DE2458642A1 - Verfahren zur bilduebermittlung bei bildtelefoneinrichtungen mit begrenzter bandbreite - Google Patents

Description

Telefonaktiebolaget LM. Ericsson, Stockholm/Schweden

Verfahren zur Bildübermittlung bei Bildtelefoneinrichtungen mit begrenzter Bandbreite

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildübermittlung durch eine Bildtelefoneinrichtung für den Fall, daß es sich um ein stillstehendes Bild handelt, so daß also keine Bewegungsinformation auftritt, wobei jedoch die Bilddetails wichtig sind, so daß eine gute Bildauflösung gefordert wird. Die Erfindung ist vorzugsweise bei solchen Bildtelefoneinrichtungen anwendbar, bei welchen das Bild aus einer Anzahl

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hauptsächlich horizontaler Zeilen besteht, die sich in eine Anzahl von Elementen aufspalten lassen. Zur Übertragung des Bildes wird die Helligkeit jedes Bildelementes auf der Senderseite abgefragt, in eine entsprechende Signalinformation umgeformt und zum Empfänger übermittelt.

Bei der Bildtelefonübertragung über große Strecken, beispielsweise über Fernleitungen, muß man aus Kostengründen mit einer Bandbreite arbeiten, die erheblich kleiner ist als sie beispielsweise bei Fernsehübertragungen üblich ist. Die tatsächliche Übertragungsbandbreite kann bei einem Bildtelefon zwischen 5 MHz und der Bandbreite eines Telefonsprechkanales liegen. Es hat sich gezeigt, daß eine Bandbreite von etwa 1 MHz eine akzeptable Bildschärfe der miteinander verbundenen Gesprächspartner ergibt. Wenn bei der gleichen Bandbreite ein Bild mit sehr vielen Details übertragen werden soll, beispielsweise ein Schreibmaschinentext, so muß die Auflösung in Zeilenrichtung erheblich größer sein als bei der Übertragung der Bilder der Gesprächspartner, damit noch eine ausreichende Auflösung des Bildes erreicht wird. Wenn nun in beiden Fällen mit der gleichen Zeilen- und Bildfrequenz gearbeitet wird, so reicht die Bandbreite zur Auflösung einer Textzeile mit beispielsweise 75 Anschlägen nicht aus, wenn etwa das Bildformat mit der oberen Hälfte eines Briefes von 200x300 mm Gesamtgröße übereinstimmt.

Wenn die Übertragungsbandbreite weit unter 1 MHz reduziert wird, so nimmt das Auge getrennte, stillstehende Bilder wahr. Wenn dennoch eine hohe Bildauflösung verlangt wird, die Übertragungskapazität des Mediums aber begrenzt ist, so beträgt die Übertragungszeit größenordnungsmäßig mehrere Minuten. Zur Verringerung der gesamten Übertragungszeit und der Zeit, die zum Lesen beispielsweise eines Briefes benötigt wird, wird das Bild gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren vollständig von oben nach unten übertragen, wenn diese langen Übertragungszeiten realisierbar sind. Die Übertragungszeit und die Zeit zum Lesen des

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übertragenen Bildes am Empfänger fallen dann etwa zusammen.

Es sind bereits eine Reihe von Verfahren bekannt, mit welchen man ein derartiges Bild über eine Bildtelefoneinrichtung mit begrenzter Bandbreite übertragen kann. So werden beispielsweise bei dem Verfahren gemäß der US-Patentschrift 3 663 749 aus dem ersten Rasterbild diskrete Bildelemente abgefragt, die unter Berücksichtigung des Zeilenfortschritts gleichmäßig verteilt sind, d.h. die abgefragten Bildelemente sind gegenüber den Zeilen eines Rasterbildes gleichmäßig verteilt. Die Bildelemente sind dann gleichmäßig auf den Anfang einer Zeile ausgerichtet und fallen 2eitlich mit einer konstanten Frequenz zusammen. Bei Übermittlung des zweiten Rasterbildes ist die Abfrage eines Bildelementes um einen Schritt gegenüber dem Bildelement versetzt, das im ersten Rasterbild abgefragt wurde, wobei die Abfrage ebenso wie im ersten Rasterbild vor sich geht, so lange bis auch das zweite Rasterbild abgetastet ist. Durch Wiederholung des Vorganges ±>ei einer Anzahl von Rasterbildern kann das gesamte Bild durch den Sender abgetastet werden. Die abgefragten Bildelemente werden empfängerseitig in einem Gedächtnis gespeichert, das, sobald das ganze Bild übertragen ist, ausgelesen wird. Ein Nachteil dieses Verfahren ist, daß sämtliche Elemente des abgetasteten Bildes im Empfangergedächtnis gespeichert werden müssen, auch wenn nur wenige Teile des übermittelten Bildes interpretiert werden sollen. Das bedeutet, daß bei weiterer Verringerung der Bandbreite, beispielsweise auf 4 KHz (Sprechband) zur vollständigen oder teilweisen Speicherung des übermittelten Bildes weitere Zeit verstreicht.

