DE2839548A1

DE2839548A1 - Verfahren zum senden und empfangen von fernsehbildern mit hohem aufloesungsvermoegen

Info

Publication number: DE2839548A1
Application number: DE19782839548
Authority: DE
Inventors: Clinton S Hartmann
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-12
Publication date: 1979-03-22
Also published as: US4168509A; JPS6333082A; JPH0531354B2; JPS5451418A; DE2839548C2; JPH0352275B2

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing Dipl-Chem. Dipl.-Incfl O O Q C A

E.Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser ^ ^Hg

Krnsbergerstrasse 19

8 München 60

Unser Zeichen; T 3155 11.September 1978

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway-Dallas, Texas 75222, V.St.A.

Verfahren zum Senden und Empfangen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Senden und Empfangen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen und insbesondere auf ein Verfahren zum Senden und Empfangen solcher Fernsehbilder mit Hilfe von Signalen, die mit derzeit üblichen Fernsehempfängern mit massigem Auflösungsvermögen und derzeit üblichen Kanalbandbreiten kompatibel sind. Durch Anwendung der zu beschreibenden Verfahren empfangen herkömmliche Fernsehempfänger Bilder mit gleicher Qualität wie bisher , während geänderte Fernsehempfänger Bilder mit wesentlich besserem Auflösungsvermögen empfangen.

Das Problem, Fernsehbilder mit hohem Auflösungsvermögen zu senden und/oder zu empfangen besteht bereits seit langem; es hat viele verschiedene Aspekte. Ein Aspekt dieses Problems besteht darin, daß das Spektrum der elektromagnetischen Frequenz auch bei Anwendungsfällen Schw/Ba

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ORIGINAL INSPECTED

gemeinsam benutzt werden muß, die mit dem Fernsehen nichts zu tun haben. Aus diesem Grund ist die Bandbreite für Videosignale beim Fernsehen für den Hausgebrauch auf Grund amtlicher Bestimmungen auf etwa 5,2 MHz begrenzt worden. Das übliche Verfahren zum Senden und/oder Empfangen von Fernsehbildern begrenzt das Auflösungsvermögen der Bilder auf die Bandbreite dieses Kanals.

Ein weiterer Aspekt des Problems des Empfangs von Bildern mit hohem Auflösungsvermögen ist darin zu sehen, daß üblicherweise ein verbessertes Auflösungsvermögen eine Vergrößerung der Bandbreite der HF-, ZF- und Video-Stufen des Fernsehempfängers erfordert. Dies ist jedoch unerwünscht, da eine vergrößerte Bandbreite in den HF- und ZF-Stufen den Empfänger störempfinderlicher macht. Derzeit benutzte Fernsehempfänger nutzen daher nicht die gesamte 4,2 MHz-Bandbreite des elektromagnetischen Frequenzspektrums aus. Die meisten Fernsehempfänger haben dafür eine HF/ZF-Videogesamtbandbreite von nur etwa 3 MHz.

Es gibt jedoch Einschränkungen hinsichtlich des Kosten-Nutzen- Verhältnisses, die es undurchführbar machen, die gesamte 4,2 MHz-Videobandbreite bei tragbaren Kosten zu erzielen. Technisch könnte wahrscheinlich mit den gerade entwickelten Technologien wie Oberflächenwellenbauelementen (SWD), Ladungskopplungsbauelementen (CCD), und integrierten UHF-Schaltungen, ein vollständiges 4,2 MHz-Videosignal ausgesendet und/oder empfangen werden, doch ist die Leistungssteigerung, die bei der Wiedergabe von Signalen mit 4,2 MHz gegenüber Signalen mit 3»0 MHz erzielt wird, wahrscheinlich zu unbedeutend, um die zusätzlichen Kosten zu rechtfertigen. Es besteht ein Bedarf nach einem Verfahren zur Erzielung einer wesentlich deutlicheren Verbesserung der Bildauflösung, beispielsweise eine Verdoppelung oder Verdreifachung des Auflösungsvermögens.

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Es sind bereits verschiedene Verfahren angegeben worden, mit deren Hilfe Fernsehbilder mit hohem Auflösungsvermögen über einen schmalbandigen Kanal ausgesendet werden können. Die unter Anwendung dieser Verfahren ausgesendeten Signale waren jedoch nicht mit den derzeit im Handel erhältlichen Fernsehempfängern kompatibel. Ein solches Verfahren zum Aussenden von Bildern mit hohem Auflösungsvermögen über einen schmalen Kanal ist als das Delta-Modulationsverfahren bekannt. Beim Deltamodulationsverfahren enthalten die ausgesendeten Videosignale Informationen, die die Differenz zwischen der Lichtstärke aufeinanderfolgender Raster anzeigen. In einer unbewegten Szene ist die Lichtstärke von Raster zu Raster relativ konstant, so daß die Bandbreite der Videosignale klein ist. Diese Videosignale sind natürlich nicht für die derzeit benutzten Heimfernsehempfänger brauchbar.

Mit Hilfe der Erfindung soll ein Verfahren zum Senden/Empfangen να hodiaifLösendai Fernsehbildern geschaffen werden, bei dem Signale angewendet werden, die mit dem derzeit üblichen Fernsehen kompatibel sind. Das mit Hilfe dieses Verfahrens erreichbare Auflösungsvermögen soll zumindest doppelt so hoch wie das Auflösungsvermögen derzeit üblicher Fernsehbilder sein. Die bei dem zu schaffenden Verfahren benutzten Fernsehbilder sollen Frequenzkomponenten enthalten, die größer als die Bandbreite des elektromagnetischen Frequenzspektrums sind, über die sie ausgesendet werden. Ferner soll das mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Verfahren in einem Fernsehempfänger anwendbar sein, das eine relativ schmalbandige HF/ZF-Stufe enthält.

Nach der Erfindung wird dies mittels eines Verfahrens zum Senden von Fernsehbildern erreicht, das folgende Verfahrensschritte enthält. Jeweils zwei benachbarte

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ursprüngliche Abtastzeilen werden durch M neue Abtastzeilen ersetzt, wobei gilt: M ^2. Anschließend werden vorbestimmte Abtastzeilen aus den M neuen Abtastzeilen abgetastet, damit Abtastwerte s(kT ), s(kT_o + NT_),

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erhalten werden, wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und N ist. Der Wert für N wird so gewählt, daß er größer oder gleich 3Wy ^: BW ist. Die Frequenz f^^ ist die größte Frequenzkomponente des Videosignals, das übertragen werden soll. BW ist die Bandbreite des Kanals; T„ ist so gewählt, daß 1/T größer oder gleich 2f_MAv· ist. Aus diesen Abtastwerten wird ein Analogsignal fi,(^) erzeugt, das an den Abtastpunkten kT - kT„ + NT„, .... eine Amplitude hat,die jeweils gleich der Amplitude der

Abtastwerte s(kT ), s(kT + NT), s(kT + 2NT₁,), ist.

Die Bandbreite dieses Signals ist kleiner oder gleich der Bandbreite BW des Kanals. Das Signal f. (t) wird dann moduliert und als Videosignal einer Abtastzeile übertragen. Die geschilderten Verfahrensschritte werden wiederholt, bis alle Abtastwerte innerhalb eines Rasters übertragen worden sind. Weitere Raster werden in der gleichen Weise übertragen. Für den Empfang von Bildern mit hohem Auflösungsvermögen wird der Übertragungsvorgang grundsätzlich umgekehrt. Das bedeutet, daß für jedes ausgesendete Videosignal f^(t), das ausgesendet worden ist, das gleiche Signal erneut im Empfänger an den Punkten kT . kT_ + NT. kT_e + 2NT_, abgetastet wird, damit

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die Abtastwerte wiedergewonnen werden. Der Empfänger erzeugt dann an den Abtastpunkten die Lichtstärke des Bildes proportlonel zu den jeweiligen Abtastwerten. Herkömmliche Fernsehempfänger empfangen ebenfalls die Analogsignale ^(t)» doch behandeln sie diese als herkömmliche Signale anstelle der Wiedergewinnung der ausgesendeten Abtastwerte.

