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Bildübertragungsanlage
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(Zusatz zu Ilauptpatentanmeldungen P 25 41 688.0 und P 25 43 057.3)
Die Erfindung betrifft eine Ubertragungsanlage für in pulscodemodulierter Form vorliegende
bewegte Bilder mit einem ersten Umsetzer zur Umsetzung der pulscodemodulierten Signale
in differenzpulscodemodulierte Signale (DPCM-Coder), mit einem zweiten Umsetzer
zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale konstanter Wortlänge in differenzpulscodemodulierte
Signale variabler Wortlänge (VWL-Coder), mit einem sendeseitigen Pufferspeicher,
mit einem Uhertragungskanal, mit einem empfangszeitigen Pufferspeicher, mit einem
dritten Umsetzer zur Umsetzung der differenzpulscodemodulierten Signale variabler
Wortlänge in differenzpulscodemodulierte Signale konstanter Wortlänge (VWL-Decoder)
und mit einem Empfangsfilter, bei der ferner der DPCM-Coder eine erste Subtrahierschaltung,
deren Pluseingang mit dem DPCM-Codereingang und deren Ausgang mit dem Pluseingang
einer zweiten Subtrahierschaltung verbunden ist, deren Ausgang mit dem Eingang einer
Quantisierschaltung verbunden ist, einen Schätzwertbildner, dessen Eingang mit dem
Ausgang der Quantisierschaltung und dem DPCM-Coderausgang und dessen Ausgang mit
dem Minus eingang der zweiten Subtrahierschaltung und mit dem ersten Eingang einer
ersten Addierschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der
Quantisierschaltung und deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer
ersten
Addierschaltung verbunden ist, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Quantisierschaltung
und deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer zweiten Addierschaltung verbunden
ist, eine erste Verzögerungsschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der zweiten
Addierschaltung und deren Ausgang mit dem Minuseingang der ersten Subtrahierschaltung
und mit dem zweiten Eingang der zweiten Addierschaltung verbunden ist, bei einer
ersten Variante zwischen der ersten und zweiten Subtrahierschaltung ein umschaltbares
Transversalfilter mit annähernd rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter, mit einer
aus Verzögerungsschaltungen gebildeten eingangsseitigen Kette, mit einem ersten
Umschalter, mit einer ersten Summierschaltung und mit einer zweiten Verzögerungsschaltung
zwischen dem Minus eingang der ersten Subtrahierschaltung und dem zweiten Eingang
der zweiten Addierschaltung, bei einer zweiten Variante ein zwischen dem Anlageneingang
und dem Plus eingang der ersten Subtrahierschaltung angeordnetes Vorfilter mit einer
dritten Subtrahierschaltung, deren Pluseingang mit dem Anlageneingang verbunden
ist, mit einem gleichartigen umschaltbaren Transversalfilter, dessen Eingang mit
dem Ausgang der dritten Subtrahierschaltung verbunden ist und dessen Ausgang mit
einem ersten Eingang einer dritten Addierschaltung verbunden ist, und mit einer
dritten Verzögerungsschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der dritten Addierschaltung
und deren Ausgang zum einen mit dem Minusausgang der dritten Subtrahierschaltung
und zum anderen über eine vierte Verzögerungsschaltung mit dem zweiten Eingang der
dritten Addierschaltung verbunden ist, deren Ausgang auch den Ausgang des Vorfilters
bildet, und bei der beide Varianten einen sendeseitigen Pufferspeicher mit wenigstens
einem Ausgang für ein Pufferspeicher-Füllungsgradsignal und eine Umschaltersteuerung
enthalten, deren wenigstens einer Eingang mit dem wenigstens einem Ausgang für Pufferspeicher-Füllungsgradsignale
des sendeseitigen Pufferspeichers und deren erster Ausgang mit dem Steuereingang
des Umschalters verbunden ist.
