DE3140825A1

DE3140825A1 - Verfahren und einrichtung zur signaluebertragung

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Publication number: DE3140825A1
Application number: DE19813140825
Authority: DE
Inventors: Robert Adams Burlington N.J. Dischert; Eugene Michael Middletown N.J. Nagle; James Jehu Plainsboro N.J. Williams jun.
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1982-06-24
Also published as: GB2085697B; GB2085697A; FR2492204A1; JPH0350477B2; US4320416A; DE3140825C2; FR2492204B1; CA1168356A; JPS5797283A

Description

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US-Ser.No. 197 920 RCA 75869

AT: 15. Oktober 1980 Dr.ν.Β/Ε

RCA Corporation

New York N.Y. (V.St.A.)

Verfahren und Einrichtung zur Signalübertragung 10

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren und Einrichtungen zur Verringerung der pro Zeiteinheit "übertragenen Daten ohne Informationsverlust, z.B. ohne bei einem digitalen Videosystem die BiIdqualität zu beeinträchtigen.

In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen soll der Begriff "Datenübertragung" im weitesten Sinne verstanden werden, es soll z. B. außer einer Datenübertragung im üblichen Sinne auch die Übertragung von Daten und Information darstellenden Signalen auf ein und

von einem Speicher umfassen.

Bei digitalen Rundfunksystemen ist eine effektive Ausnutzung der Datenübertragungsgeschwindigkeit (Datenrate) von ausschlaggebender Bedeutung. Durch eine Verringerung der Datenrate läßt sich z.B.

sowohl der Verbrauch von Videoband als auch die erforderliche Übertragungsbandbreite verringern, dabei muß jedoch die für eine Fernsehübertragung geforderte Bildqualita't erhalten bleiben.

Ein Verfahren zum Verringern der Datenrate_s das derzeit untersucht

wird, ist das Sub-Nyquist-Sampling-Verfahren, wie es z.B. in der Veröffentlichung "Sub-Nyquist Encoded PCM NTSC Color Television"

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νοη John P. Rossi im Buch "Digital Video", einer Zusammenfassung von SMPTE-Veröffentlichungen und in der Veröffentlichung von Leonard S. GoIding "Frequency Interleaved Sampling of a Color Television Signal" IEEE Transactions on Communication Technology., Band COM-19, S. 972, Dezember 1971 beschrieben ist. Diese Suh-Nyquist-Systeme arbeiten mit Proben, bei denen der diagonale Abstand zwischen den Proben größer ist als der horizontale Abstand zwischen den Proben. Da die Auflösung mit kleiner werdendem Abstand zwischen den Proben zunimmt, läßt sich bei diesen Systemen die mit einer vorgegebenen Datenrate erreichbare horizontale Auflösung verbessern, jedoch auf Kosten der diagonalen Auflösung.

Ein System, das diesen Nachteil vermeidet, ist in der DE-OS 31 04 439 beschrieben. Bei diesem System wird das zu "übertragende" Signal in einen ersten und einen zweiten Zeitteil unterteilt_s von denen nur der erste zusammen mit einem Steuersignal übertragen wird, welches die Steuerung der Rekonstruktion des zweiten Teils vom über-

tragenen ersten Teil gestattet. Das Steuersignal wird dadurch erzeugt, daß Kombinationen von Proben des übertragenen ersten Teiles mit einer Probe des nichtübertragenen zweiten Teiles verglichen werden und bestimmt wird, welche Kombination mit der Probe des zweiten Teiles am besten übereinstimmt. Das Steuersignal gibt an₅

welche Kombination am besten übereinstimmt, um die Proben des nicht übertragenen zweiten Teils im Empfänger am besten rekonstruieren zu können. Dabei gibt es jedoch Schwierigkeiten, wenn zwei oder mehr Kombinationen hinsichtlich der besten Übereinstimmung gleichwertig sind (Patt-Situtation). Die Schaltungsanordnung erzeugt dann ein Steuersignal, das irgendeine der gleichwertigen Kombinationen als beste Übereinstimmung angibt. Dies führt manchmal zu Artefakten in Form von schwarzen oder weißen Flecken an der Kreuzung von horizontalen und vertikalen Linien oder am Schnitt diagonaler Linien.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde_s das Auftreten solcher Artefakte zu verhindern.

