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Schaltungsanordnung zum Codieren von Videosignalen
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Codieren von Videosignalen
mit einem Analog-Digital-Umsetzer, der die analogen Videosignale mit einer Abtastfrequenz,
die mindestens gleich der doppelten zu codierenden Frequenz ist, in Digitalwerte
umsetzt und an den eine Übertragungsstrecke angeschlossen ist. Die Ubertragungsstrecke
kann z. B. eine Leitung von einem Sender zu einem Empfänger sein, sie kann aber
auch in der Eingabeschaltung eines Rechners bestehen. Die Videosignale stellen den
Inhalt von Rasterbildern,-z. B.
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Fernsehbiidern, dar.
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Soll das analoge Videosignal, das bei rasterförmiger Abtastung von
Bildern, z. B. mit einer Fernsehkamera, entsteht, codiert, d. h. in Digitalwerte
umgesetzt werden und einem Rechner zur Verarbeitung und Abs#peicherung übergeben
werden, so müssen wegen der im allgemeinen großen Informationsdichte hohe Anforderungen
an den Analog-Digital-Umsetzer und die Dateneingabe am Rechner gestellt
werden.
Sollen z. B. die Videosignale der einzelnen Bildpunkte jeweils mit 8 Bit, entsprechend
256 Helligkeitsstufen, verschlüsselt und mit einer Bandbreite von etwa 4 MHz übertragen
oder aufgezeichnet werden, so ist nach dem Abtasttheorem von Shannon eine Abtastfrequenz
von 8 MHz für den Analog-Digital-Umsetzer erforderlich. Dies führt zu einer Datenrate
von 8 MByte/sec.
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Dieser fordert nicht nur einen aufwendigen Analog-Digital-Umsetzer,
sondern macht auch Schwierigkeiten bei der Eingabe in Rechner, da die maximal zulässige
Datenrate für die Dateneingabe von üblichen Prozeßrechnern im Bereich von 0,5 bis
1 MByte/sec liegt.
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Die genannten Schwierigkeiten bei der Videosignalcodierung und der
Ubertragung der codierten Signale versucht man auf verschiedenen Wegen zu umgehen.
Ein Weg besteht darin, daß die codierten Signale in einen Pufferspeicher eingegeben
werden, der die gesamten Bilddaten zwischenspeichert und aus dem sie mit einer der
Ubertragungsstrecke angepatten Datenrate ausgelesen werden. Diese Lösung hat den
Nachteil, daß an den Pufferspeicher hohe Anforderungen hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit
und gegebenenfalls auch der Kapazität gestellt werden müssen.
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Andere Möglichkeiten zur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten
beruhen auf einer Reduktion der Datenrate. Hierzu kann z. B. das Videosignal nur
mit wenig Helligkeitsstufen, z. B. 1 Bit, verschlüsselt werden und die Information
von acht aufeinanderfolgenden Bildpunkten in einem Pufferspeicher zu einem Wort
von 1 Byte zusammengesetzt und zwischengespeichert werden. Der Nachteil eines solchen
Verfahrens ist, daß oft wesentliche Bildinformationen verlorengehen, und, im Falle
der Einspeicherung der codierten Signale in einen Rechner, der Aufwand für dessen
Programmierung groß wird.
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In der DE-OS 23 18 519 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem beim
ersten Durchlauf die Videosignale nur mit einer Auflösung von 1 Bit verschlüsselt
werden. und daß bei jedem weiteren Durchlauf die Auflösung um 1 weiteres Bit erhöht
wird. Damit hat man zwar den Vorteil, daß an den Analog-Digital-Umsetzer keine hohen
Anforderungen gestellt werden müssen und daß bei einem stehenden Bild nach acht
Umläufen eine ausreichende Auflösung erzielt ist. Bei rasch veränderlichen Bildern
gehen aber Informationen verloren.
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Ein weiteres Verfahren mit ähnlichen Nachteilen besteht darin, daß
nur jeder n-te Bildpunkt einer Zeile verarbeitet wird, z. B. jeder achte. Damit
verarbeitet man je Bilddurchlauf nicht zusammenhängende Bildbereiche, und es sind
insgesamt m Bilddurchläufe zur vollständigen Eingabe der Bildinformation in den
Rechner notwendig.
