DE2503972C3 - Farbfernsehsystem - Google Patents
FarbfernsehsystemInfo
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- DE2503972C3 DE2503972C3 DE2503972A DE2503972A DE2503972C3 DE 2503972 C3 DE2503972 C3 DE 2503972C3 DE 2503972 A DE2503972 A DE 2503972A DE 2503972 A DE2503972 A DE 2503972A DE 2503972 C3 DE2503972 C3 DE 2503972C3
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/79—Processing of colour television signals in connection with recording
- H04N9/80—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback
- H04N9/86—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback the individual colour picture signal components being recorded sequentially and simultaneously, e.g. corresponding to SECAM-system
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- Processing Of Color Television Signals (AREA)
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Description
symmetrische Signalbehandlung stattfindet, weil bei
derartigen Systemen um die erste Trägerwelle im wesentlichen nur Mischprodukte einer geraden Ordnung
auftreten.
Wenn der zuletzt genannte Wert des Vcrhältnisfak- ί
tors (zwei) gewählt wird, entspricht die Frequenz des untersten Mischprodukts erster Ordnung der Frequenz
der zweiten Trägerwelle. Da die nähstfolgenden Mischprodukte zweiter, dritter und vierter Ordnung
Frequenzen aufweisen, die gleich Null, der Frequenz der i<> zweiten Trägerwelle bzw. der Frequenz der ersten
Trägerwelle sind, sind auch diese Mischprodukte nicht störend. Diese Wahl ist also von besonderer Bedeutung
für Systeme, bei denen eine asymmetrische Signalbehandlung stattfindet. Ein Nachteil dieser zweiten Wahl !■>
des Verhältnisfaktors im Vergleich zu der ersten Wahl ist die Tatsche, daß die insgesamt für die Signalübertragung
benötigte Bandbreite bei gleichbleibenden Frequenzbändern für die modulierte erste und zweite
Trägerwelle größer ist. '<>
Die mit der Farbartinformation modulierte zweite Trägerwelle kann auf verschiedene Weise erzeugt
werden. Welches Verfahren verwendet wird, ist u. a. von dem Aufbau des zugeführten Farbfernsehsignals abhängig.
Nach einer ersten Möglichkeil wird die zweite Trägerwelle mit Hilfe einer ersten Frequenzteilerstufe
erzeugt, der die modulierte erste Trägerwelle zugeführt wird. Diese erste Frequenzteilerstufe führt dabei eine
Frequenzteilung um einen Faktor gleich dem gewünschten Verhältnisfaktor zwischen der modulierten ersten
Trägerwelle und der zweiten Trägerwelle herbei. Die mit Hilfe dieser ersten Frequenzteilerstufe erhaltene
zweite Trägerwelle kann dann mit jedem beliebigen Farbartsignal moduliert werden.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform dieses Farbfernsehsystems nach der Erfindung geht von einem
Normfarbfernsehsignal mit einer einer Normfarbträgerwelle aufmodulierten Farbartinformation aus und
ist dabei dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine erste Mischstufe enthält, die an einem ersten Eingang
die modulierte Farbträgerwelle und an einem zweiten Eingang die von der ersten Frequenzteilerstufe
erzeugte zweite Trägerwelle empfängt, während weiter eine zweite Mischstufe vorgesehen ist, die an einem
ersten Eingang das Ausgangssignal der ersten Mischstufe und an einem zweiten Eingang ein erstes Oszillatorsignal
mit einer Frequenz gleich der der Normfarbträgerwelle empfängt und von deren Ausgangssignal die
modulierte zweite Trägerwelle abgetrennt wird. Diese modulierte zweite Trägerwelle wird dann mit der
modulierten ersten Trägerwelle z. B. mit Hilfe von Impulsbreitenmodulation kombiniert und das kombinierte
Signal wird übertragen. Der Ausdruck »Sender« ist in diesem Zusammenhang in weitem Sinne
aufzufassen und umfaßt auch Aufnahmegeräte, bei denen die information auf einen beliebigen Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet wird. Ähnliches gilt im nachstehenden ebenfalls für den Ausdruck »Empfänger«,
unter dem auch Abspielgeräte für einen beliebigen Aufzeichnungsträger zu verstehen sind.
Bei den oben beschriebenen ersten bevorzugten Ausführungsformen des Farbfernsehsstems nach der
Erfindung ist der Empfänger vorzugsweise gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer dritten
Mischstufe, deren ersten Eingang die von dem empfangenen Signal abgetrennte modulierte zweite
Trägerwelle und deren zweitem Eingang ein zweites Oszillatorsignal mit einer Frequenz gleich der der
Normfarbträgerwelle zugeführt wird, während eine vierte Mischstufc vorgesehen ist, deren erstem Eingang
das Ausgangssignal der dritten Mischstufe und derer zweitem Eingang ein mit Hilfe einer zweien Frequenz
teilerstufe aus der von dem empfangenen Signa abetrennten modulierten ersten Trägerwelle erhaltene;
Teilsignal mit einer Frequenz gleich der der zweiter Trägerwelle zugeführt und von deren Ausgangssigna
eine mil der Farbartinformation modulierte Normfarb trägerwelle abgetrennt wird. Unter dem Ausdruck
»modulierte Normfarbträgerwelle« ist in diesem Zu sammenhang ein Farbartsignal zu verstehen, das vor
einem Empfänger zur Wiedergabe eines empfangener Normfarbartsignals wiedergegeben werden kann. Die
ses Farbartsignal braucht dabei nicht notwendigerweise allen Einzelheiten dieses Normfarbfernsehsignals zi
entsprechen.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Färb
femsehsystems nach der Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sender einen Impulsbreilenmodulatoi enthält, dem einerseits die modulierte erste Trägerwelk
und andererseits ein Niederfrequenz-Farbartsigna zugeführt wird das zeilensequentiell abwechselnd eine
von zwei Farbkomponenten enthält, welcher Sendei demzufolge ein Ausgangssignal liefert, in dem die
Leuchtdichteinformation als Frequenzmodulation unc die Farbartinformalion als Impulsbreitenmodulatior
enthalten ist, welches Ausgangssignal einem lmpulsfor mer zugeführt wird, der Impulse fester Zeitdauer zi
Zeitpunkten liefert, die den ansteigenden und abfallen
den Flanken des Ausgangssignals des Impulsbreitenmo dulators entsprechen, wobei das impulsförmige Aus
gangssignal des Impulsformers als Sendesignal benutz wird. Durch die beschriebene Signalbehandlung in·
Sender wird automatisch ein Sendesignal erhalten, ir dem die Farbartinformation als Modulation einei
zweiten Trägerwelle enthalten ist, die eine Frequenz aufweist, die gleich der Hälfte der augenblicklicher
Frequenz der im Sendesignal enthaltenen modulierter ersten Trägerwelle ist. Diese zweite bevorzugte
Ausführungsform eignet sich besonders gut zui Anwendung bei der Aufzeichnung des Farbfernseher
gnals auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträgei
in einer optischen Struktur von abwechselnd spurförmif angeordneten Gebieten und Zwischengebieten auf ein»
in der noch nicht veröffentlichten niederländischer Patentanmeldung 73 12 738 beschriebene Weise. Da!
impulsförmige Ausgangssignal des Impulsformers führ nämlich automatisch zu Gebieten gleicher Länge in dei
Spurrichtung auf dem Aufzeichnungsträger, währenc die Raumfrequenz dieser Gebiete die gespeicherte
Information darstellt. Die Anwendung solcher Gebiete weist, wie in der genannten niederländischen Patentan
meldung 73 12 738 angegeben ist, beim Auslesevorganf
bestimmte Vorteile auf. Bei dieser bevorzugter Ausführungsform des Farbfernsehsystems nach dei
Erfindung wird also nicht nur eine günstige Signalkodie
rung sondern auch eine günstige Signalspeicherung au dem Aufzeichnungsträger, insbesondere bei einen
scheibenförmigen optisch auslesbaren Aufzeichnungs träger, erreicht.
Bei der oben beschriebenen zweiten bevorzugter Ausführungsform des Farbfernsehsystems nach dei
Erfindung ist der Empfänger vorzugsweise gekenn zeichnet durch das Vorhandensein eines Filters zui
Abtrennung eines um die doppelte erste Trägerfrequenz liegenden ersten Frequenzbandes von dem empfange
nen Signal, eines Frequenzdemodulator* zum Demodu
licren der in diesem eisten Frequenzband vorhandenen
Leuehtdichieinformiition. eines Bandfilters /ur Abtrennung
eines um die erste Trägerfrequenz liegenden /weiten Frequenzbandes von dem empfangenen Signal
und eines Amplitudendemodulators zum Demodulieren ■'>
der in diesem zweiten Frequenzband vorhandenen Farbart information.