Gemäß der Erfindung wird die Bildinformation über ein'Bildtelefon mit begrenzter Bandbreite so übertragen, daß die Information zeitlich mit der Übertragungsrate zur Verfügung steht und daß die vollständige Information jeder Zeile des Bildes schon zu Beginn der Übertragung vorliegt.

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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man schon während der Übertragung die bereits übermittelte Information auf dem Bildschirm des Empfängers ablesen, wenn z.B. ein Schriftstück übertragen wird, so daß die gesamte Übertragungs- und Lesezeit verringert wird. Außerdem benötigt beispielsweise eine kurze Angabe oben im Bild zur vollständigen Übertragung erheblich weniger Übertragungszeit. Man kann deshalb beim erfindungsgemäßen Verfahren stationäre Bilder herab bis zu einer Bandbreite von 4 KHz übertragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das abgetastete Bild in eine bestimmte Anzahl von Zeilengruppen unterteilt wird, von denen jede eine bestimmte Anzahl von Zeilen enthält, daß jede Zeilengruppe im Sender wiederholt so abgetastet wird, daß bei jeder Abtastung der Zeilen nach jedem Element eine bestimmte Anzahl in dem den Elementen folgenden Zwischenraum übersprungen wird und daß die abgefragten Elemente bei jeder neuen Abtastung der Zeilengruppe so versetzt sind, daß nach einer bestimmten Anzahl von Abfragen sämtliche Elemente der Zeilengruppe abgefragt sind, daß die erzielte, analoge Information aus jeder Abfrage der Elemente in einer Zeilengruppe gespeichert wird, daß die so gespeicherte Information Vom Sender zum Empfänger höchstens mit einer solchen Zeitsteuerung übermittelt wird, die mit der Bandbreite der Telefonübertragungsleitung übereinstimmt, daß im Empfänger die so erzielte Information gespeichert wird und daß die gespeicherte Information zu einem Bildspeicher ausgelesen wird, wobei das Auslesen der gespeicherten Information so gesteuert ist, daß die analoge Information jedes Bildelementes im Bildspeicher in Positionen gespeichert wird, die der entsprechenden Zeilengruppenabtastung zugeordnet sind, so daß der Speicher auf diese Weise aufgefüllt wird, bis die analogen Werte sämtlicher Elemente gespeichert sind, worauf die Zeilengruppeninformation vom Bildspeicher zu einer Bildröhre weitergeleitet wird.

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Zur detaillierteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigt:

Fig. 1 die Struktur eines Rasterbildes bei einer Bildtelefoneinrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,

Fig. 2 bzw. Fig. 3 schematisch Zeilengruppen eines.ersten bzw. zweiten Rasterbildes,

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Senders in einer Bildtelefoneinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der Signale, die am Sender und am Empfänger auftreten und

Fig. 6 ein Blockschaltbild des Empfängers der Bildtelefoneinrichtung.

Zur näheren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die schematisch die Zusammensetzung eines Rasterbildes zeigt, das bei der einleitend erwähnten Bildtelefoneinrichtung auftritt. Es wird angenommen, daß das Bild aus einer Anzahl von Zeilen besteht, die jeweils in eine Anzahl von Bildelementen p1-p578 unterteilt werden können. Im Ausführungsbeispiel ist, wie im folgenden noch erläutert wird, die Anzahl der Zeilen in einem Rasterbild gleich 625/2=312 1/2 und die Anzahl der Elemente pro Zeile ist 768. Bei der Abtastung eines Bildes wird normalerweise die Helligkeit bzw. Lichtintensität sämtlicher Elemente der verschiedenen Zeilen abgefragt, wobei die Helligkeit in an sich bekannter Weise in Bildsignale umgewandelt wird. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine bestimmte Anzahl von Elementen in jeder Zeile abgefragt, während eine Anzahl dazwischenliegender Elemente übersprungen wird. Es werden nicht sämtliche Zeilen eines Rasterbildes abgetastet, sondern nur eine bestimmte Anzahl der Zeilen, beispielsweise die ersten sechs. In Fig. 1 sind deshalb sechs aufeinanderfolgende Zeilen zusammengefaßt zur Bildung einer Zeilengruppe,

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so daß eine Anzahl (52) dieser Zeilengruppen ein Rasterbild in Fig. 1 darstellt. Fig. 2 zeigt schematisch die so zusammengefaßten Zeilen im ersten Rasterbild. Die Gruppen G1-G1O3 in Fig. gehören zum ersten Rasterbild und die Gruppen G2-G104 in Fig. 3 gehören zum zweiten Rasterbild. Die Elemente p1, p49, p97, ... p577 werden ausgehend von der ersten Zeile 11 (Fig. 1) abgetastet. Dabei werden 47 Elemente zwischen jeder Abfrage übersprungen, d.h. nur jedes 48. Element jeder Zeile in der Gruppe G1 wird abgefragt. Die Anzahl der Elemente einer Zeile ist 768, so daß in jeder Zeile 768/48=16 Abfragen durchgeführt werden. Tatsächlich werden jedoch, wie noch erläutert wird, nur 13 Abfragen pro Zeile in der Gruppe G1 der sechsten Zeile vorgenommen. Von der Gruppe G1 erhält man somit I3x6=;78 Abfragen eines bestimmten Videosignales, wobei die Abfragen von einem analogen in einen digitalen Wert umgewandelt werden, wie in Fig. 4 noch erläutert wird. Die 78 Abfragen werden nach der Umwandlung in digitale Werte in einem Pufferspeicher als 8-Bit-Wörter gespeichert, denen zwei Nullwörter hinzugefügt werden, um Zwischenraum zur Speicherung von Synchronisiersignalen zu gewinnen, d.h. der Zwischenspeicher speichert 80 Wörter mit 8 Bits.

