DE3237790C2 - - Google Patents
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- H04N7/00—Television systems
- H04N7/24—Systems for the transmission of television signals using pulse code modulation
- H04N7/52—Systems for transmission of a pulse code modulated video signal with one or more other pulse code modulated signals, e.g. an audio signal or a synchronizing signal
- H04N7/54—Systems for transmission of a pulse code modulated video signal with one or more other pulse code modulated signals, e.g. an audio signal or a synchronizing signal the signals being synchronous
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Description
Die Erfindung betrifft ein digitales Farbfernsehübertragungssystem
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges
System ist bekannt aus NTZ Archiv, Band 4 (1982),
Heft 4, Seiten 103 bis 107, insbesondere aus Seite 104.
Bei diesem System wird das Fernsehsignal in Form seiner
Komponenten (Y, B-Y, R-Y) mit einer Gesamtbitrate von
216 Mbit/s gemäß einer geltenden Studionorm getrennt codiert,
und diese Bitrate wird auf die für die Übertragungsstrecke
genannte Bitrate von 140 Mbit/s herabgesetzt.
Die angegebenen Lösungen zur Bitratenreduktion haben den
Nachteil,
- - daß eine Wandlung der Abtastfreqeunz von 13,5 auf 11,25 MHz eine Verminderung der Bildqualität gegenüber der Studionorm bedeutet,
- - daß die Farbdifferenzsignale B-Y, R-Y in ihrer vertikalen Auflösung beeinträchtigt werden und
- - daß keine Möglichkeit angegeben wird für die transparente Übertragung eines Farbvideosignals (FBAS-Signal).
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein System der genannten
Art anzugeben, das eine Übertragung der Komponentensignale
mit möglichst geringer Beeinträchtigung der Studioqualität
und außerdem eine Übertragung des Fernsehsignals
in anderen Formen ermöglicht.
Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch angegeben gelöst.
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die
Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert.
Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Blockschaltbild des Codierers/
Decodierers des erfindungsgemäßen
Systems, wobei Fig. 2 sich an Fig. 1
anschließt.
In Fig. 1 und Fig. 2 zeigt der obere Teil den Codierer und der
untere Teil den Decodierer des erfindungsgemäßen Farbfernsehübertragungssystems,
wobei dieser Codierer und Decodierer,
der sogenannte Codec eine gemeinsame Taktableitungsschaltung
1 haben. Gemäß der Aufgabenstellung besitzt der Codierer
einen Satz von Eingängen zu einer Sende-Schnittstellenschaltung
2 für die verschiedenen Signalarten des Fernsehsignals,
nämlich einen Eingang für das FABS-Signal,
Eingänge für die Farbwertsignale (R, G, B) und das zugehörige
Synchronsignal S und Eingänge für die Komponenten des
Farbfernsehsignals (Y, B-Y, R-Y), nämlich das Luminanzsignal Y,
die Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) und das zugehörige
Synchronsignal S. Diese verschiedenen Signalarten
können von unterschiedlichen beliebigen Bildquellen
angeliefert werden, beispielsweise kann das FBAS-Signal
von einer Farbfernsehkamera und die beiden anderen Signale
direkt aus Fernsehstudios oder von anderen Übertragungsstrecken
stammen. Ein zur Sende-Schnittstellenschaltung 2
gehöriger Betriebsartschalter 3 teilt dem Codierer mit, welche
Art des Eingangssignals verarbeitet werden soll. Diese Sende-
Schnittstellenschaltung 2 ist ein in analoger Technik ausgeführter
Baustein, der eine Potentialtrennung und eine
