DE4103951A1

DE4103951A1 - Verfahren, coder und decoder fuer ein kompatibles composite-fernsehsystem mit erhoehter aufloesung

Info

Publication number: DE4103951A1
Application number: DE4103951A
Authority: DE
Inventors: Burchard Dipl Ing Schmidtmann
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1991-02-09
Filing date: 1991-02-09
Publication date: 1992-08-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, einen Coder und einen Decoder für ein mit bekannten Composite-Fernsehnormen kompa tibles Fernsehsystem mit erhöhter Auflösung.

Stand der Technik

In DE 38 41 073 bzw. PCT/EP 89/01 459 ist ein kompatibles Fern sehsystem mit einer gegenüber bekannten Composite-Fernsehsy stemen, z. B. PAL, erhöhten übertragbaren horizontalen Maxi malfrequenz und 16 : 9-Bildformat angegeben. Dazu wird dem Farbträger eine Zusatzinformation aufmoduliert, welche die beiden im 16 : 9-Format über das 4 : 3-Format hinausgehenden Randstreifen (side panels) enthält und im sogenannten Fukinu ki-Loch des zweidimensionalen Spektrums übertragen wird. Die bei diesem Fernsehsystem für einen verbesserten Empfänger übertragene maximale Horizontalfrequenz beträgt aber nur un gefähr 6.7 MHz bei einer Kanalbandbreite von 5 MHz. In verti kaler Richtung ist nur auf Kosten einer geringen Chrominanz- Horizontalauflösung eine geringfügig höhere Luminanzauflö sung übertragbar.

Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für ein kompatibles Composite-Fernsehsystem mit erhöhter horizon taler und vertikaler Luminanzauflösung bei relativ unvermin derter Chrominanzauflösung anzugeben.

Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß in einem kompatiblen Composite-Fernsehsystem mit erhöhter Auflösung aus Bildpunkten zusammengesetzte Fernsehsignale mit einer ersten Zeilenzahl, insbesondere von 1249 bzw. 1250, und mit einem ersten Bildformat, insbesondere von 16 : 9, übertragen und/oder gespeichert werden über Kanäle bzw. Speichermittel mit einer zweiten Zeilenzahl, insbesonde re von 625, und mit einem zweiten Bildformat, insbesondere von 4 : 3, wobei die Fernsehsignale in einem Standard-Decoder zu Standard-Fernsehsignalen mit der zweiten Zeilenzahl und mit dem zweiten Bildformat und in einem Decoder mit erhöhter Auflösung zu Fernsehsignalen mit der ersten Zeilenzahl und mit dem ersten Bildformat decodierbar sind, und wobei sender seitig jeweils Blöcke von Luminanz- und Chrominanz-Bildpunk ten, insbesondere mit 8 _* 8 oder 16 _* 16 Bildpunkten, bewegungs abhängig vorgefiltert, unterabgetastet und codiert werden und die über das zweite Bildformat seitlich hinausgehenden Teile der Fernsehbilder im ersten Bildformat als Zusatzinfor mationen im Zeitmultiplex in einer Basisband-Frequenzlage auf die vorhandene Farbinformation (U, V) derart aufmodu liert werden, daß die Spektralräume der vorhandenen Farbin formation doppelt belegt werden, und daß im Decoder die nicht übertragenen Bildpunkte in den Blöcken entsprechend bewegungsabhängig interpoliert werden, wobei die Zusatzinfor mationen im Sender in horizontaler Richtung expandiert und im Decoder entsprechend komprimiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah rens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 10.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Co der für das erfindungsgemäße Verfahren anzugeben.

Im Prinzip ist der erfindungsgemäße Coder versehen mit einer Signalverarbeitungsschaltung, die Speichermittel, Diagonal filter und Orthogonalfilter enthält, mit einer Bewegungsde tektorschaltung, die die Filter und eine Bildpunkt-Abtastung mittels der Speichermittel in der Signalverarbeitungsschal tung bewegungsabhängig umschaltet und eine Bewegungsinforma tion in Zeilen am oberen und/oder unteren Bildrand einfügt, mit der Signalverarbeitungsschaltung nachgeordneten Expansi onsschaltungen, mit nachgeschalteten D/A-Wandlern, mit einem nachgeschalteten PAL-Modulator und mit zusätzlichen linearen Modulatoren zur Zusatzmodulation des Farbträgers mit den Zu satzinformationen.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Deco der für das erfindungsgemäße Verfahren anzugeben.