Um aus dem auf diese Weise wiedergewonnenen Farbartsignal, das einen zcilcnscqucnlicllcn Aufbau
besitzt, ein Farbartsignal zu erzeugen, das sich dazu i(|
eignet, mit Hilfe eines nach dem PAL-System wirkenden Wiedergabegerät wiedergegeben zu werden,
kann der Empfänger einen ersten und einen zweiten Amplitudenmodulator enthalten, die beide an einem
ersten Eingang eine Trägerwelle mit einer Frequenz π gleich der der Normfarbträgerwelle empfangen, die
einen gegenseitigen Phasenunterschied von 90° aufweisen, wobei ein zweiter Eingang dieser Ampliludcnmodulaioren
mit einem ersten bzw. zweiten Eingang eines Schalters verbunden ist. dessen Eingang die mit Hilfe :o
des Amplitudendemodulators erhaltene Farbartinformation zugeführt wird, wobei mit Hilfe dieses Schalters
diese Farbartinformation zeilensequentiell abwechselnd dem ersten und dem zweiten Amplitudenmodulator
zugeführt wird, und wobei die Augangssignale des 2"> ersten und des zweiten Amplitudenmodulators einer
Addierschaltung zugeführt werden.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt κι
Fig. 1 ein Frequenzspektrum des Farbfernsehsignals.
wie es bei dem bekannten System übertragen wird,
F i g. 2 und 3 Frequenzspektren des Farbfernsehsignals. wie es vom System nach der Erfindung
übertragen wird. j>
F i g. 4 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Erzeugen eines derartigen Farbfernsehsignals.
F i g. 5 eine Vorrichtung zum Erhalten eines Normfarbfernsehsignals
aus einem derartigen übertragenen Farbfernsehsignal.
F i g. 6 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Erzeugen des gewünschten Farbfernsehsignal.
Fig. 7a und 7b die zugehörigen Signalformcn und Frcqucnzspekircn. -T1
F i g. 8 eine Vorrichtung zur Abtrennung der Farbart- und Leuchtdichteinformation aus dem auf diese Weise
übertragenen Farbfernsehsignal,
F i g. 9 eine Vorrichtung zum Erhalten eines Farbartsignals aus der abgetrennten Farbartinformation. -,0
weiches Farbartsignal sich zur Wiedergabe mii Hilfe eines Norm-PAL-Empfängers eignet.
F i g. 10 eine PAL-Dekodierschaltung,
F i g. 11 in Tabellenform die auftretenden Signalkomponenten
in dieser Dekodiersehaltung. wenn diese das -,3 Ausgangssignal der Vorrichtung nach Fig. 9 empfängt,
und
Fig. 12 einen Teil eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers,
der mit einem Farbfernsehsignal versehen ist, das auf die in Fig. 6, Fig. 7a und 7b dargestellte bo
Weise kodiert ist.
Fig. la zeigt ein Spektrum eines Farbfernsehsignals,
wie es auf die eingangs beschriebene Weise übertragen und insbesondere auf einen Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet wird. Dabei bezeichnet E1 das Spektrum des übertragenen Leuchtdichtesignals, das dadurch
erhalten ist, daß eine erste Trägerwelle A1 mit der in dem
ursprünglichen Farbvideosignal vorhandenen Leuchtdichteinformaiion
in der Frequenz moduliert wird. Fs wird angenommen, daß der schraffiert dargestellte
Frequenzhub etwa 1 MIIz beträgt, wobei die Mindcst-Irequenz
/1 dem Schwarzpegel und die Höchslfrequenz //,dem Weißpegcl entspricht, während A1 dem Graupegel
entspricht. Um die vollständige Lcuehtdichtcinformalion
zu übertragen, muß die Gesamtbandbreite des £',-Sigrials derartig sein, daß in jedem Falle das
Seitenband erster Ordnung milübertragen wird, so daß
die Gesamtbandbreite des Ε,-Signal.s gleich 5MHz
gewählt ist.
E1- bezeichnet das Spektrum des übertragenen
Farbartsignals, das dadurch erhalten ist, daß das im ursprünglichen Normfarbfcrnsehsignal vorhandene
Farbartsignal auf ein niedrigeres Frequenzband um die zweite Trägerwelle A1- transponiert wird. Es soll
sichergestellt werden, daß das von diesem Et--Signal
eingenommene Frequenzband völlig außerhalb des von dem /:",-Signal eingenommenen Frequenzbandes liegt.
Weitere Signalkomponenten. wie ein oder mehrere Tonsignale, Pilotsignale u.dgl., können denn noch ein
Frequenzband unterhalb des von dem /^-Signal eingenommenen Frequenzbandes einnehmen, aber weil
sie für die Erfindung gar nicht wesentlich sind, werden sie weiter völlig außer Betracht gelangen.
Dadurch, daß die beiden Signale E1 und E1- kombiniert
übertragen werden, treten bei Wiedergabe des Farbfernsehsignals Mischprodukte auf. Die Frequenzen
dieser Mischprodukte hängen naturgemäß von der Wahl der Trägerfrequenzen ab. Um eine Einsicht in die
Folgen des Auftretens dieser Mischprodukte zu erhalten, ist in F i g. Ib nochmals das Frequenzspektrum
dargestellt, wobei nun aber auch die möglichen Mischprodukte angegeben sind. Der Einfachheit halber
wird angenommen, daß das Farbartsignal nur aus einer einzigen Frequenz f.-, in diesem Falle von 1 MHz. und
das Leuchtdichtesignal aus einer einzigen Frequenz A1. in
diesem Falle von 4 MFIz. besteht, was dem Graupegel
entspricht. Unter dieser Annahme enstehen Mischprodukte bei den Frequenzen
A±/;, A,+ 2A1,/; ±3/;, usw.:
2A1 ± A0 2A1 ±2 A0 3A, ± 3/;. usw.:
4A1 ± Aousw.
2A1 ± A0 2A1 ±2 A0 3A, ± 3/;. usw.:
4A1 ± Aousw.
Der Einfachheit halber sind nur die Mischprodukte um die Trägerwelle A, angegeben, weil diese weitaus den
größten Einfluß ausüben.
Wenn die Amplitude dieser Mischprodukte betrachtet wird, stellt sich heraus, daß sowohl für die
Mischprodukte gerader Ordnung als auch für die Mischprodukte ungerader Ordnung gilt, daß diese
Amplitude mit zunehmender Ordnung abnimmt, so daß die Amplitude der Mischprodukte A1 ± A1- größer als die
Amplitude der Mischprodukte A, ±3At ist, usw. und die
Amplitude der Mischprodukte A1 ±2A1-größer als die des
Mischproduktes A,±4/, ist, usw. Die Absolutgröße
dieser Amplituden wird durch das Verhältnis der Amplituden der beiden Signale E1 und E1. im übertragenen
Farbfernsehsignal bestimmt. Wenn die relative Amplitude des E^Signals klein gewählt wird, ist auch die
Amplitude der Mischprodukte klein, so daß ihr Einfluß auf das wiedergegebene Bild gering ist. Dann ist aber
auch der Signal-Rausch-Abstand des Farbartsignals klein, wodurch es störanfällig ist, aus welchem Grunde
vorzugsweise die relative Amplitude des E^Signals nicht zu klein gewählt wird.
Da infolge der beschränkten Bandbreite des Übertragungsmediums Frequenzen oberhalb der ersten Trägerwelle
stark gedämpft werden, ist es für die Betrachtung
des Einflusses der auftretenden Mischproduktc genügend,
nur den Frequenzbereich unterhalb der ersten Trägerwelle (, zu betrachten. Aus Fig. Ib ist dann
ersichtlich, daß bei der angenommenen Wahl der beiden Trägerfrequenzen f} und fc innerhalb des für die
Wiedergabe des Leuchtdichtesignals benötigten Frequenzbandes zwei Mischprodukte mit den Frequenzen
(, — /!■und (, — 24 auftreten, die zu einer Interferenzstörung
im wiedergegebenen Leuchtdichtesignal führen. Die Mischprodukte fr±fcund die Mischprodukte fy±3fc
sind gestrichelt dargestellt, um anzugeben, daß diese Mischprodukte nur dann auftreten, wenn während
wenigstens eines bestimmten Teiles der Übertragung eine asymmetrische Signalbehandlung stattfindet. Ist die
Gesamtübertraung in hohem Maße symmetrisch, so ist der Einfluß dieser Mischprodukte ungerader Ordnung in
bezug auf den der Mischprodukte gerader Ordnung vernachlässigbar.
