DE3442889C2 - Verfahren zum Kodieren und Dekodieren eines Video-Signals sowie Schaltungsanordnung zu dessen Dekodierung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Kodieren und Dekodieren eines Video-Signals sowie auf eine Schaltungs­ anordnung zum Dekodieren des kodierten Video-Signals gemäß den Oberbegriffen der nebengeordneten Ansprüche.

Ein Fernsehsystem der beschriebenen Art ist bekannt aus einem Artikel mit dem Titel "Time division multiplex of time compressed chrominance for a compatible high definition television system", veröffentlicht in der Zeitschrift "IEEE Transaction on Consumer Electronics", Heft CE-28, Nr. 4, November 1982, Seiten 592 bis ein­ schließlich 602, insb. Seite 600, rechte Spalte, Absatz 1 und 2. Statt dessen, daß, wie in der NTSC- oder PAL- Farbfernsehnorm festgelegt, Farbartinformation den (Farb)- Hilfsträger moduliert, moduliert zusätzliche der Vertikal- Abtastrichtung und der Horizontal-Abtastrichtung zugeord­ nete Einzelheitinformation den Hilfsträger, der mit der Leuchtdichteinformation verschachtelt übertragen wird. Die Farbartinformation wird dabei zeitkomprimiert in dem Zeitmultiplexsystem übertragen. Bei Wiedergabe an einem Wiedergabeschirm des mit der zusätzlichen Einzelheit­ information übertragenen Signals führt dies zu einer erhöhten Bildauflösung an denjenigen Stellen, wo statische Bildinformation auftritt. Es ist beschrieben, daß, falls örtlich sich ändernde Bildinformation auftritt, die zusätzliche Einzelheitinformation nicht bei der Wiedergabe benutzt werden muß. Mittels eines Bewegungsdetektors wird dann die Übertragung der zusätzlichen Einzelheitinforma­ tion unterbrochen.

In dem genannten Artikel ist keine Ausführungsform eines Schaltplanes für den Informationsgeber und -empfänger gegeben, der zum Gebrauch in dem System mit der zusätz­ lichen Einzelheitinformationsübertragung geeignet ist. Dabei ist in dem Artikel insbesondere ein Farbfernseh­ system beschrieben, bei dem die zusätzliche der Vertikal- sowie der Horizontal-Abtastrichtung zugeordnete Einzel­ heitinformation mit der Leuchtdichteinformation ver­ schachtelt übertragen wird.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein Fernsehsystem zu verwirklichen, daß sich für monochromes Fernsehen sowie für Farbfernsehen eignet, wobei bei einer einfachen Ausbildung des Informationsgebers und -empfängers für eine Auflösungsverbesserung bei der Wiedergabe die zuzsätzliche Information im wesentlichen der Vertikal-Abtastrichtung zugeordnet ist. Bei Wiedergabe führt dies bei statischer Bildinformation zu einer Auflösungsverbesserung in der Vertikal-Abtastrichtung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der nebengeordneten Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit der in der Vertikal-Abtastrichtung erhaltenen Auflösungsverbesserung ist insbesondere von Bedeutung bei der Kombination eines Übertragungskanals mit einer beschränkten Übertragungs­ kapazität und einer Video-Signalquelle mit einer größeren Bandbreite. Dabei kann ohne weitere Maßnahmen die ganze von der Quelle gelieferte Information augenblicklich über­ tragen werden. Als Beispiel wird genannt die Signalüber­ tragung entsprechend der SECAM-Farbfernsehnorm, wobei in einer Fernseh-Horizontal-Periode die ganze Leuchtdichte­ information übertragen wird, aber nur die Hälfte der dieser Zeile zugeordneten Farbartinformation. Von allen zwei auf­ einanderfolgenden Fernsehzeilen wird von der einen Zeile das eine Farbdifferenzsignal (beispielsweise R-Y) und von der anderen Zeile das andere Farbdifferenzsignal (B-Y) als die Hälfte der Farbartinformation übertragen. Ein gleicher Signalaufbau mit der Übertragung der Hälfte der (zeitkompri­ mierten) Farbartinformation ist in dem genannten Artikel beschrieben und als zeilensequentielles Übertragungssystem bezeichnet.

Ein anderes Beispiel ist die Kombination eines Übertragungskanals mit einer beschränkten Bandbreite, beispielsweise geeignet für eine 625- oder 525-Zeilennorm und einer Video-Signalquelle mit hoher Auflösung mit einer höheren Bandbreite und beispielsweise wirksam mit mehr oder weniger der doppelten Zeilenzahl in ein und derselben Fern­ seh-Bild- oder -Vertikal-Periode. Dabei ist es bekannt, die Horizontal-Periode, die der Video-Signalquelle zugeordnet ist, zu dem doppelten Wert (der genormten Horizontal-Periode) zu expandieren und teilbildsequentiell je Vertikal-Periode die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Information zu übertragen. Auch in diesem Fall kann das Fernsehsystem nach der Erfindung mit Vorteil für eine Auflösungsverbesserung in der Vertikal-Abtastrichtung benutzt werden.

Eine weitergehende Auflösungsverbesserung bei Wiedergabe kann in einer Ausführungsform eines Fernseh­ systems nach der Erfindung erzielt werden, wobei in dem Informations­ geber eine zweite Addierschaltung vorhanden ist, von der Eingänge mit dem Ausgang der Video-Signalquelle bzw. der Verzögerungsanordnung gekoppelt sind, über welche zweite Addierschaltung der Ausgang der Video-Signalquelle mit dem Eingang der erstgenannten Addierschaltung gekoppelt ist. Dadurch, daß außer dem Differenzwert zweier Informationen auch ein Summenwert derselben übertragen wird, können die ursprünglichen Informationswerte auf genauere Art und Weise in dem Informationsempfänger ermittelt werden.

Es sei bemerkt, daß es aus der britischen Patent­ anmeldung 2 107 151 bekannt ist, in einem Farbfernsehsystem der Vertikal-Abtastrichtung zugeordnete Information mit Farbartinformation zu kombinieren, und zwar mit Hilfe zweier komplementärer Kammfilter, wonach der Farbhilfsträger modu­ liert wird. Beschrieben ist, daß die Vertikal-Abtastzeilen in getrennte Gruppen jeweils zweier simultan auftretender Zeilen aufgeteilt werden, wobei die simultanen Informationen nach Subtrahierung und Addierung sowie Halbierung verarbeitet werden. Zum Erhalten der simultanen Informationen sind zwei Ausführungsformen der Video-Signalquelle gegeben, die mit einer Fernsehkamera ausgebildet ist, die mit dem Zeilensprung­ verfahren arbeitet, und die auf den drei Basisfarbtönen des Lichtes, und zwar Grün, Rot und Blau basiert. In der ersten Ausführungsform sind für jeden Basisfarbton zwei Aufnahme­ elemente vorhanden, wobei die Zeilenabtastungen über ein Viertel einer Zeilenhöhe verschoben erfolgen. In der zweiten Ausführungsform ist für jeden Basisfarbton nur ein Aufnahme­ element und ein Wobbelgenerator vorhanden, wonach nicht eine gerade Linie abgetastet wird sondern eine in der Zeilen­ abtastrichtung liegende Wobbellinie mit einer Wobbelung über ein Viertel der Zeilenhöhe. In beiden Fällen liefert die durch Subtraktion erhaltene Differenzinformation zwi­ schen den zwei Zeilen der einzelnen Gruppen zweier Zahlen oder zwischen einem höchstens und einem benachbarten nied­ rigsten Punkt in Wobbellinie oder umgekehrt die zusätzliche Information in der Vertikal-Abtastrichtung. Die als Beispiel nur in dem grünen Farbkanal abgeleitete zusätzliche Diffe­ renzinformation und die zu kombinierende Farbartinformation, für die als Beispiel die I-Information in dem NTSC-System gewählt wurde, werden über die komplementären Kammfilter einer Addierschaltung zugeführt, der auf bekannte Weise ein Quadraturmodulator folgt. Dabei sind die zwei Kammfilter mit je einer Verzögerungsanordnung mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Horizontal-Periode bei der Video-Signal­ quelle ausgebildet, der in dem einen Fall eine Addierschal­ tung und in dem anderen Fall eine Subtrahierschaltung folgt, von der ein anderer Eingang unmittelbar mit dem Eingang der zugeordneten Verzögerungsanordnung verbunden ist.

In dem Informationsempfänger können die kombinierte Differenzinformation und die Farbinformation auf entsprechen­ de Weise voneinander getrennt werden, wonach Zufuhr zu einer angepaßten Bildwiedergabeanordnung erfolgt.

