DE3240210A1

DE3240210A1 - Verfahren und anordnung zur reduzierung der datenfolgefrequenz einer datenfolge von videoinformation repraesentierenden mehrbit-digitaldatenwoertern

Info

Publication number: DE3240210A1
Application number: DE19823240210
Authority: DE
Inventors: Charles H. 94063 Redwood City Calif. Coleman jun.
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1981-10-30
Filing date: 1982-10-29
Publication date: 1983-06-09
Also published as: JPH0472422B2; FR2526621B1; NL8204200A; CH663503A5; GB2113946B; JPS58129850A; FR2526621A1; DE3240210C2; GB2113946A; US4468708A

Description

«α no α · · * 9 * ·

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Videoinformation repräsentierenden Mehrbit-Digitaldatenwörtern zwecks Aufzeichnung oder übertragung einer reduzierten Anzahl von Datenwörtern sowie zur späteren Rückbildung der Datenfolge bei Wiedergabe oder Empfang.

Bei der Video-Aufzeichnung und speziell bei der magnetischen Video-Aufzeichnung sind große Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen unternommen worden, um Videosignale in digitaler Form anstelle von analogen Video-Informations-Signalen aufzuzeichnen und wiederzugeben. Digitale Videosignale können einerseits direkt durch eine Videokamera erzeugt werden, wobei sich ein zusammengesetztes Videosignal oder Komponenten des Videosignals ergeben. Andererseits kann ein konventionelles analoges Informationssignal zur Erzeugung der digitalen Signale getastet werden, die danach aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Ist es notwendig, das Analogsignal in ein Digitalsignal zu überführen, so erfolgt die Digitalisierung typischerweise durch Tastung des Analogsignals mit einer endlichen Tastfolgefrequenz, welche eine vorgegebene minimale Tastfolgefrequenz übersteigen muß, damit das Analogsignal später ohne unannehmbare Verzerrung der Signalqualität rückgebildet werden kann.

Die minimale Tastfolgefrequenz muß generell das sog.

Nyquist-Kriterium erfüllen, wonach es erforderlich ist, daß die Anzahl der gewonnenen Tastwerte wenigstens gleich der doppelten Bandbreite des interessierenden Signals ist. Für ein Farbsignal im NTSC-Format ist die minimale annehmbare Bandbreite etwa gleich 4,2 MHz, wozu eine Tastfolgefrequenz von über 8,4 MHz erforderlich ist. Für ein Farbsignal im PAL-Format ist eine Bandbreite von 5,5 MHz er-

^ forderlich, wozu eine Tastfrequenz von über etwa 11 MHz erforderlich ist. übersteigen die Tastfolgefrequenzen diese minimalen Werte, so kann die Überführung von Digitalsignalen in Analogsignale ohne ins Gewicht fallende Ver-

j- zerrung durchgeführt werden.

Bei Aufzeichnung eines Videosignals auf einem Magnetband ist es auch aus ökonomischen Gründen wünschenswert, die geringstmögliche Bandmenge zu verwenden. Es ist daher zweckmäßig, die Tastfolgefrequenzen nicht wesentlich über das Minimum der Nyquist-Anforderungen ansteigen zu lassen. Liegt das aufzuzeichnende Videosignal bereits in digitaler Form vor, so ist es aus den gleichen Gründen entsprechend wünschenswert, weniger Digitalwörter und auch Digitalwörter mit weniger Bits aufzuzeichnen. Ist es jedoch erforderlich, das analoge Videoinformationssignal zu tasten, so ist es aus Betriebsgründen sowohl für ein Signal im NTSC- als auch im PAL-Format wünschenswert, die Tastung mit einem ganzzahligen Vielfachen der Frequenz des unmodulierten Farbhilfsträgers durchzufüh-

ren, die im folgenden mit F bezeichnet wird. Eine Tastfolgefrequenz, welche gleich der dreifachen Farbhilf strägerf requenz (3F ) ist, hat sich als zweckmäßig

se

erwiesen, da es sich dabei um das kleinste ganzzahlige Vielfache der Farbhilfsträgerfrequenz handelt, die über dem Nyquist-Kriterium liegt. Eine Tastfolgefrequenz des Wertes 3F besitzt jedoch bestimmte Nachteile für den Aufzeichnungs- und Wiedergabeprozess, generell bei der Farbverarbeitung, der Farbdecodierung und anderen Signal-

Verarbeitungsoperationen, die nicht direkt mit der Ver-30

zerrung zusammenhängen, die sich als direktes Ergebnis der Wahl einer Tastfrequenz ergeben kann, die ein ungeradzahliges Vielfaches der Farbhilfsträgerfrequenz ist.

_o_ Aufgrund dieser Betriebsüberlegung ist es wünschenswert, 35

daß die Tastfolgefrequenz gleich der vierfachen unmodulier-

ten Farbhilfsträgerfrequenz (4F) ist, wobei jedoch zu

SC

berücksichtigen ist, daß dies zu einer größeren Anzahl von Tastwerten führt, als es zur Erfüllung des Nyquist-Kriteriums für eine zufriedenstellende Datenübertragung und eine unverzerrte Rückgewinnung des Analogsignals erforderlich ist. Hinsichtlich der erforderlichen Übertragungs- und Kanalbandbreite sowie der Ausnutzung des Aufzeichnungsmediums ergibt sich daher ein gewisser schlechter Wirkungsgrad.

Zur Reduzierung der Anzahl von Tastwerten, die tatsächlich aufgezeichnet und wiedergegeben werden, ist vorgeschlagen worden, das analoge Informationssignal mit einer Tastfolgefrequenz von 4F zu tasten und die dabei gewonnenen Tastwerte in eine kleinere Folgefrequenz von 3F für eine

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Aufzeichnung zu überführen und sie bei Wiedergabe erneut von der Frequenz 3F auf die Frequenz 4F zu überführen. Es ist weiterhin in Betracht gezogen worden, die Überführung von der Frequenz 4F auf die Frequenz 3F dadurch

SC SC

^zu realisieren, daß eine Vervielfachung um drei auf die Frequenz 12 F und danach eine Teilung zur Realisierung

SC

der resultierenden Frequenz 3F durchgeführt wird. Diese Überführung kann in einzelnen Schritten durchgeführt werden, wobei in jedem Fall grundsätzlich ein Filterungs- und Interpolationsprozess erforderlich ist, bei dem im ersten Überführungsschritt eine Interpolation von wenigstens zwei Tastwerten pro Hilfsträgerperiode (eine Tastfolgefrequenz von 4F besitzt vier Tastwerte pro Hilfsträgerperiode) und im nachfolgenden Überführungsprozess von der Frequenz 3F auf 4F eine Interpolation von

SC SC

wenigstens drei Tastwerten notwendig ist.

Eine digitale Anordnung zur Durchführung dieser Umwandlung ist aufwendig und teuer, wobei sich weiterhin der Nachteil ergibt, daß die interpolierten Tastwerte (welche Filterfehler und Quantisierungsfehler enthalten) notwendiger-

-/ilk

weise als Basis zur Interpolation weiterer Tastwerte verwendet werden müssen, wenn der Prozess bei einer Mehrfachaufzeichnung wiederholt werden muß. Daher setzen sich diese Fehler fort, vergrößern sich und führen ggf. zu unkorrigierbaren Fehlern, welche den grundsätzlichen Vorteil von digitalen Operationen zunichte machen.

In einer schwebenden Patentanmeldung der Anmelderin ist ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Anordnung zur Überführung einer digitalen Datenfolge mit einer ersten Datenfolgefrequenz in eine kleinere Datenfolgefrequenz zum Zwecke der übertragung über einen Informationskanal sowie zur späteren Rücküberführung der kleineren Datenfolgefrequenz in die höhere erste Datenfolgefrequenz bei Empfang der über den Informationskanal übertragenen Datenfolge beschrieben. Dies erfolgt in der Weise, daß Fehler, welche durch die Umwandlungen in die Datenfolge eingeführt werden, sich bei einer mehrfachen Datenaufzeichnung oder Datenübertragung nicht fortsetzen bzw. vergrößern. Gemäß diesem Verfahren und dieser Anordnung zur überführung der Tastfolgefrequenz des Videoinformationssignals von einer ursprünglichen Tastfolgefrequenz gleich der vierfachen Frequenz des unmodulierten Farbhilfsträgers (4F) auf eine

SO

kleinere Datenfolgefrequenz gleich der dreifachen Frequenz des Farbhilfsträgers (3F ) beispielsweise zur Aufzeichnung

se

und zur nachfolgenden Rücküberführung der kleineren Tastfolgefrequenz in die vierfache Farbhilfsträgerfrequenz wird dieses Ergebnis dadurch erreicht, daß die erste Umwandlung von der Frequenz 4F auf die Frequenz 3F Iediglich dadurch erfolgt, daß ein Tastwert pro Hilfsträgerperiode unterdrückt wird. In einem zweiten Umwandlungsprozess werden die ungeänderten Tastwerte der Datenfolge mit der Tastfolgefrequenz 3F in ein digitales Filter eingespeist, das einen interpolierten Wert zur Einfügung in die Datenfolge an der Stelle jedes vorher unterdrückten Tastwertes erzeugt, um dadurch die Datenfolge mit der

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-/43

Datenfolgefrequenz 4F rückzubilden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Reduzierung der zur Aufzeichnung oder übertragung von digitalisierten Informationssignalen, insbesondere Fernsehsignalen, notwendigen Datenfolgefrequenz einer Datenfolge anzugeben, die zu einer wesentlichen Reduzierung der Datenfolgefrequenz ohne nachteilige Beeinflußung des resultierenden Signals ^q bei Rückbildung der ursprünglichen Datenfolge führt.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung sieht weiterhin eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 10 vor.

