DE3312850A1

DE3312850A1 - Fernsehuebertragungssystem

Info

Publication number: DE3312850A1
Application number: DE19833312850
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 3007 Gehrden Scholz
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1983-04-09
Filing date: 1983-04-09
Publication date: 1984-10-11
Also published as: DE3312850C2

Description

Fernsehübertragungssystem
Bei der Fernsehb Rundfunkübertragung nach der Norm G enthalt das übertragene Signal während einer Zeilendauer die vordere Schwarzschulter, den Zeilensynchronimpuls, die hintere Schwarzschulter und die Zeilenhinlaufzeit Während der Zeilenhinlaufzeit wird das Leuchtdichtesignal Y gegebenenfalls zusammen mit dem Farbträger (FBA-Signal) übertragen Die Bandbreite dieses Videosignals beträgt etwa 5 NHz Die Differenz zwischen der gesamten Zeilendauer und der Zeilenhinlaufzeit ist die Zeilenaustastzeit. Diese ist sowohl bei der Bildabtastung als auch bei der Bildwiedergabe notwendig, um den Elektronenstrahl jeweils nach einer Zeile auf den Zeilenanfang zurückzulenken. Die Zeilenaustastzeit wird dabei für die Übertragung der Zeilensyncltironimpulse und der Farbsynchronsignale ausgenutzt.
Es gibt Übertragungastrecken9 deren Übertragungsbandbreite kleiner ist als die genannte Bandbreite von 5 NHz des Leuchtdichtesignals Y. Ein Beispiel dafür sind Videorecorder, bei denen die Aufzeichnungsbandbreite für das Video signal etwa 3 NHz beträgt. Die Bandbreite des Leuchtdichtesignals wird also bei derartigen Strecken begrenzt, was eine Verringerung der Bildschärfe in Horizontalrichtung bedeutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die verfügbare Übertragungskapazität der Übertragunsstrecke im Sinne einer größeren Bandbreite des an der Empfangs- oder Wiedergabeseite verfügbaren Videosignals besser auszunutzen.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Es ist zwar bekannt (DE-OS 21 56 201, DE-PS 20 56 684), während einer Zeilendauer durch eine Zeitkompression mehrere Signale1 z.B. einen Farbträger und ein Leuchtdichtesignal, zeitlich nacheinander zu übertragen und dafür auch die Zeilenrücklaufzeit durch Weglassung der Zeilensynchronimpulse auszunutzen. Dort wird jedoch der Zweck verfolgt, während einer Zeile mehrere Signale zeitlich nacheinander zu übertragen. Die Aufgabe, die Bandbreite eines übertragenen Signal es zu erhöhen, wird dort nicht behandelt. Deshalb erfolgt dort im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Lösung für die Übertragung auch keine Zeitexpansion eines Signals auf einen längeren Zeitraum, sondern eine Zeitkompression der Signale auf einen kürzeren Zeitraum.
Das erfindungsgemäß übertragene Video signal ist vorzugsweise das Leuchtdichtesignal Y. Es kann auch aus dem Leuchtdichtesignal Y und dem überlagerten modulierten Farbträger F bestehen und das FBA-Signal darstellen. Das Video signal kann auch ein zeilensequentielles Farbsignal sein, das z.B. von Zeile zu Zeile abwechselnd die drei Farbsignale R,G,B enthält Ein derartiges Übertragungssystem ist unter dem Namen TRIPAL bekannt Das Videosignal kann auch ein digitages Bildsignal9 æOBO in POM, oder ein sonstiges Signal für eine Bildwiedergabe sein Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also die bisher für die Übertragung des Videosignals nicht genutzte Zeilenrücklaufzeit zusätzlich für die Übertragung des Videosignals ausgenutzt9 so daß die zeitliche Ausnutzung der Übertragungsstrecke bei gleicher Ubertragungsbandbreite und damit die effektive Übertragungskapazität erhöht wird. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei künftigen Bildaufnahmem und Bildwiedergabeeinrichtungen, die nur noch eine äußerst geringe Zeilenrücklaufzeit erfordern und bei denen somit eine möglichst große Zeilenhinlaufzeit der Signalbandbreite zugute kommt. Die Erfindung beruht darauf, daß die Zeilensynchronimpulse an sich keine Information enthalten, insbesondere dann, wenn die Signalübertragung völlig frei von Zeitfehlern ist. In diesem Fall ist es ausreichend, die Synchronsignale nur während der Vertikalaustastzeit zu übertragen. Bei der Wiedergabe können die benötigten Synchronsignale während der Bildhinlaufzeit durch Zählschaltungen erzeugt werden9 da die Dauer und die zeitliche Lage der Zeilen des Fernsehbildes relativ zur Vertikalaustastzeit definiert sind. Den Zähltakt dafür kann z.B. ein Quarzoszillator liefern, der jeweils während der Vertikalaustastzeit phasensynchronisiert wird.
Wenn wie bei einem Videorecorder das Signal mit Zeitschwankungen behaftet sein kann, wird zusätzlich ein Zähltakt zur Verfügung gestellt, der die gleichen Zeitschwankungen enthält. Dieser Zähltakt kann z.B. bei einer PCM-Videoübertragung aus dem Bit-Takt oder der Abtastfrequenz des Videosignals selbst gewonnen werden. Er kann auch aus dem Bit-Takt eines PCM-Tonsignals gewonnen werden, das zusammen mit einem analogen Videosignal übertragen wird. Es ist auch möglich, den Zähltakt aus dem Farbträger zu gewinnen, da die Frequenz des Farbträgers mit der Zeilenfrequenz verkoppelt ist. Diese Lösung setzt voraus, daß immer ein Farbträgerrest zur Verfügung steht.
Bei einem Videotelefon kann ein gemeinsamer Zähltakt für eine Vielzahl von Videotelefonverbindungen zur Verfügung gestellt werden.
Bei einer Übertragung mit der heutigen genormten Zeilenhinlaufzeit und Zeilenrücklaufzeit wird vorzugsweise das Video signal vor der Ubertragung von der Zeilenhinlaufzeit auf die gesamte Zeilendauer expandiert und bei der Wiedergabe von der gesamten Zeilendauer auf die Zeilenhinlaufzeit komprimiert. Dadurch kann ein Bandbreitengewinn von 23 % erzielt werden.
Bei Bildsensoren und besonders konstruierten Bildaufnahme-und Wiedergaberöhren ist es denkbar, so geringe Zeilenrücklaufzeiten zu erreichen, daß weder die zeitliche Expansion auf der Aufnahmeseite noch die zeitliche Kompression auf der Wiedergabe seite erforderlich sind. Dann kann die gesamte Zeilendauer für die Übertragung des Videosignals ausgenutzt werden1 ohne daß ein zusätzlicher Aufwand für die zeitliche Expansion und Kompression erforderlich ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung am Beispiel des Leuchtdichtesignals Y für den Fall erläutert, daß die Zeilenhinlaufzeit und die Zeilenrücklaufzeit die derzeit genormten Werte haben.
Die Figur zeigt das genormte Videosignal einer Zeile. Dabei bedeuten: a = vordere Schwarzschulter = 19 5Xus b = Zeilensynchronimpuls Z = 4,7 µs c = hintere Schwarzschulter = 5 9 8sU5 d = Zeilenhinlaufzeit = aus e = Zeilendauer = 64,0 µs.
Das Leuchtdichtesignal Y wird also gegebenenfalls zusammen mit einem Farbträger während der Zeilenhinlaufzeit d übertragen.
Das Leuchtdichtesignal Y ist durch Zeitexpansion in ein Leuchtdichtesignal Y' umgewandelt9 das während der genannten Zeilendauer e von tl bis t2 übertragen wird.
Der Unterschied in der Übertragung der Signale Y und Y' wird durch folgende Tabelle erläutert.
Y Bandbreite des erzeugten Y-Signals 3 NHz 3,69 NHz Zeitexpansion vor der Übertragung 1 : 1 1 : 1,23 Übertragungsbandbreite der Strecke 3 MHz 3 MHz Zeitdauer der Übertragung von Y 52Xu5 64 µs Zeitkompression nach der Übertragung 1 : 1 : 1 : 0,813 Bandbreite von Y nach der Übertragung 3 NHz 3,69 MHz.
Die linke Spalte für Y zeigt die übliche Übertragung, bei der keine Zeitexpansion und keine Zeitkompression erfolgen und die Bandbreite des übertragenen Signales gleich der Übertragungsbandbreite der Strecke ist.
Die rechte Spalte zeigt die gleichen Werte für die Übertragung von Yg. Da die Zeitdauer der Übertragung von 52/us auf 64/us um 23 % erhöht ist und andererseits das Produkt aus Bandbreite und Übertragungszeit konstant ist, wird die Bandbreite des auf die Zeilenhinlaufzeit d bezogenen Leuchtdichtesignals Y um 23 % erhöht. Es ist ersichtlich, daß bei gleicher Übertragungsbandbreite von 3 MHz bei der Wiedergabe ein Leuchtdichtesignal Y mit einer erhöhten Bandbreite von 3,69 NMz zur Verfügung steht Dieses Beispiel zeigt, daß z.B. bei einem Kanal, der bisher nur nach einer besonderen Aufbereitung des Farbsignals für eine Farbfernsehübertragung geeignet war, dank der erfindungsgemäßen Maßnahmen in der Lage ist, ein originales FBA-Signal zu übertragen (z.B. NTSC mit 3,58 MHz-Farbträgerfrequenz).
Das übertragene Signal Y' wird bei der Wiedergabe durch Zeitkompression wieder in das Signal Y umgewandelt.

