DE3885083T2 - Kompatibles fernsehsystem mit vergrössertem bildseitenverhältnis. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Breitbild-Fernsehsystem, das kompatibel mit herkömmlichen Fernsehempfängern ist, die ein kleineres Bildseitenverhäitnis haben.
• Ein herkömmlicher Fernsehempfänger wie etwa ein Empfänger entsprechend den in den Vereinigten Staaten und anderswo gebräuchlichen NTSC-Rundfunknormen hat ein Bildseitenverhältnis (Verhältnis der Breite zur Höhe eines wiedergegebenen Bildes) von 4:3. Neuerdings besteht Interesse an der Verwendung größerer Bildseitenverhältnisse für Fernsehempfängersysteme, z.B. 2:1, 16:9 oder 5:3. Solche größeren Bildseitenverhältnisse sind dem Bildseitenverhältnis des menschlichen Auges eher gleich oder kommen ihm näher als das 4: 3-Seitenverhältnis eines herkömmlichen Fernsehempfängers. Videoinformationssignale für ein 5:3-Seitenverhältnis haben besondere Aufmerksamkeit gefunden, weil dieses Verhältnis demjenigen des Kinofilms nahekommt, und daher können solche Signale gesendet und empfangen werden, ohne die Bildinformation zu beschneiden. Jedoch sind Breitbild-Fernsehsysteme, die einfach Signale mit einem gegenüber herkömmlichen Systemen vergrößerten Bildseitenverhältnis übertragen, nicht kompatibel mit Empfängern des herkömmlichen Bildseitenverhältnisses. Dies macht eine verbreitete Annahme von Breitbildsystemen schwierig.
• Es ist daher wünschenswert, ein Breitbild-Fernsehsystem zu haben, das kompatibel mit herkömmlichen Fernsehempfängern ist. Ein Weg, der diese Ziele zu erreichen versucht, wird in dem US-Patent US-A-4 670 783 vorgestellt. Wie dort offenbart, werden zwei getrennte Übertragungskanäle benutzt, um vollständige Breitbildinformation zu übertragen. Der erste Kanal überträgt mit reduzierter Auflösung einen mittleren Bildbereich, der auf ein normales Bildseitenverhältnis umgesetzt ist, während der zweite Kanal getrennte Breitbildinformation überträgt, die niedrigfrequente Breitbild-Seitenfeldinformation enthält. Ein solcher Weg bedeutet eine Lösung, die nur teilweise kompatibel ist. Eine weitere, einkanalige Lösung ist im US-Patent US-A-4 551 754 beschrieben, dort werden alle Seitenfeld-Signalkomponenten eines Breitbildes zeitlich komprimiert in den Überabtastungsbereich der horizontalen Bildzeilen gelegt. Diese Lösung liefert jedoch ungleichmäßige Bildauflösung, wie es weiter unten in dieser Anmeldung beschrieben wird.
• Gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden hier Systeme und Anordnungen zur Codierung und Decodierung eines kompatiblen Breitbild-Videosignals offenbart, das ein Bild mit einem Seitenverhältnis darstellt, welches größer ist als das normale Verhältnis von 4:3. Diese Systeme und Anordnungen werden in den anhängenden Patentansprüchen beansprucht.
• In einer offenbarten bevorzugten Ausführungsform eines den Prinzipien der vorliegenden Erfindung entsprechenden kompatiblen Breitbild-Fernsehsystems wird ein Breitbildsignal, das Seiten- und Mittelfelder mit Videoinformation aufweist, in ein Signal umgewandelt, das kompatibel mit einem normalen System wie z.B. dem NTSC-System ist, indem niedrigfrequente Seitenfeldinformation des Breitbildsignals in die rechten und linken Überabtastungsbereiche zusammengedrückt werden, die beim normalen System vorhanden sind, aber vom Betrachter nicht gesehen werden, und indem gleichzeitig die Mittelfeldinformation zeitlich gedehnt wird, um den normalen, vom Betrachter gesehenen Wiedergabebereich zu belegen. Hochfrequente Seitenfeldinformation wird codiert, indem diese hochfrequente Information einem alternierenden Hilfsträgersignal aufmoduliert wird, das anders als der Farbhilfsträger ist.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Codierers für ein kompatibles Breitbild-Fernsehsystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
• Figuren 2 - 5 zeigen Signalwellenformen, die hilfreich zum Verständnis der Arbeitsweise des Systems nach Figur 1 sind;
• Figuren 6 - 10, 12 und 12a - 12d zeigen Aspekte des Systems nach Figur 1 in größerer Einzelheit;
• Figuren 10a - 10c zeigen Aspekte der Filteranordnungen, die zu einem in Figur 10 gezeigten Filternetzwerk gehören;
• Figur 11 zeigt eine die Amplitude als Funktion der Frequenz darstellende Kurve, die zu einem Merkmal des Systems nach Figur 1 gehört;
• Figur 13 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils eines Breitbild-Fernsehempfängers, der eine Decodereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, und
• Figur 14 zeigt einen Teil des Decoders nach Figur 13 in größerer Einzelheit.
• Ein kurzer Überblick über das zu beschreibende System wird hilfreich sein. Ein System, das Bilder mit großem Bildseitenverhältnis von z.B. 5:3 über einen normalen Kanal wie z.B. einen NTSC-Kanal übertragen soll, sollte eine Bildwiedergabe hoher Qualität durch einen Breitbildempfänger bringen und gleichzeitig beobachtbare Verschlechterungen in einem mit normalem Bildseitenverhältnis von 4:3 wiedergegebenen Bild weitgehend reduzieren oder eliminieren. Die Anwendung von Methoden der Signalkomprimierung an den Seitenfeldern eines Bildes nutzt mit Vorteil den horizontalen Überabtastbereich der Bildwiedergabe eines normalen NTSC-Fernsehempfängers aus, kann jedoch auf Kosten von Bildauflösung in den Seitenfeldbereichen eines rekonstruierten Breitbildes gehen. Eine zeitliche Komprimierung führt zu einer Dehnung in der Frequenzdomäne Daher wurden nur niedrigfrequente Komponenten die Verarbeitung in einem normalen Fernsehkanal überleben, der eine kleinere Bandbreite hat, als sie für ein Breitbildsignal benötigt wird. Wenn also die komprimierten Seitenfelder eines kompatiblen Breitbildsignals in einem Breitbildempfänger gedehnt werden, führt dies zu einem merklichen Unterschied zwischen dem mittleren Teil eines wiedergegebenen Breitbildes und den Seitenfeldern hinsichtlich der Auflösung bzw. des Gehaltes an hohen Frequenzen, wenn nicht Maßnahmen zur Vermeidung dieses Effektes unternommen werden.
• Die Figuren und die zugehörige Beschreibung beschreiben ein System zum Entwickeln eines Breitbildsignals, das über einen normalen NTSC-Kanal verarbeitet werden kann. Das System erlaubt es außerdem einem Breitbildempfänger, ein Breitbild mit guter Bildqualität über das gesamte Bild wiederzugewinnen.
• Wie man anhand des Codierers nach Figur 1 erkennen kann, gestattet es die Anwendung räumlicher Komprimierung, niedrigfrequente Seitenfeldinformation in den horizontalen überabtastungsbereich eines normalen NTSC-Signals zu quetschen. Durch die Anwendung einer Technik der Modulation eines alternierenden Hilfsträgers wird die hochfrequente Seitenfeldinformation im gleichen Spektralbereich wie das normale NTSC-Signal durch den Videokanal in einer solchen Weise übertragen, daß es transparent für einen normalen Empfänger ist.
• Bevor das kompatible Breitbild-Codiersystem nach Figur 1 beschrieben wird, sei auf die Signalweilenformen A und B der Figur 2 eingegangen. Das Signal A ist ein dem Bildseitenverhältnis von 5:3 entsprechendes Breitbildsignal, das in ein mit dem NTSC-Standard kompatibles Signal mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 umgesetzt worden ist, wie durch das Signal B angezeigt. Das Breitbildsignal A enthält rechte und linke Seitenfeldteile, die Intervallen TS zugeordnet sind, welche typischerweise gleiche Dauer haben, und einen Mittelfeldteil, der einem Intervall TC zugeordnet ist.
• Das Breitbildsignal A ist in das NTSC-Signal B umgewandelt worden, indem gewisse Seitenfeldinformation vollständig in die horizontalen Überabtastungsbereiche hineinkomprimiert worden sind, die den Zeitintervallen TO entsprechen. Das NTSC-Signal hat ein aktives Zeilenintervall TA (ungefähr 52,5 Mikrosekunden Dauer), welches die Überabtastungsintervalle TO und ein die wiederzugebende Videoinformation enthaltendes Wiedergabezeitintervall TD umfaßt, und ein Horizontalzeilen-Gesamtzeitintervall TH von ungefähr 63,556 Mikrosekunden Dauer. Die Intervalle TA und TH sind für das Breitbildsignal und für das NTSC-Signal die gleichen.
• Es wurde gefunden, daß fast alle Konsumenten-Fernsehempfänger ein Überabtastungsintervall haben, das mindestens 4% der gesamten aktiven Zeilenzeit TA belegt d.h. jeweils 2% Überabtastung auf der linken und auf der rechten Seite. Bei einer Abtastfrequenz von 4 fsc (wobei fsc die Frequenz des Farbhilfsträgers ist), enthält jedes Horizontalzeilenintervall 910 Pixel (Bildelemente), von denen 754 die wiederzugebende aktive Bildinformation einer Horizontalzeile darstellen.
• Zurück zur Figur 1: eine Breitbildkamera 10 liefert ein Breitbild-Farbsignal mit Komponenten R, G, B und einem großen Bildseitenverhältnis von 5:3 beim vorliegenden Beispiel. Eine Breitbildkamera ist im wesentlichen gleich einer normalen NTSC-Kamera, nur daß eine Breitbildkamera ein größeres Bildseitenverhältnis und eine größere Videobandbreite hat. Die Videobandbreite einer Breitbildkamera ist proportional u.a. dem Produkt ihres Bildseitenverhältnisses und der Gesamtanzahl der Zeilen pro Vollbild. Unter der Annahme, daß die Breitbildkamera mit konstanter Abtastgeschwindigkeit arbeitet, führt eine Vergrößerung ihres Bildseitenverhältnisses zu einer entsprechenden Vergrößerung ihrer Videobandbreite ebenso wie zu einer horizontalen Komprimierung der Bildinformation, wenn das Signal durch einen normalen Fernsehempfänger mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 wiedergegeben wird. Aus diesen Gründen ist es notwendig, das Breitbildsignal zur Herstellung voller NTSC-Kompatibilität zu modifizieren.
• Das vom Codierersystem nach Figur 1 verarbeitete Farbvideosignal enthält sowohl Leuchtdichte- als auch Farbartsignalkomponenten. Die Leuchtdichte- und Farbartsignale enthalten beide niedrigfrequene und hochfrequente Information, die in der nachfolgenden Beschreibung als "Tiefen" bzw "Höhen" bezeichnet werden.
