DE2115571A1 - Vorrichtung zur Digitalkodierung des Videosignals eines Farbfernsehbildes - Google Patents

Description

2Π5571

Dipl.-Ing. ERICH E. WALTHER " fphn 5035

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Anmelder: U. V. PHsJJi⁵S¹ C±QLi\i\??-;r.\d

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Anmeldung vorns ,_£. j lhZ

"Vorrichtung zur Digitalkodierung des Videosignals eines Farbfernsehbildes".

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Digitalkodierung insbesondere aber nicht ausschliesslich der Helligkeits- und Farbsignale eines Farbfernsehbildes zur Übertragung in einem Frequenzband massiger Breite in der Form einer schnellen Aufeinanderfolge kurzer Signale, die je eine bestimmte, elementare Bedeutung haben und in "Wörtern" veränderlicher Länge entsprechend der sogenannten Deltamodulation gruppiert sind.

Es ist bekannt, dass das Grundprinzip der Deltamodulationsignalübertragung darin besteht, dass

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lediglich die Signalintensitätsänderungen statt einer elektrischen Grosse zu jedem Zeitpunkt übertragen werden, die die notwendige Information in analoger Form darstellt. Die zu übertragenden Änderungen entstehen durch den Vergleich der Signalwerte zu zwei verschiedenen Zeitpunkte, die einander sehr nahe liegen und zwei aufeinanderfolgenden "Abtastungen" des Signals entsprechen.

Zum Vermeiden der hinderlichen, kumulativen Fehler, die bei einer durch Hintergrundgeräusch der aufeinanderfolgenden Änderungen der zu übertragenden Signale gestörten Übertragung entstehen könnten, wird die entsprechende Information ge\\röhnlich in Form kodierter Impulse übertragen, da diese Übertragungsmethode die beste Unempfindlichkeit gegen Störungen ergibt, die durch einen bestimmten Hintergrundrauschpegel hervorgerufen werden können.

Gegenüber der Unempfindlichkeit gegen Hintergrundgeräusch erfordert jedoch eine Impulskode-Deltamodulationsübertragung ein erheblich breiteres Frequenzband, wenn eine gute Bildschärfe beibehalten werden soll, als das Frequenzband für eine unmittelbare Übertragung des Signals in analoger Form, was nachteilig ist, da das zu übertragende Signal an sich bereits ein Breitbandsignal wie ein Fernsehvideosignal ist.

Unter den verschiedenen Ausführungsformoii

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einer Vorrichtung zur Übertragung einer Modulation in Form eines Differenzsignals findet man eine in der französischen Patentschrift Nr. 1.0*11.766, gemäss der die Amplitudenänderungen eines Signals in Form aufeinanderfolgender Informationen übertragen werden können, die je einem Änderungsquantum aus einem einer bestimmten Anzahl vorherbestimmter Änderungspegel entsprechen, welche Pegel für die Informationsübertragung durch je eine geeignete Gruppe kodierter Impulse bezeichnet werden.

Die Qualität und die Getreuheit eines übertragenden Signals unter Verwendung von Differen;:signalen und einer Impulskodeübertragungsmethode hängen ab von der Anzahl verwendeter quantisierter Pegel, von der Verwendung einer grosseren Anzahl der die zu übertragenden Änderungen vertretender Pegel,.die eine bessere Übertragung ergeben und einen Kode längerer Wörter mit sich bringen, wobei eine höhere Gesamtzahl von Impulsen und eine grössere Bandbreite für die Übertragung notwendig sind.

Eine Vorrichtung, die eine betrachtliche Verbesserung der Qualität der erhaltenen Bilder unter Verwendung einer verhaltnismässig geringen Anzahl repräsentativer Pegel ei-gibt, ist in der Französischen Patentanmeldung No. 6955677 der Anmelderin vom 31. Dezember 1969 boschrieben. Diese Vorrichtung ermöglicht eine

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beträchtliche Verringerung des zur Übertragung erforderlichen Frequenzbandes, aber diese Vorrichtung allein ermöglicht nicht, das zur Übertragung der Helligkeits- und Farbinformation notwendige Durchlassband beim Farbfernsehen in dem Masse zu verringern, wie zum Übertragen in einem Kanal normalisierter Breite von 8 MHz verlangt wäre.

Die Erfindung bezweckt, bei einem Grundintervall von 100 nsec zwischen den Abtastungen und einer kodierten Informationsübertragung geraäss dem "Quadriphasentyp", das Frequenzband zu verringern, das für die Helligkeits- und Farbinformation eines Videosignals eines Farbfernsehbildes bei einem sequentiellen System wie dem SECAM System notwendig ist und zwar auf etwa 10 MHz für ein Bild von 625 Zeilen und 50 Teilbildern pro Sekunde, während eine in der Zeit genaue Übertragung der wichtigsten Helligkeits- und Farbübergänge beibehalten wird.

Der Erfindung unterliegt die Erkenntnis, dass eine richtige Bildwiedergabe grösstenteils von einer Übertragung zu den möglichst genauen Zeitpunkten der grossen Helligkeitssignaländerungen abhängt und dass eine regelmässige, aber in bezug auf das Signal ungewisse Abtastung die gute Wiedergabe der wichtigen Übergänge empjfangsseitig stark herabsetzen kann.

Nach der Erfindung wird die Vorrichtung zur

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Digitalkodierung eines Videosignals insbesondere aber nicht ausschliesslich eines Farbfernsehbildes dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen einer gleichzeitigen Informationsabtastung und Quantisierungsabtastung des momentanen Wertes des Helligkeitssignals und der Werte, die es bei 1 bis η Zeitabschnitten der Abtastungen haben wird, die Wahl der zur Quantisierung und Kodierung benutzten benötigten Abtastung in Abhängigkeit von den Werten der festgestellten Änderungen und von der zur Übertragung der entsprechenden Kodewörter erforderlichen Zeit erfolgt und dass entweder demjenigen Helligkeitssignal oder demjenigen Farbsignal Priorität in der Informationsübertragung erteilt wird, dessen Änderung verhältnismässig die grösste ist zum Zeitpunkt der Durchführung eines bestimmten Satzes gleichzeitiger Abtastungen.

Um die Übertragung der den wichtigen Änderungen des Bildinhaltes entsprechenden Kodewörter zum optimalen Zeitpunkt sicherzustellen, wird die Übertragung einer geringen oder mittleren Änderung (entsprechend z.B. einem Kodewort von 2 Ziffern) die der Übertragung eines Überganges grosser Amplitude vorangeht, durch die Übertragung einer sehr geringen Änderung

(Bbdewort von 1 Ziffer) ersetzt, so dass zum geeignet- _^

steri Zeitpunkt die Übertragung eines Wortes" von 3 Ziffern möglich ist und auf diese Weise eine genaue Wie-

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dergabe der Kontur sowohl in bezug auf die Helligkeit als auch in bezug auf die Bildlage gewährleistet wird.

Die Zeitpunkte der Durchführung der Informationsabtastungen sind nach wie vor regelraässig in der Zeit verteilt und sie liefern der Schaltung die notwendigen Daten, um die Abtastungen zur Quantisierung, Kodierung und Übertragung zu den geeignetsten Zeitpunkten durchzuführen wobei die Übertragung einer sehr geringen Änderung (Kodewort von 1 Ziffer) wie die eines Wartesignals betrachtet werden kann, das der Kodierung und der Übertragung einer erheblich grösseren Änderung vorangeht.

