DE2157277A1

DE2157277A1 - Uebertragungsanordnung fuer uebertragungen zwischen einer fernsehkamera und ihrer steuereinheit ueber ein einziges kabel

Info

Publication number: DE2157277A1
Application number: DE2157277A
Authority: DE
Inventors: Claude Claverie; Bernard De Thieulloy
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1971-11-08
Filing date: 1971-11-18
Publication date: 1973-05-17
Also published as: FR2159160A1; FR2159160B1; GB1353253A; JPS4856024A; NL7202356A; US3827074A

Description

Übertragungsanordnung für Übertragungen zwischen einer Fernsehkamera und ihrer Steuereinheit über ein einziges Kabel

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung elektrischer Energie und elektrischer Signale zwischen einer Fernsehkamera und ihrer Steuereinheit über ein einziges Kabel.

Bekanntlich muß die Steuereinheit zu der Kamera elektrische Energie, Synchronisiersignale sowie verschiedene Steuersignale und andere Hilfssignale übertragen, wobei alle diese Signale nachstehend als "schraa!bandige Signale" bezeichnet werden, im Gegensatz zu den Bildvideosignalen. Wenn die Kamera mit einem "Sucher" ausgestattet ist (d.h. mit einem kleinen Fernsehempfänger, mit welchem der Kameramann das Ergebnis seiner Aufnahme als Fernsehbild sehen kann), muß die Steuereinheit außerdem das entsprechende Fernsehsignal zu der Kamera liefern.

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Die Kamera muß zu der Steuereinheit das von ihr gebildete Videosignal (bzw. die Videosignale) und verschiedene schmalbandige Signale übertragen.

Es ist bereits früher vorgeschlagen worden, die elektrische Energie bei der Frequenz Null und die übrigen Signale in verschiedenen Frequenzmultiplex kanalen zu übertragen.

Insbesondere ist es im Fall einer Schwarz-Weiß-Fernsehanlage vorgeschlagen worden, das Videosignal der Kamera in seinem eigenen Frequenzband zu der Steuereinheit zu übertragen, eine Zeitmultiplexierung der zahlreichen von der Steuereinheit zur Kamera zu übertragenden schmalbandigen Signale durchzuführen und mit den so erhaltenen Zeitmultiplexsignalen einen Träger "zu modulieren, dem einer der Frequenzmultiplexkanäle zugeteilt wird, während für die Übertragung der übrigen Signale ein oder mehrere weitere Träger verwendet werden.

Der Kürze wegen sollen die folgenden Bezeichnungen verwendet werden:

- "V_orwärtsrichtung": Übertragungsrichtung von der Steuereinheit zur Kamera;

- "Rückwärtsriehfcung": Die entgegengesetzte Übertragungsrichtung;

- "Videosignal": Ein Bildsignal;

- " schmalbandige Signale" : Signale, deren Bandbreite

klein gegen diejenige eines Bildsignals ist;

- "Signal M": Das Signal, das als Ergebnis der Zeitmultiplexierung der in der Vorwärtsrichtung zu übertragenden schrca!bändigen Signale erhalten wird.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gute Übertragung der Signale in einem begrenzten Frequenzspektrum durch verschiedene Maßnahmen zu ermöglichen, wobei die hauptsächliche Maßnahme darin besteht, daß das Signal M in Form eines Signals mit der Gleichstromkomponente Null gebildet und in seinem eigenen Frequenzband übertragen wird.

Nach der Erfindung ist eine Übertragungsanordnung für Übertragungen zwischen einer Fernsehkamera und ihrer Steuereinheit über ein einziges Kabel, wobei in der Steuereinheit eine Anordnung zur Bildung eines Multiplexsignals als Ergebnis der Zeitmultiplexierung einer Anzahl von (in Bezug auf das Frequenzband eines Bildvideosignals) schmalbandigen Signalen und eine Frequenzmultiplexieranordnung enthalten sind, die ein Signalgemisch liefert, das die elektrische Energie bei der Frequenz Null und auf zwei getrennten Frequenzkanälen das Multiplex3ignal und ein Videosignal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Bildung des Multiplexsignals ein Signal liefert,, dessen Gleichstromkomponente Null ist, und daß das Multiplexsignal sein eigenes Frequenzband in dem Signalgemisch einnimmt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:

Fig.1 eine Art der .Besetzung des über ein einziges Kabel übertragbaren Frequenzspektruras nach der Erfindung,,

Fig.2 das Schema einer Ausführungsform der ZeitmultiplexieranOrdnung nach der Erfindung,

Fig.3 ein Diagramm des Verlaufs verschiedener Signale, die in der Schaltung von Fig.2 erscheinen,

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Pig.4 das Schema einer Ausführungsform einer Demultiplexieranordnung, äie mit der Multiplexieranordnung von Fig.2 zusammenwirkt, und

Pig.5 das allgemeine Schema einer Übertragungsanordnung nach der Erfindung.