• Die breitbandigen Breitbild-Farbvideosignale von der Kamera 10 werden in einer Einheit 12 matriziert, um die Leuchtdichtekomponente Y und Farbdifferenzsignalkomponenten I und Q aus den Farbsignalen R, G und B abzuleiten Die breitbandlgen Y-, I- und Q-Signale werden mit dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz (4 fsc) abgetastet und durch getrennte Analog/Digital-Wandler (ADW) in einer ADW-Einheit 14 einzeln aus der analogen Form in digitale (binäre) Form umgewandelt. Diese Signale werden dann einzeln durch getrennte Horizontal- Tiefpaßfilter (TPF) in einer Filtereinheit 16 gefiltert, um gefilterte Signale YF, IF und QF zu erzeugen. Diese Signale haben jeweils die Form, wie sie durch die Wellenform A in Figur 2 gezeigt ist.
• Das Leuchtdichtesignal YF ist durch das Filter 16 in seiner Bandbreite auf MDF 4,2 MHz oder ungefähr 5 MHz begrenzt, wobei MDF der Mittelfeld-Dehnungsfaktor ist. Dies ist notwendig, damit nach anschließender Zeitdehnung, wie noch beschrieb ben werden wird, die Bandbreite des Mittelfeldsignals auf 4,2 MHz reduziert ist, also auf die Bandbreite eines NTSC-Videosignals. Aus ähnlichem Grund sind die Signale IF und QF in ihrer Bandbreite durch das Filter 16 auf MDF 500 KHz oder ungefähr 600 KHz begrenzt. Die Filtereinheit 16 hat also für die Leuchtdichte eine Grenzfrequenz von ungefähr 5,0 MHz und für die I- und Q-Komponenten eine Grenzfrequenz von ungefähr 600 KHz.
• Die Bandbreiten der Y-, I- und Q-Filter der Einheit 16 hängen vom Mittelfeld-Dehnungsfaktor ab, der seinerseits eine Funktion der Differenz zwischen der Breite eines von einem Breitbildempfänger wiedergegebenen Bildes und der Breite eines von einem normalen Empfänger wiedergegebenen Bildes ist. Die Bildbreite einer Breitbildwiedergabe mit einem Seitenverhältnis von 5:3 ist 1,25-mal größer als die Bildbreite einer normalen Wiedergabe mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3. Dieser Faktor von 1,25 ist ein vorbereitender Mittelfeld- Dehnungsfaktor, der noch nachgestellt werden muß, um dem Überabtastungsbereich eines normalen Empfängers Rechnung zu tragen und um einer absichtlichen leichten Überlappung der Grenzbereiche zwischen dem Mittelfeld und den Seitenfeldern Rechnung zu tragen, wie noch erläutert wird. Diese Überlegungen gebieten einen MDF von 1,19.
• Die breitbandigen Signale von der Filtereinheit 16 werden einer Einheit 18, die einen Seiten/Mittelfeld-Signalseparator und einen Prozessor enthält, verarbeitet, um drei Gruppen von Ausgangssignalen zu erzeugen: YE, IE und QE; YO, IO und QO; LH, RH, IH und QH. Die ersten beiden Gruppen der Signale (YE, IE, QE und YO, IO, QO) werden in einem ersten Kanal verarbeitet, der ein Signal entwickelt) das eine Mittelfeldkomponente voller Bandbreite und Leuchtdichte-Tiefen aus den Seitenfeldern enthält, die in horizontale Überabtastungsbereiche hineinkomprimiert sind. Die dritte Gruppe von Signalen (LH, RH, IH, QH) wird in einem zweiten Kanal verarbeitet, der ein Signal entwickelt, das Höhen aus den Seitenfeldern enthält. Wenn die Ausgangssignale aus den beiden Kanälen kombiniert werden, wird ein NTSC-kompatibles Breitbildsignal mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 erzeugt. Einzelheiten der die Einheit 18 bildenden Schaltungen werden in Verbindung mit den Figuren 6, 7 und 8 noch gezeigt und erläutern.
• Die Signale YE, IE und QE enthalten die vollständige Information des Mittelfeldes und haben gleiches Format, wie es durch das Signal YE in Figur 3 gezeigt ist. Kurz gesagt wird das Signal YE aus dem Signal YF in der folgenden Weise abgeleitet. Das breitbandige Breitbildsignal YF aus der Einheit 16 enthält Pixel 1-754, die während des aktiven Zeilenintervalls des Breitbildsignals erscheinen, enthaltend Seiten- und Mittelfeldinformation Die breitbandige Mittelfeldinformation (Pixel 75-680) wird mittels eines Zeit-Demultiplexverfahrens als Mittelfeld-Leuchtdichtesignal YC extrahiert.
• Das Signal YC ist um den Mittelfeld-Dehnungsfaktor von 1,19 (d.h. 5,0 MHz : 4,2 MHz) zeitlich gedehnt, um das NTSC- kompatible Mittelfeldsignal YE zu erzeugen. Das Signal YE hat eine NTSC-kompatible Bandbreite (0-4,2 MHz) wegen der zeitlichen Dehnung um den Faktor 1,19. Das Signal YE belegt das Bildwiedergabeintervall TD (Figur 2) zwischen den Überabtastungsbereichen TO (Pixel 1-14 und 741-754). Die Signale IE und QE werden aus den Signalen IF bzw. QF entwickelt und werden ähnlich in der Weise wie das Signal YF verarbeitet.
• Die Signale YO, IO und QO liefern die niedrigfrequente Seitenfeldinformation ("Tiefen"), die in den rechten und den linken horizontalen Überabtastungsbereich eingefügt wird. Die Signale YO, IO und QO haben das gleiche Format, wie es durch das Signal YO in der Figur 3 gezeigt ist. Kurz gesagt wird das Signal YO aus dem Signal YF in der folgenden Weise abgeleitet. Das Breitbildsignal YF enthält linke Seitenfeldinformation, die den Pixeln 1-84 zugeordnet ist, und rechte Seitenfeldinformation, die den Pixeln 671-754 zugeordnet ist. Wie noch zu beschreiben ist, wird das Signl YF tiefpaßgefiltert, um ein Leuchtdichte-Tiefensignal mit einer Bandbreite von 0-700 KHz zu erzeugen, aus welchem mittels eines Zeit-Demultiplexverfahrens ein Tiefensignal für das linke und rechte Seitenfeld extrahiert wird (Signal YL' in Figur 3).
• Das Leuchtdichte-Tiefensignal YL' wird zeitlich komprimiert, um das Seitenfeld-Tiefensignal YO mit komprimierter niedrigfrequenter Information in den Überabtastungsbereichen zu erzeugen, die den Pixeln 1-14 und 741-754 zugeordnet sind. Das komprimierte Seitenfeld-Tiefensignal hat eine Bandbreite, die proportional zum Maß der zeitlichen Komprimierung erhöht ist. Die Signale IO und QO werden aus den Signalen IF bzw. QF entwickelt und werden ähnlich in der Weise des Signals YO verarbeitet.
• Die Signale YE, IE, QE und YO, IO, QO werden durch einen Seiten/Mittelfeld-Signalkombinator 28, z.B. einen Zeitmultiplexer, kombiniert, um Signale YN, IN und QN mit einer NTSC- kompatiblen Bandbreite und einem Bildseitenverhältnis von 4:3 zu erzeugen. Diese Signale haben die Form des in Figur 3 gezeigten Signals YN. Der Kombinator 28 enthält außerdem passende Signalverzögerungen, um die Laufzeiten der miteinander kombinierten Signale einander anzugleichen. Solche ausgleichenden Signalverzögerungen sind auch anderswo im System enthalten, um Signallaufzeiten einander anzugleichen, wo es erforderlich ist.
• Die Farbartsignale IN und QN werden durch einen Modulator 30 einem Hilfsträger der NTSC-Farbhilfsträgerfrequenz von nominell 3,58 MHz in Quadraturmodulation aufgeprägt. Das modulierte Signal wird in der vertikalen (V) und der temporalen (T) Dimension mittels eines 2D-Filters 32 (zweidimensionales Filter) tiefpaßgefiltert, bevor es einem Farbartsignal-Eingang eines NTSC-Codierers 36 angelegt wird, wie es noch in Verbindung mit Figur 9 beschrieben wird.
• Das Leuchtdichtesignal YN erfährt eine bandsperrende Filterung in der horizontalen (H), der vertikalen (V) ind der temporalen (T) Dimension mittels eines 3D-Filters 34 (dreidimensionales Filter), bevor es einem Leuchtdichte-Eingang des Codierers 36 angelegt wird. Die Filterung des Leuchtdichtesignals YN und der Farbart-Farbdifferenzsignale IN und QN dient der Sicherstellung, daß Übersprechen zwischen Leuchtdichte und Farbart nach der folgenden NTSC-Codierung wesentlich reduziert sein wird. Das Leuchtdichtefilter 34 bewirkt ebenfalls eine bandsperrende Filterung des Leuchtdichtesignals im Spektralbereich, wo die Leuchtdichtehöhen des Seitenfeldes hinmoduliert werden, wie noch erläutert wird.
• Mehrdimensionale räumliche-temporale Filter, wie das dreidimensionale HVT-Filter 34 und die zweidimensionalen VT-Filter 32 und 46 haben einen Aufbau, wie er mit der Figur 10 gezeigt ist. Im einzelnen zeigt die Figur 10 ein vertikales-temporales (VT-)Filter, das die Konfiguration eines VT-Bandpasses, einer VT-Bandsperre oder eines VT-Tiefpasses annehmen kann, indem man Gewichtskoeffizienten al-a9 entsprechend einstellt. Die Tabelle der Figur 10a zeigt die Gewichtskoeffizienten für eine als VT-Bandpaßfilter wirkende Konfiguration und eine als VT- Bandsperrfilter wirkende Konfiguration, die in dem hier beschriebenen System verwendet werden.
• Ein HVT-Bandsperrfilter wie das Filter 34 in Figur 1 besteht aus der Kombination eines Horizontal-Tiefpapfilters 1020 und eines VT-Bandsperrfilters 1021, wie in Figur 10b gezeigt. HVT- Bandpaßfilter, wie sie im Decodersystem nach Figur 13 enthalten sind, bestehen aus der Kombination eines Horizontal- Bandpaßfilters 1030 und eines VT-Bandpaßfilters 1031, wie in der Figur 10C gezeigt.
• In dem HVT-Bandsperrfilter nach Figur 10b hat das Horizontal- Tiefpaßfilter 1020 eine gegebene Grenzfrequenz und liefert eine gefilterte niedrigfrequente Signalkomponente. Dieses Signal wird in einer Vereinigungsschaltung 1023 subtraktiv mit einer von einer Verzögerungseinheit 1022 kommenden Version des Eingangssignals kombiniert, um eine hochfrequente Signalkomponente zu erzeugen. Die niedrigfrequente Komponente wird mittels eines Netzwerkes 1024 einer Verzögerung um ein Vollbild unterworfen, bevor sie an eine additive Vereinigungsschaltung 1025 gelegt wird. Die hochfrequente Komponente wird durch das VT-Bandsperrfilter 1021 gefiltert, bevor sie einem Addierer 1025 angelegt wird, um ein HVT-bandsperrgefiltertes Ausgangssignal zu liefern. Das VT-Filter 1021 hat die in der Figur 10a für das VT-Bandsperrfilter angegebenen Koeffizienten.
• Ein HVT-Bandpaßfilter, wie es im Decoder nach Figur 13 enthalten ist, enthält gemäß der Darstellung in Figur 10c ein Horizontal-Bandpaßfilter 1030 mit einer gegebenen Grenzfrequenz in Kaskade mit einem VT-Bandpaßfilter 1031, das die in der Tabelle der Figur 10a für das VT-Bandpaßfilter angegebenen Koeffizienten hat.