Klemmung der Eingangssignale, um eventuelle Signalverzerrungen
zu beseitigen, aufweist, und der an seinen parallelen
Ausgängen entsprechend der eingeschalteten Betriebsart
entweder Signale (FBAS, 0, 0) oder (Y, R-Y, B-Y) oder (R, G,
B) bereitstellt. Die in den jeweiligen Eingangssignalen
enthaltenen Synchronisiersignale steuern über einen Ausgang
S₀ die Taktableitungsschaltung 1 für den Fall, daß
sich die Taktableitungsschaltung gemäß einer von zwei möglichen
Taktbetriebsarten auf die ankommenden Farbfernsehsignale
synchronisieren soll. Für den Fall der anderen möglichen Taktbetriebsart,
daß die Bildquelle beispielsweise aus dem digitalen
Übertragungsnetz fremdsynchronisiert werden soll,
liefert die Taktableitungsschaltung ein hochstabiles Taktsignal
T 1 an die Sende-Schnittstellenschaltung 2, von dem
diese ein Signal S Se zur Fremdsynchronisation der Bildquelle
ableitet. Um die Eingangssignale möglichst gut auf die
Analog-Digital-Wandlung vorzubereiten, werden sie innerhalb
der Sende-Schnittstellenschaltung in einem Anti-Aliasing-
Filter (mit linearer Phase und keinem Überschwingen) gefiltert
und in einer Abtast- und Halteschaltung mit einer Abtastfrequenz
von 13,5 MHz abgetastet. Die drei Ausgangssignale
(Y, B-Y, R-Y), (R, G, B) und (FBAS, 0, 0) der Sende-Schnittstellenschaltung
2 gelangen sodann zu drei Analog-Digital-
Wandlern 4, wobei der Analog-Digital-Wandler mit dem Eingangssignal
FBAS eine Auflösung von 9 Bits und die beiden
anderen Wandler eine Auflösung von jeweils 8 Bits haben.
Die drei Analog Digital-Wandler arbeiten alle mit der Abtastfrequenz
13,5 MHz und wandeln ihre Eingangssignale
(Y, R-Y, B-Y) oder (FBAS, 0, 0) oder (R, G, B) in digitale
Worte mit jeweils 8 bzw. 9 Bits um.
Die digitalen Ausgangssignale der Analog/Digital-Wandler
gelangen anschließend zu einem Transcodierer 5, der im Falle
von (R, G, B)-Signalen diese in Signale (Y, B-Y, R-Y) umsetzt
und im Falle der Signalart (Y, B-Y, R-Y) diese unverändert
durchschaltet. Das Signal (FBAS) wird vom Ausgang des 9 bit
Analog/Digital-Wandlers direkt zu einem nachstehend erläuterten
Komponenten-Multiplexer 7 geleitet. Bei der weiteren Signalverarbeitung
muß daher lediglich noch zwischen der Signalart
(Y, R-Y, B-Y) und dem Signal (FBAS) unterschieden werden.
Daraus ergibt sich ein besonderer Vorteil des vorliegenden
Systems: weil, wie erwähnt, sämtliche kodierten Abtastwerte
des FBAS-Signals unverändert übernommen werden, ist es
gleichgültig, in welcher Norm das FBAS-Signal vorliegt. Das
erfindungsgemäße System ist damit auch für eine Übertragung
von Signalen verschiedener Farbfernsehnormen wie PAL, NTSC
und SECAM geeignet. Die Einschaltung des Transcodierers bei
einem RGB-Signal wird von einem Steuersignal ST 1 gesteuert,
das der Betriebsschalter 3 liefert.
Vom Ausgang des Transcodierers 5 gelangen die Signale (Y,
R-Y, B-Y) zu einem Farbinterpolator 6, der dazu dient, die
beste Approximation für die Farbdifferenzsignale zu berechnen,
um damit die Bitrate für die Farbdifferenzsignale
zu reduzieren.
Eine erste Lösung verwendet hierzu einen Zwischenspeicher
von 1 bis ca. 3 Zeilen für die Komponenten (Y, B-Y, R-Y),
um die Signale zweidimensional zu filtern. Danach können
die Farbsignale ausgedünnt werden.
Eine zweite Lösung begrenzt zunächst die Bandbreite der
Komponenten (B-Y, R-Y) mit einem digitalen Filter auf
3,375 MHz; anschließend werden diese Komponenten mit je
einem Hybrid-DPCM-Coder auf 4 Bit pro Abtastwert reduziert.