Ein Vergleich des Vorschlags aus der genannten britischen Patentanmeldung mit dem aus der vorliegenden Anmeldung ergibt für die letztere eine einfachere Video- Signalquellenausbildung ohne zusätzliches Aufnahmeelement oder ohne Wobbelgenerator, wobei weiterhin die zusätzliche Information nicht getrennten Gruppen jeweils zweier Fernseh­ zeilen zugeordnet ist, sondern ohne Stufencharakter auf kontinuierliche Art und Weise jeweils zwei aufeinander­ folgenden Fernsehzeilen zugeordnet ist. Dies ist für die Bildqualität günstig und wird durch Verwendung der an die Video-Signalquelle angeschlossenen Verzögerungsanordnung mit einer Verzögerung entsprechend der Horizontal-Periode erhalten. Weiterhin wird der Hilfsträger nur zur Über­ tragung der zusätzlichen Information benutzt, so daß Übersprechen zu der Farbartinformation nicht auftritt, was bei der Verwendung nicht idealer komplementärer Kammfilter erfolgen wird. Der erfindungsgemäße Informationsempfänger weist die Vorteile einer einfachen Ausführungsform zum Zurückgewinnen der zusätzlichen Information und zum darauf­ folgenden sequentiellen Rückbilden der Zeileninformationen ohne Verwendung eines zu synchronisierenden Abtastwobbel­ generators in jedem Empfänger.

Eine weitere Auflösungsverbesserung bei Wiedergabe kann in einer Ausführungsform eines Fernsehsystems nach der Erfindung erhalten werden, wobei in dem Informationsgeber zwischen dem Ausgang der Video-Signalquelle und dem damit gekoppelten Eingang der erstgenannten Addierschaltung ein Tiefpaßfilter vorhanden ist, wobei eine dritte Addierschaltung vorhanden ist, von der ein Eingang über ein zu dem genannten Tiefpaßfilter komplementären Hochpaßfilter mit dem Ausgang der Video- Signalquelle gekoppelt ist und ein anderer Eingang mit dem Ausgang des Modulators gekoppelt ist, über welche dritte Addierschaltung der Ausgang des Modulators mit dem Eingang der erstgenannten Addierschaltung gekoppelt ist, wobei zwischen dem Ausgang der dritten Addierschaltung und dem Eingang der Addierschaltung ein Ein-Aus-Schaltkreis vor­ handen ist, der mit einem Schaltsignaleingang ausgebildet ist, der mit einem Ausgang eines Bewegungsdetektors ge­ koppelt ist. Dadurch wird bei Informationsänderungen nur niederfrequente Information übertragen, was für die Bild­ qualität günstig ist.

Um nach Wunsch mit einem bestimmten Frequenz­ spektrum die Differenzinformation übertragen zu können, kann zwischen dem Ausgang der genannten Subtrahierschaltung und dem damit gekoppelten Eingang des Modulators ein Tief­ paßfilter vorhanden sein, wobei zwischen dem Ausgang des Modulators und dem damit gekoppelten Eingang der erstge­ nannten Addierschaltung ein Bandpaßfilter vorhanden ist.

Beim Auftreten einer Informationsänderung in nur zwei Schritten, auftretend in drei aufeinanderfolgenden Bildperioden, kann eine weitere Auflösungsverbesserung er­ halten werden in einer Ausführungsform eines Fernsehsystems nach der Erfindung, wobei dem Informationsgeber eine Verzögerungsanordnung mit einer Zeitverzögerung entsprechend einer Fernseh-Bildperiode vor­ handen ist, und zwar zwischen dem Ausgang der Video-Signal­ quelle und dem damit gekoppelten Eingang der erstgenannten Addierschaltung.

In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fern­ sehsystems, in dem eine Bewegungsdetektion auf optimale Weise ausgebildet wird, kann in dem Informationsgeber beim Vorhandensein eines Ein-Aus-Schaltkreises zur Übertragung des modulierten Hilfs­ trägers abhängig von "keine-Bewegung-Detektion" bzw. "wohl- Bewegung-Detektion" mit Hilfe eines mit einem Schaltsignal­ eingang des Schaltkreises gekoppelten Bewegungsdetektors dieser mit einer der genannten Verzögerungsanordnung nach­ geschalteten Reihenschaltung aus einer Verzögerungsanordnung mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Fernseh-Bild­ periode weniger einer Horizontal-Periode, die zu der Video- Signalquelle gehört, und einer Verzögerungsanordnung ent­ sprechend einer derartigen Horizontal-Periode ausgeführt sein, wobei zwei Eingänge einer zweiten Subtrahierschaltung mit dem Ein- und Ausgang der genannten Reihenschaltung gekoppelt sind und zwei Eingänge einer dritten Subtrahierschaltung mit dem Ausgang der Videosignalquelle und dem Ausgang der ersten Verzögerunganordnung in der genannten Reihenschal­ tung gekoppelt sind, wobei ein Ausgang der zweiten bzw. dritten Subtrahierschaltung über eine doppelphasige Gleich­ richterschaltung und eine Schwellenschaltung mit dem Schalt­ signaleingang des Ein-Aus-Schaltkreises gekoppelt ist.

Abhängig von dem Frequenzspektrum der Leucht­ dichte- bzw. Farbartinformation kann eine weitere Optimali­ sierung der Bewegungsdetektion in einer Ausführungsform dadurch erhalten werden, daß in dem Informationsgeber der Schwellenschaltung ein Tiefpaßfilter vorgeschaltet ist.

Eine einfache Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Fernsehsystems kann dadurch verwirklicht werden, daß in dem Informationsempfänger die Filterschaltung mit einer Bandpaßfilterkennlinie und einer Kerbfilterkennlinie ausgebildet ist, wobei ein Eingang der Filterschaltung mit dem Eingang des Informationsemp­ fängers gekoppelt ist, wobei zwischen dem Filterschaltungs­ ausgang mit der Leuchtdichte- bzw. Farbartinformation und dem Eingang derselben die Kerbfilterkennlinie vorhanden ist und zwischen dem Ausgang mit dem modulierten Hilfsträger und dem Eingang die Bandpaßfilterkennlinie vorhanden ist.

In einer anderen, weniger rauschempfindlichen Aus­ führungsform kann in dem Informations­ empfänger die Filterschaltung mit einer Verzögerungsanord­ nung mit einer Zeitverzögerung entsprechend einer Fernseh- Bildperiode ausgebildet sein, wobei ein Eingang derselben über ein Hochpaßfilter mit dem Eingang des Informations­ empfängers gekoppelt ist, wobei Eingänge einer Addier- und einer Subtrahierschaltung mit dem Ein- und Ausgang der letztgenannten Verzögerungsanordnung gekoppelt sind, wobei der Ausgang der Addierschaltung mit einem Eingang einer weiteren Addierschaltung gekoppelt ist, von der ein anderer Eingang über ein Tiefpaßfilter mit dem Eingang des Informa­ tionsempfänger gekoppelt ist und deren Ausgang mit dem Filterschaltungsausgang zum Abgeben der Leuchtdichte- bzw. Farbartinformation gekoppelt ist, wobei der Ausgang der letztgenannten Subtrahierschaltung mit dem Filterschaltungs­ ausgang zum Abgeben des modulierten Hilfsträgers gekoppelt ist.

In einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fernsehsystems, in dem ein Differenz- und ein Summenwert zweier ursprünglicher Informationen übertragen wird, kann in dem Informations­ empfänger bei einer Ausführungsform der Überlagerungs­ schaltung als Subtrahierschaltung eine Addierschaltung vorhanden sein, von der ein Eingang mit dem Ausgang des Demodulators gekoppelt ist und ein anderer Eingang mit dem Eingang des Informationsempfängers gekoppelt ist, welcher Eingang über die letztgenannte Addierschaltung mit dem Umschaltkreis gekoppelt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fernsehsystems mit einem durch einen Übertragungskanal gekoppelten Informationsgeber und -empfänger,

Fig. 2a und 2b zur Erläuterung einer möglichen Informationsübertragung einige Zeitdiagramme,

Fig. 3 in einem Blockschaltbild eine detailliertere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Informationsgebers,

Fig. 4 auf entsprechende Weise eine angepaßte Ausführungsform eines Informationsempfängers,

Fig. 5a und 5b ein Fernsehbild mit geänderter Information bzw. Informationsdiagramme zur Erläuterung einer Bildqualitätsverbesserung mit Hilfe von Bewegungs­ detektion.