• Das Filter nach Figur 10 enthält eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Spelchereinheiten (M) 1010a - 1010h, um an einzelnen Anzapfungen t2-t9 aufeinanderfolgende Signalverzögerungen zu erhalten und eine Gesamtverzögerung für das Filter zu liefern. Die von den Anzapfungen geförderten Signale werden jeweils einem Eingang eines jeweils zugeordneten Exemplars von Multiplizierern 1012a - 1012i angelegt. Ein anderer Eingang eines jeden der Multiplizierer empfängt einen vorgeschriebenen Gewichtskoeffizienten a1 - a9, je nach der Natur des durchzuführenden Filterungsprozesses. Die Natur des Filterungsprozesses diktiert auch die Verzögerungen, die von den Speichereinheiten 1010a - 1010h mitgeteilt werden.
• Die Filter für die horizontale Dimension verwenden Speicherelemente zur Speicherung jeweils eines Pixels, so daß die Gesamtverzögerung des Filters kleiner ist als das Zeitintervall einer horizontalen Bildzeile (1H). Die Filter für die vertikale Dimension verwenden ausschließlich Speicherelemente zur Speicherung einer Zeile, und die Filter für die temporale Dimension verwenden ausschließlich Speicherelemente für die Speicherung eines Vollbildes. Somit enthält ein dreidimensionales HVT-Filter eine Kombination von Pixel-Speicherelementen (< 1H), Zeilen-Speicherelemente (1H) und Vollbild-Speicherelementen (> 1H), während ein VT-Filter nur die beiden letztgenannten Typen von Speicherelementen enthält. In einem Addierer 1015 werden gewichtete, abgezapfte (zueinander verzögerte) Signale von den Elementen 1012a - 1012i kombiniert, um ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
• Solche Filter sind nicht-rekursive Filter mit endlicher Impulsantwort (FIR-Filter). Die Natur der von den Speicherelementen bewirkten Verzögerung hängt ab vom Typ des zu filternden Signals und von dem noch tolerierbaren Maß des Übersprechens zwischen Leuchtdichte-, Farbart- und Seitenfeldhöhen-Signalen beim vorliegenden Beispiel. Die Flankensteilheit der Filterkennlinien wird gesteigert, wenn man die Anzahl der in Kaskade geschalteten Speicherelemente erhöht.
• Das HVT-Bandsperrfilter 34 in Figur 1 hat die in Figur 10b gezeigte Konfiguration und entfernt die zu aufwärtsbewegten Diagonalen gehörenden Frequenzkomponenten aus dem Leuchtdichtesignal YN. Diese Frequenzkomponenten sind in ihrer Erscheinung ähnlich den Farbhilfsträgerkomponenten und werden entfernt, um eine Lücke im Frequenzspektrum zu schaffen, in welche die modulierten Farbarthöhen der Seitenfelder und Leuchtdichtehöhen der Seitenfelder eingefügt werden. Das Entfernen der zu aufwärtsbewegten Diagonalen gehörenden Frequenzkomponenten aus dem Leuchtdichtesignal YN führt zu keiner sichtbaren Verschlechterung eines wiedergegebenen Bildes, denn es wurde gefunden, daß das menschliche Auge praktisch unempfindlich für diese Frequenzkomponenten ist. Das Filter 34 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 1,5 MHz, damit die Information vertikaler Leuchtdichtedetails nicht beeinträchtigt wird.
• Das VT-Bandpaßfilter 32 reduziert die Bandbreite der Farbart so, daß modulierte Farbartinformation aus den Seitenfeldern in die Lücke eingefügt werden kann, die durch das Filter 34 im Leuchtdichtespektrum geschaffen ist. Das Filter 32 reduziert die vertikale und die temporale Auflösung der Farbartinformation, so daß stehende und bewegte Ränder etwas unscharf werden, jedoch hat dieser Effekt wenig oder keine Folgen weil das menschliche Auge hierfür unempfindlich ist.
• Ein Ausgangssignal C/SL vom Codierer 36 enthält wiederzugebende NTSC-kompatible Information, wie sie aus dem Mittelfeld des Breitbildsignals abgeleitet wird. Dieses Ausgangssignal enthält außerdem komprimierte Seitenfeld-Tiefen (sowohl der Leuchtdichte als auch der Farbart), die aus den Seitenfeldern des Breitbildsignals abgeleitet sind und in den linken Horizontal-Überabtastungsbereichen liegen, die vom Betrachter der Bildwiedergabe eines NTSC-Empfängers nicht gesehen werden. Die komprimierten Seitenfeld-Tiefen im Überabtastungsbereich bilden einen der Bestandteile der Seitenfeldinformation für eine Breitbildwiedergabe. Der andere Bestandteil, die Seitenfeld-Höhen, wird in der nachstehend beschriebenen Weise entwickelt.
• Der Prozessor 18 entwickelt Signale LH (Leuchtdichte-Höhen des linken Seitenfeldes), RH (Leuchtdichte-Höhen des rechten Seitenfeldes), IH (I-Höhen) und QH (Q-Höhen) im Verarbeitungskanal der Seitenfeld-Höhensignale. Diese Signale sind mit den Figuren 4 und 5 dargestellt. Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen Einrichtungen zur Erzeugung dieser Signale.
• Gemäß der Figur 4 enthält ein Signal YH', das vom Breitbildsignal YF abgeleitet ist, hochfrequente Informtion des linken Seitenfeldes, die den Pixeln 1-84 des linken Seitenfeldes zugeordnet sind, und hochfrequente Information des rechten Seitenfeldes, die den Pixeln 671-754 des rechten Seitenfeldes zugeordnet sind. Die hochfrequente Information umfaßt eine Bandbreite von 700 KHz bis 5,0 MHz beim vorliegenden Beispiel. Für jede Horizontalzeile wird die Komponente der Höhen des linken Seitenfeldes zwischen den Pixeln 1-84 des Signals YH' um einen Seitenfeld-Dehnungsfaktor zeitlich gedehnt (womit seine Bandbreite entsprechend vermindert wird) und an den Ort des Mittelfeldes abgebildet, der von den Pixeln 85-670 belegt wird, um die eine Komponente LH (Figur 4) der Seitenfeldinformation zu erzeugen.
• Gleichzeitig wird für jede Horizontalzeile die Komponente der Höhen des rechten Seitenfeldes zwischen den Pixeln 671-754 des Signals YH' ebenfalls zeitlich gedehnt und an den Ort des Mittelfeldes abgebildet, der von den Pixeln 85-670 belegt wird, um eine andere gleichzeitige Komponente RH (Figur 4) der Seitenfeldinformation zu erzeugen. Die gleichzeitig erscheinenden Signale RH und LH haben jeweils eine verminderte Bandbreite infolge des Seitenfeld-Dehnungsfaktors (6,69), der das Verhältnis der gedehnten Breite des Seitenfeldes zur ursprünglichen Breite des Seitenfeldes ist.
• Die Signale LH und RH werden durch einen Leuchtdichte/Farbart- Multiplexer 42 im Zeitmultiplex mit den Signalen IH und QH verschachtelt, um gleichzeitig die in der Figur 5 dargestellten Signalkomponenten X und Z zu erzeugen, welche die Seitenfeld-Höhen darstellen. Die Signalkomponente X wird erzeugt, indem die linke Leuchtdichte-Höhenkomponente LH (Pixel 85-670) zwischen die Höhen des Farbdifferenzsignals IH des linken und rechten Seitenfeldes eingefügt werden. In ähnlicher Weise wird die Signalkomponente Z gleichzeitig erzeugt indem die Leuchtdichte-Höhenkomponente RH des rechten Seitenfeldes (Pixel 85- 670) zwischen die Höhen des Farbdifferenzsignals QH des linken und rechten Seitenfeldes eingefügt wird.
• Die Signale X und Z, welche die Information der Seitenfeld- Höhen enthalten, belegen jeweils eine Bandbreite von 0 bis 700 KHz und werden einen mittels eines Quadraturmodulators 43 einem horizontalsynchronisierten alternierenden Hilfsträgersignal ASC in Quadraturmodulation aufgeprägt. Die Frequenz des alternierenden Hilfsträgersignals ASC ist so gewählt, daß eine hinreichende Trennung (z.B. 20-30 db) der Seiten- und Mittelfeldinformation gewährleistet wird und daß der Einfluß auf ein von einem normalen NTSC-Empfänger wiedergegebenes Bild unwesentlich ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform hat das Signal ASC eine Frequenz von 2,368 MHz.
• Die für das alternierende Hilfsträgersignal ASC gewählte Frequenz von 2,368 MHz ist eine Verkämmungsfrequenz, die gleich einem ungeradzahligen Vielfachen der Hälfte der Horizontalzeilenfrequenz ist, d.h. 301 fH/2. Diese Frequenz des alternierenden Hilfsträgers erzeugt ein feines, praktisch nicht wahrnehmbares Störmuster in Form einer Kreuzschraffur, das die Qualität eines wiedergegebenen Bildes nicht beeinträchtigt im Vergleich zu einem schwerwiegenderem Störmuster in Form bewegter Streifen, das durch eine nicht-verkämmende Hilfsträgerfrequenz erzeugt werden würde. Die Hilfsträgerfrequenz von 2,368 MHz liegt vorteilhafterweise im Frequenzspektrum im wesentlichen symmetrisch zwischen dem Band für die Vertikaldetails der Leuchtdichte und dem Band der Farbartmodulation, wie in Figur 11 gezeigt. Infolgedessen belegt, wie aus Figur 11 entnehmbar, die Information der Seitenfeld-Höhen eine ±700-KHz-Bandbreite zwischen dem Frequenzband der Vertikaldetails und dem Frequenzband der Farbart. Um die Darstellung zu vereinfachen, zeigt die Figur 11 nicht das wirkliche Gesamtfrequenzspektrum der Leuchtdichte, das sich bis 4,2 MHz erstreckt und in der bekannten Weise mit dem Frequenzspektrum der Farbart verkämmt ist.
• Die Quadraturmodulation gestattet es in vorteilhafter Weise, zwei schmalbandige Signale gleichzeitig zu übertragen. Die Dehnung der Seitenfeld-Höhensignale führt zur Verminderung ihrer Bandbreite, was im Einklang mit den Schmalbanderfordernissen der Quadraturmodulation steht. Je mehr die Bandbreite reduziert wird, desto weniger wahrscheinlich ist es, daß Interferenz zwischen dem Träger und den modulierenden Signalen erfolgt. Ferner sei erwähnt, daß die beschriebene Technik der Zeitmultiplex-Verschachtelung der Leuchtdichte- und der Farbart-Seitenfeldhöhen zur Erzeugung der Signale X und Z vor der Quadraturmodulation vorteilhafterweise mir einen Hilfsträger anstatt zwei Hilfsträger erfordert. Da außerdem die Gleichstromkomponente der Seitenfeldinformation in den Überabtastungsbereich komprimiert wird, ist die Energie des modulierenden Signals und damit die mögliche Interferenz des modulierenden Signals stark vermindert.
• Um die Wahrscheinlichkeit von Interferenzbildung durch das quadraturmodulierte Signal zu verringern, wird das vom Modulator 43 kommende Signal durch ein Dämpfungsglied 44, das eine Signalverstärkung von 0,25 hat, gedämpft, bevor die Bandpaßfilterung entlang diagonaler Achsen in der vertikalentemporalen (VT-) Ebene durch das Bandpaßfilter 46 erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß die Wirkung des Dämpfungsgliedes 44 die Sichtbarkeit gewisser Arten von Störungen vermindert, die durch unkorreliert modulierte Seitenfeld-Höhen bei der Wiedergabe in einem normalen NTSC-Empfänger erzeugt werden.
