DE2614199A1

DE2614199A1 - Fernsehempfaenger mit einer schaltungsanordnung zur gleichzeitigen wiedergabe mehrerer programme

Info

Publication number: DE2614199A1
Application number: DE19762614199
Authority: DE
Inventors: Dennis Cota; Artur Scholz
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1977-10-06
Also published as: US4070695A; DE2614199C3; DE2614199B2; BE846355A

Description

2 9 . 3 . 1 9 7 SARA Schwar-wä Ulor Apparatc-Rau-An.s tal t August Schwer Söhne G.:n.b.H.
775ο ViHingen / Schwarzwald

S-PA 316

PATENTANMELDUNG

Fernsehempfänger mit einer Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe mehrerer Programme

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für einen Fernsehempfänger mit einem Bildschirm, auf dem ein erstes Programm wiedergegeben wird, sowie mit einer Einrichtung im Fernsehempfänger, mittels der zugleich in einem Bildausschnitt des wiedergegebenen ersten Programms mindesLens ein Bildausschnitt eines Programms sichtbar gemacht \\fird.

Es sind bereits Fernsehempfangsgeräte bekannt, bei denen mehrere Programme gleichzeitig betrachtet werden können, indem mindestens ein zusätzlicher kleinerer Fernsehbildschirm neben dem Hauptbildschirm angebracht ist. Diese Anordnung ist jedoch sehr aufwendig, da zusätzlich mehrere komplette Empfangsteile notwendig werden.

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Um den zusätzlichen Bildschirm zu ersparen, wurde deshalb vorgeschlagen, in einen Ausschnitt des Ilauptbildcs zumindest einen Teil eines zusätzlichen Programms einzublenden. So ist z.B. ein Verfahren zur Kombination mehrerer I-'ernsehbi lder, die von verschiedenen Bildaufnahmekameras aufgenommen und auf demselben 1-jiipf angsschi rm zusammen wiedergegeben werden , bekannt (PBP 1 oo9 228). Dieses Verfahren ist mit seinem Hauptmerkmal dadurch gekennzeichnet, dass die Ablenkeinrichtungen für die Bildaufnahmeröhren von demselben Ablenkstrom durchflossen werden. Dadurch beschränkt sich dieses Verfahren auf Fernsehanlagen, die im sog. Kurzschlussbetrieb arbeiten. Ebenso verhält es sich bei dem Verfahren nach DAS 1 o49 9o7, bei welchem zur gleichzeitigen Sichtbarmachung mehrerer von verschiedenen l-'ernschabtastern stammender Videosignale auf den gleichen Empfängerbildschirm ausser den horizont."!- und vertikalfrequenten Sägezahnimpulsen für die Ablenksysteme der Fernsehabtaster weitere Sägezahnimpulse erzeugt und den Ablenksystemen des Fernsehempfängers zugeführt werden, deren Impulsfolgefrequenz ein ganzzahliger Bruchteil der horizontalen und/oder vertikalen Sägezahnimpulse beträgt.

Um die von verschiedenen Fernsehsendern ausgestrahlten Fernsehsignale gleichzeitig auf einem Bildschirm }v^riederzugeben, ist vorgeschlagen worden, in das wiedergegebene Bild des Hauptprogramms ein verkleinertes Bild des zusätzlichen Programms einzublenden CDT OS 2413 839). Hierbei wird ein Speicher verwendet, der in der DT OS 24o4 ausführlich beschrieben ist. Der Speicher hat die Aufgabe,- das Bild des weiteren Programms zu verkleinern und die zeitliche Differenz zwischen dem Umschalten auf

