DE2354257C3

DE2354257C3 -

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Publication number: DE2354257C3
Application number: DE19732354257
Authority: DE
Priority date: 1972-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1978-02-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gemeinsamen Übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Fernseh- und eines Zusatzsignals in dem sonst lediglich von dem Fernsehsignal benutzten Frequenzband, bei dem das in dem vorbestimmten Frequenzband liegende und eine während der Dauer zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen auftretende Videoinformation enthaltende Fernsehsignal und ein informationselemente, beispielsweise Bits, enthaltendes, in einem bestimmten Frequenzbereich liegendes Zusatzsignal erzeugt werden und das Zusatzsignal und das Fernsehsignal gleichzeitig übertragen werden, worauf nach dem Empfang der kombinierten Signale jeweils das Fernsehsignal auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes dargestellt und das Zusatzsignal für sich verarbeitet werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for joint transmission and joint reception a television signal and an additional signal in the frequency band otherwise only used by the television signal, in which the one lying in the predetermined frequency band and one during the duration in time successive lines of video information containing television signal and an information element, for example bits containing additional signal lying in a certain frequency range are generated and the additional signal and the television signal are transmitted simultaneously, whereupon after receiving the combined signals, the television signal on the screen of a display device shown and the additional signal processed by itself and a device for performing the Procedure.

Derartige Systeme sind insbesondere für kommerzielle als auch andere Anwendungsfälle zweckmäßig, weil sie für die Übertragung von Signalen mit einem vorbestimmten Informationsgehalt (im weiteren »Zusatzsignale« genannt) keinen wertvollen und beschränkten Frequenzspektrumsraum benötigen, sondern Zusatzsignale in dem Frequenzband übertragen, in dem sonst das Farbfernsehsignal allein übertragen wird.Such systems are particularly useful for commercial as well as other applications, because they are used for the transmission of signals with a predetermined information content (hereinafter referred to as "additional signals" called) do not need a valuable and limited frequency spectrum space, but additional signals transmitted in the frequency band in which the color television signal alone is otherwise transmitted.

Um nun ein praktisch brauchbares System zur gemeinsamen Übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Farbfernsehsignals und eines Zusatzsignals zu schaffen, muß die gegenseitige Beeinflussung zwischen dem Zusatzsignal und dem Farbfernsehsignal auf ein Minimum reduziert werden, damit eine Beeinträchtigung der von dem Fernsehsigna! übertragenen Videoinformation vermieden wird, während andererseits das Zusatzsignal so genau und mit einer solchen Informationsdichte übertragen werden können muß, daß es zur Übertragung der gewünschten Information brauchbar ist Bei bekannten SystemenIn order now to have a practically usable system for common transmission and common To provide reception of a color television signal and an additional signal, the mutual interference must be provided between the additional signal and the color television signal can be reduced to a minimum, so that a Impairment of the television signal! transmitted video information is avoided while on the other hand the additional signal can be transmitted so precisely and with such an information density must that it is useful for the transmission of the desired information in known systems

S werden zur Erreichung dieses Zieles an sich bekannte Techniken verwendet, doch leiden diese Systeme an einem oder mehreren Nachteilen, welche solche zur Übermittlung von Zusatzsignalen eingerichtete Übertragungssysteme nicht zu einem wirtschaftlich praktisehen und betriebsfähigen Fernsehsystem haben werden lassen.Techniques known per se are used to achieve this goal, but these systems suffer one or more disadvantages of such transmission systems set up for the transmission of additional signals will not have to be an economically practical and operational television system leave.

Die erste bekannte Technik beruht darauf, daß die Zusatzinformation und die Videoinformation zeitlich aufeinanderfolgen, damit Informationen enthaltende Teile des einen Signals niemals gleichzeitig mit Informationen enthaltenen Teilen des anderen Signals auftreten. Ein Beispiel hierfür ist ein System, bei dem das Zusatzsignal Informationen enthält, die lediglich während der Austastintervalle des Fernsehsignals auftreten.The first known technique is based on the fact that the additional information and the video information in time so that information-containing parts of a signal are never simultaneous with Information contained in parts of the other signal occur. An example of this is a system where the Additional signal contains information that occurs only during the blanking intervals of the television signal.

Solche zeitlich aufeinanderfolgend arbeitenden Systeme leiden jedoch unter einer Reihe von offensichtlichen Nachteilen, von denen der wichtigste darin liegt, daß wegen des Abstandes und der verhältnismäßig kurzen Dauer der Austastintervalle die pro Zeiteinheit übertragbare Zusatzinformationsmenge (d. h. die Datendichte für die Austastdauer) sehr beschränkt ist. Eine zweite Schwierigkeit besteht darin, daß in der Regel für den leeren Raum während der Austastdauer andere Verwendungsmöglichkeiten bestehen, von denen jede, wenn sie benutzt wird, die Zusatzsignalübertragung ausschließtSuch sequential systems, however, suffer from a number of the obvious ones Disadvantages, the most important of which is that because of the distance and the relatively short Duration of the blanking intervals the amount of additional information that can be transmitted per unit of time (i.e. the data density for the blanking period) is very limited. A second difficulty is that usually for the empty space during the blanking period, there are other uses, each of which when used, precludes additional signal transmission

Eine andere auf einer zeitlichen Signalfolge beruhende Technik ist in der US-PS 34 56 071 beschrieben. Hierbei werden ganze Teilbilder des Fernsehsignals durch Teilbilder eines damit nicht im Zusammenhang stehenden, für ein Bild kennzeichnenden Signals ersetzt, das getrennt demoduliert und in einem getrennten entfernten Sichtgerät dargestellt wird. Auch dieses System leidet darunter, daß die Menge der übertragbaren Daten beschränkt ist; außerdem bedeutet der Ersatz von Fernsehteilbildern eine wesentliche Beeinflussung der normalen Fernsehkanäle.Another technique based on a time signal sequence is described in US Pat. No. 3,456,071. In this case, whole fields of the television signal are not related to it by fields of a standing, for a picture characterizing signal replaced, demodulated separately and in a separate remote display device is displayed. This system also suffers from the fact that the amount of transferable Data is restricted; In addition, the replacement of partial television pictures means a significant influence the normal television channels.

Die zweite bekannte Technik läßt die Zusatzsignale und die Fernsehsignale frequenzmäßig miteinander verschachtelt werden, wie dies beispielsweise in der US-PS 29 82 813 beschrieben ist. Bei einem solchen System wird ein Signalträger (der die Toninformation enthält) verwendet, der in einem Bereich des Frequenzspektrums des Fernsehsignals liegt, welcher im wesentlichen unbesetzt ist (wegen des Umstandes, daß das Originalbild periodisch in Zeilen und Spalten abgetastet wird, wodurch bedingt ist, daß die Mehrzahl der Fernsehsignalkomponenten um die Harmonischen der Zeilenabtastung herumliegen, wobei dazwischen sich unbesetzte Bereiche befinden). Die Hauptschwierigkeit eines solchen Systems besteht aber, wie auch in der obenerwähnten US-PS erläutert, darin, die gegenseitige Beeinflussung zwischen den beiden Signalen zu verringern. Bei dem aus der US-PS bekanntenThe second known technique links the auxiliary signals and the television signals with each other in frequency be nested, as described, for example, in US Pat. No. 2,982,813. With one of these System a signal carrier (which contains the sound information) is used, which is in a range of the frequency spectrum of the television signal, which is essentially unoccupied (due to the fact that the Original image is scanned periodically in rows and columns, which means that the majority of Television signal components are around the harmonics of the line scan, with each other in between unoccupied areas). The main difficulty with such a system is, as is the case with the above-mentioned US-PS explained therein, the mutual influence between the two signals to decrease. In the one known from the US-PS

Übertragungssystem und auch bei anderen Systemen dieser Art werden die Zusatzsignale nämlich mit einer Amplitude übertragen, die verhältnismäßig groß bezüglich der Amplitude der in diesem Teil des Frequenzbandes liegenden Fernsehsignalkomponenten ist. DadurchTransmission system and also in other systems of this type, the additional signals are namely with a Amplitude transmitted, which is relatively large with respect to the amplitude of the in this part of the frequency band lying television signal components. Through this

kann zwar die Zuverlässigkeit der Übertragung der zusätzlichen Signale verbessert werden, doch ergibt sich die in hohem Maße unerwünschte Wirkung, daß die Fernsehsignale merklich beeinträchtigt werden, weil einAlthough the reliability of the transmission of the additional signals can be improved, it results the highly undesirable effect that the television signals are noticeably impaired because of a

störendes Signal großer Amplitude in dem dargestellten Bild sichtbar wird. Andererseits wird aber, wie ebenfalls in der US-PS 29 82 813 erläutert, ein Zusatzsignal kleiner Amplitude, das in dem gleichen Bereich liegt, beträchtlich von den in diesem Teil des Frequenzbandes liegenden Fernsehsignalkomponenten überdeckt, wodurch die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Übertragung des Zusatzsignals bei diesem bekannten System beeinträchtigt werden.disturbing signal of large amplitude becomes visible in the image shown. On the other hand, however, is also how in US-PS 29 82 813 explained, an additional signal of small amplitude, which is in the same range, covered considerably by the television signal components lying in this part of the frequency band, whereby the accuracy and reliability of the transmission of the additional signal in this known system be affected.