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Schließlich ist es z. B. aus der DE-OS 23 53 097 bekannt, die Geschwindigkeit
der Bildaufzeichnung herabzusetzen.
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Auch in diesem Falle können nur zeitlich langsam veränderliche Bildszenen
verarbeitet werden; außerdem können die handelsüblichen Fernsehgeräte für die Bildaufnahme
und -wiedergabe nicht verwendet werden.
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Eine andere Art der Reduzierung der Datenrate besteht in einer redundanzvermindernden
Codierung. Solche Verfahren sind z. B. in IRE Transactions" IT-1, 1955, Seite 16
bis 33 und "The Bell System Technical Journal" May-Juni 1966, Seite 689 bis 721
beschrieben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, mit der auch die Videosignale von bewegten Bildern mit einer ausreichenden
Anzahl von Helligkeitsstufen und der vollen Frequenzbandbreite codiert und übertragen
werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist von dem Gedanken ausgegangen, nur die
Videosignale von Teilbildern zu codieren und zu übertragen. Da nämlich die interessanten
Objekte in Bildszenen im allgemeinen nur Teilbereiche des gesamten Bildausschnittes
ausfüllen, z. B. Fahrzeuge bei der Verkehrsüberwachung oder Objekte auf einem Förderband,
die nacheinander sortiert werden müssen, ist es wichtiger, nur Teilbereiche von
Bildern mit der vollständigen Helligkeitsinformation zu verarbeiten als vollständige
Bildbereiche unter Verzicht auf Graustufen.
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Erfindungsgemäß wird daher die oben geschilderte Aufgabe mit den im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. In dem Zwischenspeicher
wird somit ab einem bestimmten Bildpunkt jeweils einer Zeile die Bildinformation
eines zusammenhängenden Teilbereiches der Zeile gespeichert. Die je Zeile gespeicherte
Informationsmenge ist nur so groß, daß sie während einer Zeilenperiode übertragen,
z. B. von einem Rechner übernommen werden kann. Zweckmäßig ist die Kapazität des
Zwischenspeichers dieser Informationsmenge angepaßt.
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Liegen die Bildpunkte auf einer senkrecht zur Zeilenrichtung verlaufenden
Linie, so ist das Teilbild, dessen Videosignale codiert und übertragen werden, rechteckförmig,
wobei es vom oberen bis zum unteren Bildrand verlaufen kann. Selbstverständlich
ist es auch möglich, das Teilbild auch nach oben und unten zu begrenzen, indem z.
B. der obere Rand entlang der i-ten Zeile und der untere entlang der k-ten Zeile
verläuft. Dadurch wird eine weitere Datenreduktion erzielt, die jedoch, falls nicht
besondere Maßnahmen getroffen werden, mit denen auch Informationen während der Abtastung
außerhalb der im Teilbildbereich liegenden Zeilen übertragen werden, keine Verringerung
der Datenrate bewirkt.
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Anstelle eines rechteckigen Teilbereiches kann auch ein Teilbereich,
der die Form eines schräg durch das Bild laufenden Bandes hat, ausgewertet werden,
wenn die Zeit vom Beginn der Abtastung einer Zeile bis zum ersten Zwischenspeichern
des Videosignals des am Teilbereichrand liegenden Bildpunktes von Zeile zu Zeile
vergrößert oder verkleinert wird.
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Der Beginn der Zwischenspeicherung der zu codierenden Videosignale
kann von einem Zeitglied gesteuert sein, das mit dem Zeilenanfang, z. B. dem Zeilensynchronimpuls,
gestartet wird. Das Zeitglied kann eine monostabile Kippstufe sein oder ein Zähler,
der Taktimpulse mit im Vergleich zur Zeilenfrequenz hoher Frequenz, z. B. der Bildpunktfrequenz,
aufsummiert. Erreicht der Zählerstand eine vorgegebene Zahl, die dem Rand des Teilbildes
entspricht, wird die Zwischenspeicherung gestartet. Das Teilbild kann auch durch
Vorgabe einer analogen Spannung festgelegt werden, die mit der Ablenkspannung der
Fernsehkamera verglichen wird. Die Videosignale werden codiert, solange die Ablenkspannung
zwischen zwei eingestellten Werten liegt.