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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1a bis 1i Frequenz/Zeit-Diagramme zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Übertragen einerAbtastzeile nach der Erfindung,

Fig.2a bis 2f Diagramme zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Aussenden von Rastern von Bildern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3abis 3c Zeitdiagramme zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Empfang von Bildern gemäß einer bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung,

Fig.4a,4b Diagramme zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Empfang von Bildern gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.5 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Übertragen von Rastern von Bildern entsprechend einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

F ig.6 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Übertragen von Rastern von Bildern gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.7 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Senden von Rastern von Bildern gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.8 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Übertragung von Fernsehbildern entsprechend einer fünften bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

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Fig.9 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Aussenden von Fernsehbildern gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig.10 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Aussenden von Fernsehbildern gemäß einer siebten bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung,

Fig.11 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Aussenden von Fernsehbildern gemäß einer achten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig.12 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Aussenden von Fernsehbildern gemäß einer neunten bevorzugten Ausführungsform · der Erfindung.

In denFiguren 1a bis 1i ist ein Abschnitt des Verfahrens zum Aussenden von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen gemäß der Erfindung dargestellt. Fig.1a zeigt ein Zeitdiagramm eines Videosignals f(t), das mit dem Bezugszeichen 20 versehen ist, und eine Abtastzeile des Bildes darstellt, das übertragen werden soll. In dem in den Vereinigten Staaten von Amerika derzeit üblichen Fernsehsystem besteht ein Bild insgesamt aus 525 Abtastzeilen. Diese Abtastzeilen werden vom oberen Ende des Bildes zum unteren Ende fortlaufend numeriert; sie sind in zwei Abtastzeilengruppen unterteilt. Eine dieser Gruppen enthält die Abtastzeilen 1, 3, 5 ..... , während die andere Gruppe die Abtastzeilen 2, 4, 6.... enthält. Diese zwei Gruppen werden abwechselnd zur Bildung von Rastern ausgesendet. Die Übertragungsgeschwindigkeit der Abtastzeilengruppen beträgt 60 Hz, so daß sich eine Rasterübertragungsgeschwindigkeit von 30Hz ergibt.

In Fig.1a ist dieAmplitude des Signals f(t) der Helligkeit der übertragenen Szene proportional. Demnach hat das Signal f(t)

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eine große Steigung, wenn die Helligkeit der ausgesendeten Szene schnell von dunkel nach hell wechselt oder umgekehrt. Ein solcher Wechsel der Lichtintensität ist in Fig.1a beispielsweise im Verlauf des Zeitintervalls 21 dargestellt. In einer unbewegten Szene sind diese Helligkeitswechsel ausschließlich auf Intensitätsänderungen zwischen benachbarten Objekten oder Objektteilen zurückzuführen. In einer Szene mit bewegten Objekten gilt das gleiche, da ein Fernsehbild aus einer Folge unbewegter Raster zusammengesetzt ist.

Die Geschwindigkeit, mit der sich das Signal f(t) ändert, ist wichtig, da eine hohe Änderungsgesbhwindigkeit hohe Frequenzkomponenten hervorruft. Fig.1b zeigt das mit dem Bezugszeichen 22 angegegebene Frequenzspektrum F(w) des Signals f(t) als ein Beispiel. Der Hauptteil der Frequenzkomponente des Signals von Fig.1a liegt typischerweise unter 4,2 MHz. Ein beachtlicher Anteil der Frequenzkomponenten liegt jedoch über 4,2 MHz. Der Bezugspunkt 4,2 MHz ist hier als Beispiel einer Kanalbandbreite angegeben. Allgemein besteht das Signal f(t) aus Frequenzkomponenten, die größer als die Bandbreite BW das Systems sind; von diesen Frequenzkomponenten sollen die Frequenzen 0 bis f_MAX übertragen werden, wobei gilt:

Zum Vergleich zeigt Fig.1c das herkömmliche Verfahren zum Übertragen von Videosignalen. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, werden die hohen Frequenzkomponenten aus dem Signal F(w) ausgefiltert, so daß ein hier mit 23 bezeichnetes abgeschnittenes Frequenzspektrum Fm(w) entsteht. Die Bandbreite des abgeschnittenen Frequenzspektrums 23 wird absichtlich kleiner als die Bandbreite BW des Fernsehsystems gemacht, damit es durch dieses System übertragen werden kann. Auf Grund dieses Abschneidens hat

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das entsprechende Zeitsignal f+Ct) eine glatte Steigung. Das von einem Fernsehempfänga?als Reaktion auf das Signal f+(t) erzeugte Bild hat demnach keine scharfen Übergänge von hell nach dunkel oder umgekehrt. Mit anderen Worten heißt das, daß das Bild ein niedriges Auflösungsvermögen hat.

In Fig.1d sind mehrere Abtastwerte 24 des Signals f_(t) dargestellt. Diese Abtastwerte liegen im Abstand gleicher Zeitintervalle T voneinander; ihre Größe ist gleich der Größe des Signals f(t) am entsprechenden Abtastzeitpunkt. Das Zeitintervall T_ ist einer Frequenz f_ proportional, wobei f größer oder gleich dem doppelten Wert der maximalen Frequenz des Frequenzspektrums des zu übertragenden Videosignals ist. Beispielsweise ist das Frequenzspektrum von Fig.1b mit einer maximalen Übertragungsfrequenz von 8,4 MHz dargestellt, so daß in diesem Beispiel gilt: f ^16,8 MHz. Die an den Zeitpunkten T , 2T_, 3T_, «... abgegriffenen Abtastwerte

SS S

sind hier s(T ), s(2T ), s(3T_o) , .... bezeichnet. Ein Frequenzspektrum F (w) der Abtastwerte f.„(t) ist

S S

in Fig.ie dargestellt. Das Frequenzspektrum F_(w) besteht aus mehreren F(w)-Frequenzspektren 22a, 22b...., die im Abstand von Mehrfachen der Frequenz f_ liegen. Diese Mehrfachen F(w)-Spektren überlappen sich 'jedoch nicht, da gilt: ^f _s^²%AX· ^{Die in} jedem der Frequenzspektren 22ai 22b, ^., enthaltene Information

reicht aus, damit das Signal f(t) in einem Fernsehempfänger wiedergegeben -werden kann und ein Videobild mit hohem Auflösungsvermögen erhalten werden kann. Jedoch hat jedes dieser Frequenzspektren 22a, 22b, .... eine Bandbreite ί^^χ» die größer als die Bandbreite des Systems ist. Im Gegensatz dazu erzeugt das hier zu beschreibende Verfahren aus den Abtast-

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werten f (t) Signale f^Ct), deren Frequenzspektren durch

S -K

die Bandbreite des Fernsehsystems passen und aus denen das Signal f(t) wieder gebildet werden kann.