Letzteres ist z. B. bei der Aufzeichnung eines Farbfernsehsignals auf ein Magnetband der Fall, so daß
bei diesen Vorrichtungen vor allem das Mischprodukt zweiter Ordnung mit einer Frequenz fy—2fc auffallend
ist. Dieses Mischprodukt ergibt eine Interferenzstörung im wiedergegebenen Leuchtdichtesignal mit einer
festen Frequenz 2/o Um den störenden Einfluß dieses
Mischprodukts möglichst zu beschränken, wird daher meist die zweite Trägerwelle fc derart gewählt, daß
zwischen dieser Frequenz 2fc und dem Leuchtdichtesignal
eine gleiche Frequenzverflechtung wie zwischen der bei dem Normfarbfernsehsignal verwendeten
Farbträgerwelle und dem Leuchtdichtesignal auftritt (siehe die DE-OS 20 48 559). Bei dem PAL-Farbfernsehsystem
ergibt dies eine Wahl für 2fc gleich einem ungeraden Vielfachen der Viertelzeilenfrequenz (die
sogenannte Viertelzeilenverschiebung), gegebenenfalls zuzüglich eines zusätzlichen Betrages von 25 Hz.
Auf diese Weise ist der störende Einfluß der sich im Leuchtdichiesignal äußernden Mischprodukte bei
einem derartigen System mit symmetrischer Signalbehandlung beschränkt. Wie aus Fig. Ib ersichtlich ist.
tritt auch noch ein Mischprodukt mit einer Frequenz /, — 3/; auf, das innerhalb des vom Farbartsignal F1
eingenommenen Frequenzbandes liegt. Bei den gewählten Frequenzwerten von /■ und /",.fällt dieses Mischprodukt
genau auf die zweite Trägerwelle Λ Ändert sich jedoch das Leuchtdichiesignal. d. h. weicht die Frequenz
des Leuchtdichtesignals von dem dargestellten Wert von 4 MHz ab, so verschiebt sich auch die Frequenz
dieses Mischprodukts dritter Ordnung, weil es einen konstanten Frcqucnzabstand in bezug auf die augenblickliche
Frequenz des l.ciichidichtcsignals aufweist.
Dies bedeutet, Jaß dieses Mischprodukl zu einer Interferenzstörung im wiedergegebenen Farbartsignal
mit einer von dem Inhalt des Leuchtdichtesignals abhängigen Frequenz führt. Dadurch kann diese
Störung trotz der Tatsache, daß das betreffende Mischprodukt im allgemeinen eine kleine Amplitude
aufweist, zu einer sichtbaren Störung führen.
Tritt während der gesamten Signalübertragung eine asymmetrische Signalbehandlung auf, so bleibt im
wiedergegebenen Leuchtdichtesignal trotz einer gegebenenfalls erzielten Frequenzverflcchtung für eines der
Mischprodukte auf jeden Fall eine störendere Interferenzstörung erhalten. In diesem Falle treten beide
Mischprodukte mit Frequenzen Fy—fc und λ,— 2/",
innerhalb des Frequenzbandes des Lcuchtdichtesignals auf. Der Einfluß eines dieser Mischprodukte kann mit
Hilfe der genannten Frcquenzverflcchlung etwas verkleinert werden, aber das verbleibende Mischprodukt
bleibt störend. Die genannte asymmetrische Signalbehandlung erfolgt z. B. im allgemeinen bei der
Aufzeichnung eines Farbfernsehsignals auf einen scheibenförmigen Aufzeichnungsträger, auf dem das
Signal in optisch kodierter Form gespeichert wird, wie in der DE-OS 22 08 379 beschrieben ist. In der Praxis hat
sii:h ergeben, daß insbesondere bei Anwendung einer Hoch-Niedrig-Struktur auf einem derartigen Aufzeich-
Hi nungsträger eine asymmetrische Signalbehandlung
auftritt, was dann die obengenannten Folgen hat. Vor allem bei Systemen dieser Art kann es daher
wünschenswert sein, die störende Wirkung der Mischpiodukte durch bessere Mittel als die Frequenzverflech-
i> lung herabzusetzen.
Das Farbfernsehsystem nach der Erfindung schafft eine effektivere Lösung für dieses Problem. Fig. 2a
zeigt ein Spektrum eines Farbfernsehsignals. wie es bei einem Farbfernsehsystem nach der Erfindung übertragen
wird. Für das Leuchtdichtesignal ist nun ein Frequenzhub zwischen /",=5 MHz und 4 = 6MHz
gewählt, so daß die dem Graupegel entsprechende Trägerwelle (, bei 5.5 MHz liegt. Die Gesamtbandbreite
für das zu übertragende Leuchtdichtesigal £", beträgt
2) wieder 5 MHz und läuft demzufolge von 3 zu 8 MHz.
Von diesem Gesamtband braucht jedoch wieder nur das Unterseitenband übertragen zu werden.
Das Farbartsignal £ liegt wieder in einem Frequenzband
unterhalb des Frequenzbandes des Leuchtdichte-
jo signals £,. Dieses Farbartsignal enthält nun aber nicht
eine zweite Trägerwelle mit einer konstanten Frequenz, sondern eine Trägerwelle, die mit einem konstanten
V:rhältnisfaktor. in diesem Falle einem Faktor drei, mit
der augenblicklichen Frequenz des Lcuchtdichtesignals
i> gekoppelt ist. In der dargestellten Ausführungsform, bei
der die Frequenz des Leuchtdichtesignals zwischen 5 und b MH/ variiert, variiert die Frequenz der zweiten
Trägerwelle also /wischen 5/3 und 6/3 = 2 MHz. wie schraffiert dargestellt ist. Für die dem Graupegel
■ίο entsprechende erste Trägerwelle /', = 5.5 MHz wird die
zweite Trägerwelle /',/3= 1 l/b MHz. wie in der Figur dargestellt ist.
Dm diese Kopplung zwischen dieser zweiten Trägerwelle für das Farbartsignal und der augcnblickli-
4") dien Frequenz des Leuchtdichtesignals und die Folgen
dieser Kopplung zu veranschaulichen, sind in F i g. 2b und in Fig. 2c die Frequenzspektren der beiden
extremen Zustände dargestellt. In F i g. 2b ist angenommen,
daß das aufgenommene Leuchtdichtesignal maxi-
vi mal weiß ist. so daß bei der angenommenen Wahl des
Frequenzhubes des Leuch-.dich-.esignals dieses Signa!
augenblicklich eine Frequenz f,„ ι =6 MHz aufweist. Die
Frequenz der /weiten Trägerwelle beträgt dann augenblicklich
f = -/.U-J=A = 2MHz.
Die wichtigsten Mischprodukte sind wieder im Frequenzspektrum angegeben. Daraus geht hervor, daß das
unterste Mischprodukt erster Ordnung fm\ — fc innerhalb
der Bandbreite des Leuchtdichtesignals £, liegt. Das unterste Mischprodukt zweiter Ordnung liegt aber
bei einer Frequenz
/·,„,-2/;.= L,-2 ■ rmtn=rmln = f„
also genau auf der zweiten Trägerwelle. Dies bedeutet, daß dieses Mischprodukt im wiedergegebenen Farbart-
signal nur zu einem statischen Fehler führt, was viel weniger störend als eine Interferenzstörung ist.
In Fig. 2c ist angenommen, daß das aufgenommene
L.euchtdichtesignal maximal schwarz ist, so daß das Leuchtdichtesignal augenblicklich eine Frequenz von ">
/"„i2 = 5 MHz aufweist. Dies ergibt eine zweite
Trägerwelle mit einer Frequenz fc= /",„2/3 = 5/3 MHz.
Von den wichtigen Mischprodukten liegt das unterste Mischprodukt erster Ordnung /"„, ι — fc wieder innerhalb
des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals F1, wäh- n>
rend das unterste Mischprodukt zweiter Ordnung
fmi~ 2fc= fm2 — 2/"mj/3 = fc
wieder genau auf die zweite Trägerwelle fc fällt.