In Fig. 1 ist in einer Ausführungsform eines Fernsehsystems nach der Erfindung durch 1 ein Informations­ geber bezeichnet, der mit einem Ausgang 2 ausgebildet ist. Der Ausgang 2 ist über einen Übertragungskanal 3 mit einem Eingang 4 eines möglicherweise vieler weiterhin nichtdar­ gestellter Informationsempfänger 5 gekoppelt. Der Über­ tragungskanal 3 ist als Leitungsverbindung dargestellt, aber es wird vorausgesetzt, daß er alle möglichen Fernseh­ verbindungen durch die Luft, über Draht und Kabel, direkt aus einer Sendestelle auf Erde oder durch den Raum mittels einer Satellitenverbindung umfassen kann. Das Fernsehsystem nach Fig. 1 kann weiterhin für monochromes Fernsehen oder für Farbfernsehen geeignet sein, wobei Leuchtdichte- und Farbartinformation getrennt ohne Frequenzverschachtelung übertragen werden.

Bei dem Informationsgeber 1 ist durch 6 eine Video- Signalquelle bezeichnet, die mit einem Video-Signalausgang 7 versehen ist. Bei der Quelle 6 ist ein Video-Informations­ strom durch a1, a2, a3, a4, a5 und a6 usw. bezeichnet. Es wird vorausgesetzt, daß die Information a einer Fernseh- Horizontal-Periode zugeordnet ist wie diese bei der Video- Signalquelle 1 vorhanden ist. Bei der Ausführungsform der Quelle 1 als Fernsehkamera wird darin aufzunehmende Infor­ mation zeilen- und bildweise in ein Bildsignal umgewandelt, mit dem zusammen mit Horizontal- und Vertikal-Synchron- und -Austastsignale das Video-Signal im wesentlichen gebildet wird. Bei einem möglichen Zeilensprungverfahren bilden mehrere Teilbilder ein Bild. Dabei ist eine mehrere Vertikal- Perioden (TV) umfassende Bildperiode TP vorhanden. Bei dem in Fernsehnormen festgelegten einfachen Zeilensprungverfah­ ren bilden zwei Teilbildperioden eine Bildperiode (TP = 2 TV). Statt als Fernsehkamera, kann die Quelle 6 weiterhin bei­ spielsweise als Band- oder Plattenaufnahme- und/oder Wieder­ gabeordnung oder als Film-Fernseh-Wandler ausgebildet sein.

Unabhängig von der Ausbildung der Video-Signal­ quelle 6 wird im allgemeinen vorausgesetzt, daß für das Fernsehsystem eine Verbesserung der Bildauslösung bei Wiedergabe in der Vertikal-Abtastrichtung bevorzugt wird. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Quelle 6 Information mit einer größeren Frequenzbandbreite als von dem Über­ tragungskanal mit einer beschränkteren Bandbreite über­ tragen werden kann, abgibt. Als Beispiel wird genannt eine Ausführungsform der Quelle 6, die für die SECAM-Farbfernseh­ norm mit der zeilensequentiellen Farbartübertragung geeignet ist. Als anderes Beispiel wird genannt eine Ausführungsform der Quelle 6, die für Hochauflösungsfernsehen geeignet ist, wobei der Übertragungskanal 3 nur etwa die Hälfte der er­ forderlichen Bandbreite hat. Dadurch kann nur die Hälfte der zur Übertragung verfügbaren Information übertragen werden, und eine bildsequentielle Übertragung ist die Folge. In Fig. 1 ist dies bei dem Übertragungskanal 3 auf schema­ tische Weise angegeben und zwar mit einem Informationsstrom a1^x, a3^x, a5^x, abgeleitet aus dem ursprünglichen Informa­ tionsstrom a1, a2, a3, a4, a5, a6. Es wird vorausgesetzt, daß die Information a^x einer Horizontal-Periode (TH), wie diese in einer 625- oder 525- Zeilennorm festgelegt ist, zugeordnet ist. Bei einfachem Zeilensprungverfahren und bei einer Vertikal-Frequenz von 50 oder 60 Hz folgt für die genormte Horizontal-Periode TH, daß diese dem Wert von 64 µs entspricht oder mehr oder weniger entspricht. Bei dem oben­ stehenden folgt, daß die Horizontal-Periode, die der Video- Signalquelle 1 zugeordnet ist dem Wert ½ TH bei derselben Bildperiode TP = 2 TV nahezu entspricht.

Zum Bilden der Information a^x aus der ursprünglichen Information a ist in Fig. 1 eine mögliche Informationsgeber­ ausführungsform 1 gegeben. Der Ausgang 7 der Video-Signal­ quelle 6 ist mit einem Eingang 8 einer Verzögerungsanordnung 9 gekoppelt bzw. verbunden, die mit einem Ausgang 10 ausge­ bildet ist. Die Verzögerungsanordnung 9 hat eine Zeit­ verzögerung, die der Horizontal-Periode (½ TH), die der Quelle 6 zugeordnet ist, entspricht. Falls die augenblick­ liche Information a1 an dem Ausgang 10 vorhanden ist, ist die augenblickliche Information a2 an dem Ausgang 7 vorhan­ den. Weiterhin ist durch Q1 und Q2 ein Informationsstrom bezeichnet, der an den betreffenden Ausgängen 7 bzw. 10 auftritt, welche Informationsströme in Fig. 2a und 2b als Zeitdiagramme, als Funktion der Zeit t, aufgetragen sind. Näher zu beschreibende Informationsströme Q1 bis einschließ­ lich Q9 sind als Beispiel aufgetragen, falls ein Zeilen­ raster ohne Zeilensprungverfahren mit einer Zeilenzahl von 2 mH in einer Bildperiode von TP bei der Quelle 6 ange­ wandt wird. Dabei wird vorausgesetzt, daß der Übertragungs­ kanal 3 für ein genormtes Fernsehsystem mit einfachem Zeilensprungverfahren mit einer Zeilenzahl entsprechend mH in einer Bildperiode TP = 2 TV bestimmt ist.

Obschon untenstehend die Kopplungen zwischen den Schaltungselementen als Verbidnungen beschrieben werden, brauchen diese keine direkte Verbindung zu sein, sondern sie können weiterhin wohl oder nicht dargestellte Signal­ verarbeitungsschaltungen umfassen. Der Ausgang 10 liegt an einem (+)-Eingang 11 einer Subtrahierschaltung 12, von der ein (-)-Eingang 13 mit dem Ausgang 7 verbunden ist. Ein Ausgang 14 der Schaltungsanordnung 12, wobei die augen­ blickliche Information a1-a2 in dem Informationsstrom Q3 angegeben ist, liegt an einem Eingang 15 eines Tiefpaßfil­ ters (LPF) 16, das mit einem Ausgang 17 versehen ist. Der Ausgang 17 an einem Eingang 18 eines Modulators 19, wobei einem anderen Eingang 20 desselben ein Hilfsträger zugeführt wird. Die Ausführungsform des Modulators 19 sei dahingestellt; dieser kann für Quadraturmodulation, wie diese bei Farbfernsehnormen angewandt wird, geeignet sein. Der Modulator 19 ist mit einem Ausgang 21 und mit einem Ein-Ausgang 22 zum Einschalten desselben versehen. Falls der Modulator 19 über den Eingang 22 eingeschaltet wurde und über eine Klemme 23 der Hilfsträger variierend ent­ sprechend der Funktion cos wt mit einer richtigen Phase dem Eingang 20 zugeführt wird, moduliert die Information a1-a2 diesen Hilfsträger. Der Ausgang 21 mit dem modu­ lierten Hilfsträger ist mit einem Eingang 24 eines Bandpaß­ filters (BPF) 25 verbunden, das mit einem Ausgang 26 aus­ gebildet ist. Bei dem Ausgang 26 ist der modulierte Hilfs­ träger mit einer Information (a1-a2)_MOD bezeichnet. Der Ausgang 26 ist mit einem Eingang 27 eines Ein-Aus- Schaltkreises 28 verbunden, der mit einem Ausgang 29 und einem Ein-Aus-Schaltsignaleingang 30 ausgebildet ist. Der Ausgang 29 liegt an einem Eingang 31 einer Addier­ schaltung 32, die mit einem weiteren Eingang 33 und einem Ausgang 34 versehen ist. Der Eingang 33 ist mit einem Mutterkontakt 35 eines Wahlschalters 36 verbudnen, der mit zwei Wahlkontakten 37 und 38 ausgebildet ist, die mit dem Ausgang 10 bzw. 7 verbunden sind. Mit dem Kontakt 37 bzw. 38 verbunden führt der Eingang 33 die Information a1 bzw. a2, wobei in dem eingeschalteten Zustand des Schaltkreises 28 der Eingang 31 die Information (a1-a2)_MOD führt. Der Ausgang 34, an dem in der dargestellten Stellung des Schal­ ters 36 dann die summierte Information a1+(a1-a2)_MOD anwesend ist, ist mit einem Eingang 39 einer Zeilenzahl­ wandlerschaltung 40 verbunden, die mit einem Ausgang 41 mit dem Ausgang 2 des Informationsgebers 1 verbunden ist. Die Schaltungsanordnung 40 gibt den Informationsstrom Q4 ab, wozu als augenblicklicher Wert die Information a1^x = a1+(a1-a2)_MOD vorausgesetzt wird. Diese Information ist vorhanden, wenn der Schaltkreis 28 eingeschaltet ist. Dabei gibt es örtlich in einem Bild bei Wiedergabe keine Informationsänderung, wie diese durch einen (Bewegungs)- Detektor 42 ermittelt wird. Ein Eingang 43 des Detektors 42 ist mit dem Ausgang 10 verbunden und ein Ausgang 44 des­ selben liegt an dem Schaltsignaleingang 30. Ein anderer Eingang 45 ist mit einem Ausgang 46 der Quelle 6 verbunden. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Information, die an dem Ausgang 46 auftritt, um eine Teilbild- oder Bildperiode weniger einer Zeilenperiode früher auftritt als die Informa­ tion an dem Ausgang 7. Der Detektor 42 detektiert örtliche Bildinformationsänderungen, die meistens die Folge einer Bewegung in dem Bild sind, aber auch können sie die Folge einer örtlichen Bildintensitätsänderung sein. Statt der Verwendung des Schaltkreises 28 kann der Ausgang 44 des Bewegungsdetektors 42 über einen Ein-Auswahlschalter 47 mit zwei Schaltkontakten 48 und 49 mit dem Ein-Ausschalteingang 22 des Modulators 19 verbunden sein.