In beiden Fällen kann die horizontale Zeilenaustastlücke
(mit einem zusätzlichen kleinen Pufferspeicher bei der
zweiten Lösung) eliminiert werden, wobei der Ausleseakt
T 3 des Pufferspeichers gegenüber T 2 verändert ist.
Der Farbinterpolator 6 liefert an seinem Ausgang wiederum
3 Signale mit jeweils 8 Bits an den Komponenten-Multiplexer
7 und zusätzlich ein Steuersignal, das die im Farbinterpolator
bestimmten relevanten Werte der Farbdifferenzsignale
kennzeichnet. Der Komponentenmultiplexer 7 faßt nun die
drei Eingangssignale so zusammen, daß an seinem Ausgang
die Signalfolge Y, Y, F 1, Y, Y, F 2, . . . aus der Signalart
(Y, B-Y, R-Y) entsteht. Die Werte F 1 und F 2 sind die vom
Farbinterpolator bestimmten Repräsentanten der Farbdifferenzsignale
(B-Y) und (R-Y). Der Komponentenmultiplexer setzt
im FBAS-Betrieb das geschlossen codierte FBAS-Signal mit
je 9 bit pro Abtastwert mit Hilfe eines Formatwandlers in
Worte mit je 8 bit um. Dies bedeutet, daß der Komponentenmultiplexer
das Format des FBAS-Signals dem 8-bit-Format
der Komponenten angleicht; aus 8 Worten mit je 9 bit entstehen
dabei 9 Worte mit je 8 Bits.
Eine Fernsehzeile enthält nach Eliminierung der horizontalen
Zeilenaustastlücke bei einer Abtastfrequenz von 13,5 MHz
für das Luminanzsignal Y 720 Bildpunkte mit je 8 bit und
nach Reduktion der Bandbreite für die Farbdifferenzsignale
auf 3,375 MHz je 360 Farbpunkte.
Die Reduktion im Farbinterpolator ergibt einen Wert mit 8 Bits
pro Farbpunkt (Reduktion um Faktor 2).
Damit wird eine Fernsehzeile des Komponentensignals (Y, B-Y,
R-Y) am Ausgang des Komponenten Multiplexers mit (720+360) · 8 bit
=8640 Bits dargestellt; das sind 1080 Worte
à 8 bit. Das entspricht bei einer Zeilendauer von 64 µsec
einer Bitrate von 135 Mbit/s.
Ein FBAS-Signal wird durch (13,5 MHz · 9 bit)=121,5 MHz
dargestellt, wobei auf eine Zeile von 64 usec Dauer
121,5 MHz · 64 µsec=7776 Bits entfallen; das entspricht
972 Worten à 8 bit pro Zeile.
Da in einen noch zu erläuternden PCM-Multiplexer 10 ein
Datenstrom von vorzugsweise <135 Mbit/s (z. B. 126,976 M/bit/s)
eingefügt werden soll, muß der Datenstrom für das Komponentensignal
(Y, B-Y, R-Y) weiter reduziert werden. Dies
kann mit Hilfe eines Pufferspeichers 8 zur Eliminierung
der vertikalen Austastlücke oder mit Hilfe eines nicht gezeigten
digitalen Filters zur Herabsetzung der Abtastfrequenz
geschehen.
Dieses Filter rüde vorzugsweise in den Signalstrom für das
Luminanzsignal y eingefügt.
Da das FBAS-Signal eine vergleichsweise geringe Birate
hat, können 8 bit-Worte mit dem Inhalt "0" am Ende jeder
Zeile vom Formatwandler eingefügt werden.
