DE629604C

DE629604C - Fernseh- und Bilduebertragungsverfahren

Info

Publication number: DE629604C
Application number: DE1930629604D
Authority: DE
Original assignee: Electrical Research Products Inc
Current assignee: Electrical Research Products Inc
Priority date: 1929-04-30
Filing date: 1930-03-12
Publication date: 1936-05-12
Also published as: GB350455A; DE600042C; GB332284A; FR675539A; US1769919A; GB350454A; DE627126C; FR38465E; FR38105E

Description

Das Hauptpatent beruht auf der Erkenntnis, daß bei der Abtastung und Umwandlung der Helligkeitswerte eines fernzuübertragenden Bildes in elektrische Ströme die ausgesandte S Energie auf gewisse Frequenzbänder verteilt ist, zwischen denen sich unbenutzte Zwischenräume befinden. Die Lage der einzelnen Bänder in dem gesamten Frequenzspektrum hängt im wesentlichen von der durch den Abtastvorgang bestimmten Bildwechsel- und Zeilenfrequenz ab. Die nicht verwendeten Zwischenräume werden für die Übertragung anderer Signale, beispielsweise für die Synchronisierung oder für Telegraphierzeichen zur Verfügung gestellt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden von einer besonderen Abtasteinrichtung erzeugte Bildströme in ihrer Gesamtheit oder teilweise mit einer Hilfsträgerfrequenz moduliert, die so gewählt ist, daß die hierbei entstehenden Frequenzbänder die nicht benutzten Zwischenräume in dem Gesamtfrequenzband der von einer anderen Abtasteinrichtung erzeugten Ströme besetzen. Hierdurch wird erreicht, daß die gesamten Ströme, gegebenenfalls auch, noch andere Signalströme, über einen einzigen Übertragungsweg gesandt werden können.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen näher erläutert.

Das Frequenzdiagramm der Abb. 1 zeigt die bereits in demHauptpatent dargestelltenEnergieanhäufungen an bestimmten Stellen des bei der Abtastung entstehenden Gesamtfrequenzbandes. Diese Teilfrequenzbänder mögen sich, über einen Bereich bis ungefähr 26 000 Hz erstrecken. Die Frequenzen bis etwa 2700 Hz dienen z. B. der Sprach- oder Tonübertragung. Die Frequenzbänder in den Gebieten von 3000 und · 4000 Hz sind bestimmt für die Übertragung von Gleichstrom und niedrigen Frequenzkomponenten, die bei den verschiedenen Fernsehabtastvorgängen entstehen und mit Hilfe von Hilfsträgerfrequenzen in diesen Bereich hineingebracht werden. In den Bereich von 5000 bis 24 500 Hz fällt die Übertragung der eigentlichen Fernsehfrequenzbänder, die entsprechend den Ausführungen im Hauptpatent Vielfache der Zeilenfrequenzen sind. Beide

*) Früheres Zusatzpatent 627126.

Fernsehabtastungen können,mit gleicher Geschwindigkeit erfolgen, etwa mit einer Zeilen-, frequenz von iooo Hz. Werden nun die Frequenzbänder eines jeden Bildstromes, die bei iooo, 20Ö0 usw. bis 20 000 Hz liegen, mit geeigneten Hilfsträgerfrequenzen moduliert, so kann einerseits z. B. das Gebiet zwischen 300 bis 5000 Hz für andere Zwecke freigemacht werden, andererseits werden durch die Verschiedenheit der Hilfsträgerfrequenzen die Vielfachen der Zeilenabtastfrequenzen der einen Abtastung in die nicht benutzten Zwischenräume des Gesamtfrequenzbandes der anderen Abtastung eingeschoben. Beispielsweise ist eine Hilfsträgerfrequenz von 25 000 Hz geeignet, wenn die andere 25 500 Hz beträgt. Durch Vereinigung der Trägerströme von 25 000 und 25 500 Hz entsteht eine -Frequenz von 500 Hz, die ebenso wie ihre Harmonische von iooo Perioden für die Synchronisierung verwendet werden kann.