• Die vom Netzwerk 44 erzielte Dämpfung kann auch durch Einstellung der Gewichtskoeffizienten des Filters 46 erhalten werden. Ein gefiltertes quadraturmoduliertes Ausgangssignal SH vom Filter 46, das die Seitenfeld-Höhen enthält, wird in der Vereinigungsschaltung 40 mit dem Signal C/SL kombiniert, um ein NTSC-kompatibles Breitbildsignal NTSC zu erzeugen. Das Signal NTSC wird durch einen Digital/Analog-Wandler (DAW) 54 in Analogform umgewandelt, bevor es einem HF-Modulator und einem Sendernetzwerk 55 zugeführt wird, um es über eine Antenne 56 abzustrahlen.
• Das von der Antenne 56 abgestrahlte codierte NTSC-kompatible Breitbildsignal soll sowohl von NTSC-Empfängern als auch von Breitbildempfängern empfangen werden können, wie es in der Figur 13 veranschaulicht ist. Bevor die Figur 13 diskutiert wird, sei jedoch auf die Figuren 6-9 und 12 eingegangen, die bestimmte Teile des Codierersystems nach Figur 1 in größerer Einzelheit darstellen.
• Die Figur 6 zeigt eine im Prozessor 18 nach Figur 1 enthaltene Einrichtung zur Entwicklung der Signale YE, YO, LH und RH aus dem breitbandigen Breitbildsignal YF. Das Signal YF wird durch ein Filter mit einer Grenzfrequenz von 700 KHz in Horizontalrichtung tiefpaßgefiltert, um ein niedrigfrequentes Leuchtdichtesignal YL zu erzeugen, das einem Eingang einer subtraktiven Vereinigungsschaltung 612 angelegt wird. Das Signal YF wird einem anderen Eingang der Vereinigungsschaltung 612 und einem Zeitdemultiplexer-Anordnung 616 angelegt bevor es durch eine Einheit 614 verzögert worden ist, um die Laufzeit der Signalverarbeitung des Filters 610 zu kompensieren. Die Vereinigung des verzögerten Signals YF mit dem gefilterten Signal YL liefert ein hochfrequentes Leuchtdichtesignal YH am Ausgang der Vereinigungsschaltung 612.
• Das verzögerte Signal YF und die Signale YH und YL werden getrennten Eingängen der Demultiplexer-Anordnung 616 angelegt die Demultiplexer-Einheiten (DEMUX) 618, 620 und 621 zur Verarbeitung der Signale YF bzw. YH bzw. YL enthält. Die Einzelheiten der Demultiplexer-Anordnung 616 werden in Verbindung mit Figur 8 beschrieben. Die Demultiplexer-Einheiten 618, 620 und 621 liefern das in voller Bandbreite erscheinende Mittelfeldsignal YC bzw. das Seitenfeld-Höhersignal YH' bzw. das Seitenfeld-Tiefensignal YL', wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt.
• Das Signal YC wird durch einen Zeitdehner 622 zeitlich gedehnt, um das Signal YE zu erzeugen, während Zeitdehner 624 und 626 das Signal YH' dehnen, um das Signal LH bzw. das Signal RH zu erzeugen. Das Signal YC wird mit einem Mittelfeld-Dehnungsfaktor gedehnt, der ausreichend groß ist um Raum für den linken und den rechten horizontalen Überabtastungsbereich zu lassen. Der Mittelfeld-Dehnungsfaktor (1,19) ist das Verhältnis der beabsichtigten Breite des Signals YE (Pixel 15-740) zur Breite des Signals YC (Pixel 75-680), wie in Figur 3 gezeigt. Das Signal YH' wird mit einem Seitenfeld-Dehnungsfaktor gedehnt, um das Signal LH zu erzeugen. Der Seitenfeld- Dehnungsfaktor (6,97) ist das Verhältnis der beabsichtigten Breite des Signals LH (Pixel 85-670) zur Breite der linken Seitenfeldkomponente des Signals YH' (Pixel 1-84), wie in Figur 4 gezeigt. Das Signal RH wird durch einen ähnlichen Vorgang erzeugt.
• Das Signal YL' wird durch einen Zeitpresser 628 mit einem Seitenfeld-Kompressionsfaktor komprimiert, um das Signal Y0 zu erzeugen. Der Seitenfeld-Kompressionsfaktor (0,166) ist das Verhältnis der beabsichtigten Breite des Signals YO (z.B. linke Pixel 1-14) zur Breite des entsprechenden Teils des Signals YL' (z.B. linke Pixel 1-84), wie in Figur 3 gezeigt. Die Zeitdehner 622, 624 und 626 und der Zeitpresser 628 können von dem in Figur 12 gezeigten Typ sein, wie noch erläutert wird-
• Die Signale IE, IH, IO und QE, QH, QO werden aus dem Signal IF bzw. aus dem Signal QF in einer ähnlichen Weise entwickelt, wie die Signale YE, YH' und YO durch die Einrichtung nach Figur 6 entwickelt werden. In dieser Hinsicht sei auf die Figur 7 Bezug genommen, welche die Einrichtung zur Erzeugung der Signale IE, IH und IO aus dem Signal IF zeigt. Die Signale QE, QM und QO werden aus dem Signal QF in einer ähnlichen Weise entwickelt.
• Das breitbandige Breitbildsignal IF wird nach Verzögerung durch eine Einheit 714 auf die Demultiplexer-Anordnung 716 gekoppelt und außerdem in einer subtraktiven Vereinigungsschaltung 712 mit dem von einem Tiefpaßfilter 710 kommenden niedrigfrequenten Signal IL subtraktiv kombiniert, um das hochfrequente Signal IH' zu erzeugen. Das verzögerte Signal IF und die Signale IH' und IL werden durch jeweils einen zur Demultiplexer-Anordnung 716 gehörenden Demultipiexer 718 bzw. 720 bzw. 721 demultiplexiert, um Signale IC, IH und IL' zu erzeugen. Das Signal IC wird durch einen Dehner 722 zeitlich gedehnt, um das Signal IE zu erzeugen, und das Signal IL' wird durch einen Presser 728 zeitlich komprimiert, um das Signal 10 zu erzeugen. Die Dehnung des Signals IC erfolgt mit einem Mittelfeld-Dehnungsfaktor ähnlich demjenigen, wie er für das Signal YC beschriebenermaßen verwendet wird, und die Komprimierung des Signals IL' erfolgt mit einem Seitenfeld-Kompressionsfaktor ähnlich demjenigen, wie er für das Signal YL' verwendet wird, ebenfalls wie beschrieben.
• Im Zusammenhang mit den Anordnungen nach den Figuren 6 und 7 sei erwähnt, daß z.B. in der Anordnung nach Figur 6 die Filterung des Eingangssignals vor anstatt nach dessen Anlegen an den Demultiplexer 616 den Vorteil hat, daß unerwünschte Einschwingvorgänge an den Flanken in den Ausgangssignalen LH, RH und YO vermieden werden. Genauer gesagt erzeugt der Demultiplexer 616 Ausgangssignale mit scharfen, gut definierten Übergängen am Ausgang, die verzerrt (z.B. verschmiert) würden, wenn die vom Demultiplexer 616 kommenden Ausgangssignale gefiltert würden.
• Die Figur 8 zeigt eine Demultiplexer-Anordnung 816, wie sie für die Anordnung 616 nach Figur 6 und die Anordnung 716 nach Figur 7 verwendet werden kann. Die Anordnung nach Figur 8 ist für den Demultiplexer 616 der Figur 6 dargestellt. Das Eingangssignal YF enthält 754 Pixel, welche die Bildinformation definieren. Die Pixel 1-84 definieren das linke Seitenfeld, die Pixel 671-754 definieren das rechte Seitenfeld, und die Pixel 75-680 definieren das Mittelfeld, welches die linken und rechten Seitenfelder etwas überlappt. Bei den Signalen IF und QF gibt es ähnliche Überlappung. Wie noch beschrieben wird, wurde gefunden, daß eine solche Überlappung der Felder das Kombinieren (Zusammenfügen) des Mittelfeldes und der Seitenfelder im Empfänger dazu beiträgt, Artefakte an den Nahtstellen praktisch zu eliminieren.
• Die Demultiplexer-Anordnung 816 enthält eine erste, eine zweite und eine dritte Demultiplexer-Einheit (DEMUX) 810 bzw. 812 bzw. 814, die der Information des linken bzw. des mittleren bzw. des rechten Seitenfeldes zugeordnet sind. Jede Demultiplexer-Einheit hat einen Eingang "A", dem das betreffende Signal YH bzw. YF bzw. YL zugeführt wird, und einen Eingang "B", dem ein Austastsignal (BLK) angelegt wird. Das Austastsignal kann z.B. ein Signal mit dem Logikwert Null oder Massepegel sein. Die Einheit 810 extrahiert das die Höhen des linken und rechten Seitenfeldes enthaltende Signal YH' vom Signal YH, solange ein Signal-Wähleingang (SEL) der Einheit 810 ein erstes Steuersignal von einem Zählwertvergleicher 817 empfängt, das die Gegenwart der Pixel 1-84 des linken Seitenfeldes und der Pixel 671-754 des rechten Seitenfeldes anzeigt. Zu anderen Zeiten bewirkt ein zweites Steuersignal vom Zählwertvergleicher 817, daß das BLK-Signal am Eingang B anstelle des Signals YH am Eingang A auf den Ausgang der Einheit 810 gekoppelt wird. Die Einheit 814 und ein Zählwertvergleicher 820 arbeiten in ähnlicher Weise, um das Seitenfeld-Tiefensignal YL' vom Signal YL abzuleiten. Die Einheit 812 koppelt das Signal YF von ihrem Eingang A auf ihren Ausgang zur Erzeugung des Mittelfeldsignals YC nur dann, wenn ein Steuersignal von einem Zählwertvergleicher 818 die Gegenwart der Pixel 75-680 des Mittelfeldes anzeigt.
• Die Zählwertvergleicher 817, 818 und 820 werden mit dem Videosignal YF synchronisiert, und zwar durch ein Impulssignal vom Ausgang eines Zählers 822, der auf ein mit dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz (4 fsc) auftretendes Taktsignal und ein aus dem Videosignal YF abgeleitetes Horizontalzeilen- Synchronsignal H anspricht. Jeder Ausgangsimpuls vom Zähler 822 entspricht einer Pixelposition entlang einer horizontalen Zeile. Der Zähler 822 hat einen Anfangsoffset mit dem Zählwert-100 entsprechend den 100 Pixel vom Beginn des negativ gerichteten Horizontalsynchronimpulses im Zeitpunkt THS bis zum Ende des Horizontalaustastintervalls, wo das Pixel 1 am Anfang des Bildwiedergabeintervalls der Horizontalzeile erscheint. Somit hat der Zähler 822 am Beginn des Wiedergabeintervalls der Zeile den Zählwert "1". Es können auch andere Zähleranordnungen ausgearbeitet werden. Es sei verdeutlicht, daß die Prinzipien, von denen die Demultiplexer- Anordnung 816 Gebrauch macht, auch auf Multiplexeranordnungen angewandt werden können, um eine umgekehrte, signalvereinigende Operation durchzuführen, wie sie z.B. vom Seitenfeld/Mittelfeld-Kombinator 28 in Figur 1 durchgeführt wird.
• Die Figur 9 zeigt eine geeignete Anordnung zur Durchführung des im Codierer 36 nach Figur 1 angewandten Prozesses der NTSC-Codierung, um das Signal C/SL zu erzeugen.
• In der Anordnung nach Figur 9 erscheinen die Signale IN und QN mit einer Rate gleich dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz (4 fsc) und werden jeweils an den Signaleingang einer zugeordneten Latch-Schaltung 910 bzw. 912 gelegt. Die Latch-Schaltungen 910 und 912 empfangen außerdem Taktsignale der Frequenz 4 fsc, um die Signale IN und QN einzuschleusen, und ein Schaltsignal der Frequenz 2 fsc, das einem invertierenden Schaltsignaleingang der Latch-Schaltung 910 und einem nichtinvertierenden Schaltsignaleingang der Latch-Schaltung 912 angelegt wird.