Der Komponentenmultiplexer fügt in den Datenstrom der jeweiligen
Signalart zusätzlich eine Reihe von Steuerinformationen
bzw. Hilfssignale aus einem nicht gezeigten Schreib-
Lese-Speicher ein:
- - ein Synchronwort S₁ (z. B. mit 32 bit) am Anfang eines Vollbildes,
- - ein Synchronwort S₂ (z. B. mit 32 bit) am Anfang eines Halbbildes,
- - ein Wort (z. B. mit 32 bit) zu Beginn eines jeden Halbbildes und Vollbildes für die Signalkennung, d. h. für die Betriebsart (FBAS), oder (Y, B-Y, R-Y),
- - ein Wort (z. B. mit 32 bit) zu Beginn eines jeden Halbbildes
und Vollbildes für die abwechselnde Übertragung von:
- 1. Datum
- 2. Uhrzeit
- 3. Senderkennung: NDR1, SWF1, BR1, . . .
- 4. Programmkennung zur Steuerung der Videorecorder
- 5. Tonkennung: Mono, Stereo, Zweiton; Zwei/Stereokanäle; Sprachen.
- 6. Fernwirkkanal mit Paßwort: z. B. für eine Bildfernsprechkamera.
- und andere Steuerinformationen.
- - Wörter "0" (z. B. mit insgesamt 64 bit) am Ende jeder Zeile als Reserve zur Aufnahme von Coderedundanz für die Fehlersicherung.
Am Ausgang des Komponentenmultiplexers für die Komponentensignale
beträgt die Bitrate ca. 136 Mbit/s, einschließlich
Hilfssignale aber ohne Horizontalaustastlücke. Ein anderer
Ausgang für das FBAS-Signal liefert eine Bitrate (z. B.
von 126,976 MHz) passend zum Eingang eines Kanalcodierers 9.
der Ausgang für das FBAS-Signal ist direkt mit dem Kanalcodierer
9 verbunden, wogegen der Ausgang für das Komponentensignal
zum Pufferspeicher 8 gelangt.
Die zugehörigen Ausgabetakte des Komponentenmultiplexers 7
sind mit Hilfe der Taktableitungsschaltungen 2 ebenso wie
alle zuvor genannten Takte von den ankommenden und zu übertragenden
Farbfernsehsignalen abgeleitet.
Im Ausgangs-Datenstrom des Komponentenmultiplexers 7 ist
bei der Betriebsart der getrennten Codierung noch die Vertikalaustastlücke
enthalten, deren Anteil am gesamten
Datenstrom 8%, d. h. bei 135 Mbit/s 10,8 Mbit/s beträgt.
Diese vertikale Austastlücke wird mit Hilfe des Pufferspeichers
8 (z. B. einem dynamischen Umlaufspeicher) eleminiert. Pro
Halbbild sind 287,5 Zeilen mit Bildinhalt belegt; diese Zahl
wird auf 288 Zeilen aufgerundet; 24,5 Zeilen werden pro Halbbild
eliminiert. Damit benötigt der Pufferspeicher eine
Größe von ca. 17 Zeilen mit je 1080 Worten 8 bit.
Falls die Horizontalaustastlücke noch nicht im Pufferspeicher
der Farbinterpolators 6 beseitigt worden ist, so kann sie
auch in entsprechender Weise von dem Komponentenmultiplexer
nachgeschalteten Pufferspeicher 8 beseitigt werden.
Der Einschreibetakt des Pufferspeichers 8 ist in jedem
Falle gleich dem Ausgangstakt des Komponentenmultiplexers
für das Komponentensignal, der, wie bereits erwähnt, von
den zu übertragenden Farbfernsehsignalen abgeleitet ist. Der
Auslesetakt des Pufferspeichers 8, der für eine herabgesetzte
Bitrate von 126,96 Mbit/s sorgt, wird in der Taktableitung
nicht wie die vorhergehenden Takte von den ankommenden
Farbfernsehsignalen, sondern von dem Takt der
weiterführenden PCM-Übertragungsstrecke abgeleitet. Damit
gleicht der Pufferspeicher 8 beachtliche Taktschwankungen
der Quellen der Farbfernsehsignale gegenüber dem Takt der
PCM-Übertragungsstrecke aus. Außerdem erlaubt er es, die
Bitrate seines Ausgangs-Datenstroms an den Zeitmultiplexrahmen
anzupassen, der für einen zwischen ihm und der PCM-
Übertragungsstrecke befindlichen PCM-Multiplexer gewünscht
wird. Falls es notwendig ist, kann er die Taktanpassung auch
noch mittels einer positiven Stopftechnik ergänzen.