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Bei einer derartigen Bild'JbcrIigngsaniage, wie sie in den Hauptpatentanmeldungen
P 25 4 E.O und P 25 43 057.3 näher beschrieben ist, besteht ein Problem in der Veränderbarkeit
der Charakteristik eines räumlich rotationssymmetrischen Tiefpasses mit einer möglichst
geringen Anzahl von steuerbaren Koeffizienten ohne Beeinflussung von Bildflächen
konstanter Amplitude. Dieses Problem wird durch eine Schaltungsanordnung gelöst,
die eine Auswahl zwischen Koeffizientensätzen eines Transversalfilters vornimmt,
welche jeweils für sich die Randbedingung erfüllen.
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Unter einem räumlich rotationssymmetrischen Tiefpaß ist ein Filter
zu verstehen, das in der zweidimensionalen Bildebene eine zweidimensionale Tiefpaßfilterung
der Ortsfrequenzen erlaubt und dabei richtungsunabhängig wirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Lösung des genannten
Problems eine einfache Parametersteuerung für den Fall zu realisieren, daß neben
dem momentanen Bildpunkt viele Bildpunktamplituden seiner unmittelbaren Nachbarschaft
zur Erzielung des räumlich annähernd rotationssymmetrischen Tiefpaßcharakters herangezogen
werden.
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Im Hinblick auf eine bildqualitätsschonende Steuerung der Filterung
bei ansteigendem Pufferstand ist es vorteilhaft, zwei Arten der Filterung zu unterscheiden.
Bei einer Tiefpaßfilterung der ersten Art wird bei den unterschiedlichen Koeffizienteneinstellungen
die Randbedingung eingehalten, daß die Summe aller jeweils wirksamen Koeffizienten
exakt eins ist. Demgegenüber ist die Summe bei der Filterung der zweiten Art kleiner
eins. In der Wirkung auf das empfangene Bild unterscheiden sich die beiden Filterungen
im wesentlichen dadurch, daß im ersten Fall in erster Näherung bewegte detailreiche
Bildbereiche, nicht jedoch bewegte Flächen konstanter Helligkeit beeinflußt werden
und daß im zweiten Fall letzteres hinzukommt.
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Ausgehend von einer Ubertragungsanlage der einleitend geschilderten
Art wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß im umschaltbaren Transversalfilter
für Gruppen i von Anzapfungen, die jeweils ni Bildpunkten näherungsweise gleichen
Abstands von dem momentanen Bildpunkt zugeordnet sind, je eine weitere Summierschaltung,
deren Eingänge mit den ni Abgriffen beiderseits des dem momentanen Bildpunkt zugeordneten
Mittelabgriffs der Kette von Verzögerungsschaltungen verbunden sind, je eine Koeffizientenschaltung,
deren Eingang mit dem Ausgang einer weiteren Summierschaltung verbunden ist und
deren Bewertungsfaktor 1 beträgt, je eine weitere Subtrahierschaltung, deren i Pluseingang
mit dem Ausgang je einer Koeffizientenschaltung und deren Minuseingang mit dem Mittelabgriff
verbunden ist, pro Gruppe i eine Anzahl verschiedener weiterer Koeffizientenschaltungen
deren Eingänge parallel mit dem Ausgang je einer der weiteren Subtrahierschaltung
verbunden sind, pro Gruppe i einen von der Umschaltersteuerung steuerbaren Umschalter,
der die Ausgänge der weiteren Koeffizientenschaltungen und eine Quelle für einen
Amplitudenwert Null mit einem Eingang der ersten Summierschaltung wahlweise verbindet
und eine letzte Addierschaltung vorgesehen sind, deren erster Eingang mit dem Ausgang
der ersten Summierschaltung, deren zweiter Eingang mit dem Mittelabgriff und deren
Ausgang als Transversalfilterausgang dient. Damit ergibt sich eine Tiefpaßcharakteristik
erster Art.
