DE2152877A1 - Bildfernsprechsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bild ferns prech sy·? tem, dag an der Senderseite Mittel zum Erzeugen und Auρsenden von Synchron- und Videosignalen und an der Emfängerneite eine Synchronisationsanordnung und Mittel zum Verarbeiten und Wiedergeben der Videosignale enthBlt.

Ein derartiges System ist aus "Bell Laboratories Record", Heft 47, Nr. 5 Mai-Juni, Seite 140, linke Spalte Unterschrift der zweiten Figur, bekannt. Dieses bekannte System, wobei die Synchronsowie die Videosignale in analoger Form übertragen werden, hat Vorsowie Nachteile. Der Vorteil lSsst sich wie folgt erlHutern. Beim Einführen von Bildfernaprechsystemen will man, vas die kurzen AbstSnde anbelangt, am liebsten bestehende Fernsprechverbindungen verwenden. Dies sind Fernsprechaderpaare, die ein Verbindungsnetz bilden, gegebenenfalls mit der Möglichkeit, Verbindungen zu wählen. Das Anbringen

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neuer Fernsprechadern wäre ja eine kostspielige Angelegenheit.

Die verfügbare Bandbreite der bestehenden Verbindungen beträgt etwa 1 MHz (siehe Seite 139 des genannten "Record", Tabelle in der rechten Spalte). Würde man das Videosignal in digitale Form umkodieren, so bedeutet dies ein· Bitgeschwindigkeit von 6,3 Mb/a, vas einer Bandbreite von gut 3 MHz entspricht. Bin digitalisiertes Videosignal läset sich daher nicht über bestehende Fernsprechverbindungen übertragen, es sei denn, dass man einen Verlust an Bildgüte in Kauf nimmt. Selbstverständlich ist letzteres unerwünscht.

Andererseits hat das Mitsenden der Synchronsignale in analoger Form aus übertragungstechniachen Gründen mehrere Nachteile und zwarj

1. Die Synchronsignale liegen im sogenannten Ultraschvarzgebiet des Spitze-zu-Spiteenwertes des Gesamtsignals und beanspruchen etwa 30$ dieses Spitze-zu-Spitzewertes und die Videosignale die restlichen 70$. Würde man die Synchronsignale digitalisieren, so bedeutet dies, dass der gesamte Spitze-zu-Spitzenwert auf IQffi. verringert wird. Denn digitalisierte Synchronimpulae können dann wShrerd der Horizontal-Rücklaufzeit in denjenigen Teil des Spitze-zu-Fpitzenwertes gelegt werden, der in der Horizontal-Hinlaufzeit für die (analogen) Videosignale benutzt wird. Dies ist dadurch möglich, dass bei einem derartigen System eine Zeittrennung an die Stelle einer Amplitudentrennung kommt. Dadurch, dass bei gleichbleibendem Informationsinhalt der Spitze-zu-Spitzenwert kleiner sein kann, werden die Anforderungen an die Aussteuerung der Endstufen der im System verwendeten Verstärker verringert.

2. Ein zweiter Nachteil eines völlig analogen Fystems ist, dass verhSltnismÄeeig grosse Amplituden für die Synchronimpulae

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erforderlioh sind (siehe die obengenannten 3O/o des gesamten Spitzezu-Spitzenwertes). Das bedeutet ein Nebensprechen der Synchronsignale auf andere Pernspreohadern des Ortsnetzes. Dadurch, dass die Synchronsignale digitalisiert werden, kann die Amplitude des Synchronsignals selbst wesentlich verringert werden, so dass ein Nebensprechen nicht oder kaum stattfindet·

Das Digitalisieren der Synchronsignale bringt jedoch Probleme mit sich und zwar in bezug auf die erforderliche von der Senderseite zu sendende Information und die Verwendung dieser Information zur Synchronisation an der EmpfSngerseite. Denn das Digitalisieren bringt die Einführung von Taktimpulsen, die kodiert verden müssen (beispielsweise Pulskodemodulation oder Deltamodulation), um Synchroninformation aussenden zu können, mit sich. Empfängerseitig muss dann statt der bei den vollständig analogen Systemen erforderlichen Horizontal- und Vertikal-Synchronisation nun auch taktinpulssynchronisation erreicht werden. Selbstverständlich ist es möglich, auf all diesen drei Frequenzen empfSngerseitig zu synchronisieren. Dabei ist es dann notwendig, sowohl Information in bezug auf die Taktimpuls-, die Horizontal- sowie die Vertikal-Frequenz zu übertragen.

Die Erfindung bezweckt nun, ein System zu schaffen, bei dem nur zwei dieser Frequenzen ausgesendet werden und bei dem es empfSngerseitig dennoch möglich ist, nicht auf drei, sondern auf zwei Frequenzen aus dem eintreffenden Signal zu synchronisieren.

Dazu weist das erfindungsgemSsse System das Kennzeichen auf, dass mindestens das Synchronsignal in digitaler Form urd das Videosignal in analoger Form erzeugt und übertragen werden und dass das System weiter senderseitig einen Muttertaktimpulsgenerator zur

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Erzeugung von Taktimpulsen mit einer derartigen Impulriwiederhol unprfrequenz, dass daraus empfangerseitig die Muttertakt frequenz her/?nleitet werden kann, und einen Kodevortgenerator zum Erzeugen raindeatens eines Teilbildkodewortea wShrend eines Teils der Vertikal-Rücklaufzeit enthält, wobei die Synchronanordnung empfSngerseitig zum Synchronisieren der Frequenz eines empfSngerseitig vorhandenen Taktimpulsgenerators eingerichtet ist, der eine Teilerptufe zum Teilen der vom letztgenannten Taktimpulsgenerator erzeugten Taktimpuls zu Horizontal-, und Vertikal- und gegebenenfalls anderen erforderlichen Frequenzen enthSlt, wobei weiter eine Synchronpriifenordnung an der Empfängerseite zum Prüfen des Auftrittsmomentes des vom Kodewortdetektor detektierten empfangenen Teilbildkodevortes mit einem der Teilerstufe entnommenen Signal vorhanden ist, und wobei mindentens ein Rückstellausgang der Prüfanordnung mit einem Ruckstelleingant der Teilerstufe zum Rückstellen dieser Teilerstufe verbunden ist, so dass eine Phasengleichheit zwischen dem detektierten Kodewort und dem Teilersignal erhalten werden kann.