Die Erfindung wird insbesondere für den Pail einer Farbfernsehkamera beschrieben.

Es wird angenommen, daß die folgenden Signale zu übertragen sind :

I) In der Vorwärtsrichtung:

a) Das Signal M, das durch die Zeitmultiplexierung von 45 schmalbandigeη Signalen erhalten wird, wobei die größten Bandbreiten zwei Niederfrequenzsignale mit einer Bandbreite von 2 kHz und ein Niederfrequenzsignal mit einer Bandbreite von 4 kHz, das Teilbildauslösesignal der Kamera und die Regelspannung de.3 Steueroszillators der Kamera betreffen, während die 40 übrigen Signale Frequenzbänder einnehmen, die schmäler als 200 Hz sind.

Frequenzband des Signals M: etwa 50 kHz bei 2 MHz.

b) Ein für den Kamerasucher bestimmtes Videosignal mit einer Bandbreite von 7 MHz bei -3db.

II) In der Rückwärtsrichtung:

a) Sin "Pseudo-Leuchtdichtesignal" genanntes Videosignal, das das Grünsignal und Teile des Blausignals und des Rotsignals enthält. Bandbreite 7 MHz bei - 3db.

b) Zwei Videosignale für Blau und Rot. Bandbreite jeweils 3 MHz bei - 3 db.

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c) Mehrere sch üb !band ige Signale.

Pig.1 zeigt die Frequenzbänder, die den zuvor erwähnten Signalen in dem Signal gemisch zugeordnet sind.

Das Blausignal, das Rotsignal und das Pseudo-Leuchtdichtesignal werden durch Amplitudenmodulation von Trägern mit der Frequenz 9» 22 bzw. 36 MHz übertragen.

Das für den Kamerasucher bestimmte Videosignal wird durch Amplitudenmodulation eines Trägers von 58 MHz übertragen.

Die schmalbandigen Signale in der Rückwärts richtung werden. wie später erläutert wird, mit Hilfe von Impulsen übertragen, die zu dem Rot-, Blau- und Pseudo-Leuchtdichte-Videosignal während der HorizontalaustastIntervalle hinzugefügt werden und daher kein zusätzliches Frequenzband benötigen.

Das Signal M mit der Gleichstromkomponente Null wird in seinem eigenen Frequenzband übertragen, das annähernd zwischen 50 kHz und 2MHz enthalten ist.

Es ist zu bemerken, daß man bei dieser Anordnung darauf verzichtet hat, ein Videosignal in seinem eigenen Frequenzband zu übertragen.

Die Erfahrung zeigt nämlich, daß man dann auf große Schwierigkeiten bei der Übertragung der Komponenten des Videosignals mit den niedrigsten Frequenzen (50 bis 60 Hz) stößt, und zwar wegen des Vorhandenseins der für die Zuführung und Abnahme der elektrischen Energie an den beiden Enden der Verbindung erforderlichen Sperrdros3eln. Man muß dann eine Vorverzerrung oder

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eine Korrektur dieser Komponenten vornehmen, was die allgemein bekannten Mangel mit sich bringt, insbesondere die Verstärkung von niederfrequenten Störungen.

Ferner besteht dann ein solches Verhältnis zwischen der größten und der kleinsten Frequenz des Videosignals, daß das Kabel für dieses Signal nicht mehr als aperiodisch angesehen werden kann, sobald die Kabellänge einige 10 Meter übersteigt, und es muß eine Korrektur für die Kabellänge vorgenommen werden.

Da das Signal M keine Komponenten unter 50 kHz aufweist, verschwindet der zuvor erwähnte erste Nachteil, wenn diesea] Signal der trägerlose Kanal zugeordnet wird. Der zweite Wachteil verschwindet ebenfalls, wenn man für die Bildung des Signals M Impulse verwendet, bei denen nicht die genaue Amplitude als Informationsträger dient, beispielsweise dauermodulierte Impulse mit zwei Polaritäten (Wert +N für die Dauer D/2, anschließend Wert -N für die Dauer D/2).

Andrerseits ist zu bemerken, daß der Träger für das Kamerasucher-Videosignal an das Ende des Spektrums verlegt worden ist; dies geschah aus den folgenden Gründen :

a) Da für die Übertragung ein Kabel veränderlicher Länge verwendet wird, ist ein Verstärker mit veränderlicher Verstärkung im Demodulator erforderlich. Die von diesem Verstärker verursachte Verschlechterung des Störabstands ist umso größer, je höher die HP-Verluste im Kabel sind. Es ist daher zweckmäßig, äieses"Betriebs-Videosignal" an das Ende des Spektrums zu legen.

b) Da der Träger für das Kamerasucher-Videosignal

in der Vorwärtsrichtung übertragen wird, während die drei anderen Träger in der Rückwärtsrichtung übertragen

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werden, werden die Probleme der Trennung der verschiedenen Kanäle durch die Lage dieses Trägers am Ende des Spektrums erleichtert.