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Der Zwischenspeicher kann als Analogspeicher ausgebildet sein, der
dem Analog-Digital-Umsetzer vorgeschaltet ist, oder auch als Digitalspeicher, der
an den Analog-Digital-Umsetzer angeschlossen ist. Prinzipiell kann jeder Analogspeicher
verwendet werden, der Signale mit ausreichender Bandbreite aufzeichnen kann. Ist
gleichzeitiges Ein-und Auslesen nicht möglich, geht die Zeit für das Auslesen verloren,
während der das zu codierende Teilbild von der Fernsehkamera abgetastet wird. Um
auch diese Zeit für die Ubertragung der codierten Signale zu gewinnen, kann man
entweder einen zweiten Analogspeicher vorsehen, der mit dem ersten wechselweise
betrieben wird, d. h., in den ersten werden die Videosignale eingelesen,
während
sie aus dem zweiten zum Ana]og-Digital-Umsetzer übertragen werden, oder man
verwendet ladungsgekoppelte Speicher mit getrennten Ein- und Ausgaberegistern, aus
denen Signale mit niedriger Taktfrequenz ausgelesen werden können, während Signale
mit höherer Taktfrequenz gleichzeitig eingeschrieben werden. Das Auslesen erfolgt
mit einer um das Verhältnis N/m reduzierten Taktfrequenz, wobei N die Anzahl der
Bildpunkte pro Zeile bedeutet und m so gewählt ist, daß die Aus7esetaktfrequenz
kleiner ist als die maximal zulässige Datenrate für die Übertragung. Die aus dem
Zwischenspeicher getaktet ausgelesenen Bildsignale werden einem Analog-Digital-Umsetzer
zur Verschlüsselung zugeführt und von diesem, gegebenenfalls nach einer weiteren
Zwischenspeicherung, auf die Übertragungsstrecke gegeben, an die z. B. ein Rechner
angeschlossen ist. In beiden beschriebenen Fällen kann ein Analog-Digital-Umsetzer
verwendet werden, dessen Verschlüsselungsrate gleich der Übertragungsrate ist, z.
B.
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gleich 1/8 der für die Übertragung eines vollständigen Bildes erforderlichen
Verschlüsselungsrate.
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Ist der Analog-Digital-Umsetzer dem Zwischenspeicher vorgeschaltet,
so muß er, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, das Videosignal in voller
Bandbreite codieren. Damit die volle Zeilenperiode für die Datenübertragung zur
Verfügung steht, sind an den Analog-Digital-Umsetzer zweckmäßig zwei im Wechselbetrieb
arbeitende digitale Zwischenspeicher angeschlossen, in die von Zeile zu Zeile abwechselnd
die codierten Signale eingelesen oder ausgelesen werden, oder es ist ein gleichzeitiges
Ein- und Auslesen ermöglichender Speicher vorgesehen.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung mit digitalem
Zwischenspeicher besteht darin, daß das mit der doppelten oberen Grenzfrequenz abzutastende
Videosignal auf einen Multiplexer gegeben wird, der es
zyklisch
auf einen von insgesamt m Analog-Digital-Umsetzer schaltet. Der Nultiplexer und
die Analog-Digital-Umsetzer ersetzen einen einzigen Analog-Digital-Umsetzer, dessen
Verschlüsselungsrate gleich der Abtastfrequenz sein müßte. Es können so einfache
Analog-Digital-Umsetzer mit verhältnismäßig niedriger maximaler Verschlüsselungsfrequenz
verwendet werden. Die digitalisierten Videosignale werden in einem Digitalspeicher
zwischengespeichert und können von dort auf die Ubertragungsstrecke gegeben werden.
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Anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind,
werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben
und erläutert.
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Figur 1 veranschaulicht den Grundgedanken der Erfindung.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen Prinzipschaltbilder von Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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In Figur 4 ist das Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
dargestellt.