Der Erfindung liegt nachfolgende Erkenntnis zugrunde. Dadurch, da.^s die Frequenz des Signals, das Information in bezug auf die Taktimpulpfrequenz enthalt, derart gewählt wird, daso daraus empfSngerpeitig ein Taktimpulasignal erhalten werden kann, das ein Vielfaches der doppelten Horizontal-Frequenz enth81t, kann man durch Teilung daraus die Signale mit den Horizontal-, Vertikal- und anderen erforderlichen Frequenzen erhalten. Da das TeilverhSltnis auf Grund der unterschiedlichen Frequenzen bekannt ist, können sie in der Teilerstufe fest eingestellt werden. Dadurch braucht dag ausgesendete Signal keine spezifische Horizontal-Synchroninformation au enthalten. Zvar ist an sich aus der britischen Patentschrift 1.089.551 die Vahl einer

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derartigen Taktimpulsfrequenz bekannt, nicht aber die Erkenntnis, dass durch Verwendung einer Teilerstufe keine Information in bezug auf die Horizontal-Prequenz übertragen zu werden braucht. Ausserdem ist das in der britischen Patentschrift beschriebene System ein völlig digitales System, so dass auoh wShrend der Hinlaufzeit Information in bezug auf die Taktimpulsfrequenz ausgesendet wird. Will man jedoch die Vorteile eines digital-analogen Systems voll ausnutzen (bessere Bildgüte bei gleichbleibender Bandbreite), so bietet das erfindungsgemlsse System die Möglichkeit dazu.

Bin zusätzlicher Vorteil des Systems ist der folgende. Es ist nun nicht notwendig, wShrend jeder Horizontal-Rücklaufseit Taktimpulsinformation zu übersenden. Es ist ausreichend, jede zweite oder jede dritte Horizontal-Rßcklaufzeit Taktimpulsinformation mit zu übersenden. Das Synchronisieren der Taktimpulsfrequenz kann dann dennoch stabil genug erfolgen, wenn nur die Zeitkonstante des Integrationsnetzwerkes in der Schleife der Taktimpulssynchronanordnung grose genug ist. Dadurch, dass man nicht verpflichtet ist, jede Horizontal-Rtfcklaufzeit Taktimpulsinformation zu übersenden, bleibt Zeit für andere Signale, vie Signalisierungs- oder Kontrollsignale übrig. So ist es beispielsweise notwendig, für Farbfernsehen vShrend der Horizontal-Rücklaufzeit ein Farbsynchronsignal zur Synchronisierung des Hilfsgeneratore, der empfSngerseitig den Farbhilfstrlger erzeugen kann, mit zu übersenden. Es ist dann beispielsweise möglich, jede zweite Horizontal-Rücklaufzeit Synchroninformation zur Synchronisierung des genannten Hilfsgenerators und vfthrend der übrigen Rücklaufzeiten Taktimpulsinformation für die Taktimpulssynchronisation zu übersenden. Eine andere Möglichkeit ist, die zvei letztgenannten Formen von Synchroninformation zu kombinieren.

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Daa System bietet den weiteren Vorteil, dass nun ausser den Synchronsignalen auch die Tonsignale in digitaler Form übersendet werden können. Ea ist dann sogar möglich, wie nachstehend noch erlfiutert wird, das vollständige Signal, Synchronisation, Ton, Signalisierung (in digitaler Form) und Video (in analoger Form) ü"ber ein einziges Aderpaar auszusenden· EmpfSngerseitig kann man ohne weiteres die digitalisierten Signale mit Hilfe der synchronisierten Taktimpulsfrequenz dekodieren·

P Ein AusfÖhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung

dargestellt und wird im folgenden nHher beschrieben. Es zeigen»

Fig. 1 den Aufbau in Blockform des Senders in einem Bildfernsprecher,

Fig. 2 den Aufbau des Empfingers in einem Bildfernsprecher,

Fig· 3 den Ablenksignalgenerator zum Erzeugen der unterschiedlichen impulsfSrmigen Signale fü*r den Sender sowie den EmpfSnger,

Fig. 4 den Bildaufbau, wie dieser for ein derartiges Bildfernsprechsystem verwendet wird,

fc Fig. 5 wie Fig. 4» nun aber mit darin angegebenen mehreren

impulsfSrmigen Signalen, die in diesem System verwendet werden,

Fig. 6 horizontal-frequente und stSndig vorhandene Ablenksignale,

Fig· 7 vertikal-frequente Ablenksignale.

Es sei bemerkt, dass bei der nachfolgenden Beschreibung der Sender und der EmpfSnger durcheinander behandelt werden und dass jeder Bildfernsprecher einen Sender- sowie einen EmpfBngerteil nach den Fig. 1 und 2 enthSlt. Normalerweise ist es so, dass der Sender im Bildfernspreoher des anrufenden Teilnehmers den Empfänger im Bildfernspreoher des angerufenen Teilnehmers und umgekehrt synchronisiert

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Um jedoch im Anfang und vShrend jeder Verbindung eine Einstellung der eigenen Kamera zu ermöglichen bzw. diese zu korrigieren, sind im Bildfernsprecher Schalter angeordnet, velche den Ablenksignalgenerator des eigenen Senders mit dem eigenen EmpfBngerteil verbinden können.Man kam dam die Kamera auf richtige Weise einstellen, so da?s man sicher iet, dass das Bild eine ausreichende Schärfe hat und die Kamera genau gerichtet ist.