Schließlich werden bei der Wahl der Trägerfrequenzen von 9, 22, 36 und 58 MHz; die klassischen Überlegungen hinsichtlich der Harmonischen angewendet, unter Berücksichtigung der Verwendung von Modulatoren, die keine geradzahligen Harmonischen liefern.

Es soll nun die Art der Bildung des Signals M beschrieben werden.

Es wird angenommen, daß die Norm mit 625 Zeilen und 50 Teilbildern angewendet wird.

Es wird eine Grundabtast frequenz P₀ = 6250 Hz angewendet, die im Hinblick auf ihre Verwendung für die Abtastung des Teilbildauslösesignals der Kamera und unter Berücksichtigung der durch den Zeilensprung vorgeschriebenen Erfordernisse als Vielfaches der Teilbildfrequenz Fy gewählt ist. Aus Gründen der technologischen Vereinfachung steht ferner die Frequenz F in einer einfachen Beziehung zu der Zeilenfrequenz Fj₁. Es gilt nämlich F_Q= 4 F_H/1O.

Die Frequenz F₀ wird ferner für die Abtastung der beiden NF-Signale von 2 kHz Bandbreite verwendet, für welche sie genügt, und für die Abtastung der Regelspannung des Steuer Oszillators der Kamera, die eine Bandbreite von wenigstens 750 Hg erfordert. Die Frequenz 2 F_Q wird für die Abtastung des NF-Signals von 4 kHz verwendet, und man begnügt sich mit F_Q/1O für die 40 Betriebssignale, deren Bandbreite 200 Hz nicht überschreitet, wodurch es möglich wird, die Multiplexfrequenz F auf den folgenden Wert zu verringern:

F_o(4.1₊ 2 + fg) = 1OF₀

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Eine entsprechende Ausführungsform der Anordnung zur Bildung des Signals M ist in Fjg.2 dargestellt.

Bei der Anordnung von Fig. 2 liefert ein Steueroszillator mit einem Phasen3teuereingang ein Rechtecksignal mit der Frequenz 2F■ = 20F_Q = 8 F_R.

Dieser Steueroszillator 1 speist eine Frequenzteiler kette 2, die an ihrem Ausgang 3 die Frequen Ausgang 4 die Frequenz F_w liefert.

die an ihrem Ausgang 3 die Frequenz F_ffl = 10 F_Q und an ihrem

Der Steueroszillator 1 ist der Zeilenfrequenz phasenstarr nachgeregelt. Dies geschieht mit Hilfe eines Phasenkoraparators 6, der an seinem Eingang 7 das von der Frequenzteilerkette 2 gelieferte Signal mit der Frequenz F^ empfängt, und an seinem Eingang 8 ein Phasenbezugssignal mit der Frequenz F_H, das von den Synchronisiersignalen stammt, die der Steuereinheit von außen, beispielsweise von einem Zentralpult zugeführt werden.

Das vom Ausgang 3 der Frequenzteiler kette 2 stammende Signal der Frequenz 10 F wird dem Eingang 11 eines Zählers 9 zugeführt, der ein "modulo 10"-Zähler ist.

Der Zähler 9 besitzt einen N ullstel leingang 10, der die von außen kommenden Teilbiläauslösesignale empfängt, die an den Eingang .12 der Anordnung angelegt werden. Der Zähler 9 besitzt 10 Ausgänge 20 bis 29, die seinen Zuständen O bis 9 entsprechen, und er liefert jeweils einen Impuls an dem Ausgang, der seinem Zustand entspricht, so daß jeder dieser Ausgänge also Impulse mit der Frequenz F abgibt.

Der Ausgang 29 des Zählers 9 ist mit dem Eingang 51 eines Zählers 49 verbunden, der dem Zähler 9 gleich ist, und dessen Nullstelleingang 50 Impulse mit der halben Teilbildfrequenz empfängt, d.h. mit der Bildfrequenz, die durch Frequenzteilung der Teilbildauslö3eimpulse durch den Faktor 2 in einem Frequenzteiler 5 erhalten wird. Der Zähler 49 besitzt 10 Ausgänge, die jeweils einem seiner Zustände O bis 9 zugeordnet sind.

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— Q —

Die an den Ausgängen 20, 21, 23 und 24 des Zählers 9 erscheinenden Impulse der Frequenz F_Q werden zur Abtastung des Phasenregelsignals des Kameraoszillators, des Teilbildauslösesignals bzw. der beiden NF-Signale von 2 kHz Bandbreite verwendet. Die an den Ausgängen 22 und 27 erscheinenden Impulse werden in einem Oder-Gatter 30 vereinigt, dessen Ausgang 13 die Impulse der Frequenz 2F für die Abtastung des NF-Signals von 4 kHz Bandbreite mit der Frequenz 2F liefert.