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Eine Tiefpaßcharakteristik zweiter Art ergibt sich in vorteilhafter
Weise, wenn letzte Koeffizientenschaltungen vorgesehen sind, deren Eingänge mit
dem Ausgang der letzten Addierschaltung verbunden sind, wenn ein letzter von der
Umschaltersteuerung gesteuerter Umschalter vorgesehen ist, dessen erster Eingang
mit dem Ausgang der letzten Addierschaltung und dessen weiterer Eingänge mit den
Ausgängen der letzten Koeffizientenschaltungen verbunden sind und wenn dessen Ausgang
als Transversalfilterausgang dient.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher
erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Ubertragungsanlage nach einer Hauptpatentanmeldung
(P 25 41 688.0), Fig. 2 zeigt ein verwendetes Transversalfilter, Fig. 3 zeigt ein
Bidpunktraster und Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäß umschaltbares Transversalfilter.
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Die bereits vorgeschlagene Ubertragungsanlage nach Fig. 1 enthält
einen Eingang 1, einen DPCM-Coder 2, einen VWL-Coder 3, einen sendeseitigen Pufferspeicher
4, einen Ubertragungskanal 5, einen empfangsseitigen Pufferspeicher 6, einen VWL-Decoder
7, ein Empfangsfilter 8 und einen Ausgang 9.
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Der DPCM-Coder 2 enthält eine Subtrahierschaltung 10, eine Schaltungsanordnung
24, eine Subtrahierschaltung 14, eine Quantisierschaltung 15, einen Schätzwertbildner
16, Addierschaltungen 17 und 18 sowie Verzögerungsschaltungen 19 und 20.
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Der Schätzwertbildner 16 enthält bei diesem Ausführungsbeispiel eine
Addierschaltung 23 und eine Verzögerungsschaltung 22.
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Die Schaltungsanordnung 24 enthält ein Transversalfilter 12 mit annähernd
rotationssymmetrischem Tiefpaßcharakter, eventuell ein weiteres Transversalfilter
12', die Verzögerungsschaltung 11 mit einer Verzögerungszeit T der Laufzeit des
Transversalfilters 12 beziehungsweise 12' und einen Umschalter 13 mit Eingängen
I, II und III. Der sendeseitige Pufferspeicher 4 erhält einen Ausgang a, der bei
einem gewissen Pufferspeicher-Füllungsgrad ein Signal abgibt. Ein weiterer Ausgang
b deutet an, daß der sendeseitige Pufferspeicher 4 weitere Ausgänge aufweisen kann,
die bei der Verwendung weiterer Transversalfilter 12' weitere i>ufferspeicher-Füllungsgrade
signalisieren können.
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Schließlich ist noch eine Umschaltersteuerung 21 vorgesehen, die den
Umschalter 13 in Ab}ungigkeit vom Pufferspeicher-
Füllungsgrad
des sendeseitigen Pufferspeichers 4 steuert.
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Zur Erklärung der Funktionsweise werden die Verzögerungsschaltungen
11 und 20 durch Kurzschlüsse ersetzt, da diese lediglich zur Anpassung an die Laufzeit
der Transversalfilter 12, 12' dienen, welche zwischen dem Ausgang der Subtrahierschaltung
10 und dem Eingang der Subtrahierschaltung 14 in Abhängigkeit von gewissen noch
zu erläuternden Steuerkriterien eingefügt werden sollen. Voraussetzung für diese
Vereinfachungen ist dann, daß für die Verzögerungsschaltung 19 eine Verzögerungszeit
von einer Bilddauer und für die eingefügten Transversalfilter 12, 12' eine - physikalisch
zwar nicht mögliche - Laufzeit von Null angenommen werden. Diese Transversalfilter
12, 12' sollen nämlich eine möglichst rotationssymmetrische Impulsantwort aufweisen,
also auch zukünftige Bildpunkte zur Bildung der Impulsantwort heranziehen.
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Die am Eingang 1 anliegenden Abtastproben der Bildamplituden in Form
von PCM-Codewörtern werden durch die jeweils um genau eine Bilddauer zurückliegenden
vorausgeschätzt. Der daraus resultierende Schätzfehler erster Art wird durch die
Subtrahierschaltung 10 gebildet, und zwar als Differenz zwischen den codierten Amplituden
des aktuellen Bildes und denen am Ausgang der Verzögerungsschaltung 19 anstehenden
des vorangegangenen Bildes. Dieser Schätzfehler, auch Bild-Bild-Differenz genannt,
bildet das Eingangssignal eines Intraframecodierers (Innerbildcodierers), bestehend
aus der Subtrahierschaltung 14, der Quantisierschaltung 15 und dem Schätzwertbildner
16 mit dem Eingang 25 und dem Ausgang 26. Der über den Umschalter 13 geleitete erste
Schätzfehler wird nun seinerseits vorausgeschätzt, und zwar mit den am Ausgang 26
des Schätzwertbildners 16 anstehenden Schätzwerten. Der sich daraus ergebende Schätzfehler
zweiter Art - als Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 14 - wird einer im allgemeinen
nicht gleichförmigen Quantisierung in der Quantisierschaltung 15 unterworfen. Dieser
quantisierte
zchatzfehler 25 wird einerrit es zum empfänger iibertragen
und andererseits als Eingangsgr'f3£- für den Schatzwertbildner 16 herangezogen.
Ferner wird aus diesem und dem Ausgangssignal 26 des Schätzwertbildners 16 mit Hilfe
der Addierschaltung 17 der Schützfehler erster Art zuruckgexzonnen, allerdings gestört
durch ein durch den Quantisierungsvorgang hervorgerufenes Quantisierungsgeräusch.
(Dieses Signal 27 steht je nach Schätzwertbildner unter Umständen auch direkt in
diesem zur Verfügung, so daß die Addierschaltung 17 entfällt.) Die am Ausgang der
Verzögerungsschaltung 19 anliegenden und zur Schätzung der aktuellen Bildamplituden
dienenden Bildamplituden des vorangegangenen Bildes werden nun mit dem bis auf die
Quantisierungsfehler rekonstruierten Schätzfehler erster Art korrigiert derart,
daß am Ausgang der Addierschaltung 18 die aktuellen Bildamplituden ebenfalls bis
auf die Quantisierungsfehler wiedergewonnen werden und zur Schätzung derjenigen
des folgenden Bildes verwendet werden können. Durch Vergrößerung der Signallaufzeit
durch den DPCM-Coder um die Laufzeit der Transversalfilter kann das zwecks besserer
Beschreibung vereinfachte Schaltbild mit Hilfe elementarer Umformungen in das in
Fig. 1 gezeigte umgeformt werden. Darin haben die Verzögerungsschaltungen 10 und
20 jeweils eine der Laufzeit X des Transversalfilters entsprechende Verzögerungszeit
und die Verzögerungsschaltung 19 eine Verzögerungszeit von einer Bilddauer minus
x.
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Wie erwähnt, bildet der quantisierte Schätzfehler zweiter Art das
Ausgangssignal des DPCM-Coders 2. Da die Häufigkeit des Auftretens der Codewörter,
welche die zu übertragenen quantisierten Schätzfehler repräsentieren, im großen
Maße von dem jeweiligen Codewort abhängt, ist es gegenüber einer Übertragung mit
konstanter Codewortlänge möglich, den zu übertragenen Bitfluß durch eine Codierung
mit variabler Wortlänge zu reduzieren.
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Dies besorgt der Vin-Coder 3, der jedoch einen nicht kontinuierlichen
Bitfluß erzeugt, so daß der Pufferspeicher 4 zur Glättung, das heißt zur Umwandlung
des nicht kontinuierlichen
in einen kontinuierlichen, zur Ubertragung
über einen Kanal 5 geeigneten Bitfluß eingesetzt werden muß.
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Der empfangsseitige Pufferspeicher und VWL-Decoder liefern auf der
Empfangsseite bei ungestörter Übertragung ein dem Signal 25 identisches, nur durch
die Ubertragungszeit verzögertes Signal für das Empfangsfilter 8.
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Das Schaltbild des Empfangsfilters kann aus der reziproken Übertragungsfunktion
des Sendefilters, das heißt des linearisierten Ersatzschaltbildes des DPCM-Coders
2 bei Schalterstellung 13 I ermittelt werden, z.B. mit Hilfe der Algebra der Blockschaltbilder.