Bei dem Farbfernsehsystem nach der Erfindung r> entspricht also bei einem Verhältnisfaktor gleich drei
die Frequenz des untersten Mischprodukts zweiter Ordnung stets genau der Frequenz der zweiten
Trägerwelle fc für das Farbartsignal, wodurch dieses
Mischprodukt eine nur geringe störende Wirkung auf das wiedergegebene Farbartsignal aufweist. Das einzige
Mischprodukt, das zu einer Störung führen kann, ist das unterste Mischprodukt erster Ordnung, das je zu einer
Interferenzstörung im wiedergegebenen Leuchtdichtesignal Anlaß gibt. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform
mit einem Verhältnisfaktor drei eignet sich in erster Linie für Systeme mit einer ziemlich guten
symmetrischen Signalbehandlung, weil dann der Einfluß dieses Mischproduktes erster Ordnung vernachlässigbar
ist. J»
F i g. 3a zeigt das Frequenzspektrum eines übertragenen Farbfernsehsignal, wobei als Verhältnisfaktor der
Wert zwei angenommen ist. Um dabei das Leuchtdichtesignal Ey und das Farbartsignal in zwei sich nicht
überlappenden Frequenzbändern unterbringen zu kön- r> nen. muß der Frequenzhub als bei der in Fig. 2
gezeigten Ausführungsform gelegt werden. In der dargestellten Ausführungsform liegt dieser Frequenzhub
zwischen f\ = 7 MHz und 4=8 MHz. Das insgesamt
für das Leuchtdichtesignal benötigte Frequenzband 4» läuft dann von 5 bis zu 10 MHz.
Die für das Farbartsignal verwendete zweite Trägerwelle variiert bei dieser Wahl des Frequenzhubes des
Leuchtdichtesignals zwischen den Frequenzwerten /"i/2 = 3,5 MHz und /ft/2 = 4 MHz. wie schraffiert darge- 4i
stellt ist. In Fig. 3b ist die Situation für den Fall gezeigt,
daß das aufgenommene Leuchtdichtesignal maximal weiß ist und also das übertragene Leuchtdichtesignal
eine Frequenz /",„=8 MHz aufweist. Die zweite Trägerwelle
für das Farbartsignal beträgt dann fc = f„J2 = ϊο
4 MHz. Wenn nun wieder die Lage der Mischprodukte betrachtet wird, stellt sich zunächst heraus, daß das
unterste Mischprodukt erster Ordnung bei einer Frequenz von
fm-L= im-Ul = Ul = L "
also auf der zweiten Trägerwelle liegt, ungeachtet des Inhalts des Leuchtdichtesignals. Der störende Einfluß
dieses Mischproduktes im wiedergegebenen Bild ist demzufolge minimal, wie bereits an Hand der Fig.2 ω
auseinandergesetzt wurde. Das unterste Mischprodukt zweiter Ordnung weist eine Fequenz i"m-2/c=0MHz
auf und übt also gar keinen Einfluß aus. Dies bedeutet, daß sowohl innerhalb des vom Leuchtdichtesignal F1
eingenommenen Frequenzbandes als auch innerhalb des b5
von dem Farbartsignal Ec eingenommenen Frequenzbandes
keine Mischprodukte vorhanden sind, die zu Interferenzstöningen führen könnten. Die Amplitude
des Farbartsignals kann demzufolge verhältnismäßig groß gewählt werden, ohne daß dies wesentliche
Störungen im wiedergegebenen Farbfernsehsignal herbeiführt.
Selbstverständlich sind auch noch andere Verhältnisfuktoren
zwischen der augenblicklichen Frequenz des Leuchtdichtesignals und der zweiten Trägerwelle für
das Farbartsignal möglich. Wenn dieser Verhältnisfaktor z. B. gleich vier gewählt wird, fällt das unterste
Mischprodukt dritter Ordnung mit dieser zweiten Trägerwelle zusammen. Innerhalb des Frequenzbandes
des Leuchtdichtesignals liegen dann aber bereits das unterste Mischprodukt erster Ordnung sowie das
unterste Mischprodukt zweiter Ordnung, so daß diese Wahl des Verhältnisfaktors bereits weniger zweckmäßig
als die beiden zuerst genannten Wahlen ist.
F i g. 4 zeigt eine erste Möglichkeit, auf der Senderseite das gewünschte Frequenzspektrum für das zu
übertragende Farbfernsehsignal zu erhalten. Dabei wird von einem Normfarbfernsehsignal, z. B. einem nach der
PAL-Norm aufgebauten Farbfernsehsignal mit einer innerhalb des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals
liegenden in Quadratur modulierten Normfarbträgerwelle ausgegangen. Dieses Normfarbfernsehsignal Vs
wird einem Trennfilter 1 zugeführt, indem das Farbartsignal F5 mit Hilfe eines Bandfilters und das
Leuchtdichtesignal Y mit Hilfe eines Tiefpasses abgetrennt wird. Dieses abgetrennte Leuchtdichtesignal
y wird einem Frequenzmodulator 2 zugeführt, der an seinem Ausgang die mit der Leuchtdichteinformation
frequenzmodulierte erste Trägerwelle Ey liefert. Dieses
Signal E, wird einer Frequenzteilerstufe 5 zugeführt, die die Frequenz des zugeführten Signals durch einen
Faktor η teilt, der gleich dem gewünschten Verhältnisfaktor ist. Dieses Teilsignal bc, das also eine Frequenz
aufweist, die in bezug auf die augenblickliche Frequenz der modulierten ersten Trägerwelle E1 um einen
Verhältnisfaktor η herabgesetzt ist, wird einer Mischstufe
4 zugeführt, der außerdem das abgetrennte Farbartsignal Fs um die Normfarbträgerwelle, im
genannten Beispiel des PAL-Signals 4,43 MHz, zugeführt
wird. Der Ausgang dieser Mischstufe 4 ist mit einem Eingang einer Mischstufe 6 verbunden, die auch
ein von einem stabilen Kristalleoszillator erzeugtes Signal bs mit einer Frequenz gleich der der Norrnfarbträgerwelle
von 4,43 MHz empfängt. Von dem Ausgangssignal dieser Mischstufe 6 kann dann das gewünschte Farbartsignal Ec abgetrennt werden, das
dazu aus einer in Quadratur modulierten zweiten Trägerwelle 6c besteht, die dem Aüsgangssignal der
Frequenzteüerstufe 5 entspricht und also eine Frequenz
aufweist, die mit einem konstanten ganzen Verhältnisfaktor η mit der Frequenz des Leuchtdichtesignals F1
gekoppelt ist.
Das Leuchtdichtesignal F, und das Farbartsignal Ec
werden mit Hilfe einer Kombinationsschaltung 8 kombiniert, die an einer Ausgangsklemme 3 das zu
übertragende Farbfernsehsignal Vr liefert. Die Kombination dieser beiden Signale kann auf verschiedene
Weise erfolgen. Bei Aufzeichnung auf einen magnetischen Aufzeichnungsträger können die beiden Signale
Ey und E1. einfach zueinander addiert und kann das
Summensignal aufgezeichnet werden. Bei dem oben bereits angegebenen scheibenförmigen optischen Aufzeichnungsträger
kann man das Farbartsignal E1. mit Hilfe von Impulsbreitenmodulation dem Leuchtdichtesignal
Fy hinzufügen, wie in der DE-OS 23 43 456 beschrieben ist. weil bei diesem Aufzeichnungsträger
nur zwei Signalpegel möglich sind und also keine Amplitudenmodulation direk: aufgezeichnet werden
kann.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Empfängers
zur Rücktransformation eines auf diese Weise übertragenen Farbfernsehsignals Vr in ein Normalfarbfcrnsehsignal
Vs. Der Empfänger enthält zunächst ein Trentifilter 9 zur Abtrennung des Leuchtdichtesignals E1
und des Farbartsignals Ec aus dem empfangenen Signal
V«. Das Leuchtdichtesignal E1 wird einer Begrenzungsschaltung 10 und dann einem Frequenzdemodulator 11
zugeführt, der an seinem Ausgang das wiederzugebende demodulierte Leuchtdichtesignal y liefert. Das Farbartsignal
Ec wird einer Mischstufe 12 zugeführt, die außerdem ein von einem Kristalloszillator 13 erzeugtes
Oszillatorsignal bs mit einer Frequenz gleich der der Normfarbträgerwelle empfängt. Der Ausgang dieser
Mischstufe ist mit einem ersten Eingang einer Mischstufe 15 verbunden, von der ein zweiter Eingang
mit einer Frequenzteilerstufe 14 verbunden ist, der das begrenzte Leuchtdichtcsignal E} zugeführt wird. Diese
Frequenzteilerstufe 14 führt wieder eine Teilung der Frequenz des Leuchtdichtcsignals um einen Faktor η
gleich dem angewandten Verhältnisfaktor herbei. Dadurch kann dem Ausgang der Mischstufe 15 ein um
die Normfarbträgerwellc moduliertes Farbartsignal E,
entnommen werden. Dieses Farbartsignal E, wird zu dem demodulierten Leuchtdichtesignal y addiert,
wodurch das Normfarbfernschsignal Ks erhalten wird.