Im Prinzip ist der erfindungsgemäße Decoder versehen mit ei nem PAL-Demodulator, mit mindestens einer A/D-Wandlerschal tung, mit einem ersten Kompressor, der einen Mittelteil der Fernsehsignale horizontal komprimiert, und mit einem zweiten Kompressor, der die Zusatzinformationen horizontal kompri miert, mit einem ersten und zweiten Phasenschieber für den Farbträger und mit einem ersten und zweiten Demodulator für die Zusatzinformationen, denen jeweils das Ausgangssignal eines der Phasenschieber zugeführt wird, mit einer Signalver arbeitungsschaltung, in der Speichermittel, Diagonal-Interpo latorschaltungen und Orthogonal-Interpolatorschaltungen ent halten sind, mit deren Hilfe blockweise die nicht übertrage nen Bildpunkte interpoliert werden, mit einer Taktschaltung, deren Ausgangssignale den Phasenschiebern und der Signalver arbeitungsschaltung zugeführt werden und mit einem Bewegungs informations-Decoder, mit dessen Ausgangssignal die Diago nal-Interpolatorschaltungen und Orthogonal-Interpolatorschal tungen bewegungsadaptiv umgeschaltet werden.

Die Quellsignale für das erfindungsgemäße Fernsehsystem ha ben eine gegenüber den bekannten Composite-Fernsehsystemen verdoppelte Zeilenzahl. Die Fernsehsignale werden im soge nannten Filmmode übertragen. Dabei werden die beiden jeweils zusammengehörigen Halbbilder einer gemeinsamen Bewegungspha se entnommen, wie dies bei den bekannten Composite-Fernsehsy stemen bei der Übertragung von Filmmaterial heute geschieht. Die Luminanz- und Chrominanz-Quellsignale werden bewegungsab hängig in Offsetlage oder orthogonal unterabgetastet übertra gen.

Die Luminanz wird in Bildern oder Bildbereichen ohne oder mit nur geringer Bewegung (im folgenden "statischer Mode′ genannt) sowohl horizontal als auch vertikal offset-unterab getastet.

Die Chrominanz wird im statischen Mode nur horizontal off set-unterabgetastet, weil gegenüber bekannten Composite- Fernsehsystemen die Chrominanzauflösung für das erfindungsge mäße Fernsehsystem nur in horizontaler Richtung erhöht wer den muß, um eine an die horizontale und vertikale Luminanz auflösung angepaßte Chrominanzauflösung zu erhalten. In Bildern oder Bildbereichen mit deutlicher Bewegung (im folgenden "dynamischer Mode" genannt) werden Luminanz und Chrominanz orthogonal horizontal und vertikal unterabgeta stet.

Vorteilhaft richtet sich die Art der Chrominanzabtastung (statischer oder dynamischer Mode) nach der Art der Luminanz abtastung, weil normalerweise im Bildinhalt Bewegung in der Chrominanz mit Bewegung in der Luminanz korreliert ist.

Die räumliche Lage der abgetasteten Bildpunkte (Pixel) für die Luminanz wird in zyklischer Weise innerhalb von vier Halbbildern viermal verändert, so daß die vollständige Lumi nanz-Information für ein wiederzugebendes Vollbild in einem erfindungsgemäßen Decoder aus zwei übertragenen Vollbildern gesammelt und zusammengesetzt wird.

Bei der Abtastung werden die Bildpunkte im Coder entspre chend vorgefiltert, um Aliasstörungen zu vermeiden und eine möglichst hohe Auflösung in horizontaler und vertikaler Rich tung übertragen zu können. Im Decoder wird eine entsprechend inverse, interpolierende Nachfilterung durchgeführt, um die fehlenden Bildpunkte wieder zu ermitteln. Die Filtercharakte ristiken werden so ausgelegt (siehe EP 90 403 115.0), daß auch beim kompatiblen Empfang eine gute Bildqualität erreicht wird.