Zu diesem Zweck werden die Abtastwerte f (t) in N horizontale Verschachtelungsgruppen unterteilt. Die Abtastwerte jeder horizontalen Verschachtelungsgruppe werden durch s(kTj, s(kT_e + NT₀), s<kT_e + 2NT ), .... definiert,

& SS SS

wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und N ist und gilt N ^ f-j^rBW. Die Figuren 1f und 1g zeigen, wie der Abtastwert von Fig.id beispielsweise in horizontale Verschachtelungsgruppen unterteilt wird. In diesem Beispiel hat die Frequenz f^v den Wert 8,4 MHz, und die Bandbreite BW des Fernsehsysteras beträgt 4,2 MHz. Demnach gilt: N*>8,4/4,2 = 2, Fig.if zeigt die horizontale Verschachtelungsgruppe der Abtastwerte s(kT_), s(kT + NT„),

S SS

s(kT + 2NT ), .... für k = 1, während Fig.1g die horizontale Verschachtelungsgruppe der Abtastwerte für k = 2 zeigt. Diese Abtastwerte sind in den Figuren 1f und 1g mit 24a bzw. 24b bezeichnet.

Jede der N Abtastwertgruppen wird dann zur Bildung von Analogsignalen fk(t) benutzt, wobei gilt: k = 1, 2, ... N, so daß die Amplitude des Signals f_k(t) gleich der Amplitude der k-ten Gruppe der horizontalen Verschachtelungsabtastwerte an den Abtastpunkten ist. Beispielsweise werden die Abtastwerte von Fig.if zur Erzeugung eines Analogsignals f-j(t) benutzt, dessen Amplitude im Zeitpunkt T_c, 3T_, 5T. .... gleich der Amplitude derAbtastwerte im gleichen Zeitpunkt ist. Im gleichen Zeitpunkt werden die Abtastwerte von Fig.1g zur Erzeugung eines Analogsignals f₂^^ benutzt, dessen Amplitude am

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Abtastzeitpunkt 2T , 4Τ . 6Τ, gleich der Amplitude

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der Abtastwerte· am entsprechenden Zeitpunkt ist. In den Figuren 1f und 1g sind diese Signale f-j(t) und f₂(t) mit 25 bzw. 26 bezeichnet.

Die gemäß den obigen Ausführungen erzeugten Analogsignale f,|(t) und f₂(t) haben eine Bandbreite ,die kleiner oder gleich der Bandbreite des Systems ist. Dieses Kriterium wird entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren erfüllt, da die maximale Frequenzkomponente des Analogsignals f_k(t)den Wert f^AviN hat. N ist jedoch so definiert, daß gilt N ^ ^jyiAx« ^BW· Definitionsgemäß ergibt sich somit:

Ein geeignetes Verfahren zur Erzeugung der Analogsignale f*(t) und fp(t) besteht darin, die entsprechenden Abtastwerte über ein Interpolationsfilter zu übertragen, dessen Impulsantwort sin x/x lautet. In den Figuren 1h und 1i sind die Frequenzspektren 27 und 28 die Analogsignale f>|(t) bzw. fo("t) dargestellt. Jedes dieser Frequenzspektren hat eine Bandbreite,die kleiner als die Bandbreite des Fernsehsystems ist. Nach der Erfindung werden die Signale f^ und foC^) moduliert und im Zeitmultiplex über einen Kanl mitder Bandbreite BW übertragen. Der Empfänger tastet dann die Zeitmultiplexsignale wieder ab, damit die Abtastwerte zurückgewonnen werden, und er kehrt den Zeitmultiplexvorgang um, indem die aus den Signalen f^(t), und fpC^) abgeleiteten Abtastwerte so ineinander verschachtelt werden, daß das Signal f„(t) wieder entsteht. Das Signal f(t) kann dann aus dem Signal f_s(t) wieder erzeugt werden. Ein Verfahren zur Erzeugung von Teilbildern aus Signalen f^C^) wird nun unter Bezugnahme auf Fig.2 beschrieben.

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Zum Vergleich zeigt Fig.2a das herkömmliche Verfahren zum Übertragen von Fernsehbildern. In den Vereinigten Staaten von Amerika besteht jedes Fernsehbild aus 225 Abtastzeilen 30,

Diese Zeilen werden in eine Abtastzeilengruppe 31, die jeweils abwechselnde Abtastzeilen 30 enthält, und in eine Abtastzeilengruppe 32, die die übrigen Abtastzeilen enthält, unterteilt. Im Vergleich dazu wird hier jedes Paar aus benachbarten herkömmlichen Abtastzeilen 30 durch M neue Abtastzeilen ersetzt. Fig.2b zeigt diesen Schritt, bei dem jedes Paar herkömmlicher Zeilen 30 durch vier neue Abtastzeilen ersetzt wird. Jedes Raster eines Bildes besteht daher aus vier Abtastze_lengruppen 51, 52, 53 und 54, wie in Fig.2b dargestellt ist. Diese vertikale Unterteilung eines Rasters kann allgemein so erweitert werden, daß jedes der Raster in M Abtastzeilengruppen mit M > 2 unterteilt wird. Im dargestellten Beispiel ist M eine gerade Zahl; die Abtastzeilengruppe 51 enthält die Zeilen 1, 1+M, 1+2M, .... ; die Abtastzeilengruppe 52 enthält die Zeilen 2, 2+M, 2+2M, .... usw.

Nach der Erfindung ist jede der M neuen Abtastzeilen horizontal in eine Anzahl von Abtastpunkten unterteilt. In Fig.2b sind diese Ab.tastpunkte 40 angegeben. Diese Abtastpunkte liegen im Abstand der Zeitintervalle T₃ voneinander, wobei gilt : 1/T₅^ 2BW. Die Abtastpunkte werden dann in N Horizontalverschachtelungsgruppen unterteilt, wie zuvor beschrieben wurde.Im Beispiel von Fig.2 sind die Horizontalverschachtelungsgruppen 41 und 42 dargestellt.

Raster von Bildern werden dadurch übertragen, daß zunächst die aus den Abtastwerten innerhalb einer

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Horizontalverschachtelungsgruppe und auch innerhalb einer der Abtastzeilengruppen von 1 bis M/2 gebildeten Analogsignale f^(t) übertragen werden. Anschließend werden die aus Abtastwerten innerhalb der gleichen Horizontalverschachtelungsgruppe und innerhalb einer der Abtastzeilengruppen von M/2 + 1 bis M gebildeten Analogsignale f. (t) übertragen. Die Figuren 2c bis 2f zeigen die Schritte dieses bevorzugten Verfahrens an einem Beispiel mit vier Abtastzeilengruppen und zwei Horizontalverschachtelungsgruppen. In diesen Figuren zeigen die Zahlen 1 bis 8 acht Abtastpunktfelder an ; ferner geben sie die zeitliche Folge an, in der diese Felder mittels Analogsignalen fv(t) übertragen werden. Für Jede Abtastzeile wird ein solches Signal fr-Ct) erzeugt; die Abtastzeilen werden seriell von links nach rechts und von oben nach unten übertragen.

Im dargestellten Beispiel werden zunächst alle Abtastpunkte innerhalb der Horizontalverschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 51 übertragen. Dieses Abtastpunktfeld ist in Fig.2c mit der Zahl 1 bezeichnet. Anschließend werden alle Abtastpunkte innerhalb der Horiaontalverschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 53 übertragen. Dieses Abtastpunktfeld ist in Fig.2d mit der Zahl 2 bezeichnet. Dann werden alle Abtastpunkte innerhalb der Horizontalverschachtelungsgruppe 42 und der Abtastleitungsgruppe 52 übertragen. Im Anschluß daran erfolgt die Übertragung der Abtastpunkte innerhalb der Horizontalverschachtelungsgruppe 42 und der Abtastzeilengruppe 54. Diese Abtastpunkte sind in&g.2e mit denZahlen 3 und 4 bezeichnet. Dieses Verfahren wird durch sequentielles übertragen von Abtast.