Mittels der dargestellten Empfängerschaltung wird nicht nur eine richtige Rückmischung des übertragenen
Farbartsignals zu dem Normfarbartsignal erhalten, sondern werden auch Phasenfehler im Farbartsignal, die
während der Übertragung herbeigeführt werden, ausgeglichen. Wenn nämlich /.. B. infolge einer unregelmäßigen
Geschwindigkeit eines Aufzeichnungsträgers, auf den das Farbfernsehsignal aufgezeichnet ist.
Phasenfehler auftreten, treten diese sowohl im Leuchtdichtesignal als auch im Farbartsignal auf. Dadurch, daß
die Mischstufe 15 nun zwei Signale empfängt, die den
gleichen Phasenfehler aulweisen, wird dieser Phasenfehler
bei der Mischung eliminiert, so daß er sich nicht mehr im Farbartsignal äußert, in dem Phasenfehler
besonders störend wären.
Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform des
Senders zum Erhalten des gewünschten zu übertragenden Farbfernsehsignals. Dabei wird wieder von einem
Leuchtdichtcsignal Y ausgegangen, das mit Hilfe eines
Frequenzmodulators 17 einer Trägerwelle mit einer Frequenz /[>
aufmodulieii wird was ein Leuehtdichtesignal
Y„, ergibt. Als Farbartsignal wird nun aber nicht
ein Normfarbartsignal, sondern ein niederfrequentes zcilenscqucniiclles Farbartsignal C zugeführt. Dieses
Farbartsignal enthält also zeilensequenticll stets eine von zwei möglichen Farbkomponcnteu. also von Zeile
zu Zeile abwcchscd z.B. die (R-Y)- und die (B- V^-Komponente. Dieses Farbartsignal C wird in
einer Schaltung 19 als Impulsbreitenmodulation dem Leuchtdichtesignal Yn, zugesetzt. Um die Folgen der
verschiedenen Bearbeitungen zu veranschaulichen, sei auf Fig. 7a und Fig. 7b verwiesen. Fig. 7ii zeigt die
jeweiligen Signall'ormen der verschiedenen Signale und F i g. 7b das Frcquenzspeklrum. Von dem Leuchtdichtesignal
Ym ist angenommen, daß es ein trapezförmiges Signal ist, das sich besonders gut dazu eignet, einer
Impulsbreitenmodulation unterworfen zu weiden. F.in dreieckförniigcs Signal ist selbstverständlich ebensogut
geeignet, wahrend sogar ein sinusförmiges Signal
anwendbar sein kann, wobei während der Impulsbreitenmodulation
nicht zu tief moduliert werden soll. Dieses Leuchtdichtesignal Vn, nimmt ein Frequenzband
um /ö ein. wie aus F i g. 7b ersichtlich ist.
Das Niederfrequenzfarbartsignal C nimmt ein Frequenzband bei der Frequenz Null in Anspruch. In
F i g. 7a ist der Einfachheit halber angenommen, daß das Farbartsignal C bis zu dem Zeitpunkt fi einen ersten
konstanten Wert und nach diesem Zeitpunkt h einen zweiten konstanten Wert aufweist.
Durch die Impulsmodulation entsteht ein Signal Yn,+C, dessen Frequenzspektrum die Summe der
Spektren der Signale Ym und Cist und das einen Verlauf
nach F i g. 7a aufweist, aus dem die sich ändernde Impulsbreite deutlich ersichtlich ist. Die Impulsbreitenmodulation
kann auf jede bekannte Weise erfolgen. Eine Möglichkeit besteht z. B. darin, daß eine Vergleichsschaltung
verwendet wird, die die Werte der beiden Signale miteinander vergleicht und ein impulsförmiges
Signal abgibt, dessen Flanken zu Zeitpunkten auftreten, zu denen Gleichheit der beiden Signale
festgestellt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die beiden Signale zueinander addiert werden und
das Summensigni.' einer Begrenzung unterworfen wird,
wie in der genannten DE-OS 23 43 456 beschrieben ist.
Das dem Impulsbreitenmodulator 19 entnommene Signal wird schließlich einem Impulsformer 20 zugeführt,
der an einer Ausgangsklemme 18 ein impulsförmiges Signal VK liefert, dessen Impulsdauer T0 konstant ist
und dessen Anfangszeitpunkte den Flanken des Signals Y,,,+C entsprechen. Dieses vom Impulsformer 20
gelieferte Signal V« weist ein Frequenzspektrum nach
Fig. 7b auf. Das ursprüngliche vom Leuchtdichtcsignal
^„eingenommene Frequenzband um die Frequenz /n ist
nun infolge der Behandlung durch den Impulsformer 20 auf zwei Frequenzbänder transponiert, und zwar ein
Frequenzband um die Frequenz 2/ö und ein Frequenzband
bei der Frequenz Null. Das ursprüngliche vom Farbartsignal C eingenommene Frequenzband bei der
Frequenz Null ist infolge der .Signalbehandlung durch den Impulsformer 20 auf ein Frequenzband um die
Frequenz f„ transponiert.
Dies bedeutet, daß die Leuchldichteinformation VaIs
Frequenzmodulation einer Trägerwelle 2/ii dargestellt
ist, während die Farbartinformation einer Trägerwelle aufmoduliert ist. deren Frequenz gleich der Hälfte der
augenblicklichen Frequenz dieses Leuchtdichtesignals ist. Infolge der Anwendung des Impulsformer 20 wird
also ein Farbfernsehsignal Vk erhalten, das automatisch
der gewünschten Kopplung zwischen der Farbträgerwelle und der augenblicklichen Frequenz des Leuchtdichtesignals
entspricht.
Das auf diese Weise erhaltene impulsförmigc Farbfernsehsignal VH eignet sich besonders gut dazu, aul
optischem Wege auf einen scheibenförmigen Aufzeich nungsträger aufgezeichnet und von einem solcher
Aufzeichnungsträger ausgelesen zu werden. Die opti sehe Informationsstruktur des genannten Aufzeich
nungsträgers besteht aus abwechselnd spurförtnij angeordneten Gebieten und Zwischengebieten, wöbe
die Gebiete ein Auslesebündcl auf andere Weise als die Zwischengebiete beeinflussen. Die Informalionsstruktui
kann als eine durchlässige oder als eine reflektierend! Struktur ausgebildet sein. d. h.. daß ein Auslescbünde
entsprechend der gespeicherten Information bein Durchgang durch den Aufzeichnungsträger oder be
Reflexion an dem Aufzeichnungsträger moduliert wird Dabei kann die optische Informationsstruktur eint
Amplituden- oder eine Phasenstruktur sein, d.h., daß entweder die Amplitude oder die Phase des Auslesebündels
moduliert wird. Ein Beispiel einer reflektierenden Phasenstruktur ist ein reflektierender Aufzeichnungsträger,
in dem Grübchen an durch das Informationssignal gegebenen Stellen angebracht sind.
Die Information kann in den Längen der Gebiete und der Zwischengebiete festgelegt werden, beim Auslesen
müssen dann die Anfangs- und Endlagen der Gebiete detektiert werden. Im Falle einer Grübchenstruktur
können die Lagen der abfallenden und der ansteigenden Wände dieser Grübchen dadurch detektiert werden,
daß gemessen wird, wenn die von einem strahlungsempfindlichen Detektor aufgefangene Intensität des Auslesebündels
eben gleich der Hälfte des Unterschiedes zwischen der höchstmöglichen und der mindestmöglichen
Intensität ist. Durch eine Anzahl Ursachen kann aber die Beziehung, die zwischen dem aufzuzeichnenden
Informationssignal und den Anfangs- und Endlagen der Gebiete bestehen soll, gestört werden:
1. Die Strahlungsintensität der ein Einschreibstrahlungsbündel liefernden Quelle, z. B. eines Lasers, kann
variieren.
2. Die Einstellung eines elektrooptischen Modulators, mit dem die Impulse des Informationssignals in
Strahlungsimpuls des Einschreibbündels umgewandelt werden, kann z. B. infolge von Temperaturänderungen
variieren. Dadurch können die Intensitätspegel, zwischen denen der Modulator schaltet, variieren.
Die Faktoren 1 und 2 können zur Folge haben, daß sich in dem auf eine strahlungsempfindliche Schicht des
einzuschreibenden Aufzeichnungsträgerkörpers projizierten Strahlungsfleck mit z. B. einer Gaußschen
Intensitätsverteilung die Kurven bestimmter Intensitätspegel verschieben. Für die beleuchteten Gebiete auf
der strahlungsempfindlichcn Schicht bedeutet dies, daß sich die Kurven bestimmter Intensitätspegel und also
auch die Grenzen der Teile in den beleuchteten Gebieten, die noch entwickelt werden, verschieben. Die
Anfangs- und Endlagen der Gebiete werden dann nach Entwicklung der strahlungsempfindlichen Schicht Änderungen
aufweisen, die von der Information unabhängig sind, so daß das Auslesesignal nicht mit dem
ursprünglichen Signal in Übereinstimmung ist.