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den Sender des weiteren Programms und der Wiedergabe dieser I η format i (Mi zu überbrücken. Die Verkleinerung des Bildes des weiteren Programms wird dadurch erreicht, dass für den Speicher die Ausgabegeschwindigkeit grosser als die Eingabegeschwindigkeit ist. Hierbei besitzt das verkleinert wiedergegebene Bild jedoch eine geringere Auflösung in vertikaler Richtung, da nur etwa jede 14.Zeile des eingeblendeten Programms gespeichert und wiedergegeben wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu finden, welche ohne eine derartige Speicheranordnung auskommt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es oftmals genügt, nur einen Teil des weiteren Programms in das Hauptprogramm einzublenden, da der Betrachter lediglich darüber informiert werden möchte, ob eine ihn interessierende Sendung bereits begonnen hat. Dies kann durch einen Bildausschnitt des zu überwachenden Programms leicht festgestellt werden. Hierbei wird der eingeblendete Bildausschnitt im Verhältnis 1:1, d.h. mit gleicher Auflösung wie das Hauptbild, wiedergegeben. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 - ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung

Fig. 2 - ein detailliertes Blockschaltbild der in der erfindungsgemässen Schaltung eingesetzten Vergleichsschaltung

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Pig. 5 - ein Impuls Ji ag ramm

Pig. 4 - ein :ur Hinbl'enduiu; in Sektoren eingeteiltes Bildraster.

Die Erfindung geht davon aus, dass Sender, die die PAL-Farbfernsehnorm benutzen, ein Signal ausstrahlen, welches eine feste Verkopplung zwischen Zeilen-, Rastcr- und Parbhil fstrih'.crfrctiucn: besitzt. Da der Parbhilfsträger eine Genauigkeit von IO aufweisen muss, ist eine sehr genaue Übereinstimmung der Zeilen- und Rasterfrequenz von Sender zu Sender gewährleistet. So ist es möglich, die Video-Information eines Senders A mit der eines Senders B zu mischen, bzw. die Information des Senders B in die Information des Senders A einzublenden. Durch die geringen Frequenzunterschiede jedoch werden die Synchronimpulse des Senders B in Bezug auf die Synchronimpulse des Senders A im allgemeinen phasenverschoben sein, und diese Phasenverschiebung wird sich als ein sehr langsam durchlaufendes Bild bemerkbar machen. Die Phasenverschiebung zwischen den Synchronimpulsen zweier Sender kann auch durch die geografische Lage zwischen diesen hervorgerufen werden. Die in der Videoinformation des Senders B enthaltenen Synchron- und Austastimpulse gelangen dadurch in den sichtbaren Bereich des Bildausschnittes, die sich als horizontale und vertikale schwarze Balken darstellen. Kenn man den Bildschirm in 4 Sektoren, I, II, III und IV, einteilt, wird man feststellen, dass jeweils mit Bestimmtheit ein Sektor von diesen störenden Balken frei ist. Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung wählt nun diesen balkenfreien Sektor automatisch aus und gibt in diesem die in diesem Augenblick gerade anliegende Videoinformation des Senders B wieder.

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Nachstehend soll an einem Ausführungsbeispiel eine Schaltungsaus führung beschrieben werden, die diese automatische Sektorenumschaltung bewerkstelligt.

In Fig. 1 gelangen die Fernsehsignale zweier Sender über die Antenne 1 über eine Antennenweiche 2 in zwei auf die Sender abgestimmte Tuner 3 und 5. Hierbei soll z.B. das durch den Tuner 3 selektierte Signal vom Sender A stammen, welches auf dem Bildschirm als erstes oder Hauptprogramm wiedergegeben werden soll. Das Signal gelangt in üblicher Weise an einen ZF-Verstärker 4, von λ\ό es über eine Schaltstufe 12 an die Helligkeitsverstärkerstufe 6 gelangt, die an die Bildröhre 8 angeschlossen ist. Gleichzeitig \\?erden die Synchronimpulse in der Impulstrennstufe und Ablenkendstufe 7 verarbeitet, aus denen die Ablenkströme für die Ablenkeinheit 10 gewonnen werden. Im Falle eines Farbfernsehempfängers gelangen die Farbsignale an die Farbverstärkerstufe 11. Das vom Tuner 5 empfangene zusätzliche Programm des Senders B gelangt an die ZF-Verstärkerstufe 9 und voüAlort aus ebenfalls in den Helligkeitssignalverstärker 6 über die Uir.s ehalt stufe 12, an der auch das andere Programm angeschlossen ist. Ausserdem liegt das Signal des ZF-Verstärkers 9 an einem Amplitudensieb 13, welches die horizontalfrequenten und vertikalfrequenten Synchronimpulse an eine Phasenvergleichsstufe 14 liefert, die mit den vertikalfrequenten und horizontalfrequenten Synchronimpulsen aus dem Amplitudensieb und Ablenkstufe 7 des anderen Signals verglichen werden. Die Phasenvergleichsstufe 14 schaltet nun in Abhängigkeit von der Phasenlage der Synchronimpulse die Umschaltstufe 12 in der Weise um, dass im richtigen Augenblick das zusätzliche Programm des Senders B auf dem Bildschirm der Bildröhre 8 erscheint. Das Videosignal des zweiten Programms steht am Schalter