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punkten einer bestimmten Horizontalverschachtelungsgruppe aus einer der Abtastzeilengruppen 51 oder 52 und einer der Abtastzeilengruppen 53 oder 54 fortgesetzt. Die Kombinationen der Horizontalverschachtelungsgruppen und der Abtastzeilengruppen sind so gewählt, daß alle Abtastpunkte in einem Bild für Jedes Raster einmal übertragen werden. Anschließend wird das Verfahren zur Übertragung weiterer Raster wiederholt. Fig.2f zeigt eine Zeitfolge, mit der Abtastpunkte zum Aussenden eines Rasters eines Bildes übertragen werden.

Nach der Erfindung können Fernsehbilder mit hohem Auflösungsvermögen auch dadurch übertragen werden, daß Analogsignale f^Ct) übertragen werden, die von verschiedenen anderen Kombinationen vertikaler Abtastzeilengruppen und horizontaler Verschachtelungsgruppen gebildet werden. Diese weiteren Kombinationen werden nun kurz beschrieben. Die Beschreibung wendet sich dabei verschiedenen Verfahren zum Empfangen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen zu, die mit Hilfe der Analogsignale f^Ct) übertragen werden. Grundsätzlich wird für den Empfang dieser Bilder mit hohem Auflösungsvermögen das zum Aussenden verwendete Verfahren umgekehrt. Das bedeutet, daß für jede Zeile des Bildes mit hohem Auflösungsvermögen ein analoges Videosignal f^Ct) empfangen wird, dessen Amplitude an den Abtastpunkten kT, kT_e + NT_e, kT_e + 2NT_e, .... die Lichtintensität

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der Zeile an den Abtastpunkten für einen Viert von k anzeigt. Dieses Analogsignal wird an den Abtastpunkten abgetastet, damit die Abiastwerte s(kT_), s(kT_ + NT_),

SSS

s(kT + 2NT_), ... erhalten werden. Durch Wiederholen

S S

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dieses Verfahrens für andere Werte von k werden Raster so erzeugt, daß die Lichtintensität an allen Abtastpunkten innerhalb des Rasters der Amplitude der jeweiligen Abtastwerte proportional ist.

Das oben geschilderte Empfangsverfahren ist in den Figuren 3a bis 3c dargestellt. Bei diesem Beispiel ist die Umkehr der Sendeschritte nach Fig.1 veranschaulicht. Fig.3a zeigt das Analogsignal f(t), das empfangen werden soll. Der Empfang des Analogsignals f(t) erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß während eines Zeitintervalls ein in Fig.3b dargestelltes Analogsignal f-j(t) empfangen wird und daß während eines zweitenZeitintervalls ein in Fig.3c dargestelltes Analogsignal f₂(t) empfangen wird. Während des Zeitintervalls, in dessen Verlauf das Analogsignal f^ (t) empfangen wird, wird das Signal abgetastet, damit die Abtastpunkte 24a wiedergewonnen werden, die an denZeitpunkten T„, 3T„,

s s

5T_, ,.ο.» auftreten. In der gleichen Weise wird während des Zeitintervalls, in dessen Verlauf das Analogsignal f_s(t) empfangen wird, das Signal zur Wiedergewinnung der Abtastpunkte 24b abgetastet, die an den

Zeitpunkten 2T„, 4T_, 6Τ_, auftreten. Die Licht-

intensität an jedem der Abtastpunkte der entsprechenden Abtastzeile wird proportional zur Amplitude der jeweiligen Abtastwerte erzeugt.

Die erforderliche Summierung der zwei Teilbilder erfolgt zum Teil auf Grund der Speicherwirkung der Leuchtstoffe der Wiedergabevorrichtung und teilweise durch das menschliche Auge. Als Folge davon kann sich die Helligkeit der

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dargestellten Szene schnell von dunkel nach hell oder umgekehrt ändern. Als Beispiel sei die steile Neigung betrachtet, die gemäß der Darstellung während des Zeitintervalls 21 von Fig.3a auftritt. Diese steile Neigung wird im Empfänger durch Benutzung der Abtastpunkte 24a1, und 24b1 erzeugt. Diese Abtastpunkte werden an verschiedenen Zeitintervallen übertragen, so daß die Tatsache, daß sie eine äußerst große Amplitudendifferenz aufweisen, keine hohen Frequenzkomponenten verursacht, d:fe nicht übertragen werden können.

Die Lichtintensität an den Abtastpunkten der Abtastzeilen kann auf vielfältige Weise der Größe der jeweiligen Abtastwerte proportional gemacht werden. Beispielsweise kann die Horizontalablenkung in einem Fernsehempfänger kontinuierlich erfolgen, während die Intensität des Elektronenstrahls entsprechend der Amplitude der empfangenen Abtastwerte pulsiert. Bei Anwendung dieses Verfahrens wäre die Intensität des Horizontalablenk-Elektronenstrahls ähnlich der Höhe der Linien 25 und in den Figuren 3b bzw. 3c.

Eskann aber auch ein nichtpulsierendes kontinuierliches Signal zur Erzeugung der Lichtintensität jederZeile benutzt werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieses Verfahrens werden alle Abtastwerte für eine bestimmte Abtastzeile in ihrer Aufeinanderfolge zusammengefügt, und es wird ein neues Analogsignal f'(t) erzeugt, indem diese Gruppe von Abtastwerten durch ein Interpolationsfilter geschickt wird. Es wird dann eine Abtastzeile erzeugt, die eine dem Analogsignal f'Ct) proportionale Lichtintensität aufweist.

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Dieses Verfahren ist als Beispiel in den Figuren 4a und 4b dargestellt. Bei diesem Beispiel besteht jedes Raster aus vier vertikalen Abtastzeilengruppen und zwei horizontalen Verschachtelungsgruppen aus Abtastpunkten. Dies ist die gleiche Rasterstruktur, die in der Sendefolge von Fig.2 dargestellt worden ist. Fig.4a zeigt ein Zeitdjagramm, das die Folge der verschiedenen Abtaste werte bei ihrem Empfang im Fernsehempfänger angibt. Diese Abtastwertgruppen sind allgemein bei 61 dargestellt. Die Bezugszeichen 1a, 2a, 3a, .... geben die Zeitpunkte an, an denen die Abtastwerte 1, 2, 3» .... von Fig.2 für das erste Raster empfangen werden. Ebenso geben die Bezugszeichen 1b, 2b, 3b, .... die Zeitpunkte an,

an denen die Abtastwerte 1, 2, 3_f von Fig.2

für das zweite Raster empfangen werden. Jeder dieser Abtastwerte wird im Empfänger für die Dauer einer halben Rasterzeitperiode zwischengespeichert. Die gespeicherten Abtastwerte sind mit 62 bezeichnet. Wie Fig.4a zeigt, stehen die Abtastwerte 1a im Empfänger an dem Zeitpunkt zur Verfügung, an dem die Abtastwerte 5a empfangen werden. Die Abtastwerte 1a und 5a bilden alle Abtastwerte der Abtastzeilengruppe 51· Demnach werden die Abtastwerte 1a und 5a im Empfänger nacheinander wieder zusammengesetzt. Das Analogsignal f'(t) wird dann aus den kombinierten Abtastwerten gebildet und zur Steuerung der Lichtintensität der Abtastzeilen der Abtastzeilengruppe benutzt. In der gleichen Weise stehen die Abtastwerte 2a im Empfänger zur Verfügung, wenn der Abtastwert 6a empfangen wird. Die Abt&stwerte 2a und 6a bilden alle Abtastwerte innerhalb der Abtastzeilengruppe 53. Auf diese Weise werden aus den Abtastwerten für jede

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zeile innerhalb der vertikalen Abtastzeilengruppe 53 kontinuierliche Analogsignale f'(t) erzeugt. Dieser Vorgang wird dann für die Abtastzeilengruppe 52 und für die Abtastzeilengruppe 54- wiederholt.