Vorteilhaft wird die Abtastung und Signalverarbeitung der Bildpunkte innerhalb von Bildpunkt-Blöcken von z. B. 8_*8 oder 16_*16 Bildpunkten bewegungsadaptiv umgeschaltet. Die dement sprechend im Decoder benötigte Bewegungsinformation (ein Bit pro Bildpunkt-Block) kann vorteilhaft in den üblicherweise nicht sichtbaren Zeilen am oberen und/oder unteren Bildrand (overscan area) der Fernsehbilder oder in der vertikalen Aus tastlücke übertragen werden. Vorzugsweise erhält diese digi tale Bewegungsinformation einen Fehlerschutz.

Vorteilhaft wird statt eines zweiten, analog modulierten Ton trägers für Stereo- oder Zweitonübertragung ein zweiter, di gital modulierter Tonträger eingesetzt. Die Digital-Modulati on geschieht dann vorteilhaft nach dem bekannten NICAM-Ver fahren.

Zeichnungen

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin dung beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein Abtastschema für Luminanzbildpunkte im sta tischen Mode;

Fig. 2 ein Abtastschema für Luminanzbildpunkte im dy namischen Mode;

Fig. 3 ein Abtastschema für Chrominanzbildpunkte im statischen Mode;

Fig. 4 ein Abtastschema für Chrominanzbildpunkte im dy namischen Mode;

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Coder;

Fig. 6 eine Zeitmultiplexanordnung für Komponentensi gnale aus den 16:9-Randstreifen;

Fig 7 einen erfindungsgemäßen Decoder.

Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 bis 4 sind Abtast-Schemata für Luminanz und Chrominanz-Bildpunkte dargestellt. Den dargestellten Bildpunkten entsprechen bei der Übertragung jeweils analoge Signale. Mit "1" sind Bildpunkte eines ersten Halbbildes be zeichnet. Entsprechendes gilt bei "2", "3" und "4" für die Bildpunkte eines zweiten, dritten und vierten Halbbildes. Mit " _* " sind bei der Übertragung ausgelassene Bildpunkte be zeichnet. Wegen der bezogen auf die Luminanz geringeren Hori zontalauflösung der Chrominanz sind in den Fig. 3 und 4 nur entsprechend weniger Chrominanz-Bildpunkte angeordnet. Fig. 1b, 1c, 2b, 3b und 4b zeigen, welche Bildpunkte aus ent sprechenden Halbbildern übertragen werden und wie diese Bild punkte bzw. deren analoge Äquivalente in den Übertragungs- Zeilen a, b, c usw. angeordnet sind. Die Pfeile in Fig. 1b und Fig. 1c deuten an, wohin der Bildpunkt an der Spitze der jeweiligen Pfeils, der in Fig. 1a am Ende des jeweiligen Pfeils lag, bei der Übertragung vertikal verschoben wird. Diese Verschiebung wird im Decoder rückgängig gemacht. Fig. 1a, 2a, 3a und 4a zeigen, wie die übertragenen Bildpunk te innerhalb der Zeilen A, B, C, D, E des Quellsignals bzw. innerhalb von Zeilen A, B, C, D, E im Decoder vor der Inter polation für die Darstellung in einem 16 : 9-Empfänger angeord net sind. Dabei entspricht Übertragungs-Zeile a der Zeile A, Übertragungs-Zeile b der Zeile C und Übertragungs-Zeile c der Zeile E in der räumlichen Anordnung.

Durch die Offset-Abtastung in Fig. 1 und Fig. 3 läßt sich in horizontaler bzw. vertikaler Richtung in Verbindung mit ei ner entsprechenden Vorfilterung im Coder und Nachfilterung bzw. Interpolation im Decoder eine verdoppelte Auflösung übertragen.

Die Abtast-Schemata in Fig. 2 und/oder Fig. 4 können auch entsprechend Fig. 2 gewählt werden. Vorteilhaft läßt sich dadurch auch im dynamischen Mode eine erhöhte horizontale Auflösung übertragen.