Eine Matrix 31 aus 40 Und-Gatterη besitzt zwei Gruppen von Eingängen. Die erste Gruppe enthält vier Eingänge, die an die Ausgänge 25, 26, 28 bzw. 29 des Zählers 9 angeschlossen sind, von denen jeder Impulse von 1/IL= 16 jus mit der Folgefrequenz F liefert. Die zweite Gruppe von Eingängen der Matrix 31 enthält 10 Eingänge, die jeweils an einen der 10 Ausgänge des Zählers 49 angeschlossen sind, die Impulse von 160 us mit der Folgefrequenz F /10 liefern. Die Matrix 31 enthält vier Zeilen und 10 Spalten von Und-Gattern, die von der einen bzw. der anderen Eingangsgruppe gespeist werden, und jedes dieser 40 Und-Gatter liefert durch Koinzidenz Impulse von 16 us mit der Folge frequenz F /10 und der Folgeperiode 1600 us an einem der 40 Ausgänge 43 der Matrix 31. Die auf diese Weise erhaltenen 40 Impulsfolgen werden für die Abtastung der 40 sehr sch ob !bändigeη Signale verwendet. .Die Abtastung jedes der 45 schmalbandigen

Signale erfolgt in klassischer Weise in 45 Abtastschaltungen, deren Ausgangssignale an einem einzigen Ausgang vereinigt werden. Die Gesamtheit dieser Abtastschaltungen ist durch den Block 33 dargestellt, der die Signale an seiner Eingangsgruppe 35 und die Abtastimpulse an seiner Eingangsgruppe 34 ' empfängt und die abgetasteten Signale sequentiell an seinem Ausgang 36 liefert. Dieser Ausgang ist mit dem ersten Eingang 37 eines Amplituden-Dauer-Umsetzers 38 verbunden, der an seinem zweiten Eingang 40 ein Hilfs-Dreiecksignal (mit linearen ansteigenden und abfallenden Flanken gleicher Dauer) der Frequenz F = .10 F empfängt, das durch Integration der vom Ausgang 3 der Frequenzteilerkette 2 ge-

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lieferten und auf die Gleichstromkomponente Full gebrachten Impulse der Frequenz P= 10 F_ in einem Integrator 39 erhalten wird. Die Impulse der Frequenz F_ffl sind bei a) und das Dreiecksignal bei b) in Fig.3 dargestellt.

Die Eingangssignale sind alle im Bereich von O bis 4 V enthalten.

Der Umsetzer 38 liefert ein Signal O, solange das seinem Eingang 40 zugeführte Signal den Wert des seinem Eingang zugeführten Signals übersteigt, und im entgegengesetzten Fall ein Signal 1. Er liefert also Impulse veränderlicher Dauer, die symmetrisch zu den Tälern des Dreiecksignals liegen. Derartige Impulse sind bei c) in Fig.3 dargestellt.

Die Amplitude und die Zentrierung des Dreiecksignals sind j

so bemessen, daß die Dauer der Ausgangsimpulse des Umsetzers ' 38 zwischen 2 und 14 tis enthalten bleibt, wobei die untere Grenze dazu bestimmt ist, zum Zweck der empfangsseitigen Synchronisierung ein symmetrisch zu jedem der Täler des Dreiecksignals liegendes Ausgangssignal zu gewährleisten, während die obere Grenze jedes Übersprechen verhindern soll.

Der Ausgang des Umsetzers 38 ist mit dem Eingang einer Umwandlungsschaltung 32 verbunden, die jeden Impuls der Dauer D durch einen positiven Impuls der Dauer D/2 ersetzt, auf den unmittelbar ein negativer Impuls der gleichen Dauer folgt, wie bei d(in Fig.3) dargestellt i3t. Ein Vergleich der Signale a) und c) von Fig.3 zeigt, daß der positive Teil eines Impulsesd) durch Koinzidenz des entsprechenden Impulses c) mit dem invertierten Signal a) und sein negativer Teil durch Koinzidenz mit dem Signal a) und nachfolgender Invertierung erhalten werden kann, worauf die beiden Teile dann in einer Addierschaltung vereinigt werden.

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Die Anordnung von Fig.2 enthält schließlich eine Schaltung zur Bildung von zwei Synchronisiersignalen S. und Sp» die in dem Empfänger verwendet werden. Das Signal S^ der Frequenz F wird in Form einer Verstärkung der Amplitude von Multipleximpulsen übertragen, die dem Phasenregelsignal entsprechen; die Schaltung 42 empfängt zu diesem Zweck die Signale vom Ausgang, 20 des Zählers 9. Das Synchronisiersignal Sp mit der Bildfrequenz wird dadurch gebildet, daß ein Signal S₁ mit der Bildfrequenz unterdrückt wird. Die Schaltung 42 empfängt zu diesem Zweck das Signal der Frequenz Fy/2 vom Frequenzteiler 5. Die Ausgangsimpulse der Schaltung 42 werden dem Hilfseingang der Umwandlungsschaltung 32 zugeführt, in der sie zu den entsprechenden Multipleximpulsen in der für die Vereinigung ihrer negativen und positiven Teile verwendeten Addierschaltung addiert werden.