BLne Anordnung zur Durchführung der Schritte dieses Verfahrens ist in Fig.4b in Form eines Blockschaltbildes dargestellt. Wie aus dieser Darstellung erkennbar ist, werden die übertragenen Analogsignale fj,(t) über Leitungen 71 einem Eingang eines Abtastorgans 72 zugeführt. Das Abtastorgan 72 tastet das Signal f^(t) an den entsprechenden Zeitpunkten ab, damit die in ihm enthaltenen Abtastwerte s(kT_), s(kT_ + NT_e), .... wieder-

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gewonnen werden. Der Ausgang des Abtastorgans ist mit einem 2-auf-1-Schalter 73 und mit einem Zwischenspeicher 74 verbunden. Der Ausgang des Zwischenspeichers 74 ist mit dem zweiten Eingang des Schalters 73 verbunden. Am Ausgang des Schalters 73 ist ein Interpolationsfilter 75 angeschlossen. Im Betriebszustand liefert das Abtastorgan 72 an den Eingang des Schalters 73 und an den Eingang des Zwischenspeichers 74 Abtastwerte. Der Zwischenspeicher 74 verzögert die Abtastwerte um eine halbe Rasterzeitperiode. Der Schalter läßt abwechselnd die vom Abtastorgan 72 und vom Zwischenspeicher 74 empfangenen Abtastwerte durch. Daher gibt der Schalter 73 nacheinander Abtastwerte s(T_),

s(2T ), s(3T_), für jede Zeile ab. Das Inter-

polationsfilter 75 verarbeitet diese Abtastwerte so, daß für jede Zeile Analogsignale f'(t) erzeugt werden, die dem ursprünglichen Signal f(t) proportional sind, aus dem die Abtastwerte erzeugt wurden.

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Zum Synchronisieren der in Fig.3 oder 4 dargestellten Empfangsschritte müssen auch Abtastfolge-Kennungen ausgesendet werden. Diese Signale identifizieren die horizontale Verschachtelungsgruppe und die vertikale Abtastzeilengruppe der Abtastwerte, aus denen das analoge Videosignal erzeugt wurde. Diese Kennungen können natürlich in das Vertikalaustastintervall der Übertragung eingefügt werden. Das Verfahren zum Empfangen von Bildern mit hohem Auflösungsvermögen ist natürlich nicht auf die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Beispiele beschränkt. Die an Hand dieser Figuren erläuterten Verfahren gelten ebenso für den Empfang von Bildern mit einer verschiedenen Anzahl von horizontalen Verschachtelungsgruppen und vertikalen Abtastzeilengruppen, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 12 beschrieben werden. Ein wichtiges Merkmal des hier beschriebenen Verfahrens zum Senden/Empfangen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen besteht darin, daß die Analogsignale f^Ct) für die Verwendung mit herkömmlichen Fernsehempfängern mit niedrigemAuflösungsvermögen geeignet sind. In einem herkömmlichen Fernsehempfänger werden die Analogsignale f_k(t) in der üblichen Weise bearbeitet. Das bedeutet, daß die Analogsignale Ar(^) direkt zur Erzeugung der Lichtintensität der Abtastzeilen proportional zur Amplitude dieser Signale angewendet werden. Dies ergibt die Wirkung, daß eine Anzahl von benachbarten Abtastwerten, die inna?halb entsprechender Abschnitte angrenzender Abtastzeilen liegen, nach Art einer Überlappung zur Bildung herkömmlicher Bilder mit niedrigem Auflösungsvermögen kombiniert werden. Dies ist beispielsweise in Fig.2f dargestellt. In dieser Figur werden die Abtastwerte 1,3,5 und 7 in einem herkömmlichen Fernsehempfänger so kombiniert, daß nacheinander die

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Lichtintensität der Bereiche gesteuert wird, die durch die Überschneidung der Abtastzeilengruppe 31 mit den horizontalen Verschachtelungsgruppen 41 und 42 entstehen. In der gleichen Weise werden die Abtastwerte 2, 4 γ 6 und 8 zur Steuerung der Lichtintensität der Bereiche benutzt, die durch die Abtastzeilengruppe 32 und horizontalen Verschachtelungsgruppen 41. und 42 gebildet werden. Es ist daher keine spezielle Anpassungsschaltung in herkömmlichen Fernsehempfängern erforderlich, um ihren Betrieb mit den hier beschriebenen analogen Videosignalen f_k(t) zu ermöglichen.

Weitere Verfahren zum Übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung werden nun im Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 12 beschrieben. Wie bei Fig.2 geben die Bezugszeichen 1 bis 12 die zeitliche Folge an, in der entsprechendeAbtastwertgruppen mittels Analogsignalen f_fc(t) übertragen werden. Die Analogsignale f^C^) werden in einem Fernsehempfänger mit hohem Auflösungsvermögen zur Wiedergewinnung der Abtastwerte s(T_), s(2T_), s(3T_e), .... benutzt, damit

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ein Fernsehbild mit hohem Auflösungsvermögen erhalten wird; in einem herkömmlichen Fernsehempfänger mit niedrigem Auflösungsvermögen werden sie dazu benutzt, ein herkömmliches Bild zu erzeugen, wie oben angegeben wurde.

In Fig.5 ist ein Verfahren zur Übertragung von Fernsehbildern nach der Erfindung dargestellt, bei dem Raster dadurch gesendet werden, daß zunächst Analogsignale fv-Ct) übertragen werden, die aus Abtastwerten einer der horizontalen Verschachtelungsgruppen für alle

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Zeilen innerhalb einer der Abtastzeilengruppen 1 bis M/2 gebildet wurden. Anschließend werden Analogsignale f^(t) aus Abtastwerten einer anderen horizontalen Verschachtelungsgruppe für eine der Abtastzeilengruppen von M/2+1 bis M übertragen. Fig.5 zeigt die Schritte dieses bevorzugten Verfahrens an Hand eines Beispiels mit zwei horizontalen Verschachtelungsgruppen und vier Abtastzeilengruppen wie im zuvor beschriebenen Beispiel von Fig.2. Auch hier geben die Bezugszeichen 1 bis 8 die zeitliche Folge an, in der verschiedene Felder der Abtastwerte 40 mittels Analogsignalen f^(t) übertragen werden.

Im dargestellten Beispiel werden zunächst alle Abtastpunkte innerhalb der horizontalen Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 51 übertragen. Dann werden die Abtastpunkte innerhalb der horizontalen Verschachtelungsgruppe 42 und der Abtas+ zeilengruppe 53 übertragen. Diese zwei Felder sind in Fig.5 mit 1 bzw. 2 bezeichnet. Dann werden die Abtastpunkte innerhalb der horizontalen Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 42 übertragen. Schließlich erfolgt die übertragung der Abtastpunkte innerhalb der horizontalen Verschachtelungsgruppe 42 und der Abtastzeilengruppe 54. Diese Felder sind in Fig.5 mit 3 bzw. 4 bezeichnet. Der Vorgang wird mit der Übertragung der Abtastpunkte innerhalb der Felder 5, 6, 7 und 8 in der in Fig.5 angegebenen zeitliche Folge fortgesetzt. Zusätzliche Raster werden durch Wiederholen des gesamten Vorgangs übertragen.

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In einem weiteren Verfahren zum Übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung wird der Wert des Index "k" der Analogsignale fjj(t) verändert, wenn die verschiedenen Abtastzeilen innerhalb einer Abtastzeilengruppe ausgesendet werden. Dieses Verfahren ist in Flg.6 an Hand eines Beispiels angegeben, bei dem wieder zwei horizontale Verschachtelungsgruppen und vier Abtastzeilengruppen vorhanden sind. Die Bezugszeichen 1 bis 8 geben wieder die zeitliche Folge an, in der die Felder der Abtastwerte 40 mittels Analogsignalen fjj-Ct) übertragen werden. Die Abtastzeilen werden auch hier wieder sequentiell von links nach rechts und von oben nach unten Übertragen.