Beim Abtasten des zweiten Feldes gemäß Fig. 3, das folgt, nachdem einerseits die Elemente in eine 6-Zeilengruppe im ersten Rasterbild abgefragt und andererseits der verbleibende Teil des ersten Rasterbildes abgetastet ist. Auf diese Weise werden die Elemente p1, p49 ... p577 in der ersten Zeile abgetastet, die zu dem zweiten Rasterbild (Fig. 3) mit der Ordnungszahl G2 in Fig. 3 gehören. Dies wird bei den ersten sechs feilen des zweiten Rasterbildes wiederholt, die wie im ersten Rasterbild gemäß Fig. 1 zu einer Gruppe von sechs Zeilen zusammengefaßt sind.

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Bei der Abtastung der Zeilengruppe G1 werden die Elemente p2, p5O_f ... ρ578 abgefragt, d.h. die Abfrage der Elemente ist gegenüber der Abfrage des vorhergehenden Bildes um einen Schritt versetzt. Dies wird bei jeder Zeile in dieser 6-Zeilengruppe wiederholt, d.h. in den Zeilen 11-111 gemäß Fig. 2. Das Verfahren wiederholt sich bei der Abfrage der gleichen Elemente in den Zeilen 12-112 der Gruppe G2 gemäß Fig. 3. Der Abfragevorgang wiederholt sich alternativ zwischen den Gruppen G1 und G2, wobei nach der Abfrage sämtlicher Elemente der sechs Zeilen in jeder Gruppe G1, G2 die Abfrage zu der nächsten Zeilengruppe G3 übergeht, die zum ersten Rasterbild gehört, und zur Zeilengruppe G4 weitergeleitet wird, die zum zweiten Rasterbild gehört. Die Abtastung dieser Gruppe mit sechs Zeilen erfolgt genauso, wie oben für die ersten Gruppen G1 und G2 beschrieben.

Gemäß der Erfindung wird somit jedes zu einem Bild gehörende Rasterbild in eine Anzahl von Zeilengruppen (G1-G1O3 bzw. G2-G104) unterteilt, die von einer Abtasteinrichtung angegeben werden können, die nach einem Takt von zugehörigen Zählschaltungen gesteuert wird. Es werden somit beginnend mit einem Startirapuls sämtliche abgefragten Elemente, die zum ersten bzw. zweiten Rasterbild gehören' in einer bestimmten Ordnung und in der oben beschriebenen Folge angegeben. Die Zählschaltungen sind so ausgelegt, daß das vollständige Bild von oben nach unten aufgebaut wird. Die Abtastung erfolgt nur bei einer geringen Zeilenanzahl, beispielsweise sechs in jedem Rasterbild, und auf dem Bildschirm, hauptsächlich zusammenfallende Zeilen, bis diese Zeilen vollständig abgetastet sind, worauf die nächsten Zeilen unter der abgetasteten abgetastet werden, bis die Elemente des gesamten Bildes vollständig abgefragt sind. Die analogen Werte, die die analogen Werte des Videosignales der abgefragten Elemente repräsentieren, werden in einen Zwischenspeicher festgehalten, der nach der Speicherung sämtlicher Elemente einer Zeilengruppe abhängig von der Zeitsteuerung ausgelesen wird, die die Bandbreite