• Die Signalausgänge der Latch-Schaltungen 910 und 912 werden auf einer einzigen Ausgangsleitung zusammengefaßt, auf welcher Signale I und Q abwechselnd erscheinen und von dort den Signaleingängen einer nichtinvertierenden Latch-Schaltung 914 und einer invertierenden Latch-Schaltung 916 angelegt werden. Diese Latch-Schaltungen werden mit einer Frequenz 4 fsc taktgesteuert und empfangen ein Schaltsignal mit der Frequenz fsc des Farbhilfsträgers an einem invertierenden bzw. einem nichtinvertierenden Eingang.
• Die nichtinvertierende Latch-Schaltung 914 erzeugt am Ausgang eine abwechselnde Folge der Signale I und Q mit positiver Polarität, und die invertierende Latch-Schattung 916 erzeugt ausgangsseitig eine abwechselnde Folge der Signale I und Q mit negativer Polarität, d.h. -I, -Q. Die Ausgänge der Latch- Schaltungen 914 und 916 werden auf einer einzigen Ausgangsleitung zusammengefaßt, auf der die Signale I und Q abwechselnd hintereinander und jeweils paarweise mit abwechselnder Polarität erscheinen, also I, Q, -I, -Q... usw.. Diese Signale werden in einem Addierer 918 mit dem Leuchtdichtesignal YN kombiniert, um das NTSC-codierte Signal C/SL der Form Y+I, Y+Q, Y-I, Y-Q, Y+I, Y+Q... usw. zu erzeugen.
• Die Figur 12 zeigt eine Einrichtung zur Rasterabbildung, die für die Zeitdehner und die Zeitpresser der Figuren 6 und 7 verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Wellenformen der Figur 12a Bezug genommen, die den Abbildungsprozeß veranschaulichen. Die Figur 12a zeigt die Wellenform S eines Eingangssignals mit einem mittleren Teil zwischen Pixeln 84 und 670, der durch einen Prozeß zeitlicher Dehnung auf Pixelpositionen 1-754 einer Ausgangswellenform Y abgebildet werden soll. Die Endpunktpixel 84 und 670 der Wellenform S werden direkt auf die Endpunktpixel 1 und 754 der Wellenform Y abgebildet. Dazwischenliegende Pixel werden wegen der zeitlichen Dehnung nicht direkt auf einer 1:1-Basis abgebildet, in vielen Fällen nicht einmal auf einer ganzzahligen Basis. Dargestellt ist der letztgenannte Fall, bei dem z.R. die Pixelposition 85,33 der Eingangswellenform S der ganzzahligen Pixelposition 3 der Ausgangswellenform Y entspricht. Somit enthält die Pixelposition 85,33 des Signals S einen ganzzahligen Teil (85) und einen Bruchteil DX (0,33), und die Pixelposition 3 der Wellenform Y enthält einen ganzzahligen Teil (3) und einen Bruchteil (O).
• In der Anordnungnach Figur 12 liefert ein mit einer Rate von 4 fsc arbeitender Pixelzähler ein ausgangsseitiges SCHREIBADRESSEN-Signal M, das Pixelpositionen (1...754) eines Ausgangsrasters darstellt. Das Signal M wird einem PROM- Speicher (programmierbarer Nur-Lese-Speicher) 1212 angelegt, der eine Nachschlagetabelle beinhaltet, die programmierte Werte enthält, welche von der Natur der durchzuführenden Rasterabbildung, z.B. Komprimierung oder Dehnung, abhängen. Als Antwort auf das Signal M liefert das PROM 1212 ein ausgangsseitiges LESEADRESSEN-Signal N, das eine ganze Zahl darstellt, und ein Ausgangssignal DX, das eine Bruchzahl darstellt, die gleich oder größer als Null ist, aber kleiner als Eins. Im Falle eines 6-Bit-Signals DX (2&sup6;=64), liefert daß Signal Bruchteile 0, 1/64, 2/64, 3/64...63/64.
• Das PROM 1212 erlaubt eine Dehnung oder Komprimierung eines Videoeingangssignals S als eine Funktion gespeicherter Werte des Signals N. Somit werden als Antwort auf ganzzahlige Werte des Pixelpositionssignals M ein programmierter Wert des LESEADRESSEN-Signals N und ein programmierter Wert des Bruchteilsignals DX geliefert. Um beispielsweise eine Signaldehnung zu erzielen, ist das PROM 1212 so ausgelegt, daß das Signal N mit einer Rate geliefert wird, die kleiner ist als diejenige des Signals M. Um umgekehrt eine Signalkomprimierung zu erzielen, liefert das PROM 1212 ein Signal N mit einer Rate, die größer ist als diejenige des Signals M.
• Das Videoeingangssignal S wird durch kaskadengeschaltete Pixelverzögerungselemente 1214a, 1214b und 1214c verzögert, und Videosignale S(N+2), S(N+1) und S(N) zu erzeugen, die zueinander verzögerte Versionen des Videoeingangssignals sind. Diese Signale werden auf Videosignaleingänge zugeordneter Zweianschluß-Speicher 1216a - 1216d gegeben, wie sie bekannt sind. Das Signal M wird an einen Schreibadressen-Eingang eines jeden der Speicher 1216a - 1216d gelegt, und das Signal N wird an einen Leseadressen-Eingang jedes der Speicher 1216a 1216d gelegt. Das Signal M bestimmt, wo die ankommende Videosignalinformation in die Speicher eingeschrieben werden soll, sind das Signal N bestimmt, welche Werte aus den Speichern ausgelesen werden sollen. An den Speichern kann in eine Adresse eingeschrieben werden, während gleichzeitig eine andere Adresse ausgelesen wird. Ausgangssignale S(N-1), S(N), S(N+1) und S(N+2) von den Speichern 1216a - 1216d haben ein zeitlich gedehntes oder zeitlich komprimiertes Format, je nach der Lese/Schreib-Operation der Speicher 1216a - 1216d, die davon abhängt wie das PROM 1212 programmiert ist.
• Die Signale S(N-1), S(N), S(N+1) und S(N+2) von den Speichern 1216a - 1216d werden durch einen linearen Vierpunkt-Interpolator verarbeitet, der Versteilerungsfilter 1220 und 1222, ein PROM 1225 und einen linearen Zweipunkt-Interpolator 1230 enthält, deren Einzelheiten in den Figuren 12b und 12c gezeigt sind. Die Versteilerungsfilter 1220 und 1222 empfangen drei Signale aus der die Signale S(N-1), 5(N), S(N+1) und S(N+2) enthaltenden Gruppe, wie gezeigt, sowie ein Versteilerungssignal PX. Der Wert des Versteilerungssignals PX ändert sich von 0 bis 1 als Funktion des Wertes des Signals DX, wie in der Figur 12d gezeigt, und wird vom PROM 1225 als Antwort auf das Signal DX geliefert. Das PROM 1225 enthält eine Nachschlagetabelle und ist so programmiert, daß es als Antwort auf einen gegebenen Wert von DX einen gegebenen Wert von PX liefert.
• Die Versteilerungsfilter 1220 und 1222 liefern versteilerte und zueinander verzögerte Videosignale S'(N) bzw. S'(N+1) an den linearen Zweipunkt-Interpolator 1230, der außerdem das Signal DX empfängt. Der Interpolator 1230 liefert ein (komprimiertes oder gedehntes) Videoausgangssignal Y, wobei dieses Ausgangssignal definiert ist durch den Ausdruck
• Y = S'(N) + DX [S'(N+1) - S'(N)] .
• Die beschriebene Vierpunkt-Interpolator- und Versteilerungsfunktion ist vorteilhafterweise eine angenäherte (sin X)/X Interpolationsfunktion mit guter Auflösung hochfrequenter Details
• Die Figur 12b zeigt Einzelheiten der Versteilerungsfilter 1220 und 1222 und des Interpolators 1230. Gemäß der Figur 1220 werden Signale S(N-1), S(N) und S(N+1) an eine Gewichtungsschaltung 1240 gelegt, wo diese Signale mit Versteilerungskoeffizienten -1/4 bzw. 1/2 bzw. -1/4 gewichtet werden. Wie in der Figur 12c gezeigt enthält die Gewichtungsschaltung 1240 Multiplizierer 1241a - 1241c, um die Signale S(N-1), S(N) und S(N+1) mit dem jeweiligen Versteilerungskoeffizienten -1/4 bzw. 1/2 bzw. -1/4 zu multiplizieren. Die Ausgangssignale von den Multiplizierern 1241a - 1241c werden in einem Addierer 1242 summiert, um ein versteilertes Signal P(N) zu erzeugen. Das Signal P(N) wird in einem Multiplizierer 1243 der Figur 12b mit dem Signal PX multipliziert, um ein versteilertes Signal zu erzeugen, das mit dem Signal S(N) summiert wird, um das versteilerte Signal S'(N) zu erzeugen. Das Versteilerungsfilter 1222 hat eine ähnliche Struktur und Arbeitsweise.
• Im Zweipunkt-Interpolator 1230 wird das Signal S'(N) in einer Subtrahierschaltung 1232 vom Signal S'(N+1) subtrahiert, um ein Differenzsignal zu erzeugen, das in einem Multiplizierer 1234 mit dem Signal DX multipliziert wird. Das Ausgangssignal vom Multiplizierer 1234 wird in einem Addierer 1236 mit dem Signal S'(N) summiert, um das Ausgangssignal Y zu erzeugen.
• Es sei nun auf die Figur 13 Bezug genommen, wonach ein über Rundfunk gesendetes kompatibles Breitbild-Fernsehsignal an einer Antenne 1310 aufgefangen und einem Antenneneingang eines NTSC-Empfängers 1312 angelegt wird. Der Empfänger 1312 verarbeitet das kompatible Breitbildsignal in normaler Weise, um eine Bildwiedergabe mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 zu erzeugen, bei welcher die Seitenfeldinformation des Breitbildes teilweise (d.h. die "Tiefen") in die vom Betrachter nicht gesehenen horizontalen Überabtastungsbereiche komprimiert ist und teilweise (d.h. die "Höhen") im modulierten alternierenden Hilfsträgersignal enthalten sind, das den Betrieb des normalen Empfängers nicht zerreißt.
• Das von der Antenne 1310 aufgefangene kompatible Breitbildsignal wird außerdem einem Breitbildempfänger 1320 angelegt, der in der Lage ist, ein Fernsehbild mit einem großen Bildseitenverhälltnis von z.B. 5:3 wiederzugeben. Das empfangene Breitbildsignal wird durch eine Eingangseinheit 1322 verarbeitet, die Tuner- und Verstärkerschaltungen für Hochfrequenz (HF) und einen Videodemodulator enthält, der ein Videosignal im Basisband erzeugt. Das Basisband-Videosignal von der Einheit 1322 wird mittels eines Analog/Digital- Wandlers (ADW) 1324, der mit einer Abtastrate gleich dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz (4 fsc) arbeitet, in digitale (binäre) Form umgewandelt.
• Ein breitbandiges digitales Videosignal von einem Ausgang des ADW 1324 wird an ein HVT-Bandpapfilter 1326 gelegt um das Signal der Höhen der Seitenfelder (SH) zu extrahieren. Das Filter 1326 hat die Konfiguration nach Figur 10c und hat ein Durchlaßband von 2,368 MHz ± 700 KHz. Das besagte Seitenfeld- Höhensignal wird einem Eingang einer subtraktiven Vereinigungsschaltung 1328 angelegt, deren anderer Eingang das breite bandige Videoausgangssignal vom ADW 1324 empfängt, nachdem es in einer Einheit 1330 verzögert worden ist, um die Laufzeit der Verarbeitung des Signals im Filter 1326 zu kompensieren.