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12 demnach in Wartestellung dauernd an, bis es abgerufen und an die· ilelligkeitsverstärkerstufe 6 angeschaltet wird. Gleichzeitig wird durch einen Spcrriinpuls die Frirbvo rs ta rfcers tu Fe 11 gesperrt, falls es sicli um einen Färb fe rnsehemp fänger handelt. Die Schaltungsanordnung ist auch auf einen Schwarzwclssfernsehempfänger anwendbar.

Im folgenden wird nun πit Hilfe der Fig. 2 der Vorgang des Phasenverglcichs und die Urzeugung des für die Umschaltstufe 12 benötigten Umschaltsignals beschrieben.

Die Horizontalsynchronimpulse H₁ und die Vertikalsynchronimpulse V-, von der Ablenkung des Empfangsteils 5, 4, 7 gelangen an die Eingänge der bistabilen Kippstufen 15, 16 und stellen diese in ihre vorgeschriebenen Lagen für Zeilen- und Bildanfang um. Bei den dargestellten Flipflops handelt es sich um solche, bei denen ein positiver Impuls auf einen Eingang den jeweiligen anderen Ausgang auf positives Potential umschaltet und umgekehrt. Gleichzeitig werden monostabile Kippstufen 17, 18 angestossen, die derart dimensioniert sind, dass sicli der Elektronenstrahl nach ihrem Zurückschalten sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ungefähr in der Mitte des Bildes befindet. An die monostabilen Kippstufen 17, IS sind je zwei weitere monostabile Kippstufen 19, 2o bzw. 21,22 geschaltet, die nach einer durch diese gegebenen Zeitverzögerung die Flipflops 15, 16 A^ieder in ihren anderen Schaltzustand umschalten. Der Beginn der Schaltzustandsänderungen der bistabilen Kippstufen 15, 16 wird über Torschaltungen 23 a, b und 24 a,b verzögert weitergegeben.' Die Verzögerungszeiten werden durch die Dauer der Synchronimpulse H-| und V-, und durch die monostabilen Kippstufen 2o und

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bestimmt. Die zeitverzögerte Durchschaltung ist erforderlich, um in jeweiliger Zeilen- und Bildmitte stabile Schaltverhältnisse zu schaffen. Die Ausgänge der Torschaltungen 2 3 a, b und 24 a, I) werden nun mit den Synchronimpulsen II-, und' V_n des einzublendenden Fernsehsignal verglichen, indem die Impulse IL und U₇ an. die UNDschaltungen 25, 26 und die Synchron impulse V - und V₉ an die Hingänge der UNDschaltungen 27, gelegt sind. Paarweise gelangen die Ausgänge der UNDschaltungen 25, 26 bzw. 27, 28 an je einen Hingang weiterer bistabiler Kippstufen 29, 3o. Die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 15 a, b, 16 a, b, 29 a, b und 50 a, b sind in der nachfolgend beschriebenen Weise durch UNDschaltungen 31, 32, 53 und 34 miteinander verknüpft (I^:ig. 2b). An die Hingänge der UXDschaltungen 51 führen die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 29 a, 15 a, 16 a und 30 b. An die Eingänge der UXDschaltung 55 führen die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 29 a, 50 a, 15a und 16 b. An die liingänge der UXDschaltung 3 1 führen die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 29 b, 50 a, 15 b und 16 b. Die Ausgänge der UXDschaltungen 51, 52, 53 und 34 werden über ein ODHRgatter 55 an eine Torschaltung 56 gelegt, die für die Ausgangssignale der UNDschaltungen 31, 32, 33 und 34 nur unter ucn Bedingungen geöffnet ist, dass