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Figur 1 zeigt schematisch die Signalplatte einer Fernsehaufnahmeröhre,
auf der ein beliebiges, nicht dargestelltes Bild abgebildet sein soll. Die Signalplatte
kann in einer üblichen Fernsehnorm, z. B. in zwei Halbbildern, zu je 312 1/2 Zeilen
mit einer Zeilenperiode von etwa 64 /usec abgetastet sein. Will man ein so erzeugtes
Bildsignal digitalisieren und legt man eine zu übertragende Bandbreite von 4 M2Iz
zugrunde, so muß man nach dem Abtasttheorem von Shannon mit einer Frequenz von 8
MbIz abtasten, die Anzahl N der#Bildpunkte je Zeile beträgt 512.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nicht die Bildsignale aller
Bildpunkte digitalisiert und übertragen, sondern nur die eines zusammenhängenden
Teilbereichs, im Beispiel nach Figur 1 in jeder Zeile die Bildsignale
vom
n-ten bis zum (n+mften Bildpunkt. Es ergibt sich somit der schraffiert gekennzeichnete,
senkrecht verlaufende Streifen als codierter und übertragener Teilbereich. Die codierten
Bildsignale der zwischen dem n-ten und (n+m)-ten Bildpunkt liegenden Bildpunkte
werden zwischengespeichert und während einer Zeilenperiode übertragen. Dadurch reduziert
sich die Übertragungsrate von N Wörtern je Zeilenperiode auf m, z. 3 von 512 Wörtern
auf 64. In Figur 1 ist die Phase der Zwischenspeicherung mit einer punktierten Linie
in Zeile p angedeutet. Die gestrichelte Linie veranschaulicht die Dauer der Auslese-und
Ubertragungsphase für die gespeicherten Bildsignale der Zeile p. Diese Phase beginnt
mit dem Bildpunkt n+1 der Zeile p und endet mit dem Bildpunkt n der Zeile p+1.
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Danach kann sofort mit dem Auslesen der Bildsignale der Zeile p+1
begonnen werden.
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Der n-te Bildpunkt der Zeile ist vorteilhaft beliebig wählbar, damit
bei feststehender Kamera der codierte Bildstreifen so über das Bild verschoben werden
kann, daß er den interessierenden Bildteil überdeckt. Der Bildpunkt n kann auch
zeitlich veränderbar sein, so daß der codierte Bildstreifen über die Signalplatte
wandert. Dies ist z. B. dann vorteilhaft, wenn ein sich bewegendes Objekt beobachtet
und dessen Bild während der Bewegung ausgewertet werden soll. Der codierte Streifen
kann auf einem Kontrollsichtgerät, das an die Kamera angeschlossen ist und dem das
vollständige Bildsignal zugeführt ist, durch Aufhellen oder in anderer Weise markiert
werden.
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Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist mit KA eine Fernsehkamera
bezeichnet, an die über einen Umschalter S1 wahlweise einer von zwei ,Qnalogspeichern
ASP1, ASP2 anschließbar ist. Die in diesen gespeicherten Bildsignale können über
einen Schalter S2 einem Analog-Digital-Umsetzer ADU zugeführt werden. Alle genannten
Einheiten
werden von einer Taktgeberanordnung TGA1 gesteuert, die
mit einem Codierschalter CS1 verbunden ist. Sie liefert an die Kamera KA Impulse,
aus denen die für den Betrieb einer Fernsehanlageerforderlichen Impulse, wie die
Horizontal- und Vertikalaustast- und -synchronimpulse, gebildet werden. Erreicht
der Abtaststrahl der Kamera KA den mit dem Codierschalter CS1 eingestellten Bildpunkt
einer Zeile, werden dem Analogspeicher ASP1 den Einlesevorgang steuernde Impulse
mit einer hohen Frequenz von z. B. 8 MHz zugeführt. Das Bildsignal der Kamera KA
wird daher mit seiner vollen Bandbreite in den Speicher ASP1 übernommen. Sind die
zu codierenden Bildsignale einer Zeile übernommen, schaltet die Taktgeberanordnung
TGA1 den Schalter S2 um und gibt auf den Speicher ASP1 Ausleseimpulse mit einer
so niedrigen Frequenz, daß das Auslesen der gespeicherten Bildsignale über eine
volle Zeilenperiode ausgedehnt wird. Dadurch erhält der Analog-Digital-Umsetzer
ADU das Bildsignal mit entsprechend niedriger Frequenz. Die einzelnen Verschlüsselungsvorgänge
werden ebenfalls von der Taktgeberanordnung TGA1 gesteuert.