3. Die Empfindlichkeit der strahlungsempfindlichen Schicht kann für verschiedene Stellen auf den
Aufzeichnungsträgerkörper verschieden sein. Dadurch werden bei gleicher Beleuchtung Gebiete verschiedener
Längen unabhängig von der Information entstehen können,
4. Die Stärke des verwendeten Entwicklers oder die Zeitdauer der Entwicklung kann für verschiedene Teile
des Aufzeichnungsträgerkörpers verschieden sein. Auch dadurch können Änderungen in den Längen der
Gebiete unabhängig von der Information entstehen.
Der Einfluß der obengenannten Änderungen auf das ausgelesene Signal kann dadurch sehr stark herabgesetzt
werden, daß die Information statt in den Übergängen zwischen den Gebieten und den Zwischengebieten
in den Raumfrequenzen der Gebiete festgelegt wird. Die Länge der Gebiete ist dann unabhängig von
der Information und die Gebiete können Standardabmessungen aufweisen. Beim Auslesen des Aufzeichnungsträgerkörpers
werden dann die Abstände zwischen den Mitten dieser Gebiete bestimmt, welche Abstände nur in sehr geringem Maße von den
obengenannten Änderungen beeinflußt werden. Das ausgelesene Signal stimmt dann genau mit dem
einzuschi eibenden Signal überein.
Das Farbfernsehsignal Vr, das vom Impulsformer 20 nach Fig.6 geliefert wird, ist aus Impulsen gleicher
Längen aufgebaut. Dieses Signal kann daher ohne weiteres für das zuletzt beschriebene Verfahren zur
Speicherung von Information in Normgebieten verwendet werden. Die Stellen auf dem Aufzeichnungsträger
der Gebiete (z. B. Grübchen) stimmen dann mit den Zeitpunkten überein, zu denen im Signal Vr Impulse
ίο auftreten.
Die ursprünglichen Leuchtdichte- und Farbartsignale können auf sehr einfache Weise aus einem auf derartige
Weise aufgezeichneten Farbfernsehsignal wiederabgeleitet werden, wie in F i g. 8 dargestellt ist. Das
eingehende Signal Vr wird einem Hochpaßfilter 21 zugeführt, das das Frequenzband um die Frequenz 2k
abtrennt. Dieses Frequenzband enthält die Frequenzmodulation des Leuchtdichtesignals, das mit Hilfe eines
Frequenzdemodulators 22 und eines Tiefpasses 23, das zur Beseitigung unerwünschter Signalkomponenten
dient, wiedergewonnen wird. Das empfangene Signal Vr wird ebenfalls einem Bandpaßfilter 24 zugeführt, das
das Frequenzband um die Frequenz f0 abtrennt. Das in
diesem Frequenzband enthaltene Farbartsignal C wird mit Hilfe eines Amplitudendemodulator 25 und eines
Tiefpasses 26, das wieder zur Beseitigung unerwünschter Signalkomponenten dient, wiedergewonnen.
Das nun wiedergewonnene Farbartsignal C ist ein niederfrequentes zeilensequentielles Farbartsignal. Die-
jo ses Signal kann auf verschiedene Weise zur Wiedergabe
über einen üblichen Empfänger geeignet gemacht werden. Ein Beispiel ist in F i g. 9 dargestellt, wobei das
Farbartsignal C derart behandelt wird, daß das endgültig erhaltene Farbartsignal von einem PAL-Empfänger
wiedergegeben werden kann.
Die in Fig.9 gezeigte Vorrichtung enthält zwei Modulatorschaltungen 30 und 33, von denen der
Modulator 30 für die (R — V^-Farbkomponente und der
Modulator 33 für die (B- Y)-Farbkomponente bestimmt ist. Die beiden Modulatorschaltungen empfangen
als Trägerwelle ein von einem Kristalloszillator 31 erzeugtes Oszillatorsignal bs mit einer Frequenz gleich
der Normfarbträgerfrequenz von 4,43 MHz, wobei das Trägersignal für den Modulator 30 die notwendige
Phasenverschiebung von 90° mit Hilfe der Phasenverschiebungsschaltung 32 erfahren hat.
Die Modulationssignale für diese beiden Modulatorschaltungen 30 und 33 werden einem Schalter 28
entnommen. Dieser Schalter führt das seinem Eingang zugeführte niederfrequente zeilensequentielle Farbartsignal
C abwechselnd den Modulatoren 30 und 33 auf zeilensequentieller Weise zu. Dies wird mit Hilfe eines
Schaltsignals mit der halben Zeilenfrequenz FH/2
erhalten, das von einer Kommandovorrichtung 27 geliefert wird. Diese Kommandovorrichtung empfängt
auch ein Identifikationssignal, das z. B. in dem Farbartsignal C enthalten ist, wodurch sichergestellt
wird, daß der Schaltzyklus des Schalters 28 stets derartig ist, daß die in dem zugeführten Farbartsignal C
bo zeilensequentiell vorhandene Farbkomponente (R-Y)
stets dem Modulator 30 und die Farbkomponente (B — Y) stets dem Modulator 33 zugeführt wird.
Mit Hilfe des Impulserzeuger 29 werden abwechselnd den beiden Farbartsignalen (R- Y) und (B- Y)
b5 Farbsynchronimpulse zugesetzt, um in Verbindung mit
den bereits im empfangenen Farbartsignal vorhandenen Synchronimpulsen die für einen PAL-Empfänger
benötigten alternierenden Farbsynchronsignale zu er-
ί7
halten.
Die Ausgangssignale der beiden Modulatorschaltungen 30 und 33 werden einer Addierschaltung 34
zugeführt, an deren Ausgang demzufolge wieder ein kontinuierliches Farbartsignal C auftritt, das als
Modulation auf der Normfarbträgerwelle zeilensequentiell die beiden Farbkomponenten (R- Y) und (B- Y)
enthält. Dieses Farbartsignal C kann über einen PAL-Empfänger wiedergegeben werden, wie an Hand
der Fig. 10 veranschaulicht werden wird, in der eine
PAL-Dekodierschaltung dargestellt ist
Diese Dekodierschaltung enthält auf bekannte Weise eine Verzögerungsleitung 35, die eine Verzögerungszeit
gleich einer Zeilenperiode einführt. Dieser Verzögerungsleitung wird das Farbartsignal C zugeführt Das
Farbartsignal C" wird auch einer Subtrahierschaltung 36 und einer Addierschaltung 37 zugeführt, welchen beiden
Schaltungen 36 und 37 außerdem das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 35 zugeführt wird. Das
Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 36 wird einem (R- Y)-Demodulator 38 und das Ausgangssrgnal der
Addierschaltung 37 wird einem (B- K/Demodulator 39
zugeführt. Diese beiden Demodulatorschaltungen 38 und 39 empfangen ein Oszillatorsignal, das mit Hilfe
eines steuerbaren Oszillators 40 von dem von dem zugeführten Farbfernsehsignal abgetrennten Farbsynchronsignal
Fb abgeleitet wird. Das Oszillatorsignal für den (R- V>Demodulator wird dabei zeilensequentiell
mit Hilfe einer Phasenverschiebungsschaltung 41 um + 90° und —90° in der Phase verschoben. Die beiden
Demodulatorschaltungen 38 und 39 liefern schließlich kontinuierlich die beiden Farbartsignale (R-Y) und
(B-Y)
Um dies zu verdeutlichen, sei auf die Tabelle in Fig. 11 verwiesen. In den senkrechten Spalten ist
angegeben, welche Farbkomponente während einer bestimmten Zeile im Signal C" in den Ausgangssignalen
der Subtrahier- und der Addierschaltung 36 bzw. 37 und in den Ausgangssignalen der Demodulatorschaltungen
38 und 39 vorhanden ist. Es wird angenommen, daß die ungeraden Zeilen L], /Lj, L^ bzw. des Farbartsignals C
die (R- V)·Komponente und die geraden Zeilen Li, U
usw. die (B- V)-Komponenle enthalten. Die Indexe bei
diesen Farbkomponenten in der Tabelle geben an, zu welcher Zeile die betreffende Farbkomponente gehört.
Die Addierschaltung 37 kombiniert jeweils die direkt eingehende Farbkomponente mit der über eine
Zeilenperiode verzögerten Farbkomponente, also der während der vorangehenden Zeile übertragenen Farbkomponente.
