DE2311230A1 - Fernsehsystem - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DiPl.-Phvs. DR. MANITZ D!^ei. -CHEM. DR. DEUFEL

DlPL-ING. FINSTKRWALD DIPL.-MG. GRAMKOW

PATENTANWÄLTE

E 1107

»73

Elliott Brothers (London) Limited Century Works, Lewisham, LondonS.E.13 Großbritannien

Fernsehsystem

Die Erfindung betrifft Fernsehsysteme.

Es läßt sich oft feststellen, daß die Qualität einer wiedergegebenen Fernsehszene hinter derjenigen zurückbleibt, die unter Berücksichtigung -der systembedingten Möglichkeiten zu erwarten gewesen war. Dies wurde in den Fällen beobachtet, bei welchen der Fernblck einer Aussenszene durch Dunst beeinträchtigt ist oder, wenn Bereiche einer Szene, beispielsweise infolge Reflexion, verhältnismässig hell sind.

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Hauptaufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Fernsehsystems, bei welchem die Gefahr, daß eine schlechtere Wiedergabe unter Bedingungen der vorerwähnten Art erhalten wird, verringert ist.

Im wesentlichen ist die Erfindung auf ein Fernsehsystem mit einer Einrichtung gerichtet, durch welche das Videosignal behandelt werden kann, um die Wirkungen von ModulationsSignalen von verhältnismässig niedriger Frequenz, die diesem infolge von Dunst oder relativ hellen Bereichen in der betrachteten Szene überlagert werden, verringert werden.

Es wurde festgestellt, daß durch die Behandlung des Videosignals zur Herabsetzung der Wirkungen von überlagerten Signalen von relativ niedriger Frequenz nicht nur eine Verbesserung in der Qualität einer wiedergegebenen Szene unter Sichtbedingungen herbeigeführt werden kann, bei denen Dunst besteht oder Bereiche der Szene verhältnismässig hell sind, sondern auch die Qualität der wiedergegebenen Szene weniger durch mechanischen Stoß oder mechanische Schwingungen der aufnehmenden Fernsehkamera beeinträchtigt werden kann.

Die Frequenzen der überlagerten Signale, die herabgesetzt werden, können in der Grössenordnung von mehreren 10 Hz sein, jedoch können in manchenFällen Signale von Frequenzen von der Grössenordnung von mehreren 100 Hz reduziert werden. Jedoch ist natürlich, je höher die obere Grenze des reduzierten Signalfrequenzbereiches ist, desto grosser die Gefahr, daß gewisse Bildeinzelheiten verloren gehen, obwohl die grosse Mehrheit der nutzbaren Bildinformation von sehr viel höherer Frequenz als die Frequenz der Signale ist, durch deren Herabsetzung, wie

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sich ergeben hat, die beschriebenen Wirkungen verringert werden können.

Das einfache Hilfsmittel _t daß die empfangenen Videosignale durch ein Filter geleitet werden, das die Aufgabe hat, nur die Hochfrequenzkomponenten hindurchzulassen, ist im allgemeinen nicht zufriedenstellend, da in einem Fernsehsystem das Videosignal mit einem konstanten Gleichspannungsbezugspegel in Beziehung gebracht werden muß.

Ein Merkmal des erfindungsgemässen Fernsehsystems besteht darin, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche aus den empfangenen Videosignalen die erwähnten überlagerten Niederfrequenz-Modulationssignale extrahiert werden können, sowie eine Einrichtung, durch welche nachfolgend die extrahierten Signale mit den erwähnten empfangenen Videosignale rekombiniert werden können, um aus diesen die erwähnten Niederfrequenz-Modulationssignale zu anullieren.

Vorzugsweise wird für die Einrichtung zum Extrahieren aus den empfangenen Videosignalen die diesen überlagerten Niederfrequenz-Modulationssignale ein Tiefpaßfilter verwendet. V orzugsweise werden ferner die extrahierten Niederfrequenz-Modulationssignale vor der Rekombination mit den erwähnten empfangenen Videosignalen invertiert, so daß eine einfache additive Rekombination verwendet werden kann, die zu einer algebraischen Anullierung der Niederfrequenz-Modulationssignale führt.

Vorzugsweise ist auch eine Einrichtung vorgesehen, durch welche der Pegel des rekombinierten Signals auf einem gewünschten Gleichstrompegel gehalten wird.

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Bei den herkömmlichen Fernsehsystemen sind in den Videosignalen Zeilenaustastsignale enthalten, die entfernt oder verzerrt werden, wenn die Niederfrequenz-Modulationssignale extrahiert werden, so daß die Austastsignale vorzugsweise vor der Rekombinationsstufe wieder eingesetzt werden. Jedes Austastsignal besteht aus einem bestimmten Gleichstrompegel.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erfindungsgemässes Fernsehsystem und

Fig. 2 erläuternde Diagramme zur Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Fernsehsystems.

In Fig, 1 sind nur diejenigen Teile des Fernsehsystems dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Vor der näheren Beschreibung der Figuren 1 und 2 ist es zweckmässig, die allgemeine Natur eines Videosignals, das von der Erfindung betroffen wird, zu betrachten. Das Videosignal stellt in an sich bekannter Weise eine durch eine Fernsehkamera abgetastete Szene dar und enthält Hochfrequenzkomponenten, welche die kleinste Flächeneinheit der Szene darstellen, die diskriminiert werden kann, d.h. die Hochfrequenzkomponenten werden zu der Auflösung in Beziehung gesetzt, mit der die Szene geschehen wird. Eine sorgfältige Betrachtung des Videosignals offenbart die unerwünschte Modulation, mit der sich die Erfindung befaßt. Dies ist ein Signal von relativ niedriger Frequenz mit Komponenten, deren Frequenzen im allgemeinen eine Grö'ssenordnung nicht über-

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schreiten, die höher als die Bildfrequenz des Fernsehsystems ist, und häufig geringer sind. Es wurde festgestellt, daß das fragliche Modulationssignal entsteht, wenn beispielsweise eine Landschaft oder ein Seestück von einer beträchtlichen Entfernung unter Bedingungen betrachtet wird, bei welchen das Bilddetail einem dunstigen Hintergrund überlagert wird, der beispielsweise aus einem hellen Horizont und einem fortschreitend dunkler werdendenVordergrund besteht. Dieser letztere Effekt ist besonders störend, wenn eine Fernsehaufnahme vom Flugzeug aus gemach-ßwird. Das erfindungsgemässe Fernsehsystem extrahiert solche unerwünschten Modulationen und ergibt ein Ausgangssignal, das im wesentlichen nur aus dem nutzbaren Videosignal besteht.

Das in Fig. 1 gezeigte Fernsehsystem besteht aus einer Mischstufe 3, von der ein Eingang unmittelbar mit einer Eingangsklemme 1 verbunden ist. Die Eingangsklemme 1 ist ferner über einen Siebkreis 4, eine Signa!umkehrstufe 5 und eine Austasteinsetzschaltung 6 mit einem weiteren Eingang der Mischstufe 3 verbunden. Die Ausgangssignale aus der Mischstufe 3 werden über eine Klemmschaltung 7 einem Videosignalverstärker 8 zugeführt, der verstärkte Signale an eine Ausgangsklemme 2 liefert. Klemmsignale werden der Klemmschaltung 7 über einen Anschluß 9 zugeführt.

Fig. 2 besteht aus drei Diagrammen a, b, und c, von denen jedes die Wellenformen darstellt, die an den in Fig. 1 in gleicher Weise bezeichneten Punkten bestehen. Fig. 2a stellt daher das am Anschluß 1 empfangene Signal dar und es wird in diesem Falle angenommen, daß es aus der Fernsehaufnahme einer ziemlich dunstigen Szene stammt,

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Das Diagramm stellt eine Einzelbildperiode dar und die horizontalen Teile des Signals zwischen den vertikalen geraden Linien stellen die Zeilen aus t as tperi oder/dar. Die Hüllkurve des Signals stellt Hochfrequenzsignale dar, die einigen grossen Objekten in der Fernsehaufnahme entsprechen und der unerwünschten Niederfreque nzmodulation überlagert sind, welche durch die gestrichelte Linie 11 dargestellt ist. Der Scheitelwert auf der linken Seite des Diagramms, der das obere Ende einer aufgenommenen Szene darstellt, stellt eine helle Horizontlinie dar. Die mittlere Beleuchtung der Szene nimmt zum nahen Vordergrund hin ab, so daß die Linie 11 nach der rechten Seite des Diagramms hin abfällt, während die Klarheit des Bilddetails, welches durch das gewünschte Hochfrequenzsignal dargestellt wird, zunimmt. Das empfangene Videosignal wird durch das Filter 4 geleitet, welches ein Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz ist, die mehrere Male diejenige der Bildwechse!frequenz ist. Hierdurch wird das gewünschte Videosignal eliminiert (da das gewünschte Videosignal mit dem Szenendetail in Beziehung steht und aus den Komponenten von höherer Frequenz besteht). Die Zeilenaustastsignale werden durch dieses Filter ebenfalls entfernt oder verzerrt. Die Umkehrstufe 5 invertiert die Niederfrequenz-Hüllkurve 11, die aus dem Filter 4 erhalten wird und die Austasteinsetzschaltung 6 setzt die Gleichstrompegel-Austastsignale in die richtigen Plätze ein.