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Nach Einlesen der zu codierenden Bildsignale einer Zeile schaltet
die Taktgeberanordnung TGA1 den Schalter S1 um, so daß, wenn der Abtaststrahl der
Kamera KA den mit dem Codierschalter CS1 eingestellten Bildpunkt der nächsten Zeile
erreicht, die Bildsignale in den Analogspeicher ASP2 eingetragen werden können.
Auch während des Einlesevorganges werden die im Speicher ASP1 enthaltenen Bildsignale
dem Analog-Digital-Umsetzer ADU zugeführt und verschlüsselt. Sind alle gespeicherten
Signale ausgelesen und verschlüsselt, wird der Schalter S2 wieder umgelegt und nun
die im Speicher ASP2 enthaltenen Bildsignale verschlüsselt. Auf diese Weise werden
in jeder Zeile jeweils eine bestimmte Anzahl von auf den im Codierschalter CS1 eingestellten
Bildpunkt folgenden Bildpunkten codiert,
so daß insgesamt die Bildsignale
eines senkrecht verlaufenden Streifens codiert und übertragen werden.
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Die Anordnung nach Figur 3 unterscheidet sich von der nach Figur 2
im wesentlichen dadurch, daß anstelle eines analogen Zwischenspeichers ein digitaler
Zwischenspeicher DSP1, DSP2 verwendet ist. Die das Bild aufnehmende Fernsehkamera
ist wieder mit KA bezeichnet. An sie ist ein Demultiplexer DMX angeschlossen, der
das Bildsignal auf mehrere, im Beispiel auf vier, Analog-Digital-Umsetzer ADU1,
ADU2, ADU3, ADU4 zyklisch verteilt. An diese ist eine Einschreibsteuerung ES für
den aus zwei Teilen DSP1, DSP2 bestehenden Digitalspeicher angeschlossen, die wechselweise
als Schreib- und Lesespeicher betrieben werden. Zur Steuerung der Kamera, des Demultiplexers
D#IX, der Analog-Digital-Umsetzer, der Einschreibsteuerung ES, des Digitalspeichers
DSP1, DSP2 sowie eines diesen nachgeschalteten Speichers S3 ist eine Taktgeberanordnung
TGA2 vorgesehen, die mit einem Codierschalter CS2 verbunden ist. Die Taktgeberanordnung
TGA2 führt der Kamera KA Steuerimpulse zu, aus der die für den Betrieb der Fernsehanlage
erforderlichen Impulse gebildet werden.
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Der Demultiplexer DMX wird mit der Frequenz umgeschaltet, mit der
die Bildpunkte abgetastet werden, d h., mit mindestens der doppelten oberen Grenzfrequenz
des zu übertragenden Bildsignals. Die einzelnen Analog-Digital-Umsetzer ADU1, ADU2,
ADU3, ADU4 brauchen daher nur mit einem Viertel dieser Frequenz zu arbeiten. Selbstverständlich
kann auch eine andere Anzahl von Analog-Digital-Umsetzern gewählt werden, wenn dadurch
der Aufwand verringert wird. Der jeweils mit der Kamera verbundene Analog-Digital-Umsetzer
erhält von der Taktgeberanordnung TGA2 ein Steuersignal für die Verschlüsselung
Nach Abschluß des Verschlüsselungsvorganges wird der erhaltene Digitalwert von der
Einschreibsteuerung ES in einen der beiden Digitalspeicher DSP19 DSP2 eingetragen,
und zwar werden
jeweils die in einer Zeile ermittelten Digitalwerte
in einen Speicher eingelesen. Der erste eingelesene Digitalwert ist wieder das Bildsignal
des Bildpunktes, das im Codierschalter CS2 eingestellt ist. Sind die zu übertragenden
Bildsignale einer Zeile codiert und in den einen Speicher, z. B. den Speicher DSP1,
eingetragen, schaltet die Taktgeberanordnung TGA2 den Schalter S3 um, so daß nun
die gespeicherten Werte ausgelesen und übertragen werden können. Der Auslesevorgang
dauert auch während der Zeit an, während der die Bildsignale der nächsten Zeile
codiert und in den Zwischenspeicher DSP2 eingetragen werden. Anstelle der zwei Zwischenspeicher
DSP1, DSP2 kann auch ein einziger verwendet werden, sofern er imstande ist, zwischen
zwei Einschreibvorgängen einen Wert auszulesen.