In der US-PS 37 00 793 ist ein Frequenz-Multiplex-System zur Übertragung zweier Videosignale beschrieben, bei dem die durch die Frequenzverkämmung verursachte gegenseitige Beeinträchtigung sowie das gegenseitige Übersprechen mit Hilfe entsprechend ausgebildeter Kammfilter reduziert werden. Die sendeseitig wie auch empfangsseitig vorgesehenen Kammfilter übertragen nur das ihnen jeweils zugeordnete Kammspektrum des ersten oder zweite Videosignals. Die zur Verschachtelung notwendige Verschiebung des einen Kammspektrums, so daß dessen Maxima in die Lücken des anderen Kammspektrums fallen, kann dabei ohne Hilfsträger und Modulator in der Weise erreicht werden, daß das Videosignal jeder zweiten Zeile invertiert wird. Die dadurch bewirkte Verschiebung des Frequenzspektrums wird durch eine entsprechende, empfangsseitige, wiederholte Invertierung jeder zwei ten Zeile rückgängig gemacht, so daß bei der Darstellung des Videosignals auf einem Bildschirm im wesentlichen das ursprüngliche Fernsehbild sichtbar wird. Jedoch lassen sich bei diesem hilfsträgerfreien Verfahren auch bei Verwendung der Kammfilter gegenseitige Störungen der beiden Videosignale gleicher Amplitude und Verluste des vertikalen Auflösungsvermögens im Fernsehbild nicht vollständig vermeiden. In US-PS 37 00 793 is a frequency multiplex system described for the transmission of two video signals, in which the frequency intermeshing caused mutual interference as well as mutual crosstalk with the help accordingly trained comb filter can be reduced. The comb filters provided on the transmit side as well as on the receive side only transmit the comb spectrum of the first or second video signal assigned to them. The shift of a comb spectrum necessary for nesting, so that its maxima in the Gaps in the other comb spectrum can be achieved in this way without an auxiliary carrier and modulator that the video signal is inverted every other line. The resulting shift of the The frequency spectrum is determined by a corresponding, repeated inversion of every two at the receiving end th line undone, so that when the video signal is displayed on a screen in essentially the original television picture becomes visible. However, you can be free of auxiliary carriers with this The same procedure applies to mutual interference between the two video signals even when using the comb filter Do not completely avoid amplitude and loss of vertical resolution in the television picture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, ein Zusatzsignal gleichzeitig und ohne Störung oder Informationsverlust gemeinsam mit einem Fernsehsignal in dem normalerweise von dem Fernsehsignal allein benutzten Frequenzband zu übertragen.The invention is based on the object of providing a method and an apparatus which allow an additional signal to be shared with a To transmit television signal in the frequency band normally used by the television signal alone.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Zusatzsignal in einem ausgewählten Frequenzbandbereich liegend übertragen wird und während der Dauer je zweier zeitlich aufeinanderfolgender Zeilen des Fernsehsignal jeweils gemeinsam mit dem Fernsehsignal das gleiche, jedoch in der zweiten Zeile mit invertierter Polarität dargestellte Zusatzsignal redundant übertragen wird und nach dem Empfang das mit dem Zusatzsignal überlagerte Fernsehsignal einerseits auf dem Bildschirm unter visueller gegenseitiger Auslöschung des in aufeinanderfolgenden Zeilen auftretenden Zusatzsignals sichtbar gemacht wird und andererseits während des Auftretens der Informationselemenle des Zusatzsignals derart verarbeitet wird, daß die während aufeinanderfolgender Zeilen übertragenen Videoinformationen sich gegenseitig im wesentlichen auslöschen, während die in den beiden aufeinanderfolgenden Zeilen enthaltenen Informationselemente des Zusatzsignals sich gegenseitig verstärken und daß daraus ein insbesondere für die übertragenen Zusatzinformationselemente kennzeichnendes Ausgangssignal mit einer Informationsdichte von wenigstens einem Zusatzinformationselement pro benutztem Zeilenpaar abgeleitet wird.This object is achieved according to the invention in that the additional signal is in a selected frequency band range is transmitted horizontally and for the duration of two consecutive lines of the television signal together with the television signal the same, but in the second line The additional signal shown with inverted polarity is transmitted redundantly and after receipt the with the additional signal superimposed television signal on the one hand on the screen under visual mutual Extinction of the additional signal occurring in successive lines is made visible and on the other hand, during the occurrence of the information elements of the additional signal is processed in such a way that the video information transmitted during successive lines is essentially one another while the information elements of the Additional signals mutually reinforce and that a particular for the transmitted additional information elements a characteristic output signal with an information density of at least one Additional information element is derived per pair of lines used.

Gemäß weiterer Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehsignal-Sendeanlage eine Zusatzsignal-Einspeiseschaltung mit einem Modulator und einem Hilfsträgergenerator aufweist, deren Ausgangssignal ein mit dem Zusatzsignal während je zweier aufeinanderfolgender Zeilen mit entgegengesetzter Polarität redundant modulierter und sich auf dem Weg zur Fernsehsignal-Empfangsanlage dem Fernsehsignal überlagernder Hilfsträger ist, der gemeinsam mit dem Fernsehsignal auf den Eingang einer Fernsehsignal-Empfangsanlage aufgegeben ist, die einen Fernsehempfänger und eine Zusatzsignal-Aufbereitungsschaltung aufweist, welche einen Demodulator, dessen Ausgangssignal zeilenweise abwechselnd invertiert ist, enthält und mindestens einen das Zusatz- und Fernsehsignal am Ausgang des Demodulators während eines jeden Zeilenpaares integrierenden, rücksetzbaren Integrator aufweist, an dessen Ausgang am Ende jeden Zeilenpaares ein neues Informationselement des Zusatzsignals vorhanden ist.According to a further invention, a device for carrying out the method, characterized in that that the television signal transmission system has an additional signal feed circuit with a modulator and a Has subcarrier generator, the output signal of which is one with the additional signal during two consecutive Rows with opposite polarity are redundantly modulated and moving on the way to Television signal receiving system is the television signal superimposed subcarrier, which is shared with the Television signal is given to the input of a television signal receiving system that has a television receiver and an additional signal conditioning circuit which has a demodulator, the output signal thereof is alternately inverted line by line, contains and at least one of the additional and television signal on Output of the demodulator during each line pair integrating, resettable integrator has, at the output of each line pair a new information element of the additional signal at the end is available.

Bei dem neuen System tritt die in dem Zusatzsignal enthaltene Zusatzinformation gleichzeitig mit der in dem Farbfernsehsignal enthaltenen Videoinformation auf; dennoch werden beide Signale zuverlässig und genau mit einem Minimum gegenseitiger Beeinflussung verarbeitet. Bei dem neuen System werden die Zusatzsignale mit verhältnismäßig hoher Informationsdichte und im wesentlichen kontinuierlich während der Fernsehsignalübertragung übertragen.In the new system, the additional information contained in the additional signal occurs simultaneously with that in video information contained in the color television signal; nevertheless, both signals will be reliable and precisely processed with a minimum of mutual interference. With the new system, the Additional signals with a relatively high information density and essentially continuously during the Broadcast television signal transmission.

Hierzu weist das neue System Mittel zur Einspeisung eines in einem vorbestimmten Frequenzband liegenden Fernsehsignals auf, das eine während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle auftretende Videoinformation enthält. Außerdem sind Mittel zur Erzeugung eines in einem Teil des Frequenzbandes, der zwischen der Normallage des Leuchtdichteträgers und des Farbartzwischenträgers liegt, liegenden Zusatzsignals vorgesehen. Das Zusatzsignal weist während eines Teiles jeweils jedes zweiten Zeilenintervalls eine vorbestimmte Polarität auf, während es während den gleichen Teilen der verbleibenden übrigen Zeilenintervalle die umgekehrte Polarität hat. Das Zusatzsignal enthält außerdem ein Zusatzinformationselement für jeweils jeden zweiten Zeilenintervallteil, das identisch während der übrigen verbleibenden Zeilenintervallteile wiederholt wird. Auf diese Weise wird das Zusatzintegral willkürlich redundant gemacht, während es andererseits während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervallteilpaare eine entgegengesetzte Polarität aufweist Außerdem sind in dem System Mittel zur Kombination und Übertragung sowohl des Zusatz signals als auch des Fernsehsignals vorgesehen, dener Mittel zum Empfang des kombinierten Signals zugeordnet sind, welche derart ausgelegt sind, daß die gewolli redundante und entgegengesetzte Polarität aufweisende Zusatzinformation sich bei der Darstellung des kombinierten Signals im wesentlichen während jeweils zwei, & L· während jeweils eines Paares von Zeileninter· vallteilen aufhebt Schließlich sind noch Mittel zui Aufbereitung des empfangenen kombinierten Signal vorhanden, die das Signal während Zeilenintervallteil paaren derart aufbereiten, daß darin enthalten« redundante Videoinformation sich auslöscht währenc redundante Zusatzinformationselemente sich gegensei tig verstärken, so daß ein Ausgangssignal erzeugt wird daß insbesondere für die Zusatzinformation kennzeich nend ist und mit einer Informationsdichte von einen Zusatzinformationselement pro benutztem Zeileninter vallteilpaar auftrittFor this purpose, the new system has means for feeding in a television signal which lies in a predetermined frequency band and which contains video information occurring during successive line intervals. In addition, means are provided for generating an additional signal lying in a part of the frequency band which lies between the normal position of the luminance carrier and the chrominance subcarrier. The additional signal has a predetermined polarity during part of every second line interval, while it has the opposite polarity during the same parts of the remaining remaining line intervals. The additional signal also contains an additional information element for each second line interval part, which is repeated identically during the remaining line interval parts. In this way, the additional integral is made arbitrarily redundant, while on the other hand it has an opposite polarity during successive line interval pairs.In addition, means for combining and transmitting both the additional signal and the television signal are provided in the system, which means for receiving the combined signal are assigned which are designed in such a way that the additional information, which is intended to have redundant and opposite polarity, is essentially canceled out in the representation of the combined signal during each two, & L · during each pair of line interval parts. Finally, there are also means for processing the received combined signal present, which process the signal during line interval part pairing in such a way that it contains redundant video information extinguishes each other while redundant additional information elements reinforce each other, so that an output signal nal is generated that is particularly characteristic of the additional information and occurs with an information density of one additional information element per line interval pair used

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel de! Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigtIn the drawing, an exemplary embodiment is de! Subject of the invention shown It shows

Fig. I ein Blockschallbild eines Systems gemäß der Erfindung,FIG. I is a block diagram of a system according to FIG Invention,

[•"ig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Energieverteilung über der Frequenz eines typischen F'ernsehsignals, wobei die leeren Blöckchen die l.euchtdichtesignalc und die schraffierten Blöckchen die F'arbartsignale angeben,[• "Fig. 2 is a diagram to illustrate the Energy distribution over the frequency of a typical television signal, the empty blocks being the l. luminance signals and the hatched blocks indicate the color signals,

F"ig. 3 ein Diagramm eines gewollt redundanten Zusatzsignals für ein System gemäß der Erfindung,FIG. 3 is a diagram of an intentionally redundant Additional signal for a system according to the invention,

F' i g. 4 ein Blockschaltbild einer Zusatzsignalaufbereitungscinrichtung für das System nach Fig. 1,F 'i g. 4 shows a block diagram of an additional signal processing device for the system according to FIG. 1,

F i g. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Zusatzsignalaufbercitungscinrichtung des Systems nach F i g. 1 undF i g. 5 is a block diagram of another Zusatzsignalaufbercitungscinrichtung g of the system of F i. 1 and

F"ig.6 ein Blockschaltbild eines speziellen Zusatz-Fernschsignalsendcrs und -empfängers für das System nach F"ig. 1, insbesondere für kommerzielle Einsatzzwecke. FIG. 6 is a block diagram of a special additional remote control signal transmitter and receiver for the system according to FIG. 1, in particular for commercial purposes.

I"ig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zum grundsätzlichen Aufbau eines neuen Farbfernsehsystems mit Zusatzsignalübertragung. Das System umfaßt einen Übertragungsteil 10, der ein kombiniertes Zusatz- und Fernsehsignal an einen Empfangsteil 11 überträgt, in dem das Signal so aufbereitet wird, daß ein herkömmliches Fernsehbild und zusätzlich ein Zusatz-Ausgangssignal entstehen.I "ig. 1 shows a block diagram of the basic Construction of a new color television system with additional signal transmission. The system comprises a transmission part 10, which transmits a combined additional and television signal to a receiving part 11, in which the signal is processed so that a conventional television picture and an additional output signal develop.

Wenn auch das System dazu ausgelegt ist, in einer Farbfernsehübertragung zu arbeiten, so kann doch der im folgenden erläuterte Gedanke ebenso bei einem Sehwarzweiß-Fcmsehiibertragungssystcm Anwendung finden.While the system is designed to work in a color television broadcast, the The idea explained below is also applied to a black and white television transmission system Find.

Im einzelnen sind im Übertragungslci! 10 Mittel 12 zur Erzeugung eines F^:arbfcrnsehsignals vorhanden, das ein vorbestimmtes Frequenzband einnimmt. Dieses Signal kann ein herkömmliches nach dem NTSC- oder PA!.-Verfahren zusammengesetztes Farbfernsehsignal sein, das ein Leuchtdichtcsignal mit einer auf einen Leuchtdichteträger aufmodulierten Leuchtdichteinformalion und ein Farbartsignal mit einer auf einen Farbartträger aufmodulierten I^:arbartinformation enthält. Die beiden Signale (Leuchtdichte und Farbart) werden so kombiniert, daß sie ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal bilden, das in zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilcnintervallcn (d. h. horizontalen Zeilenintervallen) die durch Austastintervalle getrennt sind (horizontale und vertikale Austastintervalle) auftretende Videoinformationen enthält. Eine besondere Eigenschaft dieses Signaltyps ist in F i g. 2 dargestellt, nämlich, die Energieverteilung des Signals über dem Frequenzband eines Fernsehsignals vom NTSC-Typ. Darstellungen dieses Signaltyps und die zugehörige Theorie sind auf Seite 129 des Buches »Principles of color TV« herausgegeben von Knox, Mcllwain und Charles Dean, erläutert. Man ersieht aus der grafischen Darstellung, daß die Leuchtdichtekomponenten des Farbfernsehsignal in auf die Harmonischen (von denen nicht alle dargestellt sind) der Frequenz der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle (d.h. der horizontalen Zeilenfrequenz: f_h) zentrierten Bündeln auftreten. Weiterhin sind die Farbartkomponenten, die auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert sind, welche ein ungeradzahliges Vielfaches der halben horizontalen Zeilenfrequenz //,beträgt, in die Zwischenräume der Leuchtdichtekomponenten eingeschoben, um damit eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den beiden Signalen zu verringern. Es ist auch zu bemerken, daß zwischen der normalen Lage der Leuchtdichte- und Farbartfrequenzen ein Teil des Frequenzbandes untergebracht ist, das Farbfernsehsignalkomponenten mit verhältnismäßig kleiner Amplitude enthält. In der Darstellung der F i g. 2, die ein NTSC-Signal darstellt, liegt dieser Bereich ungefähr zwischen 1 und 3 MHz, zweckmäßigerweise in dem Bereich zwischen 1 und 2.5MHz, jedoch ist es möglich, daß bei verschiedenen Farbfernsehsystemen verschiedene Frequenzbereiche für diesen IJbertragungsteil niedriger Finergie vorgesehen sind. Zum Beispiel kann bei einem PAL-Fernsehsystem dieser Bereich zwischen ungefähr 1 und 4 MHz liegen. In diesem Bereich des F^:arbfernsehsignalfrequenzbandcs wird das hier beschriebene Zusatzsignal übertragen um die gegenseitige Beeinflussung zwischen den Zusatzsignalen und den Farbfernsehsignal auf ein Minimum zu verringern.In detail, in the transmission lci! 10 means 12 for generating a ^F: arbfcrnsehsignals present, which occupies a predetermined frequency band. This signal may be a conventional NTSC or after the PA be .- process composite color television signal with a modulated onto a Leuchtdichtcsignal a luminance carrier Leuchtdichteinformalion and a chrominance signal with a modulated onto a Farbartträger ^I: contains arbartinformation. The two signals (luminance and chrominance) are combined in such a way that they form a composite color television signal which contains video information occurring in successive line intervals (i.e. horizontal line intervals) separated by blanking intervals (horizontal and vertical blanking intervals). A special property of this type of signal is shown in FIG. 2, namely, the energy distribution of the signal over the frequency band of an NTSC-type television signal. Representations of this type of signal and the associated theory are explained on page 129 of the book "Principles of color TV" edited by Knox, Mcllwain and Charles Dean. It can be seen from the graph that the luminance components of the color television signal occur in bundles centered on the harmonics (not all of which are shown) of the frequency of the successive line intervals (ie the horizontal line frequency: f _h ). Furthermore, the chrominance components, which are modulated onto a carrier frequency, which is an odd multiple of half the horizontal line frequency //, are inserted into the spaces between the luminance components in order to reduce mutual interference between the two signals. It should also be noted that between the normal position of the luminance and chrominance frequencies there is a part of the frequency band which contains color television signal components with a relatively small amplitude. In the illustration of FIG. 2, which represents an NTSC signal, this range is approximately between 1 and 3 MHz, expediently in the range between 1 and 2.5 MHz, but it is possible that different frequency ranges are provided for this low-energy transmission part in different color television systems. For example, on a PAL television system, this range can be between approximately 1 and 4 MHz. In this region of the ^F: arbfernsehsignalfrequenzbandcs the additional signal described here is transmitted to the interference between the addition signals and the color television signal to reduce to a minimum.