Dem Pufferspeicher 8 ist der Kanalcodierer 9 nachgeschaltet,
der an jede Fernsehzeile Wörter mit insgesamt 64 Bits hinzufügt,
die aus dem Zeileninhalt ermittelt werden und die im
Empfänger eine Fehlerkorrektur ermöglichen. Die Fehlersicherung
verwendet pro Fernsehzeile einen zyklischen Blockcode nach
Bose-Chaudhuri mit einer Blocklänge von vorzugsweise n=4095 bit;
damit werden nur die höchstwertigen Bits der PCM-Werte
geschützt.
In der Betriebsart FBAS übernimmt der Kanalcode, an seinen
Eingang das codierte FBAS-Signal vom Komponentenmultiplexer
und in der anderen Betriebsart das Ausgangssignal des Pufferspeichers.
In einem speziellen PCM-Multiplexer 10 werden
das Ausgangssignal des Kanalcodierers 9 und Eingangssignale
von 2 Hilfskanälen die in ihrer Kanalkapazität zwei PCM-
30-Systemen entsprechen, gemeinsam mit Synchronisationssignalen
und Signalen aus Hilfskanälen für Signalisierungszwecke zu
der für die vierte PCM-Hierarchie genormten Bitrate von
139,264 Mbit/s zusammengefaßt. Ein jeder Hilfskanal mit der
Kanalkapazität von einem PCM-30-System kann 2 Stereo-Ton-
Signale (auch Fernsehton) aufnehmen. Zu jedem Hilfskanal
steht ein entsprechendes Taktsignal zur Verfügung. Bevor
dieses Multiplexsignal auf die PCM-Übertragungsstrecke gelangt,
wird es in einem CMI-Codierer in den CMI-Leitungscode
(CMi=Coded Mark Inversion) umgesetzt.
Im folgenden wird der empfangsseitige Decodierer beschrieben.
Das Multiplexsignal empfängt der im unteren Teil der Fig. 1
dargestellte Decodierer, in dem die bisher beschriebenen
Funktionen umgekehrt ablaufen. Hier setzt der CMI-Decodierer
den empfangenen Datenstrom in den ursprünglichen Code des
PCM-Multiplexer 10 um, worauf ein PCM-Demultiplexer 13 von
dem Datenstrom die Signale der Hilfskanäle abspaltet und zum
Kanaldecodierer 13 lediglich den Farbfernsehbildanteil des
Datenstroms durchläßt. Der Kanaldecodierer 14 korrigiert aufgrund
der im Empfangssignal enthaltenen Fehlerschutzinformationen
Übertragungsfehler und veranlaßt einen nachfolgenden
Pufferspeicher 15, die vorausgegangene Zeit zu wiederholen,
wenn ein unkorrigierbares Muster auftritt.
Sämtliche bisher beschriebenen empfangseitigen Funktionen
einschließlich des Einschreibens des empfangenen Signals
in den Pufferspeicher 15 erfolgen im Takt T 6. Der Pufferspeicher
15 erhöht entsprechend dem sendeseitigen Pufferspeicher
8 wieder die Bitrate von 126,976 Mbit/s auf 136 Mbit/s,
d. h. er schafft wieder die ursprünglich vorhandenen
Lücken im Komponentensignal (Y, B-Y, R-Y). Wie bereits auf der
Sendeseite beschrieben, bildet auch der empfangsseitige
Pufferspeicher 15 die Trennstelle zwischen den Takten, die
von der PCM-Übertragungsstrecke abgeleitet werden und den
Takten die im empfangenen Videosignal enthalten sind. Die
Takte der Empfangsseite sind mit dem zusätzlichen Index E
gekennzeichnet.