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Die Anordnung nach Figur 2 hat gegenüber der nach Figur 3 den Vorteil,
daß nur ein Analog-Digital-Umsetzer erforderlich ist, der außerdem mit im Vergleich
zur.Bildpunktfrequenz niedriger Taktfrequenz arbeitet. Damit auch die Zeit der Einlesephase
zum Übertragen der codierten Bild signale ausgenützt wird, sind zwei Analogspeicher
vorgesehen, die im Wechselbetrieb arbeiten. In Figur 4 ist eine Anordnung gezeigt,
die bei gleichen Vorteilen mit einem einzigen Analogspeicher auskommt. Hierzu ist
ein Speicher ZWS vom Ladungskopplungstyp (CCD oder CTD) vorgesehen, in den gleichzeitig
Signale ein- und ausgelesen werden können. Er weist zwei Einlesetakteingänge ET1
und ET2 auf, denen zwei phasenverschobene Impulsreihen zuzuführen sind. Das einem
Eingang SE zugeführte Bildsignal der Kamera KA wird jeweils zu dem Zeitpunkt eingelesen,
zu dem Flanken bestimmter Polarität, z. B. die positiven Flanken der Impulse, an
den Eingängen ET1 und ET2 auftreten. Zum Einlesen ist ferner erforderlich, daß einem
Einlese-Steuereingang ES ein Freigabesignal zugeführt ist.
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Entsprechend können die Signale ausgelesen werden; zwei
Auslese-Takteingängen
AT1 und AT2 sind zwei phasenverschobene Impulsreihen zuzuführen und einem Auslese-Steuereingang
AS ein Freigabe- oder Startsignal. Die gespeicherten Signale erscheinen dann jeweils
bei bestimmten, z. B. den positiven, Flanken der den Takteingängen AT1 und AT2 zugeführten
Impulse in der Reihenfolge, in der sie eingelesen wurden, am Signalausgang SA.
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Die dem Zwischenspeicher ZWS zugeführten Steuerimpulse werden von
den Ausgangsimpulsen eines Taktgenerators TG abgeleitet, deren Frequenz im Ausführungsbeispiel
8 FEz beträgt. Sie gelangen auf eine bistabile Kippstufe BK1, an deren beiden Ausgängen
zwei phasenverschobene Impulsreihen von je 4 MHz erscheinen. Diese beiden Impulsreihen
werden als Einlesetakt auf die Eingänge ET1 und ET2 des Zwischenspeichers ZWS gegeben,
so daß das Videosignal der Kamera KA mit einer Frequenz von 8 MHz abgetastet und
in den Zwischenspeicher ZWS eingelesen wird. Daraus ergibt sich eine Bandbreite
des gespeicherten Signals von 4 MHz Das am Ausgang 5 der bistabilen Kippstufe BK1
auftretende Signal wird ferner einem Frequenzteiler T zugeführt, der die Frequenz
im Verhältnis 4 : 1 untersetzt und einerseits auf einen Videosignalgeber VSG gibt,
der aus diesen Impulsen die für den Betrieb der Kamera erforderlichen Signale erzeugt,
andererseits werden die Ausgangsimpulse des Frequenzteilers T von einer bistabilen
Kippstufe BK2 mit dem Teilerfaktor 2 untersetzt. An die beiden Ausgänge Q und Q
dieser Kippstufe BK2 sind die beiden Auslese-Takteingänge AT1 und AT2 des Speichers
ZWS angeschlossen. Die diesen Eingängen zugeführte Taktfrequenz ist somit um den
Faktor 8 niedriger als die den Eingängen ET1 und ET2 zugeführte Frequenz, d. h.,
die Bandbreite des ausgelesenen Signals beträgt 500 kHz im Gegensatz zu der Bandbreite
von 4 MHz des eingelesenen Bildsignals.