Fig. 5 zeigt einen Coder, dem an den Eingängen R, G, B als Quellsignale Videosignale mit einem 16 : 9-Bildseitenverhält nis und 1250/1249 Zeilen, 50 Hz Bildwechselfrequenz und 2 : 1 Interlace zugeführt werden. Bei anderen Quellsignalen kann dafür gesorgt werden, daß durch eine vorherige Transcodie rung entsprechende Videosignale der Verarbeitung zur Verfü gung stehen. Die Quellsignale werden zunächst in einer Ma trix 1 in die (digitale) Luminanzkomponente Y und in die bei den (digitalen) Chrominanzkomponenten U und V umgewandelt. Die Luminanzkomponente wird in einer Bewegungsdetektorschal tung 41 ausgewertet. Die einer Signalverarbeitungsschaltung 2 und einer Summationsschaltung 9 zugeführten Ausgangssigna le der Bewegungsdetektorschaltung geben an, ob ein Bild punkt-Block von z. B. 8_*8 Bildpunkten im statischen oder im dynamischen Mode verarbeitet werden soll. Es kann auch eine zweite Bewegungsdetektorschaltung angeordnet sein, die von den Chrominanzkomponenten gespeist wird und eine getrennte, entsprechende bewegungsabhängige Verarbeitung der Chrominanz komponenten ermöglicht.

Die 16 : 9-Komponentensignale werden in der Speichermittel ent haltenden Signalverarbeitungsschaltung 2 vorgefiltert, unter abgetastet und in die Signale der 4:3-Mitteninformation und in die 16 : 9-Rand-Zusatzinformation aufgespalten. Im stati schen Mode werden die Luminanz- und Chrominanzkomponenten zweidimensional diagonal vorgefiltert. Diese zweidimensiona le Diagonalvorfilterung kann durch zwei hintereinanderge schaltete eindimensionale, in der Signalverarbeitungsschal tung 2 enthaltene Diagonalfilter-Schaltungen durchgeführt werden.

Da die 4 : 3-Mitteninformation nur 3/4 der 52 µs einer aktiven Zeile belegt, muß dieses Signal um 4/3 horizontal expandiert werden, um ein kompatibles Signal mit korrekten Geometriever hältnissen für einen Standardempfänger zu erzeugen. Dieses wird durch eine erste Expansionsschaltung 3 bewirkt. Dieser Expansionsschaltung sind im Luminanz-Signalweg eine erste Laufzeitschaltung 4 zur zeitlichen Anpassung, ein er ster D/A-Wandler 8 und ein übliches Notchfilter 40 zur Ver ringerung von Crosscolour-Störungen nachgeschaltet. Die Chrominanzsignale U und V werden in einem zweiten D/A- Wandler 5 umgesetzt und über ein erstes Tiefpaßfilter 6 ei nem PAL-Modulator 7 zugeführt. Die ersten Ausgangssignale dieses PAL-Modulators 7 sind die mit dem bekannten PAL-Farb träger quadraturmodulierten Chrominanzsignale U_f und V_f, die zusammen mit dem Y-Signal und z. B. einem Standard-Synchronsi gnal ein herkömmliches FBAS-Signal bilden. Die Zusammenfüh rung der Signale wird in der Summationsschaltung 9 vorgenom men.