Wiederum auf die Darstellung in F i g. i bezogen, sind im Übertragungsteil 10 weiterhin Mittel 13 zur Erzeugung eines Zusatzsignals enthalten, das im vorher erwähnten Teil des Farbfernsehsignalfrequenzbandes liegt. Dieses Zusatzsignal wird auf eine Übertragungseinheit 14 gegeben, wo es mit dem Fernsehsignal kombiniert wird, worauf es über eine Antenne 15 an den entlegenen Empfangsteil il übertragen wird, wo es von einer Antenne 16 empfangen und auf einem Sichtgerät 17 (einem herkömmlichen Fernsehempfänger) dargestellt wird. In der einfachsten Ausführung kann der Übertragungsteil 10 ein bereits bestehendes F-"arbfernsehübertragungssystem enthalten, das so abgeändert wurde, daß es das zusätzlich aufgeschaltete ZusatzsignalAgain to the illustration in FIG. i referred to, means 13 for generating an additional signal are also contained in the transmission part 10, which is in the aforementioned part of the color television signal frequency band. This additional signal is given to a transmission unit 14, where it is combined with the television signal, whereupon it is transmitted via an antenna 15 to the remote receiving part il, where it is received by an antenna 16 and displayed on a display device 17 (a conventional television receiver) . In the simplest embodiment, the transmission part 10 can contain an already existing color television transmission system which has been modified in such a way that it can receive the additional signal that is additionally switched on

J₀ aufnehmen kann. Im anderen Falle kann der Überlragungsteil 10 auch getrennte Übertragungseinrichtungen für das Zusatzsignal und das Farbfernsehsignal enthalten, damit die Kombination dieser Signale in dem Überlragungsmedium (Luft, Kabel, usw.) geschieht.J ₀ can accommodate. Alternatively, the transmission part 10 can also contain separate transmission devices for the additional signal and the color television signal, so that the combination of these signals occurs in the transmission medium (air, cable, etc.).

-J₅ Um eine gegenseitige Beeinflussung zwischen den Zusatzsignalcn und den Farbfernsehsignalen zu vermeiden, erzeugen die Mittel 13 ein Zusatzsignal mit charakteristischen Fiigenschaften, wobei eine dieser Eigenschaften die F,age des Signals im vorher erwähnten F"arbfernsehsignalfrequenzband ist. Eine zweite wichtige und spezifische Eigenschaft ist eine gewollte Redundanz des Zusatzsignals innerhalb paarweiser, zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle. Dies ist erforderlich, um einerseits zu verhindern, daß das Zusatzsignal merklich die Qualität des dargestellten Farbfernsehbildes beeinträchtig und um andererseits eine genaue und zuverlässige Anzeige des Zusatzsignals selbst zu erreichen, selbst wenn es mit verhältnismäßig geringer Amplitude in Bezug auf die Komponenten des-J ₅ To a mutual influence between the Zusatzsignalcn and the color television signals to prevent, 13 produce the agent an additional signal with characteristic Fiigenschaften, one of these characteristics, the F, age of the signal in the aforementioned F "arbfernsehsignalfrequenzband is. A second important and specific property is a deliberate redundancy of the additional signal within paired, temporally successive line intervals. This is necessary on the one hand to prevent the additional signal noticeably impairing the quality of the color television picture displayed and on the other hand to achieve an accurate and reliable display of the additional signal itself, even if it is with relatively low amplitude in relation to the components of the

<,o Farbfernsehsignals in diesem Bereich des Frequenzbandes übertragen wird.<, o color television signal in this area of the frequency band is transmitted.

Um diese gewollte Redundanz zu erreichen, wird das Zusatzsignal mit gegebenem Vorzeichen innerhalb von Bereichen abwechselnd zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle erzeugt und mit umgekehrtem Vorzeichen während gleicher Bereiche der verbleibenden Zeilenintervalle wiederholt. Diese gewollte Redundanz bewirkt, daß ein wesentlicher Teil der Zusatzinformation im Fernsehbild des Sichtgerätes visuell aufgehoben In order to achieve this desired redundancy, the additional signal is generated with a given sign within areas of alternately successive line intervals and repeated with the opposite sign during the same areas of the remaining line intervals. This deliberate redundancy has the effect that a substantial part of the additional information in the television picture of the display device is visually canceled

no wird, weil das menschliche Auge bei der Betrachtung eines aus einer Folge von Zeilen zusammengesetzten Bildes dazu neigt, die in einer Zeile enthaltene Fnformation mit der Information der nächsten Zeile zu mitteln, was dazu führt, daß darin enthaltene Informa- because the human eye, when viewing an image composed of a sequence of lines, tends to average the information contained in one line with the information in the next line, which means that the information contained therein

(,s tionen entgegengesetzten Vorzeichens tatsächlich aufgehoben werden.(, s tions of opposite signs can actually be canceled.

Die Redundanz wird am besten aus F i g. 3 verständlich, wo eine Serie zeitlich aufeinanderfolgenderThe redundancy is best seen in FIG. 3 understandable where a series is consecutive

horizontaler Zeilenintervalle dargestellt ist, wie dies bei einem typischen Farbfernsehsignal der Fall ist, wobei die in diesen Zeilenintervallen enthaltene Videoinformation weggelassen wurde. (Es ist zu beachten, daß bei einer Zeilenbezeichnung mit 1, 2, 3 usw. sich diese Nr. nur auf die zeitliche Aufeinanderfolge der Zeilen beziehen und nicht der tatsächlichen Nummerierung der ineinandergreifenden Zeilen entsprechen, wie diese auf dem Fernsehschirm erscheinen). Die Zeilenintervalle könne zur Vereinfachung der Beschreibung in zwei Folgen eingeteilt werden, wobei die eine Folge willkürlich mit »alternierende Zeilenintervalle« (z. B. die Zeilen 1, 3, 5 usw.) und die zweite Serie mit »übrige Zeilenintervallle« (Zeilen 2, 4, 6 usw.) bezeichnet werden. Für jedes alternierende Zeilenintervall gibt es ein zeitlich nachfolgendes übriges Zeilenintervall und beliebige zwei zeitlich aufeinanderfolgende Zeilenintervalle bilden ein Zeilenintervallpaar (z. B. die Zeilen 1 und 2). Diese Zeilenintervalle (und daher die Zeilenintervallpaare) können weiterhin in einen oder mehrere Zeilenintervallbereiche entsprechend der Informationsmenge unterteilt werden, die während eines gegebenen Zeilenintervalls übertragen werden soll. In Fig.3 sind bei jedem alternierenden Zeilenintervall zwei Zeilenintervallbereiche (Bereich A und B) vorgesehen und deshalb gibt es für jedes Zeilenintervallpaar zwei Paare von Zeilenintervallbereichen. Während einem alternierenden Zeilenintervallbereich (z. B. Zeile 1, Bereich A) kann das Zusatzsignal eine Zusatzinformation, wie den Impuls 19 enthalten. Um eine Redundanz zu erreichen, wird dieser gleiche Impuls (Impuls 19') im gleichen Bereich des nächsten zeitlich nachfolgenden Zeilcnintervails (d. h. Bereich A von Zeile 2), jedoch mit umgekehrten Vorzeichen wiederholt. Der gleiche Vorgang wiederholt sich mit den Impulsen 20 und 20' für das Zeilenintervallpaar 1 und 2 im Bereich B. horizontal line intervals is shown, as is the case with a typical color television signal, wherein the video information contained in these line intervals has been omitted. (It should be noted that with a line designation with 1, 2, 3 etc. these numbers only relate to the chronological order of the lines and do not correspond to the actual numbering of the interlocking lines as they appear on the television screen). To simplify the description, the line intervals can be divided into two sequences , 4, 6 etc.). For each alternating line interval there is a temporally subsequent remaining line interval and any two temporally consecutive line intervals form a line interval pair (e.g. lines 1 and 2). These line intervals (and therefore the line interval pairs) can be further subdivided into one or more line interval domains according to the amount of information that is to be transmitted during a given line interval. In FIG. 3, two line interval areas (areas A and B) are provided for each alternating line interval and therefore there are two pairs of line interval areas for each line interval pair. During an alternating line interval area (e.g. line 1, area A) , the additional signal can contain additional information, such as the pulse 19. In order to achieve redundancy, this same pulse (pulse 19 ') is repeated in the same area of the next temporally following line interval (ie area A of line 2), but with the opposite sign. The same process is repeated with pulses 20 and 20 'for line interval pair 1 and 2 in area B.