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Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung gibt das Rekonstriafctionssteuersignal, das zusammen mit dem ersten Ziitteil übertragen wird, um die Rekonstruktion des nichtübertragenen zweiten Teiles aus dem übertragenen ersten Teil zu steuern, nicht nur an, welche der Proben des ersten Zeitteiles am besten mit dem zweiten Teil übereinstimmt, wenn eine solche beste Übereinstimmung existiert, ^₅ sondern auch bestimmte, ausgewählte Proben in einer vorbestimmten Prioritätsreihenfolge, wenn hinsichtlich der besten Übereinstimmung Mehrdeutigkeit besteht.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezug-2Q nähme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Raster, das durch gleichzeitiges vertikales und horizontales Ablenken eines Elektronenstrahls erzeugt wird, sowie Abtastoder Probenpunkte in diesem Raster;

Fig. 2 eine nur einen Teil der Proben enthaltende Version (Sub-Sample-Version) desselben Rasters;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Codierers zum Codieren von Proben eines Videosignals und von Steuersignalen;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, die bei dem Codierer gemäß Fig. 3 zur Verringerung des Schaltungsaufwandes verwendet werden kann;

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Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Einrichtung gemäß der Erfindung, welche einen Größenordnungs-Reihenfolge-Logikschaltkreis für den Codierer gemäß Fig. 3 bildet und

Fig. 6 eine Tabelle der Logikzustände, die an bestimmten Verbindungsleitungen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 als Funktion der Richtung der besten Übereinstimmung auftreten.

Fig. 1 zeigt ein Fernseh- oder Videoraster 10 mit einer Mehrzahl von horizontalen Abtastlinien oder Zeilen 12. Die Buchstaben "X" bezeichnen jeweils einen Abtast- oder Probenpunkt, der typischerweise in Form einer Bitgruppe (Byte) aus 8 Bits für insgesamt 256 Grauwerte abgetastet wird. Für Videosignale entsprechend der NTSC-Farbfernsehnorm, treten diese Probenpunkte bei einer bevorzugten Ausführungsfortn mit einer Frequenz von 14,32 MHz auf, was das Vierfache der NTSC-Farbträgerfrequenz darstellt. Bei dieser Abtastrate treten die in Horizontal richtung benachbarten Proben in Inter-

vallen von etwa 70 Nanosekunden auf.

Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung, bei der entsprechende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet worden sind. Hier bezeichnet jedes mit einem "0" umgebene "X" eine Probe, die nicht

übertragen oder aufgezeichnet wird. Für jede Probe, die nicht übertragen oder aufgezeichnet wird, werden veschiedene Kombinationen von sie räumlich umgebenden Proben errechnet und mit der nicht übertragenen Probe verglichen. Beispielsweise wird die den Punkt 14 darstellende Probe mit dem Mittel der Abtastpunkte oberhalb und unterhalb von ihr, d.h. der Punkte 16 und 18yverglichen. Ferner wird sie mit dem Mittel der Punkte verglichen, die links und rechts von ihr liegen, also dem Mittel der Punkte 20 und 22. Die den Punkt darstellende Probe wird außerdem noch mit dem Mittel der übertragenen Punkte 24 und 26 verglichen, die auf einer Diagonale durch

sie liegen sowie mit dem Mittel der übertragenen Punkte 18 und 3O₉ die auf der anderen Diagonale durch sie liegen. Welcher Vergleich die beste oder genaueste Übereinstimmung ergibt, wird durch Leit-

oder Steuerbits angezeigt. Diese Steuerbits werden als zusätzliche Bits zusammen mit den Proben, die die nicht mit einem Kreis oder "0" umgebenen Punkte in Fig. 1 darstellen, übertragen und zusammen mit diesen Proben in einem Decodierer dazu verwendet, aus der mit verringerter Datenrate übertragenen Information ein Bild hoher Auflösung zu rekonstruieren.

Fig. 3 zeigt einen Codierer, der dieses leistet. Einem Eingang 32 wird ein digitales Videosignal mit Proben zugeführt, welche bei einer speziellen Ausführungsform mit einer Frequenz von 14,32 MHz (also alle 70 Nanosekunden) auftreten und 8 Bit pro Probe enthalten. Die 8 Bits jeder Probe werden einer Verzögerungsleitung 41 und FiI-