Für eine mögliche Ausführungsform der Zeilenzahl­ wandlerschaltung 40 sei auf einen Artikel in der Zeitschrift "Philips Research Report" 28, 1973, Seiten 377 bis ein­ schließlich 390, mit dem Titel "Standards conversion of a TV signal with 625 lines into a videophone signal with 313 lines" verwiesen. Dabei müssen die Zeilenzahlen bis 1249 bzw. 1049 und 625 bzw. 525 angepaßt werden. Andere Zeilenzahlen für Hochauflösungsfernsehen sind möglich.

In dem Informationsempfänger 5 ist der mit dem Übertragungskanal 3 verbundene Eingang 4 an einen Eingang 50 einer Zeilenzahlrückumwandlungsschaltung 51 gelegt, die mit einem Ausgang 52 versehen ist. Der Eingang 4 bekommt den Informationsstrom Q4 aus dem Kanal 3 zugeführt. Für eine mögliche Ausführungsform der Zeilenzahlrückumwandlungs­ schaltung 51 sei auf einen Artikel in der Zeitschrift "Philips Research Reports" 29, 1974, Seiten 413 bis ein­ schließlich 428 mit dem Titel "Standard conversion of a videophone signal with 313 lines into a TV signal with 625 lines" verwiesen. Dabei müssen die Zeilenzahlen auf 625 bzw. 525 und 1249 auf 1049 angepaßt werden. Auch hier gilt, daß andere Zeilenzahlen für das Hochauflösungsfern­ sehen möglich sind.

Der Ausgang 52 ist in dem Informationsempfänger 5 an einen Eingang 53 einer Filterschaltung 54 gelegt, die mit zwei Ausgängen 55 und 56 versehen ist. Bei der Filter­ schaltung 54 sind zwei Filterkennlinien dargestellt, von denen vorausgesetzt wird, daß sie zwischen dem Eingang 53 und dem betreffenden Ausgang 55 oder 56 vorhanden sind. Zwischen dem Eingang 53 und dem Ausgang 55 ist auf die dargestellte Art und Weise eine Kerbfilterkennlinie vor­ handen, wobei zwischen dem Eingang 53 und dem Ausgang 56 eine beispielsweise komplementäre Bandpaßfilterkennlinie vorhanden ist. Das Resultat ist, daß der Ausgang 55 die augenblickliche Information a1 in einem Informationsstrom Q5 abgibt und der Ausgang 56 dabei die augenblickliche Infor­ mation (a1-a2)_MOD als modulierten Hilfsträger führt. Die gegebene Ausführungsform der Filterschaltung 54 bietet den Vorteil eines einfachen an sich bekannten Aufbaus. Für den einfachsten Aufbau wird die einfache Hilfsträger­ austastung genannt. Der Ausgang 56 liegt an einem Eingang 57 eines Demodulators 58, der mit einem Ausgang 59 und mit einem weiteren Eingang 60 zum Zuführen des Hilfsträgers versehen ist. Dazu ist der Eingang 60 mit einer Klemme 61 zum Zuführen des entsprechend der Funktion cos wt sich ändernden Hilfsträgers mit der richtigen Phase verbunden. Der Ausgang 59 ist mit einem Eingang 62 eines Tiefpaß­ filters (LPF) 63 verbunden, das mit einem Ausgang 64 ver­ sehen ist. Der Ausgang 64 führt dabei die augenblickliche Information (a1-a2) in dem Informationsstrom Q6, der einem (-)-Eingang 65 einer als Substrahierschaltung dargestellten Überlagerungsschaltung 66 zugeführt wird, von der ein (+)-Eingang 67 mit dem Ausgang 55 verbunden ist. Ein Aus­ gang 68 der Überlagerungsschaltung 66 führt dabei die augenblickliche Information a2 in dem Informationsstrom Q7. Die Ausführungsform der Überlagerungsschaltung 66 als Subtrahier- oder Addierschaltung hängt von der Polarität bei der Demodulation und von der Stellung des Schalters 36 in dem Informationsgeber 1 ab. Der Ausgang 68 mit der Information a2 ist mit einem Eingang 69 einer Verzögerungs­ anordnung 70 verbunden, die eine Zeitverzögerung hat, die der Horizontal-Periode (½ TH) entspricht, die der Video- Signalquelle 6 in dem Informationsgeber 1 zugeordnet ist. Ein Ausgang 71 der Verzögerungsanordnung 70 ist mit einem Eingang 72 eines Umschaltkreises 73 verbunden, dem der Informationsstrom Q8 zugeführt wird. Ein anderer Eingang 74 des Kreises 73 liegt an dem Ausgang 55, wobei ein Schalt­ signaleingang mit einer Klemme 76 zum Zuführen eines als Funktion der Zeit dabei dargestellten Umschaltsignals SH verbunden ist. Ein Ausgang 77 des Kreises 73 ist mit einem Eingang 78 einer Anordnung 79 für Bildwiedergabe oder Signalaufnahme- und -wiedergabe, wie Band- oder Platten­ aufnahme- und -wiedergabeanordnungen verbunden. Aus dem dargestellten Umschaltsignal SH folgt, daß die Eingänge 72 und 74 abwechselnd, während der genannten Horizontal- Perioden ½ TH, mit dem Ausgang 77 gekoppelt sind. Mit dem Eingang 74 verbunden folgt in der dargestellten Stellung, daß die Information a1 weitergeleitet wird, wobei in der nachfolgenden Horizontal-Periode die Information a2 weiter­ geleitet wird, was zu dem Informationsstrom Q9 (Fig. 2a) führt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Fernseh­ systems aus Fig. 1 sind in Fig. 2a und 2b als Beispiel die Zeitdiagramme der Informationsströme Q1 bis einschließlich Q9 dargestellt. Dabei wird von einer Video-Signalquelle 6, wirksam mit einem Zeilenraster ohne Zeilensprungverfahren mit einer Zeilenzahl entsprechend 2 mH ausgehend von einem Übertragungskanal 3, der für ein genormtes Zeilensprung­ system mit einer Zeilenzahl mH geeignet ist, ausgegangen. Fig. 2a paßt dabei zu einer ersten Vertikal-Periode TV1 und Fig. 2b zu einer zweiten Vertikal-Periode TV2, die zusammen in der Bildperiode TP = 2 TV das im Zeilensprung­ verfahren dargestellte Bild bei Wiedergabe auf dem Schirm einer genormten Wiedergabeanordnung bilden würden, wenn derselben der Informationsstrom Q4 zugeführt wird.

