DE2434471A1

DE2434471A1 - System zur digitalen uebertragung von farbfernsehsignalen

Info

Publication number: DE2434471A1
Application number: DE2434471A
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1976-01-29
Also published as: GB1476900A; DE2434471C2; US3996607A

Description

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ROBERT BOSCH GmbH

Rl.-Nr. 1630/7'I- PLI/Go/Mo

11.7.19V⁷I

System, zur digital on Übertragung von Farbfernsehsignalen

Lie Erfindung betrifft· ein System zur digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen nach dem Differenz-Puls-Code-Modulationsverfahren.

Ziir digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen sind verschiedene "Verfahren bekanntgeworden. Bei einem dieser Verfahren wird das vollständige Farbfernsehsignal codiert, und zwar nach dem PCM-Verfahren. Duroh die Codierung des vollständigen Farbfernsehsignal wird eine große Kanalkapazität erforderlich. So beträgt beispielsweise hierfür der ■Datenfluß bei einer Übertragungsqualität, die etwa dem Fernsehrundfunk entspricht, ungefähr 100 Mbit/s.

Durch eine getrennte Codierung der Komponenten des Farbfernsehsignals, nämlich der Leuchtdichte und des Farbanteils, ergeben sich weitere Möglichkeiten zur Reduzierung des Datenflusses. Hierzu werden bei bekannten Systemen für das Leuchtdichtesignal und für die beiden Farbdifferenzsignale ,je ein DPCM-Coder verwendet. Diese Coder sind jedoch recht aufwending.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen nach dem DPCM-Verfahren unter Beibehaltung der notwendigen Qualitätsforderungen mit möglichst geringem technischen Aufwand anzugeben.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß je ein Coder (1) und je ein Decoder für mehrere Komponenten der Farbfernsehsignal vorgesehen sind und daß im Coder und.im Decoder für die Komponenten der Farbfernsehsignal Speicher vorgesehen sind, die nach dem Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden.

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Durch die Erfindung wird unter Beibehaltung des günstigen Datenreduktionsfaktors eine bedeutende Verringerung des Aufwandes erreicht, da relativ umfangreiche elektronische Baugruppen des DPCM-Coders, beispielsweise Analog-Digital-Wandler oder Quantisierer, für mehrere Komponenten der Farbfernsehsignale gemeinsam verwendet werden.

Mit dem erfindungsgemäßen System können beispielsweise die drei Farbwertsignale Rot, G-rün und Blau codiert und decodiert werden. Wegen der verschiedenen Abtastraten des Leuchtdichtesignals und der Farbdifferenzsignale ist bei der Codierung dieser Signale eine Weiterbildung der Erfindung besonders günstig, die darin besteht, daß für das Leuchtdichte signal ein erster Coder und ein erster Decoder vorgesehen sind, daß- einem zweiten Coder beide Farbdifferenzsignale zugeführt werden und daß ein zweiter Decoder die codierten Farbdifferenzsignale decodiert.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt:

Fig. 1 eine bekannte Anordnung zur digitalen Codierung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Coders,

Fig. 3 ein Beispiel für einen bekannten DPCM-Coder,

Fig. 4- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Coders als Blockschaltbild und

Fig. 5 ©in Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Decoders.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen."

Bei der Anordnung nach Fig. 1 werden das Leuchtdichtesignal Ϋ sowie die Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y einem DPCM-Coder

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1,2,3 zugeführt. Am Ausgang dieser Coder stehen digitale DPCM-Signale an, welche in der Schaltung 4-, beispielsweise durch Zeitmultiplex, zusammengefasst werden und zur Übertragung bereitstehen. _t

Im Gegensatz zur bekannten Anordnung nach ITig. 1 werden "bei dem erfindungsgemäßen System (Pig. 2) die Farbdifferenzsignale R-Y und B-X einem Coder 5 zugeführt. Das Leuchtdichtesignal Ί wird ebenso wie bei der bekannten Anordnung getrennt in einen DPCM-Coder 1 codiert. Die Ausgangssignale der Coder können dann wiederum in einer der Schaltung 4-ähnlichen Schaltung 6 zusammengefasst und übertragen werden. Die Schaltungen 4- und 6 sind an sich bekannt und werden nicht näher beschrieben, was zum Verständnis der vorixegenden Erfindung auch nicht erforderlich ist.

Beispiel für einen bekannten DPCM-Coder ist in Pig. eine Schaltung angegeben. Die zu codierenden Signale, beispielsweise das Leuchtdichtesignal eines F-arbf ernsehsignals, wird bei 7 dem Coder zugeführt. Zunächst wird in einem-Analog-Digital-Wandler 8 das analoge Signal in ein entsprechendes digitales umgewandelt. Dem Analog-Digital-Wandler wird ein Abtastakt T zugeführt, der üblicherweise dem doppelten der höchsten übertragenden Frequenz entspricht. Über eine Subtraktionsschaltung 9 gelangen die digitalen · Signale zu einem Quantisierer 10. Dieser Quantisierer 10 ordnet die vielen nöglichen Aplitudenstufen des übertragenden Signals einigen vorgewählten Amplitudenstufen zu, was zu einer bandbreitensparenden Übertragung erforderlich ist. Das Ausgangssignal des Quantisierers wird einerseits dem Ausgang 11 des Coders und andererseits einem Eingang einer Addierschaltung 12 zugeführt. Diese Addierschaltung 12 und ein Speicher 13 stellen einen sogenannten Prädiktoi* dar, an dessen Ausgang 14- der für die nächste Abtastung wahrscheinlichste Wert ansteht. Dieser Wert wird mit Hilfe der

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ßubtralctioijßschaltung 9 γοη .dem Eingangssignal abgezogen, · so daß lediglich die Differenz des wahren'AbtasWertes und des zu erwartenden zu übertragen werden braucht, was der Grundgedanke der DPCM ist.