In der Summationsschaltung wird ebenfalls ein Ausgangssignal der Bewegungsdetektorschaltung 41 hinzugefügt. Wenn das kom patibel übertragene PAL-Signal eine theoretische Luminanz-Ab tastfrequenz von 10.125MHz aufweist, ergeben sich für eine aktive Zeilenlänge von 52 µs 527 Bildpunkte. Für ein 16 : 9-Bild format ergeben sich daraus 527 _* 4/3=702 Bildpunkte. Die Lu minanzkomponente des Quellsignals benötigt bei 1152 aktiven Zeilen dementsprechend 2 _* 702 _* 1152=1 617 408 Bildpunkte pro Vollbild. Für eine Bildpunkt-Blockgröße von 8 _* 8 resultieren daraus 25 272 Blöcke pro Vollbild. Bei einer Quantisierung mit 4 Bit werden dann am oberen bzw. unteren Bildrand (overs can area) insgesamt 25 272/(527 _* 4)=12 Zeilen (diese Zahl kann sich für einen eventuellen Fehlerschutz geringfügig er höhen) pro Vollbild benötigt, um die Bewegungsinformation für das hochaufgelöste PAL-Signal zu übertragen. Bei einer Bildpunkt-Blockgröße von 16_*16 werden entsprechend 6318/(527_*4)=3 Zeilen benötigt. Bei einer Verwendung von 8 Bit-Worten für die Bewegungsinformation halbieren sich diese Zeilenzahlen noch bzw. läßt sich bei gleichen Zeilenzahlen eine getrennte Chrominanz-Bewegungsinformation übertragen. Der PAL-Modulator 7 erzeugt als zweite Ausgangssignale eine 0°-Phasenlage des Farbträgers zur Modulation der U-Zusatzkom ponente, die im folgenden mit F_u bezeichnet wird, und die im folgenden F_v genannte V-Zusatzkomponente mit ± 90°-Phasenlage. Beide Zusatz-Farbträger F_u und F_v werden aus dem PAL-Modulator 7 herausgeführt und stehen für die Ver arbeitung der Luminanz- und Chrominanzkomponenten aus den 16 : 9-Randstreifen (side panels) zur Verfügung.

Die 16 : 9-Zusatzinformationen nehmen nur 1/4 der Gesamtzeilen dauer von 52 µs ein. Die dazugehörige Luminanzkomponente wird zunächst einer zweiten Expansionsschaltung 10 zugeführt und horizontal um den Faktor vier gedehnt. Anschließend gelangt dieses Y-Signal über eine zweite Laufzeitschaltung 11 zur zeitlichen Anpassung und einen dritten D/A-Wandler 12 zu ei nem Timeplexer 13.

Die Chrominanzkomponenten der 16 : 9-Zusatzinformationen wer den in einer dritten Expansionsschaltung 14 um den Faktor zwei gedehnt, in einem vierten D/A-Wandler 15 umgeformt und über ein zweites Tiefpaßfilter 16 dem Timeplexer 13 zuge führt.

Im Timeplexer 13 werden aus den entsprechenden Luminanz- und Chrominanzkomponenten Pakete von Chrominanz- und Luminanz-Zu satzinformationen im Zeitmultiplex gebildet. Dieser Vorgang ist in Fig. 6 dargestellt. Die Chrominanz-Zusatzinformatio nen U und V nehmen jeweils 50% und die Luminanz-Zusatzinfor mation Y 100% der aktiven Zeilendauer der übertragenen Zei len ein. In der mit "U" bezeichneten Fläche in Fig. 6 können auch die U- und V-Komponente der 16:9-Zusatzinformation für den linken Bildrand und in der mit "V" bezeichneten Fläche die U- und V-Komponente der 16 : 9-Zusatzinformation für den rechten Bildrand übertragen werden.

Die Luminanz-Zusatzinformation wird nun einem ersten linea ren Modulator 17 zugeführt, der als Modulationsfreguenz den in einem ersten Phasenschieber 18 um 90° phasengedrehten Farbträger F_u erhält. Die Chrominanz-Zusatzinformation wird in einen zweiten linearen Modulator 19 eingespeist, der als Modulationsfrequenz den in einem zweiten Phasenschieber 20 um 90° phasengedrehten Farbträger F_v erhält.

Die farbträgerfrequenten Signale werden einem ersten 21 und einem zweiten 22 Abschwächer zugeführt, wo die Signal-Ampli tuden vorteilhaft um einen Faktor a < 1 abgesenkt werden kön nen, um eine bessere Kompatibilität für den Standard-PAL-Emp fänger zu erreichen. Danach gelangen diese Signale zur Summa tionsschaltung 9 und werden mit den Ausgangssignalen der Standard-PAL-Codierung zu einem kompatiblen, hochauflösenden PAL-Signal zusammengefaßt.