Der Tonteil im Sender enthllt ein Mikrophon 1, einen Sprachschalter 2, einen Deltamodulator 3 und einen sogenannten *

Acht-Bit-Pufferspeicher 4. Der entsprechende Tonteil im Empfänger enthält ein UND-Tor 5, einen Acht-Bit-Pufferspeicher 6, einen Deltademodulator 7» einen Spraohschalter 8 und einen Lautsprecher 9·

Wie nachstehend noch erltutert vird muss der Tonteil des Senders mit dem des Empfängers zusammenarbeiten, was mit Hilfe des angewandten Synchronsysteme gewährleistet ist. Wie eingangs bereits erwähnt, müssen zur Synchronisation des Empfingers mittels des Senders und auch für andere Zwecke Taktimpulse und daraus hergeleitete Signale erzeugt werden. Dies erfolgt im Sender mittels des Mutter- g taktimpulsgeneratore 10 und des Ablenksignalgenerators 11. Zugleich ist senderseitig ein Teilbildkodewortgenerator 12 und eine Invertierstufe 13 vorhanden, die mittels noch näher zu erläuternder impulsförmiger Signale T und T, was bedeutet, dass letzteres Signal gegenüber dem ersteren logisch invertiert ist, dafür sorgt, dass während des einen Teilbildea das vom Kodewortgenerator 12 gelieferte Teilbildkodewort ohne weiteres durchgelassen und während des zweiten Teilcildes dieses Kodewort logisch invertiert durchgelassen wird.

Der zur Synchronisation erforderliche empfänger??eitige Teil, der mit dem oben beschriebenen nendereeitigen Teil zusammen-

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arbeitet, besteht aus den UND-Toren 14 und 15, dem ODER-Tor 16, einer Taktimpulssynchronanordnung 17 und einem Ablenksignalgenerator Veiter sind zur Synchronisation erforderlich ein Kodewortdetektor und eine sogenannte Synchron-Verifizierschaltung 20. Letztere ist als eine Art von Koinzidenzstufe zu betrachten, was aus der nachfolgenden Beschreibung klar werden wird.

Das beschriebene System ist ein Analog-Digitalsystera. Dae bedeutet, das Tonsignal, Synchronsignal und die Signalisierungssignale werden in digitaler Form in dem zu übertragenden Signal mitgegeben. In bezug aui die Erzeugung und Verarbeitung der Signalisierungsaignale ist in den Figuren nichts näheres angedeutet, weil diese weiter für die Erfindung nicht wesentlich sind. Dagegen werden die Videosignale in analoger Form mitübertragen. Letzteres ist deswegen gemacht worden, weil die Videosignale in analoger Form bereits eine ziemlich grosse Bandbreite erfordern. Vie eingangs bereits erwähnt, ist for das vorliegende System an eine höchste Videofrequenz von 1 MHz gedacht, da ein Signal mit einer derartigen Bandbreite über bestehende Fernsprechaderpaare übertragen werden kann, und zvar mit nur einigen einfachen zusätzlichen Vorkehrungen. Sollte man dagegen auch das Videosignal in digitaler Form übersenden vollen, so wird, bei gleichbleibendem Frequenzbereich von 1 MHz der Fernsprechadern, die Bandbreite des eigentlichen Videosignals zwangsläufig beschränkt werden müssen. Das bedeutet eine geringere Bildgute. Das System ist jedoch derart aufgebaut, dass gewünschtenfalls das in erster Instanz kombinierte Analog-Di^italsignal ohne weiteres in ein völlig digitales Signal umgewandelt verden kann« Dazu braucht man nur noch die Videoinformation umzukodieren, und zvar au? der analogen in die digitale Form, weil alle anderen Informationen ("or,

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Synchronisation und Signalisierung) bereits in digitaler Form vorhanden sind. Zwar ist dann die zur Uebertragung erforderliche Bandbreite grosser, a"ber dies ist dann in technischer Einsicht zur TJebertragung zwischen der einen und der anderen Fernsprechzentrale realisierbar, welche Uebertragung meistens mit Hilfe breitbandiger Systeme erfolgt. Das betreffende System ist daher ohne weiteres dazu geeignet, das erzeugte Signal des Senders aus dem Bildfernsprecher des anruferden Teilnehmers in analog-digitaler Form über bereits bestehende Verbindungen zur nächsten Zentrale zu übertragen, dieses Signal in dieser Zentrale gewünschtenfalls in ein vollständig digitales Signal umzuwandeln, dieses Signal über ein breitbandiges System zu übertragen, in der empfangenden Zentrale wieder in eine analog-digitale Form umzuwandeln, in welcher letzteren Form das Signal von der empfangenden Zentrale zum angerufenen Teilnehmer übertragen werden kann und umgekehrt.

Das Erzeugen des Videosignals erfolgt mit Eilfe der Kamera 21. Das von dieser Kamera gelieferte Signal 22 ist ein in der Amplitude sich Änderndes Signal, das eine Gleichspannungskomponente enthalt.

Damit sSmtliche erzeugten Signale an der Ausgang«klemme vereint verden, enthält der Sender weiter eine erste Addierrtufe 24_t in der ausschliesslich digitale Signale addiert v-erden, und eine zweite Addierstufe 25, die digitale und analoge Signale addiert. Das auf diese Weise vereinigte Signal vird in der Ausgangsstufe 26 verstärkt und gegenüber Erde elektrisch symmetrisch gemacht und danach der Ausgangsklemme 23 zugeführt, mit der das ausgehende Aderpaar dee Fern.sprechkabels verbunden ist.