Claims

Patentansprüche 1. Fernsehübertragungssystem, bei dem die Zeilendauer (e) bei der Wiedergabe in eine vom Videosignal eingenommene Zeilenhinlaufzeit (d) und eine die Zeilensynchronimpulse (Z) enthaltende Zeilenrücklaufzeit aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das das Videosignal (Y) die gesamte Zeilendauer (e) einnimmt und die Zeilen- und gegebenfalls Farbsynchronimpulse (Z) bei der Wiedergabe aus einem übertragenen Hilfssignal zurückgewonnen werden.
2 System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal (Y) vor der Übertragung von der Zeilenhinlaufzeit (d) auf die gesamte Zeilendauer (e) zeitexpan diert wird.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Übertragung das Videosignal (Y) von der gesamten Zeilendauer (e) auf die .Zeilenhinlaufzeit (d) zeitkomprimiert wird.
4. System nach Anspruch t dadurch gekennzeichnet, daß Synehronsignale für Zeilen- und Bild-Ablenkung und gegebenen falls auch für den Farbträger nur während der Vertikalaustastzeit übertragen werden
5. System nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronimpulse (z) nach der Übertragung mit Zählschaltungen und einem während der Vertikalaustastzeit phasensynchronisierten Quarzoszillator gewonnen werden.
6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfssignal der Bit-Takt eines ebenfalls übertragenen PCM-Signals dient.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfssignal ein ständig übertragener Farbträger dient.
8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet1 daß der Quarzoszillator als VCO in einer Regelschleife arbeitet, bei der die Oszillatorschwingung der Phasenvergleichsstufe über einen Frequenzteiler zugeführt ist.
9. System nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Quarzoszillator auf die Farbträgerfrequenz oder ein ganzzahliges Vielfaches der Farbträgerfrequenz abgestimmt ist.