2Q Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt eine Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge unter Ausnutzung zweier getrennter eindeutig miteinander kombinierter Reduzierungsprozesse, die gleichzeitig ohne wesentliche wechselseitige Interferenz auf die gleichen Eingangsdaten wirken.

Die beiden getrennten Prozesse führen zu einer wesentlichen Reduzierung der Datenfolgefrequenz etwa bei der Aufzeichnung von digitalisierten Fernsehsignalen, wobei die gleichzei-

OQ tige Einwirkung auf die Eingangsdaten zu einer abschließenden Folgefrequenz führt, die gleich dem Produkt der durch jeden Prozess realisierten Reduzierung ist. Nach einer Aufzeichnung oder übertragung führt dies zu einer Rückbildung der ursprünglichen Eingangs-Datenfolgefrequenz

g₅ ohne wesentliche Beeinträchtigung.

ORIGINAL

Die Erfindung nutzt dabei den in der oben genannten schwebenden Anmeldung der Anmelderin beschriebenen Prozess insofern aus, als digitale Tastwerte vor der Aufzeichnung oder übertragung über einen Informationskanal unterdrückt werden, wobei nach der Aufzeichnung bzw. Übertragung ein digitales Filter verwendet wird, um einen interpolierten Wert für die vorher unterdrückten Tastwerte zu erzeugen. Zusätzlich zu diesem Prozess findet jedoch erfindungsgemäß ein weiterer Datenfolgefrequenz-Reduzierungsprozess in Form einer differentiellen Pulscodemodulation Verwendung, um die Anzahl von Bits von Mehrbit-Digitalwörtern der verbleibenden Tastwerte, welche aufgezeichnet oder übertragen werden, zu reduzieren. Die Kombination des Prozesses zur Unterdrückung von Tastwerten sowie der differentiellen Pulscodemodulation führt zu einer Gesamtreduzierung der Datenfolgefrequenz, deren Prozentsatz der ursprünglichen Folgefrequenz gleich dem Produkt der Einzelprozentsätze ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten erfindungs

gemäßen Anordnung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Teils der Anordnung nach Fig. 1, aus dem speziell ein differentieller Pulscode-Modulationscodierer und ein Pulscode-

modulations-Decodierer ersichtlich sind;

Fig. 3 ein Schaltbild eines einen weiteren Teil der Anordnung nach Fig. 1 bildenden digitalen Filters mit drei Termen;

Fig. 4a bis 4e jeweils ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Funktion von Teilen der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 5 ein Diagramm der Quantisierungscharakteristik einer im Blockschaltbild nach Fig. 2 dargestellten nicht-linearen Quantisierungsschaltung;

Fig. 6 eine weitere Quantisierungscharakteristik in Form

einer Bostelmann-Charakteristik der im Blockschalt-.Q bild nach Fig. 2 dargestellten nicht-linearen Quantisierungsschaltung?

Fig. 7 ein Schaltbild einer im Blockschaltbild nach Fig. 1 dargestellten Tastwert-Unterdrückungsschaltung;

Fig. 8a bis 8c jeweils ein Zeittaktdiagramm einer Tastwert-

Wiederholschaltung gemäß Fig. 1; und

Fig. 9a bis 9d jeweils ein Zeittaktdiagramm für die Tast_n wert-Unterdrückungsschaltung nach Fig. 7.

Generell gesprochen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Anordnung zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer digitalen Datenfolge zum Zwecke der _oc. Aufzeichnung oder übertragung einer reduzierten Datenfolgefrequenz sowie zur späteren Rückbildung der ursprünglichen Datenfolge mit der ursprünglichen Datenfolgefrequenz beim Empfang bzw. bei Wiedergabe der Daten. Beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die Reduzierung der Datenfolgefrequenz durch Kombi-U

nation zweier unterschiedlicher Reduzierungsprozesse in der Weise, daß die durch jeden Prozess erreichte Reduzierung die durch den jeweils anderen Prozess erreichte Reduzierung nicht nachteilig beeinflußt, wobei die Gesamt-

__ reduzierung der Datenfolgefrequenz das Produkt der Redudo

zierungen aus dem jeweiligen Prozess ist. Wie im folgenden

BAD ORIGIKAI.

-/It.

noch erläutert wird, führen einzelne Reduzierungen von 25% zu einem Endreduzierungsbetrag, der gleich 56,25% der ursprünglichen aufgezeichneten oder über einen Übertragungskanal übertragenen Daten ist. 5

Beim ersten Prozess erfolgt eine Überführung der Digitaldatenfolge mit einer Datenfolgefrequenz in eine zweite kleinere Datenfolgefrequenz, was in einfacher Weise dadurch geschieht, daß Datentastwerte bzw. Datenwörter in vorgegebenen und konstanten Intervallen in der Datenfolge unterdrückt werden. Die verbleibenden ungeanderten Datenwörter der Datenfolge werden sodann dem zweiten Prozess unterworfen, welcher im folgenden erläutert wird. Nach der Aufzeichnung und Wiedergabe bzw. der übertragung der Daten durch einen Ubertragungskanal wird die Datenfolge mit kleinerer Datenfolgefrequenz dadurch in ihre ursprüngliche Form rücküberführt, daß ein interpolierter Wert für jedes der unterdrückten Datenwörter in die Datenfolge eingesetzt wird. Dies erfolgt durch ein Digitalfilter, das die ungeänderten Tastwerte zur Erzeugung von interpolierten Werten verarbeitet. Die interpolierten Werte werden in die Datenfolge an Stellen eingesetzt, an denen die Tastwerte vorher unterdrückt wurden.

Der Prozess ist speziell für digitalisierte Farbfernsehsignal zum Zwecke von deren Aufzeichnung auf magnetischen Medien geeignet. Bei einer späteren Wiedergabe kann das ursprüngliche digitalisierte Farbfernsehinformations-Signal unter Ausnützung der ungeanderten aufgezeichneten Datentastwerte und Erzeugung eines interpolierten Wertes für jeden der Tastwerte, der vor der Aufzeichnung unterdrückt wurde, rückgebildet werden. Von speziellem Vorteil ist die Tatsache, daß die aufzuzeichnende digitalisierte Datenfolge immer aus ungeanderten Datenwörtern besteht, wenn die Datenwörter, welche unterdrückt werden, sich immer an den gleichen Stellen befinden, wenn der Prozess wiederholt wird.

-f

Wenn eine digitale Datenfolge von Datenwörtern Tastwerte aufweist, die bei einer Datenfolgefrequenz von 4F gewonnen wurden, und die Tastwerte durch Unterdrückung jedes vierten Tastwertes in eine Datenfolgefrequenz von 3F überführt werden, so bleiben somit die drei verbleibenden Tastwerte von jeweils vier Tastwerten ungeändert bzw. nicht interpoliert. Diese Datenwörter können aufgezeichnet und später wiedergegeben werden und sodann ausgenutzt werden, um einen interpolierten Wert zu erzeugen, der zur Rückbildung der digitalen Datenfolge zwischen die ungeänderten Tastwerte eingefügt wird. Wird der interpolierte Wert später während einer nachfolgenden Aufzeichnung, d.h., bei einer Mehrfachaufzeichnung unterdrückt, so ergibt sich keine FehlervergröEerung, da die Datentastwerte, die für eine spätere Aufzeichnung und Wiedergabe verbleiben, immer unverändert bleiben und daher ohne Verzerrung zur Erzeugung des interpolierten Wertes für den ursprünglich unterdrückten Tastwert bei der Rückbildung der digitalen Datenfolge mit der ursprünglichen Datenfolgefrequenz von 4F zur Verfügung stehen. Wird das Videosignal ursprünglich mit einer Datenfolgefrequenz von 4F„ getastet und jeder vierte Tastwert unterdrückt, um damit die Datenfolge in eine Datenfolgefrequenz von 3F zu überführen, so beträgt die Reduzierung der Datenfolgefrequenz durch Ausnutzung dieses Prozesses 25%. Mit anderen Worten ausgedrückt, führt dies zu einer Datenfolgefrequenz, welche gleich 75% der ursprünglichen Datenfolgefrequenz ist.

Der weitere Prozess, durch den die Datenfolgefrequenz reduziert wird, erfolgt über eine differentielle Pulscodemodulation nach der Unterdrückung von Tastwerten im ersten Prozess jedoch vor der Aufzeichnung öder übertragung über einen Informationskanal. Durch den Prozess wird auch die Datenfolge rückgebildet, bevor im weiteren Prozess der interpolierte Wert an den Stellen erzeugt wird, an denen die Tastwerte vorher unterdrückt wurden. Da die digitalen Datenwörter oder Tastwerte in einem System mit

-γ ti

Senderqualität normalerweise Datenwörter mit acht Bit sind, wird die Anzahl von Bits pro Datenwort durch Ausnutzung der differentiellen Pulscodemodulation von acht Bit im Datenwort auf sechs Bit im Datenwort für die Aufzeichnung oder übertragung durch einen Informationskanal reduziert. Durch Ausnutzung der Umkehrung des Prozesses, d.h., durch Decodierung, können die Datenwörter mit sechs Bit zur Rückbildung von Datenwörtern mit acht Bit ausgenutzt werden, was wiederum durch die digitale Filterung im ersten Prozess erfolgen kann, um die durch Datenwörter mit acht Bit gebildete ursprüngliche Datenfolge zu realisieren. Durch effektive Reduzierung von Wörtern mit acht Bit auf Wörter mit sechs Bit im zweiten Prozess der differentiellen Pulscodemodulation wird die effektive Datenfolgefrequenz ebenfalls um 25% reduziert.

Durch die Kombination der beiden Prozesse, welche jeweils zu einer Datenfolgefrequenz von 75% der ursprünglichen Datenfolgefrequenz führen, ist die resultierende Datenfolgefrequenz, welche aufgezeichnet oder übertragen wird, das Produkt der Reduzierungen des jeweiligen Prozesses, d.h., das Produkt von jeweils 75% führt zu einer endgültigen Reduzierung von 56,25% der ursprünglichen Daten, die durch die Anordnung aufgezeichnet oder übertragen werden.

Die beiden Prozesse können ohne wesentliche wechselseitige Beeinflussung auf das gleiche Datensignal angewendet werden, da diejenigen Tastwerte, die unterdrückt worden sind, nicht über den Ubertragungskanal übertragen oder aufgezeichnet und daher auch nicht vorhersagbar sein müssen.

Diejenigen Tastwerte, die übertragen werden müssen, können unter Ausnutzung ihrer entsprechend zeitlich getakteten und daher nicht unterdrückten vorhergehenden Tastwerte vorhergesagt werden.

Die einzige Beschränkung für die gleichzeitige Ausnutzung der beiden Prozesse ergibt sich für ein getastetes Videosignal im NTSC-Format daraus, daß die Tastfolgefrequenz

der Eingangsdaten ein bestimmtes ganzzahliges Vielfaches der Hilfsträgerfrequenz, d.h., das N-fache der Frequenz F sein muß. Bei der differentiellen Pulscodemodulation

SC

müssen zum Zwecke der Voraussage diejenigen Tastwerte ausgenutzt werden, die ganzzahlige Vielfache von N sind.

Beispielsweise für eine Tastung mit der vierfachen Frequenz der Hilfsträgerfrequenz sind lediglich Tastwerte, welche um vier oder um ganzzahlige Vierfache von vier Tastwerten vor dem vorhergesagten Tastwert liegen, zur Verwendung

IQ bei der differentiellen Pulscodemodulation geeignet. Diese Regel gilt selbst dann, wenn einige der Vorhersagepunkte in vorhergehenden Fernseh-Horizontalzeilen liegen, obwohl eine Ausnahme im Falle eines Videosignals mit PAL-Format gilt, was im folgenden noch genauer erläutert wird. Die einzige virtuelle Möglichkeit der Beeinflussung eines Prozesses durch den anderen tritt auf, wenn ein Fehler in der differentiellen Pulscodemodulation vorhanden ist, da ein derartiger Fehler auch auf das digitale Filter übertragen wird, das die decodierten Tastwerte aus der differentiellen Pulscodemodulation ausnutzt, um einen interpolierten Wert an den Stellen der vorher unterdrückten Tastwerte zu erzeugen. Wenn dies jedoch der Fall ist, so wird der einzige Tastquantisierungsfehler zeitlich etwas gedehnt und tritt daher im Digitalfilter mit wesentlich reduzierterer Amplitude auf.

Das Blockschaltbild nach Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbar ist. Ein Analogsignal kann

gO an einem Eingang 10 in einen Analog-Digital-Wandler 12 eingespeist werden, welcher digitale Tastwerte des Analogsignals mit einer Tastfrequenz liefert, die vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Hilfsträgerfrequenz des Farbvideoinformations-Signals ist. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Analog-Digital-Wandler 12 in der Anordnung nicht unbedingt erforderlich ist, da es möglich ist, ein

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digitales Analogon eines Videoinformationssignals direkt in die Anordnung einzuspeisen. Ein auf einer Leitung 14 zur Verfügung stehendes Ausgangssignal des Analog-Digital-Wandlers liegt in Form einer Datenfolge von Daten-' Wörtern vor, in der jedes Wort den Tastwert des analogen Videosignals repräsentiert, wobei die Tastung mit einer Folgefrequenz erfolgte, welche vorzugsweise gleich der vierfachen Farbhilfsträgerfrequenz des Informationssignals ist. Für den Fall, daß eine andere Anordnung die digitale Darstellung einer Szene liefert, kann die Leitung 14 als Eingang der erfindungsgemäßen Anordnung betrachtet werden. Es ist weiterhin festzuhalten, daß kommerzielle Senderanlagen digitale Tastwerte bzw. Datenwörter mit wenigstens acht Bit benötigen, wobei die acht Bits 256 unterschiedliehe Werte repräsentieren, welche im resultierenden Signal auftreten können. Die Datenwörter mit acht Bit und einer Folgefrequenz von 4F auf der Leitung 14 werden in eine Tastwert-Unterdrückungsschaltung 16 eingespeist, welche jeden vierten Tastwert bzw. jedes vierte Datenwort in der Datenfolge unterdrückt, so daß auf einer Ausgangsleitung 18 ein Ausgangssignal mit acht Bit entsteht, das jedoch auf eine Datenfolge mit einer Datenfolgefrequenz von 3F reduziert ist.

SO

Die Funktion der die Datenfolge mit einer Datenfolgefrequenz von 3F erzeugenden Tastwert-Unterdrückungssc

schaltung 16 wird anhand der Signaldiagramme nach den Fig. 4a bis 4e erläutert. Wird ein analoges Eingangssignal gemäß Fig. 4a mit einer Datenfolgefrequenz von 4F^ getastet, so sind für jede Hilfsträgerperiode vier Tastwerte vorhanden, wie dies aus Fig. 4b ersichtlich ist, wobei nach Durchlauf der Datenfolge durch die Tastwert-Unterdrückungsschaltung gemäß Fig. 4c jeder vierte Tastwert, d.h., ein Tastwert S₄ und Sg fehlen.

Vorzugsweise werden die verbleibenden Tastwerte in gleich-

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-ν-

förmiger Weise neu getaktet bzw. neu geordnet, was mit einer Folgefrequenz entsprechend drei Tastwerten pro Hilfsträgerperiode erfolgt, so daß eine gleichförmige Datenfolgefrequenz entsteht und keine Zwischenräume an den Stellen vorhanden sind, an denen Tastwerte vorher vorhanden waren. Aus den in Fig. 4c dargestellten Tastwerten ist ersichtlich, daß die Zwischenräume zwischen den Tastwerten S₁ und S_ bzw. S₂ und S₃ beispielsweise eine Tastfolgefrequenz von 4F repräsentieren, welche

SO

beträchtlich über dem Nyquist-Kriterium liegt. Der Zwischenraum zwischen den Tastwerten S_ und S₅ repräsentiert jedoch bei Wiederholung auf einer gleichförmigen Basis eine Folgefrequenz von 2F , welche unter dem Nyquist- ■ Minimum liegt. Für jede Periode des Hilfsträgers sind jedoch drei Tastwerte vorhanden, so daß sich eine mittlere Tastfrequenz von 3F ergibt, welche noch über dem

SO

Nyquist-Minimum liegt.

Die Daten auf der Leitung 18 werden sodann in einen differentiellen Pulscodemodulations-Codierer 20 eingegeben, welcher in an sich bekannter Weise für jedes Datenwort mit acht Bit an seinem Eingang ein Datenwort mit sechs Bit an seinem Ausgang liefert, so daß die resultierende Reduzierung von zwei Bit pro Wort eine 25%ige Reduzierung der Gesamtanzahl von Bits repräsentiert, die über eine Leitung 22 aufgezeichnet oder über einen Informationskanal übertragen werden. Bei Wiedergabe oder Empfang des übertragenen Signals wird die Datenwortfolge mit sechs Bit sodann durch einen differentiellen Pulscodemodulations-Decodierer 24 decodiert, so daß Datenwörter mit acht Bit und einer Folgefrequenz von 3F auf einer Leitung 26

SO

entstehen. Diese werden in eine Tastwert-Wiederholschaltung 28 eingespeist, welche im Sinne einer Wiederholung jedes dritten Tastwertes arbeitet, so daß auf einer Leitung 30 eine Datenfolge mit acht Bit und einer Folgefrequenz von 4F entsteht, die in ein digitales Filter 32 eingespeist

bC

-1^ tt

wird. Dieses Filter arbeitet im Sinne der Erzeugung eines interpolierten Wertes für den reduzierten Tastwert und bildet daher die Datenfolge mit Datenwörtern von acht Bit und einer Folgefrequenz von 4F auf einer Leitung 34 zurück, wobei diese Datenfolge, falls keine Fehler vorhanden sind, identisch mit derjenigen ist, die vorher auf der Leitung 14 als Eingangssignal in die Tastwert-Unterdrückungsschaltung 16 eingespeist wurde. Die Datenfolge auf der Leitung 34 kann im Bedarfsfall schließlich in einen Digital-Analog-Wandler 36 eingespeist werden, der ein analoges Videosignal auf einer Leitung 38 erzeugt.

Ein Teil der Anordnung, durch den die Tastwert-Wiederholungsfunktion im Block 28 sowie die Tastwert-Unterdrückungsfunktion im Block 16 erfolgt, wird im folgenden anhand der Fig. 7, 8 und 9 erläutert. Die dargestellte Schaltung entspricht daher einer Schaltung, die in einer schwebenden Anmeldung der Anmelderin beschrieben ist.

In der mit einer Tastfolgefrequenz von 4F getasteten

SO

Datenfolge ist jeder vierte Tastwert unterdrückt, so daß sich eine Datenfolge mit einer Folgefrequenz von 3F er-

sc

gibt, welche entweder aufgezeichnet oder über einen Informationskanal übertragen werden kann. Wird die Datenfolge im Falle der Aufzeichnung der Information bei Wiedergabe empfangen oder bei Übertragung über einen Informationskanal lediglich empfangen, so wird die Datenfolge mit der Datenfolgefrequenz von 3F vorzugsweise in eine Datenfolgefrequenz von 4F überführt, wobei in die Datenfolge an jeder Stelle, an der vorher ein Tastwert unterdrückt wurde, ein Zwischenraum-Tastwert bzw. ein künstlicher Tastwert erzeugt wird, so daß das digitale Filter 32, wie es beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, richtig arbeiten kann. Aus praktischen Gründen ist es einfacher, einen vorhergehenden Tastwert an der Stelle zu wiederholen, an der ein Tastwert unterdrückt wurde, statt einen Zwischenraum-

£3

Tastwert zu erzeugen. Es ist jedoch beides möglich, da der Wert des wiederholten Tastwertes oder des Zwischenraum-Tastwertes in jedem Fall unterdrückt wird und das Ausgangssignal des digitalen Filters 32 benutzt wird, um den interpolierten Tastwert aus benachbarten unveränderten Tastwerten einzufügen. Eine Schaltung, welche die Neutaktung der Daten zur Erzeugung einer Datenfolge mit einer Datenfolgefrequenz von 4F und mit einem an jeder Stelle,

se

an der ein Tastwert vorher unterdrückt wurde, wiederholten Tastwert durchführt, ist in Fig. 7 dargestellt, die in Verbindung mit den Zeittaktdiagrammen nach Fig. 8 erläutert wird. Aus den folgenden Erläuterungen folgt ebenfalls, daß die Schaltung nach Fig. 7 bei einer im folgenden noch zu beschreibenden Modifizierung jeden vierten Taktwert unterdrückt und die Datenfolge mit einer Folgefrequenz von 4F auf eine Datenfolge mit einer Folgefrequenz von 3F

SO SC

ohne Zwischenräume oder Abstände neu taktet. Die Art, wie ein Tastwert wiederholt und die Datenfolge neu getastet wird, ergibt sich aus den Zeittaktdiagrammen nach Fig. 8, während die Art und Weise, wie ein Tastwert unterdrückt und die Datenfolge von einer Folgefrequenz von 4F auf 3F neu getaktet wird, aus den Zeittaktdiagrammen nach Fig. 9 ersichtlich ist.

In den Tastwert-Unterdrückungs-Zeittaktdiagrammen nach Fig. 9 zeigt Fig. 9a die der Schaltung zugeführten Daten der Datenfolge. Die Tastwerte pro Hilfsträgerperiode sind als Datenwörter A, B, C und D dargestellt. Wenn ein Eingangspuffer getaktet wird, so werden die Daten mit einer Takt- zeit gemäß Fig. 9b gepuffert. Das Ausgangssignal des Eingangspuffers wird in einen zweiten Ausgangspuffer eingegeben und mit einer anderen Taktfolgefrequenz, welche gleich der Folgefrequenz 3F ist getaktet, wobei der Zeittakt so synchronisiert ist, daß der Ausgangspuffer gemäß Fig. 9c, d.h., bei jeder positiven Flanke getaktet wird. Bei der Pufferung erscheinen die Daten, die dem Puffer an-

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geboten werden, an seinem Ausgang, was zu einer Folgefrequenz von 3F führt, wobei während jeder Hilfsträgerperiode ein Tastwert unterdrückt wird. Somit wird aus vier Datenwörtern jeweils ein Datenwort unterdrückt, wobei es sich gemäß Fig. 9 um den Tastwert C handelt. Das erzeugte Ausgangssignal enthält Datenwörter A, B und D, die wie dargestellt mit einer Folgefrequenz von 3F auftreten.

Gemäß den Zeittaktdiagrammen nach Fig. 8 für die Tastwert-Wiederholschaltung wird die Datenfolge mit der Datenfolgefrequenz 3F in die Schaltung nach Fig. 7 einge-

SO

speist. Diese Datenfolge enthält die Datenwörter A, B und D, wobei ein Takt mit der Frequenz 4F verwendet wird, um die Eingangsdaten in einen Eingangspuffer zu puffern (Fig. 8b). Die positive Flanke des Taktes mit der Frequenz 4P taktet den Puffer, wodurch Daten übernommen werden,

SC

welche im Zeitpunkt der Flanke vorhanden sind. Gemäß Fig. 8c sind zwei positive Flanken des Taktes vorhanden, wenn das Wort B am Eingangspuffer vorhanden ist. Dies führt zu einer Wiederholung des Datenwortes B, worauf eine einzige Pufferung des Datenwortes D und A erfolgt. Dies führt dazu, daß eine Datenfolge mit einer Datenfolgefrequenz 4F in das digitale Filter eingespeist wird. Das zweite Auftreten des Wortes B wird ignoriert und das Ausgangssignal des digitalen Filters stellt das rückgebildete Datenwort C dar, das durch die oben anhand der Zeittaktdiagramme nach Fig. 9 beschriebene Tastwert-Unterdrückungsschaltung unterdrückt wurde.

In der speziellen, zur Durchführung der Tastwiederholungsfunktion gemäß Fig. 8 vorgesehenen Schaltung steht die Datenfolge mit der Folgefrequenz 3F auf der Eingangsleitung 26, welche tatsächlich durch acht Leitungen gebildet wird, von denen jeweils eine ein Bit des Wortes mit acht Bit der Datenfolge führt. Die Leitung 26 ist an Eingänge

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von Puffern 40 angekoppelt, welche durch ein Taktsignal auf einer Leitung 42 getaktet werden, das mit einer Taktfolgefrequenz von 3F , d.h., mit der Folgefrequenz der Eingangsdaten auf der Leitung 26 auftritt. Der Takt auf der Leitung 42 ist zeitlich so beschaffen, daß die Daten am Eingang der Puffer 40 stabil vorhanden sind, bevor sie in diese Puffer eingetaktet werden. Die in die Puffer eingetakteten Daten erscheinen auf einer Ausgangsleitung 44 mit der Datenfolgefrequenz 3F . Die Leitung 44 ist an

SC

den Eingang eines weiteren Satzes von Ausgangspuffern 46 angekoppelt, welche durch ein Taktsignal auf einer Leitung 48 mit der Taktfolgefrequenz 4F gemäß Fig. 8b getaktet

SC

werden, so daß auf der Ausgangsleitung 30 der Puffer 46 Daten gemäß Fig. 8c erscheinen. Das Taktsignal auf der Leitung 48 besitzt eine Folgefrequenz von 4F und liegt

SC

zeitlich zu den Daten auf der Leitung 44 im gleichen Zeittaktzusammenhang, wie dies in den Fig. 8a und 8b dargestellt ist. Das Ausgangssignal auf der Leitung 30 ist daher eine Datenfolge mit einer Datenfolgefrequenz von on 4F und einem wiederholten Tastwert, wobei der wiederholte

SC

Tastwert ein künstlicher Tastwert ist, der später ignoriert und durch das Ausgangssignal des digitalen Filters im vorbeschriebenen Sinne ersetzt wird.

Der Rest der Schaltung nach Fig. 7 liefert die Taktsignale auf den Leitungen 42 und 48 in den geeigneten Zeitpunkten, um die vorstehend beschriebene Funktion richtig zu realisieren. Ein einziges Hilfsträgerfrequenz-Signal wird in ein Exclusiv-ODER-Gatter 50 eingespeist, durch den Puffer 40 getaktet und über eine Leitung 52 in einen monostabilen Multivibrator 54 eingespeist, der auf einer Leitung 56 einen schmalen Impuls zur Rücksetzung eines 6:1-Zählers bzw. Teilers 58 in jeder Hilfsträgerperiode liefert. Ein Oszillator 60 erzeugt ein Taktsignal mit einer Frequenz von 86 MHz auf einer Leitung 62 zur Taktung des 6:1-Zählers bzw. Teilers 58 sowie eines durch zwei teilenden Teilers 64 und eines Puffers 66. Der durch zwei teilende Teiler 64 taktet über eine Ausgangsleitung 68 einen durch vier

teilenden Teiler 70 mit einer an einen D-Eingang des Puffers 66 angekoppelten Ausgangsleitung 72. Die Ausgangsleitung 42 führt ein Signal mit einer Frequenz von 86 MHz dividiert durch 8 bzw. 3F (im NTSC-Videoformat), wobei

se

es sich um das Taktsignal zur Taktung der Puffer 40 handelt. Die Leitung 42 ist weiterhin auf einen Eingang eines Phasendetektors 74 geführt, dessen anderer Eingang über eine Leitung 76 gespeist wird, die den Ausgang eines Exclusiv-ODER-Gatters 78 bildet. Eine Eingangsleitung 80 IQ dieses Gatters 78 führt eine Komponente der Datenfolge mit der Folgefrequenz 3F . Der Phasendetektor 74 vergleicht

SO

die Phase der Datenfolge auf der Leitung 80 mit dem gepufferten Ausgangssignal des Oszillators 60 und liefert ein Ausgangssignal auf Leitungen 82, das durch einen Inverter 84 invertiert und in einen Operationsverstärker 86 eingespeist wird, dessen Ausgangsleitung 88 die Phase des Oszillators 60 steuert. Der Phasendetektor und die zugehörige Schaltung dienen zur richtigen Einstellung des auf der Leitung 42 erzeugten Taktsignals in bezug auf die über die Leitung 80 eingespeiste Datenfolge, so daß die Daten im richtigen Zeitpunkt in die Eingangspuffer 40 getaktet werden. Das auf der Leitung 48 vorhandene Ausgangssignal des 6:1-Teilers bzw. Zählers 58 stellt das Taktsignal dar, das zur Taktung der Daten in die Puffer 46 im oben beschriebenen Sinne dient.