Natürlich sind Änderungsmöglichkeiten des in F i g. 3 dargestellten Teilbilds für den Fachmann offensichtlich. Zum Beispiel braucht ein vollständiges alternierendes Zeilenintervall in bezug auf das ganze übrige Zeilen-Intervall nicht gewollt redundant zu sein. Wie in Fig.3 dargestellt, enthalt nur das Zeilenintervallpaar 3 und 4 redundante und mit entgegengesetztem Vorzeichen versehene Zusatzinformationselemente, während in ähnlicher Weise lediglich der Bereich ßder Zeilenintervallpaare 4 und 5 eine solche Information enthält (Vgl. Impulse 21,21' und 22,22'.) Of course, there are possibilities to change the in FIG. 3 is obvious to a person skilled in the art. For example, a complete alternating line interval need not be intentionally redundant with respect to all of the remainder of the line interval. As shown in FIG. 3, only the line interval pair 3 and 4 contains redundant additional information elements provided with opposite signs, while in a similar way only the area ß of the line interval pairs 4 and 5 contains such information (cf. pulses 21, 21 'and 22, 22 '.)

Um eine maximale Informationsdichte zu erreichen, wäre es an sich vorteilhaft Zusatzsignale mit einer möglichst großen Anzahl von Zusatzelementen und daher möglichst vielen Zeilenintervallbereichen wäh rend jedes Zeilenintervalls zu erzeugen. Es ist jedoch zu bedenken, daß die Übertragung lediglich eines einzigen Zusatzinformationselementes pro Zeilenintervall zur Erreichung einer genügend großen Informationsdichte für viele Anwendungsfälle ausreicht Zum Beispiel hat. ein herkömmliches NTSC-System ungefähr 15750 Zeilenintervalle pro Sekunde. Somit können 15750 Zusatzinformationselemente pro Sekunde mit einer Dichte von einem Element pro Zeilenintervall übertragen werden. Dies wiederum ergibt wegen der erfindungsgemäß eingeführten gewollten Redundanz eine Zusatzinformation von 7875 diskreten Bits pro Sekunde. In order to achieve a maximum information density, it would be advantageous per se to generate additional signals with the greatest possible number of additional elements and therefore as many line interval regions as possible during each line interval. It should be borne in mind, however, that the transmission of only a single additional information element per line interval is sufficient, for example, to achieve a sufficiently large information density for many applications. a conventional NTSC system approximately 15750 line intervals per second. Thus, 15750 additional information elements can be transmitted per second with a density of one element per line interval. Because of the desired redundancy introduced according to the invention, this in turn results in additional information of 7875 discrete bits per second.

Es gibt an sich viele mögliche Arten der Erzeugung eines erfindungsgemäßen Zusatzsignals. Solche Signale kennen z. B. durch Zweiphasenmodulation eines Trägers, Frequenzsprungtechniken, lineare oder nichtlinea re Frequenzmodulation oder jede andere Träger-Modulationstechnik erzeugt werden, sofern das erzeugte Zusatzsignal in dem richtigen Frequenzband liegt und die erforderliche gewollte Redundanz gewährleistet ist. There are actually many possible ways of generating an additional signal according to the invention. Such signals know z. B. can be generated by two-phase modulation of a carrier, frequency hopping techniques, linear or nonlinea re frequency modulation or any other carrier modulation technique, provided that the additional signal generated is in the correct frequency band and the required redundancy is guaranteed.

Durch diese Redundanz enthält das durch die Kombination des Farbfernseh- und des Zusatzsignals entstandene Fernsehbild, das von der Antenne 16 des Empfangsteils U empfangen und auf einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger 17 aufgezeichnet wird, von dem Zusatzsignal herrührende Komponenten, doch heben sich diese Komponenten infolge der Redundanz und ihres entgegengesetzten Vorzeichens bei Betrachtung durch einen Beobachter auf. Dies führt dazu, daß ein Einfluß der Zusatzinformation auf das Fernsehsignal praktisch nicht bemerkbar ist womit eines der Ziele der Erfindung erreicht wird, nämlich eine Beeinflussung des Fernsehsignals durch das Zusatzsignal zu verhindern. Soll nur das Zusatzsignal allein empfangen werden, so kann der Fernsehempfänger 17 natürlich weggelassen werden und der Empfangsteil 11 nur die Zusatzempfangseinrichtung 18 enthalten.As a result of this redundancy, the television picture resulting from the combination of the color television signal and the additional signal, which is received by the antenna 16 of the receiving part U and recorded on a conventional color television receiver 17 , contains components originating from the additional signal, but these components are offset as a result of the redundancy and of their opposite sign when viewed by an observer. As a result, an influence of the additional information on the television signal is practically not noticeable, whereby one of the aims of the invention is achieved, namely to prevent the television signal from being influenced by the additional signal. If only the additional signal is to be received, the television receiver 17 can of course be omitted and the receiving part 11 only contains the additional receiving device 18.

Was die Rückgewinnung des Zusatzsignals Il anbetrifft, so befinden sich in dem Empfangsteil 11 mittel 18, um das kombinierte Farbfernseh- und Zusatzsignal während jedes Zeilenintervallbereichpaares so aufzubereiten, daß darin enthaltene redundante Videoinformation sich aufhebt und identische Zusatzinformationselemente sich gegenseitig verstärken. Die Signalaufbereitungsmittel 18 liefern ein Ausgangssignal, das insbesondere für das Zusatzsignal kennzeichnend ist und einen Informationsgehalt enthält, der durch die Zahl der Zusatzinformationselemente bestimmt ist, die während jedes Zeilenintervalls übertragen werden.As far as the recovery of the additional signal II is concerned, there are means 18 in the receiving section 11 to process the combined color television and additional signal during each line interval area pair so that redundant video information contained therein is canceled out and identical additional information elements are mutually reinforcing. The signal processing means 18 supply an output signal which is particularly characteristic of the additional signal and contains an information content which is determined by the number of additional information elements which are transmitted during each line interval.

Wie bekannt, ist die Videoinformation in Farbfernsehsignalen von Zeile zu Zeile beträchtlich redundant. Dieser Umstand wird in den Signalaufbereitungsmitteln 18 vorteilhafterweise in der Art ausgenutzt, daß so wie die redundanten Zusatzsignalkomponenten sich in dem Sichtgerät 17 visuell aufheben, die redundanten Fernsehsignalkomponenten in den Signalaufbereitungsmitteln 18 elektrisch ausgelöscht werden. Weiterhin ist die Zusatzinformation von jeder Art Videoinformation, die nicht eliminiert wird leicht zu unterscheiden (weil die Videoredundanz nicht 100% beträgt), da jedes Zusatzinformationselement durch seinen redundanten Gegenpart verstärkt wird-, dadurch wird ein zweites Ziel der Erfindung erreicht, nämlich, die zuverlässige und genaue Anzeige des Zusatzsignals, selbst wenn es mit relativ geringer Amplitude in bezug auf das Farbfernsignal übertragen wird. As is known, the video information in color television signals is considerably redundant from line to line. This fact is advantageously used in the signal processing means 18 in such a way that, just as the redundant additional signal components visually cancel each other out in the display device 17 , the redundant television signal components in the signal processing means 18 are electrically canceled. Furthermore, the additional information is easy to distinguish from any type of video information that is not eliminated (because the video redundancy is not 100%), since each additional information element is reinforced by its redundant counterpart and accurate display of the auxiliary signal even if it is transmitted at a relatively low amplitude with respect to the remote color signal .

Signalaufbereitungsmittel 18, wie sie in einem Zusatzsignalübertragungssystem mit nur einem Zeitintervaü-Bereich für jedes Zeilenintervall (und daher nur einem Zusatzinformationselement für jedes Zeilenintervall) zweckmäßig sind, sind in Fig.4 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das empfangene kombinierte Farbfernseh- und Zusatzsignal einer herkömmlichen Eingangsschaltung 30 zugeführt, die ihm ein entsprechendes Videofrequenzsignal auf ein Bandpaßfilter 23 gibt, welches die Teile des Farbfernsehfrequenzbandes abtrennt, in denen kein Zusatzsignal vorhanden ist Das gefilterte Signal wird einer Demodulations- und Inversionsschaltung 24 weitergeleitet, die das Zusatzsignal (und Videokomponenten, soweit solche in diesem Bereich des Farbfernsehfrequenzbandes vorhanden sind) verarbeitet und jede zweite Zeile des Fernsehsignals invertiert und dadurch bewirkt, daß die redundanten Zusatzsignalelemente die Signal processing means 18, as they are expedient in an additional signal transmission system with only one time interval range for each line interval (and therefore only one additional information element for each line interval), are shown in FIG. In this embodiment, the received combined color television and additional signal is fed to a conventional input circuit 30, which gives it a corresponding video frequency signal to a band-pass filter 23, which separates the parts of the color television frequency band in which no additional signal is present.The filtered signal is a demodulation and inversion circuit 24, which processes the additional signal (and video components, insofar as they are present in this area of the color television frequency band) and inverts every second line of the television signal, thereby causing the redundant additional signal elements to die

in Zeilenintervallpaaren auftreten das gleiche Vorzeichen haben, während redundante Videoinformation während solcher Zeilenintervallpaare ein entgegengesetztes Vorzeichen erhalten. Die Demodulationsschaltung 24 ist für die Demodulation der jeweils übertragenen Signale ausgelegt; bei Verwendung einer Phasenmodulationstechnik ist deshalb ein anderer Demodulator erforderlich als bei Verwendung einer Frequenzsprungübertragungstechnik.occur in line interval pairs have the same sign, while redundant video information are given an opposite sign during such line interval pairs. The demodulation circuit 24 is designed for the demodulation of the signals transmitted in each case; when using a Phase modulation technology therefore requires a different demodulator than when using one Frequency hopping transmission technology.