Das Ausgangssignal des Kanaldecoders gelangt direkt zu einem
zweiten Eingang (FBAS) eines Komponentendemultiplexer 16,
dessen erster Eingang (Y, B-Y, R-Y) das mit der heraufgesetzten
Bitrate vom Pufferspeicher gelieferte Signal erhält.
Der Komponentendemultiplexer synchronisiert auf die Synchronisationsworte
am Halbbildanfang, erkennt die vorliegende
Signalkennung und zerlegt das Komponentensignal wieder in
die drei 8 bit-Signale (Y, F 1, F 2) bzw. wandelt bei der
anderen Betriebsart der an seinem zweiten Eingang erscheinende
(FBAS)-Signal mit Hilfe eines Formatwandlers wieder
in das 9 bit Format um. Er trennt die Hilfssignale ab; von
den darin enthaltenen Synchronisierinformationen, die nicht
aus der PCM-Übertragungsstrecke, sondern von der entfernten
Bildquelle stammen, leitet die Taktableitungsschaltung 1 den
Eingangstakt T₅ E des Komponentendemultiplexers 16 (gleichzeitig
auch Ausgangstakt des Pufferspeichers 15) sowie die
Takte, die für die nachfolgenden Funktionseinheiten notwendig
sind, ab. Die Bild-Synchronisiersignale werden an einem
Ausgang S₀ E an einen Empfangs-Schnittstellenschalter 17 zur
Signalausgabe gegeben. Eine Betriebsartschaltung 18 steuert
dabei die auszugebende Signalart (R, G, B, S) oder (Y, B-Y,
R-Y, S).
Werden Komponentensignale empfangen, so wird ein dem Komponentendemultiplexer
16 nachgeschalteter Farbinterpolator
19 in Betrieb geschaltet. Dieser Farbinterpolator realisiert
im Wesentlichen die Umkehrfunktion des sendeseitigen Farbinterpolators.
Für den Fall, daß im Pufferspeicher 15 nicht die Horizontalaustastlücke
geschaffen worden ist, übernimmt dies ein zum
Farbinterpolator 19 gehörige Pufferspeicher. Auf den Farbinterpolator
19 folgt ein Transdecodierer 20, der die Komponentensignale
(Y, B-Y, R-Y) falls gewünscht in (R, G, B)-
Signale umsetzt. Von den Ausgängen des Transdecodierers 20
gelangen die Signale auf drei parallele Digital-Analog-Wandler
21, die ihre Eingangssignale mit einer Frequenz von 13,5 MHz
entsprechend der Sendeseite wieder in analoge Werte umsetzen.
Falls FBAS-Signale empfangen werden, liefert der Komponentendemultiplexer
an dem Ausgang des Formatwandlers das (FBAS)-Signal
mit 9 bit direkt zu einem der Analog-Digital-Wandler. Gleichzeitig
liefert der Komponenten-Demultiplexer ein Steuersignal
ST 1 E an den Transdecodierer, der daraufhin seine Ausgänge
abschaltet. Für den Fall, daß es erwünscht ist, das
FBAS-Signal in unterschiedlichen Fernsehnormen (PAL, NTSC
oder SECAM) am Ausgang zur Verfügung zu haben, enthält die
Empfangs-Schnittstellenschaltung 17 die entsprechenden Normwandler,
die gemäß der gewünschten Betriebsart in Betrieb
gesetzt werden.
Der Empfangs-Schnittstellenschaltung 17, sind der gewünschten
Betriebsart entsprechende Empfangsgeräte, beispielsweise
Farbfernsehempfänger oder Bildaufzeichnungsgeräte nachgeschaltet.
Da das beschriebene System u. a. über einen volltransparenten
Übertragungsweg für das FBAS-Signal verfügt, kann
das (FBAS)-Signal jede Art von Zusatzinformationen (z. B.
die Fernseh-Begleittöne) enthalten.