Zum Sicherstellen der optimalen Koinzidenz zwischen dem Ende der Übertragung des entsprechenden Kodewortes und der Abtastung der Stelle des Überganges in der Zeilenabtastung, wird, die Abtastung eines gros- » sen Überganges (Kodewort von. 3 Ziffern) zur Quantisierung und Kodierung um eine elementare Zeiteinheit in bezug auf die Abtastung zur Kodierung eines mittleren oder geringen Änderung vexfrüht (Kodewapt-vsxn2-2LLf-

Die Übertragung einer sehr geringen Änderung mittels eines Kodewortes von einer Ziffer wird schliesslich um eine elentäre Zeiteinheit in bezug auf die Übertragung einer geringen, mittleren oder grössen Änderung verfrüht, ohne dass die Struktur des Bildes

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empfangsseitig bemerkenswert beeinflusst wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine optimale Ausnutzung des Frequenzbandes, das für die übertragung von Hochfrequenzsignalen verwendet wird, deren Phase die Elementarinformation angibt, die in einem üblichen Kode durch eine arabische Ziffer oder durch einen Kodebuchstaben ("Digit" im verbreiterten Sinne) erteilt werden kann.

Es ist bekannt, da^s in einem üblichen Bild die zu übertragende Information der Helligkeitsübergänge nicht die gleiche Wahrscheinlichkeit aufweist und dass bei einer Anzahl von etwa 500 Abtastungen für eine Bildzeile im grossen Ganzen 50 $ der Übergänge zwischen Abtastungen liegt, die weniger als 3 $ der Gesamtskala von Schwarz zu Weiss darstellen und dass weniger als 1 ^b der Übertragungen einer Änderung von mehr als 30 # darstellt.

Ausser der Möglichkeit der Verwendung eines Frequenzbandes massiger Breite, ergibt das Verfahren nach der"""Erfa.ndung~z-.-B-«—die'Tloglichkeit der Übertragung zahlreicher geringer Änderungen von einer Ziffer (das "Wort" hat nur eine Ziffer), der Übertragung mittlerer Änderungen von zwei repräsentativen Pegeln, die erheblich weniger oft auftreten und die in Wörtern von 2 Ziffern ausgedrückt werden, und der Übertragung einiger Änderungen grosser Amplitude die in Wörtern von 3

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Ziffern ausgedrückt werden.

Die gleichzeitigen Abtastungen der Momentanwerte und der aufeinanderfolgende, weiteren ¥erte des abgetasteten Signals ermöglichen, vorher die grossen, zu übertragenden Änderungen zu kennen, und indem die Übertragung geringer, vorhergehenden Änderungen begrenzt wird, kann die Übertragung der Wörter von 3 Ziffern welche die Änderungen in einem logischen Ubertragungskode darstellen zum erwünschten Zeitpunkt begonnen werden. Die Farbinformation, die in den kombinierten Monochrom-Polychrom-Fernsehsystem die Farbbilder ergibt, und die nicht unmittelbar die Bildschärfe beeinflusst, liegt in einem verhältnismässig engen Frequenzband im Vergleich zum Helligleitssignal und erfordert keinen sehr hohen Ubertragungsrythmus: beim Durchführen dieser Übertragung zu den Zeitpunkten, zu denen die Färbsignaländerungen grosser als die Helligkeitssignaländerungen sind, wird vorteilhaftenireise zu allen Zeitpunkten, zu denen die Übertragung der Helligkeitssignale von zweifelhafter Wirksamkeit ist, das Prinzip der Deltamodulation benutzt, gemäss dem der nach einer Abtastung nicht übersandte Wert im Laufe der nächsten Abtastung "überholt" wird. Der geringe Ubertragungsrythmus der Farbinformation ermöglicht Kodewörter von 3 Ziffern zu verwenden, die überhaupt noteeaäig'-'sindj um diese von der Helligkeitsinforraa-

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tion ταπί er scheiden zu können.

Die Erfindung wird an Hand beiliegender Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung zur Verarbeitung eines Videosignals eines Farbfernsehbildes,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer mit der Vorrichtung nach Fig. 1 zusammenwirkenden Schaltungsanordnung, die systematisch und gelegentlich die zur Wirkung der verschiedenen Schaltmittel erforderlichen Taktimpulse liefert,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer mit den Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 zusammenwirkenden Schaltungsanordnung, die es einem Empfänger ermöglicht," die richtige Phasenlage des Ortsoszillators zu kontrollieren, der die Demodulationsstufe des Empfängers steuert,

Fig. k eine Tabelle der Verteilung der Spannung und deren Abwesenheit an den Ausgängen, die mit einer nicht dargestellten Kodiervorrichtung verbunden sind und den Schaltungen zum Quantisieren der Änderungen der Helligkeits- und der Farbsignale zugehören.

Die praktische Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung gründet sich für die Übertragung der Information auf die Verwendung von Kodewörtern veränderlicher Länge von 1 bis 3 Ziffern und eines

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Vierpliasensysterns, bei dem vier verschiedene Symbole verwendet werden können, die nachstehend wie üblich durch die grossen Buchstaben A, B, C und D dargestellt werden.

Bei Verwendung von Kodewörtern veränderlicher Länge muss die Empfangsschaltung eine Angabe des Endes jedes übertragenen Wortes gemäss einem bestimmten Kode erhalten; in dem vorliegenden Beispiel entspricht das Ende eines Wortes der Verwendung eines Symbols A oder eines Symbols B. Unter Berücksichtigung dieses begrenzenden Mechanismus können 14 verschiedene Kombinationen von 1 bis 3 Ziffern verwendet werden, die mit A oder B zur Angabe des Endes jedes Wortes enden.

Da insgesamt 14 verschiedene Kombinationen zur Verfugung stehen, können z.B. 8 Kombinationen von 1 bis 3 Ziffern für die Übertragung der Helligkeitssignaländerungen und 6 Kombinationen von 3 Ziffern für die Übertragung der Farbsignaländerungen im betreffenden Augenblick benutzt werden, welches Farbsignal im Rahmen der Erfindung eines der Farbdifferenzsignale D¹B und D'R im SECAM System ist.

Es ist somit möglich, für das Helligkeitssignal drei Entscheidungspegel ND und vier Ropräsentationspegel NR und für das Farbsignal zwei Entscheidungspegel und drei Repräsentationspegel zu verwenden. Beispielsweise können die Entscheidungspegel für das

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Helligkeitssignal 5 #» 15 # und 40 # und die Reprasentationspegel 2 #, 8 $, 24 $ und 60 # sein; für das Farbsignal können die Entscheidungspegel 9 % und 30 $ und die Reprasentationspegel 2 %, 15 $ und 50 $ sein, welche Zahlen nur als Beispiele gegeben werden.

Die Wörter von einer Ziffer können für die Übertragung sehr geringer Änderungen, die Wörter von 2 Ziffern für die Übertragung geringer Änderungen und mittlerer Änderungen und zv/ei der Wörter von 3 Ziffern können für die übertragung der grossen Änderungen des Helligkeitssignals und sechs weitere Wörter von 3 Ziffern können dann für die Farbinformationsübertragung benutzt werden.

Ein unverbindliches Beispiel der Verteilung der Kodewörter entsprechend der zu übertragenden Änderungen der Helligkeits- und Farbsignale wird in der nachfolgenden Tabelle gegeben.