36 a) die Schaltung für die Bildeinblendung eingeschaltet ist

36 b) kein Ilorizontalaustastimpuls anliegt 36 c) kein Vertikalaustastimpuls anliegt 56 d) sich der Elektronenstrahl nicht in der

Zeilcnmitte befindet und 56 e) sich der Elektronenstrahl nicht in der Bildmitte befindet.

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Die Austastung in Bildmitte sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung erfolgt durch einen Ausblendimpuls, der hinter den raonostab ilen Kippstufen 17 und 18 über je eine weitere monostabile Kippstufe 37 und 38 erzeugt wird, deren Impulslängen sich gerade über die Mitte ihrer entsprechenden Ablenkrichtungen erstrecken. Das dem Tor 36 entnommene Signal besitzt demnach eine Zeitdauer und eine derartige Phasenlage, daß eine Schaltstufe im richtigen Moment, d.h. im "balkenfreien" Sektor des Fernsehrasters, die Wiedergabe des Hauptprogramms A unterbricht und auf das Zusatzprogramm B umschaltet. Die tote Zone, in der die Einblendung des zweiten Programms unterdrückt wird, ist in Fig. 4 schraffiert eingezeichnet, so dass die Hinblendung in den freien Sektoren I, II,

III oder IV erfolgen kann. Gleichzeitig schaltet das Tor 36 auch den Farbkanal ab, damit Farbfehler des eingeblendeten Programms vermieden werden.

Mit Hilfe der Impulsdiagramme gemäss Fig. 3 soll an einem Beispiel die Wirkungsweise der Vergleichsschaltung nach Fig. 2 erläutert werden. Wie in Fig. 4 an einem Raster beispielsweise dargestellt, soll angenommen werden, dass sich die Phasenlage der horizontalen und vertikalen Austastlücken H₇, V₇ des einzublendenden Fernsehsignals in Bezug auf das Hauptraster in der dargestellten Weise befindet. Hierzu ist das Raster in vier Quadranten I, II, III,

IV eingeteilt. Wie zu erkennen ist, ist nur der Quadrant II frei von Austastlücken H₂ bzw. V₇. Die Synchronimpulse H₁ und V₁ stellen die Ausgänge der bistabilen Kippstufen 15, 16 in die Schaltzustände, wie sie in Fig. 3 für die horizontalfrequenten Impulse dargestellt sind. Trifft nun, wie angenommen wird,

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ein Austastimpuls H₀ bzw. V^ während der ersten Zeilenhälfte bzw. der zweiten Bildhälfte ein, werden sie mit den Ausgängen der bistabilen Kippstufen IS, 16, die über Torschaltungen 23 und 24 durch UNDschaltungen 25, 26, 27, 28 miteinander verknüpft sind, verglichen. Der Zweck der Torschaltungen 23 und wird später noch erläutert. In der ersten Zeilenbzw, zweiten Bildhälfte stellen sich die Ausgänge der Torschaltungen 23, 24 wie folgt dar:

23 a: H(HIGH)

23 b: L(LOW)

24 a: H 24 b: L.

Die UNDbedingungen für die UNDschaltungen 26 und

28 sind erfüllt, so dass die bistabilen Kippstufen

29 bzw. 3o in folgende Schaltzustände geschaltet werden:

29 a: L

29 b: H

30 a: L 3o b: H.

Zu einem späteren Zeitpunkt, in welchem der Elektronenstrahl in den Sektor II gelangt, werden, wie in den Diagrammen nach Fig. 3 gezeigt, die bistabilen Kippstufen 15, 16 wieder umgeschaltet, während die bistabilen Kippstufen 29, 3o in ihrem Zustand bleiben. Die Schaltzustände der Ausgänge der bistabilen Kippstufen 29, 3o, 15, 16 werden in den UNDschaltungen

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51, 52, 55, .■)4 miteinander verglichen. In dem dargestellten l^;all ergibt sich, dass lediglich die UND-bedingung für die UXDschaltung 52 erfüllt ist. Da die UNübedingungen für die UXDi dial tunken 51, 52, 53 und 34 jeweils nur während der Anwesenheit des Elektronenstrahls in den diesen zugeordneten Quadranten erfüllt sind, heisst dies, dass die Schaltstufe 12 auch nur während einer garn: definierten Schaltzcit umgeschaltet wird. Das Steuersignal von den UNDschaltungen 51, 52, 55 und 54 gelangt über eine ODliRschaltung 55 und ein Tor 36 an die Schaltstufe 12, welche das Videosignal des Senders B im richtigen Moment in das Videosignal des Senders A einblendet. Sobald die Austastlücken in einen anderen Sektor wandern und dort beginnen, sichtbar zu werden, wird eine andere UNDbedingung für die Stufen 51, 52, 55, 54 erfüllt, so dass das Videosignal des Senders ß zu einem anderen Zeitpunkt, d.h. in einen anderen Sektor des Bildes, eingeblendet wird. Diese UNDschaltungen stellen demnach die Zeitsteuerung für die Programmschaltung dar und bestimmen, zu welchem Zeitpunkt das Signal des Senders B in das Signal des Senders Λ eingeblendet werden soll.

Da bekanntlich die Horizontalsynchronimpulse zeitlich nicht gleich mit den Flanken der Austastimpulse liegen, wird die vordere oder hintere Schwarzschulter zeitweise in das Bild des freien Quadranten hineinragen. Um dies zu vermeiden, muss sichergestellt sein, dass eine Umschaltung von Quadrant zu Quadrant erst dann stattfinden kann, wenn die Synchron- und Austastimpulse von den zu empfangenden Sendern direkt übereinstimmen. Dies wird dadurch erreicht, dass sowohl der Synchronimpuls des Senders A als

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auch ein durch die monostabile Kippstufe 19 bzw. 21 verzögert einsetzender, durch die moiios tab i len Kippstufen Io und 2 2 künstlich erzeugter Synchron·?· impuls gleicher Dauer die Torschaltungen 23 und 24 für die Dauer der Synchronimpulse sperren.

Wenn sich die Austastlücken genau zwischen zwei Quadranten befinden, besteht die (.lefahr, dass die Schaltstufe 12 keine genaue Information darüber erhält, in welchen Quadranten sie umschalten muss. Um diesen Fall zu vermeiden, wird der Synchronimpuls von Sender B etwas kürzer gemacht als der von Sender A. Dies bewirkt eine Art Leerlauf zwischen den Quadranten. Dadurch verschwindet der Synchronimpuls des Senders h zwischen den Quadranten eher als der Synchronimpuls des Senders A. Da die Lage des Bildes in den bistabilen Kippstufen 15, 16, 29 und 3o gespeichert ist, bleibt der jewei 1 ige Zustand solange erhalten, bis die Aus tabtbalken mit Sicherheit im anderen Quadranten erscheinen. Hrst dann kann wieder ein Vergleich zwischen den Synchron impulsen stattfinden, so dass die Umschaltstufe 12 augenblicklich auf den freien Quadranten umschaltet.

Die in Fig. 3 dargestellten Impulsabläufe gelten für die Abtastrichtung h des Elektronenstrahls. Ähnliche Verhältnisse ergeben sich für die Impulsabläufe in Abtastrichtung v, was jedoch nicht im einzelnen wiedergegeben ist.