Abgesehen von dem Vorzeichen, gilt ähnliches auch für die Subtrahierschaltung 36, so daß die
Ausgangssignale dieser beiden Schaltungen stets die beiden Farbkomponenten, und zwar nach einer in der
Tabelle in den Reihen 36 und 37 angegebeen Zusammensetzung, enthalten.
Der Demodulator 38 demoduliert nur die (R — Y)-Farbkomponente
aus dem zugefühnen Signal und der Demodulator 39 nur die (B- Y)- Farbkomponente, so
ίο daß an den Ausgängen der Demodulatorschaltungen 38
und 39 die in der Tabelle angegebenen Farbartsignale auftreten. Beide Farbkomponenten (R-Y) und (B- Y)
sind also stets vorhanden, wobei für zwei aufeinanderfolgende Zeilen dieselbe (R- V>Farbkomponente ver-
wendet wird, während ebenfalls für zwei aufeinanderfolgende Zeilen, die jedoch in bezug auf die zuerst
genannten Zeilen über eine Zeilenperiode verschoben sind, dieselbe (B- VT-Farbkomponente verwendet wird.
Dies bedeutet, wie einem zeilensequentiellen Farbfernsehsystem
inhärent ist, daß die Farbauflösung in vertikalem Sinne um die Hälfte in bezug auf ein übliches
PAL-Signal herabgesetzt ist, was meistens aber noch zulässig ist.
Fig. 12 zeigt einen Teil eines scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers D, auf den in optisch kodierter
Form ein Farbfernsehsignal aufgezeichnet ist, das auf die in Fig.6, Fig. 7a und Fig. 7b dargestelhe Weise
kodiert ist. Dieser Aufzeichnungsträger D enthält eine Anzahl konzentrischer oder scheinbar konzentrischer
«ι Spuren 50, die durch Räume 51 voneinander getrennt sind. Die Spuren 50 enthalten eine Vielzahl von
Gebieten g, die alle grundsätzlich die gleiche Länge, und zwar die gleiche Abmessung in der Spurrichtung,
aufweisen. Diese Gebiete können mit Hilfe eines
is optischen Modulators erhalten werden, dem die an dem
Ausgang des Impulsformers 20 (Fig. 6) auftretende Impulsreihe V« (Fig. 7a) zugeführt wird. Die Information
ist also völlig in den Abständen a zwischen diesen Gebieten g enthalten. In der Figur sind die Gebiete g
kreiseiförmig dargestellt. Sie können aber auch andere Formen aufweisen, in Abhängigkeit von der Form und
der Intensitätsverteilung des Strahlungsflecks, mit dem sie eingeschrieben sind. Die optische Struktur kann eine
Amplitudenstruktur sein, d.h. die Amplitude eines
4> auffallenden Lichtstrahls modulieren, oder kann eine
Phasenstruktur sein, d. h. eine Hoch-Niedrig-Struktur der Gebiete und ihrer Zwischengebiete. Din Spuren
können mit Hilfe eines .Strahlungsflecks V. und zwar in Durchsicht oder in Reflexion, ausgelesen werden.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Farbfernsehsystem zur Übertragung eines Farbfernsehsignal, insbesondere zur Aufzeichnung
auf und zur Wiedergabe von einem Aufzeichnungsträger, wobei das zu übet tragende Farbfernsehsignal
eine mit der Leuchtdichteinformation in der Frequenz modulierte erste Trägerwelle und eine mit
der Farbartinformation modulierte zweite Trägerwelle enthält, deren Frequenz zwischen Null und
dem zu der höchsten Modulationsfrequenz gehörigen unteren Seitenband erster Ordnung der
frequenzmodulierten ersten Trägerwelle liegt, d a durch gekennzeichnet, daß die Frequenz
der zweiten Trägerwelle (Q mit einem konstanten ganzen Verhältnisfaktor mit der augenblicklichen
Frequenz (fm) der modulierten ersten Trägerwelle
(Ey) mitgeführt wird.
2. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch M gekennzeichnet, daß der Verhältnisfaktor gleich drei
ist.
3. Farbfernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältnisfaktor gleich
zwei ist. 2>
4. Farbfernsehsystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite Trägerwelle (Q im Sender mit Hilfe einer ersten Frequenzteilerstufe (5) erhalten wird, der die
modulierte erste Trägerwelle (Ey) zugeführt wird
(F ig. 4).
5. Farbfernsehsystem nach Anspruch 4, bei dem der Sender ein Normalfarbfernsehsignal mit einer
einer Normfarbträgerwelle aufmodulierten Farbartinformation empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß r>
der Sender eine erste Mischstufe (4) enthält, die an einem ersten Eingang die modulierte Normfarbträgerwelle
und an einem zweiten Eingang die von der ersten Frequenzteilerstufe (5) erzeugte zweite
Trägerwelle (Q empfängt, während weiter eine zweite Mischstufe (6) vorgesehen ist. die an einem
ersten Eingang das Ausgangssignal der ersten Mischstufe (4) und an einem zweiten Eingang ein
erstes Oszillatorsignal mit einer Frequenz (4,43MHz) gleich der der Normfarbträgerwellc 4">
empfängt und von deren Ausgangssignal die modulierte zweite Trägerwelle (E1.) abgetrennt wird
(F ig. 4).
6. Farbfernsehsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine r>o
dritte Mischstufe (12) enthält, deren erstem Eingang die von dem empfangenen Signal abgetrennte
modulierte zweite Trägerwelle (Ec) und deren zweiten Eingang ein zweites Oszillatorsignal mit
einer Frequenz (4,43 M Hz) gleich der der Normfarb- r>r>
trägerwelle zugeführt wird, während eine vierte Mischstufe (15) vorhanden ist, deren erstem Eingang
das Ausgangssignal der dritten Mischstufe (12) und deren zweitem Eingang ein mit Hilfe einer zweiten
Frequenzteilerstufe (14) von der von dem empfange- w) nen Signal (V«) abgetrennten modulierten ersten
Trägerwelle (E1) erhaltenes Teilsignal mit einer Frequenz gleich der der /weiten Trägerwelle (Q
zugeführt und von deren Ausgangssignal eine mil der Farbartinformation modulierte Normfarbträgerwelle
abgetrennt wird.
7. Farbfernsehsystem nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Sender einen Impulsbreitenmodulator
(14) enthält, dem einerseits die modulierte erste Trägerwelle { Vm) und andererseits
ein Niederfrequenzfarbartsignal (C) zugeführt wird, das zeilensequentiell abwechselnd eine von zwei
Farbkomponenten enthält, welcher Modulator (19) demzufolge ein Ausgangssignal liefert, in dem die
Leuchtdichteinformation als Frequenzmodulation und die Farbartinformation als Impulsbreitenmodulation
enthalten ist, welches Ausgangssignal einem Impulsformer (29) zugeführt wird, der Impulse fester
Dauer zu Zeilpunkten liefert, die den ansteigenden und abfallenden Flanken des Ausgangssignals des
Impulsbreitenmodulators (19) entsprechen, wobei das impulsförmige Ausgangssignal des Impulsformers
als Sendesignal ( Vr) verwendet wird (F i g. 6).
8. Farbfernsehsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger enthält: ein
Filter (21) mit dessen Hilfe von dem empfangenen Signal (Vr) ein um die doppelte erste Trägerfrequenz
(2/o) liegendes erstes Frequenzband abgetrennt wird, einen Frequenzmodulator (22) zum
Demodulieren der in diesem ersten Frequenzband vorhandenen Leuchtdichteinformation (y), ein Bandfilter
(24), mit dessen Hilfe von dem empfangenen Signal (Vr) ein um die erste Trägerfrequenz (f0)
liegendes zweites Frequenzband abgetrennt wird, und einen Demodulator (25) zum Demodulieren der
iti dem zweiten Frequenzband vorhandenen Farbartinformation (C)(F i g. 8).
9. Farbfernsehsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen ersten
(30) und einen zweiten Amplitudenmodulator (23) enthält, die beide an einem ersten Eingang eine
Trägerwelle mit einer Frequenz gleich der der Normfarbträgerwelle (4,43 MHz) empfangen, welche
Trägerwellen einen gegenseitigen Phasenunterschied von 90° aufweisen, während ein zweiter
Eingang dieser Amplitudenmodulatoren mit einem ersten bzw. einem zweiten Ausgang eines Schalters
(28) verbunden ist, dessen Eingang die mit Hilfe des Demodulators (25) erhaltene Farbartinformation (C)
zugeführt wird und mit dessen Hilfe diese Farbartinformation zeilensequentiell abwechselnd dem ersten
(30) und dem zweiten Amplitudenmodulator (33) zugeführt wird, wobei die Ausgangssignale des
ersten und des zweiten Amplitudenmodulators einer Addierschaltung (34) zugeführt werden.