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des Übertragungsmediums erlaubt«, Normalerweise erfolgt das Auslesen in der Zeit, die einerseits zur Abtastung verbleibende Zeilengruppen im gleichen Rasterbild dient und andererseits zur Abtastung der Zeilengruppen im folgenden Rasterbild und zur Zeilengruppe, in der die Abtastung wieder stattfindet. Der Pufferspeicher kann aus zwei parallelgeschalteten Registern bestehen, beispielsweise Schieberegistern, dem ersten bzw. zweiten Rasterbild zugeordnet. Wenn jedoch das Auslesen aus diesen Registern so schnell erfolgt, daß der zweite Registerspeicher schon gelöscht ist, bevor der erste Registerspeicher vollständig gefüllt ist, kann man schon während der gleichen Rasterbildabtastung in den zweiten Speicher die Werte einer anderen Zeilengruppe schreiben, die zu den gleichen Rasterbild gehört, unter der Bedingung, daß jede Zeilengruppe vollständig abgetastet ist. Beispielsweise kann nach dem Schreiben der Zeilengruppe G3 in das erste Register auch der Wert der Gruppe 617 in das andere Register geschrieben werden, falls dieses ausgelesen ist (Fig. 2), wobei die Fläche der Gruppen G3 und G17 gestrichelt ist. Es ist deshalb nicht erforderlich, daß die gleiche Elementposition in dieser Gruppe abgefragt wird, wenn jedoch die Elemente p1, p49 usw. in der Gruppe G3 abgefragt sind, werden statt dessen die Elemente p2, p50 usw. in der Gruppe GI7 abgefragt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 arbeitet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 4 zeigt einen Synchronsignalseparator SS1, der an seinem Eingang sO ein Videosignal nach dem CCIR-Standard erhält, mit Ausnahme der Ausgleichsimpulse. Der Signalseparator SS1 unterteilt das Videosignal in ein Bildsignal, das an einem Ausgang s2 erscheint, und in Synchronisiersignale (Bildsynchronisiersignal und Zeilensynchronisiersignal) an einem zweiten Ausgang si. Zur Trennung der Zeilensynchronisiersignale ist an den Ausgang si des Signalseparators SS1 ein weiterer Signalseparator SS2 angeschlossen. Der Ausgang s2

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der Einheit SS1, an der das Bildsignal auftritt, ist mit einer Abfrage- und Halteschaltung SH1 zur Abfrage des ankommenden Bildsignales verbunden, abhängig von Impulsen, die von dem Block RR1 mit den Schaltungen geliefert werden. Eine Einheit SS3 dient zur Abtrennung eines Startimpulses von einem markierten Bildsynchronisiersignal, das die Zählschaltungen im Block RR1 bei Beginn der Übertragung auf Null stellt. Das Vorwärtszählen der Zählschaltungen wird durch eine Taktschaltung CLl mit einer Taktfrequenz von 12 MHz gesteuert. Von der Separationseinheit SS2 und den Zählschaltungen RR1 wird einerseits das Synchronisiersignal der ankommenden Zeilen und andererseits ein Zeilensynchronisiersignal gewonnen, das von den Zählschaltungen erzeugt wurde, deren Signale auf die beiden Eingänge einer Komparatorschaltung C01 gehen. Diese Schaltung vergleicht die Phasenlage der beiden Signale. Das Vergleichsresultat geht zum spannungsgesteuerten Quarztakt CL1, so daß dieser phasensynchron und mit einer bestimmten Frequenz schwingt. Die Zählschaltungen im Block RR1 sind so ausgelegt, daß im Zeitintervall von 64 MikroSekunden einer abgetasteten Zeile 768 Perioden vom Takt im Taktsignal erzeugt werden. Eine Periode ist jeweils einem Element der abgetasteten Zeile zugeordnet. Da die Periodenzeit des Taktes CL1 hierbei 1/12 MikroSekunden beträgt, ist somit nach 768x64 Mikrosekunden eine Zeile abgetastet. Von diesen 64 Mikrosekunden dienen 52 Mikrosekunden zur Abfrage von 13 Elementen, während die Zeit von 64-52=12 Mikrosekunden zur Rückstellung der Zeile dient. Wenn von der Einheit SS3 ein Startimpuls kommt, erfolgt der Vergleich zwischen dem erzeugten und dem erhaltenen Zeilensynchronisiersignal, worauf von den Zählschaltungen RR1 am Ausgang R11 Impulse abgegeben werden, deren genaue Phasenlage und Frequenz mit der Frequenz übereinstimmt, mit der die Elemente des Bildes abgefragt wurden. Wie bereits oben erwähnt, wird nur jedes 48. Element angegeben. Nach der Abfrage in der Abfrage- und Halteschaltung SH1 werden die gewonnenen analogen Werte einem Analog-Digital-Wandler ADl zugeführt, der an seinem

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Ausgang ein Wort mit acht Bits für jedes abgefragte Element der Zeile Üefert. Bin Zwischenspeicher BMI enthält zwei gleiche Registerspeicher R1 und R2. Der Speicher R1 enthält beispielsweise acht Register mit je 80 Positionen, von welchen in der Figur zwei Register gezeigt sind. Die Eingänge jedes Speichers am Block K1 sind mit dem Wandler AD1 verbunden. Der Block K1 symbolisiert acht gleich ausgeführte elektronische Kontakteinrichtungen, die gleichzeitig in die gleiche Stellung gehen, die in der Figur in jedem Block ausgezogen bzw. gestrichelt dargestellt ist. Die voll ausgezogene Stellung des Kontakts gibt an, daß in den Speicher R1 aus dem Wandler ADI geschrieben wird, während die gestrichelte Stellung des gleichen Kontaktes angibt, daß das Schreiben in den Speicher R2 erfolgt. Das Schreiben jedes digitalen Wortes aus dem Wandler AD1 erfolgt parallel und auf solche Weise, daß die höchstwertige Ziffer dem oberen Register und die geringstwertige Ziffer dem untersten Register des Speichers RI zugeführt wird. Es können 80 Wörter mit acht Bits im Speicher R1 gespeichert werden, die den abgefragten Werten einer 6-Zeilengruppe zusammen mit zwei Nullwörtern entsprechen. Auf die gleiche Weise erfolgt das Schreiben in den Speicher R2, wenn der Kontakt im Block K1 in der gestrichelten Stellung steht. Der Block K2 stellt, ebenso wie der Block K1, acht gleich ausgeführte Kontakteinrichtungen zur Steuerung des Auslesens aus dem Speicher R1 bzw. R2 dar. Wenn der Kontakt im Block K2 in der in der Figur angegebenen Stellung steht, erfolgt das Auslesen aus dem Speicher R2 entsprechend dem Einschreiben in den Speicher R1, wie oben angegeben. Das Schreiben in den Speicher R1 erfolgt somit während der Zeit, in der der Speicher R2 ausgelesen wird. Der Block K2 steht mit dem Eingang eines Digital-Analog-Wandlers DA1 zur Umwandlung der digitalen Werte in analoge Werte in Verbindung, die aus dem Speicher R1 bzw. R2 ausgelesen wurden. Der Ausgang des Wandlers DAI führt zum Eingang einer Synchronaddiereinheit SL1, deren Ausgang an einer Modulatorausrüstung MOD liegt.