• Ein Ausgangssignal des im NTSC-Format erscheinenden Signals C/SL von der Vereinigungsschaltung 1328 enthält Mittelfeldinformation voller Bandbreite, sowie die komprimierten Tiefen der Seitenfelder. Das Signal C/SL entspricht dem Signal C/SL vom Ausgang des Codierers 36 in Figur 1. Bei der übrigen Beschreibung der Figur 13 werden Signale, die Gegenstücke zu Signalen haben, die in Figur 1 gezeigt sind, mit derselben Signatur bezeichnet wie dort.
• Das Signal C/SL wird in seine Bestandteile YN, IN und QN decodiert, und zwar mittels einer Decoderanordnung, die ein HVT-Bandpaßfilter 1332 mit der in Figur 10c bezeichneten Konfiguration und einem Durchlaßbereich von 3,58 ± 0,5 MHz, eine subtraktive Vereinigungsschaltung 1334 und einen Quadratur-Synchrondemodulator 1336 enthält, der auf das Hilfsträgersignal SC anspricht. Das Filter 1332 trennt die Farbartkomponente vom Signal C/SL. Das Leuchtdichtesignal YN wird erhalten durch Subtraktion des abgetrennten Farbart-Ausgangssignals des Filters 1332 vom Signal C/SL in der subtraktiven Vereinigungsschaltung 1334, nachdem das Signal C/SL in einem Netzwerk verzögert worden ist, um die Laufzeiten der zur Vereinigungsschaltung 1334 gelieferten Signale einander anzugleichen.
• Das abgetrennte Farbartsignal vom Filter 1332 wird außerdem vom Demodulator 1336 quadratur-demoduliert, um die Farbdifferenzsignal-Komponenten IN und QN zu erzeugen. Die Signale YN, IN und QN werden mittels eines Seitenfeld/Mittelfeld-Signalseparators (Zeit-Demultiplexer) 1340 in komprimierte Seitenfeld-Tiefen YO, IO, QO und gedehnte Mittelfeldsignale YE IE, QE getrennt. Der Demultiplexer 1340 kann die Prinzipien des weiter oben beschriebenen Demultiplexers 1816 nach Figur 8 anwenden.
• Die Signale YO, IO und QO werden mittels eines Zeitdehners 1342 um einen Seitenfeld-Dehnungsfaktor (der dem Seitenfeld- Kompressionsfaktor im Codierer nach Figur 1 entspricht) zeitlich gedehnt, um die ursprüngliche räumliche Beziehung der Seitenfeld-Tiefen im Breitbildsignal wiederherzustellen, dargestellt durch die wiederhergestellten Seitenfeld-Tiefensignale YL, IL und QL. In ähnlicher Weise werden, um Raum für die Seitenfelder zu schaffen, die Signale YE, IE und QE mittels eines Zeitpressers 1344 um einen Mittelfeld-Kompressionsfaktor (der dem Mittelfeld-Dehnungsfaktor im Codierer nach Figur 1 entspricht), zeitlich komprimiert, um die ursprüngliche räumliche Beziehung des Mittelfeldsignals im Breitbildsignal wiederherzustellen, dargestellt durch die wiederhergestellten Mittelfeldsignale YC, IC und QC. Der Presser 1344 und der Dehner 1342 können von dem in Figur 12 gezeigten Typ sein. Die wiederhergestellten Seitenfeld-Tiefen YL, IL und QL werden in einem Kombinator 1346 mit wiederhergestellten Seitenfeld-Höhen YH, IH und QH kombiniert, welche in der nachstehend beschriebenen Weise wiedergewonnen werden.
• Das Signal SH der Seitenfeld-Höhen vom Filter 1326 wird durch einen Verstärker 1350 mit einem Verstärkungsfaktor von 4 verstärkt, um die Dämpfung zu kompensieren, die durch das Dämpfungsglied 44 im Codierer nach Figur 1 hervorgerufen wurde. Das verstärkte Seitenfeldhöhen-Signal wird durch einen Demodulator 1352, der auf das alternierende Hilfsträgersignal ASC anspricht, quadratur-demoduliert. Demodulierte Seitenfeldhöhen-Signale X und Z werden einem Leuchtdichte/Farbart-Separator 1354 angelegt z.B. einem Demultiplexer des in Figur 8 gezeigten Typs, um Leuchtdichtehöhen- Komponenten LH, RH und Farbdifferenzsignal-Komponenten IH, QH der Seitenfelder zu erzeugen. Im einzelnen wird das Signal x demultiplexiert, um Signale LH und IH zu erzeugen, und das Signal Z wird demultiplexiert, um Signale RH und QH zu erzeugen, wie durch die Figur 5 veranschaulicht.
• Die Höhensignale LH und RH des linken und rechten Seitenfeldes werden um einen Seitenfeld-Kompressionsfaktor (der dem Seitenfeld-Dehnungsfaktor im Codierer nach Figur 1 entspricht) mittels eines Zeitpressers 1356 zeitlich komprimiert. Der Presser 1356 ist von dem in Verbindung mit Figur 12 beschriebenen Typ und bewirkt ebenfalls eine "Abbildung" der komprimierten Höhensignale des linken und rechten Seitenfeldes an die richtige Position innerhalb der Horizontalabtastzeile, wodurch die räumlich wiederhergestellten Seitenfeld-Höhensignale YH erzeugt werden.
• Die räumlich wiederhergestellten Seitenfeldhöhen YH, IH und QH werden durch die Vereinigungsschaltung 1346 mit räumlich wiederhergestellten Seitenfeld-Tiefen YL, IL und QL kombiniert, um rekonstruierte Seitenfeldsignale YS, IS und QS zu erzeugen. Diese Signale werden durch einen Zusammenfüger 1360 mit den rekonstruierten Mittelfeldsignalen YC, IC und QC zusammengefügt, um ein vollständig rekonstruiertes Breitbild- Leuchtdichtesignal YF und vollständig rekonstruierte Breitbild-Farbdifferenzsignale IF und QF zu bilden. Das Zusammenfügen der Seitenfeld- und Mittelfeld-Signalkomponenten erfolgt in einer Weise, die einen sichtbaren Saum an der Grenze zwischen Mittel- und Seitenfeldern praktisch eliminiert, wie es aus der späteren Beschreibung des in Figur 14 gezeigten Zusammenfügers 1360 hervorgeht.
• Die Breitbildsignale YF, IF und QF werden mittels eines Digital/Analog-Wandlers 1362 in Analogform umgewandelt, bevor sie einer Videosignalprozessor- und Matrixverstärker-Einheit 1364 angelegt werden. Der Videosignalprozessor in der Einheit 1364 enthält Schaltungen zur Signalverstärkung, Verschiebung des Gleichstrompegels, Versteilerung, Helligkeitsregelung, Kontrastregelung und anderer sonstiger Verarbeitung des Videosignals in herkömmlicher Art. Der Matrixverstärker 1364 kombiniert das Leuchtdichtesignal YF mit den Farbdifferenzsignalen IF und QF, um farbbilddarstellende Videosignale R, G und B zu erzeugen. Diese Farbsignale werden durch Wiedergabe-Treiberverstärker in der Einheit 1364 auf einen Pegel verstärkt der sich zur direkten Ansteuerung einer für Breitbilder ausgelegten Farbbild-Wiedergabeeinrichtung 1370 eignet, z.B. einer Breitwand-Bildröhre.
• Gemäß der Darstellung in Figur 14 enthält der Zusammenfüger 1360 ein Netzwerk 1410 zur Erzeugung des Leuchtdichtesignals YF voller Bandbreite aus der Leuchtdichtekomponente YS des Seitenfeldsignals und der Leuchtdichtekomponente YC des Mittelfeldsignals, sowie einen I-Signalzusammenfüger 1420 und einen Q-Signalzusammenfüger 1430, die in ihrer Struktur und Arbeitsweise ähnlich dem Netzwerk 1410 sind. Wie weiter oben erwähnt, überlappen sich das Mittelfeld und die Seitenfelder absichtlich über einige Pixel, z.B. 10 Pixel. Somit hatten das Mittelfeldsignal und die Seitenfeldsignale einige gemeinsame redundante Pixel über den gesamten Prozeß der Signalcodierung und Übertragung vor dem Zusammenfügen.
• Im Breitbildempfänger werden das Mittelfeld und die Seitenfelder aus ihren jeweiligen Signalen rekonstruiert, jedoch sind wegen der zeitlichen Dehnung, der zeitlichen Komprimierung und der Filterung, welche die Signale aus den Feldern erfahren haben, einige Pixel an den Grenzen zwischen Seitenfeldern und Mittelfeld verfälscht oder verzerrt. Die Überlappungsbereiche (OL) und die verfälschten Pixel (CP) (zur Verdeutlichung leicht übertrieben dargestellt) sind in der Figur 14 durch die den Signalen YS und YC zugeordneten Wellenformen dargestellt. Wenn die Felder keinen Überlappungsbereich hätten, würden die verfälschten Pixel aneinanderstopen, und es wäre ein Saum sichtbar. Es wurde gefunden, daß ein Überlappungsbereich einer Breite von 10 Pixeln breit genug ist, um drei bis fünf verfälschte Grenzpixel zu kompensieren.
• Die redundanten Pixel erlauben in vorteilhafter Weise eine Überblendung von Seiten- und Mittelfeld im Überlappungsbereich. Ein Multiplizierer 1411 multipliziert das Seitenfeldsignal YS mit einer Gewichtsfunktion W in den Überlappungsbereichen, wie durch die zugeordnete Wellenform dargestellt, bevor das Signal YS an eine Signalvereinigungsschaltung 1415 gelegt wird. In ähnlicher Weise multipliziert ein Multiplizierer 1412 das Mittelfeldsignal YC mit einer komplementären Gewichtsfunktion (1-W) in den Überlappungsbereichen, wie durch die Zugeordnete Wellenform gezeigt, bevor das Signal YC an die Vereinigungsschaltung 1415 gelegt wird. Diese Gewichtsfunktionen haben einen linearen rampenförmigen Verlauf über die Überlappungsbereiche und enhalten Werte zwischen 0 und 1. Nach dem Gewichten werden die Pixel von Seiten- und Mittelfeld in der Vereinigungsschaltung 1415 summiert, so daß jedes rekonstruierte Pixel eine lineare Kombination von Pixeln aus einem Seitenfeld und dem Mittelfeld ist.
• Die Gewichtsfunktionen sollten sich nahe der innersten Grenze des Überlappungsbereichs dem Wert 1 nähern und an der äußersten Grenze dem Wert 0 nähern. Dies stellt sicher, daß die verfälschten Pixel relativ wenig Einfluß auf die rekonstruierte Nahtstelle zwischen den Feldern haben. Die dargestellte lineare rampenförmige Gewichtsfunktion erfüllt diese Forderung. Allerdings müssen die Gewichtsfunktionen nicht unbedingt linear sein, es kann auch eine nichtlineare Gewichtsfunktion verwendet werden, die an den Endabschnitten, d.h. in der Nähe der Punkte mit dem Gewicht 1 und 0, gekrümmt oder gerundet verläuft. Eine solche Gewichtsfunktion kann leicht erhalten werden, indem man eine lineare rampenförmige Gewichtsfunktion des gezeigten Typs filtert.
• Die Gewichtsfunktionen W und 1-W können leicht durch ein Netzwerk erzeugt werden, das eine Nachschlagetabelle, die auf ein für Pixelpositionen bezeichnendes Eingangssignal anspricht, und eine subtraktive Vereinigungsschaltung enthält. Die Pixelpositionen der Uberlappung zwischen Seiten- und Mittelfeld sind bekannt, und die Nachschlagetabelle ist dementsprechend so programmiert, daß sie als Antwort auf das Eingangssignal Ausgangswerte von 0 bis 1 entsprechend der Gewichtsfunktion W liefert. Das Eingangssignal kann in verschiedenster Weise abgeleitet werden, z.B. durch einen Zähler, der durch jeden Horizontalzeilen-Synchronimuls synchronisiert wird. Die komplementäre Gewichtsfunktion 1-W kann erzeugt werden, indem man die Gewichtsfunktion W von 1 subtrahiert.
• Die Prinzipien der beschriebenen Erfindung sind auch auf andere Standards für Fernsehrundfunksysteme wie z.B. auf das PAL-System anwendbar.

