DE3305498C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Breitbild-Fernsehsysteme und betrifft insbesondere ein System, das kompatibel mit herkömmlichen Fernsehempfängern ist. Der Ausdruck "kompatibel" im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet, daß das System fernsehnormverträglich mit im wesentlichen unverzerrter, aber seitlich beschnittener Bildwiedergabe auf herkömmlichen, normgeeichten Fernsehempfängern ist.

Ein herkömmlicher Fernsehempfänger hat ein Bildseitenverhältnis (Verhältnis der Breite zur Höhe des Bildes) von 4 : 3. Neuerdings besteht Interesse an der Verwendung größerer Seitenverhältnisse für Fernsehbilder, z. B. 2 : 1 oder 5 : 3, die dem Bildseitenverhältnis des menschlichen Auges entsprechen oder diesem näherkommen als das herkömmliche Verhältnis von 4 : 3. Erwogen wurde bereits das Bildseitenverhältnis 5 : 3, weil Kinofilme dieses Verhältnis benutzen und sich dann ohne Beschneidung des Bildes fernsehmäßig übertragen und empfangen lassen. Breitbild-Fernsehsysteme, welche einfach Signale übertragen, die ein höheres Bildseitenverhältnis als herkömmliche Systeme haben sind jedoch mit den für herkömmliches Bildseitenverhältnis ausgelegten Empfängern nicht kompatibel. Als Beispiel sei das aus der US-Patentschrift 30 97 262 bekannte System erwähnt, bei welchem eine "breite" Szene anamorphotisch verzerrt aufgenommen und übertragen wird und bei der Wiedergabe nach Belieben mehr oder weniger entzerrt werden kann, wobei diese Entzerrung durch Variation des Verhältnisses zwischen Ablenkbreite und Ablenkhöhe erfolgt. Mit einem herkömmlichen Fernsehempfänger ist eine verzerrungsfreie Darstellung der aufgenommenen Szene nicht möglich. Die mangelnde Kompatibilität dieses und anderer Breitbild-Fernsehsysteme steht der weit verbreiteten Einführung solcher Systeme im Wege.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Breitschirm- Fernsehsystem anzugeben, das kompatibel mit herkömmlichen Fernsehempfängern ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zur Übertragung eines Videosignals, das ein Bild mit einem gegebenen Seitenverhältnis repräsentiert, welches höher ist als ein gewähltes Seitenverhältnis, werden erfindungsgemäß Signale, die abgeleitet sind von Endbereichen einzelner Abtastzeilen entsprechend denjenigen Teilen des das gegebene Seitenverhältnis aufweisenden Bildes, die über die Sicht eines ein gewähltes Seitenverhältnis aufweisenden Bildes hinausgehen, in einer anderen Weise verarbeitet als Signale, die aus den übrigen Bereichen der Abtastzeilen abgeleitet sind. Die aus den erwähnten Endbereichen abgeleiteten Signale werden während Abschnitten eines gesendeten Videosignals übertragen, die normalerweise unsichtbar sind, wenn Sie auf einer Empfängerbildröhre empfangen werden, die das gewählte Bildseitenverhältnis hat.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Teils eines Senders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt Wellenformen zur Veranschaulichung des Betriebs der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Teils eines Empfängers zum Empfang der vom Sender nach Fig. 1 gesendeten Signale;

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer in der Anordnung nach Fig. 3 verwendeten Dehnungsschaltung;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines kompatiblen Empfängers;

Fig. 6 zeigt in Blockform einen Teil eines Senders gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 zeigt in Blockform einen Teil eines Empfängers, der in Verbindung mit der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform des Senders verwendet werden kann;

Fig. 8 zeigt in Blockform einen Sender gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 stellt eine Quelle für Farbfernsehsignale dar, worin die Ablenkgeschwindigkeit einer Kamera in einer solchen Weise geändert wird, daß ein teilweise zeitkomprimiertes Signal entsteht. Gemäß der Fig. 1 fokussiert eine Linse 10 Licht von einem Bild (nicht dargestellt) über ein Prisma auf Vidikonröhren 14, 16 und 18 für die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B). An den Vidikons 14, 16 und 18 befinden sich Horizontalablenkwicklungen 20, 22 und 24, um die Elektronenstrahlen in den Röhren horizontal abzulenken. Die Vertikalablenkung wird durch Vertikalablenkwicklungen (nicht dargestellt) bewirkt. Eine Ablenk-Treiberschaltung 26 liefert Ausgangssignale V und H, um die Vertikal- und Horizontalablenkwicklungen anzusteuern. Die Horizontalablenkwicklungen werden im dargestellten Fall parallel angesteuert, sie können jedoch auch in Serie angesteuert werden. Der Ablenkteiber 26 wird seinerseits unter anderem von einem Horizontal-Sägezahngenerator 28 angesteuert, der ein periodisches horizontalfrequentes Strom- oder Spannungssignal erzeugt. Der Horizontal-Sägezahngenerator 28 ist durch periodische Horizontalsynchronimpulse 210 synchronisiert, die von einem Horizontalsynchrongenerator 30 kommen, der seinerseits durch den Synchronsignal-Taktgeber 32 synchronisiert wird.

Das gelieferte Videosignal wird in der Mitte des Rasters mit normaler Geschwindigkeit und an den Rändern des Rasters in zeitlich komprimierter Form erzeugt. Hierzu muß die Geschwindigkeit des an den Ablenktreiber 26 gelegten Sägezahns mindestens zeitweilig höher gemacht werden als die Geschwindigkeit des vom Horizontal-Sägezahngenerator 28 erzeugten Sägezahns. Zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Schaltung vorgesehen, die einen sogenannten Linksseiten- Sägezahngenerator 34 enthält. Der Linksseiten- Sägezahngenerator 34 wird durch den Horizontalsynchronimpuls vom Generator 30 zum selben Zeitpunkt zurückgesetzt wie der Horizontal-Sägezahngenerator 28, so daß beide Sägezahngeneratoren gleichzeitig mit der Erzeugung eines Sägezahns beginnen. Der vom Linksseiten-Sägezahngenerator 34 erzeugte Sägezahn wird am Verbindungspunkt 27 mit dem vom Generator 28 erzeugten Sägezahn addiert. Ein mit dem Linksseiten-Sägezahngenerator 34 gekoppelter Begrenzer 38 begrenzt das Signal dieses Generators nach einer kurzen Zeitdauer. Ab der Begrenzung des Signals kann der vom Generator 34 erzeugte Sägezahn den vom Generator 28 erzeugten Sägezahn nicht mehr beeinflussen. Die erwähnte zusätzliche Schaltung enthält außerdem einen Rechtsseiten-Sägezahngenerator 36, der durch einen Impuls aus einer Verzögerungsschaltung 40 eingeschaltet wird, die ihrerseits durch den Horizontalsynchrongenerator 30 getriggert wird. Der Haupt-Sägezahngenerator 28 und der Linksseiten-Sägezahngenerator 34 werden also gleichzeitig zum Zeitpunkt t ₀ durch den Horizontalsynchronimpuls 210 getriggert, so daß ersterer ein lineares Haupt-Sägezahnsignal 250 (Fig. 2) und letzterer ein Linksseiten- Sägezahnsignal 230 erzeugt. Diese Sägezähne haben im allgemeinen unterschiedliche Anstiegsgeschwindigkeiten und Amplituden. Der Linksseiten-Sägezahn 230 steigt an bis zu einem Zeitpunkt t ₂, wo er einen Grenzwert erreicht, bei welchem der Begrenzer 38 wirksam wird. Zu einem späteren Zeitpunkt t ₆, der beim hier beschriebenen Beispiel 40 Mikrosekunden nach dem Horizontalsynchronimpuls folgt, setzt der in der Verzögerungsschaltung 40 verzögerte Horizontalsynchronimpuls den Rechtsseiten-Sägezahngenerator 36 zurück, wodurch dieser mit der Erzeugung seines Sägezahns beginnt. Der vom Generator 36 gelieferte Sägezahn hat ähnliche oder gleiche Anstiegsgeschwindigkeit und Amplitude wie der vom Generator 34 gelieferte Sägezahn und erreicht einen Grenzwert bei oder nahe dem Zeitpunkt des nächstfolgenden Horizontalsynchronimpulses. Die drei Sägezähne 230, 240 und 250 werden addiert, entweder durch Spannungsaddition in einem Addierer (nicht dargestellt) oder durch Erzeugung der Sägezahnsignale als Ströme, die dann durch einfache Summierung addiert werden können, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der resultierende Sägezahn 260 hat im Bereich der Mitte des Rasters (zwischen den Zeitpunkten t ₂ und t ₆) eine geringe Anstiegsgeschwindigkeit und nahe dem rechten und dem linken Rand jeweils eine höhere Anstiegsgeschwindigkeit.