En sei bemerkt, dans weder im Sender noch im Empfänger

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eine Erdleitung dargestellt ist, dass jedoch selbstverständlich pro Sender und pro EmpfHnger eine Erdleitung vorhanden ist.

Das Bildfernsprechsignal gelangt über das eintreTer.de Aderpaar zum angerufenen Teilnehmer, und zwar an der 3ingangskleme ?7, wird danach verstSrkt und in ein gegenüber Erde asymmetrischen Figral im Verstärker 28 umgewandelt, danach einer Klemmschaltung ?9 zutrefu'hrt, welche die während der TJebertragung verlorengegangene Gleichspannungskomponente des Signals wiederherstellt und von der das Signal unmittelbar über die Leitung 30 einem Schalter 31 zugefül rt wird. Von dort geht das Signal zu einem Videoverstärker 32, der das analoge Videosignal der Wiedergaberöhre 33 zuführt. Die Ablenksignale für die Wiedergaberöhre 33 werden in einer Ablenkschaltung 34 erzeugt. Selbstverständlich arbeitet der Wiedergabeteil empfängerseitig aus den Teilen 31» 32, 33 und 34 mit der Kamera 21 an der Senderseite zusammen. TJeber diese letzteren Teile findet daher eine Erzeugung und Verarbeitung des analogen Videosignals statt. Die empfängerseitigen digitalen Signale gehen zunfichst über den Begrenzer 35 und danach zum Synchron- und Tonteil, sowie zu dem nicht dargeptellten Signalisierungsteil.

Ea sei bemerkt, dass die Taktirapulssyncnronanordnjn,= selbst wieder aus einer Phasenvergleichsstufe 36, einen GlSttungsnetzverk 37, einer Reaktanzschaltung 38, einem Taktimpulsgenerator und einem Halbierer 39a besteht.

In Pig. 3 sind der Ablenksignalgenerator 11 aus dem

Sender und der Ablenksignalgenerator 18 aus dem Empfänger detailliert dargestellt.

Dabei besteht der Ablenkaignalgenerator 11 sowie der Ablenksignalgenerator 18 im wesentlichen aus zwei Teilen, und zwar

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einem für beide identischen Teil 40 und einem Block 41 fur den Sender sovie einem Block 42 fur den Empfänger. Dag bedeutet, das? der Ablenksignalgenerator 11 aus den Teilen 40 und 41, der Atlenksignalgenerator 18 aus den Teilen 40 und 42 besteht.

Der Teil 40 enthalt eine erste Teilerstufe 43, die das vom Taktimpulsgenerator 10 bzv. 39 eintreffende Taktimpulssignal durch 64 teilt, eine zveite Teilerstufe 44, die das von der·Teilerstufe 43 empfangene Signal halbiert, und eine dritte Teilerstufe 45» ^ie das von der Teilerstufe 43 empfangene Signal durch 3?5 teilt.

In Fig. 3 ist beim Block 40 noch angegeben, dass da? Taktimpulssignal eine Frequenz f, ent prechend 1,04 MHz hat, velches Signal am Ausgang Q verfügbar i-ird. Veiter ist beim Ausgang R die Frequenz j$ f^ angegeben, vas bedeutet, dass dort die Taktfreauer.z halbiert ist. Dieses Signal R ist das Signal, das letzten Endes in die Leitung geht, so dass empfängerseitig der Halbierer 39 notvendig ist, um das vom Generator 39 erzeugte Impulssignal mit einer Frequenz f, zu halbieren und es mit dem von der Senderseite empfangenen Signal R mit einer Frequenz £ f, vergleichen zu können. Zum Schluss ist bei einem Ausgang der Stufe 45 die Frequenz f_r, d.h. die Vertikal-Frequenz von 50 Hz angegeben.

Die unterschiedlichen AusgSnge der Teilerstufen 43» 44 und 45 führen zu einer logischen Schaltung 46, welche die unterschiedlichen Signale dieser Teilerstufen auf bekannte Weise zu den an den Ausgängen gewünschten Signalen kombiniert, die in Fig. 6 und 7 dargestellt sind. Diese an sich bekannte Technik vird nicht nSher beschrieben, nur sind bei den EingSngen der Stufe 41 die Buchstaben angegeben, die mit den Buchstaben der Ausgange der Stufe 40 übereinstimmen, mit denen dia unterschiedlichen EingSnge der Stufe 41 verbunden sind,,

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Auch bei den Ausgängen der Stufe 41 sind Buchstaben angegeben, deren Bedeutung aua der nachfolgenden Tabelle I hervorgeht.

Dasselbe gilt fiir die Stufe 4?, die mit der Stufe 40 im Empfangerteil gekoppelt igt.