*T5 tern 34, 36, 38 und 40 zugeführt. Diese Filter"dienen dazu, die Mittel der umgebenden Proben zu erzeugen. Als "Mittel" ist derjenige Wert zu verstehen, den man erhält, wenn man die durch die zwei zu mittelnden Signale dargestellten Werte addiert und die resultierende Summe durch 2 teilt. Beispielsweise liefert das Filter 34 das Mittel aus den Punkten 28 und 30 (ein "erstes diagonales" Mittel). Wie in der oben erwähnten Offen!egungsschrift erläutert ist, kann das Filter eine digitale Verzögerungsleitung für 8 Bits mit einer Verzögerungszeit entsprechend zwei Zeilen oder 127 Mikrosekunden zuzüglich 4 Abtastintervalle oder etwa 280 Nanosekunden enthalten. Das unverzögerte Eingangssignal und das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung werden im Filter 34 gemittelt und dann einem Vergleicher 42 zugeführt. Die Verzögerungsleitung 41 hat eine Verzögerungsdauer von etwa 63,5 Mikrosekunden zuzüglich 140 Nanosekunden, d.h. die Hälfte der Gesamtverzögerung der Verzögerungsleitung des Filters 34, um die Probe., die nicht übertragen wird, so zu verzögern, daß sie in zeitlicher Koinzidenz mit dem gemittelten Signal vom Filter 34 auftritt und die beiden Signale durch den Vergleicher 42 verglichen werden können. Wenn das Filter 36 das Mittel der Punkte 20 und 22 ( einen "horizontalen" Mittelwert) liefern soll, kann es eine digitale 8-Bit-Verzögerungsleitung mit einer Verzögerung von zwei Abtast- oder Probenintervallen, d.h. z.B. etwa 140 Nanosekunden enthalten. Das (unverzögerte) Eingangssignal und das (verzögerte) Ausgangssignal dieser Verzögerungs-

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leitung werden gewittelt. Eine zusätzliche Kompensationsverzögerung

- von einer Zeilendauer zuzüglich 70 Nanosekunden zur Kompensation für die Verzögerung der Verzögerungsleitung 41 ist zuerst im Filter 36 vorgesehen. Das Ausgangssignal des Filters 36 wird einem Ver-* : gleicher 44 zugeführt. Wenn das Filter 38 das Mittel der Diagonalpunkte 24 und 26 (einen "zweiten diagonalen" Mittelwert) liefern solls so kann es als erstes ein 280-Nanosekunden-Kompensationsverzögerungsglied und dann eine digitale 8-Bit-Verzögerungsleitung mit einer Verzögerung von zwei Zeilenda_Uer_n abzüglich 280 Nano-

*„ Sekunden enthalten. Das verzögerte und das unverzögerte Signal am Eingang bzw. Ausgang der Verzögerungsleitung werden gemittelt und das digitale Signals welches das Mittel der Signale an den Punkten j 24 und 26 darstellt» wird dann einem Vergleicher 46 zugeführt, Nimmt man schließlich an, daß das Filter 40 das Mittel der Punkte 16 und 18 (einen "vertikalen" Mittelwert) liefert, so kann es als erstes ein 140-Manosekunden-Kompensationsverzögerungsglied und dann eine digitale 8-Bit-Verzögerungsleitung mit einer Verzögerung von zwei Zeilen enthalten. Das verzögerte und das unverzögerte Signal am Eingang und Ausgang der Verzögerungsleitung werden gemittelt

2Q und das Ausgangssignal wird dann einem Vergleicher 48 zugeführt. Die Vergleicher 42, 44, 46 und 48 enthalten entsprechende Subtrahieren welche die ursprünglichen 8-Bit-Proben über die Verzögerungsleitung 41 und entsprechende Ausgangssignale der Filter 34_S 36, 38 bzw, 40 empfangen. In den Vergleichern werden die jeweils

2g zugeführten beiden Signale subtrahiert und der Absolutwert der resultierenden Differenz gebildet. Die Vergleicher 42, 44, 46 und liefern die aus 8 Bit bestehenden Absolutwertsignale an Verkür-2ungs- oder Rundungsschaltungen 11O₃ 112_S 114 und 116₅ die aus vier Bits bestehende Absolutwertsignale an eine Minimunifehler-Logik-

2Q schaltung 50 abgeben. Die Verwendung solcher Verkürzungs- oder Rundungsschaltungen ist in der Offenlegungsschrift 31 33 714 beschrieben. . ■' ■ ' l

Wenn eine der Differenzen zwischen den Mittelwerten der umgebenden 3g Punkte und dem in Frage stehenden Punkt 14 gleich oder größer als 16 Quantisierungsniveaus ist₅ wird dieses Mittel effektiv nicht als