Claims (1)

1. Anordnung zur Codierung eines Breitbild-Videosignals, enthaltend

eine Einrichtung (10, 12, 14, 16) zur Lieferung eines Videosignals, welches ein Breitwandbild mit einem größeren als dem normalen Bildseitenverhältnis darstellt und welches Seitenfeld- und Mittelfeld-Signalkomponenten hat,

eine Einrichtung (18) zum Aufteilen der Seitenfeld-Signalkomponente in niedrigfrequente und hochfrequente Komponenten,

eine Einrichtung (628) zur zeitlichen Komprimierung der niedrigfrequenten Komponente in einen Überabtastungsbereich einer horizontalen Bildwiedergabezeile des Videosignals,

eine Einrichtung (43) zum Modulieren eines alternierenden Hilfsträgers (ASC) mit der hochfrequenten Komponente des Seitenfeldsignals, wobei der alternierende Hilfsträger eine andere Frequenz als der Farbhilfsträger hat,

eine Einrichtung (622) zur derartigen zeitlichen Dehnung der Mittelfeld-Signalkomponente, dap sie ein Bildseitenverhälltnis hat, das im wesentlichen gleich dem normalen Bildseitenverhältnis ist, und

eine Einrichtung (40) zum Kombinieren der komprimierten niedrigfrequenten Seitenfeldkomponente, der modulierten hochfrequenten Seitenfeldkomponente und der gedehnten Mittelfeldkomponente in einem Signalübertragungskanal.