- Tabelle I -

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TABELLE I

Ugnalart	Signalbe zeichnung	Impulsdauer, siehe auch Pig. 6 und '	Zveck
>rizontal- requenta Signale	A	12 Bit - <t-X	Taktimpulaaynchroniaation
- 8,125 KHz	B	8 Bit - ß ΐ	Tonübertragung
iriode - 123/uSek - 128'Bit	C	8 Bit	Klemmimpuls
	D	20 Bit - t	Videoaustastung - Hori7ontal-Rücklauf
	E	18 Bit	Kamera-Horizontal- Au ρtastung
rtikal- ■equente Signale	H	32 Bit - ti	Lage dea Kodewortes
, - 50 Hz	I	1 Bit	Prüfungaimpuls
	G	4 Bit	Lage der Signalisierung
	K	10,5 Zeilanzeit	Yid eo-Vertikalau8 tas tung» Vertikal-Rücklauf
	L	9,5 Zetlenzeit	Kamera-Vertikal- Auatastung
ändig verfügbare gnale	Q- 1,04 MHz	50$ der Periode	Taktimpulae
	R - 520 kHz	50$ der Periode	abwechselnde Einsen und Nullen

S- 65

kHz

T -	8,125	kHz
N-D	+ K
O - E	+ L
W-B,	,Q + S
V-H,	.Q
K.R(D+H+J)+A.	R

2596 der Periode 50$ der Periode

Abtaatfrequenz fQr Δ Modulator und Demodulator

Hilfssignal bei Erzeugung von Kodevo'rtern

rabinierte Signale

Gesant-Video-Austagtung Gasamt-Karaera-Austa8tung Taktsignal für Tonpuffer

Taktaignal für Kodevorttjenerstor

sSmtliche abvechselnda Einsen und Nullen, die rioh in einem Teilbild befinden, zur Taktiropulfisynchronisation.

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COPY

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Die in der Tabelle I verwendeten Buchstaben dienen zur Andeutung der unterschiedlichen Aus- und BingSnge sovie der an den Ausgängen auftretenden Signale. Für ein invertiertes Signal ist vie Qblioh, in den Figuren der betreffende Buchstabe mit einem Strich darüber versehen.

In Fig, 4 ist das Zeilenmuster dargeatellt, wie dies in der senderseitigen Aufnahmeröhre und in der empfängerseitigen Wiedergaberöhre abgetastet wird, und zwar unter der Annahme eines zeitlosen Rücklaufes. Aus Fig. 4 geht hervor, da?s das Gesamtbild aus 325 Zeilen aufgeteilt in zwei Teilbilder zu je 162,5 Zeilen besteht. Die Zeilen 1, 3, 5 bie einschliesslioh der ersten HSlfte der Zeile 325 bilden das ungerad-.zahlige Teilbild, vShrend die letzte Hilf te der Zeile 325 und die Zeilen 2, 4 bis einsohliesslich 324 das geradzahlige Teilbild bilden. Bekanntlich ist dies ein Zeilensprungverfahren von 2 zu 1, vie dies in der Fernsehtechnik üblich ist. Die Bildfrequenz betrlgt 25 Hz und daher betrSgt die Teilbildfrequenz f_r, vie angegeben, 50 Hz.

Auf diese Weise entsteht eine Horizontal-Frequenz von 8,125 kHz und

folglich eine Zeilendauer von etwa 123/us, vovon eine Zeit χ, etva gleich 20/us, fflr den Horizontal-Röoklauf verwendet vird. Die Taktimpulsfrequenz f_fe ist oben im Uebertragungaband von etva 1 MHz gewählt und zwar auf 128 χ 8,125 kHz - 1,04 MHz· Beim angewandten System werden vÄhrend der Horizontal-RGcklaufzeitfzwei Arten von Signalen ausgesendet. Wlhrend des Teils OiT 312/U?> vird nämlich das Signal R ausgesendet, aus dem empfüngerseitig in der Taktimpulssynchronanordnung 17 die Taktimpulsfrequenz f. auf einfache und zuverlustige Weise zurückgewonnen werden kann.

Wie im nachfolgenden noch efcliuterf wird, dient das wthrend der Zeit<*""£ ausgesendete Signal R zum Synchronisieren

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der Synchronanordnung 17» falls diese Schaltungsanordnung sich in einem Synohronzustand befindet. Das bedeutet, dass für einen derartigen Zustand das der Stufe 35 entnommene Signal über das Tor I4 geht, das durch das dem Ablenksignalgenerator 1Θ entnommene Signal A derart geeohaltet wird, dass es vShrend des TeilscCt der Horizontal-Rüoklaufzeit £ das dem Begrenzer 35 entnommene Signal durchläset. Zum Einlaufen der Synohronanordnung 17 und auch für den Fall, dass die Schaltungsanordnung 17 in einen Nioht-Synchronzustand geraten sollte, ist es beispielsweise möglich, das Signal R nicht nur während eines Teils <*· Έ der Horizontal -Rücklauf zeit ^auszusenden, sondern auch nooh wtthrend mindestens eines Teils der in einer Vertikal-Rücklaufzeit auftretenden Horizontal-Rttoklaufzeit T - f . Dies ist in Fig. 5 für die ungeradsahligen Teilbilder für die Zeilen L₅₁ c» L₅₁₇ und L₅₁₉ und für die geradzahligen Teilbilder für die Zeilen !»,..g, ^x-\a ^{und L}^P0 ^a&g^egeben Aus Fig. 5 geht weiter hervor, dass auf der Zeile I»*.·« während einer Zeit t₁ ein Kodewort CO₁ ausgesendet wird und während der Zeile L,_2Q ein zweites Kodewort CO₂* Diese Teilbildkodewörter werden eenderseitig vom Kodewortgenerator 12 auf an sich bekannte Weise erzeugt und liegen genau um eine Teilbildzeit auseinander.