Wie bereits ausgeführt, entspricht die zur Tastwert-Unterdrückung dienende Schaltung im wesentlichen derjenigen nach Fig. 7, wobei jedoch eine derartige Abänderung vorge-

go nommen ist, daß die Taktfrequenz auf der Leitung 42 4F und die Taktfrequenz auf der Leitung 48 3F ist, wobei die zeitliche Lage der Taktsignale so gesteuert wird, daß die Schaltung im Sinne des Zeittaktdiagramms nach Fig. 9 arbeitet. Zur Erzeugung der anderen Frequenzen auf den Leitungen 42 und 48 ist es lediglich notwendig, daß der Teiler 70 dahingehend modifiziert wird, daß er statt

eines 4:1-Teilers ein 3:1~Teiler ist, während der Zähler 48 so modifiziert wird, daß er nicht als 6:1-Zähler sondern eines 8s1-Zähler arbeitet. Im übrigen sind alle Schaltungskomponenten und deren Funktion die gleichen, wie dies anhand der Tastwert-Wiederholschaltung beschrieben wurde.

Die differentielle Pulscodemodulation erfolgt durch den Codierer 20 bzw. den Decodierer 24 gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 2, welche konventionell ausgebildet sind.

Die in den Codierer 20 über die Leitung 18 eingespeisten digitalen Tastwerte stellen die mit einer Folgefrequenz von 4F gewonnenen Tastwerte dar, wobei jedoch ein Tastwert pro Hilfsträgerperiode unterdrückt ist und jeder dritte Tastwert den Tastwerten äquivalent ist, die tatsächlich einen Abstand von vier Tastwerten voneinander besitzen. Mit anderen Worten ausgedrückt, repräsentiert jeder dritte Tastwert einen Wert, der an der gleichen Stelle in jeder Hilfsträgerperiode gewonnen wurde. Die Wörter mit sechs Bit, die durch den Informationskanal übertragen oder durch ein geeignetes Gerät aufgezeichnet und wiedergegeben werden, repräsentieren ein digitales Codewort,'das die Differenz zwischen dem Tastwert und einer Vorhersage eines Tastwertes darstellt, die aus vorher übertragenen Tastwerten gewonnen wird. Jedes Datenwort mit sechs Bit repräsentiert daher die Differenz in der Größe zwischen einem Tastwert und einer Vorhersage dieses Tastwertes, wobei unter der Annahme eines wirksamen Vorhersagesystems kleine Differenzen wahrscheinlicher als große Differenzen sind. Ist die Anzahl von Differenzwerten, welche übertragen werden können, fest, so ist der durch den Codierer 20 eingeführte Wert des Quantisierungsfehlers unter Berücksichtigung eines nicht-linearen Quantisierungsgesetzes, nachdem kleine Differenzen genauer als große Differenzen codiert werden, minimal. Durch Auslegung des Codierers und des Decodierers in dem Sinne, daß beide die gleiche Vorhersage jedes Tastwertes liefern, kann jeder Signaltastwert durch den Decodie-

rer 24 dadurch zurückgewonnen werden, daß die geeignete übertragene Differenz dem vorhergesagten Tastwert hinzuaddiert wird.

Die Datenwörter A mit acht Bit auf der Leitung 18 werden in eine Subtraktionsstufe 94 eingegeben, in die über eine Eingangsleitung 96 auch der vorhergesagte Wert B der Tastung eingegeben wird, so daß das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe 94 auf einer Leitung 98 die Differenz

IQ A-B zwischen dem tatsächlichen und dem vorhergesagten Wert darstellt. Diese Differenz wird in eine nicht-lineare Quantisierungsschaltung 100 mit einer Charakteristik eingespeist, die eine von mehreren möglichen konventionellen Quantisierungsoperationen gemäß der an sich bekannten differentiellen Pulscodemodulation ausführt. Ein nichtlineares Quantisierungsschema ist graphisch in Fig. 5 dargestellt, das jedem Quantisierungspegel ein Codewort mit fünf Bit plus einem Vorzeichenbit zuteilt. Zwar ist das spezielle nicht-lineare Quantisierungsschema in» Rahmen der Erfindung nicht kritisch; es ist jedoch zweckmäßig, daß die Quantisierungsschaltung eine Bostelmann-Schaltung mit der Quantisierungscharakteristik gemäß Fig. 6 ist. Das Bostelmann-Schema ist zweckmäßig, da es die Vorteile der Symmetrie ausnutzt und kein dem Vorzeichen zugeordnetes Bit erfordert. Die Quanitisierungsschaltung 100 ist tatsächlich ein programmierbarer Festwertspeicher mit einem Ausgangssignal (entsprechend Fig. 5 oder 6) A - B + E auf einer Leitung 102, das in einen von 8 auf 6 Bit umwandelnden Wandler 104 sowie in eine

on Additionsstufe 106 eingespeist wird. Eine Ausgangsleitung 108 der Additionsstufe 106 ist auf eine um drei Tastwerte verzögernde Verzögerungsstufe 110 mit einer Ausgangsleitung 96 geführt, die den vorhergesagten Wert B auf die Subtraktionsstufe 94 und die Additionsstufe 106 führt. Die Verzögerungsstufe 110 legt über ihren Ausgang die Vorhersagecharakteristik fest, mittels der der Wert des Eingangs-

·*· signals auf der Basis der Werte der vorhergehenden Tastwerte vorhergesagt wird. Die Verzögerung um drei Tastwerte nutzt tatsächlich die Tastwerte an der gleichen Stelle der Hilfsträgerperiode um eine Hilfsträgerperiode vorher aus, was im oben beschriebenen Sinne notwendig ist. Der Wandler 104 wandelt das Ausgangssignal A - B + E auf der Leitung 102, das die Differenz zwischen den tatsächlichen und vorhergesagten Werten plus einem Quantisierungsfehler E repräsentiert, in einen durch sechs Bits gebildeten geeigneten Übertragungscode um.

Das auf einer Leitung 112 stehende Ausgangssignal des von 8 auf 6 Bit umwandelnden Wandlers wird entweder vor Aufzeichnung oder übertragung über einen durch die Leitung 22 gebildeten Kanal in einen Puffer 114 eingespeist. Bei Wiedergabe oder Empfang der Daten in einem entsprechenden Puffer 116 wird das Signal über eine Leitung in einen von 6 auf 8 Bit umwandelnden Wandler 120 eingespeist, der den inversen Prozess durchführt, um den gleichen Wert A - B + E des Signals rückzugewinnen, das vorher über die Leitung 102 eingegeben wurde. Dieser gleiche Wert erscheint dann auf einer Leitung 122, die auf eine Additionsstufe 124 mit einer weiteren, den vorhergesagten Wert B führenden Eingangsleitung 126 geführt ist.

Das Ausgangssignal der Additionsstufe 124 in Form eines Signals A + E erscheint auf einer Leitung 26 und repräsentiert das urpsürngliche Signal mit vollen acht Bit, das über die Leitung 18 in den Eingang eingegeben wurde. Die Leitung 26 ist weiterhin auf eine Verzögerungsstufe 128 mit einer einen Eingang der Additionsstufe speisenden Ausgangsleitung 126 geführt. Damit wird das vorhergehende Signal, d.h., der vorhergesagte Wert B der Differenz A-B + E auf der Leitung 122 hinzuaddiert, so daß sich auf der Leitung 26 der ursprüngliche Wert A + E ergibt.

Nachdem die Daten durch das differentielle Pulscodemodu-

BÄD ORIGINAL

0210

lations-Untersystem in die Form von Datenwörtern mit acht Bit rückgebildet sind, arbeitet der erste Prozess, d.h., das Untersystem zur Tastwert-Unterdrückung in normaler Form auf die Datenfolge auf der Leitung 26, wodurch das Gegenstück der Schaltung nach Fig. 7 ausgenutzt wird, um jeden dritten Tastwert zu wiederholen, wodurch die Datenfolge mit acht Bit und einer Folgefrequenz von 4F auf

SO

der Leitung 30 erzeugt und sodann zum Zweck der Rückbildung der vorher unterdrückten Tastwerte in das interpolierende Digitalfilter 32 eingespeist wird. Bei Verwendung des in Fig. 3 dargestellten speziellen digitalen Filters wird der Tastwert S. unter Ausnutzung der Tastwerte S₁ bis S₃ und S₅ bis S₇ rückgebildet. Entsprechend wird der Tastwert S₈ unter Ausnutzung der Tastwerte S₁. bis S_ und Sg bis S₁₁ rückgebildet. Weitere folgende Tastwerte werden unter Ausnutzung der benachbarten unveränderten Tastwerte in entsprechender Weise rückgebildet. Wird ein sich vom Filter gemäß Fig. 3 unterscheidendes digitales Filter verwendet, so können zur Rückbildung des unterdrückten Tastwertes andere Kombinationen benachbarter Tastwerte verwendet werden. Mit den interpolierten, in die Datenfolge eingefügten Tastwerten S₄, S_fi, S₁- usw. wird die ursprüngliche ungeänderte Datenfolge wie in Fig. 4e dargestellt, rückgebildet, wobei lediglich jeder vierte Tastwert einen interpolierten Wert darstellt. Werden die in Fig. 4e dargestellten Tastwerte wiederum zur Aufzeichnung oder Übertragung über einen Übertragungskanal in entsprechender Weise verarbeitet, so werden Fehler durch das Tastwert-Unterdrückungs-Untersystem nicht weitergeleitet oder verstärkt, wenn die rückgebildeten Tastwerte,d.h., die Tastwerte S., Sg, S₁₂ usw. bei der dargestellten Ausführungsform unterdrückt werden.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung erfolgt die Interpolation des Wertes des rückgebildeten Tastwertes durch ein digitales Interpolationsfilter unüblicher Form,

das zur Klasse der Filter mit einem endlichen Impulsfrequenzbereich (Finite Impulse Response) gehört. Das Filter kann zwei oder mehr von Null verschiedene Terme besitzen, wobei eine zunehmende Anzahl von Termen zu einem genaueren Frequenzbereich für die interessierenden Frequenzen führt. Der Begriff "term" bezeichnet hier ein Paar von identischen Koeffizienten für die Filterauslegung. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine größere Anzahl von Termen den Aufwand und die Kosten für das digitale Filter

2Q erhöht. Dies wird dadurch noch verschärft, daß für Anwendungen im Bereich von Fernsehsignalen mit kommerzieller Senderqualität beispielsweise jedes Tastwort acht digitale Informationsbits besitzt, was bedeutet, daß jede einzelne Tastwert-Unterdrückungs-, Interpolations- und Interpolations Tastwerteinfügungs-Schaltungskomponente für jedes der acht Bits des Tastwortes vorgesehen werden muß. In dieser Hinsicht hat sich gezeigt, daß ein digitales Filter mit drei Termen einen geeigneten Frequenzbereich bei den interessierenden Frequenzen für ein Farbfernsehsignal besitzt.

2Q Das digitale Filter wirkt vorzugsweise so, daß die Tastwerte kontinuierlich eingelesen werden und das Filterausgangssignal lediglich in Zeitpunkten ausgenutzt wird, wenn ein unterdrückter Tastwert an eine Mittenabgriffsstelle gebracht wird. Gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 3 ist

ok die Eingangsleitung 30 (die tatsächlich durch acht Leitungen für parallele Daten gebildet wird) auf ein Schieberegister 130 geführt, in das die Tastwerte kontinuierlich eingespeist werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von Stufen 132, 134, 136, 138, 140 und 142

OQ vorhanden, durch welche die Tastwerte in generell kontinuier licher Weise geschoben werden. Es werden sieben Tastwerte , von denen einer ein unterdrückter Tastwert ist, in das digitale Filter eingespeist. Der unterdrückte Tastwert ist tatsächlich unbedeutend, da er ursprünglich gelöscht oc wurde. Im Filter kann sein zeitlicher Bereich in der Datenfolge durch alle möglichen anderen Werte besetzt sein, da

-2/-SK

dieser zeitlicher Bereich ignoriert wird. Der künstliche Wert kann Null oder zweckmäßigerweise die Wiederholung des unmittelbar vorhergehenden Tastwertes sein. Der Tastwert S.. erscheint somit am Ausgang der Stufe 142, wenn der Tastwert S₂ am Ausgang der Stufe 140 erscheint. Die anderen Tastwerte sind generell an den dargestellten Stellen entsprechend vorhanden. Es sei noch einmal darauf hingewiesen, daß im Blockschaltbild nach Fig. 1 lediglich eine einzige Leitung dargestellt ist, wobei die Tastwert-Ausgangssignale tatsächlich jedoch durch ein. binäres Wort mit acht Bit gebildet werden, wobei jedes Bit durch die Stufen des digitalen Filters getaktet wird.

Die Ausgangssignale jeder Stufe dienen zur Erzeugung des interpolierten Wertes des unterdrückten Tastwertes. Speziell ist die auf die Stufe 132 geführte Eingangsleitung 30 auch auf einen Vervielfacher 144 geführt, der einen Vervielfachungskoeffizienten h, besitzt, um auf einer auf eine Summationsstufe 148 geführten Leitung 146 ein Ausgangssignal zu erzeugen. Entsprechend wird das auf einer Leitung 150 erscheinende Ausgangssignal der Stufe 132 in die Stufe 134 sowie in einen Vervielfacher 152 mit einem Vervielfachungskoeffizienten H₂ eingespeist, der ein Ausgangssignal auf einer auf die Summationsstufe 148 geführten Leitung 154 liefert. In entsprechender Weise erscheint das Ausgangssignal der Stufe 134 auf einer Leitung 156, die auf die Stufe 136 sowie einen Vervielfacher 158 mit einem Vervielfachungskoeffizienten h.. geführt ist, um auf einer auf die Summationsstufe 148 führenden Leitung 160 ein Ausgangssignal zu erzeugen. Die Ausgangssignale der Stufen 138, 140 und 142 erscheinen auf entsprechenden Leitungen 162, 164 und 166, die auf zugehörige Vervielfacher 168, 170 und 172 mit den dargestellten Vervielfacherkoeffizienten geführt sind, wodurch Ausgangssignale auf entsprechenden Leitungen 174, 176 und 178 erzeugt werden, die ebenfalls auf die Summationsstufe 148 geführt sind. Das

'$3

Ausgangssignal der Stufe 136 steht jedoch auf einer Leitung 180, die auf die Stufe 138 und einen Schalter 182 geführt ist, welcher zwischen der Leitung 180 und dem durch eine Leitung 184 gebildeten Ausgang der Summationsstufe umschaltet.

Das Ausgangssignal der Summationsstufe 148, das die arithmetische Summe aller Eingangssignale ist und auf der Leitung 184 abgegeben wird, bildet den interpolierten Wert für den unterdrückten Tastwert. Wenn die durch das Schieberegister getakteten ungeänderten Tastwerte mit Ausnahme der Stelle, an der ein unterdrückter Tastwert vorher vorhanden war, verwendet werden, so schaltet der Schalter 182, wenn der Tastwert einzusetzen ist, den Ausgang des digitalen Filters (Leitung 184) so, daß der interpolierte Wert an der Stelle in die Datenfolge eingeführt wird, an der ein künstlicher bzw. ein wiederholter Tastwert vorhanden war, dessen Wert vollständig irrelevant und unrichtig war. Es ist zu bemerken, daß der interpolierte

2Q Wert vom digitalen Filter abgenommen werden muß, wenn sich die unterdrückte Tastwertstelle in der Mittenstellung befindet, d.h., wo der Tastwert S« auf der Leitung 180, also am Ausgang der Stufe 136 ,vorhanden war.

Für die optimale Funktion des digitalen Filters sind bestimmte Bedingungen erforderlich. Für den Fall, daß Daten mit einer Datenfolgefrequenz von 4F in eine gleichförmige Folgefrequenz von 3F überführt und später in eine Datenfolgefrequenz von 4F rückgebildet werden, sind zu-

SC

OQ sätzliche Maßnahmen für das Filter erforderlich, da alle Vervielfachungskonstanten bzw. -koeffizienten entsprechend den Abgriffen bzw. Taststellen entsprechend der Mittenbzw. Nullstelle sowie die Stellen, die ein ganzzahliges Vielfaches von vier von der Nullstelle, d.h., Stellen

gc -8, -4, 0, 4, 8, usw. Werte von Null besitzen. Da eine lineare Phasencharakterisitik erwünscht ist, haben die

anderen Koeffizienten endliche in gleichen Paaren gruppierte Werte, wobei jeder Abgriff bzw. jede Taststelle eines Paars den gleichen Abstand von der Mittenstelle besitzen. Das bedeutet, daß der Vervielfachungskoeffizient auf jeder Seite der Mittenstelle des digitalen Filters für jede von der Mittenstellung entfernte Stelle der gleiche ist.