Nach Fig.6 besteht das Analogsignal f_k(t), das für die erste Abtastzeile übertragen wird, aus Abtastwerten aus der horizontalen Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 51. Als nächstes wird ein Analogsignal für die dritte Abtastzeile übertragen, das aus Abtastpunkten aus der horizontalen Verschachtelungsgruppe 42 und der Abtastzeilengruppe 51 besteht. Dann wird ein Analogsignal für die fünfte Abtastzeile übertragen, das aus Abtastpunkten aus der horizontalen Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 51 besteht. Diese Folge wird fortgesetzt, bis ein Analogsignal für die letzte Abtastzeile der Abtastzeilengruppe übertragen wird. Anschließend werden die Verfahrensschritte unter Verwendung von Abtastpunkten der Abtastzeilengruppe 53 und der Horizontalverschachtelungsgruppen 41 und 42 wiederholt. Nach der übertragung eines Analogsignals für die letzte Abtastzeile der Gruppe 53 wird der Vorgang unter Verwendung von Abtastpunkten zuerst innerhalb der Gruppe 52 und dann innerhalb der Gruppe 54 wiederholt.

Die Bezugszeichen 1 und 2 von Fig.6 geben diesen Abschnitt des Verfahrens an. Die beschriebene Folge wird dann fortgesetzt,

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bis jeder Abtastpunkt in einem Raster übertragen worden ist. Diese Schritte sind in Fig.6 durch die Bezugszeichen 3 bis angegeben. Der gesamte Vorgang wird dann zur Aussendung weiterer Raster wiederholt.

Bei allen bisher beschriebenen Beispielen werden Raster aus vier Abtastzeilengruppen und zwei horizontalen Verschachtelungsgruppen übertragen. Im Vergleich dazu zeigt Fig.7 ein Verfahren zum Aussenden von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung an Hand eines Beispiels, bei dem jedes Raster aus zwei horizontalen Verschachtelungsgruppen und zwei Abtast ze ilengmppen besteht. Die zwei horizontalen Verschachtelungsgruppen der Abtastwerte sind dabei mit 41 und 42 bezeichnet; die zwei Abtastzeilengruppen sind mit 31 und 32 bezeichnet. Die Bezugszeichen 1 bis geben die Felder an, in die die Abtastpunkte von Fig.7 unterteilt sind. Wie zuvor geben diese Bezugszeichen 1 bis auch die zeitliche Folge der Übertragung dieser Felder an.

Fig.8 zeigt ein weiteres Verfahren zum Übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung, bei dem die Raster aus drei horizontalen Verschachtelungsgruppen bestehen. Diese Horizontalverschächtelungsgruppen sind in Fig.8 mit den Bezuszeichen 45, 46 und 47 bezeichnet. Durch Übertragen der in Fig.8 angegebenen Abtastwerte 40 erhält das resultierende Bild ein höheres Auflösungsvermögen als das mittels eines der zuvor beschriebenen Beispiele erhaltenen Bildes. Dies ist deshalb der Fall, weil das in Fig.8 angegebene Bild mehr Abtastpunkte pro Flächeneinheit enthält. Fig.8 zeigt aucheine Folge, mit der die Abtastwerte mittels Analogsignalen f_k(t) übertragen werden können. Die Bezugszeichen 1 bis 12 geben

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die zeitliche Folge der Übertragung mittels der Analogsignale ffcCt) an. Wie aus Fig.8 hervorgeht, werden die Abtastpunkte des Feldes 1, die zuerst übertragen werden, durch die Verschachtelungsgruppe 45 und die Abtastzeilengruppe 51 definiert. Anschließend werden die in der Verschachtelungsgruppe 45 und der Abtastzeilengruppe 53 enthaltenen Abtastwerte übertragen. Das Verfahren wird fortgesetzt, bis jeder in einem Raster enthaltene Abtastpunkt übertragen worden ist; weitere Raster werden durch Wiederholungen des gesamten Vorgangs augesendet.

Fig.9 zeigt als Beispiel ein weiteres Verfahren zum Übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung, bei dem Jedes der Analogsignale f^Ct) durch Abtasten mehrerer vorbestimmter Abtastzeilen der M neuen Abtastzeilen zur Erzielung von Abtastwerten s(kT ), s(kT + NT), s(kT_a + 2NTj.... gebildet wird. Im Vergleich dazu wurden bei dem zuvor beschriebenen Verfahren die Analogsignale f^Ct) aus Abtastwerten erzeugt, die nur in einer der M neuen Abtastzeilen enthalten waren. Im Beispiel von Fig.9 besteht jedes Raster aus drei horizontalen Verschachtelungsgruppen 45, 46 und 47 sowie aus vier vertikalen Abtastzeilengruppen 51, bis 54. Auch hier geben die Bezugszeichen 1 bis 12 wieder verschiedene Felder der Abtastpunkte und die zeitliche Folge ihrer Übertragung mittels der Analogsignale ffcCt) an. Die zuerst als das Videosignal der Abtastzeilengruppe 31 übertragenen Analogsignale f^C*) bestehen daher nach Fig.9 aus Abtastpunkten, die innerhalb der Verschachtelungsgruppe 45 und abwechselnd innerhalb der Abtastzeilengruppen 51 und 52 liegen. In der gleichen

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Weise bestehen die im Anschluß daran als Videosignal der Abtastzeilengruppe 32 übertragenen Analogsignale f_k(t) aus Abtastpunkten, die innerhalb der Verschatelungsgruppe 45 und abwech elnd innerhalb der Abtastzeilengruppe 53 und 54 liegen. Das in Fig.9 dargestellte Verfahren kann allgemein so erweitert werden, daß jedes benachbarte Paar der ursprünglichen Abtastzeilen 31 und 32 durch M neue Abtastzeilen ersetzt wird, wobei M eine ganze Zahl ist, deren Wert größer oder gleich 2 ist.

Die Analogsignale f^(t) werden dann als Videosignal für die Abtastzeilengruppe 31 dadurch erzeugt, daß vorbestimmte Abtastzeilen der neuen Abtastzeilen 1 bis M/2 abgetastet werden. In der gleichen Weise werden die Analogsignale ■ ffcCΌ für die Abtastzeilengruppe 32 dadurch erzeugt, daß vorbestimmte Abtastzeilen der neuen Abtastzeilen M/2 + 1 bis M abgetastet werden. Im Beispiel von Fig.9 hat M den Wert 4.

In Fig.10 ist ein weiteres Verfahren zum übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung dargestellt. Dabei ist jedes Raster in eine Anzahl von Horizontalverschachtelungsgruppen und in eine Anzahl von vertikalen Abtastzeilengruppen unterteilt; pro Raster wird jedoch nur eine Hälfte der resultierenden Abtastpunkte übertragen. Die übertragenen Abtastwerte werden so ausgewählt, daß eine Art von Schachbrettmuster entsteht, wie Fig.10 zeigt.