Die Demodulations- und Inversionsschaltung wird dur^h entsprechende Taktsignale wie die horizontalen und vertikalen Synchronimpulse, die im Farbfernsehgerät zur Verfügung stehen, geregelt, so daß die Inversion der Signale zu den richtigen Zeitpunkten erfolgt. Alternativ und im Falle des Fehlens des Fernsehgerätes können geeignete Taktsignale von den Synchronsignalkomponenten des Farbfernsehsignals !eicht abgeleitet werden, wie das an sich bekannt ist.The demodulation and inversion circuit is controlled by clock signals corresponding to the horizontal ones and vertical sync pulses that are available in the color television set are regulated so that the inversion the signals come at the right times. Alternatively and in the case of the absence of the television set appropriate clock signals can be easily derived from the sync signal components of the color television signal as it is known per se.

Das Ausgangssijinal der Schaltung 24 wird anschließend auf eine Integrationsschaltung 25 gegeben, die treffender als herkömmliche Integrations- und Dumpeinheit bezeichnet werden kann. Die Integrationsschaltung 25 integriert die in jedem Zeilenintervall-Paar demodulierten Signale und ermöglicht somit, daß die redundanten Zusatzinformationselemente (die an dieser Stelle gleiches Vorzeichen haben) sich verstärken und gleichzeitig die entgegengesetzte Vorzeichen aufweisende redundante Videoinformation sich aufhebt. Am Ende jedes Zeilenintervall-Paares gibt die Integrationsschaltung 25 die gespeicherte Information ab und beginnt mit der Integration des folgenden Zeilenintervall-Paares. Ein Taktsignal, ζ. Β. horizontale Synchronimpulse, wird auf die Integrationsschaltung 25 gegeben um die Integration und Abgabe zum richtigen Zeitpunkt in an sich bekannter Weise zu bewirken. Als Ergebnis liefert die Integrationsschaltung 25 ein Zusatz-Ausgangssignal, das Zusatzinformation mit einem Informationsgehalt von einem Zusatzinformationselement pro Zeilenintervallpaar in dem Farbfernsehsignal enthält.The output signal of the circuit 24 is then given to an integration circuit 25, which is more accurate than conventional integration and dump unit can be designated. The integration circuit 25 integrates those in each line interval pair demodulated signals and thus enables the redundant additional information elements (those at this Place have the same sign) are reinforced and at the same time have the opposite sign redundant video information is canceled. At the end of each line interval pair, the integration circuit 25 outputs the stored information and begins with the integration of the following pair of line intervals. A clock signal, ζ. Β. horizontal sync pulses, is given to the integration circuit 25 to integrate and release at the right time to effect in a manner known per se. As a result, the integration circuit 25 provides an additional output signal, the additional information with an information content of one additional information element per Contains line interval pair in the color television signal.

Wie vorher erwähnt, können zwei oder mehrere Zusatzinformationselemente während jedes Zeilenintervalls übermittelt werden (durch Aufteilung jedes Zeilenintervalls in Zeilenintervallbereiche, wie eingangs erwähnt) wenn ein größerer Informationsgehalt gewünscht wird. In diesem Fall sollte jedoch für jeden Zeilenintervallbereich eine Integrations- und Dumpschaltung mit entsprechender Speicher- und Schaltelektronik vorgesehen werden, um jede Integrationsschaltung nur während ihres zugeordneten Zeilenintervallbereiches zu betätigen. Zum Beispiel zeigt F i g. 5 eine Ausführungsform, wie sie für ein System zweckmäßig ist, in dem jedes Zeilenintervall Bereiche A und B enthält, wie sie etwa in F i g. 3 dargestellt sind. Die dem Demodulator 24 vorausgehenden Schaltkreise können dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 entsprechen (unter der Annahme, daß ganze Zeilenintervalle mit dem nächstfolgenden ganzen Zeilenintervall redundant sind, wie die Zeilen 1 und 2 in der Fig.3). Die Integrationsschaltung 25' wird durch ein passendes Auslösesignal nur während des Bereiches A jedes Zeilenintervallpaares wirksam gemacht, während die Integrationsschaltung 25" nur während des Bereiches B eines Zeilenintervallpaares wirksam gemacht wird. Die erforderlichen Auslösesignale können leicht aus den horizontalen Synchronimpulsen abgeleitet werden. Die Integrationsschaltung 25' erzeugt ein Ausgangssignal, das kennzeichnend ist für die Zusatzinformationseiemente, die im Bereich A jedes Zeilenintervallpaares übertragen werden während die Integrationsschaltung 25" ein Ausgangssignal liefert, das für die Zusatzinformationselemente bezeichnend ist, die während des Bereiches B jedes Zeilenintervallpaares übertragen wurden. Diese beiden Ausgangssignale können zu einen resultierenden Ausgangssignal kombiniert werden, das für die gesamten Zusatzinfoimationselemente kennzeichnend ist und in diesem Fall einen Informationsgehalt von 2 Zusatzinformationselementen pro Zeilenintervallpaar im empfangenen Signal enthält.As mentioned before, two or more additional information elements can be transmitted during each line interval (by dividing each line interval into line interval areas, as mentioned at the beginning) if a greater information content is desired. In this case, however, an integration and dump circuit with corresponding storage and switching electronics should be provided for each line interval range in order to operate each integration circuit only during its assigned line interval range. For example, Fig. FIG. 5 shows an embodiment useful for a system in which each line interval contains areas A and B , such as those shown in FIG. 3 are shown. The circuits preceding the demodulator 24 can correspond to the exemplary embodiment according to FIG. 4 (assuming that whole line intervals are redundant with the next whole line interval, such as lines 1 and 2 in FIG. 3). The integration circuit 25 'is activated by a suitable trigger signal only during the area A of each line interval pair, while the integration circuit 25 "is activated only during the area B of a line interval pair 'generates an output signal which is indicative of the additional information elements which are transmitted in area A of each line interval pair while the integration circuit 25 "provides an output signal which is indicative of the additional information elements which were transmitted during area B of each line interval pair. These two output signals can be combined to form a resulting output signal which is characteristic of the entire additional information elements and in this case contains an information content of 2 additional information elements per line interval pair in the received signal.

In Fig. 6 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wie es insbesondere in Verbindung mit kommerziellen Farbfernsehsystemen angewendet werden kann. Im Übertragungsteil 10 sind Mittel zur Erzeugung von Farbfernsehsignalen, Übertragungsmittel 14 und eine Antenne 15 vorhanden, die mit den gleich bezeichneten Elementen des Ausführungsbeispieles der F i g. 1 übereinstimmen können. Ebenso sind im Übertragungsteil 10 Mittel 26 zur Erzeugung von Zusatzinformationselementen vorhanden. Diese Elemente können binäre Informationsimpulse, wie in F i g. 3 dargestellt sein oder Elemente in einem Format, das sich dazu eignet, ein Zusatzträgersignal unter Verwendung einer bekannten Modulationstechnik entsprechend zu modulieren. Wie bereits erwähnt, können sie mit einer Dichte von 1 oder 2 Elementen pro Zeilenintervall des Farbfernsehsignals auftreten. Um die Beschreibung zu vereinfachen, soll davon ausgegangen werden, daß die Signale mit einer Dichte von einem Zusatzinformationselement pro Zeilenintervall aufgeschaltet werden. Weiterhin beinhaltet der Überiragungsteil 10 Mittel 27, die ein Zusatzträgersignal liefern sowie einen Phasenmodulator 28 der den Träger mit den zugeführten Zusatzinformationselementen moduliert und damit am Ausgang des Modulators 28 das erforderliche Zusatzsignal erzeugt, das auf die Übertragungseinrichtung 14 gegeben wird.In Fig. 6 is a specific embodiment of the Invention illustrated as particularly applied in connection with commercial color television systems can be. In the transmission part 10 are means for generating color television signals, transmission means 14 and an antenna 15 are present, which have the same names as elements of the exemplary embodiment the F i g. 1 can match. Likewise, means 26 are in the transmission part 10 for Creation of additional information elements available. These elements can be binary information impulses, as in Fig. 3 or elements in a format suitable for an additional carrier signal appropriately modulate using a known modulation technique. As already mentioned, they can occur with a density of 1 or 2 elements per line interval of the color television signal. To the To simplify the description, it should be assumed that the signals have a density of one Additional information elements can be activated per line interval. Also includes the transfer part 10 means 27 that deliver an additional carrier signal and a phase modulator 28 that also includes the carrier modulated the supplied additional information elements and thus at the output of the modulator 28 the required additional signal generated, which is given to the transmission device 14.