Es ist zu "bemerken, daß der Zähler 9 Zyklen mit der Frequenz F beschreibt, die ein Vielfaches der Teilbildfrequenz ist. Seine Rückstellung auf Null mit der Teilbildfrequenz hat den Zweck, die Abtastung des Teilbildauslösesignals mit einer konstanten Verzögerung zu gewährleisten.

Die Rückstellung des Zählers 49 auf Null mit der Bildfrequenz macht es möglich, den verschiedenen von der Matrix 31 gelieferten Impulsen eine genau definierte Phase in Bezug auf einen Ursprung zu erteilen. Es ist zu diesem Zweck wichtig, daß die Frequenz dieser Rückstellung auf Null in einem ganzzahligen Verhältnis zu F_O/1O = 625 Hz steht. Dies wird mit einer Nullstellfrequenz

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von 25 Hz, also der Bildfrequenz Fy/2 erreicht.

Fig.4 zeigt die in der Kamera verwendete Anordnung zur Demultiplexierung des Signals M.

Biese Anordnung enthält (im Anschluß an ein dem Frequenzkanal des Signals M zugeordnetes Eingangsfilter) eine klassische Impulsregenerationsschaltung 70 und eine Schaltungsgruppe 71, die von der Impulsregenerationsschaltung 70 gespeist wird und drei Ausgänge 72, 73 > 74 hat. Sie liefert am Ausgang 72 Impulse mit der Frequenz F_m, deren Erzeugung durch die Vorderflanke η der Multipleximpulse des Signals M ausgelöst wird, am Ausgang 73 die Synchronisiersignale S. der Frequenz F , die durch Amplitudendiskrimination dieser Impulse erhalten werden, und die Signale S₂ mit der Teilbi Id frequenz, die durch Verwendung einer monostabilen Kippschaltung erhalten werden, welche die Impulse S₁ empfängt und solange in ihrem quasistabilen Zustand gehalten wird, wie diese Impulse regelmäßig mit der Frequenz F aufeinanderfolgen, die aber bei der für die Übertragung des Signals S₂ verwendeten Lücke in ihren stabilen Zustand zurückkehrt.

Die Demultiplexieranordnung enthält im Anschluß an die Schaltungsgruppe 71 eine A_nordnung, die in gleicher Weise wie die durch den Zähler 9, den Zähler 49 und das Oder-Gatter 30 der Steuereinheit gebildete Anordnung aufgebaut ist. Diese Anordnung ist in ihrer Gesamtheit in Fig.4 durch einen Schaltungsblock 100 dargestellt, dessen Eingänge 111 , 110, 150 den Eingängen 11, 10 bzw. 50 der Schaltung von Fig.2 entsprechen.

Der Eingang 111 empfängt anstelle der Impulse der Frequenz F = 1OF , die sendeseitig von der Frequenzteilerkette 2 zum Eingang 11 des Zählers 9 geliefert wurden, die vom

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Ausgang 72 der Schaltungsgruppe 71 abgegebenen Impulse. Der Eingang 110 empfängt anstelle der Impulse der Tßilbildfrequenz, die zum NuIIsteileingang 10 des Zählers 9 geliefert wurden, die Synchronisiersignale S^ der Frequenz F_Q, die vom Ausgang 73 der Schal tu ngsg:uppe 71 geliefert werden, wobei diese Impulse der Frequenz F_Q die erforderliche Synchronlage zwischen den Sende-und Empfangs schaltungen gewährleisten. Schließlich empfängt der Eingang anstelle der Impulse mit der Bildfrequenz, die dem Nullstelleingang 50 des Zählers 49 der Steuereinheit zugeführt wurden, die Signale S₂ mit der gleichen Frequenz.

Der Schaltungsblock 100 hat 45 Ausgänge, bestehend aus den 40 Ausgängen 143, die den 40 Ausgängen 43 der Matrix der Steuereinheit entsprechen, den Ausgängen 120, 121, und 124, die den A_usgängen 20, 21, 23 bzw. 24 desZählers der Steuereinheit entsprechen, und dem Ausgang 113, der dem Ausgang 13 des Oder-Gatters 30'der Steuereinheit entspricht. Nachdem die Synchronisation in der zuvor angegebenen Weise gewährleistet ist, erhält man an diesen 45 Ausgängen des Schaltungsblocks 100 45 Wählimpulsfolgen, von denen jede einem der multiplexierten Signale entspricht und durch Impulse gebildet ist, welche die gleiche Vorderflanke wie die Multipleximpulse haben, und deren Dauer 1/F stets größer als diejenige der Multipleximpulse ist. Diese Wählimpulse ermöglichen also die Auswahl der jedem Signal entsprechenden Multipleximpulse durch Koinzidenz.

