DE2434471C2

DE2434471C2 - System zur zeitmultiplexen digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen

Info

Publication number: DE2434471C2
Application number: DE2434471A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6101 Seeheim Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1982-05-06
Also published as: US3996607A; GB1476900A; DE2434471A1

Description

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

Zur digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden. Bei einem dieser Verfahren wird das vollständige Farbfernsehsignal codiert, und zwar nach dem PCM-Verfahren. Durch die Codierung des vollständigen Farbfernsehsignal·; wird eine große Kanalkapazität erforderlich. So betrügt 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-Cocler verwendet (Nachrichtentechnische Zeitschrift 1971, Heft 6, Seiten 321-325). Diese Coder sind jedoch recht aufwendig.

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

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß je ein

s Coder (1) und/oder je ein Decoder für mehrere Komponenten der Farbfernsehsignale vorgesehen sind, und daß im Coder und/oder im Decoder für je eine Komponente der Farbfernsehsignale ein nach dem Zeitmultiplexverfahren angesteuerter Speicher vorge-

lu sehen ist.

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-Wandlers oder Quantisierer, für mehrere Komponenten der Farbfernsehsignale gemeinsam verwendet werden.

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

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

F i g. 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 BlockschaltbüJ und
Fig.5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Decoders.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

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

Im Gegensatz zur bekannten Anordnung nach F i g. I werden bei dem erfindungsgemäßen System (F i g. 2) die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y einem Coder 5 zugeführt. Das Leuchldichtesignal K wird ebenso wie bei der bekannten Anordnung getrennt in einem 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 vorliegenden Erfindung auch nicht erforderlich ist.

Als Beispiel für einen bekannten DPCM-Coder ist in Fig. 3 eine Schaltung angegeben. Die zu codierenden hi Signale, beispielsweise das Leuchtdichtesignal eines Farbfernsehsignals, wird bei 7 dem Coder zugeführt. Zunächst wird in einem Analog-Digital-Wandler 8 das analoge Signal in ein entsprechendes digitales umge-

wandelt Dem Analog-Digital-Wandler wird ein Abtasttakt Tzugeführt, 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 möglichen Amnlitudenstufen 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 Prädiktor dar, an dessen Ausgang 14 der für die nächste Abtastung wahrscheinlichste Wert ansteht Dieser Wert wird mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 9 von dem Eingangssignal abgezogen, so daß lediglich die Differenz des wahren Abtastwertes und des zu erwartenden zu übertragen werden braucht, was der Grundgedanke der DPCM ist.

F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Den Eingängen 20 und 21 werden die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y z· geführt. 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 Ti 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 F i g. 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 R-Y und das Farbdifferenzsignal B- Y. Die Ausgänge der Speicher 27 und 28 werden über den elektronischen Schalter 29 abwechselnd mit 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 Tangesteuert. Die Speicher selbst können mit gutem Erfolg mit Hilfe von flankengesieuer-

ten D-flip-flops realisiert ^verden, denen als Takt

einerseits 7"und andererseits Tzugeführt werden.

Die Taktimpulse T und Ti werden in an sich

κι bekannten Impulsgeneratoren erzeugt, weiche im Rahmen dieser Erfindung nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Die Erfindung wurde anhand eines einfachen Prädiktors erläutert Es sind jedoch Prädiktoren

is bekannt, bei denen mehr als ein Abtastwerk zur Prädiktion herangezogen wird. Auch bei diesem System kann die Erfindung mit Erfolg angewendet werden, wenn sämtliche Abtastwertspeicher jeweils einmal für je eines der Farbdifferenzsignale vorhanden sind.

2u F i g. 5 zeigt schematisch eine Decodierschaltung zur Decodierung der beispielsweise init Hilfe der Schaltung nach F i g. 4 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 vier 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 (F i g. 4) mit

jo Taktfrequenz durch den Umschalter 36 angesteuert werden. Die somit erhaltenen PCM-Signale werden im Digital-Analog-Wandler37 in zeitmultiplexe PAM-Signale umgewandelt, die mit Hilfe des Zeitdemultiplexers 38 in die beiden Farbdifferenzsignale R-Y 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. System zur zeitmultiplexen digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen nach dem Differenz-Puls-Code-Modulationsverfahren (DPCM), d a durch gekennzeichnet, daß je ein Coder (1) und/oder je ein Decoder für mehrere Komponenten der Farbfernsehsignale vorgesehen sind und daß im Coder und/oder im Decoder für je eine Komponente der Farbfernsehsignale ein nach dem Zeitmultiplexverfahren angesteuerter Speicher vorgesehen ist.

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 Farbdifferenzsignale decodiert.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Coder (5) einen Eingangsumschalter fnthält, der die beiden Farbdifferenzsignale abwechselnd weilerieilei 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 Addierschaltung (33) enthält, dem die DPCM-Signale zugeführt werden, t.'-ib der Ausgang der Addierschaltung (33) mit zwei Speichern (34, 35} verbunden ist, daß die Ausgänge der Speicher (34, 35) mit den Eingängen eines Umschalters (3ΐ») verbunden sind, dessen Ausgangssignale einerseits einem weiteren Eingang der Addierschaltung (33) und andererseits einem Digital-Analog-Wandler (37) zugeführt werden und daß die Ausgangssignale des Digital-Analog-Wandlers (37) mit Hilfe eines an sich bekannten Zeitdemultiplexers (38) in die Farbdifferenzsignale aufgeteilt werden.