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Die Größe des zu übertragenden Bitflusses hängt davon ab, in welchem
Maße Quantisierungsrauschen bei bewegten und unbewegten Bildern zugelassen werden
kann, und in welchem Maße die Bildszene sich ändert. Außerdem müssen noch hier nicht
gezeigte Maßnahmen vorgesehen sein, welche für den Fall des drohenden Pufferspeicherüberlaufs
den Bitfluß des DPCM-Coders reduzieren, was mit zusätzlichen Verfälschungen des
zu übertragenen Bildsignals verbunden ist. Dieser Fall ist grundsätzlich nicht zu
vermeiden, da jede Codierung mit variabler Codewortlänge nur an eine mittlere Signalstatistik
angepaßt werden kann und da, sobald die tatsächlich vorliegende gegenüber dieser
in ungünstiger Weise während einer längeren Dauer abweicht, jeder Pufferspeicher
wegen seiner begrenzten Kapazität überläuft.
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Für den Fall des einsetzenden Uberlaufs wird der Bitfluß des DPCM-Coders
2 in einer Weise reduziert, die subjektiv vom menschlichen Auge nicht oder nur geringfügig
als Störung auf der Empfangsseite wahrgenommen wird. Da Verfälschungen im ruhenden
Bildhintergrund sehr viel leichter als in bewegten Bildteilen bemerkt werden, dürfen
diese Maßnahmen im wesentlichen nur in letzteren eine Reduzierung des momentanen
Bitflusses bewirken.
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Diese Reduzierung wird erreicht durch eine günstige Beeinflussung
der
momentanen Signalstatistik, und zwar durch eine geeignete, sich auf die Helligkeitsverteilungen
in der Bildebene beziehende (räumliche) Filterung der Bild-Bild-Differenz. Die räumliche
Filterung hat eine Tiefpaßcharakteristik, welche bewirkt, daß die räumliche Korrelation
in den bewegten Bildteilen erhöht wird, der Quantisierer somit schwächer ausgesteuert
wird und die großen Schätzfehler, die aufgrund der mittleren Signalstatistik auch
mit längeren Codewörtern uebertragen werden, weniger häufig gesendet werden müssen.
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Die räumliche Filterung wird durch das Transversalfilter 12 mit annähernd
rotationssymmetrischer Impulsantwort bewirkt. Dieses wird eingeschaltet, wenn der
sendeseitige Pufferspeicher 4 über seinem Ausgang a ein Pufferspeicher-Füllungsgradsignal
abgibt und die Umschaltersteuerung 21 den Umschalter 13 auf den Eingang II steuert.
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Bei einer anderen Variante sind am Pufferspeicher 4 zwei Ausgänge
a und b für Pufferspeicher-Füllungsgradsignale angegeben, die nicht nur signalisieren,
wenn eine Schwelle erreicht ist sondern auch anzeigen von welcher Seite. Das Transversalfilter
12 wird dann eingeschaltet, wenn die Schwelle höheren Füllungsgrades erreicht ist,
und wird dann abgeschaltet, wenn die Schwelle niedrigeren Füllungsgrades erreicht
ist.
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Um die mit der Einschaltung der Transversalfilter verbundenen Verfälschungen
möglichst wenig wahrnehmbar zu machen, ist es vorteilhaft, das "Maß" der Tiefpaßfilterung
in Abhängigkeit vom Pufferspeicher-Füllungsgrad zu steuern,derart, daß mit zunehmendem
Pufferstand das "Maß" der Tiefpaf3filterung zunimmt.
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Dies kann durch entsprechende Umschaltung des Umschalters 13 auf weitere
Transversalfilter 12' erreicht werden.
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Fig. 2 zeigt ein Transversalfilter 12 mit annähernd rotationssymmetrischem
Tiefpaßcharakter. Dieses Transversalfilter wird in die Ubertragungsanlage nach Fig.
1 zwischen der Subtrahierschaltung
10 und dem Eingang II des Umschalters
13 eingesetzt.
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Das Filter enthält Verzögerungsschaltungen 29 bis 32, Koeffizientenschaltungen
33 bis 37 und eine Summierschaltung 38.