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	H	I I I	! Entscheidungspegel	i°	«	hoch	TABELLE·	+ 60 1»	I	Kodewörter
	E		niedrig		I			+ Zh $>	L.
I I	L	I			t			+ 8 i>	I
■"	L	t	40		,	4o io	{Repräsentative-		I	CCA
I	T	I	15	*	I	15 %		+ 2 io	I	DA
I	J_	I	5		I		ι		I	C A
I	G			*		tz of. _) γα	t	0 ϋί.	I
I	K	I	0		I		t	- s io		A
I	E χ	t		*	I	5 #	I	- Zh io	I
	JL	I t	0		I	- 1536	I		I	B
I	T	t	- 5			- 4o #		- 60 io	I	C B
I	P	I	-15		I		f	+ 50 io	I	DB
I	A				I		I	+ 15 i°	I
I		f I	-ho		I I		I		I	CCB
I	R	I I	30		I	30 #	I		I	DDA
I		I	9		I		I	+ ζ io	I	DCA
1 I	B						I		I
I		I		1°	1	9 7>	I
I	E		0				1		f	CDA
		I			I		I
I					9 7>		- 15 i>	I
		I	0	I		I	- 50 io		CDB
I				I	- 30 $>			I
		1	- 9	I		I		I	DCB
I		t	-30	I				I	DDB
I	I		J.		I	t
I	.a.		I	.J.-
I			I
J. J			I
			J,

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Es wird eine geeignete Anzahl gleichzeitiger Abtastungen (in diesem Falle k) an aufeinanderfolgenden Abgriffen einer Verzögerungsleitung derart durchgeführt, ' dass die Änderungen der Abtastung zum Zeitpunkt £ und die Grossen der weitere Abtastungen zu den weiteren Zeitpunkten t + £*, t + 2 ZT und 5 + 3 £ festgestellt werden können, wodurch die Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 gegebenenfalls eine Begrenzung durchführen können, um die Übertragung der grÖsseren Änderungen zum erwünschten Zeitpunkt der Übertragung geringerer Änderungen vorangehen zu lassen. Es wird z.B. die Übertragung eines Wortes von 2 Ziffern entsprechend einem Repräsentationspegel von 8 <$> gegebenenfalls angehalten und auf die Übertragung eines Repräsentationspegel von 2 *$> zurückgebracht, wenn eine Änderung von mehr als 15 i°_t die die Übertragung eines Repräsentationspegels von 2k ^o erfordert, für die nächstfolgende Abtastung voraussichtlich ist. Auf ähnliche Weise hat die übertragung einer Änderung, die einen Repräsentationspegel von 60 $ erfordert, Priorität über die Übertragung eines Repräsentationspegels von 2k % und die Schaltung die Erscheinung einer Signaländerung, die die Übertragung eines Repräsentationspegels von 6o ^ erfordert, feststellt, am ersten Abgriff der Verzögerungsleitung, wird ein Kodewort von 2 Ziffern durch ein Kodewort von 1 Ziffer ersetzt.

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Ein ähnlicher Mechanismus der Ubertragungspriorität begünstigt eine Änderung zwischen 15 $ und hO io über eine Änderung zwischen 5 $ und 15 ^i die der ersteren um ein Elementarzeitintervall der Abtastung vorangeht: statt des Repräsentationspegels von 8 ^: bei Verwendung von einem Kodewort von 2 Ziffern wird er durch einen Repräsentationspegel von 2 ^o mit einem Kodewort von 1 Ziffer kodiert und übertragen, um darauf eine unmittelbare Kodierung der Änderung zu ermöglichen, die einen Repräsentationspegel von 2k % erfordert.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schaltungsanordnungen dienen zum Vollführen aller notwendigen Prozesse der zu übertragenden Signale.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung enthält eine Eingangskieinme 10, der das Helligkeitssignal UL zugeführt wird, und eine Klemme 11, der das Farbsignal UC zugeführt wird. Die Klemme 10 bildet einen Teil einer Verzögerungsleitung 12, die bei 13 geerdet und mit Abgriffen lh, 15, Λ6 und einer mit .Erde verbundenen Klemme 13 versehen ist. Die Verzögerungsleitung 12 kann z.B. durch eine regelraässig über einen Isolierkörper verteilte Spule mit einer bestimmten Teilkapazität gebildet werden. Die Laufzeit eines der Klemme 10 zugeführten T^relligkeitssignals bis zum Abgriff 14 ist gleich dem theoretischen Einheitszeit-

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Intervall zwischen zwei elementaren Abtastungen; dies gilt auch für die Abgriffe 14, I5 und 15, 16. Wenn (^ dieses Einheitszeitintervall bezeichnet, entspricht das Signal an der Klemme 15 zu einem Zeitpunkt J; dem Signal, das an der Klemme i6 zum Zeitpunkt t + "£" zur Verfügung steht; die Signale an den Klemmen Ik und 10 zum Zeitpunkt Jb entsprechen somit auch denen an den Klemmen 16 zu den Zeitpunkten t + 2 ι und t + 3 ^ . Die Eingangsklemme 10 und die Abgriffe lh, I5 und 16 der Verzögerungsleitung 12 sind unmittelbar mit einem ersten höheren oder Signaleingang von Differenzverstärkern 18, 19, 20 bzw. 21 verbunden. Die Differenzverstärker 18, 19» 20 und 21 sind mit je einem zweiten Eingang oder Bezugseingang versehen, der mit einer Bezugsspannungsquelle verbunden ist. Die BezugsSpannungseingänge der Differenzverstärker 20 und 21 sind mit einer Klemme 22 verbunden, der die Summe ^ DL der vorher übertragenen Änderungen nach Quantisierung und durch Kodierung des Helligkeitssignals zugeführt wird. Der Bezugseingang des Differenzverstärkers I9 ist mit dem Abgriff 15 und der Bezugseingang des Differenzverstärkers 18 ist mit dem Abgriff ΛΗ verbunden. Die Ausgänge der Differenzverstärker 18, 19, 20 und 21 sind mit je einem Eingang eines Schnellschalters 23, 2k, 25 bzw. 26 verbunden, die einem Satz von k Schnellschaltern zugehören, die synchron durch ein Taktsignal h

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gesteuert werden. Die Schalter 23, Zh, 25 und 26 vollführen während ihrer kurzen Schliesszeit Informationsabtastungen der Helligkeitssignaländerungen. Die Ausgangspunkte dieser h Schalter sind mit 27, 28, 29 und 30 bezeichnet. Die Ausgänge der Differenzverstärker 20 und 21 sind ferner mit den Eingängen zweier Schnellschalter 31 und 32 verbunden, die durch die Impulse einer bistabilen Schaltung 33 gesteuert werden, wodurch Quantisier- und Kodierabtastungen durchgeführt werden. Die Schnellschalter 27, 28, 29, 30, 31 und 32 können z.B. durch Feldeffekt-Transistoren gebildet werden und die bistabile Schaltung 33 kann ein Schmitt Kippschaltung sein. Zwischen den Ausgangspunkten 27» 28, 29 und 30 der Schnellschalter 23, Zh, 25 bzw. 26 für die Abtastung und Erde 13 sind feste Kondensatoren 3h, 35, 36 bzw. 37 eingeschaltet, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen das abgetastete Signal speichern. Eine Verbindungszelle, deren Struktur weiter unten beschrieben wird, ist zwischen dem Ausgangspunkt 27 und einem Signaleingang 38 eines Differenzverstärkers 39 "eingeschaltet; eine identische Verbindungszelle ist zwischen dem Ausgangspunkt 28 und einem Signaleingang hO des Differenzverstärkers 41 eingeschaltet; eine identische Verbindungszelle ist zwischen dem Ausgangspunkt 29 und einem Signaleingang hZ eines Differenzverstärkers 43 eingeschaltet; der Eingang hZ ist wei-

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terhin unmittelbar mit einem Signaleingang 44 eines Differenzverstärkers 45 verbunden; eine identische Verbindungszelle ist zwischen dem Ausgangspunkt 30 und einem Bezugseingang 46 eines Differenzverstärkers 47 eingeschaltet.