In Fig. 2a und 2b ist bei dem ursprünglichen Infor­ mationsstrom Q1 die Horizontal-Periode 1/2 TH, die der Quelle 6 zugeordnet ist, angegeben. Nach der Zeitverzögerung um die Horizontalperiode wird aus den Informationsströmen Q2 und Q1 der Differenzinformationsstrom Q3 gebildet. Der nach der Wandlerschaltung 40 aus Fig. 1 auftretende Informa­ tionsstrom Q4 enthält in den genormten Horizontalperioden TH während der Vertikalperiode TV1 die Informationen a1+ (a1-a2)_MOD, a3+(a3-a4)_MOD usw. Während der Vertikalperiode TV2 aus Fig. 2b werden in dem Informationsstrom Q4 die Informationen a2+(a2-a3)_MOD, a4+(a4-a5)_MOD usw. über­ tragen. Bei Verwendung des Informationsempfängers 5 aus Fig. 1 führen die Informationsströme Q5 und Q6, Q7, Q8 zu dem Informationsstrom Q9, der für Hochauslösungsspeicherung bzw. -wiedergabe geeignet ist. Dabei ist der Informations­ strom Q5 mit der vollen eigenen Bandbreite vorhanden, so daß während der Vertikal-Periode TV1 die Zeileninforma­ tionen a1, a3, a5 usw. die volle eigene Bandbreite haben, während dies während der Vertikal-Periode TV2 für die Zeileninformationen a2, a4, a6 usw. gilt. Dabei ist der Informationsstrom Q8 vorhanden. Eine Bandbreitenbeschrän­ kung wird beispielsweise durch Verwendung des Tiefpaß­ filters 16 erhalten. Die Folge ist, daß während der Verti­ kal-Periode TV2 die Zeileninformationen a3, a5 usw. mit der beschränkten eigenen Bandbreite, aber ergänzt mit den höheren Frequenzen aus der darüber liegenden Zeile wieder­ gegeben werden. Das Resultat bei Wiedergabe ist eine Bild­ auflösungsverbesserung in der Vertikal-Abtastrichtung.

Aus dem bei dem Informationsstrom Q4 beschriebenen Informationsaufbau stellt es sich heraus, daß das Fernseh­ system nach Fig. 1 mit dem beschriebenen Satellitenrundfunk und dem genormten System kompatibel ist. Dabei wird bei den beschriebenen genormten Farbfernsehsystemen aus dem Informationsstrom Q4 die Informationsfolge a1, a3, . . . (TV1) und a2, a4 . . . (TV2) als Leuchtdichteinformation in der genormten Farbfernsehwiedergabeanordnung verarbeitet, während der modulierte Hilfsträger als Farbarthilfsträger verarbeitet wird, so daß in einem weiteren Schwarz-Weißbild obere und untere Ränder der Bildelemente mit einem Farbton, der durch die Informationsfolge a1-a2, a3-a4, . . . (TV1) und a2-a3, a4-a5 . . . (TV2) bestimmt wird, wiedergegeben werden.

In Fig. 3 ist eine detailliertere Ausführungsform eines Informationsgebers 1′ dargestellt, wobei von einem dem Fernsehsystem zugeordneten Informationsempfänger 5′ eine Ausführungsform in Fig. 4 dargestellt ist. Bereits bei Fig. 1 beschriebene Elemente sind mit denselben Bezugszeichen oder mit einem Akzent versehen, wenn eine gewisse Änderung vorhanden ist, in Fig. 3 und Fig. 4 bezeichnet. In Fig. 3 ist bei der Video-Signalquelle 6 angegeben, daß diese mit einer Zeilenzahl entsprechend (2m-1)H mit nahezu der Horizontalperiode ½ TH und mit der Bildperiode TP=2 TV wirksam ist. Aus der ungeraden Zeilenzahl von (2m-1)H folgt, daß bei der Quelle 6 das Zeilensprungverfahren angewandt wird. Außer der Tatsache, daß mit Hilfe der Verzögerungsanordnung 9 über die Subtrahier- und Halbierschaltung 12′ ein Differenzsignal ½(a1-a2) gebildet wird, wird mit Hilfe einer zusätzlichen Addier- und Halbierschaltung 100 ein Summensignal ½(a1-a2) gebildet. Dazu ist ein Eingang 101 bzw. 102 der Schaltungsanordnung 100 mit dem Ausgang 7 bzw. 10 verbunden. Bei dem Ausgang 7 ist durch S1 ein Informationsstrom bezeichnet, von dem ein Zeitdiagramm in Fig. 5b dargestellt ist, welche Figur weitere Zeitdiagramme von Informationsströmen S2 bis einschließlich S7 zeigt. Ein Ausgang 103 ist mit einem Eingang 14 eines Tiefpaßfilters (LPF1) 105, das mit einem Ausgang 106 versehen ist, an dem die frequenzbeschränkte Information ½(a1+a2)_LF auftritt, verbunden. Weiterhin liegt der Ausgang 103 an einem Eingang 107 eines komplementären Hochpaßfilters (HPF1) 108, das mit einem Ausgang 109 ausgebildet ist, an dem eine hochfrequente Information ½(a1+a2)_HF auftritt. Der Ausgang 106 liegt an einem Eingang 110 einer Verzögerungsanordnung 111, mit einer Zeitverzögerung entsprechend einer Bildperiode TP=2 TV, welche Anordnung mit einem Ausgang 112 versehen ist, an dem eine Information ½(a1+a2)′_LF auftritt. Der Ausgang 112 ist mit dem Eingang 33 der Addierschaltung 32 verbunden. Eine Akzentangabe bei einer Information bedeutet eine Zeitverzögerung um eine Bildperiode.

Das Tiefpaßfilter 16 mit einer Filterkennlinie LPF2 gibt an dem Ausgang 17 eine frequenzbeschränkte Information ½(a1-a2)_LF ab. Das Bandpaßfilter 25 mit einer Filterkennlinie BPF1 gibt vom Ausgang 26 den modulierten Hilfsträger, der durch die Information ½(a1-a2)_LFMOD angegeben ist, an einen Eingang 113 einer Addierschaltung 114 ab. Die Addierschaltung 114 hat einen weiterne Eingang 115, der mit dem Ausgang 109 verbunden ist, und einen Ausgang 116, der an dem Eingang 27 liegt. Bei der Zeilenzahlwandlerschaltung 40 ist angegeben, daß bei einer gleichen Bildperiode TP=2 TV die Zeilenzahl (2m-1)H und die zugeordnete Horizontal-Periode von etwa ½ TH in die Zeilenzahl mH und die Horizontal-Periode TH umgewandelt wird.

In Fig. 3 ist von dem Bewegungsdetektor 42′ mit dem Eingang 43 und dem Ausgang 44, der mit dem Eingang 30 des Ein-Aus-Schaltkreises 28 verbunden ist, eine detaillierte Ausführungsform dargestellt. Der Eingang 43 liegt an einem Eingang 117 einer Verzögerungsanordnung 118 mit einer Zeitverzögerung entsprechend der Bildperiode TP weniger der Horizontal-Periode ½ TH, vorhanden bei der Video-Signalquelle 6. Ein Ausgang 119 der Anordnung 118 ist mit einem Eingang 120 einer Verzögerungsanordnung 121 mit einer Zeitverzögerung entsprechend der geannnten Horizontal-Periode ½ TH verbunden. Ein Ausgang 122 der Anordnung 121 ist mit einem (-)-Eingang 123 einer Subtrahierschaltung 124 verbunden, von der ein (+)-Eingang 125 mit dem Eingang 43 verbunden ist. Der Ausgang 119 bzw. 122 gibt die dabei angegebene Information a2′ bzw. a1′ ab, wobei ein Ausgang 126 der Schaltungsanordnung 124 eine Differenzinformation führt und zwar abhängig von den den Eingängen 123 und 125 zugeführten Informationen a1′ bzw. a1. Die weitere Verwendung einer Subtrahierschaltung 127 mit einem (+)-Eingang 128, verbunden mit dem Ausgang 7, und einem (-)-Eingang 129, verbunden mit dem Ausgang 119, erigbt an einem Ausgang 130 die Differenzinformation zwischen den Informationen a2 und a2′. Auf diese Weise ist mit Hilfe einer Reihenschaltung (118, 121) aus den Verzögerungsanordnungen 118 und 121 ein zweifacher Hinweis erhalten und zwar in bezug auf "wohl-Bewegung" oder "keine-Bewegung", d. h. wohl oder keine Informationsänderung zwischen den Informationen a1 und a1′ bzw. a2 und a2′. Eine optimale Bewegungsdetektion ist das Ergebnis.