Im Decoder in Fig. 7 wird dieses kompatible, hochauflösende PAL-Signal (nach einer ZF-Demodulation) zunächst einem PAL- Demodulator 23 zugeführt, der die Komponentensignale Y, U und V der Mitteninformation für das 4 : 3-Bildformat liefert. Dieser PAL-Demodulator enthält vorteilhaft eine bekannte Kammfilterschaltung, um Luminanz- und Chrominanz-Signale zu trennen. In einer ersten A/D-Wandlerschaltung 34 werden die Y-, U- und V-Signale in digitale Signale umgesetzt, in einem nachfolgenden ersten Kompressor 24 entsprechend invers um den Faktor 3/4 in horizontaler Richtung komprimiert und in einen Speicher, der in einer Signalverarbeitungsschaltung 37 enthalten ist, eingeschrieben.

Weiterhin durchläuft das FBAS-Signal einen Bandpaß 25, der eine Mindestbandbreite von 2 MHz aufweist und dessen Mitten frequenz bei der Farbträgerfrequenz liegt. Eine Taktschalt ung 26 gewinnt aus dem im FBAS-Signal enthaltenen Farbburst die Farbträger F_u und F_v zurück, die dann einem ersten 27 und einem zweiten 28 90°-Phasenschieber zugeführt werden. Die Taktschaltung 26 generiert ebenfalls Taktsignale zur Steuerung der Signalverarbeitungsschaltung 37. Die phasenge drehten Farbträgersignale speisen einen ersten Demodulator 29 für die Y-Zusatzinformations-Komponente und einen zweiten Demodulator 30 für die UV-Zusatzinformations-Komponenten. Diesen beiden Demodulatoren wird ebenfalls das bandpaßgefil terte FBAS-Signal zugeführt. Die demodulierten Zusatzinforma tions-Komponenten erfahren dann entsprechend der senderseiti gen Abschwächung in den Verstärkern 31, 32 eine entsprechend inverse Anhebung mit dem Faktor 1/a < 1.

Anschließend werden diese Zusatzinformationen in einer zwei ten A/D-Wandlerschaltung 33 in digitale Signale umgesetzt, einem Demultiplexer 35 und einem zweiten Kompressor 35 zuge führt, in dem die Y-Zusatzinformationskomponente um den Fak tor vier und die UV-Zusatzinformations-Komponenten um den Faktor zwei entsprechend invers horizontal komprimiert wer den und ebenfalls in den Speicher in der Signalverarbeitungs schaltung 37 eingeschrieben. Diese Signalverarbeitungsschal tung erhält ebenfalls die in einem Bewegungsinformations-De coder 40 aus den Zeilen am oberen und unteren Bildrand des FBAS-Signals gewonnene Bewegungsinformation.

In der Signalverarbeitungsschaltung 37 werden die übertrage nen Bildpunkte der Komponenten entsprechend der ursprüngli chen Lage im Quellsignal angeordnet (Fig. 1a, Fig. 2a, Fig. 3a, Fig. 4a). Mit Hilfe einer Interpolationsfilterung werden die fehlenden Bildpunkte wiedergewonnen und dabei Bilder mit 1404 _* 1152 Bildpunkten für den aktiven Bildbereich generiert. Dabei können, wie für den Coder beschrieben, separierbare Diagonalfilter verwendet werden. Die Signalverarbeitung ge schieht blockweise entsprechend der vom Bewegungsinformati ons-Decoder 40 blockweise ermittelten Information "stati scher Mode" oder "dynamischer Mode".

In einer nachfolgenden D/A-Wandlerschaltung 38 werden wieder analoge Komponentensignale gewonnen, die einer Dematrix 39 zugeführt werden, wo sie in RGB-Signale umgewandelt werden können.

Der statische Mode wird bis zu einer Bewegungsgeschwindig keit von etwa ein bis zwei Bildpunkten pro Halbbild einge setzt. Anderenfalls wird in den dynamischen Mode geschaltet.

Vorteilhaft kann im Grenzbereich von Blöcken mit statischem und von Blöcken mit dynamischem Mode eine zusätzliche Filte rung eingesetzt werden, die die entsprechenden Übergänge fließender erscheinen läßt.