Fig. 4- zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. ■ Den Eingängen 20 und 21 werden die Farbdifferenzsignale .R-X und B-X zugeführt. Der elektronische Umschalter 22 führt die Farbdifferenzsignale abwechselnd im Takt T dem Analog-Digital-Wandler 23 zu. Dieser entspricht im wesentlichen dem Analog-Digital—Wandler 8 der Anordnung nach Fig.3, wird jedoch mit doppelter Taktfrequenz T~ angesteuert. Über eine Subtraktionsschaltung.24- gelangen die digitalen Farbdifferenzsignale zum Quantisierer 25· Sowohl die Subtraktionsschaltung 24- und der Quantisierer 25 als auch die Additionsschaltung 26 entsprechen den entsprechenden Komponenten der Anordnung nach Fig. 3·

Im Gegensatz zur bekannten Anordnung sind jedoch an den Ausgang der Addierschaltung 26 zwei Speicher 27 und 28 angeschlossen, und zwar jeweils einer für das Farbdifferenzsignal S-X und das Farbdifferenzsignal B-X. Die Ausgänge der Speicher 27 und 28 werden über den elektronischen

mit
Schalter 29 abwechselnd/dem Punkt 30 und damit dem invertierenden'Eingang der Subtraktionsschaltung 24- und dem zweiten Eingang der Additionsschaltung 26 verbunden. Der Schalter 29 wird ebenfalls in dem Takt T angesteuert. Die Speicher selbst können mit gutem Erfolg mit Hilfe von flankengesteuerten D-fiip-flops realisiert werden, denen als Takt einerseits T und andererseits T zugeführt werden.

Die Taktimpulse T und T~ werden in an sich bekannten Impulsgeneratoren erzeugt, welche im Rahmen dieser Erfindung nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Die Erfindung wurde anhand eines einfachen Prädiktors erläutert. Es sind jedoch Px^ädiktoren bekannt, bei denen

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melrr als ein Abtastwert zur Prädiktion hei^angeaogen wird. Auch bei diesem System kann die Erfindung mit Erfolg angewendet werden, wenn sämtliche Abtastwertspeicher jeweils einmal für Je eines der Farbdifferenz,signale vorhanden sind.

Fig. 5 zeigt schematisch eine Decodierschaltung zur Decodierune der beispielsweise mit Hilfe der Schaltung nach Fig. ¹V gewonnenen DPCM-Signale, welche bei 31 zugeführt werden. Die Schaltung stellt an sich einen bekannten DPCM-Codierer dar, bei welchem über die Rückführung 32 PCM-Signale zu den EingangsSignalen in der Addierschaltung 33 addiert werden.

Gegenüber den herkömmlichen Schaltungen sind lediglich zwei Speicher 34 und 35 vorgesehen, deren Ausgang ähnlich wie die Speicher 27 und 28 (Fig. 4-) mit Taktfrequenz durch den Umschalter 36 angesteuert werden. Die somit erhaltenen PCM-Signale v/erden im Digital-Analοg-Wandler 37 ia zeitmultiplexe PAM-Signale umgewandelt, die mit Hilfe des Zeitdemultiplexers 38 in die beiden Farbdifferenzsignale R-T und B-Y umgewandelt werden. Der Zeitdemultiplexer 38 besteht im !wesentlichen aus einem elektronischen Umschalter, der wie der Umschalter 36 mit Taktfrequenz T angesteuert wird.

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Claims

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Paten bansprüche:

System zur digitalen "Übertragung von Farbfernsehsignal en nach dem Diff erenz-Pulε-Code-Kodulati οns ν erfahron (BPCH), dadurch gekennzeichnet, daß je ein Coder (i) und je ein Decoder ftLpmehrere Komponenten der Farbferncehsignale vorgesehen sind und daß im Coder und im Decoder für Komponenten der Farbfernsehsignale Speicher vorgesehen sind, die nach dem Zeitmultiplexverfahren angesteuert werden.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Leuchtdichtesignal ein erster Coder (1) und ein erster Decoder vorgesehen sind, daß einem zweiten Coder '(5) beide Farbdifferenzsignale zugeführt werden und daß ein zweiter. Decoder die codierten Färbdifferenzsignale decodiert.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Coder (5) einen Eingangsumschalter enthält, der die beiden Farbdifferenzsignale abwechselnd weiterleitet und mit einer Frequenz umgeschaltet wird, die der zur Übertragung der Farbdifferenzsignale erforderlichen Abtastfrequenz entspricht und daß der zweite Coder (5) ferner einen Prädiktor mit zwei Speichern oder zwei Gruppen

von Speichern umfaßt, die mit der gleichen Frequenz abwechselnd angesteuert werden.

4-. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Decoder eine Addiexⁿschaltung (33) enthält, dem die DPCM-Signale zugeführt werden, daß der Ausgang der Addierschaltung (33) mit zwei Speichern (34, 35) verbunden ist, daß die Ausgänge der Speicher (34,35) mit den Eingängen eines Umschalters (36) verbunden sind, dessen Ausgangssignale einerseits einem weiteren Eingang der Addierschaltung (33) und andererseits einem

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Jligital-Anslog-Wandler (37) zugeführt werden und daß dio Ausgangssig-uale des Digital~Analog-V/an&lers (37) mit Hilfe einoß an sich "bekannten Zei.tdemultiplexero (38) in die ."i?art)differenzsignale aufgeteilt werden.

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