Die zwischen dem Punkt 27 und dem Punkt 38

eingeschaltete Verbindungszelle wird durch zwei parallel geschaltete Zweige gebildet: einer dieser Zweige enthält eine Halbleiterdiode 48, deren Anode mit dem Punkt 27 und deren Kathode mit dem Punkt 38 verbunden sind; der zweite Zweig besteht aus einer Signalpolaritätsumkehrstufe 49 j deren Eingang mit dem Punkt 27 und deren Ausgang mit der Anode einer Diode 50 verbunden ist, deren Kathode mit dem Punkt 38 verbunden ist. Die Bezugseingänge der Differenzverstärker 39» 41 und 43 sind mit einem Punkt 51 verbunden, dem die Spannung zugeführt wird, die dem Entscheidungspegel ND4o der Quantisierschaltung 52 der Helligkeitssignaländerungen entspricht. Ein Bezugseingang des Differenzverstärkers 45 und ein Signaleingang eines Differenzverstärkers 47 sind ummittelbar mit einem Punkt 53 verbunden, dem die Spannung zugeführt wird, die dem Entscheidungspegel ND15 der Quantisierschaltung 52 entspricht.

Der Ausgang des Differenzverstärkers 39 ist mit einem der Eingänge eins Oder-Tore 54 mit drei Eingängen verbunden; der Ausgang des Differenzverstärkers

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41 ist mit einem zweiten Eingang des Oder-Tors 54 und mit einem der Eingänge eines Oder-Tors 55 mit zwei Eingängen verbunden. Der Ausgang des Differenzverstärkers 43 ist mit dem Eingang der bistabilen Schaltung 33 und über eine Polaritätsumkehr stuf e 56 mit einem der Eingänge eines Und-Tors 57 mit vier Eingängen verbunden. Die Ausgänge der Differenzverstärker 45 und 47-sind mit je einem der Eingänge des Und-Tors 57 verbunden. Der Ausgang des Oder-Tors 54 ist mit dem Eingang einer bistabilen Schaltung 58 verbunden, an deren Ausgang 59 ein Signal S erscheint, das gleich .L ist, wenn die Helligkeitssignaländerung die Farbsignaländerung überschreitet; die bistabile Schaltung 58 kann z.B. durch eine Schmitt-Kippschaltung gebildet werden. Der vierte Eingang 6o des Und-Tors 57 ist über eine nicht dargestellte Leitung mit dem Ausgang 59 der bistabilen Schaltung 58 verbunden. Der Ausgang des Und-Tors 57 ist an den zweiten Eingang des Oder-Tors 55 und der Ausgang dieses Oder—Tors ist an den Eingang einer bistabilen Schaltung 61 angeschlossen, deren Ausgang mit dem Eingang einer Umkehrstufe 62 verbunden ist, deren Ausgangsklemme 63 mit der Helligkeitsquantisierschaltung 52 verbunden ist· Die Quantisierschaltung 52 ist mit vier Ausgängen D1, D2, D3, D4, D'5, D'6, D'7 und D«8 versehen, die mit einer nicht dargestellten Kodierschaltung verbunden sind.

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Die Ausgänge DI, D2, D3 und Dk sind direkte Ausgänge, die der Kodierung der Änderungen Λ L des Helligkeitssignals entsprechen; die Ausgänge D'5i D'6, D'7 und D'8 sind Komplementarausgänge, die der Erscheinung einer Ausgangsspannung der gleichen Polarität wie die der Spannung an den Ausgängen D1, D2, D3» d4 während der negativen Änderungen des Helligkeitssignals entsprechen. Wenn ein Signal JL am Ausgang der bistabilen Schaltung 61 auftritt, wodurch ein Signal "0" an der Klemme 63 erscheint, werden die Ausgänge D2, D3, d4, D'6, D'7, D'8 der Quantisierschaltung 52 auf Null gebracht.

Der Schnellschalter 31 wird unmittelbar durch die Impulse gesteuert, die am Ausgang 65 der bistabilen Schaltung 33 auftreten; die Ausgangsklemme 65 ist weiterhin mit dem Eingang einer Umkehrstufe 66 verbunden, deren Ausgang den Schnellschalter 32 steuert; dadurch wird der Schnellschalter 32 geschlossen, wenn der Schnellschalter 31 offen ist und umgekehrt. Die Ausgänge der Schnellschalter 31 und 32 sind miteinander und mit dem Eingang eines weiteren Schnellschalter 67 verbunden, der durch ein Taktsignal h.2 des Ausgangs eines Und-Tors 115» 119 nach Fig. 2 gesteuert wird. Der Ausgang des Schnellschalters 67 ist mit einem Punkt 68 verbunden, der die erste Elektrode eines Kondensators 69 bildet, dessen zweite Elektrode bei 13 geerdet ist, und welcher Punkt 68 mit der Eingangsklemme 70

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der Quantisierschaltung 52 verbunden ist.

Sofern die Kodierverhältnisse der Helligkeit ssignaländerungen erlauben, führt der Schnellschalter 67 an die Eingang ski ennne 70 der Quantisierschaltung 52. Abtastungen der Quantisierung und Kodierung zu, die entweder durch den Schnellschalter oder durch den Schnellschalter 31 vollführt werden»

Ausser ihrer Verbindungen mit der Kodierschaltung, hat die Quantisierschaltung 52 eine Ausgangsklemme 71» mit der ein ¥iderstand 72 niedrigen Wertes verbunden ist, dessen anderes Ende bei 13 geerdet ist. Der Eingang eines Schnellschalters 73 ist mit der Klemme 71 über einen Widerstand Jk verbunden. Der Ausgang des Schnellschalters 73 ist mit einem Punkt 75 verbunden,.der den Eingang eines Verstärkers mit hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz bildet. Ein Kondensator 77 und ein Widerstand 78 verhältnismässig hohen Wertes sind zwischen dem Punkt 75 und Erde 13 geschaltet. Die elektrischen, zwischen dem Punkt 7I und Erde 13 erscheinenden Spannungen entsprechen nach Grosse und Polarität der Information der Quantisierschaltung 52, der nicht dargestellten Kodierschaltung und der Bedeutung der Instruktionen des Kodierers für die nicht dargestellte Modulationsschaltung. Zu den Zeitpunkten, zu denen der Schnellschalter 73 geschlossen ist, bilden der Konden-

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ORIGINAL INSPECTED

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sator 77 und der Widerstand 74 ein Integrationsnetzwerk und der Ausgangskienune 79 des Verstärkers 76 wird ein Signal entnommen, das der Summe X^L der Änderungen des Helligkeitssignals entspricht wie diese Änderungen kodiert und übertragen sind. Die Klemme 79 ist mit der Klemme 22 über eine nicht dargestellte Leitung verbunden.

Die Klemme 11, der das Farbsignal UC zugeführt wird, ist mit dem Signaleingang eines Differenzverstärkers 80 mit einem Bezugseingang 81 verbunden, dem die Summe 2 A C der vorhergehenden Änderungen nach Quantisierung und Kodierung des Helligkeitssignals zugeführt wird. Der Ausgang des Differenzverstärkers 80 ist mit dem Eingang des Schnellschalters 82 verbunden,, der ähnlich wie die Schalter 23, 24, 25 und 26 durch das Taktsignal h gesteuert wird, und mit dem Eingang eines Schnellschalters 87, der durch ein Taktsignal h3 des Ausgangs eines Und-Tors Ho (122) nach Fig. 2) gesteuert wird. Der Schalter 82 vollführt die Abtastungen zur Information der Farbsignaländerungen und der Schnellschalter 87 vollführt die Abtastungen für Quantisierung und Kodierung.