Die Auswahl, die Demadulation und die Regaieration können anschließend in klassischer Weise in einer Schaltungsanordnung erfolgen, die in ihrer Gesamtheit durch den Schaltungsblock 75 dargestellt ist, der einerseits die Multipleximpulse von der Impulsregenerationsschaltung 70 und andrerseits die 45 Wählimpulsfolgen empfängt, während die flemodulierten Signale jeweils an einem der 45 Ausgänge des Schaltungsblocks 75 geliefert werden. ' ,

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Hinsichtlich der Demodulation des Signale d) von Fig.3 kann man entweder nur die Impulse einer einzigen Polarität verwenden oder noch besser eine Zweiwegdemodulation durchführen.

Fig.5 zeigt die Gesamtheit der Übertragungs-und Empfangsschaltungen in der Kamera und in der Steuereinheit, sowie die Anordnung zum Hinzufügen der sch ob !band igeη Signale zu den drei in der Kamera gebildeten Videosignalen während der Dauer der provisorischen Austastintervalle die ^ttxiorizontal-Pseudoaustastintervalle" (geringfügig beschnittene Horizontalaustastintervalle) genannt werden. Dieses Hinzufügen geschieht in der folgenden Weise:

- Das Phasenbezugssignal· der Kamera ^-wird durch .einen Impuls übertragen, der zu dem Pseudoleuchtdichtesignal während der Horizontalaustastschulter hinzugefügt wird. Dieser breitbandige Kanal ist vorzuziehen, denn er ermöglicht es, eine ausreichend steile Vorderflanke für diesen Bezugairapuls zu erhalten. Dieses Hinzufügen erfolgt in der Addierschaltung 84 von Pig.5, die an ihrem Eingang 82 das Pseudoleuchtdichtesignal und an ihrem Eingang 83 das Phasenbezugssignal empfängt.

- Das Wechselsprechsignal wird durch amplitudenmodulierte Impulse übertragen, wobei jeweils ein solcher Impuls im Verlauf jeder Horizontalaustastschulter zu dem Blau-Videosignal hinzugefügt wird. Zu diesem Zweck empfängt ein Impuls modulator 85 an seinem Eingang 86 das Wechselsprechsignal und an seinem Eingang 87 zeilenfrequente Impulse der richtigen Phase, die nachstehend Impulse I genannt werden. Die so erhaltenen modulierten Impulse werden einem Eingang einer Addierschaltung 88 zugeführt, die an ihrem zweiten Eingang 89 das Wechselsprechsignal empfängt.

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Zwei schmalbandige Signale, nämlich ein sich auf den Videosucher beziehendes Fernsteuerungssignal, das durch das eine oder das andere von acht sich gegenseitig ausschließenden Befehlen gebildet sein kann, und das Kana!rufsignal, werden in dem BIau-Yideokanal übertragen.

Das Fernsteuerungssignal ist durch eine dreistellige Binärzahl dargestellt, die jeweils einen der acht möglichen Befehle ausdrücken kann. Eine Ziffer 1 ist durch fünf Impulse dargestellt, die in den Pseudo-Austastintervallen von fünf aufeinanderfolgenden Teilbildzeilen liegen, und eine Ziffer O durch das Fehlen dieser Impulse. Eine vierte Ziffer ist in gleicher Weise für den Kanalruf dargestellt. Die von jeder der vier Ziffern(erste, zweite und dritte Ziffer des Sucher-Fernsteuersignals, Kanalrufziffer) betroffenen Zeilen werden in der Kamera durch Impulse bestimmt, die als Impulse J bezeichnet werden und eine Dauer von etwa 320 ns haben, also das fünffache der Zeilenperiode, die 64 jus beträgt. Diese Impulse werden durch Addition von zwei Impulsen von etwa 160 us erhalten, die von zwei vorbestimmten aufeinanderfolgenden Ausgängen des dem Zähler von F^g. 2 entsprechenden Zählers in dem Schaltungsblock von Fig.4 geliefert werden. Man verwendet natürlich vier vollkommen verschiedene Ausgangs paare für die Bildung der Impulse J, die sich auf die vier "Ziffern" beziehen. Für die entsprechende Demultiplexierung verwendet man in der Steuereinheit Impulse J¹ von 320 us, die in genau der gleichen Weise mit Hilfe von Ausgangsimpulsen des Zählers 49 gebildet werden, wobei die verwendeten Ausgangspaare natürlich die gleichen sind, wie sie bei dem der Kamera entsprechenden Zähler verwendet werden.