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möglicher Ersatz für den nichtübertragenen Punkt 14 in Betracht gezogen, da wegen der hohen Redundanz der Videoinformation eine andere Differenz wahrscheinlich kleiner sein wird. Dies kann den für die Schaltung 50 erforderlichen Schaltungsaufwand erheblich verringern.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild für die jeweils identischen Rundungsschaltungen 110, 112, 114 und 116 zur Realisierung des obigen Krite-

hat
riums. Die Schaltung/einen 8-Bit-Eingang 118, der an den 8-Bit-Ausgang des zugehörigen Vergleichers 42, 44, 46 oder 48 angeschlossen ist. Mit dem Eingang 118 ist eine 8-Bit-Schiene oder Leitung 120 angeschlossen, die sich in zwei 4-Bit-Leitungen 112 und 124 aufteilt.

Die vier höherstellingen Bits (MSB) werden durch die Leitung 122 entsprechenden Eingängen eines vier Eingänge aufweisenden ODER-Gliedes 123 zugeführt, während die Bits (LSB) der vier niedrigeren

Stellen durch die 4- Bit-Leitung 124 entsprechenden ersten Eingängen von ODER-Gliedern 126, 128, 130 und 132 zugeführt werden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 123 ist mit den verbleibenden zweiten Eingängen der ODER-Glieder 126, 128, 130 und 132 gekoppelt. Die Ausgänge der ODER-Glieder 126 bis 132 sind mit einem 4-Bit-Ausgang 134

gekoppelt, der seinerseits .mit der Minimumfehler-Logikschaltung 50 gekoppelt ist.

Wenn im Betrieb mindestens eines der vier höherstellingen Bits des dem ODER-Glied 123 zugeführten Differenzsignal den Logikwert 1· hat, (was einer Differenz von mindestens 16 Quantisierungsniveaus entspricht), hat das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 123 den Logikwert 1, und dieser Logikwert wird dementsprechend allen ersten Ein-' gangen der ODER-Glieder 126, 128, 130 und 132 zugeführt. Das Ausgangssignal aller dieser ODER-Glieder hat daher den Logikwert 1, un-

abhängig davon, welchen Wert die Signale am zweiten Eingang dieser ODER-GLieder haben.Dom entsprechenden Eingang der Minimumfehler-Logikschaltung 50 wird dann die Binärzahl 1111 (entsprechend der De-

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zimal zahl 15) zugeführt. Die Binärzahl 1111 erfordert nur vier 4-Bit-Leitungen als Eingänge für die Schaltung 50 anstatt der vier _ 8-Bit-Leitungen, die bei der vorgeschlagenen Schaltung in der erwähnten älteren Anmeldung benötigt werden. Da infolge der Redundanz wahrscheinlich eine andere Differenz kleiner ist, wird die Richtung dieser kleineren Differenz durch die Schaltung 50 angezeigt, wie im folgenden noch erläutert werden wird.

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Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, enthält die die Größenreihenfolge bestimmende Logikschaltung 50 sechs 4-Bit-Größenvergleicher 82, 84_a 86, 88, 90 und 92, die jeweils zwei Zahlen aus vier Bits von verschiedenen Ausgangssignal paaren der Schaltungen 110, 112, 114 sowie 116 erhalten und an ihrem Ausgang jeweils einen Logikwert aus einem Bit liefern, der, wie es in der Zeichnung angegeben ist, anzeigt, welche der jeweiligen beiden Eingangszahlen die größere ist. Es sei bemerkt, daß es nur sechs mögliche Kombinationen von Paaren aus vier Zahlen gibt, so daß sechs Größenvergleicher vorgesehen sind. Man braucht

2Q lediglich drei der Abschneide- oder Verkürzungsschaltungs-Ausgangssignale bezüglich des jeweils übrigen zu betrachten, um feststellen zu können, ob ein kleinstes Signal existiert und welches dieses ist. Um festzustellen, ob das Ausgangssignal von einer der Schaltungen 110, 112 und 114 die kleinste Signaldi fferenz darstellt, werden also

pe NOR-Glieder 94, 96 und 98 verwendet. Wenn mindestens zwei Signale am kleinsten sind, besteht ein Patt oder eine Mehrdeutigkeit bezüglich des kleinsten Wertes (der besten Übereinstimmung) zwischen mindestens zwei .Richtungen und in diesem Falle wird ein Ausgangssignal von den Vergleichern in einer vorgegebenen Prioritätsordnung oder