Die Mischstufe 3 erzeugt das im Diagramm b der Fig. 2 gezeigte Signal. Das Signal besteht aus drei Teilen, dem Signal aus der Austasteinsetzschaltung 6 zwischen der Grundlinie und der Linie 12, der ursprünglichen unerwünschten unmodifizierten Modulation oberhalb der Linie 12, der das gewünschte Videosignal überlagert ist, wobei die

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letzten beiden Komponenten natürlich diejenigen sind, die unmittelbar vom Anschluß 1 aufgenommen werden. Wenn dieses zusammengesetzte Signal durch die Klemmschaltung 7 geleitet wird, die über den Anschluß 9 so eingestellt ist, daß sie auf einem Pegel unmittelbar unterhalb des Verlaufs der gestrichelten Linie 13 gehalten wird, gelangt nur das gewünschte Videosignal zum Verstärker 8. Das verstärkte Videosignal ist im Diagramm c der Fig. 2 gezeigt.

Die gewünschten Videosignale können daher in der gewünschten Weise verstärkt werden, ohne daß gleichzeitig unerwünschte Modulationen verstärkt werden. Wenn, wie im vorliegenden Beispiel, die betrachtete Szene sehr dunstig ist, bedeutet dies, daß Objekte, wie entfernte Gebäude oder Schiffe, die sonst im Dunst nicht unterscheidbar wären, klarer gesehen werden können, wenn sie auf einem Betrachtungsmonitor wiedergegeben werden.

Andere unerwünschte Niederfrequenzmodulationen, die aus mechanischen Stößen oder Schwingungen herrühren, denen empfindliche Teile des Fernsehsystems, vor allem die Kamera, ausgesetzt werden, können durch eine geeignete Wahl der Charakteristik des Filters 4 und des Klemmpegels der Klemmschaltung 7 eliminiert (oder auf jeden Fall verringert) werden. Die Klemmschaltung 7 braucht lediglich eine Gleichstrom-Vorsprannungsschaltung zu sein, wobei der Vorspannungspegel durch das dan Anschluß 9 zugeführte Signal regelbar ist.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft, wenn das Videosignal über irgendeine Art von Übertragungsweg zur weiteren Behandlung weitergegeben werden muß, da nur das nutzbare Videosignal übertragen zu werden braucht,

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und in einem höheren Maße, oft wesentlich höher, vor der Aussendung verstärkt werden kann, als es sonst der Fall wäre, so daß das Videosignal über grössere Entfernungen gesendet und/oder mit verbesserter Wiedergabegüte empfangen werden kann.

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Fernsehsystem, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (3, 4, 5), durch welche das Videosignal behandelt werden kann, um die Wirkungen von ModulationsSignalen von relativ niedriger Frequenz, die diesem infolge Dunst oder relativ heller Bereiche in der aufgenommenen Szene überlagert werden, zu verringern.

   Fernsehsystem, gekennzeichnet durch ein Filter (Ό, das dazu dient, aus den empfangenen Videosignalen die erwähnten überlagerten Niederfrequenz-Modulationssignale zu extrahieren, und eine Mischstufe (3), durch welche die extrahierten Signale mit den erwähnten empfangenen Videosignalen rekombiniert werden, um aus diesen die Niederfrequenzmodulationssignale zu annullieren.

   3. Fernsehsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter, welches aus den empfangenen Videosignalen die diesen überlagerten Niederfrequenz-Modulationssignale extrahiert, durch ein Tiefpaßfilter gebildet wird.

   Fernsehsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die extrahierten Niederfrequenz-Modula-

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   tionssignale vor der Rekombination mit den empfangenen Videosignalen- invertiert werden, so daß eine einfache additive Rekombination verwendet werden kann, die zu einer algebraischen Aminierung der Niederfrequenz-Modulationssignale führt.

   5. Fernsehsystem nach den Ansprüchen 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmschaltung vorgesehen ist, durch welche der Pegel des rekombinierten Signals auf einem gewünschten Gleichstrompegel gehalten wird.

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