Unter diesen Voraussetzungen empfängt in der Anordnung von Fig.5 eine Schaltung 90 die vier zu übertragenden Ziffern an ihren Ausgängen 92, die entsprechenden Impulse J

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an ihren Eingängen 91 und die zuvor erwähnten zeilenfrequenten Impulse I an ihrem Eingang 94. Für jede z.u. übertragende Ziffer des Wertes 1 werden fünf Impulee I durch Koinzidenz mit dem dieser Ziffer entsprechenden Impuls J entnommen.

Die Ausgangsimpulse der Schaltung 90 werden dem ersten Eingang einer Addierschaltung 96 zugeführt, deren zweiter Eingang 93 das Blau,-Videosignal empfängt.

Die Ausgänge der Addierschaltungen 84, 88 und 96 sind mit den Modulati ons eingängen von drei Ämplitudenmodulatoren 98, 99 bzw. 97 verbunden.

Die Kameraschaltungen enthalten ferner eine Demodulationsschaltung 53 mit einem Videodemodulator, dem ein Verstärker mit veränderlicher Verstärkung vorgeschaltet ist, für die Demodulation des Sucher-Videosignals, und die Dernultiplexieranordnung von Pig.4, die hier in ihrer Gesamtheit durch den Block 52 dargestellt ist. Die Ausgänge der drei Amplitudenmodulatoren und die Eingänge der Schaltungen 52 und 53 sind an eine Anordnung 54 von Sende-und Empfangs filtern angeschlossen.

Diese leiteranordnung liefert zu dem einzigenKabel 60 die Ausgangssignale der Amplitudenmodulatoren 97, 98 und 99, und sie speist die Schaltungen 53 und 52.

Am anderen Ende der Verbindung , in der Steuereinheit, befänden sich die Demodulationsschaltungen 55, 56 und 57_S die jeweils einen Demodulator enthalten, dem ein Verstärker mit veränderlicher Verstärkung vorgeschaltet ist; diese Demodulationsschaltungen sind der Demodulation des Pseudo-Leuchtdichte-Videosignals , des Rot-Videosignals bzw.

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des Blau-Videosignals zugeordnet, und werden von den Ausgängen einer Anordnung 58 von Sende- und Empfangs filtern gespeist, die das Signalgemisch vom Kabel 60 empfängt.

Die Schaltungen der Steuereinheit enthalten ferner einen Modulator 61, der das Sucher-Videosignal an seinem Eingang empfängt, und die Multiplexierschaltung von Fig.2, die in ihrer Gesamtheit durch den Block 63 dargestellt ist.

Die Ausgänge der Schaltungen 61 und 65 sind mit zwei Eingängen der leiteranordnung 58 verbunden.

Die Verstärkung der Verstärker mit veränderlicher Verstärkung in den Demodulationsschaltungen 53, 55» 56 und 57 wird durch einen zusätzlichen Bezugsimpuls gesteuert, der in den Horizontalaustastschultern der entsprechenden Videosignale hinzugefügt wird und ein entgegengesetztes Vorzeichen wie die Bildsignale und die anderen Impulse hat.

Die Aus gangsSignaIe der Demodulationsschaltungen 55_} 56 und 57 werden einerseits unverändert an Heren Ausgängen 45, 46 bzw. 47 für die Einfügung der endgültigen Austastsignale abgegeben und andrerseits zu jeweils einer von drei Torschaltungen.48, 64 und 66 geliefert, die an ihren zweiten Eingängen durch Signale entsperrt werden, welche sich über die Horizontal-Pseudoaustastintervalle erstrecken.

Die Torechaltung 48 liefert das Phasenbezugs signal.

Die Ausgangsimpulse der Torschaltung 64 werden einem Demodulator 69 zugeführt, dor das Wechselsprechsignal liefert.

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Die Ausgangs impulse der Torschaltung 66 werden einer Wähl- und Demodulationsschaltung 59 zugeführt, die an ihren Eingängen 77 die Signale J¹ empfängt, die den vier Ziffern entsprechen, und die an drei Ausgängen die drei Ziffern für die Sucherfernsteuerung und an einem vierten Ausgang 19 die Kanal rufziffer liefert.

Die drei ersten Ausgänge sind mit den Eingängen eines Decodierers 18 verbunden, dessen acht Ausgänge die acht möglichen Fernsteuerungsbefehle des Suchers liefern.

Es ist zu bemerken, daß die Impulse J und. J¹ wegen der Hin- und Rücklaufzeiten in dem Kabel nicht immer in Phase sind, so daß es vorkommen kann, daß einer der fünf Impulse in einer Gruppe bei der Demultiplexierung fehlt and sich in der benachbarten-Gruppe wiederfindet. Damit jeder Fehler vermieden wird, der sich aus diesem Mangel ergibt, erfolgt dieFeststellung des Viertes einer Gruppe in der V/ähl- und Demodulsbionsschaltung 59 durch Integration oder durch Zählung, wobei das Vorhandensein von drei Impulsen notwendig ist, damit einer Gruppe der Wert 1 zugeteilt wird.