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Zur Erzeugung des dem Steuereingang ES des Speichers ZWS zugeführten
Startsignals werden die Impulse am Ausgang Q der bistabilen Kippstufe BK1 dem Zähleingang
eines Zählers Z zugeführt, dessen Stand ein Vergleicher VGL mit der an einem Codierschalter
CS3 eingestellten Ziffer vergleicht, die angibt, an welcher Stelle der Zeile mit
dem Einlesen der Videosignale von z. B. 64 Bildpunkten in den Speicher ZWS begonnen
werden soll. Stellt der Vergleicher Übereinstimmung zwischen dem Stand des Zählers
Z und der Einstellung des Codierschalters CS3 fest, gibt er einen Impuls ab, der
in einer monostabilen Kippstufe ##1 auf die erforderliche Dauer gebracht wird und
dem Eingang ES zugeführt wird. Der Zähler Z muß mit Beginn jeder Zeile und während
des Bildrücklaufs auf Null rückgesetzt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß ihm
vom Videosignalgeber VSG über eine logische Verknüpfungsschaltung VK die H- und
V-Impulse als Rückstellimpulse zugeführt sind.
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Mit dem Auslesen der zwischengespeicherten Bildsignale kann begonnen
werden, wenn der Einlesevorgang für das Bildsignal des ersten zu erfassenden Bildpunktes
abgeschlossen ist. Zur Erzeugung des dem Auslese-Steuereingang AS zuzuführenden
Startsignals wird mit der Rückflanke des Ausgangs impulses des Vergleichers VGL
eine zweite monostabile Kippstufe MF2 gesetzt, deren astabile Phase etwas länger
dauert als eine Periodendauer des den Eingängen AT1, AT2 zugeführten Auslesetaktsignals.
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Dadurch ist erreicht, daß das Ausgangssignal der Kippstufe MF2 eine
Periode des Auslesetaktes überdeckt und eine dritte monostabile Kippstufe MF3 so
lange vorbereitet, bis mit Sicherheit eine negative Flanke am Ausgang 5 der bistabilen
Kippstufe BK2 auftritt und die monostabile Kippstufe MF3 setzt. Deren Ausgangsimpuls
ist ebenfalls etwas länger als die Periodendauer des Auslesetaktes. Mit dieser Schaltung
ist sichergestellt, daß
nur ein Startimpuls gegeben wird und der
Startimpuls in eine positive Flanke der am Ausgang Q der bistabilen Kippstufe BK2
auftretenden Impulsreihe fällt.
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Beim Auslesen des Speichers ZWS werden dessen Speicherzellen nacheinander
mit dem Ausgang SA verbunden. Die Spannung an den einzelnen Zellen wird dabei um
das Verhältnis von Zellenkapazität zu Ausgangskapazität abgeschwächt. Vor dem Umschalten
auf die jeweils nächste Speicherzelle muß der Ausgangskondensator entladen werden,
da sonst die Spannung am Ausgang abhängig von der Signalhöhe in der zuvor ausgelesenen
Speicherzelle wäre.
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An den Ausgang SA ist daher eine Entlade schaltung ESV mit einem Verstärker
angeschlossen, die nach jedem Auslesen einer Speicherzelle den Ausgang des Speichers
ZWS für eine Zeit von z. 3. 100 nsec an Masse legt. Der in der Schaltung ESV enthaltene
Verstärker dient als Impedanzwandler und zur Pegelanpassung des Signals an den nachgeschalteten
Analog-Digital-Umsetzer ADU. Jeder Umsetzvorgang wird mit einem Impuls eingeleitet,
der von einer monostabilen Kippstufe MF4 dem Start-Eingang des Analog-Digital-Umsetzers
zugeführt wird Die monostabile Kippstufe MF4 wird ihrerseits mit den Ausgangsimpulsen
des Frequenzteilers T gesteuert. Während des Verschlüsselungsvorganges gibt der
Analog-Digital-Umsetzer ADU über einen Ausgang BA ein Betriebs signal, das eine
weitere monostabile Kippstufe MF5 in den astabilen Zustand bringt, währenddessen
die Entladeschaltung ESV in den Schaltzustand gesteuert wird, in dem der Ausgang
SA des Speichers ZWS mit Masse verbunden ist Vom Analog-Digital-Umsetzer ADU werden
die verschlüsselten Bildsignale gegebenenfalls über ein nicht dargestelltes Register
auf die Ubertragungsstrecke gegeben0