DE2655872C2 - Verfahren und Einrichtungen zur Multiplex-Übertragung von Farbbildinformationen - Google Patents
Verfahren und Einrichtungen zur Multiplex-Übertragung von FarbbildinformationenInfo
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Description
10. Decodierer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Torsteuerschaltung (50,56) Steuersignale
(52, 54, 58, 60) in Rechteckwellenform erzeugt, deren jedes aus Impulsen vorbestimmter erster Dauer,
jeweils gefolgt von Impulsen vorbestimmter zweiter, kürzerer Dauer und entgegengesetzter Polarität besteht,
wobei die Summe der ersten u~d der zweiten Dauer im wesentlichen der Periode zweier Fernseh-Teilbilder
entspricht und wobei die Vorderflanke jedes Impulses der ersten Dauer zeitlich synchron mit dem
Beginn des Vertikalaustastintervalls eines Fernseh-Teilbildes ist und die besagte erste Dauer der Zeitspanne
zwischen dem Beginn des Vertikalaustastintervalls eines Fernseh-Teilbildes und im wesentlichen dem Ende
der Nachtrabanten des nächsten Teilbildes entspricht und daß die Steuersignale den Steueranschlüssen der
Torschaltungen derart zugeführt sind und eine solche gegenseitige Phasenlage haben, daß positiv gerichtete
Impulse der ersten Dauer abwechselnd die erste und die zweite Torschaltung (32,34) leitend machen und daß
positiv gerichtete Impulse der zweiten Dauer abwechselnd die dritte und die vierte Torschaltung (40, 42)
leitend machen.
11. Decodierer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang der Verzögerungseinrichtung
(36) und die Eingänge der dritten und vierten Torschaltung (40, 42) eine Einrichtung (38) zur
Zcilcninterpolation der verzögerten Teilbilder geschaltet ist und daß die von der Verzögerungsschaltung und
der Zeileninterpolationseinrichtung bewirkte Gesamtverzögerung gleich einer Femseh-Teilbildperiode minus
einer halben Fernseh-Zeilenperiode (z. B. gleich insgesamt 262 Fernseh-Zeilenperioden im Falle der
NTSC-Norm)ist.
12. Decodierer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeileninterpolationseinrichtung (38)
eine Schaltung (38a, 3Sb) aufweist, die ein unverzögertes Signal mit der um eine Fernseh-Zeilenperiode
verzögerten und die Farbartkomponente invertiert enthaltenden Version dieses Signals vereinigt.
13. Übertragungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kombination
eines Codierers nach Anspruch 2 mit einem Decodierer nach einem der Ansprüche 3 bis 12.
Die F.rfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Farbbildinformationen, die aus verschiedenen,
gemeinsam synchronisierten Videosignalquellen kommen, gemäß dem Patentanspruch 1. Gegenstand der Erfindung
sind ferner Einrichtungen zur Durchführung bestimmter Schritte dieses Verfahrens.
Wo nur eine begrenzte Anzahl an Hochfrequenzkanälen zur Verfugung steht oder wo ein gegebener Hochl'iequcn/.kanal
nur eine begrenzte Zeit lang verfügbar ist, besteht Bedarf an einem System, mit welchem mehr als
ein Fernsehbild über einen einzigen Kanal gesendet werden kann. Da z. B. die derzeitigen Satellitenfunkstrecken
nur eine beschränkte Anzahl von Fernsehkanälen haben, kann einzelnen Benutzern ein Kanal nur jeweils wenige
Minuten lang am Tag zur Verfügung gestellt werden, und dies mit erheblichen Kosten für jede Minute der
Belegung des Kanals. Das steigende Verlangen der Öffentlichkeit nach Neuigkeiten nicht nur aus dem Inland,
sondern auch aus dem Ausland, die damit verbundene Notwendigkeit der Verwendung von Satellitenverbindungen
zur rechtzeitigen Nachrichtenübermittlung sowie die begrenzte Verfügbarkeit und die hohen Kosten dieser
Übermittlungsart machen es wünschenswert, die begrenzte Übertragungszeit effektiver auszunutzen. Wenn
beispielsweise einer Rundfunkstalion in New York die Verbindung von London nach New York 10 Minuten
lang zugeteilt ist, dann müssen die in und um London im Verlauf eines Tages gesammelten Bildnachrichten auf
der Sendeseite in kurze Abschnitte mehrerer berichtenswerter Ereignisse redigiert und auf Band genommen
werden, um ein Programm von genau 10 Minuten Dauer zusammenzustellen, welches über einen einzigen
.Satellitenkanal während der zugeteilten 10 Minuten übertragen werden kann. Auf der Empfangsseite muß das
empfangene Material wiederum redigiert werden, um einen oder mehrere Abschnitte des empfangenen Bildmaterials
für die Rundfunkausstrahlung bereitzustellen. Der Druck beim Redigieren könnte etwas erleichtert
werden, und in einer gegebenen Zeitspanne könnte mehr Nachrichtenmaterial gesendet werden, wenn mehr als
ein Fernsehbild über einen gemeinsamen Kanal übertragen werden könnte. Anders ausgedrückt: Die Kosten
pro Minute für die Übertragung brauchbarer Bildinformatioi· ließen sich verringern, wenn man mehr als ein
Fernsehbild im Multiplex über einen gemeinsamen Kanal übertragen könnte.
Auiierdem wurden sich wesentliche Einsparungen in der Archivlagerung von Fernsehprogrammen ergeben,
wenn man nur ein Teilbild jedes Vollbildes eines Fernsehprogramms z. B. auf Videoband speichern und das Bild
in einer zur späteren Wiedergabe annehmbaren Weise rekonstruieren könnte. Derzeit ist es üblich, das gesamte
Programm auf 2-Zoll-Videoband aufzuzeichnen, welches nicht nur ziemlich teuer ist, sondern auch viel Platz.
beansprucht, so daß die Lagerung aufwendig und zu einem ernsten Problem wird. Speichert man aber nur ein
Teilbild jedes Vollbildes, dann können die Beschaffungskosten für das benötigte Videoband und die Miet- oder
Pachtkosten für die Räume zur Aufbewahrung eines gegebenen Programms auf die Hälfte reduziert werden.
Ein anderes Gebiet, wo die Übertragung von mehr als einem Fernsehbild über einen gegebenen Kanal
erwünscht sein kann, ist das Bildungsfernsehen. In vielen Teilen der Vereinigten Staaten sind geographisch
auseinanderliegende Institutionen über Mikrowellen-Relaissysteme miteinander verbunden, um beispielsweise
eine an einer bestimmten Universität gehaltene Vorlesung an verschiedene andere Universitäten zu übertragen,
die dem System angeschlossen sind. Solche Hochschulvereinigungen bringen regelmäßige Programmfolgen, sie
sind jedoch gewöhnlich auf nur einen einzigen Mikrowellenkanal beschränkt, so daß nur ein Programm gleichzeitig
über eine Verbindung gesendet werden kann. Die Effektivität solcher Systeme würde natürlich verbessert
werden, wenn man gleichzeitig mehr als ein Fernsehprogramm über denselben Kanal übertragen könnte. Die
Schaffung entsprechender Möglichkeiten wäre auch in der Bundesrepublik Deutschland ein Gewinn.
