber die Frequenzkurve des Vorverzerrungsfilters derart bemessen ist, daß unter Berücksichtigung der Werte der übrigen, zur Bildung der frequenzmodulierten Schwingung beitragenden Bestandteile des Senders die Augenblicksfrequenz des Ausgangssignals der Frequenzmodulationsanordnung während des größten Teils der Zeit im geschützten Frequenzintervall bleibt, und daß die Wirkung des Vorverzerrungsfilters in an sich bekannter Weise durch eine entsprechende Nachentzerrung auf der Empfangsseite kompensiert wird.

2. Farbfernsehsender zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das übertragene komplexe Videosignal ein in Schwarzweißempfängern verwendbares breitbandiges Signal und einen mit einem zweiten videofrequenten Signal, das Träger einer Farbinformation ist, frequenzmodulierten Unterträger enthält, wobei der Unterträgerkanal des Senders einen Frequenzmodulator enthält, dessen Modulationseingang mit einer Signalquelle verbunden ist, die ein Signal liefert, das die Farbinformation ohne Verzerrung ausdrückt, während der Ausgang des Frequenzmodulators mit der Anordnung zur Bildung des komplexen Videosignals über ein Codierungsfilter gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulationseingang des Frequenzmodulators (8) mit der Signalquelle (5) über ein Vorverzerrungsfilter (6) gekoppelt ist, dessen Frequenzkurve unter Berücksichtigung der Werte der Senderschaltungen derart bemessen ist, daß die Augenblicksfrequenz des Ausgangssignals des Frequenzmodulators während des weitaus größten Teils der Zeit in dem Frequenzintervall enthalten bleibt, das dem geschützten Intervall eines Decodierungsfilters entspricht, dessen Frequenzkurve invers zu derjenigen des Codierungsfilters ist.

3. Farbfernsehsender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Codierungsfilter (48) ein Begrenzer (60) folgt.

4. Farbfernsehsender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Begrenzer (60) ein Amplitudenmodulator (10) folgt, welchem das Modulationssignal zugeführt wird.

5. Farbfernsehsender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Amplitudenmodulator (10) zwischen dem Frequenzmodulator (8) und dem Codierungsfilter (48) eingefügt ist und daß der Ausgang des Codierungsfilters (48) mit dem Modulationseingang (102) des Amplitudenmodulators (10) durch eine Rückkopplungsschaltung (49, 51) verbunden ist.

6. Farbfernsehsender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung einen Hüllkurvendetektor (49) enthält, der an den Ausgang des Codierungsfilters (48) angeschlossen ist, daß ein Eingang einer Subtraktionsschaltung (51) an den Ausgang des Hüllkurvendetektors (48) angeschlossen ist, daß dem anderen Eingang (100) der Subtraktionsschaltung (51) ein Vergleichssignal von fester oder veränderlicher Größe zugeführt wird, und daß der Ausgang der Subtraktionsschaltung (51) mit dem Modulationseingang (102) des Amplitudenmodulators (10) gekoppelt ist.

7. Farbfernsehsender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter in den Rückkopplungskreis zwischen dem Hüllkurvendetektor (49) und der Subtraktionsschaltung (51) eingefügt ist.

8. Farbfernsehsender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter in den Rückkopplungskreis zwischen der Subtraktionsschaltung (51) und dem Modulationseingang (102) des Amplitudenmodulators (10) eingefügt ist.

9. Farbfernsehsender nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine Gegenkopplungsschaltung ist, die im wesentlichen aus einem Hüllkurvendetektor (49) besteht.

10. Farbfernsehsender nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tiefpaßfilter (52) zwischen den Hüllkurvendetektor (49) und den Modulationseingang (102) des Amplitudenmodulators (10) eingefügt ist.

11. Farbfernsehempfänger zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 in Verbindung mit einem Farbfernsehsender nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei welchem der Unterträgerkanal in Kaskade ein Decodierungsfilter, dessen Frequenzkurve invers zu derjenigen des Codierungsfilters des Senders ist, und einen Amplitudenbegrenzer enthält, dessen Eingang an den Ausgang des Decodierungsfilters angekoppelt ist und dessen Ausgang mit einem Frequenzdiskriminator verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang des Frequenzdiskriminators ein Nachentzerrungsfilter angeschlossen ist, dessen Frequenzkurve invers zu derjenigen des Vorverzerrungsfilters des Senders ist.

12. Farbfernsehempfänger nach Anspruch 11 zum Empfang eines komplexen Videosignals, in welchem das mittels des Unterträgers übertragene Signal aus zwei mit der Zeilenfrequenz abwechselnden sequentiellen Farbsignalen besteht, wobei der Empfänger nach dem Decodierungsfilter einen direkten Kanal und einen Verzögerungskanal enthält, wobei die Verzögerung gleich dem Kehrwert der Zeilenfrequenz ist, und ein Doppelumschalter vorgesehen ist, der zwei Eingänge aufweist, welche an den direkten Kanal

bzw. an den Verzögerungskanal angeschlossen sind, sowie zwei Ausgänge, von denen der eine den über den direkten Kanal und über den Verzögerungskanal übertragenen Unterträger abgibt, der mit dem ersten sequentiellen Signal moduliert ist, während der zweite Ausgang den Unterträger abgibt, der über den direkten Kanal und über den Verzögerungskanal übertragen und mit dem zweiten sequentiellen Signal moduliert ist, wobei jeder der Ausgänge des Umschalters eine Kaskadenschaltung aus einem Begrenzer und einem

Frequenzdiskriminator speist, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeden der Frequenzdiskriminatoren (26, 27) ein Nachentzerrungsfilter (28, 29) folgt, dessen Ubertragungskennlinie zu der Übertragungskennlinie des Vorentzerrungsfilters des Senders invers ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 954164;
französische Patentschrift Nr. 1128 297.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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