Der Ausgang des Schnellschalters 82 ist mit einem Punkt 83 verbunden, an dem die höhere Elektrode eines Kondensators 84 endet, dessen niedrigere Elektrode bei 13 geerdet ist. Der Punkt 83 ist mit dem

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Bezugseingang 85 eines Differenzverstärkers 86 über eine Verbindungszelle verbunden, die der durch die Diode 2*8, die Umkehrstufe 49 und die Diode 50 gebildeten Verbindungszelle ähnlich ist. Der Signaleingang des Differenzverstärkers 86 ist mit dem Bezugseingang des Differenzverstärkers 47 verbunden. Ein Spannungsteiler kann an einem der Signal- oder Bezugseingänge des Differenzverstärkers 86 derart verbunden, werden, dass ein Gewichtskoeffizient k in den Vergleich dor absoluten Werte der Helligkeitssignal- und Farbsignalanderungen eingeführt wird. Der Ausgang des Differenzverstärkers 86 ist mit dem dritten Eingang des Oder-Tors 54 verbunden.

Ein Kondensator 88 ist zwischen dem Ausgang des Schnellschalters 87 und Erde 13 angeschlossen und dieser Ausgang ist ferner mit dem Eingang 89 einer Schaltung 90 verbunden, die die Quantisierung der Farbsignaländerungen vollführt. Die Quantisierschaltung ist mit sechs Ausgängen versehen, die mit der nicht dargestellten Kodierschaltung verbunden und mit den Bezugszeichen D9, D10, D11, DM2, D'13, D^I14 bezeichnet sind. Die Ausgänge D9» D10, D11 sind direkte Ausgänge für die Kodierung der positiven Änderungen Δ C des Farbsignals; die Ausgänge D¹12, DM3, D«14 sind Korapleraentarausgänge für die Erscheinung einer Ausgangsspannung der gleichen Polarität wie die der an den Aus-

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gangen D9 , D1O und D11 erscheinenden Spannung, während der negativen überragenden Farbsignaländerungen.

Ausser dieser Verbindungen mit der Kodierschaltung hat die Quantisierschaltung 90 eine Ausgangski emme 92, an der ein Widerstand 93 niedrigen Wertes endet, dessen anderes Ende bei 13 geerdet ist. Der Eingang eines Schnellschalters 9h ist mit der Klemme 92 über einen Widerstand 95 verbunden. Der Ausgang des Schnellschalters 9h ist mit einem Punkt 96 verbunden, der den Eingang eines Verstärkers 97 mit hoher Eingangsimpedanz und niedriger Ausgangsimpedanz bildet. Ein Kondensator 98 und ein Widerstand 99 verhältnismässig hohen Wertes, sind zwischen dem Punkt 96 und Erde I3 eingeschaltet. Die elektrischen zwischen dem Punkt 92 und Erde I3 auftretenden Spannungen entsprechen nach Grosse und Polarität der Information, die von der Quansierschaltung 90 dem dargestellten Kodierer zuführt, und der Bedeutung der von diesem Kodierer auf die nicht dargestellte Modulationsschaltung übertragenen Instruktionen, Zu den Zeitpunkten, wenn der Schnellschalter 9h geschlossen ist, bilden der Kondensator 98 und der Widerstand 95 ein Integrationsnetzwerk und an der Klemme 100 des Verstärkers 97 tritt ein Signal auf, das der Summe ^Z C der Farbsignaländerungen entspricht wie diese kodiert und übertragen sind. Die Klemme 100 ist mit der Klemme 81 über eine nicht dargestellte Leitung

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verbunden.

Die Ableitungswiderstände 78 und 99 der Integrations schaltungen für die kodierten Änderungen der Helligkeit und der Farbe könnten durch Schnellschalter mit Rückstellung auf Null am Ende jeder Zeile ersetzt werden? die Schnellschalter könnten z.B. durch das
Signal h4 gesteuert werden.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 enthält einen Oszillator 110, der mit der ¥iederholungsfrequenz der Abtastungen wirksam ist. Diese Frequenz kann vorteilhaft erweise etwa 10 bis 12 MHz betragen und einem Vielfachen der Wiederholungsfrequenz der Zeilenabtastung entsprechen. Wenn die Wiederholungsfrequenz dex*
Zeilenabtastung 15«625/sec (625 Zeilen) beträgt, kann die Frequenz des Oszillators z.B. etwa 10,12"' MHz oder etwa 11,39 MHz beträgt, so dass die Frequenz des Oszillators mit der der Zeilenabstand über eine Reihenfolge von Frequenzteilern verknüpft werden kann, die je eine Teilung durch 2 oder 3 vollführen. Es ergibt sich somit: 10.125.000 = I5.625 ^x 2³ 3^ und II.390.625 =
15.625 χ 3 · Die Wahl einer solchen Frequenz ermöglicht durch die Verwendung einer Phasenvergleichsvorrichtung und mittels einer Steuerschaltung der Grundfrequenz des Oszillators eine stabile Wirkung der Abtastungsschaltungen in Verbindung mit der Zeilenabtastung zu sichern.

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Der Ausgang des Oszillators 110 ist mit dem Eingang eines Impulsformers 111 verbunden, die Rechte eckimpulse liefert und die z.B. durch eine Schmitt-Kippschaltung gebildet werden kann. Das Taktsignal h, das die Schnellschalter 23, 24, 25, 26 und 82 der Fig. 1 steuert, wird dem Aisgang 112 des Impulsformers entnommen. Der Ausgang 112 der Schaltung 111 ist mit einem der drei Eingänge 141 eines Und-Tors 114 durch eine kleine Verzögerungsleitung 113 verbunden, die eine geringe Verzögerung von etwa 20 nsec. z.B. in der Lauf-r zeit der Signale von dem Ausgang 112 einführt. Das etwas verzögerte, am Punkt 141 zur Verfügung stehende Taktsignal wird als das Signal h1 bezeichnet. Der Ausgang des Und-Tors 114 ist mit einem der Eingänge der zwei Und-Tore 115 und 116 mit zwei Eingängen verbunden. Die Schaktung enthält eine Klemme 117» die mit der Klemme 59 der bistabilen Schaltung 58 der Fig. 1 verbunden ist, an der das Signal S auftritt. Die Klemme 17 ist unmittelbar mit dem zweiten Eingang des Und-Tors 115 und über eine Polaritätsumkehrstufe 118 mit dem zweiten Eingang des Und-Tors II6 verbunden. Das Taktsignal h2, das den Schnellschalter 73 der Fig. 1 steuert, steht am Ausgang 119 des Und-Tores II5 zur Verfügung. Der Ausgang 119 ist mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 120 verbund«λ, die einen Ausgang 121 aufweist, an dem das Taktsignal h<2 auftritt,

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or-

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das den Schnellschalter 73 steuert. Das Signal h'2 ist in bezug auf das Signal h2 etwas verzögert durch die Wirkung der monostabilen Schaltung 120 und seine Dauer kann nahezu gleich der des Signals h.2 oder etwas kurzer als letztere sein. Das Und-Tor 116 hat einen Ausgang 122, dem das Taktsignal h.3 entnommen wird, das den Schnellschalter 87 nach. Fig. 1 steuert. Der Ausgang

122 ist mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung

123 verbunden, die einen Ausgang 124 aufweist, an dem das Taktsignal H'3 erscheint, das den Schnellschalter 94 steuert. Das Signsl h'3 ist in bezug auf das Signal h3 etwas verzögert durch die Wirkung der monostabilen Schaltung 123 und seine Dauer kann nahezu gleich der des Signals h3 oder etwas kurzer als diese sein.