Aus den USA-Patentschriften 37 25 571 und 37 45 242 beispielsweise sind Methoden bekannt, um mehrere
Schwarzweiß-Fernsehbilder im sogenannten Zeilen-Multiplex über einen einzigen Fernsehkanal zu senden. Das
in diesen Patentschriften beschriebene Muitipiex-Fernsehübertragungssystem enthält eine Einrichtung zum
Senden einer Vielzahl η getrennter Bilder, wobei jede n-te Zeile jedes der Bilder zur Übertragung ausgewählt
wird, und zwar bei den verschiedenen Bildern mit verschiedenen Zeilen beginnend, und wobei zum Empfang des
jeweils ausgesuchten Bildes aus der Vielzahl der gesendeten Zeilen, beginnend mit der vorgewählten Zeile, jede
Λ-te Zeile ausgewählt wird. Die ausgewählte Zeile wird durch bis zu n— 1 Verzögerungsleitungen, die das Signal
um n-1 Horizontalzeilen verzögern können, verzögert und dann mit der unverzögerten Zeile wiedervereinigt,
so daß ein vollständiges Bild zur Wiedergabe bereitgestellt wird.
Das in den obengenannten Patentschriften beschriebene Zeilenmultiplexverfahren ist wegen verschiedener
Unzulänglichkeiten nicht für codiertes Farbfernsehen geeignet. Da ein großer Teil des zu sendenden Programm-Materials
oft in einer anderen Form als gemäß der NTSC-Norm zur Verfügung steht, z. B. in PAL- oder in
SECAM-Form, ist es notwendig, für die Bewahrung der Bildkorrelation unter mehreren aufeinanderfolgenden
Zeilen in jedem Teilbiid zu sorgen. Hierzu wären zwei Normwandler erforderlich, um eine Multiplexverschlüsselung
nach Umwandlung durchführen zu können. Da Normwandler ungefähr eine halbe Million Dollar kosten,
ist dieser Weg unerschwinglich und unnötig teuer.
Ein zweiter Nachteil des Zeilenmultiplexverfahrens besteht darin, daß es im Vergleich zum Teilbild-Multiplex
zu einer gröberen Struktur bei diagonalen Linien in einem Bild führt, weil die »Teilung« der Teilbildzeilen
doppelt so groß ist wie die Teilung der Vollbildzeilen. Dieser Mangel äußert sich auch dann, wenn man
irgendeine Art Zeileninterpolation anwendet. In diesem Zusammenhang sei auf die USA-Patentschrift 37 45 242
verwiesen, die ein Verfahren zur Zeileninterpolation offenbart, bei dem die vorangegangene Zeile mit der
augenblicklichen Zeile in gleichen Teilen addiert wird. Die Interpolation geschieht beim Sender, was nicht nur
die horizontale Auflösung der gesamten Übertragung verschlechtert, sondern sich auch bei den Verzögerungsleitungen beider (wenn η = 2 ist) gesendeter Programme auswirkt.
Beim System nach der USA-Patentschrift 37 45 242 müssen zur Beseitigung des sogenannten Bild-Crawleffektes
an den Diagonalen (der ähnlich, aber nicht dasselbe wie der »NTSC-Crawleffekt« ist) der Sender und der
Empfänger nach jedem Vollbild synchronisiert zurückgestellt werden, so daß das erste Bild immer bei den
ungeradzahligen Zeilen und das zweite Bild immer bei den geradzahligen Zeilen des Vollbildes übertragen wird.
Bei RückstelFung der Zeilenmultiplexfolge mit jedem Vollbild wird die beim Farbfernsehen zu bewahrende
Kontinuität des Farbhilfsträgers zunichte gemacht. Man müßte zur Korrektur die Farbphase mit jedem Vollbild
umkehren und weiterhin den Vorgang der Farbartinversion, die ein wesentlicher Teil des Zeilenfolgeverfahrens
ist, umkehren, was seinerseits die Bereitstellung irgendeines Farbartindex für die einzelnen Fernsehvollbilder
erfordern würde.
Aus der USA-Patentschrift 35 86 767 sind Fernsehsysteme bekannt, die zwei Sorten oder Kategorien von
Informationen ineinander verschachtelt über ein- und denselben Kanal übertragen. Ein solches bekanntes
System enthält einen Fernsehsender, eine Fernseh-Relaiseinheit und mindestens einen Empfänger. Der Fernsehsender
umfaßt eine Einrichtung zur Erzeugung von Teilbildern einer ersten Informationskategorie und außerdem
Einrichtungen zur Erzeugung von Teilbildern einer zweiten Informationskategorie. Das System arbeitet
allgemein so, daß es eines der leilbüder eines Voiibiides eines normalen kommerziellen Fernsehprogramms
(Information für die Allgemeinheit) durch ein Teilbild einer für einen spezifischen Personenkreis (Sonderpublikum)
gedachten Information ersetzt. Bei diesem Sonderpublikum kann es sich beispielsweise um Studenten
eines bundesweiten Bildungsprogramms oder um Forscher als Teilnehmer eines zentralisierten Netzes zur
Informationswiedergewinnung handeln. Die Teilbilder werden nacheinander übertragen, wobei mindestens ein
Teiibild der zweiten Informationskategorie zwischen zwei Teilbilder der ersten Informationskategorie eingefügt
wird. Außerdem wird ein Anzeigesignal übertragen, welches den jeweiligen Erscheinungszeitpunkt des Teilbildes
der für das Sonderpublikum bestimmten Information angibt Die Relaiseinheit enthält eine Einrichtung zum
Empfang der nacheinander gesendeten Teilbilder sowie eine Steuereinrichtung, welche die Anzeigesignale
empfängt und abhängig davon Steuersignale erzeugt.JEine in der Relaiseinheit enthaltene Weitersendeeinrichtung
übermittelt in steuerbarer Weise manche der empfangenen Teilbilder weiter, wobei eine auf die Steuersignale
ansprechende Wiederaufbaueinrichtung verwendet wird. Diese Wiederaufbaueinrichtung setzt an die
Stelle des Teilbildes der für das Sonderpublikum bestimmten Information eines der benachbarten Teilbilder der
für die Allgemeinheit bestimmten Information, so daß die Weitersendeeinrichtung nur Teilbilder der für die
Allgemeinheit bestimmten Information an den Empfänger weiterübermittelt.
Bei der Wiedergewinnung der für die Allgemeinheit bestimmten Information (im folgenden kurz »Allgemeininformation«
bezeichnet) setzt das System im Teilbildintervall, welches durch ein Teilbild der für das Sonderpublikum
bestimmten Information belegt ist (im folgenden kurz »Spezialinformation« bezeichent), das nächstvor-
angehende Teilbild der Allgemeininformation ein, welches durch Verwendung einer Verzögerungseinrichtung,
die eine Verzögerung von mindestens einem Teilbildintervall bringt, mit sich selbst verflochten wird. In der
besagten Patentschrift wird vorgeschlagen, als Verzögerungseinrichtung eine Magnetplatte zu verwenden, bei
der ein Schreibkopf, ein um ein Teilbildintervall in Bewegungsrichtung der Platte vom Schreibkopf entfernt
liegender Lesekopf und ein Löschkopf vorgesehen ist, der in Richtung der Plattenbewegung beabslandet vom
Lesekopf liegt. Die Platte dreht sich mit einer derartigen Geschwindigkeit, daß infolge des in Umfangsrichtung
der Piaitc längs der Aufzeichnungsspur zwischen dem Schreibkopf und dem Lesekopf liegenden Weges die in
den Schicibkopf eingegebene Information den Lesekopf um eine Teilbildzeit später verläßt. Der praktische
Wert dieser Technik zur Verflechtung des vorangehenden Teilbildes mit sich selbst im Intervall des »fehlenden«
Tcilbildcs ist im Falle des Farbfernsehens fragwürdig, weil bei einer Verzögerung um ein Teilbild die ineinander
verflochtenen Zeilen nicht geometrisch zueinander ausgerichtet sind. Zur richtigen Ausrichtung beim 525zeiligen
NTSC-System muß die Verzögerung einer ganzen Anzahl von Zeilen entsprechen, gewöhnlich 263 Zeilen
bei bekannten Zeitlupen- und Stillstand-Wiedergaben, und in diesem Fall ist es zusätzlich notwendig, das
Farbartsignal des verzögerten Teilbildes zu invertieren, damit die Farbe im verflochtenen Bild nicht ausgelöscht
wird.