3Q -reihenfolge verwendet. Beispielsweise wurde im Falle von NTSC-Farbvideosignalen empirisch festgestellt, daß das horizontale Mittel vorzuziehen ist, wenn es eine der "Minimallösungen" ist, da die Horizontalrichtung die höchste Auflösung hat und eine Mittelung in der. Horizontal- oder Zeilenrichtung daher die Auflösung in allen Rich-

3g rungen am besten nachbildet. Wenn sich die Horizontal richtung nicht unter den gleichwertigen Minimal lösungen befindet, wird im Falle von NTSC-Signalen eine der beiden Diagonal richtungen gewählt, da bei diesen Richtungen die Farbinformation erhalten bleibt.In der Vertikal-

richtung bleibt die Farbinformation nicht erhalten, da die Phase des Farbträgers bei der NTSC-Norm von Zeile zu Zeile um 180* wechselt. Die Ausgangssignale von den NOR-Gliedern 94, 96 und 98 werden durch ODER-Glieder 100 und 102 in ein 2-Bit-Steuersignal auf einer Leitung 104 entsprechend der in Fig. 6 dargestellten Funktionstabelle codiert. Wenn in Fig. 6 in einer Spalte mehr als ein einziger, das kleinste Signal, liefernder Vergleicher aufgeführt ist, bedeutet dies, daß zwischen den von diesen Vergleichern gelieferten

Signalen ein Patt, also Gleichwertigkeit, besteht. Die Zustände der Signale auf den angegebenen Leitungen sind mit "1" oder "0" für die verschiedenen Möglichkeiten angegeben. Ein Strich bedeutet, daß der betreffende Zustand für das Resultat auf der 2-Bit-Leitung 104 ohne Bedeutung ist. Das Ausgangssignal der Logikschaltung 50 enthält die zwei Bits auf der Leitung 104 entsprechend der Tabelle in Fig. 6, die angeben, welches Paar von Proben benachbarter Punkte die beste Übereinstimmung oder Näherung darstellt, d.h. sie geben an, in welcher Richtung sich das Videosignal um den Probenpunkt 14

am wenigstens ändert.
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Im folgenden sollen nun einige Beispiele von Patt-Situationen besprochen werden. Es sei als erstes angenommen, daß die Signale von den Abschneideschaltungen 112 unä 110 (die die Horizontal richtung und eine Diagonal richtung darstellen) beide das Kriterium der

geringsten Abweichung erfüllen. In diesem Falle ist dann das Signal vom Vergleicher 82 gleich Null und dieses Null-Signal wird durch einen Invertierer 114 in Eins invertiert. Hierdurch wird wiederum das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 94 zu Null gemacht, da der Ausgang eines NOR-Gliedes Null ist, wenn an. irgend einem Eingang des NOR-Gliedes eine Eins liegt. Es ist daher nicht erforderlich, die Zustände der übrigen Eingänge des NOR-Gliedes 94 zu untersuchen. Da das Signal von der Abschneideschaltung 110 kleiner als das von der Abschneideschaltung 114 ist, hat das Ausgangssignal des Vergleichers 84 den Wert Null. Diese Null wird durch den Invertierer 146 inver-

tiert und die resultierende Eins schaltet das Ausgangssignal des

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NOR-Gliedes 96 auf Null. Die beiden Eingangssignale des ODER-Gliedes 100 sind daher Null, so daß das Signal auf der Leitung 104a den Wert Null hat. Da die Ausgangssignale der Abschneideschaltungen und 110 gleich sind, ist das Ausgangssignal des Vergleichers 86 gleich Null. Dieses Ausgangssignal wird durch einen Invertierer invertiert und die resultierende Eins dem NOR-Glied 98 zugeführt, dessen Ausgangssignal daher Null ist. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 102 ist daher Null. Wie man aus der Funktionstabelle sieht,

,_Q ist dies die gleiche Anzeige auf der Leitung 104 wie im Falle, daß die Horizontal richtung 112 allein die kleinste Abweichung ergibt. Als zweites Beispiel sei angenommen, daß hinsichtlich der kleinsten Abweichung ein Patt zwischen dem horizontalen Mittel von der Schaltung 112 und dem vertikalen Mittel von der Schaltung 116 bestehe.