Um ein Zusatzsignal abzuleiten, dessen Zusatzinformationselemente gewollt redundant und während zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervallpaare von entgegengesetztem Vorzeichen sind, können verschiedene Ausführungen der Einheiten 26, 27 und 28 verwendet werden. Zum Beispiel könnte die Einheit 26 einfach ein erstes Zusatzinformationselement von gegebenem Vorzeichen während eines ersten Zeilenintervalis und ein gleiches Element von entgegengesetztem Vorzeichen während des folgenden Zeilenintervalls liefern und damit die erforderliche gewollte Redundanz und entgegengesetzte Polarität der Zusatzinformationselemente zu erzeugen. In einem Alternativfall könnte die Einheit 26 gleiche Zusatzinformationselemente gleicher Polarität während zwei zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervallen liefern. In diesem Fall könnte die Einheit 27 einen Phasenschieber enthalten, der während jedem zweiten Zeilenintervall die Phase der Trägerfrequenz verschiebt und damit am Ausgang des Phasenmodulators 28 ein Signal mit der erforderlichen gewollten Redundanz und entgegengesetzter Polarität erzeugt Eine dritte Möglichkeit wäre, daß dieIn order to derive an additional signal, its additional information elements are intentionally redundant and during temporally successive line interval pairs are of opposite sign can be different Versions of units 26, 27 and 28 can be used. For example, the unit could be 26 simply a first additional information element of a given sign during a first line interval and an equal element of opposite sign during the following line interval deliver and thus the required desired redundancy and opposite polarity of the additional information elements to create. In an alternative case, the unit 26 could have the same additional information elements deliver the same polarity during two consecutive line intervals. In this case the unit 27 could contain a phase shifter which, during every other line interval, the phase shifts the carrier frequency and thus at the output of the phase modulator 28 a signal with the required created redundancy and opposite polarity. A third possibility would be that the

to Einheit 26 gleiche Zusatzinformationselemente von gleicher Polarität während zwei aufeinanderfolgender Zeilenintervalle liefert und die Einheit 27 ein gleichphasiges Trägersignal erzeugt In diesem Fall könnte das von dem Phasenmodulator 28 erzeugte Signal während jedes zweiten Zeilenintervalls in der Phase invertiert werden, wodurch das gleiche Ergebnis wie bei den beiden vorausgegangenen Beispielen erzeugt würde.
Eine spezielle und besonders einfache Methodeto unit 26 supplies the same additional information elements of the same polarity during two successive line intervals and the unit 27 generates an in-phase carrier signal.In this case, the signal generated by the phase modulator 28 could be inverted in phase during every second line interval, whereby the same result as with the two previous examples.
A special and particularly simple method

besteht darin, in der Einheit 27 ein Trägersignal zu erzeugen, das ein ungeradzahliges Vielfaches der halben Frequenz ist, mit der zeitlich aufeinanderfolgende Zeiienintervalle auftretenχ± h. f_h)und mit der Einheit 26 für jedes Zeilenintervallpaar zwei gleiche Zusatzinformationselemente gleicher Polarität zu erzeugen. Das sich ergebende Ausgangssignal des Phasenmodulators 28 enthält redundante Zusatzinformationselemente während jedes Paares zeitlich aufeinanderfolgende Zeilenintervalle. Wegen der speziellen Wahl der Zusatzträgerfrequenz wird dieses Zusatzsignal, nach in der Übertragungseinrichtung 14 erfolgter Kombination mit dem Farbfernsehsignal und nach Übertragung durch die Antenne 15 beim Empfang durch den Empfangsteil 11 die erforderlichen charakteristischen Merkmale, nämlich Redundanz und entgegengesetztes Vorzeichen während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervallpaare aufweisen. Dies wird aus der anschließenden Beschreibung des Empfangsteils 11 deutlich.consists in generating a carrier signal in the unit 27, which is an odd multiple of half the frequency at which time successive line intervals occur ± h. f _h ) and with the unit 26 to generate two identical additional information elements of the same polarity for each line interval pair. The resulting output signal of the phase modulator 28 contains redundant additional information elements during each pair of temporally successive line intervals. Because of the special selection of the additional carrier frequency, this additional signal, after being combined in the transmission device 14 with the color television signal and after transmission by the antenna 15, will have the required characteristic features when received by the receiving part 11, namely redundancy and opposite sign during successive line interval pairs. This becomes clear from the following description of the receiving part 11.

Wie in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 wird das jo kombinierte Zusatz-Farbfernsehsignal über die Antenne 16 empfangen und auf einen herkömmlichen Farbfernsehempfänger 17 gegeben. Da das Zusatzsignal auf einen Träger mit einem ungeradzahligcn Vielfachen der halben Frequenz der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle (V2 fh) aufmoduliert ist, scheinen die gleichartig wiederholten Zusatzinformationsclemente bei der Darstellung während zeitlich aufeinanderfolgender Zeiienintervalle entgegengesetztes Vorzeichen zu haben, weil das Fernsehsignal während Zeilenintervallcn sichtbar dargestellt wird, die mit der horizontalen Zeilenfrequenz (f_h) auftreten. Das visuelle Auslöschen des Zusatzsignals, das wegen der Wahl der Zusatzträgerfrequenz zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintcrvallen auftritt, ist der Auslöschung ähnlich, die zwischen der Leuchtdichtesignalskomponcntc des Farbfernsignals und der Farbartsignalkomponente stattfindet, die ebenfalls auf eine Trägerfrequenz mit ungerad/.ahligern Vielfachem V₂ /* aufmoduliert ist. Diese Art des Auslöschens ist in dem bereits genannten Buch »Principles of color TV« auf den Seiten 128 bis 132 erschöpfend erklärt.As in the embodiment according to FIG. 1, the jo combined additional color television signal is received via the antenna 16 and sent to a conventional color television receiver 17. Since the additional signal is modulated onto a carrier with an odd multiple of half the frequency of the successive line intervals (V2 fh) , the similarly repeated additional information elements appear to have the opposite sign when displayed during successive line intervals because the television signal is displayed visibly during line intervals, which occur with the horizontal line frequency (f _h ) . The visual cancellation of the additional signal, which occurs between successive line intervals due to the choice of the additional carrier frequency, is similar to the cancellation that takes place between the luminance signal component of the color remote signal and the chrominance signal component, which is also modulated onto _{a carrier frequency with an odd multiple of V 2 / *} is. This type of extinction is fully explained in the book "Principles of color TV" already mentioned on pages 128 to 132.

Das über die Antenne 16 empfangene kombinierte Signal wird ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 auf ein Bandpaßfilter 23 gegebenes anschließend wird das gefilterte Signal auf einen Synchrondetektor 29 gegeben, der auf ein regeneriertes Zusatzträgersignal anspricht, das wie das ursprüngliche Zusatzträgersignal ein ungeradzahliges Vielfaches von V2 fh ist. Im Synchrondetektor 29 wird das gefilterte Signal mit dem regenerierten Trägersignal gemischt, wodurch ein Anzeigesignal entsteht, das für die im gefilterten Signal enthaltene Information kennzeichnend ist. In diesem Fall jedoch erscheinen die Farbfernsehsignalanteile während aufeinanderfolgender Zeilenintervalle invertiert, weil das zugrundeliegende Demodulationsschema nach einem Bezugsteilbild bezüglich der Frequenz des Zusatzträgersignals und nicht die horizontale Zeilcnfrequenz //, des Fernsehsignals selbst verschoben ist. Daher haben die Elemente des Zusatzträgersignals, die am Ausgang des Synchrondetektors 29 anfallen das gleiche Vorzeichen während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle, während redundante Fernsehinformation während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervallpaare umgekehrtes Vorzeichen haben. Wenn das demodulierte Signal auf die Integrationseinheit 25 gegeben wird, die den bereits beschriebenen Integrationseinheiten entspricht, verstärken sich die Zusatzinformationselemente, während etwa vorhandene Videoinformationen sich gegenseitig auslöschen, so daß das Ausgangssignal im wesentlichen die Zusatzinformation enthält.The combined signal received via the antenna 16 is applied to a bandpass filter 23 similarly to the embodiment according to FIG V2 is fh . In the synchronous detector 29, the filtered signal is mixed with the regenerated carrier signal, whereby a display signal is produced which is characteristic of the information contained in the filtered signal. In this case, however, the color television signal components appear inverted during successive line intervals because the underlying demodulation scheme is shifted according to a reference field with respect to the frequency of the additional carrier signal and not the horizontal line frequency // of the television signal itself. The elements of the additional carrier signal which occur at the output of the synchronous detector 29 therefore have the same sign during successive line intervals, while redundant television information has the opposite sign during successive line interval pairs. When the demodulated signal is applied to the integration unit 25, which corresponds to the integration units already described, the additional information elements are amplified, while any video information that may be present cancel one another out, so that the output signal essentially contains the additional information.