Als wichtige Voraussetzung für die Wiedergewinnung der Spezialinformation muß jeweils vor dem Teilbild, in
welches die Spezialinformation eingesetzt wird, ein Anzeigesignal erscheinen, um das Gerät zur Decodierung
der Spezialinformation zu konditionieren. Die Natur des Anzeigesignals ist im einzelnen nicht beschrieben, es
wird lediglich gesagt, daß dieses Signal im Vertikalaustastsignal des Teilbildes enthalten sei oder ein charakteristischer
Ton im Tonteil des gerade übertragenen Signals sein kann. In der besagten USA-Patentschrift wird
erwähnt, daß die Teilbilddichte der zwischen Teilbildern der Allgemeininformation eingeschachtelten Spezialinformation
in einem Bereich liegen kann, der von z. B. 1 aus 100 oder mehr bis zum abwechselnden Erscheinen
von Tcilbildern mit Allgemein- und Spezialinformation reicht oder daß die miteinander abwechselnden Teilbilder
zwei verschiedene Fernsehprogramme enthalten können. Die besagte Patentschrift offenbart jedoch nicht,
wie solche Weiterbildungen des beschriebenen Systems zu realisieren wären, insbesondere, nachdem das System
ein An/eigesignal vor dem mit dem einzusetzenden Bild zu belegenden Teilbildintervall benötigt. Wenn man
nämlich vor alle und jedes der Teilbilder ein Anzeigesignal setzen würde, dann würde dieses Signal seine
anzeigende Bedeutung offensichtlich verlieren.
Ein anderes System zur Übertragung zweier Kategorien von Fernsehinformationen über einen gemeinsamen
Kanal, welches in der USA-Patentschrift 36 37 926 beschrieben ist, enthält einen Fernsehsender, der eine Quelle
für Tcilbilder mit Allgemeininformation und eine Quelle für Teilbilder mit Spezialinformation aufweist. Im
Sender ist eine Einrichtung enthalten, um einem Teilbild der Allgemeininformation einen Teil (z. B. 7 bis 10% des
vollen Weißwertes) des Teilbildes der Spezialinformation zu überlagern und so ein überlagertes Teilbild zu
schaffen. In der genannten Patentschrift wird ausgeführt, daß die Überlagerung dieses Teils eines Teilbildes mit
einem anderen Teilbild in den meisten Fernsehprogrammen durchgeführt werden kann, ohne daß die Qualität
der Allgemeininformation darunter leidet. Die Teilbilder der Allgemeininformation werden mit dem überlagerten
Teilbild oder den überlagerten Teilbildern dazwischen gesendet, und am Empfänger sind Maßnahmen
getroffen, um das Teilbild der Spezialinformation aus dem überlagerten Teilbild oder den überlagerten Teilbildern
herauszutrennen und darzustellen. Die Konditionierung dieser Trennvorrichtung erfolgt durch ein erstes
charakteristisches oder Anzeigesignal, welches am Beginn jeweils desjenigen Teilbildes erscheint, das ein mit
einem Spezialinformations-Teilbild überlagertes Allgemeininformations-Teilbild enthält. Ein zweites charakteristisches
Signal erscheint vor dem Teilbild, welches das andere Teilbild des Allgemeininformations-Vollbildes
überlagert mit dem invertierten Teilbild der Spezialinformation enthält. Dieses zweite charkateristische Signal
bewirkt die Übertragung des Spezialinformationssignals an eine geeignete Bildwiedergabeeinrichtung. Bei dem
zuletzt beschriebenen System müssen also Anzeigesignale in der vom Sender kommenden Sendung enthalten
sein, di.mit die überlagerte Spezialinformation von der Allgemeininformation abgetrennt werden kann. Der
Empfänger enthält einen Teilbildspeicher, wie z. B. eine durch eine Bildaufzeichnungsplatte gebildete Verzögerungseinrichtung
des weiter oben beschriebenen Typs, die ein Teilbild speichern kann, um eine Subtraktion von
Bildsignalen durchzuführen, damit ein verflochtenes Bild der Spezialinformation erhalten wird.
Eine Multiplex-Übertragung von Fernseh-Teilbildern aus verschiedenen Quellen ist auch aus der deutschen
Offenlegungsschrift 20 55 935 bekannt, und zwar zur Realisierung eines Stereo-Fernsehsystems. Hierbei werden
die Ausgangssignale zweier Fernsehkameras, die das Objekt stereomäßig aufnehmen, mittels eines mit BiIdwechsclfrequenz
umschaltenden Zekmultiplex-Mischers abwechselnd auf eine Übertragungsstrecke gegeben,
und das so gebildete Multiplexsignal wird wie ein normales Fernsehsignal auf einem Fernsehempfänger wiedergegeben.
Zur optischen Trennung der beiden aufgenommenen Bilder für den Betrachter dient eine Brille mit
Dipolgläsern, die durch ein mit dem Multiplexsignal gesendetes und vom Empfänger empfangenes Hilfssignal
derart abwechselnd lichtdurchlässig gemacht werden, daß der Benutzer mit dem linken Auge nur das aus der
einen Kamera stammende Bild und mit dem rechten Auge nur das aus der anderen Kamera stammende Bild
sieht. Hierdurch entsteht beim Betrachter der gewünschte dreidimensionale Bildeindruck des Objekts. Dieses
Verfahren ist aber nicht ohne weiteres dazu geeignet zwei verschiedene, über einen gemeinsamen Kanal bO
gesendete Fernsehprogramme getrennt darzustellen.
Aus der vorstehenden kurzen Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik geht hervor, daß bekannte
Systeme nicht dazu ausersehen und/oder nicht dazu fähig sind, zwei kommerzielle Farbfernsehprogramme über
einen einzigen Nachrichtenkanal zu übertragen, insbesondere, wenn das zu übertragende Programm-Material
anschließend eine Normwandlung von einer Farbfernsehnorm in die andere erfahren muß. Es ist daher die b5
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine relativ einfache und billige Möglichkeit zu schaffen, um zwei Farbfernsehprogramme
über einen gemeinsamen Kanal übertragen zu können und dann mit einer Bildqualität
wieder aufbauen zu können, die für Rundfunksendungen und allgemeines Publikum annehmbar ist.