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Aufgabe der Addiereinheit SL1 ist es, den Start- und Synchronisiersignalen die analogen Signale hinzuzufügen, die vom Wandler DA1 erhalten werden. Das so vervollständigte Signal wird dann nach Modulation in der Modulatorausrüstung, beispielsweise als frequenzmoduliertes Signal, zum Empfänger übertragen.

Der analoge Wert, der der Abfrage eines Elementes entspricht, wird somit in einen Pufferspeicher BM1 gespeichert, der danach gesteuert von der Zeitsteuerung gelöscht wird. Der Zwischenspeicher enthält zwei Registerspeicher R1, R2, die im Ausführungsbeispiel dem ersten bzw. dem zweiten Rasterbild eines Bildes zugeordnet sind, so daß der erste Registerspeicher die abgefragten Werte der Zeilengruppe speichert, die zum ersten Rasterbild gehören, und der zweite Registerspeicher die abgefragten Werte der Zeilengruppe, die zum zweiten Rasterbild gehören. Das Auslesen des Inhalts im zugehörigen Register wird gesteuert von aus dem vorhergehenden bekannten Zählschaltungen, entsprechend der gewählten Übertragungsrate. Der Position für die oben genannten Nullwörter werden zum Digital-Analog-Wandler DA1 noch zwei Synchronisierbits hinzugefügt, die gebildet werden, wenn auf eine maximale Amplitude eine minimale Amplitude folgt. Das vervollständigte Signal geht dann zur Modulatorausrüstung MOD, die die Amplitudeninformation aus den Addierschaltungen SL1 beispielsweise in verschiedene Frequenzen zwischen zwei Grenzen umwandelt, entsprechend dem schwarzen und weißen Pegel des abgetasteten Bildes. Wenn ein Speicher R1 oder R2 im Zwischenspeicher BM1 ausgelesen ist, werden neue Werte aus dem Analog-Digital-Wandler AD1 eingelesen, die der nächsten 6-Zeilengruppe entsprechen. Wenn beispielsweise der Speicher R1 gelöscht ist, wird wieder in diesen Speicher geschrieben während der Zeit zum nachfolgenden Auslesen des Speichers R2. Wenn beispielsweise in den ersten Speicher R1 die abgefragten Werte der Zeilen 125 bis 135 (Zeilengruppe G5) eingeschrieben sind, mit dem ersten,

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49., ..., 577. Element jeder Zeile, so erscheinen die entsprechenden Werte der Elemente 126 bis 136 (Zeilengruppe G6) zum Einschreiben in den zweiten Speicher R2, wenn der erste Speicher R1 ausgelesen ist. Während des Auslesens des Speichers R2 wird der Wert entsprechend der Abfrage der Elemente p2, p5, ρ 578, die zu der Zeile 125-1135 gehören, in den ersten Speicher R1 gemäß dem oben dargelegten Punkt. Ebenso erfolgt das Einschreiben des Speichers R2, wenn der erste Speicher R1 ausgelesen ist. Nach der Abfrage sämtlicher Elementpositionen auf den Leitungen 125 bis 135, die zum ersten Rasterbild gehören, und der Zeilen 126-136, die zum zweiten Rasterbild gehören, wird die Abfrage um einen Schritt versetzt zur 6-Zeilengruppe unter der oben erwähnten mit den Zeilen 125-135 usw., bis das gesamte Bild abgetastet ist.

Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagramm der Signale an den Ausgängen r11, r12, ri3, Π4 und r1 5 aus der Zählschaltung RR1. Vom Ausgang r11 werden der Abfrage- und Halteschaltung SH1 Impulse mit kurzer Dauer (83 NanQ_Sekunden) mit einem Zeitabstand to = 4 Mikrosekunden geliefert, die das Abfragen eines bestimmten Elementes in einer Zeile steuern. Die Angaben p1, 11 über dem ersten Impuls geben somit an, daß dieser Impuls den Abfragezeitpunkt des Elementes p1 in der Zeile 11 gemäß Fig. 1 steuert. Das Zeitintervall to wird dann so gewählt, daß der nächste Impuls das Abfragen der Elemente p49 in der gleichen Zeile (Fig. 2) usw. steuert, da jedes 48. Element bei jeder Abtastung abgefragt wird. Im Zeitintervall ti werden 78 Elemente in jeder der sechs Zeilen von der Schaltung SH1 abgefragt, wobei der letzte Impuls im Zeitintervall das Anfragen des Elementes ρ577 in der Zeile 111 gemäß Fig. 1 bestimmt. Während des Zeitintervalles t2-t1 werden am Ausgang r11 keine Impulse geliefert, da während dieser Zeit die anderen Zeilen des Rasterbildes von der Abtastkamera der Bildtelefoneinrichtung abgetastet werden. Diese Zeit wird somit durch die Zeit zum Abtasten einer 6-Zeilengruppe (ti) und durch die Zeit (t2) für eine Rasterbildabtastung bestimmt und kann zum Auslesen eines bereits beschickten RegisterSpeichers

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verwendet werden, wie aus den am Ausgang r14 gelieferten Impulsen ' hervorgeht. Nach der Zeit t2 werden wieder am Ausgang r11 zur Steuerung der Abfrage der Elemente p1-p577 im zweiten Rasterbild Impulse geliefert. Die gestrichelt angegebenen Impulse werden vom Ausgang r11 geliefert, wenn das erste Rasterbild des nächsten Bildes abgetastet wird, wobei die Impulse die Elemente bestimmen, die wie oben beschrieben, um einen Schritt gegenüber den vorhergehenden versetzt sind.

Am Ausgang R12 stehen Steuerimpulse für den Analog-Digital-Wandler AD1 an, wodurch ein analoger Wert in ein digitales Wort mit 8 Bits umgewandelt wird. Die Steuerimpulse werden somit zeitlich mit den Steuerimpulsen geliefert» die am Ausgang r11 für die Abfrage- und Halteschaltung SH1 anstehen.

Impulse am Ausgang r15 steuern die Kontakte K1 und K2 $a Einschreiben und Auslesen der"Registerspeicher R1 und R2. Der Ausgang r13 ist während der Zeit t2 für ein Rasterbild hochgeschaltet, wobei die Kontakte K1, K2 in der Stellung gemäß Fig. 4 links stehen, wobei das Einschreiben bzw. Auslesen aus dem Speicher R1 bzw. R2 stattfindet. Während des nächsten Rasterbildes wird ein Impuls mit niedrigem Pegel während der" gleichen Zeit t2 geliefert, wobei die Kontakte K1 und K2 in die gestrichelte rechte Stellung gehen und das Einschreiben bzw. Auslesen aus dem Speicher R2 bzw. R3 stattfindet. Das Einschreiben in den Speicher R1 und R2 erfolgt mit der gleichen Zeitsteuerung wie die Umwandlung der abgefragten analogen Werte in digitale Wörter im Wandler AD1, so daß die Speicher entsprechend dieser Zeitsteuerung weitergeschaltet werden.

Der Ausgang r14 liefert Impulse zur Steuerung des Digital-Analog-Wandlers DA1. Die Zeit t4 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen wird bestimmt von der gewählten Übertragungsrate der Bildübertragung. Wenn beispielsweise diese Rate zu 1250 Bits pro Sekunde (Bandbreite einer normalen Telefonleitung) gewählt ist, werden analoge Impulse vom Wandler DA1 mit einem Zeitintervall von 1/1250 Sekunden = 800 Mikrösekunden = t4 wiederholt.

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Insgesamt erfordert somit eine 6-Zeilengruppe (78+2)x8OO Mikrosekunden = 64 Millisekunden, das ist die benötigte Zeit zum Auslesen eines der Speicher R1, R2.

Der Ausgang RI5 liefert zwei Steuerimpulse während jeder Zeitperiode t2 zur Aktivierung der Synchronisationsaddiereinheit SL1. Diese Einheit fügt hierbei einen analogen, maximalen Wert und einen analogen minimalen Wert zu den erzielten, analogen Werten in einen bestimmten Zeitpunkt und für jede 6-Zeilengruppe hinzu, je einen Wert für jede.von einem Synchronisiersignal bestimmte Gruppe.

Fig. 5 zeigt die Charakteristik des Signales vom Ausgang si der Synchronisationsaddiereinheit SL1. Dieses Signal besteht für jede Zeilengruppe aus einer Anzahl analoger Pegel 1-78, die die verschiedenen Werte in den abgetasteten Bildsignalen zusammen mit zwei maximal bzw. minimal Amplituden darstellen, die die Synchronisierinformation für eine Zeilengruppe repräsentieren. In Fig. 5 ist lediglich das Signal des ersten Rasterfeldes angegeben.