Die Wirkungsweise der Synchronisation ist wie folgt. An erster Stelle wird das Einlaufproblem behandelt. Dieses Einlaufen ist dadurch moglioh, dass das impulsffirmige Signal R während einer ziemlich langen Zeit nach dem Anfang eines Vertikal-Rücklaufes gegeben wird, bevor das Kodewort auftritt, weil man zunächst der Sache sioher sein muss, dass die Synohronanordnung 17 auf die richtige Weise synchronisiert ist, so dass der Generator 59 Taktimpulee mit der richtigen Frequenz abgibt, bevor das Kodevort CO₁ bzw. CO- auftritt. Denn dieses Kodewort lässt sich schwieriger erkennen, je nachdem der

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Kodewortdetektor 19 von dem Ablenksignalgenerator 18 Taktimpuls angeboten bekommt, die in ihrer Frequenz mehr von dev Frequenz f, an der Senderseite abweichen. Ausserdem vird vom ersten Mal, vo ein Teilbildkodewort festgestellt vird, das Tor 15 geschlossen und das Tor 14 durch das Signal A getastet· Venn im Augenblick der ersten Detektion des Teilbildkodevortes der Generator 39 noch nicht genau synchronisiert ist, besteht die Gefahr, dass dieses Tasten durch das Signal A nicht richtig erfolgt und dass bei der nSchsten Vertikal-Röcklaufzeit der Prüfungspuls I des Ablenksignalgenerators 18 und die Detektion des nBchsten eintreffenden Teilbildkodevortea nicht zusamnier.-fallen und folglich keine Synchronisation erreicht ist. Nun ist das Signal vShrend der Vertikal-Hinlaufzeit ein analoges Videosignal, das keine einzige Information in bezug auf die Taktimpulpe enthalt. Ausserdem ist vShrend der Uebertragung die Gleichspannungskoinponente des kombinierten Signals verlorengegangen, vÄhrend diese Gleichspannungskomponente für den Detektor der KodewSrter unentbehrlich ist. Im synchronisierten Zustand wird die Gleiohspannungskomponente in der Klemmschaltung ?9 rait Hilfe von Taetimpulsen C, die "vom Ablenksignalgenerator 18 herrühren, wiederhergestellt» Solang· jedoch keine Synchronisation erhalten ist, werden die Taetimpulse C noch nicht in die richtigen Augenblicke fallen und kein· Korrekturviederherstellung der Gleichspannungskomponente vBhrend der Vertikal-Hinlaufzeit bewerkstelligen« veil sie dann mit dem Videosignal zusammenfallen können. Wenn jedoch die ersten Zeilen der Vertikal-Rücklaufzeit mit einem Signal gefüllt sind, das über die Zeilen mehr oder veniger konstant und vShrend jedes Teilbildes dag gleiche ist, kann die Klemmschaltung 29 in der Zeit, in der synchronisiert vird, darauf einlaufen. Daher vird das Signal R vShrend der genannten langen Zeit

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gegeben, die den KodewSrtem CO₁ und CO- -vorhergeht, und zwar erstens um der Klemmschaltung 29 die Möglichkeit zu geben, die Gleichspannungakomponente auf den richtigen Wert festzulegen, und zugleich um dafür zu sorgen, dass der Kodewortdetektor 19 auf die richtige Weise getantet vird. Ist der Taktimpulsgenerator 39 auf die richtige Weise synchronisiert, so können die Kodevörter CO₁ und C0_ durch den Kodevortdetektor 19 festgestellt werden und beim Auftreten des Kodewortes CO₁ am Ausgang 48 und beim Auftreten des Kodewortes CO« am Ausgang 49 vird ein Impuls auftreten. Wenn die den Ausgingen 48 und 49 entnommenen Impulse mit den Impulsen des Signals I, das vom Ablenksignalgenerator 18 herrührt, eine bestimmte minimale Anzahl von Malen zusammengefallen sind, so gibt die Synchronistationsprüfungssohaltung 20 am Ausgang SYMC vShrend mindestens einer Teilbildzeit einen Impuls ab, der nach den EingBngen des UND-Tores 5 und des Schalters 31 geht, so dass diese Tore das Tonsignal bzw. das Videosignal nach den betreffenden Teilen des Emp -fingers durchlassen werden. Damit wird erreicht, dass diese Teile nur ein Signal empfangen, wenn eine ausreichende Sicherheit besteht in bezug auf den synchronisierten Zustand·

Das vom Ausgang I herrührende Signal I wird jedoch nur mit den von den Ausgingen 48 und 49 herrührenden Signalen zusammenfallen, wenn die Teilerstufen 43» 44 und 43 *ue dem Block 40 des Empfängers das Taktimpulssignal mit den Stufen 43t 44 und 45 aus dem zugehSrenden Sender synchron teilen. Denn wie bereits ervShnt, muss auf zwei dem eintreffenden Signal entnommenen Frequenzen synchronisiert werden und zwar auf der Taktimpulsfrequenz durch die Anordnung 17 und auf die Vertikal-Frequenz mit Hilfe des Teilbildkodewortes nach der Teilung der Taktimpulsfrequenz· Da eine Teilung

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nicht ohne Phasenzweldeutigkeit stattfinden kann, muss geprüft werden, ob diese Teilerstufen auch wirklich die richtige Frequenz in der richtigen Phase abgeben. FSlIt daher der Impuls des Ausganges I nicht, mit den Impulsen an den Ausgängen 48 bzv. 49 zusammen, so werden von den Ausgingen 50 und 5? der Synchronprüfungsschaltung Impulse zu den Eingingen 53 und 54 des Blocks 40 an der Empfängerseite ausgehen, welche die Teilerstufen 43» 44 und 45 rückstellen, so dass fortan der Impuls des Ausgangs I mit den unterschiedlichen Impulsen der Ausginge 48 und 49 zusammenfallt und eine Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger erreicht ist. Solange die Synchronisationsprüfsohaltung entscheidet, dass keine Synchronisation zwischen den Sender und dem Empfinger hergestellt ist, wird ein Signal ACQTJI abgegeben, welches das Tor 15 atSndig geöffnet J-BIt. Sobald die Synchronisation erreicht ist, gibt die Synchronisationsprüfschaltung am Ausgang SIiVC ein Signal ab, das das logische invertierte Signal des Signals ACQUI ist und folglich das Tor 15 scbliesst und zugleich die Tore 5 und 31 Sffnet. Zugleich hat dann das Signal A des Ablenksignalgenerators 18 die richtige Phase, um das UND-Tor zu offnen, so dass das eintreffende Signal R ausschliesslich vlhrend des Teils «χ der Horizontal-RQcklaufzeit Γ über das UND-Tor 14 und das ODER-Tor 16 die Synchronanordnung 17 erreicht. Vie aus Fig. ? hervorgeht, ist der Ausgang der Begrenzerschaltung 35 unmittelbar mit dem Kodewortdetektor 19 verbunden, so dass wlhrend jeder Vertikal-Rücklaufzeit eines der KodewBrter CO₁ oder C0_? mit dem vom Ausgang I herrührenden Signal verglichen wird. Sobald daher ein Aus-Synchronzustand auftritt, gibt es nioht linger eine Phasengleichheit zwischen den unterschiedlichen Signalen an den Ausgingen 48 und 49 mit denen am Ausgang I und das Signal ACQUI wird wieder erscheinen, eo dass