Der Ausgang 126 ist mit einem Eingang 131 einer doppelphasigen Gleichrichterschaltung 132 verbunden, die mit einem Ausgang 133 zum Abgeben des Moduls der Information a1, die in Fig. 3 durch |Δa1| bezeichnet ist. Auf gleiche Weise liegt der Ausgang 130 an einem Eingang 134 einer doppelphasigen Gleichrichterschaltung 135, die an einem Ausgang 136 die Information |Δa2| abgibt. Die Ausgänge 133 bzw. 136 liegen an Eingängen 137 bzw. 138 einer Addierschaltung 139, von der ein Ausgang 140 mit einem Eingang 141 eines Tiefpaßfilters (LPF3) 142 verbunden ist. Ein Ausgang 143 des Filters 142 liegt an einem Eingang 144 einer Rauschschwellenschaltung 145, die mit einem Ausgang 146 versehen ist. Der Ausgang 146 liegt an dem Ausgang 44 des Bewegungsdetektors 42′, der mit dem Ein-Aus-Schalteingang 30 des Schaltkreises 28 verbunden ist. Statt der bei Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform des Detektors 42′ können die Subtrahierschaltungen 124 und 127 kombiniert sein und folgt dem Ausgang derselben eine einzige doppelphasige Gleichrichterschaltung. Dabei könnten jedoch Informationsänderungen bei den Informationen a1 und a2, die mit entgegengesetzter Polarität auftreten, einander ausgleichen.

Ohne die Verwendung des Tiefpaßfilters 142 kann der Bewegungsdetektor 42′ auf befriedigende Art und Weise wirksam sein. Eine optimale Wirkung wird, abängig von dem Frequenzspektrum des Informationsstromes S1 an dem Ausgang 7 der Quelle 6 bei Verwendung des Filters 142 als Glättungsfilter erhalten. Dabei hat das Filter 142 beispielsweise ein Frequenzband LPF₃ von 0-2 MHz.

Für weitere Frequenzbänder wird folgendes als Beispiel gegeben. Falls der Übertragungskanal 3 ein Freuenzband von 0 bis 8 MHz hat, wie dies für Satellitenrundfunk vorgeschlagen wird, kann der Informationsstrom S1 ein Frequenzband von 0 bis 16 MHz haben. Nun kann gewählt werden, daß das Frequenzband LPF1 zwischen 0 und 8 MHz liegt, worin das komplementäre Frequenzband HPF1 anschließt und von 8 bis 16 MHz weitergeht. Dabei kann für das Frequenzband LPF2 ein Bereich von 0 bis 4 MHz oder weniger gewählt werden, wobei bei einer Wahl von etwa 12 MHz für den Hilfsträger (Funktion cos wt) ein modulierter Hilfsträger mit einem Basisfrequenzband von 8 bis 16 MHz folgt. Durch Verwendung des Bandpaßfilters 25 mit einem Frequenzband BPF1 von 8 bis 16 MHz werden möglicherweise auftretende höhere Frequenzanteile ausgetastet. Bei den als Beispiel gegebenen Frequenzwerten ist die Folge, daß der Informationsstrom in dem Übertragungskanal eine Bandbreite von 0 bis 8 MHz hat, wobei ein modulierter Träger von etwa 6 MHz von 4 bis 8 MHz verschachtelt vorhanden ist. Wie es sich bei der Beschreibung des Informationsempfängers 5′ aus Fig. 4 herausstellen wird, ist es vorteilhaft, die Trägerfrequenz zu wählen, wie diese in der NTSC-Norm festgelegt ist. Dabei ist je Bildperiode der modulierte (Farb)-Hilfsträger gegenphasig vorhanden.

Unter Hinweis auf Fig. 1 sei bemerkt, daß die Frequenzbänder LPF und LPF2 bzw. BPF und BPF1 gleich sein können. Beim Fehlen des Tiefpaßfilters 16 mit dem Frequenzband LPF könnte die Hilfsträgerfrequenz auf etwa die Hälfte der maximalen Video-Signalfrequenz auf der Quelle 6 gewählt werden. Zwangsläufig folgt dann eine Halbierung der Bandbreite der Differenzinformaiton (a1-a2) gegenüber der ursprünglichen Information a1.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß falls "keine-Bewegung" detektiert wird, der Ausgang 34 eine zusammengesetzte Information entsprechend der Formel:

½(a1+a2)′_LF+½(a1+a2)_HF+ ½(a1-a2)_LFMOD

führt. Falls Bewegung detektiert wird, wird nur die Information ½(a2+a2)′_LF übertragen. Die Vorteile der Verwendung der Filter 105 und 108 und der Verzögerungsanordnung 111 werden bei Fig. 5a und Fig. 5b näher beschrieben.

Die in Fig. 4 gegebene Ausführungsform des Informationsempfängers 5′ wird entsprechend dem Informationsgeber 1′ nach Fig. 3 beschrieben. Bei der Zeilenzahlrückwandlungsschaltung 51 sind, wie bei der Schaltungsanordnung 40 nach Fig. 3, die Daten erwähnt. Dabei wird vorausgesetzt, daß in jeder zweiten Zeile die Information abgegeben wird. Der Ausgang 52 gibt, wie in Fig. 4 angegeben, beim Fehlen von Bewegung die Information entsprechend der gegebenen Formel an dem Eingang 53 der Filterschaltung 53′ ab. In der Schaltungsanordnung 54′ ist ein Tiefpaßfilter (LPF1) 200 vorhanden mit einem mit dem Eingang 53 verbundenen Eingang 201 und mit einem Ausgang 202. Von einem Hochpaßfilter (HPF1) 203 ist ein Eingang 204 mit dem Eingang 53 verbunden, wobei ein Ausgang 205 mit einem Eingang 206 einer Verzögerungsanordnung 207 mit einer Verzögerungszeit entsprechend der Bildperiode TP=2 TV verbunden ist. Ein Ausgang 208 der Verzögerungsanordnung 207 und der Ausgang 205 liegen an Eingängen 209 bzw. 210 einer Addierschaltung 211, die mit einem Ausgang 212 versehen ist. Von einer Subtrahierschaltung 213 ist ein (-)-Eingang 214 mit dem Ausgang 208 und ein (+)-Eingang 215 mit dem Ausgang 205 verbunden. Ein Ausgang 216 der Schaltungsanordnung 213 ist mit einem Eingang 217 einer Halbierschaltung (.½) 218 verbunden, von der ein Ausgang 219 mit dem Ausgang 56 der Filterschaltung 54′ verbunden ist. Der Ausgang 212 der Schaltungsanordnung 211 ist mit einem Eingang 220 einer Halbierschaltung 221 verbunden, von der ein Ausgang 222 mit einem Eingang 223 einer Addier- und Halbierschaltung 224 verbunden ist. Ein Eingang 225 der Schaltungsanordnung 224 liegt an dem Ausgang 202, wobei ein Ausgang 226 mit dem Ausgang 55 der Filterschaltung 54′ verbunden ist. Der Ausgang 55 liegt außer an dem Eingang 67 der Subtrahierschaltung 66 an einem Eingang 227 einer Addierschaltung 228, von der ein weiterer Eingang 229 mit dem Ausgang 64 verbunden ist. Ein Ausgang 230 der Addierschaltung 228 liegt an dem Eingang 74 des Umschaltkreises 73. Die Anordnung 79′ ist in Fig. 4 als Bildwiedergabeanordnung mit einem Bildwiedergabeschirm 231 dargestellt.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Informationsempfängers 5′ sind einige augenblickliche Informationen in Fig. 4 dargestellt. Der Ausgang 202 gibt die Informationen ½(a1+a2)′_LF an dem Eingang 225 ab. Der Ausgang 205 gibt die Information ½(a1+a2)_HF+½(a1-a2)_LFMOD ab. Bei dem Ausgang 208 der Bildverzögerungsanordnung 207 tritt die verzögerte Summeninformation mit ungeänderter Phase auf, während bei der gemachten Hilfsträgerfrequenzwahl auf die Art und Weise, wie in der NTSC-Norm für den Farbhilfsträger festgelegt, die modulierte Information gegenphasig auftritt. Dadurch tritt an dem Ausgang 208 eine Information ½(a1+a2)′_HF- ½(a1-a2)′_LFMOD auf. Der Ausgang 222 gibt dabei eine Information ¼(a1+a2)′_HF+¼(a1+a2)_HF ab, was über die Schaltungsanordnung 224 zu einer Information ½(a1+a2) an dem Ausgang 226 führt. Einfachheitshalber ist dabei zwischen einer um eine Bildperiode verzögerten (Akzentnotierung) und der nicht um eine Bildperiode verzögerten Information kein Unterschied mehr gemacht. Beim örtlichen Fehlen von Bewegung sind diese Informationen ja (mehr oder weniger) gleich.

Der Ausgang 219 gibt eine Information ¼(a1-a2)′_LFMOD +¼(a1-a2)_LFMOD an dem Ausgang 56 der Filterschaltung 54′ ab. Nach Demodulation und Filterung tritt an dem Ausgang 64 eine Information ½(a1-a2)_LF auf, wobei ebenfalls zwischen wohl oder nicht um eine Bildperiode verzögerten Informationen ebenfalls kein Unterschied mehr gemacht wird. Über die Subtrahierschaltung 66 tritt an dem Ausgang 68 die Information a2 auf, während die Addierschaltung 228 an dem Ausgang 230 die Information a1 liefert. Es stellt sich heraus, daß die Anordnung 79′ den Informationsstrom a1, a2, a3, a4, a5, a6 usw. mit der Information a1 mit der Horizontalperiode ½ TH für Wiedergabe mit dem Zeilensprungverfahren mit der Bildperiode TP=2 TV zugeführt bekommt.

Durch die beschriebene Wahl der Hilfsträgerfrequenz ist mit Hilfe der Verzögerungsanordnung 207, der Addierschaltung 211 und der Subtrahierschaltung 213 eine einfache Informationstrennung zum Erhalten der Summen- und Differenzinformation verwirklicht.

Gegenüber der Übertragung eines ursprünglichen Wertes (beispielsweise a3) und des Differenzwertes mit dem vorhergehenden (Differenzwert a2-a3) oder dem folgenden ursprünglichen Wert (Differenzwert a3-a4) bietet die Übertragung eines Summenwertes (a2+a3) und eines Differenzwertes (a2-a3) beim Zurückbilden mehr oder weniger der ursprünglichen Werte eine größere Genauigkeit. Dabei kann der Summenwert halbiert übertragen werden, wie dies bei den Fig. 3 und 4 beschrieben ist, oder mit anderen Faktoren gebildet werden. So wird beispielsweise eine Summierung mit einem Faktor ¼. und ¾. in dem ein Teilbild und mit einem Faktor ¾. und ¼. in dem zeilenversprungenen zweiten Teilbild genannt.

Die Spaltung der Information in niederfrequente (LF) und hochfrequente (HF) Information mittels der komplementären Filter 105 und 108 in Fig. 3, wobei bei Detektion von Bewegung bzw. Informationsänderung die HF-Information nicht übertragen wird, ebenso wie der modulierte Hilfsträger ist durch das Fehlen desselben für die Bildqualität bei Wiedergabe günstig. Dabei kann nach Wunsch die Frequenzbandbreite LPF2 bei dem Filter 16 genommen werden.

Zur Erläuterung des Vorteils der Verwendung der Verzögerungsanordnung 111 mit der Zeitverzögerung entsprechend der Bildperiode TP und der Filter 105 und 108 in Fig. 3 ist in Fig. 5a der Bildwiedergabeschirm 213 der Anordnung 79′ aus Fig. 4 dargestellt und sind in Fig. 5b von einigen Informationsströmen S1 bis einschließlich S7 Zeitdiagramme als Funktion der Zeit t dargestellt. In Fig. 5a sind auf dem Wiedergabeschirm 231 einige Bildinformationen durch P1, P2 und P3 bezeichnet. In Fig. 5b ist bei dem Informationsstrom S1 ein zugeordnetes Zeitdiagramm dargestellt, wobei vorausgesetzt wird, daß während sechs Bildperioden TP1, TP2, TP3, TP4, TP5, TP6 in dem Informationsstrom S1 die Bildinformationen P mit der Reihenfolge P1, P2, P3, P3, P3 auftreten. In Fig. 5a ist eine gestrichelte Linie dargestellt, die eine Fernsehzeile in dem wiedergegebenen Bild darstellt. Dabei müssen die Zeitdiagramme nicht nur auf der angegebenen Vertikal-Zeitbasis, sondern auch auf einer nicht angegebenen Horizontal-Zeitbasis betrachtet werden.

In Fig. 3 ist angegeben, daß der Informationsstrom S1 bei dem Ausgang 7 der Quelle 6 vorhanden ist. Dabei ist an dem Ausgang 112 der Verzögerungsanordnung 111 die um die Bildperiode TP verzögerten niederfrequente Information vorhanden, was in Fig. 5b mit dem Informationsstrom S2 mit den Bildinformationen P1′_LF, P1′_LF, P1′_LF, P2′_LF, P3′_LF, P3′_LF dargestellt ist. In dem Bewegungsdetektor 42′ nach Fig. 3 werden die Informationsströme mit den Reihenfolgen P1, P1, P2, P3, P3, P3 und P1, P1, P1, P2, P3, P3 miteinander verglichen und während Teilen der Bildperioden TP3 und TP4 wird Bewegung detektiert. An den Ausgängen 126 und 130 der Subtrahierschaltungen tritt der betreffende Informationsstrom S3 auf. Wenn der in Fig. 5b dargestellte Informationsstrom S3 auf der Horizontal-Zeitbasis betrachtet wird, gehört der darin gestrichelt dargestellte Impuls zu der in Fig. 5a gestrichelt dargestellten Fernsehzeile. Auf Vertikal-Zeitbasis betrachtet umfaßt der gestrichelt dargestellte Impuls eine Anzahl Impulse, die von der Verschiebung in der Vertikal-Abtastrichtung zwischen den Bildinformationen P1, P2 und P3 abhängig ist. Während der Impulse in dem Informationsstrom S3 ist der Ein-Aus-Schaltkreis 28 aus Fig. 3 ausgeschaltet, wobei der in Fig. 5b dargestellte Informationsstrom S5 an dem Ausgang 29 auftritt. Nicht nur wird nun der modulierte Hilfsträger nicht mehr übertragen, sondern auch die HF-Information, die über das Filter 108 erhalten wurde, wird nicht mehr übertragen. In Fig. 5b ist dies in dem Informationsstrom S5 durch P1_HF, P1_HF, keine Information, keine Information, P3_HF, P3_HF über die Bildperioden TP1 bis einschließlich TP6 angegeben.

In dem Informationsempfänger 5′ nach Fig. 4 tritt an dem Ausgang 202 des Tiefpaßfilters 200 die niederfrequente Information auf, die durch S4 bezeichnet ist, wobei gilt: S4=S2, welcher Informationsstrom in Fig. 5b aufgetragen ist. An dem Ausgang 205 des Hochpaßfilters 203 wird der Informationsstrom S5 verfügbar, der über die Verzögerungsanordnung 207 zu dem um eine Bildperiode TP verzögerten Informationsstrom S6 führt. Für den Informationsstrom S6 gilt die Reihenfolge P1′_HF, P1′_HF, P1′_HF, keine Information, keine Information, P3′_HF für die Bildperioden TP1 bis einschließlich TP6. Über die Addierschaltung 211 die Halbierschaltung 221 und die Addier- und Halbierschaltung 224 tritt an dem Ausgang 226 der mit den Informationsströmen S4, S5 und S6 gebildete Informationsstrom S7 mit der in Fig. 5b gegebenen Reihenfolge auf. Während der Bildperioden TP1, TP2 und TP6 wird die summierte Bildinformation P′_LF+P_HF+P′_HF verfügbar. Während der Bildperioden TP3, TP4 und TP5, in denen die Effekte der Bildinformationsänderung P1, P2, P3 zum Ausdruck gelangen, werden aufeinanderfolgend die Informationen P1′_LF+P1′_HF, P2′_LF, P3′_LF+ P3_HF verfügbar. Es stellt sich heraus, daß bei Informationsänderungen, die in nur zwei Schritten (P1 zu P2, P2 zu P3) auftreten, und derartige Änderungen treten jeweils an den Rändern beweglicher Einzelteile in dem Bild auf, die hochfrequente Bildinformation in drei aufeinanderfolgenden Bildperioden (TP2, TP3, TP4) nach einer Halbierung ausgetastet wird und danach über eine Halbierung wieder völlig zum Ausdruck gelangt. Dabei ist eine Bildqualitätsverbesserung bei Wiedergabe das Ergebnis.

Das in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellte Fernsehsystem nach der Erfindung ist für eine Hochauflösungsinformationsgeber 1′ und -empfänger 5′ beschrieben, die durch einen Übertragungskanal 3, der für Niederauflösungsfernsehen geeignet ist, gekoppelt sind. Durch die Übertragung der beschriebenen Informationsdifferenzwerte ist eine Bildauflösungsverbesserung bei Wiedergabe in der vertikalen Richtung erhalten.