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Fig. 3 zeigt das Bildraster eines Halbbildes mit einem momentanen
Bildpunkt A, vorhergegangenen Bildpunkten E und D und nachfolgenden Bildpunkten
C und B. Dabei weist die Abtastrichtung der Bildpunkte auf Zeilen von links nach
rechts und die der Zeilen innerhalb eines Bildes von oben nach unten. Die gestrichelten
Linien deuten die Zeilen des anderen Halbbildes an.
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Zur Berücksichtigung dieser Bildpunkte erhält im Transversalfilter
nach Fig. 2 die Verzögerungsschaltung 29 eine Verzögerungszeit TZ ~ xA. TZ bedeutet
hierbei die Zeilendauer und TA die Abtastdauer zwischen zwei Bildpunkten. Die Verzögerungszeit
der Verzögerungsschaltung ?9 wurde im Hinblick auf den zeitlichen Abstand der Bildpunkte
E und D gewählt. Die Verzögerungsschaltung 30 erhält im Hinblick ;tuf zeitlichen
Abstand der Bildpunkte D und A eine Verzögerungszeit TA. Die Verzögerungsschaltung
31 erhält im Hinblick auf den zeitlichen Abstand der Bildpunkte A und C eine Verzögerungszeit
TA und die Verzögerungsschaltung 32 schließlich erhält im Hinblick auf den zeitlichen
Abstand der Bildpunkte C und B eine Verzögerungsschaltung mit einer Verzögerungszeit
TZ - TA.
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Die Koeffizientenschaltungen 33, 34, 36 und 37 erhalten Koeffizienten
1/8 und die Koeffizientenschaltung 35 weist einen Koeffizienten 1/4 auf.
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Für die Beschreibung eines linearen Systems nach Fig. 2 ist die Kenntnis
der Impulsantwort hinreichend. Wegen der sequentiellen Bildabtastung entsprechen
räumlichen Abständen in der Bildkurve zeitliche Abstände, und es braucht nur die
Ausbreitung eines zeitlichen, sich mit der Bildwechselfrequenz wiederholenden Impulses
betrachtet zu werden. Dieser Impuls
durchläuft nacheinander die
Verzögerungsschaltungen 29 - 32 und wird jedesmal durch die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen
33 - 37 gewichtet und über die Summierschaltung 38 zum Ausgang geführt. Dadurch
erscheinen nacheinander - für den Betrachter praktisch gleichzeitig - an den Bildrasterpunkten
A - D jeweils gewichtete Einheitsimpulse, die in ihrer Gesamtheit die zweidimensionale
Impulsantwort in der Bild ebene darstellen. Mit der Wahl der Koeffizienten lassen
sich räumliche Frequenzgänge, hier mit Tiefpaßcharakter, einstellen.
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Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes umschaltbares Transversalfilter
24 mit einer Umschaltersteuerung 21'. Beide Elemente können in die Übertragungsanlage
nach Fig. 1 eingefügt werden.
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Die Anordnung enthält einen Eingang 39, Verzögerungsschaltungen 29
bis 32 (entsprechend der in Fig. 2 dargestellten), Summierschaltungen 42, 43 und
38', Koeffizientenschaltungen 44, 45, 48 bis 51, 53 und 54, Umschalter 13a, 13b
und 13c. Eine Addierschaltung 52, eine Quelle 55 und einen Ausgang 40.
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An den Eingang 39 des umschaltbaren Transversalfilters 24 liegen die
am Ausgang der ersten Subtrahierschaltung 10 entstehenden Bilddifferenzsignale an,
die im Transversalfilter 24 verarbeitet und am Ausgang 40 abgegeben werden.
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Zur Erläuterung wird vorerst angenommen, daß statt der Bilddifferenzsignale
Bildsignale anliegen. Diese werden in die Kette aus Verzögerungsschaltungen 29 -
32 eingegeben. Dadurch stehen in Bezug auf den Mittelabgriff A an den Abgriffen
C und B nachlaufende und an den Abgriffen E und D vorlaufende Signale zur Verfügung.
Die jeweils symmetrisch zum Mittelabgriff A liegenden Signale E und B bzw. D und
C werden in den Summierschaltungen 42 bzw. 43 summiert.