,.,. Das Ausgangssignal des Vergleichers 90 ist dann Null und wird durch den Invertierer 144 in eine Eins invertiert, so daß das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 94 auf Null schaltet. Das Ausgangssignal des Vergleichers 92 ist ebenfalls Null und wird durch den Invertierer 148 in eine Eins invertiert, die das Ausgangssignal des NOR-Gliedes

2Q 96 zu Null macht. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 100 ist daher Null. Das Ausgangssignal des Vergleichers 86 ist ebenfalls Null und wird durch den Invertierer 150 in eine Eins invertiert, die das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 98 auf Null schaltet. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 102 ist daher Null. Man sieht aus der Tabelle in Fig. 6, daß dies die gleiche Anzeige auf der Leitung 104 ist, wie wenn das Signal 112 die Horizontal richtung alleine das kleinste Signal wäre.

Als drittes Beispiel soll ein Patt bezüglich des niedrigsten Sig-2Q nales zwischen der Diagonal richtung 114 und der Vertikal richtung 116 betrachtet werden. In diesem Falle ist das Ausgangssignal des Vergleichers 84 eine Eins, die durch den Invertierer 146 in eine Null invertiert und dem NOR-GLied 96 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 88 ist eine Null, die dem UND-Glied 152 zugeführt wird. Da mindestens ein Eingangssignal des UND-Gliedes 152 den Wert Null hat, liefert das UND-Glied 152 das Ausgangssignal Null. Diese Null wird dem mittleren Eingang des NOR-Gliedes 96 züge-

führt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 92 ist eine Eins, die durch den Invertierer 148 in eine Null invertiert ist. Da alle Eingangssignale des NOR-Gliedes 96 den Wert Null haben, ist das Ausgangssignal eine Eins, wodurch die Ausgänge der beiden ODER-Glieder 100 und 102 auf Eins geschaltet werden. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß auf der Leitung 104 also das gleiche Ausgangssignal auftritt wie wenn das Diagonalrichtungssignal 104 alleine das kleinste Signal wäre. Die die Größenreihenfolge ermittelnde Logikschaltung 50 gemäß Fig. 5 arbeitet also mit der oben beschriebenen Prioritätsordnung.

Das aus zwei Bit bestehende Signal auf der Leitung 104 bildet das •15 Steuersignal, mit dem die vollständige Videoinformation beim Decodieren gewonnen werden kann. Die beiden Steuerbits werden beim Schalter 52 in Fig. 3 zugeführt, bei dem es sich um einen zweipoligen (2-Bit) Schalter handelt, der synchron mit einem 8-Bit-Schalter 54 (Fig. 3) mit einer Schaltfrequenz von 7,16 MHz arbeitet. Diese Schaltfrequenz bewirkt, da sie 14,32 MHz geteilt durch 2 ist, daß der Schalter 54 nur jede zweite 8-Bit-Probe durchläßt. Die zwei Steuerbits von der Logikschaltung 50, die angeben, welche der benachbarten Proben für die Rekonstruktion der nichtübertragenen Punkte zu verwenden sind, werden durch den Schalter 52 weitergeleitet und stellen zusammen mit den vom Schalter 54 gleichzeitig weitergeleiteten 8-Bits einen übertragenen Punkt in Form eines Wortes aus 10 parallelen Bits an einem 10-Bit-Parallel ausgang 55 dar.

Es ist einleuchtend, daß sich der Erfindungsgedanke auch auf andere Weise realisieren läßt. Da die Horizontal richtung die höchste Auflösung aufweist, kann es beispielsweise wünschenswert sein, diese Richtung zu bevorzugen, selbst wenn eine andere Richtung als Richtung der geringsten Änderung ermittelt worden ist, vorausgesetzt, daß die Änderung in der Horizontal richtung innerhalb eines bestimmten Bereiches der Änderung in der anderen Richtung liegt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß man zu den Differenzsignalen von den Abschneideschaltungen 110, 114 und 116 eine Vorgabezahl

addiert. Zum Signal von der Abschneideschaltung 112 wird nichts addiert, da dieses Signal die Änderung in der Horizontal richtung darstellt. Die Horizontal richtung kann also nun ausgewählt werden, wenn das Horizontal signal kleiner oder gleich den anderen Signalen zuzüglich der Vorgabezahl ist. Außerdem kann zum Vertikaldifferenzsignal eine größere Vorgabezahl addiert werden als zu den Diagonaldifferenzsignalen; wenn dann ein Patt zwischen einer der Diagonalrichtungen und der Vertikal richtung auftritt, wird die Diagonal richtung entsprechend der Prioritätsordnung gewählt werden, so daß, wie oben erwähnt wurde, ein Verlust an Farbinformation vermieden wird, welcher ohne die größere Vorgabezahl eintreten könnte.