10. Übertragungsmittel für ein Farbfernsehsystem nach Anspruch 1 in Form eines Aufzeichnungsträgers,
auf dem ein Farbfernsehsignal mit einer mit der Leuchtdichteinformation in der Frequenz modulierten
ersten Trägerwelle (A1) und einer mit der Farbartinformation modulierten zweiten Trägerwelle
(Q aufgezeichnet ist, deren Frequenz /wischen Null und dem zu der höchsten Modulationsfrequenz
gehörigen Unterseitenband erster Ordnung der modulierten ersten Trägerwelle liegt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Frequenz der zweiten Trägerwelle (Q mit einem konstanten ganzen
Verhältnisfaktor mit der augenblicklichen Frequenz (f,„) der modulierten ersten Trägerwelle (ZT1)
gekoppelt ist.
11. Verwendung eines Aufzeichnungsträgers, bei
dem die Information in optisch kodierter Form in einem spurförmigen Muster von abwechselnd
Gebieten und Zwischengebieten aufgezeichnet ist. wobei die Gebiete in der .Spurrichtung eine
konstante Länge aufweisen und den vom Impulsfor-
mer gelieferten Impulsen entsprechen, als Übertragungsmittel für ein Farbfernsehsignal, das mit Hilfe
eines Farbfernsehsystems nach Anspruch 7 aufgezeichnet
ist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfernsehsystem zur Übertragung eines Farbfernsehsignal, insbesondere
zur Aufzeichnung auf und zur Wiedergabe von einem Aufzeichnungsträger, wobei das zu übertragende
Farbfernsehsignal eine mit der Leuchtdichteinformation in der Frequenz modulierte erste Trägerwelle und eine
mit der Farbartinformation modulierte zweite Trägerwelle mit einer Frequenz zwischen Null und dem zu der
höchsten Modulationsfrequenz gehörigen unteren Seitenband erster Ordnung der frequenzmodulierten
ersten Trägerwelle enthält.
Ein derartiges Farbfernsehsystem, wie es z. B. in der
DE-OS 2130 091 beschrieben ist, ist von besonderer Bedeutung für Übertragungsmedien mit einer beschränkten
Durchlaßbandbreite, wie magnetische und optische Aufzeichnungsträger in Form von Bändern
oder Scheiben. Mit Hilfe des eingangs genannten Farbfernsehsystems kann auch bei derartigen relativ
schrnalbandigen Übertragungsmedien eine Signalübertragung hoher Güte erzielt werden.
Das beschriebene Farbfernsehsystem weist dabei den zusätzlichen Vorteil auf, daß die gegebenenfalls
während der Übertragung eingeführten Phasenfehler im Farbartsignal, z. B. infolge einer unregelmäßigen
Geschwindigkeit eines als Übertragungsmedium wirkenden Aufzeichnungsträgers, auf der Empfangsseite
auf einfache Weise größtenteils beseitigt werden können. Um auf der Empfangsseite endgültig wieder ein
Normfarbfernsehsignal zu erhalten, wird nämlich die modulierte zweite Trägerwelle auf die Normfarbträgerfrequenz
mit Hilfe eines Mischsignals transponiert. Dadurch, daß die Frequenz dieses Mischsignals mit
einem mitübertragenen Pilotsignal gekoppelt wird, werden beim Transponieren die während der Übertragung
in die modulierte zweite Trägerwelle eingeführten Phasenfehler automatisch beseitigt.
Ein Problem bei einer derartigen Übertragung eines Farbfernsehsignals ist das Auftreten von Mischprodukten
zwischen der modulierten ersten und der modulierten zweiten Trägerwelle. Tritt nämlich ein Mischprodukt
mit einer Frequenz innerhalb des von der modulierten ersten Trägerwelle eingenommenen Frequenzbandes
auf, so führt dieses Mischprodukt zu einer Interferenzstörung (einer sogenannten Moirestörung)
in dem endgültig auf der Empfangsseite wiedergegebenen Leuchtdichtesignal. Auf gleiche Weise hat ein
Mischprodukt mit einer Frequenz innerhalb des von der modulierten zweiten Trägerwelle eingenommenen
Frequenzbandes eine Interferenzstörung in dem auf der Empfangsseite wiedergegebenen Farbartsignal zur
Folge. Welche Mischprodukte auftreten und das Ausmaß der durch diese Mischprodukte herbeigeführten
Störung hängt einerseits von der Wahl der Trägerfrequenzen und andererseits von den Eigenschaften
des Übertragungsmediums und der Signalverarbeitungsschaltungen ab.
Um die störende Wirkung dieser Mischprodukte auf ein Mindestmaß zu beschranken, wird die maximale
Amplitude der modulierten zweiten Trägerwelle erheblich niedriger als die der modulierten ersten Trägerwelle
gewählt, wodurch auch die Amplitude der auftretenden Mischprodukte niedrig ist Dies hat jedoch auch zur
Folge, daß der Signal-Rausch-Abstand des übertragenen
Farbartsignals verhältnismäßig klein ist, wodurch ditses Farbartsignal störanfällig ist Auch wird häufig
versucht, die störende Wirkung eines bestimmten Mischproduktes durch passende Wahl der Frequenz der
zweiten Trägerwelle auf ein Mindestmaß zu beschränken, und zwar derart, daß das auftretende Mischprodukt
ίο eine Frequenz aufweist, die einem gleichen Kriterium in
bezug auf die Zeilenfrequenz wie die Normfarbträgerwelle entspricht und z. B. beim PAL-Farbfernsehsystem
die sogenannte Viertelzeilenverschiebung, gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Verschiebung von 25 Hz, und
beim N. T. S. C.-System die sogenannte Halbzeilenverschiebung aufweist. Es ist nämlich bekannt, daß
Störungen mit einer Frequenz, die einem solchen Kriterium entspricht, vom menschlichen Auge als am
wenigsten störend empfunden werden. Mit Hilfe dieses Kriteriums kann jedoch nur der Einfluß eines einzigen
Mischprodukts auf ein Mindestmaß beschränkt werden, während jedes andere gegebenenfalls auftretende
Mischprodukt noch immer einen störenden Einfluß ausübt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbfernsehsystem der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, das eine verhältnismäßig große maximale Amplitude der modulierten zweiten Trägerwelle zulässig
macht, ohne daß störende Mischprodukte auftreten.
jo Die Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß
die Frequenz der zweiten Trägerwelle mit einem konstanten ganzen Verhältnisfaktor mit der augenblicklichen
Frequenz der modulierten ersten Trägerwelle mitgeführt wird.
ν-, Als zweite Trägerwelle wird also nicht, wie beim
bekannten Farbfernsehsystem, eine Trägerwelle mit einer festen Frequenz, sondern eine Trägerwelle mit
einer sich ändernden Frequenz verwendet, und zwar einer Frequenz, die fest mit der sich ändernden
4(i Frequenz der modulierten ersten Trägerwelle gekoppelt
ist. Dadurch kann erreicht werden, daß sich ein bestimmtes normalerweise sehr störendes Mischprodukt
eine Frequenz aufweist, die zu jeder Zeit der zweiten Trägerwelle entspricht. Dieses Mischprodukt
•ti führt daher nur zu einem statischen Fehler im endgültig
wiedergegebenen Farbartsignal, was viel weniger störend als eine Interferenzstörung ist.
Der Verhältnisfaktor zwischen der zweiten Trägerwelle und der Frequenz der modulierten ersten
W Trägerwelle ist vorzugsweise gleich dem Wert drei oder
dem Wert zwei. Bei dem zuerst genannten Wert des Verhältnisfaktors (drei) entspricht die Freqenz des
untersten Mischprodukts zweiter Ordnung, dessen Frequenz gleich der Frequenz der ersten Trägerwelle
abzüglich des Zweifachen der Frequenz der zweiten Trägerwelle ist, gerade der Frequenz der zweiten
Trägerwelle, wodurch sein Einfluß gering ist. Das unterste Mischprodukt erster Ordnung, das eine
Frequenz gleich der Frequenz der ersten Trägerwelle
bo abzüglich der Frequenz der zweiten Trägerwelle
aufweist, liegt bei diesem Wert des Verhältnisfaktors im allgemeinen noch innerhalb des von der modulierten
e;:ten Trägerwelle eingenommenen Frequenzbandes und kann dadurch noch Störungen im endgültig
or> wiedergegebenen Leuchtdichtesignal herbeiführen. Daher
wird dieser Wert des Verhältnisfaktors in erster Linie für Systeme gewählt, bei denen während der
Übertragung und der weiteren Verarbeitung eine gute
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