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Im folgenden wird die weitere Verarbeitung der Signale am Ausgang
der Summierschaltung 42 beschrieben, die in gleicher Weise wie die Verarbeitung
der Signale am Ausgang der Summierschal-
tung 43 erfolgt. Das Ausgangssignal
der Summierschaltung 42 wird durch die Koeffizientenschaltung 44 in der Amplitude
halbiert. (Diese Bewertung ist der reziproke Wert der Anzahl der Eingänge der Summierschaltung
42.) Von diesem Ausgangssignal wird das Signal vom Mittelabgriff A in der Subtrahierschaltung
46 abgezogen. In der Schalterstellung I des Umschalters 13a wird die Quelle 55 mit
einem Amplitudenwert Null an die Summierschaltung 38' angelegt. In der Schalterstellung
II bzw. III wird das Ausgangs signal der Subtrahierschaltung 46 durch die Koeffizientenschaltung
48 bzw. 49 bewertet und der Summierschaltung 38' zugeführt. Dem Ausgangssignal der
Summierschaltung 38' wird das Signal am Mittelabgriff A mit Hilfe der Addierschaltung
52 schließlich wieder hinzugefügt.
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Bei der Schalterstellung I der Umschalter 13a und 13b wirkt das Transversalfilter
24 lediglich als Verzögerungsschaltung. Bei den Schalterstellungen II und III weist
das Transversalfilter 24 jeweils eine andere Tiefpaßcharakteristik der ersten Art
auf.
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Die weitere Beschreibung erfolgt bei den Schalterstellungen II der
Umschalter 13a und 13b. Die Randbedingung der Tiefpaßfilterung der ersten Art besteht
darin, daß Flächen konstanter Bildamplitude unbeeinflußt bleiben. Dies bedeutet,
daß in Fig. 2 die Summe aller Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 33 - 37
eins ist. In Fig. 4 wird diese Randbedingung unabhängig von der Größe der Koeffizienten
der Koeffizientenschaltungen 48 und 50 erfüllt. Wesentlich ist dabei, daß das Signal
am Abgriff A in den Subtrahierschaltungen 46 und 47 abgezogen und in der Addierschaltung
52 hinzugefügt wird. Dadurch wird erreicht, daß bei einem Bildsignal konstanter
Amplitude am Eingang 39 an den Ausgängen der Subtrahierschaltungen 46 und 47 Amplitudenwerte
Null auftreten, so daß die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 48 und 50
keinen Einfluß auf das Ausgangssignal der Addierschaltung 52 haben. Am Ausgang der
Addierschaltung 52 liegt also die gleiche Signalamplitude an wie am Eingang 39 und
damit auch am Ausgang 40 bei Schalter-
stellung I des Umschalters
13 c.
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Das Ausgangssignal der Addierschaltung 52 wird entweder unmittelbar
oder über die Koeffizientenschaltungen 53 oder 54 unter Zuhilfenahme des Umschalters
13 c auf den Ausgang 40 gegeben.
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Im zweiten Fall ergibt sich eine Tiefpaßcharakteristik der zweiten
Art. Die Flächen konstanter Bildamplitude erhalten dadurch geringere Amplitudenwerte,
wenn die Koeffizienten der Koeffizientenschaltungen 53 und 54 kleiner eins gewählt
sind.
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Die Umschalter 13a und 13b können auch unabhängig voneinander geschaltet
werden. Die KOeffizienten der Koeffizientenschaltungen 48 - 51, 53 und 54 ergeben
sich durch Umrechnung der Koeffizienten nach den Hauptanmeldungen.
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Wird das Transversalfilter 24 nach Fig. 4 in die Anlage nach Fig.
1 eingesetzt, dann liegt an der Klemme 39 ein Bilddifferenzsignal an. Die Wirkung
des Transversalfilters 24 ist dadurch dann auf bewegte Bildbereiche beschränkt.
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Das in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße umschaltbare Transversalfilter
ist in gleicher Weise in die Anlage nach Fig. 1 der anderen Hauptanmeldung (P 25
43 057.3) einsetzbar.
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2 Patentansprüche 4 Figuren