Als Ergebnis dieses Verfahrens hat das Bild sowohl ein verbessertes Auflösungsvermögen als auch eine hohe Rasterübertragungsgeschwindigkeit. Die Rasterüber-

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geschwindigkeit ist bei dem Verfahren nach Anspruch beispielsweise zweimal so groß wie bei dem Verfahren von Fig.9. Die Lichtintensität der Abtastpunkte, die bei dem Verfahren von Fig.10 nicht übertragen werden, wird teilweise vom menschlichen Auge und teilweise von der zur Wiedergabe der Raster benutzten Technik interpolliert. Beispielsweise können die empfangenen Abtastwerte in einem mit hohem Auflösungsvermögen arbeitenden Fernsehempfänger durch ein Interpolationsfilter geschickt werden, damit ein kontinuierliches Analogsignal erzeugt wird, dessen Amplitude an den Abtastpunkten der Größe der wiedergewonnenen Abtastwerte proportional ist und dessen Größe zwischen den Abtastpunkten einer linearen oder .nichtlinearen Interpolation benachbarter Ab^astwerte proportional ist.

In Fig.11 ist ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung dargestellt, bei dem benachbarte Paare der ursprünglichen Abtastzeilen 31 und 32 durch M neue Abtastzeilen ersetzt werden, wobei M eine ungerade Zahl ist. Im dargestellten Beispiel hat M den Wert 3. Im Vergleich dazu wurden in den zuvor beschriebenen Beispielen benachbarte Paare der ursprünglichen Abtastzeilen durch eine gerade- Anzahl M neuer Abtastzeilen ersetzt.

Im Beispiel von Figo 11 bestehen die als Videosignal der Abtastzeilengruppe 31 übertragenen Analogsignale f^ zunächst aus Abtastwerten ₉ die innerhalb der Verschachtelungsgruppe hi und der Abtastzeilengruppe 55 liegen.

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Anschließend werden Videosignale der Abtastzeilengruppe 32 mittels Analogsignalen i"^(t) übertragen, die aus Abtastwerten aus der Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 57 bestehen. Dann werden' Videosignale der Abtastzeilsngruppe 31 mittels Analogsignalen £ΐζ(ΐ) übertragen, die aus Abtastwerten aus der Verschachtelungsgruppe 41 und der Abtastzeilengruppe 56 bestehen. Das Verfahren wird nach Fig.11 fortgesetzt, bis alle Abtastpunkte im Raster übertragen worden sind. Es sei bemerkt, daß der Fernsehempfänger mit hohem Auflösungsvermögen immer dann, wenn ein Abtastwert an der Abtastzeilengruppe 56 im Analogsignal f^ enthalten ist, die Abtastwerte wiedergewinnt und sie zur Bildung von Bildern nach Fig.11 benutzt, während herkömmliche Fernsehempfänger den Abtastpunkt entweder in die Abtastzeile 31 oder in die Abtastzeile 32 umsetzen.

Aus dem Beispiel von Fig.11 wird deutlich, daß die Abtastpunkte im Feld 1 aus der Verschachtelungsgruppe oder 42 und der Äbtast.zeilengruppe 55 oder 56 ausgewählt werden kann, während die Abtastpunkte im Feld 2 aus der Verschachtelungsgruppe 41 oder 42 und der Abtastzeilengruppe 56 oder 57 ausgewählt werden können. In der gleichen Weise können Abtastpunkte im Feld 3 aus der horizontalen Verschachtelungsgruppe 41 oder 42 und der Abtastzeilengruppe 55 oder 56 ausgewählt werden, während Abtastpunkte im Feld 4 aus der Horizontalverschachtelungsgruppe 41 oder 42 und der Abtastzeilengruppe 56 oder 57 ausgewählt werden können. Das Verfahren von Fig.11 kann daher allgemein so erweitert werden, daß für jedes Paar der ursprünglichen benachbarten Abtastzeilen ein Analogsignal f_k(t) übertragen

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wird, wobei die zur Bildung der Analogsignale f^(t) benutzten Abtastwerte aus jeweils vorbestimmten Abtastzeilen 1 bis (M+1)/2 stammen. Diese Schritte werden dann wiederholt, so daß die Abtastwerte,aus denen die Analogsignale fvCt) bestehen, von vorbestimmten neuen Abtastzeilen (M+1)/2 bis M stammen. Diese Schritte werden für Jedes übertragene Raster der Bilder insgesamt MxN/2 mal wiederholt, so daß

Abtastwerte s(T_o), s(2T ), s(3T_e), für alle

neuen Abtastzeilen für jedes Raster übertragen werden.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zum Übertragen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen nach der Erfindung ist in Fig.12 dargestellt; bei diesem Verfahren ist die Anzahl der vertikalen Abtastzeilengruppen ungerade und pro Raster wird nur eine Hälfte der von den Abtastzeilengruppen und den Horizontalverschachtelungsgruppen gebildeten Abtastwerte übertragen. Auch hier bilden die übertragenen Abtastwerte wieder ein Schachbrettmuster. Dieses Muster ist in Fig.12 beispielsweise durch die Felder 1 bis 6 angegeben. Aus der bisherigen Beschreibung ist auch erkennbar, daß jedes der Felder 1 bis 6 auch aus anderen Abtastpunkten als den in diesem Beispiel gewählten Afctastpunkten bestehen kann. Es sei auch darauf hingewiesen, daß zur Angabe einer vollständigen Folge zur Übertragung vonAbtastpunkten im Gegensatz zu drei Feldern sechs Felder bezeichnet werden müssen. Dies ist deshalb der FaIl₉ weil herkömmliche Fernsehempfänger die Möglichkeit haben müssen, die aus diesen Feldern gebildeten Analogsignale f^(t) als Videosignale für Abtastzeilengruppen 31 und 32 zu interpretieren.

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Die Erfindung ist nun an Hand zahlreicher Ausführungsbeispiels beschrieben worden^ doch ist für den Fachmann erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung auch weitere Abwandlungen möglich sind.

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Claims

Dipl.-lng
E. Prinz
Patentanwälte
Dipl.-Chem.
Dr. G. Hauser
Errisbergerstrasse 19
8 München 60
Dipl.-lng.2 839548
G. Leiser
Unser Zeichen: T 3155
11.September 1978

TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED 13500 North Central Expressway-Dallas, Texas 75222, V.St.A.

Patentansprüche

11.) Verfahren zum Senden von Fernsehbildern mit hohem Auf-" lösungsvermögen, die Frequenzkomponenten von O bis

^LMAX

größer BW enthalten, in einem Fernsehübertragungs-

system mit einer Kanalbandbreite BW und einer vorbestimmten Abtastzeilenzahl N pro Raster, dadurch gekennzeichnet,

(a) daß aus den N_Q Abtastzeilen des Rastas ein benachbartes Zeilenpaar durch M neue Abtastzeilen ersetzt wird, wobei M eine ganze Zahl ^2 ist,

(b) daß aus den M neuen Abtastzeilen vorbestimmte Zeilen

zur Erzielung von Abtastwerten s(kT„), s(kT +

s s

2NT₈), ..

s(kT

"s ' s" ··" abgrastet werden, wobei N irgendeine

ganze Zahl ist, für die gilt: BW^f_MAX : N, k eine ganze Zahl zwischen 1 und N ist und wobei gilt:

(c) daß ein Analogsignal f_k(t) erzeugt wird, deseen Amplitude

an den Abtastpunkten kT_g,

2NT

jeweils gleich der Amplitude der Abtastwerte s(kT_),

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s(kT + NT ), s(kT + 2NT),.. ist und dessen

SS SS

Bandbreite ^ BW ist, und

(d) daß dieses Analogsignal f^Ct) als das Videosignal einer der N Abtastzeilen, die in dem benachbarten Paar enthalten ist, und gleichzeitig ein Videosignal mit hohem Auflösungsvermögen, das die Abtastwerte s(kT ), s(kT +NT ),

S SS

s(kT +2NT ) , anzeigt, innerhalb der vorbestimmten

S S

Abtastzeilen der M neuen Abtastzeilen ausgesendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Verfahrensschritt (bj erzeugten Abtastwerte dadurch erhalten werden, daß auf elektronische Weise alle Abtastwerte S^T ), s(2T ), s(3T_o), für jede der M neuen