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aufs neue nach einem Synchronzustand gesucht vird.

Weiter geht aua Fig. 2 hervor, dass die Syncfcronenordnung 17 ein GlSttungsnetzwerk 37 enthalt, das eine gute Schvungradvirkung gewährleistet. Dies lBsst sich durchaus verwenden, indem nicht, vie in Fig. 5 angegeben ist, wahrend jeder Horizontal-RCfckleufzeit Zt und zvar insbesondere wShrend des Teils oc T t d^fi8 Fie^al R mitiibersendet wird. Man kann "beispielsweise dieses Signal R jede zweite Horizontal-RUcklaufzeit aussenden und während der übrigen Horizontal-Rflcklaufzeiten andere Signale aussenden, die beispielsweise zur Synchronisation eines HilfstrSgergenerators zum 33r?eutjen einep HilfatrSgers dienen, falls dae Bildfernsprechsystem eir Farbbild öbertrSgt.

Zum Schluss sei bemerkt, dass man statt der Klemmschaltung 29» die u.a. dazu dient, wBhrend der Vertikal-Rücklaufzeit die Gleichspannungskomponente festzulegen, falls von Einlaufen oder von Synchronisiertwerden die Rede ist, auch ein Hochpäsifilter verwenden kann, das das Signal R derart unabhängig vom GleichBpannunfepegel des eintreffenden Signals ausfiltert, dass es der Sync^ronanordnung 17 angeboten werden kann. Hauptsache bleibt beim Einlaufproblem, dass das Signal R in der Vertikal-Ru*oklaufeeit vorhanden ist, üb einerseits den Gleichspannungspegel herzuleiten, und andererseits zum Synchronisieren der Anordnung 17· Ist einmal die richtige Synchronisation erreicht, so kann auch das Tonsignal freigegeben werden· Denn wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird wShrend des -Teils <xr der Horizontal-Röcklaufzeit τ das Tonsignal G öbertrmgen. Dieses Tonsignal ist senderseitig vie folgt entstanden· Dae dem Mfluwgjon 1 entnommene Signal wird im Sprachschalter 2 gegebenenfalls durchgelassen. Der Sprachschalter 2 ist mit einem Eingang 60 versehen,

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der über eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung mit dem Eingang 61 des Sprachschalters 8 in demselben Bildfernsprecher d.h. des eigenen Empfängers, verbunden ist» Verglichen ^-ird nun, ob die Stfirke des vom Lautsprecher 9 viedergegebenen Signals gröpper ist als die Starke des ßber dag Mikrophon 1 eintreffenden Tonsignal-, und abhfingig davon wird der Schalter ? geöffnet bzv. geschlossen. Denn dies ist bei lautsprechenden Pernsprechsystemen, vie das vorliegende System, notwendig, veil man keinen Hörer hat vie "bei normalen Fernsprechern, sondern ein gesondertes Mikrophon und einen gesonderten Lautsprecher, wodurch die Gefahr vor akustischer Rückkopplung vesentlioh zunimmt·

Das Signal wird vom Sprachschalter 2 dem Deltamodulator zugeführt, der mittels dee Signals S, das vom Ablenksignalgenerator herrührt, abgetastet wird. Am Ausgang der Stufe 3 entsteht daher ein deltamoduliertes Signal, das in der Zeit im Acht-Bit-Puffer=peicher 4 komprimiert wird, welcher Speicher mittels des Signals W ein- und ausgelesen vird. Daher ist es möglich, vShrend der nur kurzen Zeit /J ^T dennoch die ganze zu einer Zeilenzeit . gehörende Toninformation zu übertragen.

EmpfSngerseitig erfolgt das entgegengesetzte. Das empfangene Signal G wird im Acht-Bit-Pufferspeicher 6 in der Zeit expandiert, danach in dem Delta-Demodulator 7 demoduliert, und das Signal erreioht sohliesslich ober den Sprachschalter 8 den Lautsprecher 9· Auch hier sind daher die Signale ¥ und S zum zeitlichen Expandieren und Demodulieren notvendig. Sollte keine Synchronisation zwischen den Taktimpulsfrequenzen des Senders und des EnpfSngers vorliegen, so wurde auch das Expandieren sowie das Demodulieren nicht auf die richtige Weine zustande kommen körnen.

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Was den Sender anbelangt, müssen noch die nachfolgenden Bemerkungen gemacht werden. Der Eingang 62 der Kamera 21 dient zur Scharfeinstellung des Objektive dieser Kamera sowie zum Richten der Kamera. Dies iet notwendig, wie obenstehend bereits erwähnt wurde» um vom Anfang der Verbindung an sicher zu sein, dass die Kamera auf die richtige Weise eingestellt ist.