Zur Prüfung des Gesamtsystems wird im Codierer in der Nähe
des Eingangs ein digitaler Bildmustergenerator vorgesehen,
mit dem verschiedene Arten von Bildmustern erzeugt werden
können. Das Muster kann empfangsseitig visuell ausgewertet
werden nach Durchlaufen des Gesamtsystems oder von Teilen des
Gesamtsystems.
Dazu wird nach jeder Funktionseinheit des Codierers eine
schaltbare Querverbindung zu der entsprechenden Funktionseinheit
des Decodierers vorgesehen; damit kann das System
modulweise geprüft werden.
Für den Anschluß von Studiogeräten wird je eine digitale
Ein-Ausgabeschnittstelle (mit 216 Mbit/s) im Codierer und
Decodierer zwischen den Analog-Digital-Wandlern 4 und dem
Transcodierer 5 bzw. dem Digital-Analog-Wandler 21 und dem
Transdecodierer 20 vorgesehen.
Claims (13)
1. System zur digitalen Übertragung von Farbfernsehsignalen
mit einem sendeseitigen Codierer, der analoge Videosignale
gemäß einem vorgegebenen Standard analog-digital wandelt
und einen empfangsseitigen Decodierer, der die empfangenen
digitalen Signale wieder digital-analog wandelt, wobei der
Codierer die Bitrate von einem vorgegebenen Wert auf die
für die Übertragungsstrecke vorgegebene Bitrate herabsetzt
und der Decodierer diese wieder heraufsetzt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Codierer als zu übertragendes
Farbfernsehsignal abhängig von einer gewünschten
Betriebsart ein Farbvideosignal (FBAS) oder die Farbwertsignale
(R, G, B) oder die Komponentensignale (Y, B-Y, R-Y)
codiert, wobei zu übertragende Farbwertsignale (R, G, B)
in Komponentensignale umgesetzt und abhängig von der gewünschten
Betriebsart nur ein Farbvideosignal (FBAS) oder
Komponentensignale (Y, B-Y, R-Y) übertragen werden, daß der
Decodierer die empfangenen Signale abhängig von einer gewünschten
Empfangsbetriebsart in eine der drei möglichen
Signalarten decodiert, wobei ein sendeseitiges Farbvideosignal
(FBAS) unverändert wiedergegeben wird und die
Herabsetzung der Bitrate nur bei übertragenen Komponentensignalen
(Y, B-Y, R-Y) durchgeführt wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Herabsetzung der Bitrate und der Komponentensignale (Y,
B-Y, R-Y) im Codierer ein Farbinterpolator (6), bestehend
aus einem Pufferspeicher für die drei Komponenten, einer
Interpolatorschaltung und einem Tiefpaß vorgesehen ist,
wobei die Interpolatorschaltung aus benachbarten Bildpunkten
einer Zeile und den entsprechenden Bildpunkten von
vorhergehenden Zeilen den zu übertragenden Farbwert (F 1,
F 2) ermittelt und daß im Decodierer ein Farbinterpolator (19)
vorgesehen ist, der, gesteuert vom Luminanzsignal (Y) die
Werte der Farbdifferenzsignale rekonstruiert.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Pufferspeicher des Farbinterpolators (5) bzw. des Farbinterpolators
(19) des Decodierers zur Eluminierung der
Horizontalaustastlücke aus den Komponenten (Y, B-Y, R-Y)
bzw. zu deren Wiedereinfügung verwendet wird.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Herabsetzung der Bitrate der Komponentensignale (Y, B-Y,
R-Y) die Bandbreite der Farbdifferenzsignale (B-Y, R-Y)
auf die Hälfte begrenzt wird und die bandbegrenzten Farbdifferenzsignale
jeweils in einem Hybrid-DPCM-Codierer
in ihrer Bitrate auf die Hälfte reduziert werden, wobei
das Luminanzsignal (Y) unverändert bleibt, und daß im
Decodierer durch eine entsprechende Decodierung die Bitrate
der Farbdifferenzsignale wieder erhöht wird.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur
weiteren Herabsetzung der Bitrate in einem zusätzlichen
Pufferspeicher die Horizontalaustastlücke eliminiert und
im Decodierer durch einen entsprechenden zusätzlichen
Pufferspeicher wieder hinzugefügt wird.
6. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichent, daß im Codierer die Bitrate des Luminanzsignals
(Y) durch eine Herabsetzung der Abtastfrequenz reduziert
wird.
7. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß im Codierer die parallel vorliegenden,
in der Bitrate reduzierten Komponetensignale (Y, F 1, F 2)
in einem Komponetenmultiplexer (7) mit Hilfssignalen zu
einem Multiplexsignal zusammenfaßt und daß im Decodierer
in einem Komponentendemultiplexer (16) das entsprechende
empfangene Multiplexsignal in die Komponenten und Hilfssignale
aufgetrennt wird.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im
Codierer zur Eliminierung der Vertikalaustastlücke und zum
Ausgleich von Taktschwankungen zwischen dem Takt der zu
übertragenden Farbfernsehsignale und dem Takt
des Übertragungssystems dem Komponentenmultiplexer (7)
ein Pufferspeicher (8) nachgeschaltet bzw. im Decodierer
dem Komponentenmultiplexer (16) zur Wiedereinfügung der
Horizontalaustastlücke ein Pufferspeicher (15) vorgeschaltet
ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das
Multiplexsignal im Codierer mit einem von der Signalquelle
abgeleiteten Takt in den Pufferspeicher (8) eingeschrieben
und von dort mit einem von der Übertragungsstrecke abgeleiteten
Takt (T₆) ausgelesen werden und daß im Pufferspeicher
(15) des Decodierers das empfangene Multiplexsignal
im Takt (T₆ E ) der Übertragungsstrecke eingeschrieben
und im vom Bildinhalt bestimmten Takt der Komponenten
(T₅ E ) ausgelesen werden.
10. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Codierer das analoge Fernsehsignal
wahlweise in einer der Formen FBAST oder R, G, B-Y, R-Y
aufnimmt und verarbeitet, abhängig von einer gewünschten
Betriebsart, daß er das FBAS-Signal mit einer Abtastfrequenz
von 13,5 MHz und 9 bit pro Abtastwert quantisiert
und in einem Formatwandler des Komponentenmultiplexers (7)
im Format wandelt und an das 8-bit-Wertformat der Komponentensignale
anpaßt, daß er die Synchronisiersignale von
den Komponenten bzw. Farbwertsignalen abtrennt und daß
der empfangsseitige Decodierer diese wieder hinzufügt.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das codierte und im Format gewandelte FBAS-Signal ebenso
wie das in der Bitrate reduzierte Komponenten-Multiplexsignal
in einheitlicher Weise in einem Kanalcodierer (9)
gegen Übertragungsfehler geschützt und darauf in einem
PCN-Multiplexer mit Signalen aus Hilfskanälen zum auf der
Übertragungsstrecke zu übertragenden Datenstrom zusammengefaßt
wird, daß im Decodierer der empfangene Multiplex-
Datenstrom in einem Demultiplexer (13) wieder in das Komponenten-
Multiplexsignal bzw. das FBAS-Signal und die Signale
aus den Hilfskanälen aufgetrennt und in einen Kanaldecodierer
(14) eine Fehlerkorrektur des Komponenten-Multiplexsignals
bzw. des FBAS-Signals durchgeführt wird.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im
Decodierer bei der Betriebsart FBAS das Ausgangssignal des
Kanaldecodierers (14) in einem Formatwandler des Komponentendemultiplexers
(16) wieder in das ursprüngliche 9 bit-Wort-
Format umgesetzt wird und direkt zum Digital-Analog-
Wandler (21) gelangt.
13. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine digitale Ein/Ausgabe-Schnittstelle
für die digitalisierten und mit der genormten
Bitrate vorliegenden Komponentensignale (Y, B-Y, R-Y bzw.
R, G, B) vorgesehen ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823237790 DE3237790A1 (de) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | Digitales farbfernsehuebertragungssystem |
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