Der Empfänger wird anhand von Fig. 6 näher beschrieben. Er ist ähnlich wie der Sender gemäß Fig. 4 aufgebaut. Das vom Sender ankommende Signal erscheint am Anschluß mO, der den Eingang einer Demodulationsausrüstung DEM zur Umwandlung des im Sender in der Frequenz verschobenen Signales in ein Signal bildet, das die analogen Pegel bestimmt. Am Anschluß m1 des Synchronisierseparators SS4 kommt somit ein Signal an entsprechend dem Signal, das im Sender von der Synchronisieraddiereinheit SL1 geliefert wurde und das analoge Bildinformation zusammen mit Synchronisierinformation gemäß Fig. 5 (Ausgang si) enthält. Am Ausgang m5 des Synchronisierseparators SS4 erhält man das Bildsignal. In der Einheit SS5 werden die Zeilengruppensynchronisiersignale getrennt, die am Ausgang m4 auftreten, bzw. binär

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kodierte Bildsignale, die am Ausgang m3 auftreten. Das Gruppen- -synehronisiersignal kann man dann incfer Einheit SS5 durch Erfassen der Flanke f gemäß Fig. 5 gewinnen zwischen den angegebenen maximalen und minimalen Pegel und durch Multiplikation entsprechend gewählter Zeitfaktoren abhängig von der Anzahl Zeilengruppen pro Bild. Vom Bildsignal wird in der Einheit SS6 ähnlich wie im Sender ein Startimpuls für die Zählschaltungen im Block.RR2 des Empfänger abgetrennt. Die Zeilengruppensynchronisiersignale vom Ausgang m4 dienen wie das Zeilensynchronisiersignal im Sender in der Komparatoreinheit C02 zum Vergleich mit einem von den Zählschaltungen RR2 erzeugten Vergleichssignal, wobei das Ergebnis des Vergleichs ein Signal liefert, das die Taktschaltung CL2 auf genaue Frequenz- und Phasenlage mit der ankommenden Bildinformation steuert.

Die Zählschaltungen im Block RR2 steuern das Einschreiben der digitalen Wörter mit 8 Bits, die vom Wandler AD2 geliefert werden, in den Pufferspeicher BM2. Dieser Speicher ist ebenso ausgelegt wie der Pufferspeicher BM1 des Senders. An den Ausgängen R21 und R22 des Blockes RR2 stehen Steuerimpulse mit der gleichen Zeitsteuerung an wie am Ausgang r14 des Blockes RR1 in Fig. 5· Die Abfrage und die Umwandlung der so gewonnenen Bildinformation erfolgt zeitlich gesteuert mit den Impulsen am Ausgang rl4 des Blockes _RE1, Das Speichern in einem Registerspeicher des

erfolgt
Blockes RR2/entsprechend dieser Zeitsteuerung. Am Ausgang r23 werden entsprechend dem Ausgang r13 des Pufferspeichers BM1 Steuerimpulse zu den elektronischen Kontakten gegeben, die wie die Kontakte K1, K2 im Pufferspeicher BM1 im Pufferspeicher BM2 enthalten sind. Am Ausgang b1 eines der Registerspeicher im Pufferspeicher BM2 werden digitale Wörter mit 8 Bits zum Digital-Analog-Wandler DA2 ausgelesen. Der Block RR3 enthält Zählschaltungen zur Steuerung der Umwandlung im Digital-Analog-Wandler DA2 am Ausgang r31 und zur Steuerung des Einschreibens aus dem Wandler DA2 in den Bildspeicher M über den Ausgang r32.

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Der Takt CL3 liefert Taktimpulse für die Zählschaltungen RR3 und schwingt auf der gleichen Frequenz von 12 MHz wie die Takte CL1 , CL2. Am Ausgang r33 werden Impulse sum Pufferspeicher BM2 mit der gleichen Zeitsteuerung wie die Impulse am Ausgang r12 vom Speicher BM1 am Sender geliefert. Wenn der Pufferspeicher BM2 voll ist, geht ein Zustandsignal über den Ausgang b2 zu den Zählschaltungen RR3, das das Auslesen aus dem Puffer BM2 zum Wandler DA2 und von diesem zum Bildspeicher M gestattet. Das Auslesen wird durch die Zählschaltungen im Block RR3 über den Ausgang r33 gesteuert. Außerdem ist das Auslesen koordiniert mit ZeitSteuerimpulsen zum Wandler DA2 über den Ausgang r31 und mit Zeitsteuerimpulsen, die vom Ausgang r32 kontinuierlich auf den Speicher M gegeben werden und die diesen Speicher die Zeitsteuerung für die 32iLen- und Bildablenkung angeben. Am Ausgang b2 steht außerdem ein Impuls an, wenn sämtliche digitalen Werte, die zum ersten und zweiten Rasterbild gehören, im Zwischenspeicher BM2 gespeichert sind, der angibt, daß die Zeitsteuerimpulse zum Wandler und zum Bildspeicher um einen Schritt zu versetzen sind, d.h. die gestrichelten Impulse gemäß Fig. 5.