Die von den Sendern, abgestrahlten Farbhilfträgersignale stimmen mit ihrer Frequenz innerhalb der genormten Toleranz von ίΐΟ Hz überein. Da die Zeilenfrequenz mit der F'requenz des Farbliil fsträgers starr

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verkoppelt ist, stimmen die Zeilenfrequenzen der Sender mit noch grösscrer Genauigkeit überein, jedoch wird im allgemeinen immer ein geringer Frequenzunterschied der Zeilenfrequenz zwischen den Sendern bestehen bleiben. Diese Tatsache wird im Sinne der Jirfindung aber als vorteilhaft angesehen, da dadurch ein gewisser Schwenkeffekt des eingeblendeten Bildausschnitts zustande kommt, so dass periodisch alle Bildteile der oberen bzw. unteren Bildhälfte zur Hinblendung gelangen, wo-durch der Informationsgehalt des eingeblendeten Programms wesentlich erhöht wird.

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Claims

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PATENTANSPRUCH!?

Fernsehempfänger mit einem Bildschirm, auf dem ein erstes Programm wiedergegeben wird, und mit einer Schaltungsanordnung, mittels der zugleich in einem Bildausschnitt des wiedergegebenen ersten Programms mindestens ein Bildausschnitt eines zweiten Programms sichtbar gemacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Programm je ein Tuner, je ein Zwischenfrequenzverstärker und je eine Impulstrennstufe vorgesehen sind, aus denen jeweils horizontal frcqu-ante und vert ikalf requinte Ausgangs i;npulse(H .V₁ , HtV₉) entnommen werden, die in ihrer Phasenlage in einer Vergleichsschaltung (14) verglichen werden, wobei die Vergleichsschaltung Π4) sowohl in Abängigkeit von der Phasenlage der Horizontal- (H,, H₇) als auch der Vertikalsynchronimpulse (V., V₇) einen elektronischen Schalter 12 betätigt, der einen von der Vergleichsschaltung (14) ausgewählten, von Austastimpulsen freien Bildausschnitt des zweiten Programms als Rechteck derart einblendet, dass ein beliebiger l-ckpunkt mit einer Hcke des Bildschirms übereinstimmt.

Fernsehempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsschaltung (14) zwei bistabile Kippstufen (15, 16) besitzt, an deren erste Eingänge jeweils die horizontalfrequcnten bzw. vertikalfrequenten Synchronimpulse des Fernsehsignals mit dem ersten Programm, und an deren zweite Hingänge die über

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monostabile Kippstufen (17, 18, 19, 2o, 21, 22) verzögerten Synchronimpulse geschaltet sind und dass die Ausgänge (a, bj der beiden bistabilen Kippstu fen (15, 16) zusammen mit den horizontalfrcquenten bzw. vertikalfrequenten Synchronimpulsen (H₉, V₉) des Fernsehsignals mit dem zweiten Programm über eine logische Verknüpfung zur Peststellung ihrer gegenseitigen Phasenlagen miteinander verbunden sind, wobei die Ausgänge der Verknüpfungsschaltungen (25, 26, 27, 28) an jeweils einen liingang von zwei weiteren bistabilen Kippstufen (29, 3o) geschaltet sind, deren Ausgänge (29a, 29b, 30a, 30b) zusammen mit den Ausgängen (15a, 15b, 16a, 16b) in der Weise verknüpft sind, dass nur wäJirend der von Austastimpulsen freien Zeitabschnitte des Zeilen-und Bildhinlaufs des Iilektroncnstrahls die Umschaltung zur Wiedergabe des zweiten Fernsehsignals erfolgt.

3. Fernsehempfänger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernsehbildraster zur Einblendung eines zweiten Fernsehsignals vorzugsweise in vier Quadranten (I, II, III, IV) eingeteilt ist und dass das eingeblendete Fernsehsignal in der Nähe der Trennlinien (x, y) der Quadranten ( I - IV ) ausgetastet wird.

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