Die dargestellte Schaltung enthält weiterhin Informationseingangsklemmen 125, 129, 130, 134, I36 und 137· Die zwei Klemmen 125 und 134 sind mit der Klemme 59 nach Fig. 1 verbunden, an der das Signal S erscheint, über nicht dargestellte Leitungen. Die Klemmen 129, 130, 136 und 137 sind mit dem Ausgängen D4, D'8, D2 bzw. D'6 •der Helligkeitsquantisierschaltung 52 verbunden. Die Klemme 125 ist unmittelbar mit einem der Eingänge eines Und-Tors 126 mit zwei Eingängen und über eine Umkehrstufe 127 mit einem der zwei Eingänge eines Oder-Tors 128 verbunden. Die zwei Klemmen 129 und 130 sind mit den zwei Eingängen eines Oder--Tors 131 verbunden, des-

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sen Ausgang an den zweiten Eingang des Und-Tors 126 angeschlossen ist. Der Ausgang des Und-Tors 126 ist mit dem zweiten Eingang des Oder-Tors 128 und der Ausgang des Tors 128 ist mit dem Eingang eines monostabilen Schaltung 132 verbunden, die am Ausgang im Betrieb einen Impuls liefert, dessen Dauer gleich 2 X* oder etwas höher ist. Der Ausgang der monostabilen Schaltung 132 ist mit einem der drei Eingänge des Und-Tors 114 über eine Umkehrstufe 133 verbunden. Die Klemme 13^ ist mit einem der zwei Eingänge eines Und-Tors 135 verbunden. Die zwei Klemmen I36 und 137 sind mit den zwei Eingängen eines Oder-Tors I38 mit zwei Eingängen verbunden und der Ausgang des Tors ist mit dem zweiten Eingang des Und-Tors 135 verbunden. Der Ausgang des Und-Tors 135 ist mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 139 verbunden, die am Ausgang im Betrieb einen Impuls liefert, dessen Dauer gleich "Q oder etwas höher ist. Der Ausgang der monostabilen Schaltung 139 ist mit dem dritten Eingang des Und-Tors 114 durch eine Umkehrstufe 1^0 verbunden.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung enthält zwei Eingangsklemmen I50 und I5I. Die Klemme I50 empfängt das Zeilenabtast-Synchronsignal und die Klemme 151 ist mit der Klemme 1^1 verbunden, an der das Signal h1 zur Verfügung steht. Die Klemme I50 ist mit dem Eingang einer monostabilen Schaltung 153 über eine kleine Ver-

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ζögerungsleitung 152 verbunden, die eine Verzögerung von etwa 1 /usec einführen kann. Die monostabile Schaltung 153 liefert an ihrer Ausgangskiemme einen Impuls einer Dauer gleich z.B. etwa 1 /usec. Dieses Taktsignal wird durch hA bezeichnet; es betätigt eine Quadripol-Umkehrstufe 155* ^Die Klemme 150 ist ferner unmittelbar mit einem der Eingänge eines Und-Tors 156 verbunden, das zwei Eingänge aufweist. Die Eingangsklemme 151 der Schaltung ist mit dem Eingang eines Frequenzteilers 157 verbunden, der durch 3 die Frequenz des Taktsignals h1 teilt und der Ausgang des Frequenzteilers 157 ist mit dem zweiten Eingang des Und-Tors I56 verbunden.

Der schnelle Vierpol-Schaltvorrichtung 155 ist mit vier "Ruhe" Eingangsklemmen I58, I60, I62, versehen, die mit Ausgangsklemmen 170, 171» 172 bzw.

173 verbunden sind, wenn die Vorrichtung 155 nicht durch das Signal hA erregt wird.

Wenn"- das Signal h4 die Vorrichtung 155 erregt, werden die Ausgangsklemmen I70, 171» 172 und 173 mit Eingangsklemmen (Arbeitsklemmen) 159» 161, 163 bzw, I65 verbunden. Die Ruhe-Eingangsklemmen 158, I60, 162, sind mit Signaleingängen I66, I67, I68 bzw. I69 des nicht dargestellten Kodierers verbunden, wobei jede dieser Klemmen Instruktion in bezug auf die Übertragung der Informationen entsprechend den Buchstaben A, B, C und D auf eine nicht dargestellte Modulations-

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schaltung übertragen. Die Ausgangsklemmen 17Of 171» und 173 sind mit den geeigneten Eingängen der nicht dargestellten Modulationsschaltung verbunden.

Der Ausgang des Und-Tors I36 ist unmittelbar mit der Eingangskiemme 159 der Vorrichtung 155 und über eine Umkehrstufe 17^ mit der Eingangsklemme I6I verbunden. Dadurch sind die den Klemmen 159 und I6I zugeführten Spannungen Rechteckspannungen mit entgegengesetzten Phasen. Die Eingangsklemmen I63 und I65 sind unmittelbar mit Erde 13 verbunden. Wenn die Vorrichtung 155 nicht erregt wird, werden die vom Kodierer stammenden Instruktionen unmittelbar auf die Modulationsstufe übertragen; wenn die Vorrichtung 155 durch das Signal tik erregt wird, führt sie den Klemmen I70 und 171 abwechselnd Signale während je drei Zeiteinheiten t zu, welche Signale bei einem Empfänger zum Empfang von Signalimpulsen ohne Rückstellung auf Null (NRZ-code) die Bedeutung von aufeinanderfolgenden Reihen von drei A und drei B haben, wenn die Phase des den Demodulator steuernden Ortsoszillators richtig ist. Wenn die Phase dieses Ortsoszillators nicht richtig ist, haben die empfangenen Reihen von drei C oder drei D oder auch Reihen von drei C und Reihen von 3 D je eine genaue Bedeutung für die Korrektur der Phase z.B.: verfrühen um Jf/2, verzögern um "ff/2, Umkehrung der Bezugsphase .

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Die Prioritätseinstellung der Kodierung und der Übertragung, die Änderung der Kodierung einer bereits durchgeführten Abtastung am Ende der Kodierung und Übertragung, das Unterdrücken der Durchführung von Abtastungen am Ende von Übertragungen während der Übertragung eines Kodewortes mit 2 oder 3 Ziffern usw. werden durch die gemeinsamen Schaltungen der Fig. 1 und 2 durchgeführt.

Die logischen Beziehungen, welche 'diese zwei Schaltungsanordnungen erfüllen, sind wie folgt:

-1.1-: Ul₁. |> k i Ac_t I 4 s=i

j r* ^S = °

-2.1-: j^^L _t+T~ j< ND40 JZ£ öffnen von 31, schliessen von 32, -2,2-: \&L· y. I^ ND4O ^ schliessen von 31, öffnen von

3.1: -iuL, -, UL, __ ND4O^ S = 1 machen und Nullein-

ι t+<c £ L

stellung von D2, D3, Ok, D'6, D'7, D'8

^k'^u -l^ULt₊₃r - ^ULt _{+ 2}^I>^nd4o^^s =¹

5.1: S = 1 und ND15</^L_{t +} ^. )<ND4O und j -Δ L /^NDI5:

Nulleinstellung von D2, D3, D^, D'6, D'7, D'8. 6.1: S=O^ erregen von 132

6.2: S = 1 und Ausgänge 132 und 139 = 0-^ h2 = h1 6.3: S=O und Ausgänge 132 und 139 = 0^ h3 = h1 6.4: S = 1 und (Ausgang D2 oder D^f6 = 1) —^ erregen von 138.

6.5: S = 1 und (Ausgang Ok oder D¹S = 1) —-^erregen von 132.

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Die Beziehungen 1.1 und 1.2 entsprechen dem Vergleich der betreffenden Amplituden der Signale Δ L und & C zum Zeitpunkt t mittels des Differenzverstärkers 86, dessen Ausgang mit einem der drei Eingänge des Oder-Tors ^k verbunden ist.

Die Beziehungen 2.1 und 2.2 entsprechen der Durchführung der Abtastung für Kodierung am Ausgang des Differenzverstärkers 21, wenn das Kodewort maximal 2 Ziffern enthält, und am Ausgang des Differenzverstärkers 20, wenn das Helligkeitskodewort 3 Ziffern enthält (NR 00) . Infolgedessen werden auch zwei & L mit einem Gesamtwert von mehr als kO $, die unmittelbar nacheinander auftreten, durch eine einzige Übertragung des Repräsentationspegels von 6θ ^q ersetzt.