Die Gewinnung der Bewegungsinformation kann auch ohne eine entsprechende Übertragung nach bekannten Verfahren, z. B. Bildpunkt-Absolutwert-Differenz-Verfahren, ausschließlich im Decoder erfolgen.

Wenn Fernsehsignale im Letterbox-Format (432 Zeilen aktiver Bildbereich im Format 16 : 9 innerhalb des 4 : 3-Bildformats mit jeweils 72 Zeilen Randstreifen am oberen und unteren Bild rand) übertragen werden, brauchen Bewegungsinformationen auch nur für diesen aktiven Bildbereich in einer entspre chend verringerten Anzahl von Zeilen pro Vollbild übertragen zu werden. Dafür kann ein das Letterbox-Format kennzeichnen des zusätzliches Informations-Bit in diesen Zeilen oder in der vertikalen Austastlücke übertragen werden.

Bei dieser Übertragungsart werden im Decoder der erste Kom pressor 24 und die Zusatzdemodulation des Farbträgers, d. h. die Schaltungen 27 bis 33 und 35 bis 36 abgeschaltet bzw. nicht benutzt. In der Signalverarbeitungsschaltung 37 werden die YUV-Komponentensignale zusätzlich vertikal von 2 _* 432 Zei len auf 1152 Zeilen transcodiert.

Im Coder findet eine entsprechende Signalverarbeitung bzw. Nichtbenutzung von Schaltungen statt.

Vorteilhaft kann decoderseitig eine progressive Wiedergabe erfolgen, indem die jeweils zusammengehörigen Halbbilder mit Hilfe des jeweils anderen Halbbilds zu Vollbildern ergänzt werden.

Vorteilhaft können Fernsehsignale nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch durch Videorecorder mit Standard-4 : 3-Bildfor mat aufgezeichnet werden.

Bei anderen Zeilenzahlen oder Abtastfrequenzen ändern sich die daraus ermittelten Zahlenwerte entsprechend.

Claims

1. Verfahren für ein kompatibles Composite-Fernsehsystem mit erhöhter Auflösung zur Übertragung und/oder Speiche rung von aus Bildpunkten zusammengesetzten Fernsehsigna len mit einer ersten Zeilenzahl, insbesondere von 1249 bzw. 1250, und mit einem ersten Bildformat, insbesonde re von 16 : 9, über Kanäle und/oder Speichermittel mit einer zweiten Zeilenzahl, insbesondere von 625, und mit einem zweiten Bildformat, insbesondere von 4 : 3, wobei die Fernsehsignale in einem Standard-Decoder zu Stan dard-Fernsehsignalen mit der zweiten Zeilenzahl und mit dem zweiten Bildformat und in einem Decoder (Fig. 7) mit erhöhter Auflösung zu Fernsehsignalen mit der er sten Zeilenzahl und mit dem ersten Bildformat deco dierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig jeweils Blöcke von Luminanz- und Chrominanz-Bildpunk ten, insbesondere mit 8 _* 8 oder 16 _* 16 Bildpunkten, bewe gungsabhängig vorgefiltert, unterabgetastet und codiert werden (Fig. 1 bis Fig. 4) und die über das zweite Bild format seitlich hinausgehenden Teile der Fernsehbilder im ersten Bildformat als Zusatzinformationen im Zeit multiplex in einer Basisband-Freguenzlage auf die vor handene Farbinformation (U, V) derart aufmoduliert wer den (17, 19, 9), daß die Spektralräume der vorhandenen Farbinformation doppelt belegt werden, und daß im Deco der (Fig. 7) die nicht übertragenen Bildpunkte in den Blöcken entsprechend bewegungsabhängig interpoliert wer den, wobei die Zusatzinformationen im Sender in horizon taler Richtung expandiert (3, 10, 14, Fig. 6) und im Decoder entsprechend komprimiert (24, 36) werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die doppelte Belegung der Spektralräume der Farbinforma tion (U, V) durch eine Quadraturmodulation gebildet wird, wobei die Phasenlagen der Träger für die Zusatzin formationen jeweils um einen Winkelbetrag von 90° gegen über den Phasenlagen der Träger der vorhandenen Farbin formation (U, V) gedreht (18, 20) werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Zusatzinformationen senderseitig in ihrer Amplitude abgesenkt (21, 22) und empfängerseitig wieder entsprechend angehoben (31, 32) werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zusammengehö rigen Halbbilder der Fernsehsignale senderseitig aus der gleichen Vollbild-Bewegungsphase gewonnen werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildpunkte entweder entsprechend einem statischen Mode (Fig. 1, Fig. 3) oder entsprechend einem dynamischen Mode (Fig. 2, Fig. 4) codiert, übertragen bzw. gespeichert und/oder deco diert werden, wobei der statische Mode bis zu einer Be wegungsgeschwindigkeit von etwa ein bis zwei Bildpunk ten pro Halbbild und anderenfalls der dynamische Mode verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luminanz-Bildpunkte im statischen Mode in zykli scher Weise an vier verschiedenen Positionen innerhalb von zwei Vollbildern abgetastet werden (Fig. 1).

7. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich net, daß die Bildpunkte im statischen Mode diagonal vor gefiltert und offset-unterabgetastet (Fig. 1, Fig. 3) und im dynamischen Mode orthogonal vorgefiltert und un terabgetastet (Fig. 2, Fig. 4) werden.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig pro Block eine Bewegungsinformation, insbesondere ein Bit, ermit telt wird (41).

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsinformation in den Zeilen am oberen und/oder unteren Bildrand übertragen/gespeichert und im Decoder entsprechend ausgewertet wird (40).

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Übertragung von Letterbox-Fernsehsignalen die Fernsehsignale im De coder in vertikaler Richtung auf die der ersten Zeilen zahl entsprechende aktive Zeilenzahl transcodiert wer den, wobei die doppelte Belegung der Spektralräume der vorhandenen Farbinformation und die horizontale Expansi on/Kompression überbrückt werden.

11. Coder für ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, versehen mit einer Signalverarbei tungsschaltung (2), die Speichermittel, Diagonalfilter und Orthogonalfilter enthält, mit einer Bewegungsdetek torschaltung (41), die die Filter und eine Bildpunkt-Ab tastung mittels der Speichermittel in der Signalverar beitungsschaltung bewegungsabhängig umschaltet und eine Bewegungsinformation in Zeilen am oberen und/oder unte ren Bildrand einfügt, mit der Signalverarbeitungsschal tung nachgeordneten Expansionsschaltungen (3, 10, 14), mit nachgeschalteten D/A-Wandlern (5, 8, 12, 15), mit einem nachgeschalteten PAL-Modulator (7) und mit zusätz lichen linearen Modulatoren (17, 19) zur Zusatzmodulati on des Farbträgers mit den Zusatzinformationen.

12. Decoder für ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, versehen mit einem PAL-Demodulator (23), mit mindestens einer A/D-Wandlerschaltung (33, 34), mit einem ersten Kompressor (24), der einen Mittel teil der Fernsehsignale horizontal komprimiert, und mit einem zweiten Kompressor (36), der die Zusatzinformatio nen horizontal komprimiert, mit einem ersten (27) und zweiten (28) Phasenschieber für den Farbträger und mit einem ersten (29) und zweiten (30) Demodulator für die Zusatzinformationen, denen jeweils das Ausgangssignal eines der Phasenschieber zugeführt wird, mit einer Si gnalverarbeitungsschaltung (37), in der Speichermittel, Diagonal-Interpolatorschaltungen und Orthogonal-Interpo latorschaltungen enthalten sind, mit deren Hilfe block weise die nicht übertragenen Bildpunkte interpoliert werden, mit einer Taktschaltung (26), deren Ausgangssi gnale den Phasenschiebern und der Signalverarbeitungs schaltung zugeführt werden und mit einem Bewegungsinfor mations-Decoder (40), mit dessen Ausgangssignal die Dia gonal-Interpolatorschaltungen und Orthogonal-Interpola torschaltungen bewegungsadaptiv umgeschaltet werden.