Abgesehen von Quantisierungseffekten führt das Filter eine genaue Voraussage durch und ersetzt daher den fehlenden Tastwert, wenn zwei Bedingungen erfüllt.sind. Die erste Bedingung besteht darin, daß alle Tastwerte wahre lineare Darstellungen des in der Bandbreite begrenzten Eingangssignals sind, wenn sie mit der ursprünglichen Folgefrequenz von 4F getastet werden. Somit soll beispielsweise der Analog-Digital-Wandler, welcher die Tastwerte mit einer Tastfolgefrequenz von 4F liefert, immer

SO

in seinem Wandlungsbereich arbeiten. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß das Digitalsignal keine wahre Darstellung des Analogsignals ist, wenn das analoge Eingangssignal den Bereich des Analog-Digital-Wandlers übersteigt, d.h., der Analog-Digital-Wandler hat dieses Signal begrenzt. In einem solchen Fall ist das digitale Signal unrichtig und beeinflußt daher die Funktion des Filters nachteilig, was zu einem unrichtigen interpolierten Wert führt. Mit anderen Worten müssen die Funktion des Eingangssignals und des Analog-Digital-Wandlers so beschaffen sein, daß die resultierenden Tastwerte das digitale Äquivalent eines linearen Prozesses sind. Die zweite Bedingung besteht darin, daß das Filter bei linearer Messung, d.h., wenn alle Tastwerte im Meßsignal vorhanden sind, bei allen Frequenzen, bei denen das getastete Analogsignal Energie aufweist, eine Charakteristik von Eins besitzen muß. Da ein Farbvideo-Informationssignal in zwei bestimmten Bereichen, d.h., im Niederfrequenzbereich und speziell im Gleichspannungspegel sowie bei der Hilfsträgerfrequenz eine größere Energiekonzentration

besitzt, soll das Filter bei diesen Frequenzen ein Ansprechvermögen von Eins besitzen. Die Koeffizienten für ein Filter können so gewählt werden, daß bei diesen interessierenden Frequenzen sowie bei anderen Frequenzen in Abhängigkeit von der Anzahl der Terme exakt ein Ansprechvermögen von Eins vorhanden ist. Es ist wichtig, daß das Ansprechvermögen bei der Hilfsträgerfrequenz und ebenso bei der Frequenz Null Eins ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Koeffizienten im Sinne dieser Ansprechcharakteristik festgelegt werden.

Generell ist die Bandbreite und der Geradeverlauf der Frequenzcharakteristik eines digitalen Filters eine Funktion der Anzahl der verwendeten Koeffizienten und daher des Aufwandes für das Filter. Beispielsweise besitzt ein Filter mit fünf Termen generell eine geradere Charakteristik im gesamten Frequenzbereich von Null bis zur Hilfsträgerfrequenz, wobei die Bandbreite geringfügig breiter als die eines Filters mit drei Termen ist. Für die An-Wendung eines digitalen Filters zur Rückbildung von unterdrückten Tastwerten, wobei die Tastwerte Werte eines Farbvideo-Informationssignals sind, arbeitet ein Filter mit drei Termen angemessen, wobei irgendwo im Durchlaßband auftretende Fehler der Charakteristik in annehmbaren Grenzen liegen. Stammen die Tastwerte von einem Informationssignal, bei dem die Abweichung vom Ansprechvermögen des Wertes Eins im Durchlaßband auf kleineren Beträgen gehalten werden müssen, kann ein komplexeres und damit aufwendigeres digitales Filter erforderlich sein, um eine Anpassung an die Funktionserfordernisse zu gewährleisten. In der Praxis haben sich für ein Filter mit drei Termen, das zur Erzeugung eines interpolierten Wertes eines unterdrückten Tastwertes für ein Informationssignal in Form eines Farbvideo-Informationssignals verwendet wird, Koeffizienten mit h- = 27/32, h₂ = -1/2 und tu = 5/32 für die meisten Zwecke als zufriedenstellend erwiesen. Diese Koeffizienten ge-

währleisten das Ansprechvermögen von Eins bei der Hilfsträgerfrequenz und bei der Frequenz Null. Die Art der Festlegung dieser Koeffizienten ist für die Auslegung digitaler Filter an sich bekannt.

Gemäß Fig. 3 wird der auf der Eingangsleitung 30 stehende Tastwert S₇ ebenso wie der Tastwert S₁ auf der Leitung 166 mit dem Koeffizienten hu von 5/32 vervielfacht, wobei ein kleinerer Tastwert erzeugt wird, der vom Ausgang der Vervielfacher 144 und 172 in die Summationsstufe 148 eingespeist wird. Entsprechend werden der Tastwert S, auf der Leitung 150 und der Tastwert S- auf der Leitung 164 mit dem Koeffizienten h~ von -1/2 über die entsprechenden Vervielfacher 152 und 170 vervielfacht, um negative kleinere Tastwerte in die Summationsstufe 158 einzuspeisen. Schließlich werden die Tastwerte S₅ und S₃ auf der Leitung 156 bzw. 162 mit dem Koeffizienten h₁ von 27/32 über die entsprechenden Vervielfacher 158 und 168 vervielfacht, wobei die resultierenden vervielfachten Tastwerte über die Leitungen 160 und 174 ebenfalls in die Summationsstufe 158 eingespeist werden.

Das digitale Filter gemäß Fig. 3 kann in äquivalenter Weise auch weniger komplex aufgebaut werden, wie dies in der Praxis oft der Fall und in der vorgenannten schwebenden Anmeldung der Anmelderin beschrieben ist. Die Funktionsweise des Filters bleibt dabei jedoch im oben beschriebenen Sinne erhalten, wobei am Ausgang des Schalters 182 der interpolierte Wert für den vorher unterdrückten Tastwert

gQ vorhanden ist, so daß auf der auf den Digital-Analog-Wandler 36 führenden Ausgangsleitung 34 die ursprüngliche rückgebildete Datenfolge steht, die vorher auf der auf die Tastwert-Unterdrückungsschaltung 16 im Blockschaltbild nach Fig. 1 führenden Leitung vorhanden war. Der Digital-Analog-Wandler 36 kann konventionell ausgebildet sein, um im Bedarfsfall das analoge Videosignal auf der

Leitung 38 zu erzeugen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind zwar speziell zur Verwendung in Verbindung mit Videoinformations-Signalen im NTSC-Format geeignet. Die Anordnung und das Verfahren können jedoch auch mit einer Abwandlung für Videoinformationssignale im PAL-Format verwendet werden. Wird eine zweidimensionale differentielle Pulscodemodulation-Vorhersage in Verbindung mit einem PAL-Signal verwendet, so muß die ursprüngliche Tastung so erfolgen, daß ein Tastwert exakt auf der U-Farbachse (die nicht geänderte Achse) liegt, wenn V-Achseninformation enthaltende Voraussage-Tastwerte aus der vorhergehenden Zeile in Paaren ausgetauscht werden. Mit einer Tastfrequenz von 4F und mit in +U, +V, -U und -V liegenden Tastwerten sind lediglich -V-Tastwerte aus der vorhergehenden Zeile für die Vorhersage von +V-Tastwerten in der laufenden Zeile geeignet, was auch umgekehrt gilt. U-Achsen-Tastwerte werden nicht geändert. Eine zusätzliche Maßnahme fü^r Signale im PAL-Format bei der kombinierten Verwendung des differentiellen Pulscodemodulations-Prozesses und des unterdrückten Tastwertes besteht daher darin, daß bei Verwendung einer zweidimensionalen Voraussage der unterdrückte Tastwert ein U-Achsen-Tastwert sein muß, wodurch der Austausch der V-Tastwerte möglich wird. Zur weiteren Erläuterung dieses Sachverhaltes wird auf British Broadcasting Corporation research department report "BBC RD 1975/20" sowie auf "NACHRICHTENTECHN. Z.", 27(1974), Heft 3, S. 115"bis 117 hingewiesen.

Aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß die erfindungsgemäße kombinierte Verwendung von zwei Datenfolgefrequenz-Reduzierungssystemen vorteilhaft in Verbindung mit der Aufzeichnung oder übertragung einer Videoinformations-Datenfolge zur Anwendung kommen kann.

Die Gesamtreduzierung der Datenfolgefrequenz ist das Pro-

dukt zweier definierter Prozesse mit Reduzierungen von 75% der ursprünglichen Datenfolgefrequenz für jeden Prozess, woraus sich eine resultierende Gesamtreduzierung von 9/16 oder 26,25% der ursprünglichen Datenfolgefrequenz ergibt. Dies ist eine so bedeutende Reduzierung, daß es möglich wird, ein Videosignal ohne merkbare Beeinflussung des resultierenden Signals statt in zwei getrennten Kanälen in einem einzigen Kanal aufzuzeichnen oder zu übertragen.

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Videoinformation repräsentierenden Mehrbit-Digitaldatenwörtern zwecks Aufzeichnung einer reduzierten Anzahl von Datenwörtern sowie zur späteren Rückbildung der Datenfolge bei Wiedergabe, dadurch gekennzeichnet, daß

Datenwörter in der Datenfolge unterdrückt werden, die verbleibenden Datenwörter einer differentiellen Pulscodemodulation unterworfen werden, woraus eine reduzierte Anzahl von Datenbits pro Datenwort resultiert, die eine reduzierte Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter aufgezeichnet werden,

die eine reduzierte Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter wiedergegeben werden,

die Datenwörter unter Ausnutzung einer differentiellen Pulscodemodulation in die ursprünglichen Mehrbit-Datenwörter rückgebildet werden,
und die Datenfolge durch Erzeugung und Einfügung eines

interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden, rückgebildet wird, wobei der Wert durch ein auf die verbleibenden Datenwörter arbeitendes Digitalfilter (32) mit endlichem Frequenzbereich festgelegt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reduzierung der Anzahl von Bits eines Mehrbit-Datenworts folgende Schritte durchgeführt werden:

Voraussage des Wertes jedes Datenwortes unter Verwendung der vorhergehenden vorausgesagten Werte von Datenwörtern,

Berechnung der Differenz zwischen den vorhergesagten und aktuellen Werten

und Aufzeichnung des Differenzwertes, wobei der Differenzwert eine geringere Anzahl von Datenbits besitzt als das ursprüngliche Datenwort.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenwörter Teil einer digitalen Darstellung einer Szene sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Datenwort digitale Tastwerte repräsentiert, die mittels einer einem ganzzahligen Vielfachen der Hilfsträgerfrequenz eines Videosignals gleichen Tastfrequenz gewonnen werden, und daß der vorhergesagte Wert jedes Datenworts unter Ausnutzung vorhergehender vorhergesagter Werte von Datenwörtern gewonnen wird, wobei die vorhergehenden vorhergesagten Werte ganzzahlige Vielfache einer Hilfstragerperiode relativ zu dem vorhergesagten Tastdatenwort sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückbildung der Datenwörter in solche mit der ursprünglichen Anzahl von Datenbits

pro Datenwort

der Differenzwert zur Voraussage des Wertes jedes Datenworts ausgenutzt und der empfangene Differenzwert dem vorhergesagten Datenwortwert hinzuaddiert wird, um das Datenwort mit seiner ursprünglichen Anzahl von Datenbits zu erzeugen.