* Weiter gilt for den EmpfSngerteil noch folgendes. Der Videoverstärker 32 bekommt zvei Signale C und N von Ablenksignalgenerator 18 zugeführt. Das Signal N iat das Signal zur gesamten Videoaustastung, womit in der Stufe 52 gesorgt wird, dass vShrend der Horizontal-RÖ*cklaufzeit sowie der Vertikal-Rücklaufzeit der Wiedergaberöhre 33 keine Videoinformation zugeführt wird. Das Signal C ist ein Klemmimpuls, der mit einer im VeratSrker 32 vorhandenen Klemmschaltung dafür sorgen kann, dass der Gleichspannungspegel im Signal nötigenfalls aufs neue eingeführt wird. Die Ablenkschaltung 34 empfängt die Signale D und K, die, wie aus der Tabelle I hervorgeht, die logischen invertierten Horizontal-Rücklaufimpulse bzw. die logischen invertierten Vertikal-Röoklaufimpulse sind. Diese sorgen dafür, dass die Ablenkspulen der Wiedergaberöhre 53 über die Ablenkschaltung 34 von den richtigen Strömen durchlaufen werden. Auf diese Weise ist erreicht, dass die Ablenkung in der Wiedergaberöhre 33 mit der Ablenkung in der Kamera ?1 synchron lÄuft,

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Claims (1)

1. - 22 - PHN.5200.

   PATENTANSPRUBCHE ι

   /1y Bildfernsprechsyatem, das an der Senderseite Mittel zum Erzeugen und Aussenden von Synchron- und Videosignalen und an der EmpfBngerseite eine Synchronisationsanordnung und Mittel zum Verarbeiten und Wiedergeben der Videosignale enthält, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Synchronsignale in digitaler Form und die Videosignale in analoger Form erzeugt und übertragen werden, und dass das Syatem weiter sendereeitig einen Muttertaktimpulsgenerator zum Erzeugen, von Taktimpulsen mit einer derartigen Impulaviederholungafrequenz, dass daraus empfSngeraeitig die Muttertaktfrequenz hergeleitet werden kann, und einen Kodevortgenerator zum Erzeugen mindestens eines Teilbildkodewortes wBhrend eines Teils der Vertikal-RGcklaufzeit enthalt, wobei die Synchronanordnung empfSngerseitig zum Synchronisieren der Frequenz einen erapfSngerseitig vorhandenen Taktimpulsgenerators eingerichtet ist, der eine Teilerstufe zum Teilen der vom letztgenannten Taktimpulagenerator erzeugten Taktimpulse zu Horizontal- und Vertikal- und gegebenenfalla anderen erforderlichen Frequenzen, enthalt, wobei weiter eine Synchronprüfanordnung an der EmpfSngerseite zum Prüfen des Auftrittsaugenblicks des von einem Kodewortdetektor detektierten empfangenen Teilbildkodewortes mit einem der Teilerstufe entnommenen Signal vorhanden ist und wobei mindestens ein Rückstellausgang der Prüfanordnung mit einem RückstelleingeBg der Teilerstufe zum Rückstellen dieser Teilerstufe verbunden ist, so dass eine Phaaengleichheit zwischen dem detektierten Kodewort und dem Teilersignal erhalten verden kann. 2. Syatem nach Anapruoh !,dadurch gekennseichnet, daaa mindeatena Taktimpulsinformation, Kodewort, Signalisierungssignale und Tonsignale während der Horizontal- und/oder Vertikal-Rüoklaufzeiten

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   - 23 - PHN.5200.

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   in digitaler Form und die Videosignale wBhrend der Horizontal- und Vertikal-Hinlaufzeiten in analoger Form übertragen werden.

   3. System naoh einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass senderaeitig der Kodewortgenerator während der Vertikal-Rücklaufzeit eines ungeradzahligen Teilbildes ein Kodewort erzeugt und während der Vertikal-Rücklaufzeit des geradzahligen Teilbildes ein davon abweichendes, vorzugsweise logisch invertiertes Kodewort erzeugt, wobei der Kodewortdetektor empfSngerseitig zwei Ausgänge enthält, die mit zwei Eingängen der Prüfanordnung verbunden Bind, wobei der ein· Auagang einen Impuls abgibt, wenn daa Kodewort des ungeradzahligen Teilbildes, und der andere Ausgang einen Impuls abgibt, wenn das Kodewort des geradzahligen Teilbildes empfangen wird, und wobei die Synohronprüfanordnung zwei Ausgänge enthält, welohe die Teileratufe rüoksteilen, falls diese nicht in der richtigen Phase teilt.

   4. Syatem naoh einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass senderaeitig dem Kodewortgenerator eine Invertierstufe folgt, die während des ersten Teilbildea daa Kodewort ungeändert und während dea zweiten Teilbildea desselben Bildes das Kodewort logisoh invertiert weitergibt.

   5. System naoh einem der vorstehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, class senderseitig ein Tor zua Weiterleiten von Taktimpulsinformation bzw. von daraus durch Teilung erhaltenen hergeleiteten Impulsen vorhanden ist, welches Tor während wenigstens eines Teils einer η-ten Anzahl von Horizontal-Rücklaufzeiten freigegeben wird (n - £, 1/3 ).

   6. Sender zur Verwendung in einen Bildfernapreohayatem nach einem der Ansprüche 1 - 5 ·

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   - 24 - FHN.5200.

   7* Empffinger zur Verwendung in einem Bildfernsprechsystem naob einem der Ansprüche 1-5·

   8. Bildfernspreoher mit einem Sender und einem Empfänger naoh einem der Ansprüche 6 und 7*

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