Die regenerierten und abgefragten Werte des Bildsignales gehen vom Ausgang des Wandlers DA2 zum Bildspeicher M. Dieser besteht aus einer Speicherröhre bekannter Konstruktion und einer Zusatzausrüstung zur Speicherung des ankommenden Signales. Die Zusatzausrüstung enthält Logikschaltungen zur Steuerung des Einschreibens und Auslesens und zum Löschen der eingegebenen Information. Die Eingänge der Logikschaltungen sind mit dem Ausgang r32 der Zählschaltungen RR3 verbunden, so daß Synchronisiersignale an diesen Ausgang das Einschreiben, das Auslesen und das Löschen steuern. Vom Bildspeicher M erhält man ein Signal, das die gesamte Bild- und Synchronisierinformation (ein sogenanntes BAS-Signal) einschließt und das zur Wiedergabe des übermittelten Bildes der Bildröhre B zugeführt wird.

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Claims (3)

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   Patentansprüche

   Verfahren zur Bildübertragung bei einem Bildtelefon, wobei das zu übertragende Bild unbewegte Details enthält, Bildsignale durch Abtastung aufeinander folgender, zueinander paralleler und vorzugsweise horizontaler Zeilen erzeugt werden und jede Zeile in eine Anzahl von Elementen unterteilt ist, deren Helligkeit in Bildsignale umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetastete Bild in eine bestimmte Anzahl von Zeilengruppen unterteilt wird, die jeweils eine bestimmte Anzahl von Zeilen enthalten, daß jede Zeilengruppe im Sender wiederholt so abgetastet wird, daß bei jeder Abtastung der Zeilen nach jedem Element eine bestimmte Anzahl von Elementen im nachfolgenden Zwischenraum übersprungen wird und. die abgefragten Elemente bei jedem neuen Abtasten der Zeilengruppe so versetzt sind, daß nach einer bestimmten Anzahl von Abfragen sämtliche Elemente der Zeilengruppe abgefragt sind, daß die gewonnene analoge Information jeder Abfrage der Elemente in einer Zeilengruppe gespeichert wird, daß die so gespeicherte Information vom Sender zum Empfänger übermittelt wird, höchstens mit einer Zeitsteuerung, die mit der Bandbreite der Telefonübertragungsleitung übereinstimmt, daß im Empfänger die so gewonnene Information gespeichert wird und daß die gespeicherte Information in einen Bildspeicher ausgelesen wird, wobei das Auslesen der gespeicherten Information so gesteuert wird, daß die analoge Information entsprechend jedem Bildelement im Bildspeicher in Positionen gespeichert wird, die mit der entsprechenden Zeilengruppenabtastung übereinstimmen, so daß der Speicher auf diese Weise aufgefüllt wird, bis die analogen Werte sämtlicher Elemente gespeichert sind, worauf die Zeilengruppeninformation vom Bildspeicher einer Bildröhre zugeführt wird*

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2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild in zwei Rasterbilder unterteilt ist, die alternativ abgetastet werden, und daß jedes Rasterbild in Zeilengruppen unterteilt ist, wobei mindestens eine Zeilengruppe im Rasterbild vor dem Abtasten einer Zeilengruppe im nächsten Rasterbild abgetastet wird, daß die Position der Abtastung in jeder Zeilengruppe nach der Abtastung derGruppe so versetzt ist, daß nach einer bestimmten Anzahl von Abtastungen sämtliche Elemente in einer Zeilengruppe abgefragt sind, unabhängig davon, ob die nachfolgende Zeilengruppe zum gleichen Rasterbild gehört oder nicht, daß die Werte der abgetasteten Zeilengruppen bei jedem Durchgang gespeichert werden, während die Werte der vorhergehenden, bereits gespeicherten Gruppe abgegeben werden, mindestens während der Zeit, die zur Speicherung der folgenden Zeilengruppe benötigt wird, daß die in Zeilengruppen vom Sender übermittelte und im Empfänger aufgenommene Information umgewandelt und gespeichert wird und daß im Empfänger bereits gespeicherte, von der vorhergehenden Zeilengruppe herrühende Information in analoge Information umgewandelt und im Bildspeicher gespeichert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild in zwei Rasterbilder unterteilt wird, die alternativ abgetastet werden, wobei jedes Rasterbild in Zeilengruppen unterteilt ist, daß die Werte der zu jedem Zeitpunkt abgetasteten Zeilengruppe, die zum ersten Rasterbild gehört, im Sender gespeichert werden, während der gespeicherte Wert der zugehörigen Zeilengruppe im anderen Rasterbild mindestens zu der Zeit abgegeben wird, die benötigt wird für die Ankunft in der gleichen Elementposition während der kontinuierlichen Abtastung des ersten Rasterbildes, daß die so abgegebene und im Empfänger aufgenommene Information des anderen Rasterbildes umgewandelt und gespeichert wird, und daß die im Empfänger gespeicherte und von der Zeilengruppe im alternativen Rasterbild herrührende Information während der unmittelbar vorhergehenden Rasterbildabtastung umgewandelt und im Bildspeicher festgehalten wird.

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