Da die Auflösung in Diagonal richtung am kleinsten ist, ist es wünschenswert, diese Richtung als letzte zu wählen, um eine weitere Verringerung der Auflösung zu verhindern. Man kann dies beispielsweise machen, wenn die Frage eines Verlustes der Farbinformation gegenstandslos ist, z.B. wenn Farbartsignale (R, G, B oder andere) oder ein Schwarz-Weiß-Signal übertragen wird. Die Prioritätsordnung wäre in diesen Fällen dann Horizontal richtung, Vertikal richtung und schließlich die Diagonal richtungen.

Wie in der oben als erstes erwähnten älteren Offenlegungsschrift beschrieben ist, weisen die Mittel schaltungen mit den Filtern 34, 36, 38 und 40 einen Probeneingang, einen digitalen Addierer mit einem ersten und einem zweiten Eingang sowie einem Ausgang, eine digitale Verzögerungsleitung, die den ersten Eingang des Addierers mit dem Probeneingang verbindet, während der zweite Eingang direkt mit dem Probeneingang gekoppelt ist, und einen digitalen Dividierer auf, welcher an den Ausgang angeschlossen ist und die Summe aus den verzögerten und unverzögerten Proben, die durch den Addierer gebildet wird, durch zwei teilt, um ein Signal zu erzeugen, . das das Mittel der summierten Proben darstellt. Eine solche Mi ttelungsschaltung ist oben als "Filter" bezeichnet worden, da die Mittelung zweier Proben eines Bildes im Effekt eine Filterung des Bildes in der Richtung, in der die Proben angeordnet sind, darstellt.

Claims

PATENTANWÄLTE ·^:· ".··* *··"<*» 3 1 4 O 8 2 DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THEREStA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60

D-8OOO MUENCHEN 86

/UOULASSI N ItIIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

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TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ

US-Ser.No. 197 920 _{RCA 7E86g}

AT: 15.Oktober 1980 _{Dr v ß/E}

RCA Corporation

New York N.Y. (V.St.A.)

Verfahren und Einrichtung zur Signalübertragung Patentansprüche

'Verfahren zum übertragen von Signalen, die einen ersten und einen zweiten Zeitteil umfassen, von denen der erste mehrere Proben (X, Fig. 2) enthält, die übertragen werden, dadurch g e kennzei chnet, daß außerdem ein Steuersignal (Fig. 6) übertragen wird, das eine Steuerung der Rekonstruktion des zweiten Teiles (B , Fig. 2) aus den übertragenen Proben des ersten Teiles gestattet und angibt, welche der Proben am besten mit dem zweiten Teil übereinstimmt, oder wenn hierfür mehrere Proben in Frage kommen, eine bestimmte Probe in einer bestimmten Prioritätsordnung angibt. 10

POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 69148-800 · BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 7OO 200 4Q) KTO. 60 60 257 378 SWIFT HYPO DE MM
2. Verfahren zum übertragen von Daten, die in einen ersten und in einen zweiten Teil unterteilt sind, die jeweils mehrere Proben (B, X in Fig. 2) enthalten, wobei der erste Teil (X) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Probe (14) des nichtübertragenen zweiten Teiles (B) mit einer Mehrzahl von ausgewählten Kombinationen (16, 18; 20, 22; 24, 26; 28,30) des ersten Teiles verglichen und festgestellt wird, welche der ausgewählten Probenkombinationen des ersten Teiles am besten mit der betreffenden Probe des zweiten Teiles übereinstimmt, und daß ein Steuersignal (Fig. 6) übertragen wird, welches die am besten passende Kombination angibt, wenn nur eine solche Kombination existiert bzw. eine der ausgewählten Kombinationen in einer vorgegebenen Prioritätsordnung bezeichnet, wenn mehrere Kombinationen dem Kriterium der besten Übereinstimmung genügen. 15
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzei chnet, daß die beiden Teile zusammen ein Videosignal darstellen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 bei dem die Proben Proben eines Videosignales sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil alternierend auftretende Proben (X) von Abtastzeilen (12) darstellt, daß die Proben des ersten Teiles bei benachbarten Zeilen in bezug aufeinander versetzt sind und daß bei dem Vergleich Proben (14) des zweiten Teiles mit Proben (16, 18; 20, 22; 24, 26; 28, 30) des ersten Teiles verglichen werden, die den entsprechenden Proben des zweiten Teiles in verschiedenen vorgegebenen Richtungen benachbart sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e η nzei chnet, daß die Kombinationen in der folgenden Prioritätsordnung das Mittel von Proben (20, 22), die Punkte links und rechts von einer nichtübertragenen Probe (14) darstellen, das Mittel von Proben, die Punkte (24, 26; 28, 30) die diagonal zu der nichtübertragenen Probe liegen, darstellen, und das Mittel von Proben, die Punkte (16, 18) oberhalb und unterhalb der nichtübertragenen Probe darstellen, enthalten.