Diese summierten Sägezähne bewirken, wenn sie an den Ablenktreiber 26 gelegt werden, daß die Bildaufnahmeröhren 14, 16 und 18 nahe dem rechten und dem linken Rand des Rasters schneller abtasten als im mittleren Teil des Rasters. Das resultierende Videosignal ist also an den Rändern des Rasters zeitlich komprimiert. Für eine Umsetzung des Bildseitenverhältnisses von 5 : 3 auf 4 : 3 ist eine Zeitkomprimierung von etwa 2 : 1 erforderlich, so daß die Anstiegsgeschwindigkeit des Summen-Sägezahns 260 zwischen t ₀ und t ₂ und zwischen t ₆ und t ₀ doppelt so hoch sein sollte wie in der Mitte des Rasters.

Bei Fernsehsignalen für ein Bild mit 525 Zeilen und 60 Teilbildern je Sekunde gemäß der NTSC-Norm beispielsweise ist die normale aktive Abtastzeit in Horizontalrichtung etwa gleich 53 µs, was dem mit der Zahl "4" geschriebenen Teil des Ausdrucks für ein Bildseitenverhältnis 4 : 3 entspricht. Die entsprechende Dauer der durch "5" ausgedrückten Teile eines Bildseitenverhältnisses 5 : 3 wäre das ⁵/₄fache von 53 µs, also etwa 66 µs. Da ein Bereich von etwa 40 µs in der Mitte jedes Rasters unverändert bleibt, ist der außerhalb des 40 µs breiten Mittelbereichs unterzubringende Rest der Videoinformation beim 5 : 3-Raster größer als beim 4 : 3-Raster. Der 5 : 3- Raster hat außerhalb des erwähnten Mittelbereichs effektive Videoinformation für eine Zeit von 66 µs-40 µs = 26 µs, die in einer Zeit untergebracht werden muß, welche gleich der Differenz zwischen 53 µs und 40 µs ist, also gleich 13 µs. Die erwähnten 26 µs effektiver Videozeit des 5 : 3-Rasters müssen also in 13 µs im 4 : 3-Raster kompromiert werden. Dies bedeutet eine Zeit- oder Rasterkomprimierung von 2 : 1 am rechten und am linken Rand des Rasters.

Die zeitliche Komprimierung des Videosignals durch die erhöhte Abtastgeschwindigkeit nahe den Rändern des abgetasteten Rasters macht die Frequenz des resultierenden Videosignals höher, als wenn an den Rändern mit der gleichen Geschwindigkeit abgetastet würde wie in der Mitte. Zumindest Teile des mit erhöhter Frequenz auftretenden Signals werden abgeschnitten durch die begrenzte Bandbreite des Senders, über den das Signal am Ende ausgesandt wird, und dieser Verlust äußerst sich im wiedergegebenen Bild am Empfänger durch verminderte Auflösung der zeitkomprimierten Teile. Dieser Verlust an Auflösung ist nicht schlimm, und zwar aus dem gleichen Grund, weswegen die durch Fehlkonvergenz und Nichtlinearitäten der Ablenkung bedingte geringere Auflösung der Fernsehkamera und der Farbbildröhren nahe den Rändern des Rasters nicht schlimm ist.

Die von den Aufnahmeröhren 14, 16 und 18 erzeugten Videosignale R, G und B werden auf eine Matrixschaltung 42 gegeben, worin das Leuchtdichtesignal Y und die Farbmischungssignale I (In-Phase-Signal) und Q (Quadratursignal) erzeugt werden. Die Signale I und Q werden über bandbegrenzende I- und Q-Filter 44 und 46 auf jeweils einen zugeordneten Amplitudenmodulator 48 bzw. 50 gegeben, um sie in an sich bekannter Weise zwei aufeinander senkrecht (d. h. in Phasenquadratur) stehenden Trägern aufzumodulieren. Die modulierten I- und Q-Signale werden in einem Addierer 52 miteinander addiert, und das resultierende Farbartsignal C wird mit dem Leuchtdichtesignal summiert, nachdem letzteres eine ausgleichende Verzögerungsschaltung 54 durchlaufen hat. Das Ergebnis ist ein kompatibles Signalgemisch, welches einer als Block 58 dargestellten Burst- und Synchronsignal- Einfügungsschaltung angelegt wird, worin Ablenk-Synchronsignale, das Farbsynchronsignal (Burst), Austastsignale und dergleichen Komponenten eingefügt werden. Dieses zusammengesetzte Signal (Videosignalgemisch) kann dann eine weitere Behandlung oder Verarbeitung (z. B. durch Aufzeichnung) erfahren; am Ende wird es jedoch an Empfänger gesendet, entweder über Funk oder über Kabel.

Es sind zwei Typen von Empfängern möglich, entweder herkömmliche Empfänger mit dem üblichen, relativ kleinen Bildseitenverhältnis 4 : 3 oder Spezialempfänger mit dem Bildseitenverhältnis 5 : 3. Natürlich können die Spezialempfänger so ausgelegt sein, daß sie Bilder mit dem normalen Seitenverhältnis 4 : 3 wiedergeben, wenn kompatible Breitbildsignale nicht gesendet werden. Der normale 4 : 3- Empfänger empfängt das kompatible Breitbildsignal und gibt es einfach mit der darin enthaltenen Nichtlinearität wieder. Da die Nichtlinearität am rechten und linken Rand des Rasters liegt, ist der Großteil des komprimierten Videosignals durch die Überabtastung außer Sicht. Die Überabtastung beträgt bei handelsüblichen Empfängern typischerweise 10% auf jeder Seite, insgesamt also 20%. Der zeitlich komprimierte Teil des kompatiblen Breitbildsignals macht wie erwähnt 13 µs der Zeilenzeit von 53 µs aus, was etwa 20% entspricht. Somit liegt der größte Teil des komprimierten Signals außerhalb des sichtbaren Bildfeldes verborgen. Bei einer anderen Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird, ist die Verbergung noch besser.

Die Stelle, wo die Zeitkomprimierung beginnt, kann gedacht werden jeweils als eine vertikale Linie nahe dem rechten und dem linken Rand eines Empfängers, der Signale im herkömmlichen Standardformat wiedergibt. Die Verbergung wird verbessert, indem man dafür sorgt, daß der Übergang zwischen dem zeitlich komprimierten und dem unkompromierten Videosignal in einer allmählichen Weise erfolgt. In der Anordnung nach Fig. 1 kann dies erreicht werden durch Tiefpaßfilterung der zusätzlichen Linksseiten- und Rechtsseiten-Sägezahnsignale, bevor sie mit dem Haupt-Sägezahnsignal addiert werden. Die durch die Filterung hervorgerufene Abrundung der Sägezahnkanten verlängert die Zeit, die für den Übergang zwischen Zeitkomprimierung und Nicht-Komprimierung benötigt wird. Im Decoder nach Fig. 4 erzielt man das gleiche Ergebnis durch Tiefpaßfilterung des Steuereingangs für den spannungsgesteuerten Oszillator.

In der Fig. 3 ist ein Teil eines Fernsehmonitors dargestellt, der aus einem kompatiblen Breitbild-Videosignal ein Bild mit dem Seitenverhältnis 5 : 3 erzeugt. Das kompatible Breitbild-Videosignalgemisch wird über eine Eingangsklemme 310 auf eine Synchronsignal- und Burst- Abtrennstufe 212 und auf eine die Leuchtdichte- und Farbartsignale voneinander trennende Schaltung (Y/C-Trennschaltung) 314 gegeben.

In der Stufe 312 werden Horizontal- und Vertikalsynchronsignale aus dem Videosignalgemisch extrahiert und anschließend auf Horizontal- und Vertikalablenkschaltungen 316 und 318 gegeben, um die Ablenkung der Elektronenstrahlen einer Bildröhre 320 mit einer derartigen Amplitude zu synchronisieren, daß ein Raster mit dem Seitenverhältnis 5 : 3 gebildet wird. Das Horizontalsynchronsignal von der Abtrennstufe 312 wird außerdem an Zeitdehnungsschaltungen 321, 322 und 324 für die Signale Y, I und Q gelegt, um den Betrieb dieser Dehnungsschaltungen mit dem ankommenden Signal zu synchronisieren. Das abgetrennte Leuchtdichtesignal vom Y-Ausgang der Y/C-Trennschaltung 314 wird an eine Zeitdehnungsschaltung 321 gelegt. Das modulierte Farbartsignal wird auf I- und Q- Demodulatoren im Block 326 gegeben, der zu diesem Zweck das abgetrennte Burstsignal von der Abtrennstufe 312 empfängt (über eine nicht dargestellte Verbindung). Die demodulierten I- und Q-Signale werden über jeweils ein zugehöriges Filter 328 bzw. 330, die Schaltsignale unterdrücken, an die betreffenden I- und Q-Dehnungsschaltungen 322 bzw. 324 gelegt. Diese Dehnungsschaltungen, die ausführlicher in Fig. 4 dargestellt sind, bewirken eine zeitliche Dehnung der Signale am rechten und am linken Rand des Rasters derart, daß die im Codierer nach Fig. 1 bewirkte Zeitkomprimierung ausgeglichen wird. Die teilweise zeitgedehnten Signale von der Leuchtdichte- Dehnungsschaltung 321 werden weiteren Leuchtdichtesignal- Verarbeitungsschaltungen angelegt, die als Block 328 dargestellt sind und Anordnungen zur Rauschunterdrückung, Gammakorrektur, Zeitverzögerung und dergleichen enthalten können, wie sie gewöhnlich für die Fernsehwiedergabe verwendet werden. Das so verarbeitete Leuchtdichtesignal wird gemeinsam mit den teilweise zeitgedehnten I- und Q-Signalen von den Dehnungsschaltungen 322 und 324 auf eine Matrixschaltung 330 gegeben, worin die Signale linear addiert werden, um das Rot-, das Grün- und das Blausignal zu erzeugen, die den als Block 332 dargestellten Videoverstärkern zugeführt werden. Die verstärkten Farbsignale R, G und B für die Farben Rot, Grün und Blau werden dann der Bildröhre 320 angelegt. Infolge der Wirkung der Dehnungsschaltungen 321, 322 und 324 haben die Videosignale nunmehr gleichmäßige Zeitcharakteristik über die Dauer jeder Horizontalzeile, und auf dem 5 : 3-Raster wird die Videoinformation unverzerrt dargestellt.

Die Fig. 4 zeigt die Zeitdehnungsschaltung 321 in näheren Einzelheiten. Die Dehnungsschaltungen 322 und 364 sind ähnlich. Die Schaltung nach Fig. 4 empfängt das Leuchtdichtesignal an einer Eingangsklemme 410, die mit dem Arm eines einpoligen Umschalters 412 gekoppelt ist. Um die Erläuterung zu vereinfachen, sind Schalter in der Fig. 4 als mechanische Schalter dargestellt. Der Umschalter 412 wird durch eine Schaltersteuereinheit 420 synchron mit anderen Umschaltern 414, 416 und 418 gesteuert. Die Schaltersteuereinheit 420 enthält ein Flipflop (FF), welches bei jedem Horizontalsynchronimpuls, der von einer Eingangsklemme 422 der Dehnungsschaltung 321 empfangen wird, kippt. Somit erfolgt die von der Steuereinheit 420 bewirkte Schaltersteuerung mit der halben Zeilenfrequenz, d. h. die Schalter nehmen den einen ihrer Zustände während jeder zweiten Horizontalzeile und den jeweils anderen Zustand während der jeweils dazwischenliegenden Horizontalzeichen ein. Zu dem in Fig. 4 dargestellten Zeitpunkt stehen die Schalter 412 und 414 so, daß ein empfangenes, teilweise zeitkomprimiertes Signal in einen Speicher oder eine Verzögerungsleitung 416 eingegeben wird und daß aus einer zweiten Verzögerungsleitung 418 ein Signal auf eine Ausgangsklemme 420 der Dehnungsschaltung 321 gekoppelt wird. Das an der Eingangsklemme 410 empfangene Signal muß bei Empfang sofort gespeichert werden, damit keine Information verlorengeht. Aus diesem Grund ist über den Schalter 416 ein Schreibtaktgenerator 422 mit dem Takteingang 424 der Verzögerungsleitung 416 gekoppelt, um die Eingabegeschwindigkeit zu steuern. Die Verzögerungsleitungen 416 und 418 sind bei der dargestellten Ausführungsform analoge Verzögerungsleitungen in CCD-Bauweise (ladungsgekoppelte Schaltung), die bei jedem Taktimpuls eine "Probe" des Signals aufnimmt und gleichzeitig am anderen Ende eine Probe ausgibt. Der Taktgenerator 422 empfängt von einer Klemme 426 Hilfsträgersignale, die starr mit dem Burst des kompatiblen Farbfernsehsignalgemischs sind, und liefert Taktimpulse mit einer Frequenz gleich dem Vierfachen der Hilfsträgerfrequenz (4f _sc ), um die mit ihm gekoppelten Verzögerungsleitungen bei Phasen des Hilfsträgers taktzusteuern, die periodisch auf das I-Signal und das Q-Signal bezogen sind, wie es an sich bekannt ist. Jede Verzögerungsleitung hat eine genügende Kapazität zur Speicherung der Information einer ganzen Horizontalzeile, wozu man wie angegeben 910 Zellen benötigt, wenn die Eingabe mit der Frequenz 4f _sc erfolgt. Die Eingabe geschieht mit einer konstanten Geschwindigkeit oder Frequenz, so daß das kompatible Farbfernsehsignal (im vorliegenden Fall die Leuchtdichtekomponente), die am Ende eines Eingabeintervalls in jeder Verzögerungsleitung gespeichert ist, in einer Form vorliegt, bei welcher die Information, wenn man ihre räumliche Verteilung innerhalb der Verzögerungsleitung sehen könnte, an jedem Ende der Verzögerungsleitung dichter zusammengedrängt liegt als in der Mitte.

Zur gleichen Zeit, während welcher die Eingabe in die Verzögerungsleitung 416 erfolgt, wird die andere Verzögerungsleitung 418 ausgeladen, um das teilweise zeitgedehnte Ausgangssignal an der Klemme 420 zu erzeugen. Die teilweise Zeitdehnung wird dadurch bewirkt, daß die Taktfrequenz der Verzögerungsleitung 418 während des Ausleseintervalls verändert wird, und zwar in einer Weise, die zur Kompensation der im Codierer bewirkten Zeitkomprimierung des Signals führt. Der gesteuerte Umschalter 418 koppelt einen in seiner Frequenz gesteuerten Lesetaktgeber 428 mit dem Takteingang 430 der Verzögerungsleitung 418. Die Frequenz des Taktgebers 428 wird durch eine Spannung gesteuert, die ihm über eine Steuerleitung 432 angelegt wird. Es können zwei Lesetaktfrequenzen geliefert werden: eine erste relativ hohe Taktfrequenz für den größten, mittleren Teil des Signals und eine zweite, niedrigere Frequenz für die Teile am linken und am rechten Rand. Um zwei verschiedene Taktfrequenzen zu bekommen, müssen zwei verschiedene Spannungen über die Leitung 432 an den Steuereingang des Lesetaktgebers 428 lieferbar sein. Diese Spannungen werden von einem ersten und einem zweiten Spannungsgenerator 434 und 436 bereitgestellt, die über einen Multiplexschalter 438 mit der Leitung 432 gekoppelt sind. Die Stellung des Schalters 438 wird durch ein Flipflop 440 gesteuert, welches durch die über ein ODER-Glied 442 zugeführten Horizontalsynchronimpulse zurückgesetzt wird. Ein Zähler 444 wird ebenfalls durch jeden Horizontalsynchronimpuls auf Null zurückgestellt und zählt Perioden des Hilfsträgers, der von einem kristallgesteuerten Farbartoszillator (nicht dargestellt) kommt. Im rückgesetzten Zustand stellt das Flipflop 440 den Schalter 438 so ein, daß der Spannungsgenerator 434 gewählt wird, also die niedrige Taktfrequenz. Mit dieser Taktfrequenz beginnt die Weiterschleusung der in der Verzögerungsleitung 418 gespeicherten Information. Die erste austretende Information ist das Signal, welches zuvor bei der Codierung zeitlich komprimiert wurde, aber nun infolge der mit einer niedrigen Frequenz bewirkten Taktsteuerung zeitlich gedehnt wird. Während dieses Intervalls zählt der Zähler 444 die Hilfsträgerperioden. Eine mit dem Zähler 444 gekoppelte Logikschaltung 446 spricht auf den Zählwert von 27 Hilfsträgerperioden an, was einer Zeit von 7,5 µs entspricht. Somit liefert die Logikschaltung 446 einen Ausgangsimpuls auf eine Leitung 447, direkt nachdem der letzte Teil der linksseitigen komprimierten Information die Verzögerungsleitung 418 verläßt. Dieser Impuls setzt das Flipflop 440, so daß dieses kippt und den Schalter 438 so einstellt, daß der Spannungsgenerator 436 für die Steuerung des Taktgebers 428 ausgewählt wird. Die Spannung vom Generator 436 ist so gewählt, daß sie den Taktoszillator 428 mit einer relativ hohen Frequenz schwingen läßt, so daß keine Zeitdehnung erfolgt. Die Logikschaltung 446 spricht auf einen zweiten, ganz bestimmten Zählwert des Zählers 444 an, der einer Zeit von 47,5 µs entspricht, bzw. einem Zeitpunkt, der 7,5 µs vor dem nächstfolgenden Horizontalsynchronimpuls liegt. Ein bei diesem zweiten Zählwert erzeugter zweiter Impuls von der Logikschaltung 446 wird über eine Leitung 450 und einen zweiten Eingang des ODER-Gliedes 242 an das Flipflop 440 gelegt, um es zurückzusetzen und damit den Schalter 438 wieder auf die Wahl des Spannungsgenerators 434 für die niedrige Taktfrequenz umzustellen, so daß sich wieder ein Zeitdehnungsbetrieb zur Dehnung der Information für die rechte Seite des Rasters ergibt.