2. Anordnung zum Decodieren eines codierten Breitbild- Videosignals, das ein größeres als ein normales Bildseitenverhältnis und Seitenfeld- und Mittelfeld-Signalkomponenten hat und über einen Signalübertragungskanal übertragen wird und in welchem a) niedrigfrequente Seitenfeld-Signalinformation zeitlich in einen Horizontal-Überabtastungsbereich des Bildes komprimiert ist, b) hochfrequente Seitenfeld-Signalinformation einem alternierenden Hilfsträger einer Frequenz aufmoduliert ist, die anders als die Frequenz eines Farbhilfsträgers ist, und c) Mittelfeld-Signalinformation zeitlich gedehnt ist, so daß sie ein Bildseitenverhältnis hat, das im wesentlichen gleich dem normalen Bildseitenverhältnis ist, wobei die Anordnung folgendes aufweist:

eine Einrichtung (1326) zum Trennen des modulierten alternierenden Hilfsträgersignals von dem durch den Übertragungskanal übertragenen Videosignal;

eine Einrichtung (1328) zum Trennen der Mittelfeld- Signalinformation und der niedrigfrequenten Seitenfeld- Signalinformation von dem durch den Übertragungskanal übertragenen Videosignal;

eine Einrichtung (1352) zum Demodulieren des modulierten alternierenden Hilfsträgers, um ein hochfrequentes Seitenfeldsignal zu erzeugen;

eine Einrichtung (1342) zum zeitlichen Dehnen der komprimierten niedrigfrequenen Seitenfeldinformation, um ein niedrigfrequentes Seitenfeldsignal zu erzeugen;

eine Einrichtung (1344) zum zeitlichen Komprimieren der gedehnten Mittelfeldinformation, um ein Mittelfeldsignal zu erzeugen, und

eine Einrichtung (1346, 1360) zum Kombinieren des hochfrequenten Seitenfeldsignals, des niedrigfrequenten Seitenfeldsignals und des Mittelfeldsignals, um ein decodiertes Breitbild-Videosignal zu erzeugen, und

eine Einrichtung (1362, 1364) zum Übertragen des decodieren Breitbild-Videosignals an eine Breitbild- Wiedergabeeinrichtung (1370).

3. System zur Verarbeitung eines Breitbild-Videosignals, das ein Breitwandbild mit einem größeren als einem normalen Bildseitenverhältnis darstellt und das eine auf ein gegebenes Bildseitenverhältnis zeitlich gedehnte Mittelfeld-Signalkomponente und eine Seitenfeld-Signalkomponente mit niedrigfrequenten und hochfrequenten Komponenten hat, die durch voneinander verschiedene Prozesse codiert sind, wobei dieses System folgendes aufweist:

eine Einrichtung (1322-1342) zum Decodieren der niedrigfrequenten Seitenfeld-Signalkomponente;

eine Einrichtung (1350-1356) zum Decodieren der hochfrequenten Seitenfeld-Signalkomponente;

eine Einrichtung (1344) zum zeitlichen Komprimieren der Bildinformation der Mittelfeid-Signalkomponente, und

eine Einrichtung (1346, 1360) zum Kombinieren der decodierten niedrigfrequenten und hochfrequenten Seitenfeld- Signalkomponenten mit der komprimierten Mittelfeld-Signalkomponente, um das ursprüngliche Breitwandbild zu erzeugen.

4. System nach Anspruch 3, wobei das gegebene Bildseitenverhältnis der Mittelfeld-Signalkomponente ein normales Bildseitenverhältnis von ungefähr 4:3 ist.

5. System nach Anspruch 3, wobei die niedrigfrequente Komponente (YL) der Seitenfeld-Signalkomponente codiert ist durch zeitliches Komprimieren der niedrigfrequenten Komponente in einen Horizontal-Überabtastungsbereich des Bildes.

6. System nach Anspruch 2, wobei die hochfrequente Komponente (X, Z) der Seitenfeld-Signalkomponente codiert ist durch Modulation eines alternierenden Hilfsträgers (ASC) mit der hochfrequenten Seitenfeldkomponente und der alternierende Hilfsträger eine andere Frequenz als die Frequenz eines Farbhilfsträgers hat.

7. Anordnung zur Codierung eines Breitbild-Videosignals, das ein Breitwandbild darstellt, enthaltend:

eine Einrichtung (10-16) zum Erzeugen eines Breitbild- Videosignals, das niedrigfrequente (YL) und hochfrequente (YH) Komponenten und ein größeres als ein normales Bildseitenverhältnis hat und das eine Mittelfeld-Signalkomponente mit einem gegebenen Bildseitenverhältnis und eine Seitenfeld- Signalkomponente hat;

eine Einrichtung (616) zum Trennen der Mittelfeld-Signal komponente (YC) von dem Breitbild-Videosignal;

eine Einrichtung zum zeitlichen Dehnen der abgetrennten Mittelfeld-Signalkomponente (YC), um eine abgetrennte Mittelfeld-Signalkomponente (YE) mit im wesentlichen dem genannten normalen Bildseitenverhältnis zu erzeugen;

eine Einrichtung (610, 612) zum Trennen des Breitbild- Videosignals in die erwähnte niedrigfrequente (YL) und die erwähnte hochfrequente (YH) Komponente;

eine Einrichtung (620) zum Extrahieren von Seitenfeld-Signalinformation aus der getrennten hochfrequenten Komponente (YH), um ein Seitenfeld-Höhensignal (YH') zu erzeugen;

eine Einrichtung (624, 626) zum zeitlichen Dehnen des Seitenfeld-Höhensignals;

eine Einrichtung (621) zum Extrahieren von Seitenfeld--i information aus der getrennten niedrigfrequenten Komponente (YL), um ein Seitenfeld-Tiefensignal (YL') zu erzeugen;

eine Einrichtung (628) zum zeitlichen Komprimieren des Seitenfeld-Tiefensignals (YL') in einen Horizontal- Überabtastungsbereich des Bildes;

eine Einrichtung (28-36) zum Kombinieren der gedehnten Mittelfeld-Signalkomponente mit dem komprimierten Seitenfeld- Tiefensignal, um ein kombiniertes Mittelfeld/Seitenfeldtiefen- Signal zu erzeugen;

eine Einrichtung (43) zum Modulieren eines alternierenden Hilfsträgers mit dem gedehnten Seitenfeld-Höhensignal, wobei dieser alternierende Hilfsträger eine Frequenz hat, die anders ist als die Frequenz eines Farbhilfsträgers, und

eine Einrichtung (40) zum Kombinieren des Mittelfeld/Seitenfeld-Tiefensignals und des modulierten alternierenden Hilfsträgers, um ein codiertes Breitbild- Videosignal zu erzeugen.

. Anordnung nach Anspruch 7, wobei die erwähnte erzeugende Einrichtung folgendes aufweist:

eine Einrichtung (10) zur Lieferung eines Breitbild- Farbvideosignals, das Leuchtdichte- und Farbartkomponenten enthält, und

eine Einrichtung (12) zum Ableiten der Leuchtdichte- und Farbartkomponenten aus dem Breitbild-Farbvideosignal.

9. Anordnung nach Anspruch 8, ferner enthaltend eine Einrichtung (16) zur Tiefpaßfilterung der abgeleiteten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten.

10. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die modulierende Einrichtung (43) den alternierenden Hilfsträger mit zeitlich gedehnter hochfrequenter Seitenfeld-Leuchtdichteinformation und mit hochfrequenter Seitenfeld-Farbartinformation moduliert.

11. Anordnung zum Decodieren eines codierten Breitbild- Videosignals, das ein Breitwandbild darstellt und ein größeres als ein normales Bildseitenverhältnis hat und das folgendes enthält: eine Mittelfeld-Signalkomponente mit einem Bildseitenverhältnis, das im wesentlichen gleich dem erwähnten normalen Bildseitenverhältnis ist, kombiniert mit einer niedrigfrequenten Seitenfeld-Komponente, die in einen Horizontal-Überabtastungsbereich komprimiert ist, um eine kombinierte Mittelfeld/Seitenfeldtiefen-Signalkomponente zu erzeugen, und einen alternierenden Hilfsträger, der bei einer anderen Frequenz liegt als ein Farbhilfsträger und der mit einer gedehnten hochfrequenten Seitenfeld-Komponente moduliert ist, wobei die Anordnung folgendes aufweist:

eine Einrichtung (1326) zum Extrahieren hochfrequenter Seitenfeldinformation aus dem codierten Breitbild-Videosignal;

eine Einrichtung (1328) zum subtraktiven Vereinigen des codierten Breitbild-Videosignals und der extrahierten hochfrequenten Information, um die erwähnte Mittelfeld/Seitenfeldtiefen-Signalkomponente wiederzugewinnen;

eine Einrichtung (1340) zum Abtrennen der Mittelfeld- Signalkomponente und der niedrigfrequenten Seitenfeldkomponente von der kombinierten Mittelfeld/Seitenfeldtiefen-Signalkomponente;

eine Einrichtung (1342) zur zeitlichen Dehnung der abgetrennten niedrigfrequenten Seitenfeldkomponente;

eine Einrichtung (1344) zum zeitlichen Komprimieren der abgetrennten Mittelfeld-Signalkomponente;

eine Einrichtung (1352) zum Demodulieren des modulierten alternierenden Hilfsträgers, um die gedehnte hochfrequente Seitenfeldkomponente wiederzugewinnen;

eine Einrichtung (1356) zum zeitlichen Komprimieren der wiedergewonnenen hochfrequenten Seitenfeldkomponente;

eine Einrichtung (1346) zum Kombinieren der zeitlich komprimierten wiedergewonnenen hochfrequenten Seitenfeldkomponente mit der zeitlich gedehnten abgetrennten niedrigfrequenten Seitenfeldkomponente, um ein kombiniertes Seitenfeldsignal zu erzeugen, und

eine Einrichtung (1360) zum Kombinieren der zeitlich komprimierten abgetrennten Mittelfeld-Signalkomponente mit den kombinierten Seitenfeldsignal, um ein decodiertes Breitbild- Videosignal zu bilden, und

eine Einrichtung (1362, 1364) zum Koppeln des decodierten Breitbild-Videosignals auf eine Breitbild-Wiedergabeeinrichtung.

12. Anordnung nach Anspruch 11, wobei die extrahierende Einrichtung (1326) ein mehrdimensionales Filter für die räumliche und zeitliche Dimension ist.

13. Anordnung nach Anspruch 11, wobei

das codierte Breitbild-Videosignal ein Farbvideosignal mit Leuchtdichte- und Farbartkomponenten ist,

ein räumliches-temporales Filter (1332) die abgeleitete Mittelfeld/Seitenfeldtiefen-Signalkomponente filtert, um die Farbartkomponente abzutrennen,

eine Vereinigungseinrichtung (1334) die abgetrennte Farbartkomponente und die Mittelfeld/Seitenfeldtiefen- Signalkomponente kombiniert, um eine abgetrennte Leuchtdichtekomponente zu erzeugen, und

die getrennten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten als Eingangssignale zur besagten abtrennenden Einrichtung (1340) geliefert werden.

14. Anordnung nach Anspruch 13, wobei

der alternierende Hilfsträger (ASC) mit hochfrequenten Seitenfeld-Leuchtdichte- und Farbartkomponenten moduliert ist, und

die zeitlich komprimierte wiedergewonnene hochfrequente Seitenfeldkomponente die besagte hochfrequente Seitenfeld- Leuchtdichtekomponente (YH) ist.