Die erfindungsgemäßen Merkmale eines Verfahrens zur Lösung dieser Aufgabe sowie verschiedene Einrichtungen
zur Durchführung des Verfahrens sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Im Prinzip enthält ein
erfindungsgemäßes System einen Codierer zur Multiplex-Vereinigung von Fernsehbildern aus zwei getrennten,
in gemeinsamer Synchronisation arbeitenden Quellen, wobei die ungeradzahligen Teilbilder des aus der einen
Quelle kommenden Bildes abwechselnd mit den geradzahligen Teilbildern des aus der anderen Quelle kommenden
Bildes übertragen werden. Zur Decodierung werden die ungeradzahligen und die geradzahligen Tcilbildcr
abwechselnd in einem Teilbildspeicher gespeichert, der eine Verzögerung.szeit bewirkt, die sich von einer
Teilbildzeit um entweder plus oder minus eine halbe Zeilenzeit unterscheidet. Die gespeicherten Teilbilder
werden mit ihren jeweiligen unverzögerten Teilbildern verflochten, um beide Programme zur bildlichen Wiedcrgäbe
und/oder zur Aufzeichnung auf ein geeignetes Medium wie etwa ein Videoband wiederzugeben. Ein
Merkmal des Systems, welches wesentlich zur Qualität der wiedergegebenen Bilder beiträgt, ist die Verwendung
eines Teilbildspeichers für exakt ein Teilbild plus oder minus eine halbe Zeile (z. B. entweder genau 2h2 oder
genau 263 Zeilen beim NTSC-System), um die richtige geometrische Zuordnung der beiden verflochtenen
Teilbilder im wiedergegebenen Bild zu erreichen.
π Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie Einzelheiten ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise
werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer zur Realisierung der Erfindung verwendbaren Sendeanlage;
F i g. 2 zeigt als Blockschaltbild eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Empfangsanlage;
F i g. 2A ist ein Blockschaltbild einer in der Anlage nach F i g. 2 verwendbaren Einrichtung zur Zeileninterpolation;
F i g. 3 zeigt in Blockdarstellung eine andere Form der Empfangsanlage;
F i g. 4 ist ein Blockschaltbild eines Teils der Anlage nach F i g. 2 und offenbart eine digitale Verzögerungseinrichtung;
F i g. 5 bis 7 sind Zeilendiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Empfangsanlage nach F i g. 2;
F i g. 5 bis 7 sind Zeilendiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der Empfangsanlage nach F i g. 2;
F i g. 8 und 9 sind Zeilendiagramme zur Erläuterung der Empfangsanlage nach F i g. 3.
Die in Fig. 1 dargestellte Sendeanlage zum Senden zweier vollständiger Farbfernsehbilder über einen gemeinsamen
Kanal im 2 :1-Multiplex enthält zwei getrennte Fernsehbildquellen 10 und 12, deren eine mit
Videoquelle A und deren andere mit Videoquelle B bezeichnet ist. Jede der Quellen kann eine Farbfernsehkamera
sein, die jeweils eine gesonderte Szene abtastet, oder die eine Quelle sei eine Live-Kamera und die andere eine
Videobandmaschine, oder beide Quellen seien Geräte zur Lieferung voraufgezeichneter Fernsehbildinformation.
Die beiden Quellen werden, egal welche Form sie haben, durch einen Synchronisierungsgenerator 14 in an
sich bekannter Weise miteinander im Synchronlauf gehalten. Das vom Synchronisierungsgenerator 14 kommende
zusammengesetzte Synchronsignal wird in einer Separatorstufe 16 getrennt, um Vertikalsynchronimpulse zur
Steuerung der Umschaltung zwischen der Videoquelle A und der Videoquelle B zu erhalten. Für diese Steuerung
werden die getrennten Vertikal- und Horizontalsynchronimpulse einem Torsteuergenerator 18 zugeführt, der
zwei Torsteuerwellen 20 und 22 erzeugt, die den Steuereingängen zweier Torschaltungen 24 und 26 angelegt
werden. Das von der Quelle A kommende Videosignal wird einem zweiten Eingang (Signaleingang) der Torschaltung
24 zugeführt, und die Videoquelle B ist mit dem zweiten Eingang (Signaleingang) der Torschaltung 26
verbunden. Die Steuerwellen 20 und 22 sind invers zueinander, und jeder ihrer Impulse hat eine Dauer von einem
Fernseh-Teilbild, so daß die ungeradzahligen Teilbilder aus einer der Quellen (z. B. aus der Quelle A) abwechselnd
mit den geradzahligen Teilbildern der anderen Quelle (Quelle B) übertragen werden, wobei die Umschaltung
während des Vertikalaustastintervalls erfolgt. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 24 und 26 werden
auf eine gemeinsame Ausgangsleitung 28 zur Beaufschlagung des Modulators eines gewöhnlichen Hochfrcquenzsenders
gegeben. Gewünschtenfalls kann das Multiplexsignal statt dessen auch auf Magnetband aufgc-
zeichnet werden, um es später zu senden und/oder zu decodieren und wiederzugeben. Die Anordnung nach
F i g. 1 bewirkt, daß das Bild aus der Quelle A während der einen Hälfte der Zeit und das Bild aus der Quelle B
während der anderen Hälfte der Zeit gesendet wird. Die Synchronisierung läuft ununterbrochen durch, und das
Bild erscheint hinsichtlich seiner Ablenknormen ganz richtig. Wenn man das Multiplexsignal jedoch auf einem
Wellenform- oder Bildmonitor betrachtet, sieht man beide Bilder gleichzeitig.
Es besteht die Möglichkeit, daß die Videosignale aus den Quellen A und B zu irgendeinem gegebenen
Zeitpunkt verschiedene mittlere Biidwerte haben, können oder daß die Signale von 7wei Verteilerverstärkern
kommen, die unter Umständen nicht die Gleichstromkomponente des Signals übertragen. Um für diese Fälle die
Möglichkeit zweier verschiedener Schwarz- oder Austastpegel im Ausgangssignal zu vermeiden, enthält die
Umschalteinrichtung Mittel zum Klemmen der aus beiden Quellen kommenden Signale auf denselben Bczugs-
pegel. Hierzu kann jedes bekannte Klemmverfahren angewendet werden. Wenn beide Signale auf denselben
Bezugspegel geklemmt sind, werden Änderungen im mittleren Bildpegel der beiden Quellen das ausgangsseitige
Multiplexsignal nicht aus dem Gleichgewicht bringen, und die Synchronimpulsspitzen werden für beide Teilbilder
auf dem gleichen Pegel gehalten. Ohne die besagte Klemmung könnte das Multiplexsignal extrem weil
ausschlagen, wodurch die Aufnahmefähigkeit des Modulators überschritten und der Rauschabstand verschlechtert
werden könnte.
Durch das beschriebene Multiplexverfahren erleidet man natürlich eine gewisse Einbuße, denn die Hälfte
jedes Bildes wird fallengelassen. Streng mathematisch gesehen geht dadurch die Hälfte der Vertikalauflösung im
resultierenden Bild verloren, denn theoretisch sollte jede Abtastzeile in dem aus zwei Teilbildern bestehenden
Vollbild einen gewissen Beitrag zur Vertikalauflösung bringen. Wie entsprechende Arbeiten von Kell u. a.