Wie bereits erwähnt ist die Vertikalauflösungsverbesserung auch bei Fernsehsystemen erzielbar, die nicht auf bildsequentieller, sondern auf zeilensequentieller Basis wirksam sind. Genannt ist das SECAM-System und das Zeitmultiplexsystem mit zeitkomprimierter Chrominanz, dargestellt für direkten Satellitenrundfunk. In beiden Fällen wird je Horizontal-Periode abwechselnd die Hälfte der Farbartinformation übertragen. In einem erfindungsgemäßen System wird die andere Hälfte der Farbartinformation zur Bildung des beschriebenen Differenzwertes benutzt, der den Hilfsträger moduliert, wobei der modulierte Hilfsträger mit der Leuchtdichte- bzw. der ursprünglich zu übertragenden Farbartinformation verschachtelt übertragen wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Kodieren (1) von einer Video-Signalquelle (6) herrührender Quellensignale mit zusätzlicher Vertikal-Information, die einen in einem Frequenzverschachtelungssystem mit kodierten Signalen abgegebenen Hilfsträger moduliert, gekennzeichnet durch
Erzeugung von verzögerten Quellensignalen durch Verzögerung der Quellensignale um je eine ihrer Horizontal-Perioden durch Verzögerungsmittel (9);
subtraktive Kombination (12) der verzögerten Quellensignale mit den Quellensignalen zum Erhalten von Differenzsignalen;
Modulation (19) des Hilfsträgers mit den Differenzsignalen zum Erhalten eines modulierten Hilfsträgers, wobei es in jeder Video-Signalzeile nur einen Hilfsträger gibt, der innerhalb des für eine Luminanz-Komponente der kodierten Signale benutzten Frequendzgebietes liegt, und wobei die Videosignalzeilen, die den mit der Vertikal-Information amplitudenmodulierten Hilfsträger enthalten, keine auf den Hilfsträger amplitudenmodulierte Chrominanz-Komponente der kodierten Signale enthalten; und
Zusammenfügung (32) des amplitudenmodulierten Hilfsträgers und der von der Video-Signalquelle (6) herrührenden Luminanz- und Chrominanzsignale zum Erhalten eines abzugebenden kodierten Video-Signals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Addition (100) der Quellensignale mit den verzögerten Quellensignalen zum Erhalten von Summensignalen, wobei der Zusammenfügungsschritt (32) das Zusammenfügen der Summensignale und der modulierten Hilfsträger umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Spaltung(105, 108) der Summensignale in NF-Signale und HF-Signale, wobei der Zusammenfügungsschritt (32) die nachfolgenden Bearbeitungen umfaßt:
Detektion (42) von Bewegungen in den Quellensignalen zum Erhalten von Bewegungssignalen und
Hinzufügung (114, 28) der HF-Signale und der modulierten Hilfsträger zu den NF-Signalen, dies abhängig von den Bewegungssignalen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch
Tiefpaßfilterung (16) des Differenzsignals, wobei das tiefpaßgefilterte Differenzsignal dem Hilfsträger aufmoduliert (19) wird; und
Bandpaßfilterung (25) des modulierten Hilfsträgers, wobei der bandpaßgefilterte modulierte Hilfsträger mit den anderen Signalen zusammengefügt (32) wird.

5. Schaltungsanordnung zum Dekodieren (5) eines kodierten Video-Signals mit zusätzlicher Vertikal-Information, die einem Hilfsträger aufmoduliert, in einem Frequenzverschachtelungssystem mit dem kodierten Video-Signal verschachtelt ist, gekennzeichnet durch
eine mit einem Eingang (4) der Schaltungsanordnung (5) gekoppelte Trennschaltung (54) zum Trennen des kodierten Video-Signals und mit einem ersten Ausgang (56) zum Abgeben der dem Hilfsträger amplitudenmodulierten zusätzlichen Information und mit einem zweiten Ausgang (55) zum Abgeben von Videozeilen-Signalen;
eine mit dem ersten Ausgang (56) der Trennschaltung (54) gekoppelte Demodulationsschaltung (58) zum Demodulieren der dem Hilfsträger aufmodulierten zusätzlichen Information zum Erhalten von Videozeilen-Differenzsignale, wobei es in jeder Video-Signalzeile nur einen Hilfsträger gibt, der innerhalb des für eine Luminanz-Komponente des kodierten Video-Signals benutzten Frequenzgebietes liegt, und wobei die Videosignalzeilen, die den mit der Vertikal-Information aufmodulierten Hilfsträger enthalten, keine auf den Hilfsträger amplitudenmodulierte Chrominanz-Komponente des kodierten Video-Signals enthalten; und
eine mit dem zweiten Ausgang (55 ) der Trennschaltung (54) und der Demodulationsschaltung (58) gekoppelte Zusammenfügungsschaltung (66, 73) zum Zusammenfügen der Videozeilen-Differenzsignale und der Videozeile-Signale zum Erhalten abzugebender Videozeilen-Signale.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfügungsschaltung (66, 73) die nachfolgenden Elemente aufweist:
eine mit dem zweiten Ausgang (55) der Trennschaltung (54) und der Demodulationsschaltung (58) gekoppelte Kombinationsschaltung (66) zum Kombinieren der Videozeilen-Differenzsignale und der erstgenannten Videozeilen-Signale zum Erhalten zweiter Videozeilen-Signale; und
eine mit dem zweiten Ausgang (55) der Trennschaltung (54) und der Kombinationsschaltung (66) gekoppelte Ausgangsschaltung (73) zum wechselweisen Abgeben eines Videozeilen-Signals der erstgenannten Videozeilen-Signale und eines Videozeilen-Signals der zweiten Videozeilen-Signale.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung (54) die nachfolgenden Elemente aufweist:
ein zwischen dem Eingang der Schaltungsanordnung und dem ersten Ausgang der Trennschaltung vorgesehenes Bandpaßfilter zum aus dem kodierten Video-Signal Erhalten der dem Hilfsträger aufmodulierten zusätzlichen Information; und
ein zwischen dem Eingang der Schaltungsanordnung und dem zweiten Ausgang der Trennschaltung vorgesehenes Kerbfilter zum aus dem kodierten Video-Signal Erhalten der Videozeilen-Signale.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschaltung (54) die nachfolgenden Elemente aufweist:
ein mit dem Eingang der Schaltungsanordnung gekoppeltes Filter (200, 203) mit einem ersten Ausgang (205) zum Abgeben eines HF-Signals und einem zweiten Ausgang (202) zum Abgeben eines NF-Signals;
einen mit dem ersten Ausgang (205) des Filters (200, 203) gekoppelten Bildspeicher (207) zum Verzögern des HF-Signals;
eine mit einem Eingang (206) und einem Ausgang (208) des Bildspeichers (207) gekoppelte Subtrahierschaltung (213) zum Abgeben der dem Hilfsträger aufmodulierten zusätzlichen Information an dem ersten Ausgang (56) der Trennschaltung (54); und
eine mit dem Eingang (206) und dem Ausgang (208) des Bildspeichers (207) und mit dem zweiten Ausgang (202) des Filters (200, 203) gekoppelte Addierschaltung (211, 224) zum Abgeben der Videozeilen-Signale an dem zweiten Ausgang (55) der Trennschaltung (54).

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfügungsschaltung (66, 73) eine Subtrahierschaltung (66) aufweist und daß die Zusammenfügungsschaltung (66, 73) weiterhin eine zwischen dem zweiten Ausgang (55) der Trennschaltung (54) und der Ausgangsschaltung (73) vorgesehene Addierschaltung (228) aufweist, wobei ein Eingang der Addierschaltung (228) mit einem Ausgang (54) der Demodulationsschaltung (58) gekoppelt ist.

10. Verfahren zum Dekodieren eines kodierten Video-Signals mit zusätzlicher Vertikal-Information, die einem Hilfsträger aufmoduliert ist, der in einem Frequenzverschachtelungssystem mit dem kodierten Video-Signal verschachtelt ist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Trennung des kodierten Video-Signals zum Abgeben der dem Hilfsträger aufmodulierten zusätzlichen Information und zum Abgeben von Videozeilen-Signalen;
Demodulation der dem Hilfsträger aufmodulierten zusätzlichen Information zum Erhalten von Videozeilen-Differenzsignalen, wobei es in jeder Video-Signalzeile nur einen Hilfsträger gibt, der innerhalb des für eine Luminanz-Komponente des kodierten Video-Signals benutzten Frequenzgebietes liegt, und wobei Videosignalzeilen, die den mit der Vertikalinformation amplitudenmodulierten Hilfsträger enthalten, keine auf dem Hilfsträger amplitudenmodulierte Chrominanz-Komponente des kodierten Video-Signals enthalten; und
Zusammenfügen der Videozeilen-Differenzsignale und der Videozeilen-Signale zum Erhalten abzugebender Videozeilen-Signale.