Die Beziehung 3·1 entspricht der Vorbereitung der Kodierung eines Repräsentationspegels von 6o ^, wobei ein Wort von 3 Ziffern benutzt werden soll. Ein Wort von 2 Ziffern, dessen Kodierung zum Zeitpunkt der Abtastung anfängt, wird durch ein Wort von 1 Ziffer ersetzt, das einer sehr geringen Änderung entspricht. Die Wirkung auf die Anordnung erfolgt durch den Differenzverstärker 41, wobei die Kodierung eines Wortes von 3 Ziffern ab der nächstfolgenden Abtastung möglich ist, wenn das am Abgriff 1k der Verzögerungsleitung 12 vorhandene Signal auf den Pegel des Abgriffs 15 gelangt, ist.

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Die Beziehung 4.1 entspricht dem Verbot der Durchführung einer Abtastung für Kodierung des Farbsignals in Anwesenheit einer grossen Helligkeitsänderung am Eingang 10 der Verzögerungsleitung 12. Die Durchführung dieses Verbots erfolgt durch das Erscheinen eines Signals "1" am Ausgang des Differenzverstärkers

Die Beziehung 5·1 ermöglicht, im Rahmen der Beziehung 1.1, mit maximaler Präzision eine Änderung zu übertragen, die einem Repräsentationspegel von 2h <$> entspricht, indem die Kodierung von 2 Ziffern eines Repräsentationspegels von 8 $ dirch die Kodierung mit 1 Ziffer eines Repräsentationspegels von 2 $ ersetzt wird. Dies erfolgt durch die Nulleinstellung der Ausgänge D2, D3, D4, D»6, D'7 und D'8 der Quantisierschaltung $2, wenn ein Signal "1" am Ausgang des Differenzverstärkers k"7 und des Verstärkers k5 auftritt und ein Signal "0" am Ausgang des Differenzverstärkers J*3 zur Verfügung steht; das Und-Tor 57 schickt ein Signal "1" auf den Eingang des Oder-Tors 55, dass die .bistabile Schaltung 61 erregt, wodurch die Klemme 63 auf Null gestellt wird mittels der Umkehrstufe 62.

Die Beziehung 61 drückt aus, dass in Anwesenheit einer Farbsignalabtastung, die ein Kodewort von 3 Ziffern erfordert, für die Kodierung und Übertragung, die Kodierabtastung mittels des Schnell schalters

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67 während der zwei nächsten Abtastzeitpunkte zur Information nicht stattfinden. Wenn die Klemme 1251 der das Signal S zugeführt wird, auf Null steht, wird die monostabile Schaltung 132 über die Umkehrstufe .127 und über das Tor 128 erregt, wodurch h.2 und h'2 zu den Zeitpunkten t + T* und t + "£ unterdrückt werden.

Die Beziehung 6.2 entspricht der Durchführung einer Helligkeitsabtastung für Kodierung und Übertragung durch den Schnellschalter 67, der durch das Taktsignal h2 gesteuert wird; wenn die monostabil en Schaltungen 132 und 139 im Ruhezustand sind und das Signal S = 1 an der Klemme 117 vorhanden ist, wird das Taktsignal h.1 durch das Und-Tor 11^ und das Tor 115 übertragen, wodurch das Signal h.2 unmittelbar und das Signal h^!2 durch die monostabile Schaltung 12G erzeugt werden.

Die Beziehung 6.3 entspricht der Durchführung einer Farbsignalabtastung für Kodierung und Übertragung mittels des Schnellschalters 87» der durch das Taktsignal h3 gesteuert wird: wenn d:>e monostabilen Schaltungen 132 und 139 im Ruhezustand sind und das Signal S=O an der Klemme II7 vorhanden ist, wird das Taktsignal h1 durch das Und-Tor 114 und das Tor II6 durchgelassen, wodurch das Signal h3 unmittelbar und das Signal h'3 über die nionostabile Schaltung: 123 erzeugt werden.

Die Beziehung 6.h entspricht der Begrenzung einer Kodiorabtastung zum Zeitpunkt t + "7** durch die

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- 3h -

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Übertragung eines Kodewortes von 2 Ziffern für die Helligkeit: wenn ein Signal "1" an einem der- Ausgänge D2 oder D'6 der Quantisierschaltung 52 vorhanden ist (im Falle eines Repräsentationspegels von 8 ^ und eines Wortes von 2 Ziffern) wird es einer der Klemmen I36 oder 137 (JG nachdem es sich um D2 oder D'6 handelt) und einem der Eingänge des Oder-Tors I38 zugeführt das es auf einen der Eingänge des Und-Tors 135 überträgt. Am zweiten Eingang des Und-Tors 135 ist bereits, das Signal S = 1 zur Verfügung, so dass die monostabile Schaltung 139 erregt ist und während einer Zeit gleich einen Impuls"1" auf den Eingang der Umkehrstufe 14O überträgt, die diesen Impuls in "0" umändert an einem der Eingänge des Und-Tors 114: die Signale h2 und h'2 werden somit während der nächsten Abtastzeit zum Zeitpunkt t + "X unterdrückt.

Die Beziehung 6.5 entspricht der Begrenzung einer Kodierabtastung zu den Zeitpunkten t + 'fund t +

2 L bei der Übertragung eines Helligkeitskodewortes von

3 Ziffern: wenn das Signal S = 1 an der Klemme 125 und ein Signal "1" an einer der Klemmen 129 und 130 vorhanden ist, wird die monostabile Schaltung I32 über das Und-Tor 126, das Oder-Tor 131 und das Oder-Tor 128 erregt.

Zum Durchführen der vorerwähnten Beziehungen werden die Schnellschalter ztir Informationsabtastung

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durch das Taktsignal h gesteuert, das in bezug auf h1, h2 und h3 etwas voreilt, so dass die Umschaltungen durchgeführt werden bevor die Kodierabtastung erfolgt. Die Verzögerungsleitung 113 und die Verzögerungen der Wirksamkeit der Und-Tore 115 und 116 ergeben die notwendigen Zeitverschiebungen.

Die in Fig. h angegebene Tabelle zeigt die Spannungsvorteilung an den Ausgängen, die mit der nicht dargestellten Kodierschaltung verbunden sind, der HeI ligkeits- und Farbquantisierschaltungen als Funktion des zu übertragenden Differenzsignals der Helligkeit oder der Farbe und des erforderlichen Repräsentationspegels.

Mittels der Signale "1" und "0" an diesen Ausgängen kann in einer Kodierschaltung die entspre-

r·

chende digitale Kodierung bequem erzielt werden.

Empfangsseitig braucht der Empfänger nicht wie senderseitig eine Interprätation oder eine Wahl durchzuführen? die Aufrechterhaltung und die Kontrolle des Synchronismus des Ortsoszillators, der den Demodulator steuert, erfolgen im Empfänger und im übrigen folgt der Empfänger genau den empfangenen Angaben, wodurch der Empfang sehr einfach ist, da die komplizierten Wirkungen senderseitig durchgeführt werden.

Ein Empfänger enthält somit ausser einem üblichen Hochfrequenzteil und einem Videoverstärker

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mit kurzer Ansteigzeit,

- einen Synchrondetektor,

- einen Hochfrequenzgenerator, synchronisiert und zusammenwirkend mit dem Synchrondetektor,

- einen Diskriminator von Übergängen von einer Ziffer auf die andere,

- einen Taktimpulsgenerator, der durch diesen Diskriminator synchronisiert wird,

- einen Reihon-Parallel-Transformator, der die Wörter mittels der übertragenen Symbole (Ziffern) wiederherstellt,

- eine Dekodiermatrize zum Unterscheiden der A L und ^

- zwei Integratoren zum Liefern der Signale L bzw. C,

- eine Vorrichtung zum Erkennen, während des Zeilenrücklaufs, ob die Phase des Ortsoszillators richtig

ist, welche Vorrichtung die Phase korrigiert mittels detektierter Wörter zum Zeitpunkt der Übertragung der Reihen AAA, BBB, AAA, BBB, usw. Die Phasenkorrektur kann z.B. durch Zufuhr kurzer Spannungsimpulse +Δυ oder ~Δ\3 an eine Varaktordiode im Kreis des Ortzoszillators, der den Synchrondetektor steuert.