Die Sendeanordnung 1 gemäß Abb. 2 enthält Abtasteinrichtung, Photozelle, Verstärker und Synchronisierungsvorrichtung. 2 ist eine ähnliehe Sendeanordnung für einen zweiten Gegenstand. 3 und 4 kennzeichnen die entsprechenden Empfangsanordnungen. Beide Gegenstände werden mit einer Zeilenfrequenz von iooo Hz und einer Bildwechselfrequenz von 20 Hz abgetastet. Die hierbei in 1 entstehenden Gleichstrom- und niederen Frequenzkomponenten bis ungefähr 300 Hz gelangen über die Siebkette 5 zu dem Modulator 8, in welchem sie einen durch den Schwingungserzeuger 9 erzeugten Trägerstrom von ungefähr 3000 Hz modulieren. Der Trägerstrom und die Seitenbänder gelangen über die Siebkette 10, deren Grenzfrequenzen 2700 und 3300 Hz betragen, und über den Übertrager 11 auf die Leitung 12. Die höheren Frequenzen des Bildstromes, etwa oberhalb 800 Perioden, gehen über Kondensator 7 und Siebkette 6 zu dem Modulator 13 und modulieren dort einen Trägerstrom von 25 000 Hz, der von dem Schwingungserzeuger 14 geliefert wird. Diese modulierten Frequenzen gelangen durch die Siebkette 15 und den Übertrager 16 ebenfalls auf die Leitung 12; ihre Energie konzentriert sich in den Frequenz-. bändern um 5000, 6000 usw. bis zu 24 000 Hz herum. Auf die Übertragung weiterer Frequenzbänder unterhalb 5000 Hz kann ohne weiteres verzichtet werden, so daß dieses Gebiet den obenerwähnten niederen Frequenzkomponenten, welche die Hilfsträgerfrequenz 300O₁Hz modulieren, vorbehalten bleiben kann.

Die mit dem zweiten Fernsehsender 2 in Verbindung stehenden Stromkreise entsprechen denen des Senders 1 mit dem Unterschied, daß die Frequenzen der beiden Hilfsträgerströme von denen des Senders 1 derart verschieden sind, daß die Energiekonzentrationsbänder der modulierten Ströme zwischen denen des Senders zu liegen kommen. Wenn z. B. der Schwingungserzeuger 17 eine Frequenz von 4000 Hz liefert, die mit den niederen Frequenzkomponenten des zweiten Bildstromes, also etwa unterhalb 300 Hz moduliert wird, so fallen die Seitenbänder in das Frequenzgebiet zwischen 3700 und 4300 Hz, während beim ersten Sender· nur das Gebiet zwischen 2700 und 3300 Hz für diese Frequenzart benutzt ist. Der Bildstrom oberhalb 800 Hz moduliert eine Trägerfrequenz von 25 500 Hz, die von dem Schwingungserzeuger 18 erzeugt wird. Die Energiekonzentrationsbänder des Bildstromes, die wegen der Wahl der Zeilenfrequenz zu iooo Hz in den Gebieten von iooo Hz und den Vielfachen hiervon auftreten, treten auch nach der Modulation stets um iooo Hz voneinander entfernt auf, also an Stellen, die ungerade Vielfache von 500 Hz sind und damit zwischen den Bändern des ersten Senders liegen. Durch Vereinigung der Trägerströme von 25 000 und 25 500 Hz im Modulator 19 entsteht eine Frequenz von 500 Hz, die als Synchronisierfrequenz verwendet werden kann. Unter Zwisehenschaltung eines Filters 20 steuert dieser Synchronisierstrom von 500 Hz über die Leitung 21 die Sender 1 und 2. Da die Trägerströme von 25 000 und 25 500 Hz übertragen werden, können sie auch beim Empfänger dazu verwendet werden, dort die Synchronisierfrequenz von 500 Hz zu erzeugen.

In dem angeführten Beispiel ist ferner eine ■ Gegenfernsprechanlage vorgesehen. Ein Mikrophon 22 und ein Telephon, beispielsweise ein Lautsprecher 23, sind über geeignete Stromkreise und den Leitungsweg 12 miteinander verbunden, und zwar unter Zwischenschaltung eines Filters 24 mit einer oberen Grenzfrequenz von 2700 Hz, da der Frequenzbereich von 0 bis 2700 Hz für die Übertragung von Gesprächen genügt.