Die oben beschriebene Schaltung hat in ihrer Einfachheit viele Vorteile und ist aufgrund der Tatsache, daß viele bestehende Fernsehsystembauteile verwendet werden, verhältnismäßig preiswert zu verwirklichen. Darüber hinaus müssen bei einem Einbau des Zusatzsignalübertragungssystems in ein bestehendes Fernsehsystem wenige oder keine Änderungen vorgenommen werden, weil der Zusatzsignalkanal von dem Fernsehsignalkanal verhällnismä3ig unabhängig ist. Da das Zusatzsignal letztlich mit dem Fernsehsignal völlig verträglich ist, werden bei nicht gewünschter Zusatzsignalübertragungsmöglichkeit die Fernsehbilder durch die Übertragung der Zusatzsignale nicht beeinträchtigt. Es ist zu bemerken, daß wegen praktischer Umstände eine Beeinträchtigung der Signale der beschriebenen Art bei der Übertragung und Demodulation möglich erscheint. Zum Beispiel ist es unter gewissen Bedingungen möglich, daß einzelne Zusatzinformationen im Farbartkanai des Farbfernsehempfängers und einzelne Farbartinformationen durch die Zusatzsignalverarbeitungsmittcl verarbeitet werden.The circuit described above has many advantages in its simplicity and is due to the fact that many existing television system components are used to realize relatively inexpensive. In addition, when installing the additional signal transmission system Little or no changes may be made to an existing television system because the auxiliary signal channel is different from the television signal channel is relatively independent. Since the additional signal is ultimately completely with the television signal is compatible, if the possibility of additional signal transmission is not desired the television pictures are not impaired by the transmission of the additional signals. It should be noted that because of practical circumstances an impairment of the signals of the type described during transmission and demodulation is possible appears. For example, under certain conditions it is possible that individual additional information in the Farbartkanai of the color television receiver and individual chrominance information through the additional signal processing means are processed.

Da der Farbartdcmodulator im wesentlichen schmalbandig ist, kann eine gegebenenfalls auftretende gegenseitige Beeinträchtigung im Farbartkanal durch entsprechende Verlagerung des Zusatzsignals in einen tieferen Frequenzbereich im Fe^rnschsignalsfrequenzband und durch Übertragung des Zusatzsignals mit relativ kleiner Amplitude leicht auf ein Minimum beschränkt werden. Diese Verlagerung des Zusatzsignals dient auch zur Vermeidung der gegenseitigen Beeinflussung zwischen dem Zusatzkanal und dem Farbartsignal.Since the chrominance modulator is essentially narrow-band, any mutual interference in the chrominance channel ^{can easily be reduced to a minimum by shifting the additional signal into a lower frequency range in the Fe r} nschssignal frequency band and by transmitting the additional signal with a relatively small amplitude. This shift of the additional signal also serves to avoid the mutual influence between the additional channel and the chrominance signal.

Von den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten des beschriebenen Systems wurden einige wenige beschrieben. Eine Anwendungsmöglichkeit bestünde in dem Einsatz für mehrsprachige Fernschübertragungeii, wobei mit dem Fernsehsignal die herkömmliche Bild- und Toninformation und mit dem Zusatzsignal verschiedene Sprachen übertragen werden könnten. Eine zweite mögliche Verwendung wäre auf dem Gebiet des Unterrichtsfetnsehens, wobei die Bildinformation und Fragen durch das normale Fernsehsignal, die Antworten auf die Fragen durch das Zusatzsignal übertragen werden könnten. Es ist zu erkennen, daß viele weitere Einsatzmöglichkeiten für ein Zusatzsignalübertragungssystem bestehen und die angeführten Verwendungsmöglichkeiten nur als Beispiele angeführt wurden.A few of the many possible uses of the system described have been described. One possible application would be to use it for multilingual telex transmission, wherein with the television signal the conventional picture and sound information and with the additional signal different Languages could be transmitted. A second possible use would be in the field of Lesson TV, with the picture information and questions through the normal TV signal, the answers to which questions could be transmitted by the additional signal. It can be seen that many more There are possible uses for an additional signal transmission system and the listed uses were only given as examples.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for joint transmission and joint reception of a television and an additional signal in the frequency band otherwise only used by the television signal in which the lying in the predetermined frequency band and one successive in time during the duration Television signal containing lines of video information and an information element, For example, bits containing additional signal located in a certain frequency range are generated are and the additional signal and the television signal are transmitted simultaneously, whereupon after Receipt of the combined signals in each case the television signal on the screen of a display device represented and the additional signal processed by itself, characterized in that the Additional signal is transmitted lying in a selected frequency band range and during the Duration of two consecutive lines of the television signal each together with the television signal the same, but shown in the second line with inverted polarity is transmitted redundantly and after reception the superimposed with the additional signal Television signal on the one hand on the screen with visual mutual cancellation of the in successive Lines occurring additional signal is made visible and on the other hand during the Occurrence of the information elements of the additional signal is processed in such a way that the during successive lines of video information transmitted to each other essentially delete while the information elements contained in the two successive lines of the additional signal mutually reinforce and that a particular for the transmitted Output signal characterizing additional information elements with an information density of at least one additional information element is derived per pair of lines used.

2. The method according to claim 1, characterized in that a subcarrier with the transmitting side Additional information elements is phase-modulated and the phase-modulated additional signal on the receiving side is inverted in phase for the duration of every other line.

3. The method according to claim 1, characterized in that an output signal with an information density is derived from at least two information elements per pair of lines used and additional information items occur in two areas of each line.

4. The method according to claim 1, characterized in that the reception with the television signal superimposed additional signal of two consecutive lines integrated for itself and that from the Integration result derived from dps additional signal will.

5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that from the integration result an information element of the additional signal is derived from each area of a pair of lines used will.

6. Procedure according to a. of claims 1 to 5, characterized in that for processing the Additional signal for the integration the polarity of the combined signals in each case during the duration the second line of a line pair is inverted.

7. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that on the end side an auxiliary carrier, the frequency of which is an odd multiple of half the line frequency for each range of a pair of lines is modulated with an information element with the same polarity in both lines will.

8. The method according to claim 1, characterized in that an auxiliary carrier is regenerated on the receiving side whose frequency is an odd multiple of half the line frequency and which is combined with the combined signals is fed to a synchronous detector at whose output the television signal every other line occurs with opposite polarity and a demodulated additional signal is removed with the same polarity all the time.

9. The method according to claim 1, characterized in that when transmitting a color television signal the selected frequency band range for the transmission of the additional signal between the normal position of the luminance and chrominance carrier frequency of the color television signal

10. Device for performing the method according to one of claims 1 to 9, with a Television journal transmission system and a television signal receiving system, which have additional devices for transmitting an additional signal, characterized in that the television signal transmission system (10) an additional signal feed circuit (13) with a modulator (28) and a subcarrier generator (27), the output signal of which is one with the additional signal during two consecutive times Rows with opposite polarity are redundantly modulated and moving on the way to Television signal receiving system (11) is the television signal superimposed subcarrier which is common with the television signal on the input (30) of a television signal receiving system (11) is given, a television receiver (17) and an additional signal processing circuit (18) which one. Demodulator (24, 29), the output signal of which is alternately inverted line by line, contains and at least one of the additional and television signal at the output of the demodulator (24, 29) during one each line pair integrating, resettable integrator (25, 25 ', 25 "), at its output a new information element of the additional signal is present at the end of each pair of lines.

11. The device according to claim 10, characterized in that the modulator (28) is a The phase modulator has an identical input for the one in the second line of each line pair repeated additional signal and an input for a subcarrier (27) with an odd multiple half the line frequency of the television signal.

12. The device according to claim 10, characterized in that the additional signal feed circuit (13) one and one repeated identically during the second line of each pair of lines Additional signal fed modulator (28), to whose subcarrier input the subcarrier via a phase shifter that rotates the phase of the subcarrier by 180 ° in the second line of each line pair connected.

13. Apparatus according to claim 10, characterized in that the additional signal feed circuit (13) one with one repeated identically during the second line of each pair of lines Additional signal fed modulator (28), at whose subcarrier input the subcarrier and to the output of which is connected to an inverter that can be switched on in every second row of each row pair is.

14. Device according to one of claims IC to

13, characterized in that the line by line alternately inverting demodulator (24) of the additional signal processing circuit (18) a synchronous detector (29), the regenerated subcarrier of which has a frequency that is a is an odd multiple of half the line frequency of the television signal

15. Device according to one of claims 10 to

14, characterized in that the additional signal processing circuit (18) has two integrators (25 ', 25 ") which can be reset at the end of each pair of lines and which operate one after the other during each assigned area are switched on once in each line of a line pair.

16. Device according to one of claims 10 to

15, characterized in that between the input part (30) of the television signal receiving system (U) and the demodulator (24,29) of the additional signal processing circuit (18) a bandpass filter (23) which only allows the selected frequency range of the modulated subcarrier of the additional signal to pass through.