Die anderen Elemente des Empfängers können übliche Teile sein. Die Helligkeits- und Farbintegratoren müssen jedoch am Ende jeder Zeile auf Null zurückgestellt werden und die Gleichstromkomponente muss zurückgewonnen werden. Die Kreise der im Empfänger ver-

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wendeten Integratoren müssen denen im Sender identisch sein, oder sie müssen jedenfalls die gleiche Zeitkonstante aufweisen. Die Nulleinstellung erfolgt selbsttätig während des Zeilenrücklaufs, wenn die Zeitkonstante der Integratoren nicht zu lang ist (der Grössenordnung von 3 bis 5 /usec z.B.). Wenn die Nullrückstellung senderseitig durch Schnellschalter erfolgt, muss im betreffende Empfänger die gleiche Anordnung benutzt werden.

Die verwendeten Repräsentationspegel (quantisierte übertragene Übergänge) und die Entscheidungspegel der in diesem Beispiel gewählten Quantisierschaltungen sind nur als Beispiel angegeben, ebenso wie der Kode und die Struktur der verwendeten Kodewörter.

Die Verwendung von Wörtern veränderlicher Länge ermöglicht zahlreiche Abarten der Kodierung und der Kriterien zum Wählen der Ubertragungsverhältnisse. Es können z.B. Wortlängen bis 4 and 5 Zeichen verwendet werden, wodurch eine grosse Anzahl von Kombinationen möglich ist.

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Claims (1)

1. ΓΡ11Ν 5035

   JTCX ί

   Patentansprüche:

   Vorrichtung zur Digitalkodierung insbesondere aber nicht ausschliesslich der Helligkeits- und Farbsignale eines Farbfernsehbildes zur Übertragung in einem Frequenzband massiger Breite in der Form einer schnellen Aufeinanderfolge kurzer Signale, die je eine bestimmte elementare Bedeutung haben und mittels Deltamodulation in Wörtern veränderlicher Länge gruppiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der gleichzeitigen Abtastungen für die Information und die Quantisierung den Momentanwert des zu übertragenden Helligkeitssignals und dessen Werte nach 1 bis η Zeit — schritten der Bemusterung, die Wahl der Bemusterung zum Quantisieren und Kodieren abhängig ist von den Werten der festgestellten Änderungen und von den zum Übertragen der entsprechenden Kodewörter erforderlichen Zeiten und dass eine Informationsübertragungspriorität entweder dem Helligkeitssignal oder dem Farbsignal erteilt wird, abhängig davon welches dieser Signale zum Zeitpunkt der Durchführung einer bestimmten Anzahl gleichzeitiger Abtastungen die grössten Änderungen aufweist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsabtastungen mit einer konstanten Wiederholungsfrequenz durchgeführt werden. 3· Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch

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   gekennzeichnet, dass die sehr geringen Änderungen des Helligkeitssignals in Form von Kodewörtern von einer Ziffer über-tragen werden, dass die geringen und mittleren Änderungen des Helligkeitssignals in Form von Kodewörtern von 2 Ziffern und dass die grossen Änderungen des Helligkeitssignals, ebenso wie die geringen, mittleren und grossen Änderungen des Farbsignals in Form von Kodewörtern von 3 Ziffern übertx^agen werden. h. Vorrichtung¹ nach Ansprüchen 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Ziffern durch vier verschiedene Symbole gebildet werden. 5· Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2, 3 und k dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung zum Quantisieren und Kodieren einer Änderung grosser Amplitude des Helligkeitssxgnals, ausgedrückt in einem Kodewort von 3 Ziffern, um eine Zeiteinheit in bezug auf die Abtastung einer geringen oder mittleren Änderung, ausgedrückt in einem Kodewort von 2 Ziffern verfrüht wird.

   6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsklemme des Helligkeitssignals mit einer Mehrfachverzögerungsschaltung verbunden ist, deren Verzögerungen nahezu gleich 1, 2, 3 .... η-mal den Zeitschritt der Informationsabtastung sind«
   7· Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekenn-

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   zeichnet, dass Schwellenwertvorrichtungen vorgesehen sind, die durch Differenzverstärker gebildet werden, von denen ein erster, als Bezugseingang wirkender Eingang mit einer Schaltung verbunden ist, die einer Quantisierschaltung der Helligkeitssignaländerungen den Entscheidungspegel der Quantisierung entsprechende Spannungen zuführt, und ein zweiter Eingang, der als Signaleingang wirksam ist, über eine Zweiweggleichrichtschaltung und über einen Schnellschalter für die Informationsabtastung mit dem Ausgang eines Differenzverstärkers verbunden ist, von dem mindestens ein Eingang mit einer Klemme der Mehrfachverzögerungsvorrichtung verbunden ist und dass die Vorrichtung weiter einen Differenzverstärker mit zwei Eingängen enthält, die durch Zweiweggleichrichtschaltungen den Ausgängen von Schnellschaltern für Abtastung der Information verbunden sind, von welchen Schaltern einer der Abtastschaltung des Ilelligkeitssignals und der andere der Abtastschaltung des Farbsignals zugehört, während der Ausgang mit einem der Eingänge eines Oder-Tors verbunden ist, dessen Ausgang an den Eingang einer bistabilen Schaltung angeschlossen ist, deren Ausgang mit Signalunterdrückungseingängen in einer zugeordneten Anordnung logischer Kreise verbunden ist,

   8. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Quantisierschaltung für das

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   Helligkeitssignal mit einem Eingang versehen ist, an dem die Erscheinung eines Signals "0" das Schliessen von Schnellschaltern zwischen Erde und den Ausgängen der Verbindungen der Quantiserschaltung mit der Kodiervorrichtung hervorruft, welche Kodiervorrichtung nicht die zum Kodieren aller positiven Änderungen gemeinsam verwendete Vorrichtung und nicht die zum Kodieren aller negativen Änderungen gemeinsam verwendete Vorrichtung ist.

   9. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 und 7 dadurch gekennzeichnet, dass die logischen Kreise, die die Wirkung der Vorrichtung kontrollieren und die Durchführung der Entscheidungen entsprechend den Beziehungen des Wirkungsprogrammes der Schaltung sicherstellen, zwei monostabile Schaltungen enthalten, deren Verbleibzeit im Arbeitszustand gleich nahezu einem Zeitschritt bzw. zwei Zeitschritten der Abtastung der Infoxraation ist, während die Ausgänge der Kreise mit Eingängen eines Und-Tors verbunden sind, das dem Steuerkreis der Schnellschaltor der Abtastung zum Quantisieren und Kodieren der Holligkeitssignal- und Farbsignaländerungen zugehört.

   10. Vorrichtung nach Ansprüchen 6 und 7 dadurch gekonnzeichnet, dass eine Schaltvorrichtung mit vier Ausgängen vorgesehen ist, die mit vier Eingängen einer Modulationsschaltung verbunden sind, und zwar abwech-

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   selnd mit vier Ruheeingängen und vier Arbeitseingängen, wobei die Ruheeingänge mit dem Ausgang einer Kodierschaltung verbunden sind, von der zwei Eingangskiemmen (Arbeitsklemmen) mit Rechteckspannungsquellen entgegengesetzter Phase verbunden sind, während die zwei anderen Arbeitseingänge geerdet sind.

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