Beim Auftreten des nächstfolgenden Horizontalsynchronimpulses wird das Flipflop 420 getriggert, um dessen Zustand zu ändern, wodurch die Schalter 412 bis 418 so eingestellt werden, daß die Verzögerungsleitung 418 für den Beginn der Eingabe mit der Eingangsklemme 410 gekoppelt und der Ausgang der Verzögerungsleitung 416 zur Ermöglichung der Auslesung mit der Ausgangsklemme 420 verbunden wird. Das Horizontalsynchronimpuls setzt außerdem den Zähler 444 und das Flipflop 440 zurück. Dann wird die nächste Zeile der Fernsehinformation unter teilweiser Zeitdehnung aus der Verzögerungsleitung 416 ausgelesen, wobei die Frequenz der Auslesung unter Steuerung durch den Zähler geändert wird.

Die Ausdrücke "zeitliche Dehnung" oder "zeitliche Komprimierung" beziehen sich auf die relative oder anteilige Dauer, welche von Teilen des Signals, die gleichen Winkeln des Sichtfeldes oder gleichen Teilen des Rasters entsprechen, innerhalb des Fernsehsignals einnehmen. Dies wird deutlicher, wenn man darauf hinweist, daß die Dauer einer Horizontalzeile vor dem Betrieb, wie er bis hierher in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde, gleich 63,5 µs war und daß diese Dauer nach dem Betrieb immer noch gleich 63,5 µs ist. Was sich geändert hat, ist die "relative" Dauer der verschiedenen Teile innerhalb der Zeile. Im einzelnen sind die Randbereiche relativ zum mittleren Bereich zeitlich gedehnt worden.

Die Fig. 5 zeigt einen Fernsehempfänger, der zum Empfang kompatibler Sendesignale ausgelegt ist. Dieser Empfänger hat eine Antenne 510, die mit einem Tuner 512 gekoppelt ist, der den gewünschten Kanal auswählt, das betreffende Signal verstärkt und auf eine niedrigere Zwischenfrequenz (ZF) umsetzt. Ein ZF-Verstärker 514 verstärkt das ZF- Signal weiter und gibt es auf einen Detektor 516, um in an sich bekannter Weise ein Signalgemisch zu bilden, welches das Basisband-Videosignal und ein Intercarrier- Tonsignal enthält. Das Intercarrier-Tonsignal wird über einen Resonanzverstärker 518 auf einen FM-Demodulator 520 gekoppelt, der ein Tonsignal liefert, welches in einem Verstärker 522 verstärkt und dann einem Lautsprecher 524 angelegt wird. Das Basisband-Videosignal wird außerdem einer Anordnung zugeführt, die ähnlich derjenigen nach Fig. 4 ist, sich jedoch von dieser dadurch unterscheidet, daß diejenigen Teile, die nur für kompatible Videosignale gebraucht werden, überbrückt werden können, wenn normale Standarsignale gesendet werden. Da die Standardsignale für ein anderes Bildseitenverhältnis gelten, muß das Seitenverhältnis des dargestellten Rasters durch Verminderung der Rasterbreite ebenfalls geändert werden, wenn Standardsignale wiedergegeben werden sollen. Der Empfänger nach Fig. 5 enthält ein Flipflop (FF) 526, welches Schalter steuert, die mit den verschiedenen Teilen des Empfängers gekoppelt sind, um das Bildseitenverhältnis zu ändern und die Zeitdehnung abzuschalten. Das Flipflop 526 wird während jedes Vertikalsynchronintervalls durch einen Vertikalsynchronimpuls aus einer Synchronsignal-Abtrennstufe 528 zurückgesetzt, um die Schalter für Empfang von Standardsignalen einzustellen. Wenn kompatible Breitbild-Videosignale gesendet werden, dann wird ein bestimmtes Codesignal innerhalb des kompatiblen Signals während desjenigen Teils des Vertikalaustastintervalls mitgesendet, der dem Synchronsignal folgt. Ein Codedetektor 530 fühlt das Vorhandensein dieses Codesignals und liefert daraufhin einen Impuls, der an den Setzeingang S des Flipflops 526 gelegt wird. Somit stellt sich der Empfänger selbst auf das jeweils empfangene Signal ein, entweder auf das Standardsignal mit dem Bildseitenverhältnis 4 : 3 oder auf ein Breitbildsignal mit dem Bildseitenverhältnis 5 : 3.

Wenn das Flipflop 526 im gesetzten Zustand entsprechend dem Empfang kompatibler Breitbildsignale ist, dann liefert es ein Ausgangssignal an einen Eingang der Horizontalablenkschaltung 316. Dieses an die Horizontalablenkschaltung 316 gelegte Signal stellt die Ablenkbreite ein. Eine Einstellung der Ablenkbreite ist an sich bekannt und kann z. B. durch Steuerung der Erregerspannung der Horizontalendstufe (nicht dargestellt) erfolgen. Während der Sendung kompatibler Breitbildsignale erhöht also das Ausgangssignal des Flipflops 526 die Breite der Ablenkung in Horizontalrichtung, um einen Breitbildraster mit dem Seitenverhältnis 5 : 3 zu bilden.

In der Anordnung nach Fig. 5 ist ein Schalter 530 sowohl mit dem Eingang als auch mit dem Ausgang der I- Zeitdehnungsschaltung 322 gekoppelt, um entweder das Eingangs- oder Ausgangssignal dieser Schaltung als Eingangssignal an die Matrixschaltung 330 zu legen. In ähnlicher Weise koppelt ein Schalter 532 den anderen Eingang der Matrixschaltung 330 entweder mit dem Eingang oder mit dem Ausgang der Q-Zeitdehnungsschaltung 324. Die Schalter 530 und 532 werden durch den Zustand des Flipflops 326 gesteuert. Im rückgesetzten Zustand, welcher der Sendung von Standardsignalen entspricht, wählen die Schalter 530 und 532 für die Eingänge der Matrixschaltung 330 Signale aus, die nicht durch die Dehnungsschaltungen 322 und 324 modifiziert sind. Im gesetzten Zustand des Flipflops 526 werden die Schalter 530 und 532 in die andere als die dargestellte Position umgeschaltet, so daß die I- und Q-Signale über die Dehnungsschaltungen 322 und 324 auf die Matrixschaltung 330 gegeben werden.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 erfolgt der Wechsel zwischen der mit normaler Geschwindigkeit übertragenen Information und der zeitlich komprimierten Information abrupt. Dieser plötzliche Wechsel kann als Linie nahe dem rechten und dem linken Rand des Rasters erkennbar sein, wenn das Signal auf einem herkömmlichen Empfänger mit dem Standard-Bildseitenverhältnis 4 : 3 betrachtet wird. Um die Sichtbarkeit der Wechsel zu vermindern, kann man dafür sorgen, daß die Änderung der Abtastgeschwindigkeit allmählich erfolgt. Speziell kann eine rampenartige Zeitkomprimierung verwendet werden, bei welcher die Komprimierung in der Mitte des Bildes und nach außen bis in die Nähe des Randes des Überabtastungsbereichs gleich Null ist und bei welcher an diesem Rand eine nur relativ geringe Komprimierung auftritt, die sich jedoch mit wachsendem Abstand von der Mitte des Schirms weiter erhöht. Mit einer Funktion dieser Art tritt der Verlust an Auflösung, der aus der begrenzten Bandbreite des Übertragungssystems resultiert, hauptlich in den ganz weit außen liegenden Bereichen des Rasters auf, die mit Sicherheit innerhalb des Überabtastungsbereichs eines Standard-Fernsehgeräts liegen. Natürlich hat das Breitschirm- Fernsehgerät eine inverse zeitdehnende Funktion, um das breite Bild zu erzeugen.

Die Anordnung nach Fig. 1 erzeugt also ein Breitbildsignal und bewirkt eine zeitliche Komprimierung der rechten und der linken "Endbereiche" des Signals, um die Breitbildinformation innerhalb eines Standard- oder Schmalbild- Signalformats unterzubringen. Die Anordnungen nach den Fig. 3, 4 und 5 bilden Empfänger, um ein durch die Anordnung nach Fig. 1 codiertes Signal zu empfangen und zu verarbeiten und, im Falle des Empfängers nach Fig. 5, automatisch zwischen einem Breitbilder empfangenden und darstellenden Zustand und einem Standardbilder empfangenden und darstellenden Zustand umzuschalten, abhängig von einem mit den Bildsignalen übertragenen Codesignal.