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6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenn mindestens zwei der Proben oder Probenkombinationen des ersten Teiles innerhalb eines vorgegebenen Betrages mit einer nichtübertragenen Probe Übereinstimmen, ein Patt zwischen diesen Proben oder Probenkombinationen erzwungen, d.h. eine Übereinstimmung angenommen wird.
Yq 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle erwähnten Signale digitale Signale enthalten.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- -,r zeichnet, daß jede Probe eine Bitgruppe (ßyte ) von 8 Bits und das Steuersignal eine Bitgruppe (ßyte) von 2 Bits enthalten.
9. Einrichtung zum übertragen von Signalen, die erste und zweite Zeitteile enthalten, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum übertragen einer Mehrzahl von Proben, die den ersten Teil darstellen, und eines Steuersignals, das für eine Steuerung der Rekonstuktion des zweiten Teiles aus den übertragenen Proben des ersten Teiles geeignet ist; eine Anordnung (42 bis 48) zum Vergleichen des zweiten Teiles mit Proben des ersten Teiles,

2g um zu bestimmen, welche der Proben des ersten Teiles am besten mit dem zweiten Teil übereinstimmen; und eine Anordnung (50), die das Steuersignal derart erzeugt, daß dieses anzeigt, welche der Proben des ersten Teiles am besten mit dem zweiten Teil übereinstimmt, wenn es eine solche beste Übereinstimmung gibt, bzw. eine

2Q bestimmte Probe des ersten Teiles in einer vorgegebenen Prioritätsordnung angibt, wenn hinsichtlich der besten Übereinstimmung keine Eindeutigkeit herrscht.
10. Einrichtung zum übertragen von Daten, die in erste und zweite Teile unterteilt sind, welche jeweils eine Mehrzahl von Proben enthalten, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum übertragen des ersten Teiles; eine Anordnung (34 bis 40), die bestimmte Kombinationen von Proben des ersten Teiles einer Ver-

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gleicheranordnung (42 bis 48) zuführt, um mindestens eine Probe des zweiten Teiles mit den gewählten Kombinationen zu vergleichen; und eine Anordnung (50) zum Bestimmen, welche der gewählten Kombinationen am besten mit der einen Probe übereinstimmt und zum Erzeugen eines Steuersignales, das die beste Übereinstimmung anzeigt, wenn es eine solche beste Übereinstimmung gibt, oder eine der ausgewählten Kombinationen in einer vorgegebenen Prioritätsordnung angibt, wenn hinsichtlich der besten Übereinstimmung keine Eindeutigkeit herrscht.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e -

kennzei chnet, daß die ersten und zweiten Teile zusam-

men ein Videosignal bilden.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Proben Proben eines Videosignales sind, dadurch gekennzei chn e t, daß der erste Teil alternierend auftretende Proben von Abtastzeilen darstellt, wobei die Proben des ersten Teiles für jede Zeile bezüglich der Proben des ersten Teiles der benachbarten Zeilen versetzt sind, und daß die Anordnung, die der Vergleicheranordnung die ausgewählten Proben des ersten Teiles zuführt, Kombinationen von Proben liefert, die einer Probe des zweiten Teiles, mit

der sie zu vergleichen sind, in entgegengesetzten Richtungen benachbart sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzei chnet, daß die Kombinationen auf den Proben des ersten

Teiles in der folgenden Prioritätsordnung das Mittel von Proben, welche Punkte links und rechts von der Probe des zweiten Teiles darstellen, ferner das Mittel von Proben, die Punkte darstellen, die bezüglich der Proben des zweiten Teiles diagonal angeordnet sind, und schließlich das Mittel von Proben, die Punkte oberhalb und un-

terhalb der Proben des zweiten Teiles darstellen, enthalten.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzei chnet, daß alle Signale digitale Signale enthalten.