Albtastzeilen erzeugt werden und daß elektronisch die k-ten (k+N)-ten, (k+2N)-ten .... Abtastwerte der vorbestimmten Abtastzeilen aus den M neuen Abtastzeilen ausgewählt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwerte durch elektronische Abtastung der vorbestimmten Abtastzeilen aus den M neuen Abtastzeilen mit der Frequenz i/NT_und durch ausgewähltes Beginnen der Abtastung beim Abtastpunkt kT erhalten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß die Verfahrens schritte (a) bis (d·) einmal an jedem Paar der N_Q Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

(f) daß der Verfahrensschritt (e) insgesamt MxN mal für jeden Raster der Bilder wiederholt wird, so daß die Abtastwerte s(T ), s(2T_o), s(3T_e), .... für alle

S S S

neuen Abtastzeilen des Rasters ausgesendet werden. 909812/0966

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei M eine gerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß die Verfahrensschritte (a) bis (d) einmal

für jedes Paar der N_& Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Zeilen der R neuen Abtastzeilen des Verfahrensschritts (Td) auf die neuen Abtastzeilen 1 bis M/2 beschränkt sind, und daß dann die Verfahrensserhritte (a) bis (d) einmal für jedes Paar der N Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M neuen Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf die neuen Abtastzeilen (M/2+1) bis M beschränkt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

(f) daß der Verfahrensschritt (e) insgesamt MxN/2 mal für jedes Raster der Bil-äfer durchgeführt wird, so daß

die Abtastwerte s(T), s(2Tj, s(3T_e), für alle

neuen Abtastzeilen des Rasters ausgesendet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

(f) daß der Verfahrensschritt (e) insgesamte MxN/4 mal für jedes Raster/der Bilder durchgeführt wird, so daß die Abtastwerte s(T_e), s(3T_), s(5T_), .... für jeweils abwechselnde neue Abtastzeilen ausgesendet werden und daß die Abtastwerte s(2T_), s(4T„), s(6T_e),

5 5 5

für die restlichen neuen Abtastzeilen ausgesendet werden.

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9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei M eine ungerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß die Verfahrensschritte (a) bis (d) einmal für ,jedes benachbarte Paar der N Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M neuen Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf neue Abtastzeilen 1- (M+1)/2 begrenzt sind, worauf dann die Verfahrensschritte (a) bis (d) einmal für jedes benachbarte Paar der N Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M neuen Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf neue Abtastzeilen (M+i)/2 bis M begrenzt sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

(f) daß der Verfahrensschritt (e) insgesamt MxN/2 mal für jedes Raster der Bilder durchgeführt wird, so daß die Abtastwerte s(T_e), s(2T), s(3T„), .... für alle neuen Abtastzeilen des Rasters ausgesendet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

(f) daß der Verfahrensschritt (e) insgesamt MxN/^ mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß die Abtastwerte s(T_e), s(3T_e), β(5Τ_σ), .... für je-

δ S S

weils abwechselnde neue Abtastzeilen ausgesendet werden, und daß die Abtastwerte s(2T_), s(4T ),

5 S

s(6T„), ... für die restlichen neuen Abtastzeilen

ausgesendet werden.
12. Verfahren zum Empfangen von Fernsehbildern mit hohem Auflösungsvermögen in einem FernsehUbertragungssystem mit der Kanalbandbreite BW, wobei die Bilder jeweils aus mehreren Rastern zusammengesetzt sind, die aus M vertikalen Abtastzeilengruppen bestehen, die aus Abtastzeilen zusammengesetzt

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sind, die Frequenzkoraponenten von 0 bis f_MÄ5C mit f ^ BW enthalten, dadurch gekennzeichnet, iiT-Λ.

(a) daß ein analoges Videosignal fj,("t) empfangen wird, das

an den Abtastpunkten kT_s, kT_g+NT_s, kT_s+2NT_s

eine die Lichtstärke der Abtastpunkte vorbestimmter Abtastzeilen von M benachbarten Abtastzeilen innerhalb des Rasters anzeigen, wobei M eine ganze Zahl > 2 1st, k eine ganze Zahl zwischen 1 und N ist, und wobei gilt BWund i/T_s^2

(b) Daß das analoge Videosignal f^Ct") an den Abtastpunkten abgetastet wird, damit Abtastwerte s(kT ), s(kT_e + NT_),

S So

s(KT + 2NT Y, ... erhalten werden, und

(c) daß an den Abtastpunkten längs vorbestimmter Abtastzeilen die Lichtstärke proportional zur Amplitude der jeweiligen ^btastwerte erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

(d) daß die Verfahrensschritte (a) bis (c) einmal für Jede Gruppe aus M benachbarten Abtastzeilen des Rasters wiederholt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß der Verfahrensschritt (d) insgesamt MxN mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß Abtastwerte s(T_o)_t 8(2T₁₅), .... für alle Abtast-

S S

zeilen des Rasters empfangen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwerte nach ihrem Empfang zwischengespeichert werden und daß ausgewählte zwischengespeicherte Abtastwerte mit ausgewählten empfangenen Abtastwerten kombiniert werden, damit ein die Lichtstärke an allen Abtastpunkten

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längs einer der Abtastzeilen anzeigendes Analogsignal gebildet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei M eine gerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet,

(d) da/3 die Verfahrens schritte (a) bis (c) einmal für jede Gruppe aus M benachbarten Abtastzeilen des Rasters durchgeführt wird, wobei die vorbestimmten Abtasrtzeilen der M benachbarten Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf die Abtastzeilen 1 bis M/2 begrenzt sind, und daß dann die Verfahrensschritte (a) bis (c) einmal für jede Gruppe aus M benachbarten Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M benachbarten Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf Abtastzeilen (M/2+1) bis M begrenzt sind.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß der Verfahrensschritt (d) insgesamt MxN/2 mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß Abtastwerte s(T ), s(2T ), s(3T_o), ... für alle Abtastzeilen des Rasters empfangen werden.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß der Verfahrensschritt (d) insgesamt MxN/4 mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß Abtastwerte s(T_), s(3T_e), s(5T ), .... für alle abwechselnden Abtastzeilen empfangen werden, und daß Abtastwerte s(2T_e), s(4T ), s(60?),

S S S

... für die restlichen Abtastzeilen empfangen werden.

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19. Verfahren nach Anspruch 12, wobei M eine ungerade Zahl ist, dadurch gekennzeichnet,

(d) daß die Verfahrensschritte (a) bis (c) einmal für jede Gruppe aus M benachbarten Abtastzeilen des Rasters durchgeführt wird, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M benachbarten Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf die Abtastzeilen 1 bis (M+1)/2 begrenzt sind, und daß dann die Verfahrensschritte (a) bis (c) einmal für jede Gruppe aus M benachbarten Abtastzeilen des Rasters durchgeführt werden, wobei die vorbestimmten Abtastzeilen der M benachbarten Abtastzeilen des Verfahrensschritts (b) auf die Abtastzeilen (M+i)/2 bis M begrenzt sind.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

(e) daß der Verfahrensschritt (d) insgesamt MxN/2 mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß Abtastwerte s(T), s(2T ), s(3T,J, .... für alle

SSS

Abtastzeilen des Rasters empfangen werden.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

,(e) daß der Verfahrensschritt (d) insgesamt MxN/4 mal für jedes Raster der Bilder wiederholt wird, so daß Abtastwerte s(T_e), S(JiT₀), s(5T_o), ... für jeweils

SSS

abwechselnde Abtastzeilen empfangen werden, und daß Abtastwerte s(2T_), s(4T ), s(6T_), .... für die

S S ö

übrigen Abtastzeilen empfangen werden.

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