Die Anordnung nach Fig. 6 erzeugt ein kompatibles Breitbildsignal in einer anderen Weise. Die Anordnung nach Fig. 6 trennt die Linksseiten- und die Rechtsseiten- Information, die außerhalb des üblichen 4 : 3-Bildformats liegt, ab und verlegt sie zur Übertragung innerhalb des Vertikalaustastintervalls. Das Vertikalaustastintervall hat normalerweise eine Gesamtdauer von 19 Horizontalablenkperioden (19 H), von denen drei vor dem Intervall des Vertikalsynchronimpulses und drei während dieses Impulsintervalls auftreten, so daß noch etwa 13 H nach dem Vertikalsynchronintervall übrig sind. Es gibt ungefähr 240 aktive Bildzeilen pro Teilbild, und in etwa 10 der innerhalb des Vertikalaustastintervalls nach dem Vertikalsynchronimpuls folgenden Zeilen kann Information eingefügt werden. Somit muß in jedes dieser verfügbaren Horizontalintervalle des Vertikalaustastintervalls die "überschüssige" Information (d. h. die außerhalb des 4 : 3-Standardformats liegenden Informationsteile) aus jeweils 24 aktiven Horizontalzeilen eingepaßt werden. Wie weiter oben ausgeführt, sind in jeder Horizontalzeile des 5 : 3-Formats ungefähr 13 µs an Information mehr enthalten als in einer Horizontalzeile des 4 : 3-Formats. Somit erfordert die Unterbringung der übermäßigen Information aus 24 Zeilen in eine Horizontalzeile des Vertikalaustastintervalls eine Zeitkomprimierung von mehr als 5 : 1. Das erforderliche Kompressionsverhältnis kann etwas geringer sein, wenn man bedenkt, daß die aktive Zeilendauer innerhalb des Vertikalaustastintervalls mehr als 53 µs betragen kann, in Wirklichkeit etwas 58 µs.

Das erwähnte Kompressionsverhältnis könnte zwar angewendet werden, es wäre jedoch so hoch, daß sich infolge der begrenzten Bandbreite des Übertragungskanals ein zu großer Auflösungsverlust in der Randinformation ergeben würde.

Das Kompressionsverhältnis kann auf nahezu 2 : 1 reduziert werden, wenn man zusätzlich etwa zehn weitere Zeilen des aktiven Videobereichs zur Übertragung der "überschüssigen" Information verwendet. Beispielsweise lassen sich die letzten zehn Horizontalzeilen des Vertikalaustastintervalls, die ersten fünf aktiven Zeilen am oberen Rand des Rasters und die letzten fünf aktiven Zeilen am unteren Rand des Rasters zur Übertragung der linken und rechten Randinformation heranziehen. Die erwähnten Teile des Rasters liegen normalerweise im Bereich der Überabtastung eines Standard-Fernsehempfängers und sind daher ohnehin unsichtbar. In einem Spezialempfänger, der zum Empfang der kompatiblen Breitbildsignale ausgelegt ist, wären die erwähnten Bereiche ebenso durch die Überabtastung verborgen. Wenn zwanzig Zeilen zur Verfügung stehen, die in der vorstehend beschriebenen Weise verteilt sind, also fünfzehn Zeilen am oberen Rand und fünf Zeilen am unteren Rand, dann ist die Anzahl der wiedergegebenen aktiven Zeilen von 240 auf 230 vermindert. In jedes der die Seitenrandinformation übertragenden Horizontalzeilenintervalle muß dann die überschüssige Information aus 11,5 Zeilen eingepaßt werden, wozu ein Kompressionsverhältnis von

(11,5 × 13)/ 58≈ 2,5

geeignet ist.

In der Anordnung nach Fig. 6 werden an Eingangsklemmen 612, 614 und 616 einzeln die Farbsignale R, G und B aus einer Quelle (nicht dargestellt) zugeführt, die Breitbildsignale in einer Standard-Zeitbasis mit Horizontalablenkintervallen von jeweils 63,5 µs erzeugt. Die Farbsignale werden an einen RGB-Multiplexschalter 618 gelegt, der zwischen einem Direktweg 628 und einem über Speicher führenden Weg umschaltet. Der Schalter 618 ist in Form dreier mechanischer Einzelschalter dargestellt, um seinen Betrieb zu veranschaulichen. Der Einzelschalter 618 a koppelt in der dargestellten Stellung die R- Eingangsklemme 612 mit einem Eingang eines Randinformationsspeichers 620. In ähnlicher Weise koppelt der Einzelschalter 618 b die G-Eingangsklemme 614 mit einem Randinformationsspeicher 622, und der Einzelschalter 618 c koppelt die B-Eingangsklemme 616 mit einem Randinformationsspeicher 624. Die Schalter 618 a-c nehmen die dargestellte Stellung während der ersten und der letzten 6,5 µs jeder Horizontalzeile ein, und zwar unter Steuerung durch eine Schaltersteuereinheit 626. Während der mittleren 40 µs des aktiven Teils jeder Zeile koppelt der Multiplexschalter 618 die Signale R, G und B über durchgeführte Leitungen 628 auf eine Zeitdehnungsschaltung 630.

Während der ersten und letzten 6,5 µs langen "Randintervalle" jeder Zeile werden die Randinformationsspeicher 620 und 624 mit einer Frequenz von ⁴/₃f _sc taktgesteuert, um die Randinformation einzuschreiben. Wenn es sich bei den Speichern 620 bis 624 um Digitalspeicher handelt, muß der zugehörige A/D-Wandler (nicht dargestellt) mit der gleichen Frequenz taktgesteuert werden. Durch diesen Einschreibvorgang werden Randinformationen in RGB-Form (d. h. in Form von Rot-, Grün- und Blausignalen) für jede Horizontalzeile eingespeichert. Die Adressierung der Speicher erfolgt falls notwendig durch einen Adressengenerator (nicht gezeigt). Die Speicher können nach einem einfachen FIFO-Schema organisiert sein ("First-In, First Out", d. h. Auslesung in gleicher Reihenfolge wie Einschreibung). Adressengeneratoren für eine derartige Speicherorganisation sind an sich bekannt.

Da das gesendete Signal kompatibel sein muß, muß der mittlere Teil jeder Horizontalzeile, der einem Bild mit dem Seitenverhältnis 4 : 3 entspricht, ein Standardintervall der Dauer von etwa 53 µs belegen. Das Intervall, während dessen der Schalter 618 die andere Position (Durchführung) einnimmt, beträgt jedoch nur etwa 40 µs. Die Zeitdehnungsschaltung 630 ist so ausgelegt, daß sie die Zeit des durchgeführten Signals von 40 µs auf etwa 53 µs dehnt. Schaltungen zur zeitlichen Dehnung und Komprimierung sind ebenfalls an sich bekannt und brauchen hier nicht weiter erläutert zu werden. Das zeitgedehnte Signal wird einer Teilbild-Verzögerungsschaltung 632 zugeführt.

Der Zweck der Teilbild-Verzögerungsschaltung 632 wird klar, wenn man daran denkt, daß sich die Randinformation für ein bestimmtes Teilbild zusammensetzt aus der Randinformation von jeder Horizontalzeile des aktiven Teils des Teilbildes. Daher sind die Randinformationsspeicher 620 bis 624 mit der Randinformation des Teilbildes nicht vor dem Ende der letzten Horizontalzeile des betreffenden Teilbildes gefüllt. Die Auslesung der Randinformation aus den Speichern beginnt jedoch während des Vertikalaustastintervalls. Während des Vertikalaustastintervalls, das dem betreffenden Teilbild vorangeht, ist die gesamte Information noch nicht verfügbar. Die Verzögerungseinrichtung 632 sorgt für eine Verarbeitungszeit und dafür, daß die im Vertikalaustastintervall übertragene Randinformation dem unmittelbar nachfolgenden Teilbild zugeordnet wird. Man erkennt, daß dadurch die Notwendigkeit für eine Teilbildverzögerung in jedem Empfänger vermieden wird.

Das verzögerte durchgeführte Signal vom Ausgang der Teilbild-Verzögerungseinrichtung 632 wird auf Eingänge eines Multiplexschalters 634 gekoppelt, der ähnlich dem Schalter 618 ist. Weitere Eingänge des Multiplexschalters 634 empfangen über Leitungen 636 die Rot-, Grün- und Blau-Ausgangssignale R, G und B von den Randinformationsspeichern 620 bis 624. Der Multiplexschalter 634 legt wahlweise die Ausgangssignale der Verzögerungseinrichtung 632 oder die Ausgangssignale der Speicher 620 bis 624 als R-, G- und B-Eingangssignale an eine Matrixschaltung 42. Die so ausgewählten Signale werden matriziert, um das Leuchtdichtesignal Y und die I- und Q- Signale zu bilden, die an einen Farbmodulator und an eine Schaltung zur Einfügung der Leuchtdichte- und Synchronkomponenten gelegt werden, welche als Block 43 dargestellt ist und dem Block 43 in Fig. 1 entspricht, um ein kompatibles Breitbild-Videosignalgemisch zu erzeugen, das einem Sender, einer Antenne, einem Kabel oder einem Aufzeichnungsgerät zugeführt werden kann, je nachdem, wie und wann es gesendet werden soll.