Es ist zu bemerken, daß die beschriebene Anordnung Änderungen erfahren kann, die dem Fachmann geläufig sind.

So kann man beispielsweise zur Bildung des Signals M in folgender V/eise vorgehen : Es werden zunächst die Abtastwerte in die Form von B^närsignale η mit einem Codiersystem umgesetzt, das eine konstante Gleichstrom*· komponente (unabhängig von der Information) entstehen läßt, worauf diese Gleichstromkomponente beseitigt wird.

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Hinsichtlich der verschiedenen für die Bildung des Signals M verwendeten Abtastfrequenzen ist zu bemerken, daß die Verwendung von getrennten Abtastfrequenzen in Abhängigkeit von der Bandbreite der zu übertragenden Signale die Verringerung der Multiplexfrequens ermöglicht.

Yfenn N.. Signale mit der Frequenz pF abgetastet werden, N₂ Signale mit der Grundfrequenz f und N, Signale mit der Frequenz F_o/q, wobei ρ und q ganze Zahlen sind, die größer als 1 sind, wird die Multiplexfrequenz

worin IT¹., gleich HV/q ist, wenn N^/q eine ganze Zahl ist, oder im entgegengesetzten Fall gleich der nächstgrößeren ganzen Zahl.

Pat ent a ns pr ü c he

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Claims

P a te η t a η s ρ r ü ehe

/i.'Übertragun'gsanordnung für Übertragungen zwischen einer Fernsehkamera und ihrer Steuereinheit über ein einziges Kabel, wobei in der Steuereinheit eine Anordnung zur Bildung eines Multiplexsignals als Ergebnis der Zeitmultiplexierung einer Anzahl von (in Bezug auf das Frequenzband eines Bild Videosigna Is) schmalbandigen Signalen und eine Frequeozmultiplexieranordnung enthalten sind, die ein Signalgemisch liefert, das die elektrische Energie bei der Frequenz Null und auf zwei getrennten Frequenzkanälen das Multiplexsignal und ein Videosignal enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Bildung des Multiplexsignals ein Signal liefert, dessen Gleichstromkomponente Null ist , und daß das Multiplexsignal sein eigenes Frequenzband in dem Signalgemisch einnimmt.
2. Übertragungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Farbfernsehkamera mit drei in der Farbfernsehkamera enthaltenen Modulatoren für die trägerfrequente Übertragung der drei von der Farbfernsehkamera gebildeten Videosignale die Kameraschaltungen Einrichtungen enthalten, die zu den drei Videosignalen während der Pseudo-Austastintervalle Impulse hinzufügen,die Signale mit geringerer Bandbreite ausdrücken..
3. Übertragungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Multiplexsignal durch dauermodulierte Impulse gebildet ist, wobei auf jeden Impuls einer gegebenen Polarität der Dauer D/2 ein Impuls der anderen Polarität von gleicher Dauer folgt.

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4. Übertragungsanoranung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Bildung des Multiplexsignals aus N schmalbandigen Signalen die Schaltung zur Bildung deD Multiplex3ignals einen Generator enthält, der eine Grundabtastfrequenz F erzeugt, die ein Vielfaches der Teilbildfrequenz ist, und daß einige der N schmalbandigen Signale mit der Frequenz 3? und andere mit einer Frequenz F_Q/q abgetastet werden, wobei q eine ganze Zahl ist, die größer als 1 ist.
5. Übertragungen Ordnung nach A_nspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß N^ Signale mit der Frequenz p' F_a abgetastet werden, Np Signale mit der Frequenz F und N₇ Signale mit der Frequenz F /q , wobei N^, N₂, N, positive ganze Zahlen sind, deren Summe gleich N ist, während ρ und q positive ganze Zahlen sind, die größer als 1 sind, und daß die Multiplexfrequenz den Wert F₀(N^p + N₂ + N¹ ^) hat, wobei N¹, gleich N,/q ist, wenn N~/q eine ganze Zahl ist, oder gleich der unmittelbar über N^/q liegenden ganzen Zahl, wenn N^/q keine ganze Zahl ist.
6. Übertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Farbfernsehkamera das von der Steuereinheit abgegebene Signalgemisch ferner einen Träger enthält, der mit dem Sucher-Videosignal moduliert ist, das für den Kamerasucher bestimmt ist, daß der entsprechende modulierte !Träger das obere Ende des über das einzige Kabel übertragenen Spektrums einnimmt, und daß die drei Träger, die mit den von der Kamera gebildeten Videosignalen moduliert sind, Frequenzkanäle einnehmen, die zwischen dem von dem Multiplexaignal eingenommenen Kanal und dem von dem rait dem Sucher-Videosignal'tfpdulierten Träger eingenommenen Kanal liegen.

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7. Fernsehaufnahtneeinrichtung rait einer Kamera uns! ihrer Steilsreinheit, gekennzeichnet durch eine Übertragungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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