b5 jedoch bereits vor vielen Jahren gezeigt haben, liegt in Wirklichkeit die wahre Vertikalauflösung bei ciwa 7A0
der Anzahl der Fernsehzeilen des Bildes. Das heißt, in einer Szene mit etwa 484 aktiven Zeilen (unter der
Annahme, daß 21 Zeilen des Vertikalintervalls nicht aktiv sind) liefern diese 484 Zeilen eine Vertikalauflösung
von 7Ao der 484 Fernsehzeilen der Bildhöhe. Der Grund hierfür ist folgender: Wenn man ein gleichförmiges
ebenes Feld im Bild zu erhalten versuchte, dann müßte man Fernsehkameras konstruieren, deren Abtaststrahl
radial eine etwa Gaußsche Verteilung aufweist, die zur Folge hat, daß sich jeweils eine Abtastzeile mit der im
Vollbild nächslliegenden Abtastzeile überlappt. Das heißt, die Überlappung existiert nicht zwischen Teilbildzeilcn,
sondern vielmehr zwischen Vollbildzeilen (also zwischen Zeilen, die geometrisch nebeneinander und zeitlich
um '/hu Sekunden aufeinanderliegend Wegen der Überlappung zwischen zwei benachbarten Vollbildzeilen
(beim NTSC-System z. B. zwischen der Zeile Nr. 1 und der im nächsten Teilbild unmittelbar über dieser Zeile
liegenden Zeile Nr. 263) kann man die in diesen beiden Zeilen enthaltene Information in Wirklichkeit nicht
!rennen, d. h., es ist keine deutliche Trennung eines Schwarz in der Zeile Nr. 263 und eines Weiß in der Zeile Nr. 1
möglich, vielmehr ist in beiden Zeilen ein Grau vorhanden. Da man im Normalfall nicht die Auflösung von 484
Zeilen, sondern von nur 7Λο davon hat, bringt die Einbuße, die man durch Übertragung nur eines Teilbildes jedes
Vollbildes und seine Verflechtung mit sich selbst (in der weiter unten beschriebenen Weise) erleidet, keine
Verschlechterung der Vertikalauflösung um 2 :1. Durch die wiederholte Verwendung desselben Teilbildes wird
sich die Auflösung also in Wirklichkeit von 7Ao von 484 auf etwa 5Ao von 484 verringern, und dieses Maß an
Auflösungsverlust wird die Qualität des resultierenden Bildes nicht sehr sichtbar verschlechtern. Eine unangenehmere
Folge als der Verlust der Vertikalauflösung ist eine Erscheinung, die an einer diagonalen, bei Vollbilddarstellung
stetig verlaufenden Linie im wiedergegebenen Bild beobachtbar ist. Ein wichtiges Merkmal der
Erfindung ist eine in der Empfangsanlage oder im Decoder getroffene Maßnahme zur Abschwächung dieser
Erscheinung.
Die K i g. 2 zeigt in Blockdarstellung eine bevorzugte Ausführungsform einer Einrichtung, die aus dem von der
Anlage nach F i g. 1 gelieferten M ultiplexsignal zwei getrennte Bilder (z. B. Bilder A und B) einer für kommerziel-Ic
Zwecke geeigneten Qualität wiedergewinnt. In F i g. 2 sei der Block 30 eine Empfängerstufe zum Empfang und
zur Demodulation des von der Anlage nach Fig. 1 gesendeten Multiplexsignals oder eine Videobandmaschine
zur Wiedergabe des zuvor aufgezeichneten Multiplexsignals. Das vom Empfänger oder von der Bandmaschine
kommende Multiplexsignal, welches die ungeradzahligen Teilbilder aus der Quelle A abwechselnd mit den
geradzahligen Teilbildern aus der Quelle B enthält, wird direkt zwei Torschaltungen 32 und 34 zugeführt und
außerdem einer Verzögerungseinrichtung 36 angelegt, die eine Verzögerung von ungefähr 262 Horizontalzeilen
(262H) bringt. Die Verzögerung der Einrichtung 36 beträgt genauer gesagt 262H minus der durch einen
sogenannten Zeileninterpolator 38 bewirkten Verzögerung, dem das verzögerte Signal zugeführt wird, so daß
die Gesamtverzögerung genau gleich 262H ist (die gemachten Angaben beziehen sich auf den Fall der NTSC-Norm).
Die Verzögerungseinrichtung 36 kann ein Analoggerät sein, etwa eine Magnetplatte mit einem Schreibkopf,
einem l.esekopf, der in Informationsflußrichtung stromab dem Schreibkopf entsprechend einem Teilbild minus
etwas mehr als der Hälfte einer Zeile angeordnet ist, sowie mit einem stromab vom Lesekopf angeordneten
Löschkopf. Die Platte drehe sich so schnell, daß der in Umfangsrichtung längs der Aufzeichnungsspur der Platte
gemessene Abstand zwischen Schreibkopf und Lesekopf dazu führt, daß die am Schreibkopf eingegebene
Information den Lesekopf ungefähr eine Teilbildzeit später verläßt. Die Verzögerungseinrichtung kann andererseits
aber auch ein Digitalgerät irgendeiner bekannten Bauart sein, von denen eine weiter unten in Verbindung
mil F i g. 4 beschrieben wird.
Wie in Fig. 2A gezeigt, ist der Zeileninterpolator 38 in an sich bekannter Weise ausgebildet und enthält eine
Schaltung 38a, die das Farbartsignal in dem von der Verzögerungseinrichtung 36 kommenden Multiplex-Videosignal
invertiert und das Multiplexsignal um eine Zeilenperiode (IH) verzögert. Der Zeileninterpolator 38
enthält ferner eine Addierschaltung 38ί> mit einem Verstärkungsfaktor von '/2, um das von der Schaltung 38a
kommende verzögerte Signal mit dem unverzögerten Signal zu addieren.
Das Ausgangssignal des Zeileninterpolators 38 wird zwei weiteren Torschaltungen 40 und 42 zugeführt. Der
Ausgang der Torschaltung 40 wird mit dem Ausgang der Torschaltung 32 kombiniert und einem Wiedergabe-
oder Aufzeichnungsgerät 44 zugeführt. Der Ausgang der Torschaltung 42 wird mit dem Ausgang der Torschaltung
34 kombiniert und einem zweiten Wiedergabe- und Aufzeichnungsgerät 46 zugeführt. Die Verzögerungseinrichtung
36 und die Torschaltungen haben allgemein die Aufgabe, jedes empfangene A-Teilbild mit sich selbst
und jedes empfangene B-Teilbild mit sich selbst zu verflechten, um zwei getrennte Bilder A und B mit einer für
kommerzielle Zwecke ausreichenden Qualität zu liefern.
Zu diesem Zweck werden die Törschaltungen so gesteuert, daß ein verzögertes A-Teübüd mit dem nächstfolgenden
oder vorangehenden »Live«-A-Teilbild verflochten wird und daß ein verzögertes B-Teilbild mit dem
nächstfolgenden oder vorangehenden »Live«-B-Teiibild verflochten wird. Die hierzu benötigten Steuerweilen
für die Torschaltungen werden mittels einer Synchronsignal-Abtrennstufe 48, der das vom Empfänger oder vom
Aufzeichnungsgerät kommende Signal zugeführt wird, und mitteis zweier Torsteuergeneratoren 50 und 56
bekannter Konstruktion erzeugt, deren jeder unter dem Einfluß der Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse
eine Steuerwelle für die ungeradzahligen Teilbilder (»U«-Steuerwelle) und eine Steuerwelle für die geradzahligen
Teilbilder (»G«-Steuerwelle) liefert. Die vom Generator 50 kommende und schematisch bei 52 dargestellte
»U«-Stcuerwelle wird der Steuerelektrode der Torschaltung 32 zugeführt, und die vom Generator 50 kommende
»G«-Steuerwelle 54, welche die invertierte Form der Steuerweüe 52 darstellt, wird der Steuerelektrode der bo
Torschaltung 40 zugeführt Die Torschaltungen sind so angelegt, daß sie das ihrem Signaleingang angelegte
Signal durchlassen, wenn der Steuerimpuls »hoch« ist, und daß sie das angelegte Signal sperren, wenn die
.Steuerwelle »niedrig« ist.