ο Verfahren zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Videoinformation repräsentierenden Mehrbit-Digitaldatenwörtern zwecks Übertragung einer reduzierten Anzahl von Datenwörtern sowie zur späteren Rückbildung der Datenfolge bei Empfang, insbesondere nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

Datenwörter in der Datenfolge unterdrückt werden, die verbleibenden Datenwörter einer differentiellen Pulscodemodulation unterworfen werden, woraus eine reduzierte Anzahl von Datenbits pro Datenwort resultiert,

die eine reduzierte Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter übertragen werden,

die eine reduzierte Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter empfangen werden,
die Datenwörter unter Ausnutzung einer differentiellen Pulscodemodulation in die ursprünglichen Mehrbit-Datenwörter rückgebildet werden,

und die Datenfolge durch Erzeugung und Einführung eines interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden, rückgebildet wird, wobei der Wert durch ein auf die verbleibenden Datenwörter arbeitendes Digitalfilter (32) mit endlichem Frequenzbereich festgelegt ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Reduzierung der Anzahl von Bits eines Mehrbit-Datenworts folgende Schritte durchge-

-γ Ί i IrYy 32Α021 ο

führt werden:

Voraussage des Wertes jedes Datenwortes unter Verwendung der vorhergehenden Werte von Datenwörtern, Berechnung der Differenz zwischen den vorhergesagten und aktuellen Werten

und übertragung des Differenzwertes, wobei der Differenzwert eine geringere Anzahl von Datenbits besitzt als der ursprüngliche Datenwert.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Rückbildung der Datenwörter in solche mit der ursprünglichen Anzahl von Datenbits pro Datenwort der Differenzwert zur Voraussage des Wertes jedes Datenwortes ausgenutzt und der empfangene Differenzwert dem vorhergsagten Datenwortwert hinzuaddiert wird, um das Datenwort mit seiner ursprünglichen Anzahl von Datenbits zu erzeugen.

9. Verfahren zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Datenwörtern einer Videoinformation zwecks Aufzeichnung und/oder Übertragung einer geringeren Anzahl von Datenwörtern und nachfolgender Rückbildung der Datenfolge, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

jedes n'te Datenwort aus der Datenfolge unterdrückt wird, die Anzahl von Datenbits pro Datenwort un-er Ausnutzung einer differentiellen Pulscodemodulation reduziert wird, die Datenwörter unter Ausnützung einer differentiellen Pulscodemodulation nach einer Aufzeichnung und/oder Übertragung in die ursprüngliche Anzahl von Datenbits pro Datenwort rückgebildet werden

und die Datenfolge durch Erzeugung und Einfügung eines interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden, rückgebildet wird, wobei der Wert durch ein auf die verbleibenden Datenwörter arbeitendes Digitalfilter (32) mit endlichem Frequenzbereich festgelegt ist.

10. Anordnung zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Datenwörtern einer Videoinformation zwecks Aufzeichnung und/oder Übertragung einer geringeren Anzahl von Datenwörtern und nachfolgender Rückbildung der Datenfolge,
gekennzeichnet durch

eine Schaltung (16) zur Unterdrückung jedes η'ten Datenwortes aus der Datenfolge,
eine Schaltung (20) zur Durchführung einer differentiel-

IQ len Pulscodemodulation für die verbleibenden Datenwörtern zwecks Reduzierung der Anzahl von Datenbits pro Datenwort,

eine Schaltung (24) zur Durchführung einer differentiellen Pulscodemodulation für dia eine reduzierte Anzahl

je von Datenbits aufweisenden Datenwörter nach einer Aufzeichnung und/oder einer übertragung zwecks Rückbildung der Datenwörter in die ursprüngliche Anzahl von Datenbits pro Datenwort
und eine Schaltung (28, 32) zur Rückbildung der Daten-

2Q folge durch Erzeugung und Einfügung eines interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (28, 32) zur Rückbildung der Datenfolge folgende Komponenten aufweist:

Eine Stufe (32) zur Erzeugung eines interpolierten Wertes für jeden unterdrückten Tastwert in Form eines digitalen Filters mit einer endlichen Impulscharakteri-OQ stik mit mehreren Termen, in das die Datenfolge-Tastwerte eingespeist werden und das aus den Tastwerten einen interpolierten Wert an seinem Ausgang erzeugt, und eine an die Stufe (32) angekoppelte Stufe (28) zur Einfügung eines interpolierten Wertes in die Dagc tenfolge an jeder Stelle, an der ein Tastwert unterdrückt wurde.

. 12. Anordnung nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Videoinformationssignal ein Farbvideo-Informationssignal mit einem Chroma-Hilfsträger ist und daß das digitale Filter (32) wenigstens drei Terme und eine Frequenzcharakteristik von etwa Eins wenigstens bei der Frequenz Null und der Frequenz des Chroma-Hilfsträgers des Videoinformationssignals besitzt.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (24) zur Durchführung der differentiellen Pulscodemodulation folgende Komponenten umfaßt:

Einen Kreis (100, 106, 110) zur Vorhersage des Wertes

jedes Datenwortes unter Ausnutzung der vorhergehenden 15

vorhergesagten Werte von Datenwörtern, und eine Stufe (94) zur Berechnung der Differenz zwischen den vorhergesagten und den tatsächlichen Werten.

14. Anordnung zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Videoinformation repräsentierenden Mehrbit-Digitaldatenwörtern zwecks Aufzeichnung und/oder Übertragung einer reduzierten Anzahl von Datenwörtern sowie zur späteren Rückbildung der Datenfolge nach

Wiedergabe und/oder Übertragung, insbesondere nach An-25

spruch 10,

gekennzeichnet durch

eine Schaltung (16) zur Unterdrückung von Datenwörtern aus der Datenfolge,

eine Schaltung (20) zur Durchführung einer differentiel-30

len Pulscodemodulation für die verbleibenden Datenwörter zwecks Erzeugung einer reduzierten Anzahl von Datenbits pro Datenwort,
eine Einrichtung zur Übertragung der eine reduzierte

Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter, 35

eine Einrichtung zur Wiedergabe und/oder zum Empfang

-Ί-

der eine reduzierte Anzahl von Datenbits aufweisenden Datenwörter,

eine Schaltung (24) zur Rückbildung der Datenwörter in die ursprünglichen Mehrbit-Datenwörter unter Ausnutzung einer differentiellen Pulscodemodulation, und eine Schaltung (28, 32) zur Rückbildung der Datenfolge durch Erzeugung und Einfügung eines interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden, wobei der Wert durch ein auf die verbleibenden Datenwörter arbeitendes Digitalfilter (32) mit endlichem Frequenzbereich festgelegt ist.

15. Anordnung zur Rückbildung einer Datenfolge nach deren Wiedergabe und/oder deren Empfang, wobei in der Datenfolge Datenwörter unterdrückt sind und die verbleibenden Datenwörter eine reduzierte Anzahl von Datenbits pro Datenwort aufgrund einer differentiellen Pulscodemodulation der verbleibenden Datenwörter enthalten, insbesondere nach Anspruch 10,

gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Empfang der eine reduzierte Anzahl von Datenbits enthaltenden Datenwörter,

eine Schaltung (24) zur Rückbildung der Datenwörter in die ursprüngliche Mehrbit-Datenwortlänge unter Ausnutzung einer differentiellen Pulscodemodulation, und eine Schaltung (28, 32) zur Rückbildung der Datenfolge durch Erzeugung und Einfügung eines interpolierten Wertes an den Stellen, an denen Datenwörter unterdrückt wurden, wobei der Wert durch ein auf die verbleibenden Datenwörter arbeitendes Digitalfilter (32) mit endlichem Frequenzbereich festgelegt ist.

16. Anordnung zur Reduzierung der Datenfolgefrequenz einer Datenfolge von Videoinformation repräsentierenden Mehrbit-Digitaldatenwörtern zwecks Aufzeichnung und/oder Übertragung einer reduzierten Anzahl von Datenwörtern,

insbesondere nach Anspruch 10/ gekennzeichnet durch eine Schaltung (16) zur Unterdrückung von Datenwörtern in der Datenfolge und eine Schaltung (20) zur Durchführung einer differentiellen Pulscodemodulation für die verbleibenden Datenwörter zwecks Erzeugung einer reduzierten Anzahl von Datenbits pro Dätenwort für eine spätere Aufzeichnung und/oder übertragung.