Die Zeitsteuerung für den Codierer nach Fig. 6 und für die Kamera oder eine andere mit dem Codierer gekoppelte Signalquelle entspringt einem Taktgeber 638, der Signale mit der Frequenz 4f _sc erzeugt, die den Auslese- Taktanschlüssen der Randinformationsspeicher 620 und 624 zugeführt werden. Die Taktsignale werden außerdem einem Synchronsignalgenerator 640, einem 1 : 3-Frequenzteiler 642 und einem Taktzähler 644 angelegt. Der Synchrongenerator 640 erzeugt Vertikal- und Horizontalsynchronimpulse, die innerhalb der Steuereinheit 626 verwendet werden und außerdem innerhalb einer weiteren Steuereinheit 646 benutzt werden, welche den Schaltbetrieb des Multiplexschalters 634 steuert. Der Frequenzteiler 642 erzeugt Signale der Frequenz ⁴/₃f _sc , die an die Einschreib- Taktanschlüsse der Randinformationsspeicher 620 bis 624 gelegt werden, um Signale mit einer Geschwindigkeit einzuschreiben, die niedriger als die Auslesegeschwindigkeit ist.

Die Steuerung des Multiplexschalters 618 durch die Steuereinheit 626 geschieht durch Setzen und Rücksetzen eines Flipflops (FF) 648. Im rückgesetzten Zustand des Flipflops sind die Schalter in der dargestellten Stellung, um ankommende Information in die Speicher einzugeben. Dies ist der Zustand am Beginn jeder Horizontalzeile. Der Taktimpluszähler 644 wird ebenfalls am Beginn jeder Horizontalzeile auf Null zurückgestellt und beginnt die 4f _sc -Taktimpulse zu zählen. Bei einem bestimmten Zählwert, der dem Ende der Randinformation entspricht, liefert ein Zählwertdecoder 650 einen Impuls, der auf den Setzeingang S des Flipflops 648 gegeben wird, um den Multiplexschalter 618 in die andere (nicht dargestellte) Stellung zu bringen, bei welcher die ankommenden Signale auf den durchgeführten Weg 628 gelenkt werden. Die während des mittleren Hauptteils der Horizontalzeile erscheinende Information wird über den durchgeführten Weg gekoppelt, welcher die Dehnungsschaltung 630 und die Teilbild-Verzögerungseinrichtung 632 enthält, bis das Flipflop 648 zurückgesetzt wird. Diese Rücksetzung erfolgt dann, wenn der Decoder 650 einen zweiten Zählwert des Taktzählers 644 fühlt, der dem Beginn des rechten Randbereichs des Signals jeder Horizontalzeile entspricht. Ein daraufhin vom Decoder 650 geliefertes zweites Fühlsignal wird über ein ODER-Glied 652 auf den Rücksetzeingang R des Flipflops 648 gegeben. Auf diese Weise erfolgt eine Aufteilung jeder Horizontalzeile in Randbereiche, die den Randinformationsspeichern zugeführt werden, und in einen durchgeführten Teil, der über den Durchführungsweg geleitet wird.

Die Steuereinheit 646 für den Multiplexschalter 634 enthält einen Synchronimpulszähler 654, der Horizontalsynchronimpulse vom Synchrongenerator 640 zählt und der durch Vertikalsynchronimpulse zurückgestellt wird. Mit dem Zähler 654 ist ein Decoder 656 gekoppelt, der Impulse liefert, die das Erreichen bestimmter Zählwerte anzeigen. Ein ODER-Glied 658 koppelt Vertikalsynchronimpulse zusammen mit Impulsen vom Decoder 656 auf den Rücksetzeingang eines Flipflops 660. Der Zustand des Flipflops 660 bestimmt den Zustand des Multiplexschalters 634. Die dargestellte Stellung des Schalters entspricht dem rückgesetzten Zustand des Flipflops 660. Im Betrieb wird die Steuereinheit 646 durch Vertikalsynchronsignale zurückgesetzt. In diesem zurückgesetzten Zustand kann Randinformation von den Speichern 620 bis 624 während der letzten zehn Zeilen des Vertikalaustastintervalls und während der ersten fünf Zeilen des normalerweise aktiven Videointervalls auf die Matrixschaltung 42 gekoppelt werden. Am Ende der fünften Zeile des normalerweise aktiven Videointervalls entspricht der Decoder 656 auf den dann bestehenden Zählwert des Zählers 654 an, um einen Impuls zu erzeugen, der dem Setzeingang S des Flipflops 660 zugeführt wird, um dieses Flipflop zu setzen und damit den Multiplexschalter 634 in die andere Position (nicht dargestellt) umzuschalten. In der anderen Position wird der mittlere Hauptteil des Breitbildsignals auf die Matrixschaltung 622 gekoppelt, und zwar in zeitlich gedehnter Form, um jede Horizontalzeile zu füllen. Dies setzt sich über etwa 230 aktive Zeilen fort. Beim 231. Synchronimpuls spricht der Decoder 656 an, um einen Rücksetzimpuls über das ODER-Glied 658 an den Rücksetzeingang R des Flipflops 660 zu legen und es damit in den rückgesetzten Zustand zu bringen, so daß der Multiplexschalter 634 wieder in die gezeigte Position umschaltet. Somit werden die letzten wenigen Zeilen des Vertikalintervalls, die dem nächstfolgenden Vertikalaustastintervall vorangehen, zur Kopplung von Randinformation aus den Speichern 620 bis 624 auf die Matrixschaltung 42 verwendet.

Wie erwähnt, empfängt ein Standardempfänger den zeitgedehnten Mittelteil des Breitbildsignals und gibt ihn wieder. Die in den letzten zehn Zeilen des Vertikalaustastintervalls untergebrachte Randinformation wird unterdrückt, und die in den ersten und den letzten fünf Zeilen des aktiven Bildbereichs jedes Teilbildes übertragene Randinformation liegt innerhalb des Überabtastbereichs der Bildröhre und bleibt somit unsichtbar.

Die Fig. 7 zeigt von einem Fernsehempfänger einen Teil, der Komponenten eines kompatiblen Fernsehsignals empfängt. Nicht dargestellt sind diejenigen Teile des Empfängers, die herkömmlicher Art sind. Darunter fallen der Tuner, der ZF-Verstärker, die Anordnungen zur automatischen Verstärkungs- und Frequenzregelung (AVR- und AFR- Schaltungen), der Videodetektor, der Kanal zur Verarbeitung des Tonsignals, die Schaltungen zur Verarbeitung des Leuchtdichte- und des Farbartsignals bis einschließlich zum Demodulator für die Erzeugung der I- und Q-Signale, ferner die Versorgungsschaltungen, die Bildröhre und die Ablenkeinrichtung. Wie erwähnt, muß die Ablenkeinrichtung ein Raster passender Breite erzeugen. Ebenfalls nicht dargestellt sind Schalteinrichtungen, die fühlen, ob das empfangene Signal ein kompatibles Breitbildsignal oder ein Standardsignal ist, und die den Empfänger in die entsprechende Betriebsart schalten. In der Anordnung nach Fig. 7 werden die Signale Y, I und Q sowohl während der aktiven Intervalle als auch während der Austastintervalle auf eine Matrixschaltung 710 gegeben, welche die Farbsignale R, G und B erzeugt und auf einen Multiplexschalter 712 gibt. Der Schalter 712 wird durch eine Steuereinheit 714 gesteuert. In der dargestellten Position der Schaltelemente des Schalters 712 gelangen die Signale R, G und B zu entsprechenden Eingängen einzelner Randinformations-Speicherblöcke, die hier insgesamt als ein einziger Randinformationsspeicher 716 dargestellt sind. Dieser Speicher 716 speichert die Randinformation in FIFO-Organisation mit einer Eingabe- oder Schreibtaktfrequenz, die relativ hoch ist. In der anderen Stellung des Schalters 712 werden die Signale R, G und B von der Matrixschaltung 716 über durchgeführte Leitungen, die insgesamt mit 718 bezeichnet sind, auf einen Zeitpresser 720 gekoppelt. Der Zweck dieses Zeitpressers 720 besteht darin, den mittleren Teil der Breitbildinformation, der zuvor auf ungefähr 53 µs gedehnt wurde, soweit zeitlich zu komprimieren, daß die Randinformation hinzugefügt werden kann, um vollständige Zeilen der Breitbildinformation mit jeweils einer aktiven Dauer von ungefähr 53 µs zu bilden.

Die Signale R, G und B vom Zeitpresser 720 und vom Randinformationsspeicher 716 werden an entsprechende Eingänge eines Multiplexschalters 722 gelegt, der während jedes Horizontalintervalls so umgeschaltet wird, daß er die Randinformation mit der mittleren Information kombiniert. Der Multiplexschalter 722 wird durch eine Steuereinheit 724 gesteuert. Das kombinierte Videosignal, dessen Zeilen die Breitbildinformation darstellen, wird vom Multiplexschalter 722 einer weiteren Verarbeitung zugeführt und am Ende auf Bildröhrentreiber gegeben, um ein sichtbares Bild darzustellen.

Die Steuereinheit 714 für den Multiplexschalter 712 enthält einen Zähler 726, der durch Vertikalsynchronimpulse aus einer zum Empfänger gehörenden Synchronsignal- Abtrennstufe (nicht dargestellt) zurückgestellt wird und der die von der erwähnten Abtrennstufe gelieferten Horizontalsynchronimpulse zählt. Ein Decoder 728 spricht bei einem Zählwert an, der 21 Horizontalzeilen nach dem Beginn eines Vertikalsynchronintervalls erreicht wird. Dieser Zählwert muß in Wirklichkeit nicht unbedingt gleich 21 sein, sondern hängt auch von den Eigenschaften des Vertikalsynchrondetektors ab, der erst eine gewisse Zeit nach dem Beginn des Vertikalsynchronintervalls anspricht.

Der Decoder 728 ist auf den Zählwert für 21 Zeilen eingestellt, um ein Flipflop 730 am Ende der fünften Zeile nach dem Ende des Standard-Vertikalaustastintervalls zu setzen, denn zu diesem Zeitpunkt ist der erste Teil der an der Matrixschaltung 710 ankommenden Randinformation für das betreffende Teilbild zu Ende, und es beginnt das über den Zeitpresser 720 durchzukoppelnde Hauptsignal. Wenn das Flipflop 730 in den gesetzten Zustand kippt, schaltet es die Schaltelemente des Multiplexschalters 712 in die andere Stellung, wodurch die Information auf dem Durchgangsweg über die Leitung 718 und den Zeitpresser 720 zum Multiplexschalter 722 gekoppelt wird. Der Zähler 726 fährt mit der Zählung der Horizontalsynchronimpulse fort, bis ein Zählwert erreicht ist, der das Ende des durchzukoppelnden Signals und den Beginn des zweiten Teils der Randinformation anzeigt. Der Decoder 728 spricht bei diesem Zählwert an und erzeugt auf einer Leitung 732 einen Rücksetzimpuls, der über ein ODER-Glied 734 an den Rücksetzeingang R des Flipflops 730 gelegt wird. Das Flipflop 730 wird damit zurückgesetzt, so daß es die Schaltelemente des Schalters 12 wieder in die dargestellten Positionen bringt, um eine Einspeicherung der weiteren Randinformation in den Speicher 716 zu erlauben, nötigenfalls unter Steuerung durch einen Adressengenerator (nicht dargestellt).

Die Multiplexschalter 712 und 722 können nicht miteinander zwangsgekuppelt sein. Die am Empfänger ankommende Randinformation ist innerhalb des Vertikalaustastintervalls und eines Bereichs nahe diesem Intervall zusammengefaßt. Um die Randinformation in der gewünschten Weise zu verwenden, muß sie jedoch auseinandergebrochen werden, und jeder Teil muß am Beginn bzw. Ende (d. h. auf der rechten bzw. auf der linken Seite) jedes Zeilenabschnitts des Videosignals hinzugefügt werden.

Die Steuereinheit 724 für den Multiplexschalter 722 enthält einen Zähler 738, der mit einer Hilfsträgerquelle (nicht dargestellt) gekoppelt ist, um einzelnde Perioden des Hilfsträgers zu zählen. Der Zähler 738 hat außerdem einen Rückstelleingang, der mit einer Vertikalsynchronimpulse liefernden Quelle gekoppelt ist, um ihn bei jedem Vertikalsynchronimpuls zurückzustellen. Ein Decoder 740 spricht auf einen bestimmten Zählwert des Zählers 738 während jeder Horizontalzeile an, um Impulse zu erzeugen, welche die Zeitpunkte der Wechsel zwischen der Randinformation und der mittleren oder durchzukoppelnden Information anzeigen. Diese Impulse werden dem Setzeingang S eines Flipflops 742 und, über ein ODER-Glied 744, dem Rücksetzeingang dieses Flipflops angelegt. Ein zweiter Eingang des ODER-Gliedes 744 empfängt Horizontalsynchronimpulse, um das Flipflop 742 am Beginn jeder Zeile zurückzusetzen. Der Ausgang des Flipflops 742 ist mit dem Multiplexschalter 722 gekoppelt, um dessen Zustand zu steuern. Den dargestellten Zustand nimmt der Multiplexschalter ein, wenn das Flipflop 742 im rückgesetzten Zustand ist. Das Ausgangssignal des Flipflops 742 wird außerdem an eine Torschaltung 745 gelegt, um das Anlegen von Lesetaktimpulsen aus einem Taktgeber 746 an einen Lesetakteingang des Randinformationsspeichers 716 zu steuern.

Im Betrieb wird das Flipflop 742 durch Horizontalsynchronimpulse, die seinem Rücksetzeingang über das ODER- Glied 744 zugeführt werden, am Beginn jeder Horizontalzeile zurückgesetzt. Der Multiplexschalter 722 nimmt dann einen Zustand ein, bei welchem er Signale vom Randinformationsspeicher 716 auf die nachfolgenden Signalverarbeitungsschaltungen oder Bildröhrentreiber koppelt. Die Torschaltung 745 ist durchgeschaltet, um Lesetaktimpulse durchzulassen, welche relativ niedrige Frequenz haben und die Auslesung der linken Randinformation für die betreffende Zeile bewirken. Die Auslesung wird fortgesetzt, während der Zähler 738 die Hilfsträgerperioden zählt, bis ein Zählwert erreicht wird, bei welchem zu erwarten ist, daß die linke Randinformation zu Ende ist und die durchzukoppelnde Information beginnen sollte. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Decoder 740 einen Setzimpuls, der auf den Setzeingang des Flipflops 742 gegeben wird, um die Torschaltung 745 zu sperren und die Auslesung zu beenden und außerdem den Multiplexschalter 722 umzuschalten, so daß die Bildröhrentreiber vom Randinformationsspeicher 716 abgekoppelt und an den Ausgang des Zeitpressers 720 gekoppelt werden. Dieser Zustand dauert an, bis der Zähler 738 einen zweiten Zählwert erreicht, bei welchem das Ende der durchzukoppelnden Information zu erwarten ist und die Auslesung der rechten Randinformation für die betreffende Zeile beginnen sollte. Da die rechte Randinformation in der Organisation des Speichers 716 unmittelbar der linken Randinformation folgt, bewirkt die Rücksetzung des Flipflops 742, daß die Schaltelemente in die dargestellte Position zurückgestellt werden, um wieder den Ausgang des Speichers 716 mit den Bildröhrentreibern zu koppeln, und daß die Torschaltung 745 wieder durchgeschaltet wird, um die Auslesung zu ermöglichen. Die rechte Randinformation wird zum Ausgang der Anordnung gekoppelt, bis die betreffende Zeile zu Ende ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuereinheit 724 durch einen Horizontalsynchronimpuls zurückgesetzt, so daß die Anordnung für die nächstfolgende Zeile bereit ist.

In einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird ein Codierer verwendet, wie er in Fig. 8 als Blockschaltbild dargestellt ist. Dieser Codierer empfängt an einer Eingangsklemme 810 ein Videosignal, welches ein Format für das Bildseitenverhältnis 5 : 3 hat, einschließlich Synchron- und Burstinformation. Die Synchron- und Burstinformation wird in einer entsprechenden Abtrennstufe 812 gefühlt, die einen Synchronimpuls zur Rücksetzung eines Zählers in einer Zähler- und Logikschaltung 814 erzeugt. Der Zähler zählt in Relation zum Burst stehende Taktimpulse, um Zeitpunkte T 2 und T 6 während jeder Horizontalzeile zu bestimmen. Die Zähler- und Logikschaltung 814 decodiert den Zählwert des Zählers und erzeugt einen Schaltersteuerimpuls, der an einen Multiplexschalter 816 gelegt wird. Dieser Schalter lenkt die "überschüssige" Information zu einem Speicher 820, der durch eine Schreibsteuerschaltung 822 in den Einschreibbetrieb versetzt wird. Die Schaltung 822 wird durch die Zähler- und Logikschaltung 814 eingeschaltet, um die Einschreibung in den Speicher zu beginnen, sobald der Schalter 816 in die dargestellte (obere) Stellung gebracht ist, um den Signaldurchgang zum Speicher zu erlauben. Zum Zeitpunkt T 2 kippt der Schalter 816 in die untere Stellung, und die Einschreibung in den Speicher 820 hört auf. Das "normale" Videosignal für den Bildteil mit dem Seitenverhältnis 4 : 3 wird auf eine die Leuchtdichteinformation von der Farbartinformation trennende Schaltung 824 gegeben, die das Leuchtdichtesignal Y und die I- und Q-Signale voneinander trennt. Das Y- und das Q-Signal werden einer Modulations- und Addierschaltung 26 zugeführt, worin ein Farbfernsehsignalgemisch wiederhergestellt wird. Das I-Signal von der Trennschaltung 824 wird über ein Filter 828 und einen Multiplexschalter 830 auf den I-Eingang der Modulations- und Addierschaltung 826 gekoppelt. Am Beginn jeder Horizontalzeile enthält der Speicher 820 die "überschüssige" Information aus der letzten Hälfte der vorangegangenen Zeile. Zu jedem Zeitpunkt T 2 enthält der Speicher außerdem Information, welche die überschüssige Information in der ersten Hälfte der laufenden Zeile betrifft. Diese Information wird an einer zweiten Klemme des Multiplexschalters 830 verfügbar gemacht. Der Multiplexschalter 830 ist mit dem Ausgang des Speichers 820 gekoppelt, und dieser Speicher wird durch eine Differenzierschaltung und eine Schwellenschaltung 834 während hochfrequenter Übergänge in der Farbinformation in den Auslesebetrieb gebracht, denn zu dieser Zeit kann Information durch den I-Kanal gepumpt werden, wie es ausführlicher in der DE 32 28 597-A1 beschrieben ist. Wie dort erläutert, sind Übergänge im Farbartsignal gewöhnlich von Übergängen im Leuchtdichtesignal begleitet. Daher ist eine Bewahrung von Farbsignalübergängen nicht besonders wichtig, so daß in den betreffenden Zeiten zusätzliche Information übertragen werden kann. Das addierte Signal bewirkt zwar gewisse Farbsignalfehler während der Übergänge, jedoch sind diese Fehler nicht gesondert sichtbar.

Um eine genügende Kanalbandbreite für die Weiterleitung des ganzen überschüssigen Signals zu bekommen, kann es notwendig sein, einen zweiten, dem Q-Signal zugeordneten Kanal auszunutzen, ähnlich wie der gesonderte Kanal für das I-Signal.

Die Anordnung nach Fig. 8 sorgt zwar dafür, daß das der rechten und der linken Randinformation des 5 : 3-Videosignals zugeordnete Signal in einem Standard-Wiedergabegerät für das Bildseitenverhältnis 4 : 3 nicht sichtbar erscheint, jedoch ändert sich die Bandbreite der verfügbaren gesonderten Kanäle abhängig von der Anzahl hochfrequenter Übergänge in der Farbartinformation. Wenn sehr wenige solcher hochfrequenter Übergänge vorhanden sind, nimmt die Kapazität der gesonderten Kanäle ab, so daß ein gewisses Maß an Information verlorengehen kann. Es ist wünschenswert, die überschüssige oder Randinformation in einer Weise zur Verfügung zu stellen, bei welcher keine derartige Abhängigkeit von den Eigenschaften des übertragenen Signals besteht.

Die Fig. 9 zeigt ein Horizontalzeilenintervall von etwa 60 Mikrosekunden, von denen 50 Mikrosekunden für die Bildinformation und 10 Mikrosekunden für die Austastung zur Verfügung stehen. Wenn die Hälfte des Austastintervalls, also 5 Mikrosekunden, für die überschüssige Information einer Zeile verfügbar gemacht wird, dann erhöht sich die Menge der jeweils übertragbaren Information um 5/50 also um 10%. Dies ist weniger als die erforderlichen 25%. Wenn jedoch die überschüssige Information zeitlich komprimiert wird, dann kann die komprimierte Information in einem Teil des Horizontalaustastintervalls untergebracht werden und auf der Empfängerseite wieder zeitlich gedehnt und genutzt werden. Wenn das zeitkomprimierte Signal über ein die FCC-Vorschriften erfüllendes Rundfunksystem begrenzter Bandbreite übertragen wird, dann werden die hochfrequenten Teile gedämpft. Wenn das komprimierte Signal durch den Spezialempfänger zeitlich gedehnt wird, dann sind die hochfrequenten Teile verloren. Dies bedeutet, daß die Auflösung des Bildes am rechten und am linken Rand kleiner ist als die Auflösung derjenigen Teile des Signals, die nicht zeitlich komprimiert wurden. Die Fig. 9b zeigt eine Horizontalzeile, in welcher das überschüssige Signal aus der rechten Seite der laufenden Zeile in die letzte Hälfte des Austastintervalls nach dem Horizontalsynchronimpuls gelegt ist. Das normale Signal für das Seitenverhältnis 4 : 3 wird während der normalen aktiven Zeilenzeit von 50 Mikrosekunden gesendet.

Um das System kompatibel mit dem Standardbild zu halten, wird die zeitlich komprimierte überschüssige Information außerdem amplitudengepreßt, d. h. in Schwarzrichtung gedrückt, so daß die Amplitudenänderungen geringer sind und ein Standardempfänger praktisch einen nur leicht zitternden Austastpegel empfängt. Bei einer solchen Vorgehensweise besteht jedoch die Gefahr von Störungen hinsichtlich des Burstsignals.

Neben den vorstehend berschriebenen und dargestellten Anordnungen sind auch andere Ausführungsformen der Erfindung möglich. Insbesondere kann die zeitliche Komprimierung des Videosignals an den Seiten des Rasters dadurch erfolgen, daß man einen Speicher, in den die Information mit einer konstanten Geschwindigkeit eingeschrieben worden ist, mit variabler Geschwindigkeit ausliest oder adressiert. Statt der Verwendung elektrischer Zeitdehnungsschaltungen, wie sie beispielsweise im Empfänger nach Fig. 3 dargestellt sind, kann die Dehnung auch durch Modulation der Ablenkgeschwindigkeit bewirkt werden.

Claims (12)

1. Kompatibles Breitbild-Fernsehsystem mit einer Einrichtung zur Erzeugung periodisch aufeinanderfolgender Zeilensignale, die repräsentativ für eine Szene mit breitem Seitenverhältnis sind, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30, 40 in Fig. 1), die einen ersten Teil jedes der Zeilensignale als zugehörig zu einem Teil der Szene identifiziert, der ein relativ kleines Seitenverhältnis hat, und die einen zweiten Teil jedes der Zeilensignale als übermäßig identifiziert; eine mit der die Zeilensignale erzeugenden Einrichtung gekoppelte Verarbeitungseinrichtung (28, 34, 36), welche mindestens teilweise die zweiten Teile der Zeilensignale anders als die ersten Teile in einer derartigen Weise verarbeitet oder in ihrer Erzeugung beeinflußt, daß ein Breitbildsignal für die Übertragung an einen Empfänger erzeugt wird, welches im wesentlichen unverzerrt auf einem herkömmlichen, ein relativ kleines Bildseitenverhältnis aufweisenden Fernsehempfänger wiedergegeben werden kann, wobei die übermäßigen Teile im wesentlichen unsichtbar bleiben.

2. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil die an den Zeilenenden liegenden Abschnitte der Zeilensignale umfaßt.

3. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung den zweiten Teil zeitlich derart komprimiert, daß er einen Überabtastbereich der Zeilenabtastung des Bildes des das relativ kleine Bildseitenverhältnis aufweisenden Empfängers belegt. (Fig. 1).

4. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung den zweiten Teil vom ersten Teil wegnimmt und ihn in einen dritten Teil des erzeugten Signals einfügt, der zu anderen Zwecken als zur Darstellung aktiver Bildinformation verfügbar ist (Fig. 6).

5. Fernsehsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Signalteil mindestens einen Teil eines Vertikalaustastintervalls enthält.

6. Fernsehsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Signalteil einen Teil des Vertikalaustastintervalls und einige Zeilenintervalle umfaßt, die diesem Bildaustastintervall benachbart sind.

7. Fernsehsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Signalteil einen Teil eines Zeilenaustastintervalls umfaßt (Fig. 9).

8. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung den zweiten Teil vom ersten Teil wegnimmt und ihn in Abschnitte legt, die von Übergängen der Farbinformation des erzeugten Signals eingenommen werden (Fig. 8).

9. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung die Signale des zweiten Teils relativ zu den Signalen des ersten Teils bewegt.

10. Fernsehsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung die Signale des zweiten Teils an die Stelle hochfrequenter Teile der Signale des ersten Teils einfügt.

11. Fernsehsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung die ersten Teile zeitlich dehnt.

12. Fernseh-Bildwiedergabegerät für ein Breitbild- Fernsehsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Verarbeitungseinrichtung enthält, die auf den Empfang der verarbeiteten Teile der für die Szene mit breitem Seitenverhältnis repräsentativen Signale anspricht, um daraus ein Signal wiederherzustellen, welches die ersten und zweiten Signalteile in einer Form zur Wiedergabe auf einem Raster mit großem Bildseitenverhältnis enthält.