In ähnlicher Weise spricht der Torsteuergenerator 56 auf die von der Synchronsignal-Abtrennstufe 48 kommenden
Horizontal- und Vertikalsynchronsignale an, um eine »G«-Steuerwelle 60 und eine »U«-Steuerwelle 58
zu erzeugen, deren erste der Steuerelektrode der Torschaltung 42 und deren zweite der Steuerelektrode der
Torschaltung 34 zugeführt wird. Es ist wichtig zu erwähnen, daß die Steuerwellen 52, 54 und 58, 60 unsymmetrisch
sind, d. h„ der »hohe« Teil der »U«-Steuerwellen 52 und 58 ist von längerer Dauer als die »niedrigen« Teile
oder, umgekehrt, der »hohe« Teil der »G«-Wellenformen 54 und 60 ist von kürzerer Dauer als die »niedrigen«
Teile. Genauer gesagt, fällt die Vorderflanke (Zeitpunkt fi) des längeren Impulses mit dem Beginn des Vertikalaustastintervalls
des NTSC-Signalgemisches zusammen, und die Rückflanke (Zeitpunkt r2) erscheint frühestens
gleichzeitig mit dem Ende der Nachtrabanten des nächsten Teilbildes. Der längere Impuls im Falle der beiden
Wellenformen 52 und 58 öffnet diejenige Torschaltung, der dac »Live«-Signal zugeführt wird; hierdurch ist
sichergestellt, daß die Torschaltung ein Signal durchläßt welches Vertikalsynchronimpulse sowohl vor als auch
nach der Bildinformation enthält, so daß die richtige Kontinuität der Vertikalsynchronisierung im wiedergegebenen
Bild bewahrt wird. Die kürzeren Teile der Steuerwellen, die zum Öffnen der die verzögerten Signale
empfangenden Torschaltungen 40 und 42 herangezogen werden, haben ausreichend lange Dauer, um dtn
ίο aktiven Bildbereich eines Teilbildes zu umfassen. Diese Dauer beträgt nominell 525 Zeilen minus der Dauer der
längeren Impulse, sie kann jedoch irgendwo im Bereich von 241V2 Zeilen bis 253'/2 Zeilen liegen.
Für die Torschaltungen 32 und 40 beispielsweise gilt also, daß die Torschaltung 32 für die Dauer des »hohen«
Teils der Steuerwelle 52 leitend gemacht wird, um den »Live«-Bildbereich der ungeradzahligen Teilbilder des
Bildes A und die ersten neun Zeilen des Vertikalintervalls auf seiner einen und anderen Seite zu übertragen,
worauf die Torschaltung 40 durch den »niedrigen« Teil der Steuerweile 54 leitend gemacht wird, um den aktiven
Bildbereich des ungeradzahligen Teilbildes des Bildes A zu übertragen, welches eine Teilbildzeit früher erschien,
so daß der kombinierte Ausgang von den Torschaltungen 32 und 40 ein »Live«-Teilbild des Bildes A, verflochten
mit dem um 262H verzögerten selben Teilbild darstellt In ähnlicher Weise bewirken die Torschaltungen 34 und
42 eine Verflechtung der »Live«-Teilbilder des Bildes B mit denselben um 262H verzögerten Teilbildern. Es ist
ein bedeutsames Merkmal, daß die beschriebene Torschaltungsanordnung eine Verflechtung von »Live«-Teilbildern
und verzögerten Teilbildern für beide Bildszenen A und B mit Hilfe eines einzigen »Teilbildspeichcrs« 36
gestattet. Die das Bild A darstellenden, miteinander veflochtenen Teilbilder werden dem Wiedergabe- oder
Aufzeichnungsgerät 44 zugeführt, und die das Bild B darstellenden, miteinander verflochtenen Teilbilder werden
dem Wiedergabe- oder Aufzeichnungsgerät 46 zugeführt
Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Anordnung nach F i g. 2 sei nun näher erläutert, welche Bedeutung
die Verwendung einer Verzögerung von 262 Zeilen (nämlich einer Teilbildperiode minus eine halbe Zeile) statt
einer Verzögerung um genau eine Teilbildperiode (nämlich 262'/2 Zeilen hat) hat. Bei einer Verzögerung von
genau 262 Zeilen wird die verzögerte Version eines Teilbildes, z. B. des Bildes A, vollständig mit dem nächstfolgenden
»Live«-Teilbild lagemäßig verflochten, und außerdem hat der Farbhilfsträger für die Stelle, an die dieses
Bild gegenüber dem vorangehenden Teilbild zu liegen kommt, genau die richtige Phase. Im Unterschied zu den
bei verschiedenen bekannten Teilbildspeichergeräten häufig eintretenden Fällen ist es hier nicht notwendig, das
Farbartsignal extra invertieren zu müssen, um die genau richtige Farbartbeziehung von Teilbild zu Teilbild
einzuhalten. Dies geschieht hier automatisch, denn immer, wenn ein Signal um eine gerade Anzahl von Zeilen
verzögen wird, bekommt man automatisch die gleiche Phase des Farbhilfsträgers wie in einem unverzögertcn
Signal.
Die Bedeutung einer Verzögerung von 262H und der Zeileninterpolation erkennt man deutlicher bei Betrachtung
der Diagramme in den F i g. 5, 6 und 7. Die F i g. 5 zeigt einen Teil eines Bildes, das eine diagonal in einen
schwarzen und einen weißen Bereich geteilte Szene darstellt, wobei die Grenze zwischen diesen beiden Bereichen
von oben links nach unten rechts verläuft. Die Mittellinien der Abtastzeilen sind gestrichelt dargestellt und
nacheinander von 1 bis 6 numeriert, während die Nummern der damit verflochtenen Zeilen bei 263 beginnen. Die
Zeile Nr. I kann irgendeine beliebige Zeile im Bild sein, und daher muß die darüberliegende und mit ihr
verflochtene Zeile im nächsten Teilbild die Zeile Nr. 263 sein. Im Diagramm nach F i g. 5 sind die mit durchgezogenen
Umrißlinien dargestellten Balken die das Weiß im Bild bildenden Rasterlinien. Die einzelne Diagonallinie
ist nur als Bezugslinie eingezeichnet und stellt die »Schwerpuntklinie« der Grenze zwischen schwarz und weiß
dar.
Bei dem oben beschriebenen System wird das Bild aus nur einem Teilbild aufgebaut, indem dieses Teilbild mil
sich selbst über eine Verzögerung von einer Vertikalperiode minus einer halben Horizontalperiode
( V - —, d. h. beim NTSC-System eine Verzögerung von 262 Zeilen J
\ 2 /
verflochten wird, womit ein Bild entsteht, wie es in Fig.6 gezeigt ist. Man erkennt, daß bei diesem Bild die
Grenze zwischen schwarz und weiß weniger einwandfrei und mehr gezackt verläuft. Um den Rand an den
Wiederholungszeilen zu »glätten«, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Einrichtung für eine
Art Mittelung zweier Zeilen (der sogenannte Zeileninterpolator 38) vorgesehen. Dies wird anschaulich, wenn
man sich vergegenwärtigt, daß z. B. die Zeile Nr. 264 gleiche Teile der Zeilen Nr. 1 und Nr. 2 enthält, was mit den
gestrichelt dargestellten Verlängerungen der Zeilen Nr. 263, 264, 265 usw. in F i g. 7 gezeigt ist. Diese Millelung
wird mit Hilfe der in Fig. 2A gezeigten Schaltung erreicht, die zum einen die Verzögerung um 1 H (zur Mittelung
mit dem unverzögerten Videosignal) und zusätzlich die für die richtige Phase des um 1H verzögerten Videosignals
notwendige Farbartinvertierung bewirkt. Durch eine Verzögerung von ( ν~-γJwerden also zwei wichtige
Ergebnisse erhalten: Zum einen wird ein wiederaufgebautes Teilbild mit der richtigen Phase des Farbartsignals
erhalten, und zum anderen wird eine Zeileninterpolation am verzögerten Signal möglich, da die Mittelung
zweier Zeilen die Illusion erweckt, als hätten die wiederaufgebauten Zeilen dort ihr Ende, wo sie auf im Bild
b5 enthaltene Kurven oder diagonale Linien laufen.
Während das vorstehend beschriebene System mit einer Verzögerung von exakt 262H arbeitet und aus den
genannten Gründen zu bevorzugen ist, kann die Verflechtung eines Teilbildes mit sich selbst auch durch
Anwendung einer Verzögerung erfolgen, die größer ist als eine Teilbildperiode oder, genauer gesagt, exakt 263H
oder ft'+—-) beträgt Abgesehen von der Farbartinvertierung, die wegen der Verzögerung um eine ungerade
Zahl von Zeilen nötig ist, erfordert die Zeileninterpolation für die Zeilen Nr.263, 264 und folgende, in Fig.8,
einen Zugriff zu einer Fernsehzeile, die noch nicht erschienen ist, falls man die Zeileninterpolation mit dem um
263H verzögerten Videosignal anwendet Um die richtige Interpolation für beispielsweise die Zeile Nr. 265
durchzuführen, muß nämlich zwischen den Zeilen Nr. 2 und Nr. 3 gemittelt werden, wie es mit der gestrichelt
angedeuteten Verkürzung der Zeile in Fig.8 angedeutet ist Da die Zeile Nr.265 aus der Wiederholung der
Zeile Nr. 2 (263H später) folgt, ist die Zeile Nr. 3 noch nicht verfügbar; die Zeile Nr. 1 kommt zwar über eine
1H-Verzögerung, sie ist jedoch für die Interpolation wertlos.
Die F i g. 3 zeigt jedoch ein anderes System der Zeileninterpolation, bei welchem eine Verzögerung von 2631 i
angewendet werden muß, und die F i g. 9 veranschaulicht schematisch die Arbeitsweise des Systems nach F i g. 3.
Statt einer Interpolierung des verzögerten Teilbildes wie beim System nach F i g. 2 wird im Falle der F i g. 3 das
aus dem Empfänger oder der Videobandmaschine 30 kommende »Realzeit«-Teilbild, dessen Zeilen in F i g. 9 mit
1,2 usw. numeriert sind, durch einen Zeileninterpolator 38' interpoliert Der Zeileninterpolator 38' kann gemäß
F i g. 2A ausgebildet sein, und sein Ausgangssignal wird den Torschaltungen 32' und 34' zugeführt Die Steueranordnung
für diese Torschaltungen ist in F i g. 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht eingezeichnet jedoch
werden im Gegensatz zum Fall der F i g. 2 die »Live«-Torschaltungen 32' und 34' durch den jeweils kürzeren Teil
der in F i g. 2 gezeigten Steuerwellen leitend gemacht.
Das Multiplexsignal wird einer Verzögerungseinrichtung 62 zugeführt und darin verzögert Die Verzögerungszeit
der Einrichtung 62 ist gleich 263H plus der Verzögerungszeit des Zeileninterpolators 38'. Das verzögerte
Signal wird dann den Eingängen der beiden Torschaltungen 40' und 42' zugeführt, die im Gegensatz zur
Einrichtung nach Fig.2 durch den jeweils längeren Teil der in Fig.2 dargestellten Steuerwellen leitend
gemacht werden. Diese Anordnung hat zwei geringe Nachteile: Zum einen ist eine Farbartinvertierung hinter
der 263H-Verzögerungseinrichtung notwendig, und zum anderen wird das gesamte Bild um einen Vollbildzeilenabstand
im Raster nach unten verschoben, was aber unerhebliche Folgen hat.
Die Farbinvertierung hinter der 263H-Verzögerungseinrichtung 62 und die andere Invertierung im Zeileninterpolator
sind notwendig, falls das Farbartsignal im ausgangsseitigen Videosignal in Phase mit einem lokalen
Bezugshilfsträger sein soll. Dies mag erwünscht sein, um das Bild gleichzeitig mit anderen Bildern zu mischen
oder auf andere Bilder überblenden zu können. Besteht eine solche Forderung jedoch nicht, können die beiden
vorstehend genannten Farbartinvertierungen durch eine einzige ersetzt werden, und zwar in der unverzögerten
Zeile, die der Addierschaltung 3Sb im Zeileninterpolator 38 zugeführt wird. In diesem Fall ist das Farbartsignal
am Ende um 180° außer Phase mit dem Bezugshilfsträger, es ist jedoch eine richtige Decodierung der im
Multiplex zusammengefaßten Fernsehbilder durchgeführt worden.
Es ist weiter oben erwähnt worden, daß die Verzögerungseinrichtung 36 entweder als Analoggerät oder als
Digitalgerät ausgebildet sein kann. Dasselbe gilt auch für die Verzögerungseinrichtung 62. Eine bekannte Form
einer analogen Verzögerungseinrichtung ist bereits kurz beschrieben worden. Die F i g. 4 zeigt in Blockdarstellung
eine Ausführungsform der Verzögerungseinrichtung 36 als Digitalgerät. Bei dieser Ausführungsform wird
das vom Empfangs- oder Aufzeichnungsgerät 30 kommende Multiplexsignal einem Analog/Digital-Umsetzer 70
zugeführt, dessen Ausgangssignal an eine digitale Verzögerungseinrichtung gelegt wird, bei der es sich z. B. um
ein Schieberegister oder um einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder um eine andere bekannte Anordnung
handelt. Das verzögerte Signal wird dann durch einen geeigneten Digital/Analog-Umsetzer 74 in Analogform
umgewandelt. Das vom Umsetzer 74 kommende Analogsignal gelangt weiter zum Zeileninterpolator 38, dessen
Ausgangssigna! jeweils einem Eingang der beiden Torschaltungen 40 und 42 zugeführt wird, wie es in Fig.2
gezeigt ist. Die Zeileninterpolation kann andererseits auch erfolgen, während das Signal noch Digitalform hat,
nämlich indem man einen geeigneten digitalen Zeileninterpolator zwischen die Verzögerungseinheit 72 und den
Digital/Analog-Umsetzer 74 schaltet. In jedem Fall sollte die Gesamtverzögerung zwischen dem Eingang des
Analog/Digital-Umsetzers 70 und dem Eingang der Torschaltungen 40 und 42 exakt 262H (bei der bevorzugten
Ausführungsform) betragen. Die Umsetzer 70 und 74, gleichgültig, ob es sich um ein Schieberegister oder um
einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff handelt, werden alle synchron durch Taktimpulse gesteuert, die von einem
Digilalueuersystem 76 erzeugt werden, welches seinerseits durch das mittels der Synchronsignal-Abtrennstufe
48 vom Multiplex-Eingangssignal abgetrennte Farbsynchronsignal (Burstsignal) gesteuert wird.
Obwohl die Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihrer Anwendung bei der NTSC-Fernsehnorm erläutert
wurde, kann sie auch bei PAL- oder SECAM-Systemen (den einzigen beiden anderen zur Zeit in der Welt
gebräuchlichen Fernsehsystemen) angewendet werden. Geeignete Modifikationen zur Anpassung an gewisse
!Besonderheiten oder Unterschiede dieser anderen Systeme können von jedem Fachmann nunmehr ohne weiteres
vorgenommen werden. Der Bereich der Erfindung erstreckt sich daher auf PAL- oder SECAM-Fernsehsysteme
ebenso wie auf das NTSC-System.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Verfahren zum Übertragen von Farbbildinformaüonen, die aus verschiedenen, gemeinsam synchronisierten
Videosignalquellen kommen, mit folgenden Schritten:
— Bildung eines Multiplexsignals durch Mischen von Fernseh-Teilbildern eines aus einer der Quellen
kommenden ersten Videosignals in vorgegebener zeitlicher Zuordnung mit Fernseh-Teiibildern eines
aus einer anderen der Quellen kommenden zweiten Videosignals:
— Senden oder Aufzeichnen des Multiplexsignals;
_ Wiedergewinnen der getrennten Farbbildinformationen aus dem gesendeten oder aufgezeichneten
Multipiexsignal durch Trennen der Teilbilder des ersten Videosignals von den Teilbildern des zweiten
Videosignals,
dadurch gekennzeichnet,
— daß zur Bildung des Multiplexsignals nur die ungeradzahligen Teilbilder des ersten Videosignals abwechselnd
mit nur den geradzahligen Teilbildern des zweiten Videosignals hintereinandergereiht werden;
— daß zum Wiedergewinnen der getrennten Farbbildinformationen aus dem MultipJexsignal ein jedes der
Teilbilder um eine Zeitspanne verzögert wird, die sich von einer Fernseh-Teilbildperiode um die Hälfte
einer Fernseh-Zeilenperiode unterscheidet, und daß durch Aneinanderreihung jedes verzögerten Teilbildes
des ersten Videosignals hinter jeweils die unverzögerte Version dieses selben Teilbildes und durch
Aneinanderreihung jedes verzögerten Teilbildes des zweiten Videosignals hinter jeweils die unverzögerte
Version dieses selben Teilbildes ein erstes und ein zweites Ausgangssignal erzeugt wird, deren
jedes miteinander verflochtene, unverzögerte und verzögerte Teilbilder aus der ersten bzw. der /weiten
Quelle darstellt.
2. Codierer zur Bildung eines Multiplexsignals gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Umschalteinrichtung (24, 26), die einen mit einer ersten Videosignalquelle (10) verbundenen
jo ersten Eingang und einen mit einer zweiten Videosignalquelle (12) verbundenen zweiten Eingang und einen
gemeinsamen Ausgang (28) hat, und eine Steuereinrichtung (18), die während der Zeiten ungeradzahliger
Teilbilder den ersten Eingang und während der Zeiten geradzahliger Teilbilder den zweiten Eingang in der
Umschalteinrichtung mit deren gemeinsamem Ausgang koppelt.
3. Decodierer zum Wiedergewinnen der getrennten Farbbildinformationen aus dem Multipiexsignal gemaß
dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
— eine Trenneinrichtung (32, 34, 40, 42, 50, 56) zum Trennen der Teilbilder der aus der ersten Quelle
stammenden Bildinformation von den Teilbildern der aus der zweiten Quelle stammenden Bildinformation;
— eine Verzögerungseinrichtung (36,38; 62) zur Verzögerung jedes der Teilbilder um eine Zeitspanne, die
sich von einer Fernseh-Teilbildperiode um die Hälfte einer Fernseh-Zeilenperiode unterscheidet;
eine Vereinigungseinrichtung (Ausgangsverbindungen von 32, 34 und 34, 42), die jedes der unverzögcrtcn Teilbilder mit der verzögerten Version desselben vereinigt, um erste und zweite Signale zu erzeugen, die miteinander verflochtene, verzögerte und unverzögerte Teilbilder der aus der ersten Quelle bzw. der zweiten Quelle stammenden Bildinformation darstellen.
eine Vereinigungseinrichtung (Ausgangsverbindungen von 32, 34 und 34, 42), die jedes der unverzögcrtcn Teilbilder mit der verzögerten Version desselben vereinigt, um erste und zweite Signale zu erzeugen, die miteinander verflochtene, verzögerte und unverzögerte Teilbilder der aus der ersten Quelle bzw. der zweiten Quelle stammenden Bildinformation darstellen.
4. Decodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung
(36,38) gleich einer Fernseh-Teilbildperiode minus einer halben Fernseh-Zeilenperiode (z. B. gleich
insgesamt 262 Fernseh-Zeilenperioden im Falle der NTSC-Norm) ist.
5. Decodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung
(62) gleich einer Fernseh-Teilbildperiode plus einer halben Fernseh-Zeilenperiode (z. B. gleich
insgesamt 263 Fernseh-Zeilenperioden im Falle der NTSC-Norm) ist.
6. Decodierer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38) zur Zeileninterpolation der
verzögerten Teilbilder vor deren Vereinigung mit den unverzögerten Teilbildern.
7. Decodierer nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38') zur Zeileninterpolation der
unverzögerten Teilbilder vor deren Vereinigung mit den verzögerten Teilbildern.
8. Decodierer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeileninterpolationseinrichtung
(38 oder 38') eine Schaltung (38a, 386) aufweist, die ein unverzögertes Signal mit einer um eine Fernseh-Zeilenperiode
verzögerten und die Farbartkomponente invertiert enthaltenden Version dieses Signals vereinigt.
9. Decodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung, die Verzögerungseinrichtung
und die Vereinigungseinrichtung eine Anordnung bilden, worin
— eine einzelne Verzögerungsschaltung (36) enthalten ist, deren Eingang die gesendeten oder aufgezeichneten
Teilbilder empfängt;
h5 — eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Torschaltung (32, 34, 40, 42) vorgesehen sind, deren
jede einen Eingang, einen Ausgang und einen Steueranschluß aufweist:
— die gesendeten oder aufgezeichneten Teilbilder auf die Eingänge der ersten und der zweiten Torschaltung
(32 und34)gekoppelt sind;
— der Ausgang der Verzögerungsschaltung mit den Eingängen der dritten und vierten Torschaltung (40
und 42) verbunden ist:
— die Ausgänge der ersten und dritten Torschaltung (32 und 40) miteinander und mit einem ersten
Endausgang (»Bild A«) verbunden sind;
— die Ausgänge der zweiten und vierten Torschaltung (34,42) miteinander und mit einem zweiten Endausgang
(»Bild B«) verbunden sind;
— eine Torsteuerschaltung (50, 56) vorgesehen ist, die abhängig von den in den gesendeten oder aufgey.cichneten
Teilbildern enthaltenen Horizontal- und Vertikalsynchronimpulsen Steuersignale erzeugt
»nd auf die Steueranschlüsse der vier Torschaltungen gibt, um die Torschaltungen zu solchen Zeiten und
für jeweils solche Dauer leitend und nichtleitend zu machen, daß am ersten Endausgang ein erstes Signal
erscheint, welches verzögerte und unverzögerte Bildinformationen der ersten Quelle miteinander verflochten
darstellt, und daß am zweiten Endausgang ein zweites Signal erscheint, welches verzögerte und
unverzögerte Bildinformationen der zweiten Quelle miteinander verflochten darstellt.
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