Die beiden Empfänger 3 und 4 sind mit der Leitung 12 durch den Übertrager 30 verbunden. Die hochfrequenten Büdströme und die Trägerfrequenzen gelangen durch die Kondensatorkette 31 mit einer unteren Grenzfrequenz von 2700 Hz zu den weiteren Stromkreisen, während der Sprechstrom, also die Frequenzen unterhalb 2700 Hz, durch das Filter 32 mit einer oberen Grenzfrequenz von ungefähr 2700 Hz zu der Sprechstelle 33, 34 fließt. Die Bildströme werden mit Hilfe der Filteranordnung 35 getrennt und ihren Empfangsgeräten zugeführt.

Die Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten, welche den Frequenzbereich zwischen und 3300 Hz ausfüllen, werden im Gleichrichter 36 demoduliert und gelangen nunmehr als Frequenzen zwischen ο und 300 Hz durch das Filter 37 mit der oberen Grenzfrequenz von Hz über geeignete Verstärker- und Steuer-Stromkreise 38 zu der Empfangseinheit 3. Die

höheren Bildstromkomponenten gelangen zu dem Demodulator 39 und nach ihrer Demodulation durch das Filter 40 und über einen geeigneten Verstärker 41 ebenfalls zum Empfänger 3. Ein Teil der Trägerströme von 25 000 und 25 500 Hz gelangt über das Filter 42 zu dem Modulator 43, in dem somit ein örtlicher Synchronisierungsstrom von 500 Hz für die beiden Empfänger entsteht.

Der Fernsehempfänger 4 entspricht der Einheit 3. Der Trägerstrom wird durch den Gleichrichter 44 demoduliert, und die Gleichstrom- und Niederfrequenzkomponenten des ursprünglichen Bildstromes gelangen zu der Empfangseinheit 4 über das Filter 45 und geeignete Verstärker- und Steuerstromkreise 46. Die höheren Frequenzen werden von dem Demodulator 47 aus durch das Filter 48 und über einen geeigneten Verstärker 49 ebenfalls der Empfangsein-

ao heit 4 zugeführt.

An Stelle gleicher Abtastgeschwindigkeit können für die beiden Geräte auch verschiedene Zerlegungsgeschwindigkeiten gewählt werden, wenn diese nur so beschaffen sind, daß die Energiekonzentrationen in verschiedenen Frequenzbändern des Gesamtspektrums ermöglicht werden. Vorzugsweise wird immer nur ein Seitenband übertragen, damit die Frequenzbandbreite der gesamten auszusendenden Ströme so gering wie möglich bleibt. Anstatt zwei kann man auch eine größere Anzahl von Fersehsendungen über den gleichen Weg geben. Ihre Zahl ist dabei begrenzt durch die Anzahl und Breite der vorhandenen Lücken im Gesamtfrequenzband.

Diese mehrfache Fernsehübertragung kann sowohl bei der Abtastung verschiedener Gegenstände oder aber verschiedener Teile des gleichen Gegenstandes an derselben Station oder von verschiedenen Stationen aus erfolgen. Die Übertragung kann in der gleichen Richtung oder auch in entgegengesetzten Richtungen über denselben Übertragungsweg vor sich gehen. So können auch über den gleichen Übertragungsweg gleichzeitig in beiden Richtungen Fernseh-Sendungen gegeben und empfangen werden, gegebenenfalls in Verbindung mit Gegensprechverkehr. Mit der Erfindung ist daher auch eine stereoskopische oder eine Farbenübertragung ausführbar, wenn geeignete Filter an den Sende- und Empfangsstationen benutzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Fernseh- undBildübertragungsverfahren nach Patent 600 042, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Abtasteinrichtung erzeugte Bildströme in ihrer Gesamtheit oder teilweise mit einer Hilfsträgerfrequenz moduliert werden, die so gewählt wird, daß die entstehenden Frequenzbänder die nicht fio verwendeten Zwischenräume in dem Gesamtfrequenzband der von einer anderen Abtasteinrichtung erzeugten Ströme einnehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niederen von den höheren Komponenten der bei jeder Abtastung entstehenden Bildstromfrequenzen getrennt und mit verschiedenen Hilfsträgerfrequenzen moduliert werden.

3. Die Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 auf eine Anordnung, bei der sich die eine Abtasteinrichtung auf der Gegenstation der anderen befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen