DE68911911T2 - Fernsehsystem. - Google Patents

Fernsehsystem.

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Übertragungs- bzw. Sendesystemtechnologie, insbesondere Fernübertragung und ganz besonders Fernsehsysteme.
    • Stand der Technik
  • Bei Fernseh-Funkübertragungssystemen werden zwei Verfahren der Multiplexübertragung von Signalen, die Leuchtdichte- und Farbartdaten enthalten, verwendet - Frequenzmultiplexübertragung und Zeitmultiplexübertragung.
  • Bei Frequenzmultiplexübertragung wird das Farbartsignal, das durch Modulation des Farbarthilfsträgers mit Farbdifferenzsignalen erzeugt wird, im Frequenzspektrum des Leuchtdichtesignals übertragen bzw. gesendet. Dieses Verfahren wird bei den genormten Fernseh-Funksendesystemen NTSC, SECAM und PAL verwendet (CCIR-Bericht 407-1, 1966-1970). Der Vorteil der Frequenzmultiplexübertragung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen ist die relative Einfachheit des Decoderaufbaus im Fernsehempfänger, was ein entscheidender Vorteil beim Stand der Technik in den frühen Entwicklungsstufen des Farbfernsehens in den 50er und 60er Jahren unserer Jahrhunderts war. Bei Frequenzmultiplexübertragung wird die Farbbildqualität wesentlich durch Kreuzmodulationsstörung zwischen den Leuchtdichte- und Farbartsignalen beeinträchtigt, wobei diese Störung in der Regel auf Kosten einer geringeren räumlichen und zeitlichen Auflösung unterdrückt wird. Kammfilterung durch Summierung der Signale benachbarter Vollbilder bewirkt z.B. die vollständige Unterdrückung von Kreuzmodulationsprodukten zwischen Leuchtdichte- und Farbartsignalen nur in stehenden Teilen des Bildes und erfordert die Summierung von Signalen von zwei benachbarten Vollbildern im NTSC-System, von vier benachbarten Vollbildern im PAL-System und bis zu sechs Vollbildern im SECAM-System. Die Kammfilterung durch Summierung der zeitlich und räumlich benachbarten Zeilensignale reduziert die horizontale und die vertikale Auflösung. Das Unterbringen der Farbartsignalfrequenzkomponenten im oberen Teil des vollständigen Farbfernsehsignalspektrums macht das genormte Funksendesignal anfälliger gegenüber Unregelmäßigkeiten des Frequenz- und Phasengangs des Signalwegs, gegenüber Störungen bei einer quadratischen Spektraldichteverteilung und gegenüber Verzerrungen, die durch Differenzverstärkung und Differenzphasenlage bedingt sind.
  • Unter diesem Gesichtspunkt ist Zeilenmultiplexübertragung vorgeschlagen worden für Fernsehsysteme mit verbesserter Qualität und ebenfalls für zukünftige hochauflösende Fernsehsysteme (HDTV), wobei vorgeschlagen worden ist, Leuchtdichte- und Farbartsignale sequentiell während des Zeilenintervalls zu übertragen.
  • Eine Anzahl von Modifikationen des Systems MAC (Multiplexed Analogue Component, CCIR-Bericht AB/10-11, 1983-1986) für direkte Satellitenfunkübertragung sind vorgeschlagen worden für die Verwendung bei hochqualitativen Fernsehsystemen, ohne daß die Anzahl der Zeilen z und der Bildwiederholfrequenz fp geändert wird. Im MAC-System werden eines der Farbdifferenzsignale mit einem Zeitkomprimierungsverhältnis von 3:1 und das Leuchtdichtesignal mit einem Zeitkomprimierungsverhältnis von 1,5:1 während des aktiven Teils der Zeile übertragen, wobei Farbdifferenzsignale in abwechselnden Halbbildzeilen übertragen werden. Das Beibehalten der Leuchtdichteauflösung erfordert eine 1,5mal breitere Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals. Da eine derartige Verbreiterung der Bandbreite nur bei Satellitenfunksendekanälen, die derzeit eingerichtet werden, durchführbar ist, ist die Modifikation MAC-D2 vorgeschlagen worden, wobei die Bandbreite des vollständigen Farbsignals mit den erdgebundenen Sendenormen übereinstimmt, die horizontale Leuchtdichteauflösung jedoch entsprechend 1,5mal geringer ist.
  • Andere Zeitmultiplexverfahren zielen ab auf Leuchtdichtesignalübertragung, ohne Änderung ihres Zeitmaßes während des gesamten aktiven Intervalls, wobei zeitlich komprimierte Farbdifferenzsignale während des Austastintervalls übertragen werden. Ein solches Verfahren ist z.B. in dem Patent Nr. 51-48 652 (Japan), Klasse 95(5), H11(9), 1976 beschrieben worden und für das MUSE-System (NHK Techn. Report, 1984, Band 27, Nr. 7, S. 19; IEEE Trans., 1987, Band BC-33, Nr. 4, S. 130) und das HDTV-System mit Zeitmultiplexübertragung der Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale (Elektronics, 1983, Band 56, Nr. 14, S. 82-84) vorgeschlagen worden. Bei allen diesen Systemen werden Farbdifferenzsignale sequentiell übertragen, z.B. wird das R-Y-Farbdifferenzsignal während des Austastintervalls einer Zeile und das B-Y-Farbdifferenzsignal während des Austastintervalls der nächsten Abtastzeile übertragen.
  • Ein wichtiger Vorteil von Systemen, die Zeitmultiplexübertragung verwenden, ist das absolute Nichtvorhandensein von Kreuzmodulation zwischen den Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignalen, sowie eine geringer als bei genormten Funksendesystemen ausfallende Anfälligkeit der Signale gegenüber Unregelmäßigkeiten des Phasen- und Frequenzgangs des Verbindungskanals und gegenüber Rauschen bei quadratischer Spektraldichteverteilung.
  • Gleichzeitig ist die sequentielle Übertragung von Farbdifferenzsignalen schlechter als deren simultane Übertragung in bezug auf Störfestigkeit und Sichtbarkeit des Rauschens, und zwar aufgrund ihrer gröberen vertikalen Struktur, wobei die nächste Zeile das Farbdifferenzsignal wiederholt und das Rauschen während der vorherigen Zeile übertragen wird. Die sequentielle Übertragung wird begleitet von Flimmern der Leuchtdichte und der Farbart in den horizontalen Grenzen zwischen den Farbeinzelheiten des Bildes. Ein solches Flimmern kann nur vollständig eliminiert werden durch Unterbrechung der Struktur der Farbdifferenzsignalübertragung, wie im MAC-System, wo die ungeraden Zeilen immer ein und dasselbe Farbdifferenzsignal transportieren, z.B. das R-Y- Signal, und die geraden Zahlen verwendet werden, um das andere Farbdifferenzsignal B-Y zu übertragen, so daß jedes Vollbild mit der R-Y- Signalübertragung beginnt. Dies führt jedoch zu einer deutlichen und nichtbeseitigbaren Reduzierung der Farbauflösung in der vertikalen Ebene, wobei dies besonders deutlich wird bei der Transcodierung zu Signalen von genormten Funksendesystemen. Da das R-Y- und das B-Y-Signal wesentlich andere Spitze-zu-Spitze-Werte haben kann, führen deren Nichtlinearitätsverzerrungen des Übertragungskanals zu nichtbeseitigbaren Farbschattenverzerrungen, weil die Wechselbeziehung zwischen dem R-Y- und dem B-Y- Signal gestört ist. Ähnliche Schwierigkeiten treten auch auf, wenn man sich den Problemen der Reduzierung der Digitaldatenstromgeschwindigkeit während der Übertragung von zeitlich komprimierten Farbdifferenzsignalen in digitalen Übertragungsleitungen zuwendet. Aufgrund des Unterschieds bei den Spitze-zu-Spitze-Werten des R-Y- und B-Y-Signals kann das Digitalisieren ihrer hohen Frequenzkomponenten bei einer kleinen Anzahl von Quantisierungsstufen zu einem Farbsaum führen.
  • Bis heute sind keine akzeptablen Verfahren zur simultanen Übertragung von zwei Farbdifferenzsignalen während eines Austastintervalls bekanntgeworden.
  • Ein weiterer Problembereich bezieht sich auf die Notwendigkeit der Vergrößerung der Datenmenge, die während einer Zeile, eines Halbbildes und eines Vollbildes der Fernsehabtastung übertragen wird, was im Zusammenhang mit der Entwicklung neuer Systeme - mit einem auf 16:9 geänderten Bildformat, mit Echtzeitübertragung von zwei Farbbildern und mit Hochauflösungsübertragung - auftritt.
  • Die Veränderung des Bildformates von den bestehenden Verhältnis 4:3 zu 16:9 bei gleichzeitiger Beibehaltung der horizontalen und vertikalen Auflösung erfordert eine breitere Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals um ein Drittel, wie das bei vorhandenen Funksendesystemen der Fall ist.
  • Die Übertragung von zwei Farbbildern z.B. in einem Stereofarbsystem mit der gleichen Auflösung und mit dem gleichen Verfahren der Erzeugung eines vollständigen Farbfernsehsignals, wie bei vorhandenen Funksendesystemen, erfordert bei dem 4:3-Bildformat eine zweimal so breite Bandbreite und eine bei einem 16:9-Bildformat eine 2,67mal breitere Bandbreite.
  • Der Übergang von den vorhandenen Fernsehnormen mit 525 Zeilen mal 60 Halbbildern (30 Vollbildern) und 625 Zeilen mal 50 Halbbilder (25 Vollbilder) zu den Normen der Systeme mit hoher Auflösung erfordert bei den vorhandenen Verfahren der Erzeugung eines vollständigen Fernsehsignals eine wesentlich breitere Bandbreite.
  • Somit würde im japanischen HDTV-System mit mittels Zeitmultiplex übertragenen Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignalen, 1125 Abtastzeilen, 60 Halbbildern (30 Vollbildern) und einem 16:9-Bildformat die gesamte Bandbreite, wenn man die äquivalente Verbesserung der horizontalen und vertikalen Auflösung in Betracht zieht, 33,75 MHz ausmachen, und wenn man die verschiedenen Werte des Kell-faktors in Betracht zieht, den verschiedene Länder eingeführt haben, würde sie von 25,8 MHz bis 31,1 MHz gehen, d.h. 5- bis 6mal breiter sein als in vorhandenen genormten Systemen. Die Reduzierung der Bandbreite in diesem System auf 20 MHz, wie es von japanischen Experten vorgeschlagen wird, ermöglicht eine Verbesserung der horizontalen Auflösung, wenn man den Übergang von dem 16:9-Bildformat in Betracht zieht, um:
  • - den Faktor 1,56 (eine um den Faktor 1,96 verbesserte vertikale Auflösung) verglichen mit dem 525x60-System bei einer um den Faktor 4,76 breiteren Bandbreite;
  • - den Faktor 1,16 verglichen mit dem System mit 625 Zeilen mit einem 4:2:2-Verhältnis (Analogcodebasis in Studios) bei einer um den Faktor 3,48 breiteren Bandbreite;
  • - den Faktor 1,11 verglichen mit dem OIRT-System mit 625 Zeilen bei einer um den Faktor 3,33 breiteren Bandbreite; verglichen mit den Systemen mit 625 Zeilen, wird die vertikale Auflösung um einen Faktor von 1,8 verbessert.
  • Da die Frequenzbänder für Fernsehfunksendungen keine Kanäle mit einer Bandbreite von 20 MHz haben, wurde das HDTV-System zum MUSE-System modifiziert, das, genau genommen, als das MUSE-Verfahren der HDTV- Signalübertragung bezeichnet werden sollte. Im MUSE-System beträgt die Vollbildwiederholfrequenz 15 Hz bei einer Frequenz der Teilbildwiederholung von 60 Hz, d.h. jedes Vollbild besteht aus 4 Teilbildern, wobei das Zeilensprungverfahren mit Rasterzeilensprung kombiniert ist. Jedes Teilbild umfaßt 562,5 Zeilen mit einer Zeitdauer von 29,63 us, wobei 1125 Zeilen auf den Bildschirm reproduziert werden (1035 Zeilen im aktiven Bild). Die Bandbreite des vollständigen Farbsignals beträgt 8,1 MHz. Jede übertragene Zeile umfaßt bis zu 374 unabhängige Leuchtdichtepixel, und eine Bildzeile auf den Bildschirm wird durch zwei übertragene Zeilen (aus zwei Teilbildern) erzeugt, d.h. das ankommende Leuchtdichtesignal umfaßt 748 unabhängige Leuchtdichteabtastwerte.
  • Somit wird bei 1125 Zeilen pro 30-Hz-Vollbild auf der Sendeseite (eine Wiederholfrequenz von 33750 Zeilen) die Anzahl der Übertragungszeilen in einem vollständigen Farbfernsehsignal auf Kosten der Reduzierung der Bildwiederholfrequenz von 30 Hz auf 15 Hz bei der gleichen Zeilenwiederholfrequenz verdoppelt. Die Vollbildperiode, d.h. das Zeitintervall zwischen Datenübertragungen von ein und demselben Punkt des Bildes betrifft, besteht im MUSE-System aus 4 Teilbildperioden, wobei dies etwa einer Zeit von 66667 us (1/15 Hz) entspricht. In diesem Fall beträgt die Anzahl der Zeilen, die pro Bild übertragen werden, wie in der CCIR-Empfehlung Nr. 470 als Verhältnis zwischen der Zeilenfrequenz fH und der Bildwiederholfrequenz fP festgelegt ist, 2250. Wenn das ursprüngliche Bild mit 1125 Abtastzeilen und 30 Vollbildern pro Sekunde 1560 Leuchtdichteabtastwerte (Pixel) pro Zeile, 1,61 x 10&sup6; Pixel pro Vollbild und etwa 48,44 x 10&sup6; Pixel pro Sekunde bei einer Leuchtdichtesignalbandbreite von 33,75 MHz umfaßt, wird diese Anzahl durch die Verringerung der Leuchtdichtesignalbandbreite auf 20 MHz auf entsprechende Werte von etwa 924, 0,957 x 10&sup6; bzw. 28,7 x 10&sup6; verringert, und bei einer Bandbreite von 16,2 MHz wird diese Anzahl auf entsprechende Werte von etwa 748, 0,775 x 10&sup6; bzw. 23,25 x 10&sup6; weiter verringert. Im MUSE-System wird das Bild durch Wiederherstellung der Leuchtdichtepixel reproduziert, die in zwei Zeilen übertragen werden, also 2 x 374 = 748 Pixel, 0,774 x 10&sup6; pro übertragenes Vollbild, 11,61 x 10&sup6; Pixel pro Sekunde.
  • Der theoretische Grenzwert der Auflösung im MUSE-System ist 748 Leuchtdichtepixel pro Zeile, in der Praxis ist jedoch bei einem Zeilensprungraster ein bestimmter Verlust unvermeidlich, weil es unmöglich ist, ein Filter mit einer unendlich steilen Grenzfrequenz in seiner Frequenzkurve zu synthetisieren. Wenn man also das digitale Studiocodeverhältnis von 4:2:2 verwendet, betragen die Verluste etwa 17%. Selbst wenn man annimmt, daß die Verluste während der Bildwiedergabe im MUSE-System 5% bis 10% betragen, dann beträgt, wenn man den Übergang vom 4:3-Bildformat zu einem 16:9-Bildformat in Betracht zieht, die horizontale Auflösung im MUSE-System, verglichen mit den genormten Funksendesystemen mit 625 Zeilen:
  • - 0,97 bis 1,03 (theoretischer Grenzwert 1,08) bei einer Leuchtdichtesignalbandbreite ΔF = 5 MHz, wie von der CCIR-Norm G empfohlen;
  • - 0,88 bis 0,93 (theoretischer Grenzwert 0,98) bei ΔF = 5,5 MHz (Großbritannien);
  • - 0,84 bis 0,9 (theoretischer Grenzwert 0,94) bei ΔF = 5,75 MHz (4:2:2-Studiocodeverhältnis);
  • - 0,81 bis 0,85 (theoretischer Grenzwert 0,9) bei ΔF = 6 MHz (OIRT und Frankreich).
  • Man beachte, daß solche Werte im MUSE-System nur bei Standbildfeinheit erreicht werden, die horizontale Auflösung für bewegte Objekte ist wesentlich geringer.
  • Aufgrund der starken Korrelation zwischen Signalen benachbarter Vollbilder, nämlich 100% bei Leuchtdichtesignalen aus Standbildeinzelheiten, geht man davon aus, daß die verringerte Bildwiederholfrequenz sehr wohl zulässig ist und lediglich eine Reduzierung der Fernsehsignalredundanz ist. Was Bewegungsunschärfe betrifft, die bei geringeren Bildwiederholfrequenzen deutlicher hervortritt, so gibt es im MUSE-System spezielle Maßnahmen, um diesen unerwünschten Effekt zu kompensieren (das sogenannte "Bewegungsdetektorsystem"), indem die Raumbildauflösung reduziert wird. Gleichzeitig wird durch die von 30 Hz auf 15 Hz verringerte Bildwiederholfrequenz auf der Sendeseite und durch das Wiederholen jedes Pixels auf der Empfangsseite, um die Wiederholfrequenz von 30 Hz wiederherzustellen (um Flimmern auszuschließen), die Sichtbarkeit des Rauschens auf dem Bildschirm um etwa 7,7 dB erhöht. Mit dem auf 8,1 MHz erweiterten Durchlaßbereich ist die Störfestigkeit des MUSE-Systems bedeutend schlechter, verglichen mit bestehenden Fernseh-Funksendesystemen, wo nämlich die zulässige Rauschleistung im Übertragungskanal bei Frequenzmodulation (Satellitenverbindungen) um eine Größenordnung geringer ist.
  • Selbst ein solches Bild erfordert die Übertragung einer Datenmenge, die von den meisten Breitbandfarbfernsehsignalen der bestehenden Funksendesysteme nicht übertragen werden kann. Das Signal des Systems mit 625 Zeilen und 25 Vollbildern, mit ΔF = 6 MHz, 52 us aktiver Zeilenteil, 575 aktive Zeilen pro Vollbild, kann Daten enthalten für nur 8,57 x 10&sup6; unabhängige Leuchtdichtepixel pro Sekunde (624 Pixel im aktiven Teil einer Zeile, etwa 0,359 x 10&sup6; im aktiven Teil eines Vollbildes), d.h. in der Größenordnung von 77,3% dessen, was im MUSE-System erforderlich ist, und etwa um einen Faktor 3,2 weniger als im HDTV-System mit 1125 Abtastzeilen und 30 Vollbildern pro Sekunde bei ΔF = 20 MHz.
  • Die Schaffung von Fernsehsystemen mit verbesserter Qualität und noch dazu in neuen Funksendesystemen wie HDTV und Stereofarbsystemen setzt voraus, daß eine größere Menge von Informationen durch das vollständige Farbfernsehsignal übertragen wird.
  • Beim direkten Übertragen an Fernsehempfänger in den Frequenzbändern, die gegenwärtig für diese Zwecke bestimmt sind, ist die Erhöhung der Datenmenge, die durch das vollständige Farbfernsehsignal durch einfaches proportional es Erweitern der Signalbandbreite übertragen wird, nicht praktikabel, weil diese die Verringerung der Anzahl von Programmen und die Veränderung des gesamten Frequenzzuweisungsplans erfordern würde, da diese Bänder bereits zugewiesen sind und von den Übertragungskanälen verwendet werden, die geeignet sind, Signale mit einer maximalen Bandbreite von etwa 6 MHz zu übertragen (die Funkfrequenzbandbreite von erdgebundenen Kanälen liegt bei den meisten Breitbandsystemen in der Größenordnung von 8 MHz, bei UKW-Satellitenkanälen beträgt sie 27 MHz).
  • Eine alternative Methode besteht darin, zusätzliche Daten zu übertragen, indem man die Fernsehsignal-redundanz beseitigt. Die Verfahren, die bei Funksendesystemen zu diesem Zweck angewendet werden, sind:
  • - Übertragung von Farbartsignalen in der Leuchtdichtesignalbandbreite mit Hilfe von Frequenzmultiplexübertragung (z.B. bei den Systemen NTSC, SECAM, PAL und MAC-60);
  • - abwechselnde Übertragung von Signalen, die Farbartdaten übertragen (z.B. in den Systemen SECAM, MAC, MUSE, HDTV und im 1125 x 60 x 2:1- System);
  • - Reduzierung der Bildwiederholfrequenz (z.B. in den Systemen MUSE, HD-NTSC mit Rasterzeilensprung).
  • Eine Reihe von Aspekten der Auswirkung solcher Methoden auf die Qualität und die Störfestigkeit von Bildern wurde bereits oben erörtert.
  • Eine dritte Methode besteht darin, die Datensignalbandbreite zu verringern, ohne die Redundanz zu verringern. In der Fernsehtechnologie war die Möglichkeit einer solchen Methode schon während der Entwicklung des PAL-Systems bekannt. Es ist theoretisch möglich, quadraturmodulierte Signale mittels zweier speziell erzeugter Signalfolgen zu übertragen und zu demodulieren, und zwar mit teilweiser und sogar vollständiger Unterdrückung eines Seitenbandes, d.h. Bandbreite gegen Übertragungszeit eintauschen, und genau das wurde teilweise angewendet bei der Übertragung von Farbartsignalen im PAL-System. Ein ausreichend wirksamer Kompromiß dieser Art in der Praxis erweist sich jedoch selbst bei einem hohen Maß an Korrelation zwischen Fernsehsignalen in benachbarten Vollbildern als undurchführbar, besonders bei mittels Zeitmultiplex übertragenen Leuchtdichte- und Farbartsignalen. Ein Seitenband muß vollständig unterdrückt werden, nicht teilweise wie bei den PAL-Farbartsignalen, weil bei der Zeitmultiplexübertragung von quadraturmodulierten Farbartsignalen mit Leuchtdichtesignalen die Hilfsträgerfrequenz sehr niedrig sein muß, und deren praktische Anwendung erfordert die Verwendung von fast idealen Filtern, da die Breite des Fernsehsignalspektrums in der Größenordnung von Megahertz liegt und "Null"-Frequenzkomponenten enthält. Folglich würde die wirksame Unterdrückung eines Seitenbandes die Verwendung von Filtern mit Megahertz-Bandbreiten und einer Grenzfrequenzsteigung von Dutzenden von Decibel pro Einheit oder Dutzenden von Kilohertz erfordern. Die Wiederherstellung des quadraturmodulierten Signals mit einer niedrigen Hilfsträgerfrequenz und einem unterdrückten Seitenband durch dessen inverse Umsetzung in eine höhere Trägerfrequenz mittels Überlagerung würde neben derartigen fast idealen Filtern die Verwendung von fast idealen Phasenschiebern erfordern (vorausgesetzt, daß eine genaue z.B. 90º- Verschiebung aller Komponenten des Spektrums möglich ist, wobei die Frequenzen von Hertz oder Kilohertz bis zu mehreren Megahertz reichen). Deshalb muß z.B. in Kabelhauptverbindungsleitungen, die einseitenbandmodulierte Fernsehsignale übertragen, die Trägerfrequenz in dem Bereich gewählt werden, der etwa 25% bis 40% der Bandbreite eines Seitenbandes beträgt, so daß der Wirkungsgrad bei dem Kompromiß zwischen Bandbreite und Übertragungszeit etwa 70% bis 80% nicht überschreitet, und dies ist dennoch technisch sehr schwer zu realisieren. Wenn es sich jedoch als praktikabel erwiese, die quadraturmodulierten Fernsehsignale zu "packen" bzw. zu verdichten und dabei diese technischen Behinderungen zu vermeiden und den Wirkungsgrad des Kompromisses zwischen Bandbreite und Übertragungszeit auf fast 100% zu bringen (ein Wirkungsgrad von genau 100% ist in diesem Fall selbst theoretisch unerreichbar) und vor allem das ursprüngliche quadraturmodulierte Fernsehsignal aus zwei Folgen wiederherzustellen, um danach die modulierten Signale mit Hilfe relativ einfacher Mittel aus ihm zu demodulieren, dann würde diese Methode einer verringerten Bandbreite des vollständigen Fernsehsignals ohne Beseitigung von dessen Redundanz äußerst vielversprechend erscheinen.
  • Man beachte, daß das einfache zeitliche Dehnen eines quadraturmodulierten Fernsehsignals mit einer Bandbreite von 2 ΔF und seiner Lage in einem Durchlaßbereich von 0 bis ΔF (F ist die Trägerfrequenz) sehr ungeeignet ist, da es nicht auf Farbartsignale angewendet werden kann, weil zwei Farbdifferenzsignale vorhanden sind und mit dieser Methode zweimal weniger Signale pro Vollbild übertragen würden. Ferner würde eine solche Übertragung eine sehr hohe Linearität des Phasengangs im Frequenzband von 0 bis ΔF erfordern.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Erfindung stellt ein Fernsehsignal mit einem größeren Informationsgehalt im vollständigen Farbfernsehsignal pro Zeit bereit, ohne die Bandbreite dieses Signals zu erweitern.
  • Dies ist möglich, wenn unter Verwendung hoher Korrelation zwischen Signalen benachbarter Vollbilder, Halbbilder und Zeilen in einem Fernsehbild die Videosignale im vollständigen Farbfernsehsignal, das die Leuchtdichte- und Farbartinformation enthält, durch Signale mit höherer Informationskapazität ersetzt werden. Insbesondere sind solche Signale Folgen von quadraturmodulierten Fernsehsignalen, und zwar unter der Bedingung, daß sie in einer Bandbreite untergebracht sind, die etwa gleich der eines Seitenbandes ist.
  • Ein sehr einfaches Mittel zur Nyqistflankenanwendung auf das Spektrum eines quadraturmodulierten Fernsehsignals, um es in einer Bandbreite unterzubringen, die etwa der des einen Seitenbandes entspricht, ist die Quadraturmodulation seiner Träger- oder Hilfsträgerfrequenz, die viel niedriger ist als die obere Grenzfrequenz im Videosignalmodulationsspektrum, ohne auf vollständige oder teilweise Seitenbandunterdrückung zurückgreifen zu müssen. Eine solche Spannung mit einem mittels Nyqistflanke gekürzten unteren Seitenband enthält alle Frequenzkomponenten des oberen und des unteren Seitenbandes eines quadraturmodulierten Signals. Aus diesem Grund kann man annehmen, daß eine solche Spannung alle Informationen enthält, die von einem quadraturmodulierten Signal mit einer höheren Trägerfrequenz übertragen werden. Genau genommen, kann die Spannung mit einem mittels Nyqistflanke gekürzten unteren Seitenband, das durch Umsetzen des quadraturmodulierten Signals auf eine niedrigere Trägerfrequenz erzeugt wird, nur dann als das Informationssignal betrachtet werden, wenn die Informationen, die in den Modulationssignalen enthalten sind, auf der Empfangsseite wieder ermittelt werden können.
  • Durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß dies durchführbar ist, und sogar mittels relativ einfacher Implementationstechniken, die später in der Beschreibung dieser Erfindung beschrieben werden.
  • Da die Spannung mit einem derartig gekürzten Seitenband dazu verwendet werden kann, Informationen zu übertragen, kann sie als ein Signal bezeichnet werden.
  • Ein typisches Merkmal eines solchen quadraturmodulierten Signals mit einer Trägerfrequenz, die viel niedriger ist als die obere Grenzfrequenz in den Modulationssignalspektren, ist das Vorhandensein eines derartig gekürzten unteren Seitenbandes. Der Vorgang der Erzeugung eines solchen Signals kann als "Reflex-Quadraturmodulation" bezeichnet werden, im Gegensatz zur Quadraturmodulation mit vollen Seitenbändern, einschließlich der Restseitenband-Quadraturmodulation, wie oben erwähnt.
  • Das Signal, das durch "Reflex-Quadraturmodulation" erzeugt wird, kann als ein "reflex-quadraturmoduliertes Signal" oder kurz als ein "reflex- moduliertes Signal" bezeichnet werden.
  • Dies wird dadurch erreicht, daß in einem Fernsehsystem, dessen vollständige Farbfernsehsignale, die Leuchtdichte- und Farbartinformation enthalten, im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden, wobei Leuchtdichtesignale während des gesamten aktiven Zeilenintervalls übertragen werden und zeitlich komprimierte Farbdifferenzsignale, die die Farbartinformation transportieren, während des Zeilenaustastintervalls übertragen werden, das vollständige Farbfernsehsignal erfindungsgemäß erzeugt wird unter Verwendung von reflex-modulierten Signalen, die Informationen enthalten über die einzelnen Merkmale des Bildes, einschließlich reflex-modulierte Leuchtdichtesignale und reflex-modulierte Farbartsignale. Diese Signale, die Informationen über einzelne Merkmale des Bildes, d.h. Videosignale einschließlich Leuchtdichtesignale und Farbdifferenzsignale, werden zur Hilfsträgerquadraturmodulation in den Phasen "0" und ±π/2, wodurch reflex-modulierte Signale mit Hilfsträgerfrequenzen f erzeugt werden, die so ausgewählt werden, daß die erforderliche Phasenverschiebung φ zwischen unmodulierten Hilfsträgern benachbarter Zeilen, φH, ein und desselben Vollbildes und zwischen gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Vollbilder, φP, sichergestellt sind. Die so erzeugten reflex-modulierten Signale werden während der ihnen zugewiesenen Zeitintervalle im vollständigen Farbfernsehsignal übertragen. Auf der Empfangsseite werden die Folgen von reflex-modulierten Signalen im empfangenen vollständigen Farbfernsehsignal demoduliert und in die Datenverarbeitungskanäle geleitet, wo die Informationen, die in diesen reflex-modulierten Signalen enthalten sind, verarbeitet werden. Verarbeitungskanäle bringen eine Verzögerung der reflex-modulierten Signalfolgen um ein Zeitintervall mit sich, das aus einem Mehrfachen der Fernsehabtastperiode besteht, und die verzögerten und unverzögerten Folgen werden gemeinsam verarbeitet, indem sie durch harmonische Signale in vorgewählten Phasenlagen multipliziert werden. Die Produkte dieser Multiplikationen der verzögerten und unverzögerten reflex-modulierten Signalfolgen mit harmonischen Signalen in einem gegebenen Verarbeitungskanal werden algebraisch summiert, um die Videomodulationssignale aus der Summenspannung zu ermitteln. Das Leuchtdichte- und das Farbdifferenzsignal, die durch entsprechende Verarbeitungskanäle und mit angeglichenen Zeitmaßen demoduliert werden, werden dann zeitlich abgeglichen.
  • Erfindungsgemäß können die verzögerten und unverzögerten reflex- modulierten Signalfolgen verarbeitet werden, indem eine von ihnen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωxt multipliziert und die andere von ihnen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + qφH) multipliziert wird, wobei ωx = 2πfx, fx gilt, wobei gilt: fx die Frequenz des harmonischen Signals und ist höher als die Grenzfrequenz des reflex-modulierten Signalspektrums, φH = 2πfτH, wobei gilt: f ist die Hilfsträgerfrequenz des reflex-modulierten Signals, τH die Zeilendauer und q eine natürliche Zahl. Das algebraische Summieren der Spannungen, die während der Multiplikation der reflex-modulierten Signalfolgen mit harmonischen Signalen U&sub1;(t) und U&sub2;(t) erzeugt werden, ergibt ein quadraturmoduliertes Signal mit vollen Seitenbändern und einer hohen Trägerfrequenz, deren Gleichrichtung durchgeführt werden kann, um Videosignale zu gewinnen, die den Träger auf der Sendeseite modulieren.
  • Erfindungsgemäß kann die gemeinsame Verarbeitung von verzögerten und unverzögerten reflex-modulierten Signalfolgen auch auf der Empfangsseite direkt mit der Trägerfrequenz f durchgeführt werden, indem eine Folge mit einem harmonischen Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωt multipliziert wird, wobei ω = 2πf gilt, und die andere Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos (ωt + π + qφH) multipliziert wird. Die algebraische Summierung der Produkte ermöglicht die direkte Demodulation eines der Modulationssignale. Um das andere Modulationssignal zu demodulieren, wird eine der reflex-modulierten Signalfolgen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub3;(t) = 2 sin ωt multipliziert und die andere Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub4;(t) = 2 sin (ωt + π + qφH) multipliziert. Das algebraische Summieren dieser Produkte ergibt direkt das zweite Modulationssignal.
  • Es ist ratsam, wenn bei dem vollständigen Farbfernsehsignal des erfindungsgemäßen Fernsehsystems die Zeilenaustastintervalle gleichzeitig verwendet werden, um beide Farbdifferenzsignale zu übertragen, wobei das Farbartsignal durch Reflex-Quadraturmodulation der Farbart-Hilfsträgerfrequenz erzeugt wird, wobei gilt:
  • fH = 1/τH ist die Zeilenfrequenz, fp ist die Bildwiederholfrequenz, m und n sind natürliche Zahlen, die so gewählt werden, daß eine Phasenverschiebung φ des Farbart-Hilfsträgers in benachbarten Zeilen φoH π/2 (2n-1) in ein und demselben Vollbild und gleich φop = (2i-1) in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder erreicht wird, wobei i eine ganze Zahl ist. Zu diesem Zweck müssen als Videosignale, die den farbarthilfsträger modulieren, farbdifferenzsignale verwendet werden, und das Zeitmaß des resultierenden farbartsignals muß mit einem Komprimierungsfaktor K komprimiert werden, der dem Verhältnis zwischen der oberen Grenzfrequenz der Nennbandbreite eines vollständigen Farbfernsehsignals und dem gewählten Wert der oberen Grenzfrequenz im Farbartsignalspektrum entspricht, das in einer Zeile vor dessen Zeitkomprimierung übertragen wird. Die Farbburst-Synchronisationssignale im Farbartsignal sind K-fach zeitlich komprimierte reflex-modulierte Signale des Hilfsträgers in dessen Referenzphasenlage und können mit mehreren Zeilen des Bildaustastintervalls übertragen werden, wobei die Dauer der Übertragung jeder Farbburstfolge in den Zeilen des Bildaustastintervalls der Dauer der Farbartsignalübertragung in einer Zeile des aktiven Vollbildes entspricht. Das erzeugte zeitlich komprimierte Farbartsignal sollte mit Zeilen des vollständigen Farbfernsehsignals während der Zeitintervalle zwischen der Hinterflanke des horizontalen Synchronisationsimpulses und dem Beginn der aktiven Zeile übertragen werden. Auf der Empfangsseite ist es ratsam, die Demodulation der Farbartsignalfolge im empfangenen vollständigen Farbfernsehsignal um eine Vollbildperiode zu verzögern und algebraische Summierung mit Farbartsignalfolgen durchzuführen, die in identisch numerierten Zeilen der unverzögerten Vollbildsignale, die am Eingang ankommen, demoduliert werden. Die Folgen von algebraisch summierten Farbartsignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder sollte zusätzlich um T = qτH verzögert werden, wobei τH = 1/fH gilt, und die zusätzlich verzögerten und unverzögerten Farbartsignalfolgen sollten gemeinsam verarbeitet werden, indem sie mit harmonischen Signalen in entsprechenden Phasenlagen multipliziert werden. Man beachte, daß die Phasenverschiebung Δφo zwischen der unmodulierten Farbhilfsträgerphase φo1 in der verzögerten Farbartsignalfolge und der unmodulierten Farbhilfsträgerphase φo2 in der unverzögerten Farbartsignalfolge mit der Zeitverzögerung T zusammenhängt, nämlich wie folgt
  • Δφo = φo1 - φo2 = ωo q τH
  • wobei gilt: ωo = 2πfo.
  • Erfindungsgemäß kann die gemeinsame Verarbeitung von verzögerten und unverzögerten Folgen von summierten Farbartsignalen in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder ausgeführt werden, indem eine von ihnen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωxt multipliziert wird und die andere von ihnen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + Δφo) multipliziert wird, wobei gilt: ωx = 2πfx, fx ist die Frequenz des harmonischen Signals und ist höher als die Grenzfrequenz des Farbartsignalspektrums. Das Summieren der so erzeugten Spannungen ergibt ein quadraturmoduliertes Signal mit vollen Seitenbändern und einer hohen Trägerfrequenz. Die Synchrongleichrichtung dieses Signals ermöglicht die Demodulation beider Farbartsignale.
  • Ebenfalls möglich ist die gemeinsame Verarbeitung von verzögerten und unverzögerten summierten Farbartsignalfolgen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder und die Demodulation von Farbdifferenzsignalen direkt im Farbhilfsträger fo. Zu dieser Verarbeitung gehören das Multiplizieren einer Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωot und der anderen Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos (ωot + π + Δφo) und die algebraische Summierung der so erzeugten Produkte, um eines der Farbdifferenzsignale direkt zu demodulieren. Um das zweite Farbdifferenzsignal zu demodulieren, wird eine dieser Folgen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub3;(t) = 2 sin ωot multipliziert und die andere mit einem harmonischen Signal der Form U&sub4;(t) = 2 sin (ωot + π + Δφo) multipliziert, und die so entstandenen Produkte werden algebraisch summiert.
  • Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, die zusätzliche Zeitverzögerung der Folgen von summierten Farbartsignalen aus identisch numerierten Zeilen in benachbarten Vollbildern während deren gemeinsamer Verarbeitung auf der Empfangsseite gleich der Zeilendauer τH zu setzen. In diesem Fall sollte die Phasenverschiebung zwischen den harmonischen Signalen, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Folge multipliziert werden, gleich π + Δφo π/2 (2n+1) gesetzt werden.
  • Es ist auch zweckmäßig, wenn bei einer Anzahl von Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Fernsehsystems während der gemeinsamen Verarbeitung auf der Empfangsseite der verzögerten und der unverzögerten folge von summierten Farbartsignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder die zusätzliche Verzögerungszeit, T, etwa gleich der Fernsehhalbbilddauer gesetzt wird, T = (z±1)τH/2, wobei z die Anzahl der horizontalen Zeilen ist. Zwei Ausführungsformen einer solchen Verzögerung sind möglich. In der ersten Ausführungsform werden die Folgen im ersten Halbbild um T&sub1; = (z+1)τH/2 und im zweiten Halbbild um T&sub2; = (z-1)τH/2 zusätzlich verzögert. Die Phasenverschiebung zwischen den harmonischen Signalen, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Farbartsignalfolge multipliziert werden sollen, sollte im ersten Halbbild gleich
  • und im zweiten Halbbild gleich
  • gesetzt werden. In der zweiten Ausführungsform wird die zusätzliche Verzögerung der summierten Farbartsignalfolgen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder im ersten und im zweiten Halbbild einander gleichgesetzt und gleich T&sub1; = (z+1) τH/2 gesetzt. Dementsprechend sollte die Phasenverschiebung zwischen den harmonischen Signalen, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Folge multipliziert werden sollen, in beiden Halbbildern gleich
  • gesetzt werden.
  • Es ist vorteilhaft, wenn in Fernsehsystemen mit simultaner Übertragung von Farbdifferenzsignalen während der Austastintervalle im vollständigen Farbfernsehsignal reflex-modulierte Signale mit Informationen über Leuchtdichte und Farbart in räumlich benachbarten Bildzeilen während der Zeitdauer einer einzigen Zeile übertragen werden und wenn zwei farbfernsehbilder gleichzeitig in Echtzeit übertragen werden, und zwar in einem angeglichenen Frequenzband, das als das Nennfrequenzband bezeichnet wird, um ein solches einzelnes Fernsehbild zu übertragen. Zu diesem Zweck müssen auf der Sendeseite das Leuchtdichte- und das Farbartsignal von zwei Halbbildern eines Vollbildes des ersten und des zweiten Bildes getrennt gespeichert werden, wobei die Signale von räumlich benachbarten Abtastzeilen des ersten und des zweiten Halbbildes dieses Bildes sequentiell so in den Speicher geschrieben werden, daß die Speicherzeile (2S-1) Daten über die Leuchtdichte und die Farbart der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes enthält und die Speicherzeile 2S Daten über die Leuchtdichte und die Farbart der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes enthält, wobei S eine natürliche Zahl ist. Die Signale, die in zwei Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes gespeichert sind, werden in Signale einer einzigen ersten Bildübertragungszeile umgewandelt. Signale des zweiten Bildes, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, werden ebenfalls in Signale einer einzigen zweiten Bildübertragungszeile umgewandelt. Diese Umwandlung wird für Signale des ersten und des zweiten Bildes getrennt und mit identischen Mitteln ausgeführt. Bei diesem Vorgang werden Farbartsignale gleichzeitig aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gelesen und algebraisch summiert, um ein den Bildzeilen (2S-1) und 2S gemeinsames farbartsignal mit einer Farbarthilfsträgerfrequenz fo zu erzeugen. Die Phasenverschiebung zwischen dem unmodulierten Farbarthilfsträger in Abtastzeilen, die aus den Signalen erzeugt werden, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, und denjenigen von Bildzeilen, die aus Signalen erzeugt werden, die in Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) gespeichert sind, und zwar des gleichen Bildes, ergibt sich aus φoH = 2πfoτH oder etwa aus π/2 (2n-1). Die Leuchtdichtesignale, die in Speicherzeilen (S2-1) und 2S gespeichert sind, werden auch gleichzeitig übertragen, wobei sie dazu verwendet werden, ein reflex-moduliertes Leuchtdichtesignal zu erzeugen. Zu diesem Zweck werden Leuchtdichtesignale, die aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gelesen werden, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy = (2d-1)fH/4 einer Reflex-Quadraturmodulation zu unterziehen, wobei d eine natürliche Zahl ist, die so ausgewählt wird, daß die Phasenverschiebung zwischen dem Leuchtdichtehilfsträger in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder φyp = π/2 (2d-1) beträgt. Die erzeugten reflex-modulierten Leuchtdichtesignale und die Farbartsignale, die Leuchtdichte- und Farbartdaten enthalten, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes gespeichert sind, werden in der Abtastzeile (2S-1) des vollständigen Farbfernsehsignals übertragen; die frequenzmodulierten Leuchtdichtesignale und die Farbartsignale, die Informationen über das Leuchtdichte- und Farbartsignal transportieren, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des zweiten Bildes gespeichert sind, werden in der Abtastzeile 2S des vollständigen Farbfernsehsignals übertragen. Die Farbartsignale des ersten und des zweiten Bildes werden während der horizontalen Austastintervalle der entsprechenden Bildzeilen übertragen, und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale werden übertragen, ohne daß ihre Zeitmaße in den aktiven Zeilen des vollständigen Farbfernsehsignals geändert werden. Signale ein und desselben Bildes werden in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder übertragen. Auf der Empfangsseite des Signals des ersten und des zweiten Bildes werden diese aus dem vollständigen Farbfernsehsignal herausgelöst und in Verarbeitungskanäle geführt, wobei Signale jedes Bildes identischen Verarbeitungsschritten unterzogen werden, nämlich: Signalverzögerung, Demodulation von Farbartsignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, algebraische Summierung von um eine Vollbildperiode verzögerten und unverzögerten Farbbildsignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, zusätzliches Verzögern dieser algebraisch summierten Farbartsignale um die Dauer von zwei Abtastzeilen, Multiplizieren der zusätzlich verzögerten und unverzögerten Folgen von summierten Farbartsignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder mit harmonischen Signalen, bei denen die Phasenverschiebung, nämlich π + Δφo, etwa π/2 (2n+1) betragen sollte, und Demodulieren der Farbdifferenzsignale. Diese Farbdifferenzsignale, die an den Ausgängen der Verarbeitungskanäle erzeugt werden, werden verwendet, um Farbartdaten, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, wiederherzustellen. Die Verarbeitung der reflex- modulierten Leuchtdichtesignale umfaßt Demodulieren von Folgen dieser Signale aus den um eine Vollbildperiode verzögerten und unverzögerten Zeilensignalen, gemeinsame Verarbeitung von verzögerten und unverzögerten Folgen von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder durch Multiplizieren dieser Folgen mit harmonischen Signalen in entsprechend festgelegten Phasenlagen, algebraische Summierung der Multiplikationsprodukte und Demodulation der Leuchtdichtesignale, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind. Die demodulierten Signale, die Farbart- und Leuchtdichtedaten enthalten, die in Speicherzeile 2S gespeichert sind, müssen um T&sub1; = (z+1) τH/2 verzögert werden, um das vollständige Farbfernsehsignal mit Zeilensprungabtastung des ursprünglichen Bildes wiederherzustellen.
  • Erfindungsgemäß kann auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Folgen von reflex- modulierten Leuchtdichtesignalen durchgeführt werden, indem eines von ihnen mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωxyt multipliziert wird und das andere von ihnen mit einem harmonischen Signal der form U&sub2;(t) = 2 cos [wxyt+π/2 (2d+1)] multipliziert wird, wobei ωxy = 2πfxy gilt, wobei fxy die Trägerfrequenz ist und die Bedingung erfüllt ist, nämlich daß fxy-fy höher ist als die obere Grenzfrequenz im reflex-modulierten Leuchtdichtesignalspektrum. Die algebraische Summierung der Produkte dieser Multiplikationen ergibt ein quadraturmoduliertes Signal mit vollen Seitenbändern und einer hohen Trägerfrequenz. Durch Demodulieren dieses Signals werden die Leuchtdichtesignale erzeugt, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind.
  • Die verzögerten und unverzögerten Folgen von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen können auch gemeinsam verarbeitet werden, und die Leuchtdichtesignale, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, können auf der Empfangsseite direkt mit der Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz demoduliert werden. Zu diesem Zweck muß eine Folge mit einem harmonischen Signal der form U&sub1;(t) = 2 cos ω t multipliziert werden und die andere Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos [ωyt + π (2d+1)2] multipliziert werden. Durch algebraische Summierung der Produkte wird das Leuchtdichtesignal, das in der Speicherzeile (2S-1) gespeichert ist, direkt demoduliert. Durch Multiplizieren einer Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub3;(t) = 2 sin ωyt und der anderen Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub4;(t) = 2 sin [ωyt+ π (2d+1)/2] und durch algebraische Summierung der Produkte wird das Leuchtdichtesignal, das in der Speicherzeile 2S gespeichert ist, direkt demoduliert.
  • Es ist ratsam, daß in dem erfindungsgemäßen Fernsehsystem, wo zwei Farbbilder in einer angeglichenen Bandbreite übertragen werden, das vollständige Farbfernsehsignal auf der Empfangsseite so übertragen wird, daß die Verarbeitungskanäle jedes Bildes die Demodulation von Farbartsignalen aus den Signalen, die an deren Eingängen ankommen, ermöglichen und diese Farbartsignale wiederholen, indem sie sie um ein Zeitintervall T&sub1; = (z+1) τH/2 verzögern. Die unverzögerte folge wird im horizontalen Austastintervall des wiedergewonnenen Leuchtdichtesignals der Abtastzeile (2S-1) des gegebenen Bildes positioniert, und die verzögerte Farbartsignalfolge wird im horizontalen Austastintervall des wiedergewonnenen Leuchtdichtesignals der Abtastzeile (2S-1 + (z+1)/2) des gleichen Bildes positioniert, wodurch also das vollständige Farbfernsehsignal des entsprechenden Bildes wiederhergestellt wird.
  • Es ist ratsam, wenn bei einem Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während der Abtastintervalle im vollständigen Farbfernsehsignal zwei Abtastzeilen verwendet werden, um zeitlich gedehnte reflex-modulierte Signale zu übertragen, die Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart von zwei räumlich benachbarten Bildabtastzeilen enthalten. Dies kann erreicht werden durch eine zweifache Verlängerung der Übertragungszeit der Leuchtdichte- und Farbartsignale jeder Bildzeile und durch Verwendung von Paaren von zeitlich gedehnten Signalen zweier gleichzeitig zu übertragender, räumlich benachbarter Abtastzeilen, um ein vollständiges Farbfernsehsignal mit einer Zeilenfrequenz von fH/2 und einer Dauer jedes dieser Zeilen von 2 τH zu erzeugen. Ein solches vollständiges Farbfernsehsignal ermöglicht Echtzeitübertragung von Fernsehbildern, deren ursprüngliche Anzahl von Abtastzeilen z&sub1; = fH/fp beträgt und deren ursprüngliche Anzahl von Vollbildern pro Sekunde N = 1/fp beträgt, und zwar in einer Bandbreite, die der Hälfte der Nennbandbreite entspricht, die zur Übertragung solcher Fernsehbilder bei Verwendung bekannter Techniken notwendig ist. Zu diesem Zweck müssen auf der Sendeseite die Leuchtdichte- und Farbartsignale zweier Halbbilder eines Vollbildes in Speicherzeilen sequentiell gespeichert werden, wobei die Speicherzeile (2S-1) die Leuchtdichte- und Farbartinformation über die Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes speichert und die Speicherzeile 2S die Information über die Bildzeile (2S+1 +(z+1)/2) des zweiten Halbbildes speichert. Das gleichzeitige Lesen der Inhalte von Speicherzeilen (2S-1) und 2S und das algebraische Summieren dieser Signale führt zur Zusammensetzung eines diesen beiden Speicherzeilen gemeinsamen Farbartsignals mit einer Farbarthilfsträgerfrequenz fo. Die Phasenverschiebung zwischen dem unmodulierten Hilfsträger, der aus den Signalen, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, erzeugt wird, und demjenigen, der aus Signalen, die in Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) gespeichert sind, ergibt sich annähernd aus Δφo = π(2n-1)/2. Quadraturmodulierte Leuchtdichtesignale werden durch Reflex-Quadraturmodulation der Leuchtdichtehilfsträger mit Leuchtdichtesignalen erzeugt, die gleichzeitig aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gelesen werden. Die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz beträgt fy = (2d-1)fH/4, wobei eine Phasenverschiebung zwischen unmodulierten Leuchtdichtehilfsträgern identisch numerierter Zeilen benachbarter Vollbilder entsteht, die sich ergibt aus φyp = π (2d-1)/2. Eine zweifache zeitliche Dehnung der erzeugten Farbart- und reflex-modulierten Leuchtdichtesignale führt zu einer entsprechenden zweifach engeren Breite ihres Frequenzspektrums und verringert die Frequenzen des Farbart- und Leuchtdichteträgers auf fo/2 bzw. fy/2. Diese zeitlich gedehnten reflex-modulierten Leuchtdichtesignale und Farbartsignale werden jeweils während der aktiven Zeilen und der Austastintervalle des vollständigen Farbfernsehsignals übertragen. Da die Dauer jeder übertragenen Zeile zwei τH beträgt, ergibt sich die Anzahl der Zeilen, die pro Vollbild übertragen werden, aus:
  • Auf der Empfangsseite muß die Zeitdauer im empfangenen vollständigen Farbfernsehsignal halbiert werden, um die Zeitdauern der Farbartsignale während der Austastintervalle und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale während der aktiven Zeilen wiederherzustellen und somit die ursprüngliche Bandbreite der Spektren dieser Signale und ihrer Trägerfrequenzen fo bzw. fy wiederherzustellen. Die vollständigen Farbfernsehsignale mit Zeilendauern, die auf τH komprimiert sind, sollten um eine Vollbildperiode verzögert werden, die verzögerten und unverzögerten Signale von identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder sollten verwendet werden, um Folgen von Farbartsignalen und Folgen von reflexmodulierten Leuchtdichtesignalen zu demodulieren, und diese Folgen sollten algebraisch summiert werden. Die summierten Folgen von Farbartsignalen werden zusätzlich um 2 τH verzögert, und die Phasenverschiebung zwischen den harmonischen Signalen, mit denen diese Folgen multipliziert werden sollen, wird etwa gleich π + Δφo = π (2n+1)/2 gesetzt; die resultierenden Farbdifferenzsignale werden dann verwendet, um die Farbartinformation, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S enthalten ist, wiederherzustellen.
  • Folgen von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, die unverzögert oder durch eine Vollbildperiode verzögert sind, werden gemeinsam verarbeitet, indem sie mit harmonischen Signalen in geeigneten Phasenlagen multipliziert werden, die Produkte dann algebraisch summiert und verwendet werden, um die Leuchtdichtesignale zu demodulieren, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind. Die demodulierten Signale, die Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart von in Speicherzeilen 2S gespeicherten Zeilen enthalten, werden um ein Intervall T&sub1; = (z+1) τH/2 verzögert, um die Zeilen (2S-1) und (2S-1 + (z+1)/2) der Zeilensprungabtastung des ursprünglichen Bildes wiederherzustellen.
  • Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Folgen von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen durchgeführt wird, indem eine Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωxyt multipliziert wird und die andere Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos [ωxyt + π/2 (2d+1)] multipliziert wird, wobei ωxy = 2πfxy gilt und fxy die Trägerfrequenz ist, die die Bedingung erfüllt, nämlich daß fxy-fx höher ist als die obere Grenzfrequenz im reflex-modulierten Leuchtdichtesignalspektrum vor dessen zeitlicher Dehnung. Die Produkte dieser Multiplikationen werden algebraisch summiert, um ein Signal mit einem vollen Seitenband und einer hohen Trägerfrequenz zu erzeugen, wobei dieses letztere Signal demoduliert wird, um die Farbartsignale, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, zu erzeugen.
  • Es ist auch möglich, daß die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Folgen von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen auf der Empfangsseite und die Demodulation von Leuchtdichtesignalen, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S gespeichert sind, direkt mit der Farbarthilfsträgerfrequenz fy = ωy/2π durchgeführt wird. Dies wird erreicht, indem eine Folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub1;(t) = 2 cos ωyt multipliziert wird und die andere folge mit einem harmonischen Signal der Form U&sub2;(t) = 2 cos [ωyt + π/2 (2d+1)] multipliziert wird. Die algebraische Summierung der so gewonnenen Produkte stellt die direkte Demodulation des Leuchtdichtesignals dar, das in Speicherzeile (2S-1) gespeichert ist. Das Multiplizieren einer folge mit einem harmonischen Signal der form U&sub3;(t) = 2 sin ωyt und der anderen folge mit einem harmonischen Signal der form U&sub4;(t) = 2 sin [ωyt + 1/2 (2d+1)] und das algebraische Summieren der Produkte ergibt direkt das Leuchtdichtesignal, das in der Speicherzeile 2S gespeichert ist.
  • Es ist ratsam, wenn auf der Empfangsseite die Anzahl der Abtastzeilen, die die optische Wahrnehmung der festgelegten vertikalen Auflösung ermöglicht, gleich z&sub3; gesetzt wird und somit die Anzahl z&sub1; der Leuchtdichte- und Farbdifferenzabtastzeilen auf der Sendeseite überschreitet. Zu diesem Zweck kann die Anzahl der reproduzierten Zeilen z&sub3; ermittelt werden, indem die Anzahl der Zeilen z&sub1; interpoliert wird, wobei die Interpolation jeder reproduzierten Zeile die Verwendung von Signalen aus l Abtastzeilen auf der Sendeseite erfordert, wobei die Hälfte dieser l Zeilen relativ zur reproduzierten Zeile voreilen und die andere Hälfte nacheilende Zeilen sind. Die Anzahl der Abtastzeilen z&sub1; auf der Sendeseite sollte entsprechend dem Verfahren gewählt werden, mit dem die Anzahl z&sub3; der reproduzierten Zeilen daraus interpoliert werden.
  • Es ist ratsam, wenn auf der Sendeseite die Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale, die als Modulationssignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet werden, um den Leuchtdichte- bzw. den Farbartträger zu modulieren, um die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale und die Farbartsignale nach einer vorläufigen Korrektur zu erzeugen. Das Modulationsvideosignal vor der Korrektur muß um die Dauer 2 τp von zwei Vollbildern verzögert werden, und ein Differenzsignal, das der Differenz zwischen den Werten dieses Videosignals vor dessen Korrektur zu den Zeitpunkten t und t-2 τp entspricht, muß erzeugt werden. Dieses Differenzsignal kann einer zusätzlichen Verarbeitung unterzogen werden, z.B. einer Rauschunterdrückung mittels Frequenzfilterung. Dieses Differenzsignal wird algebraisch summiert mit dem Videosignal vor der Korrektur, wobei das letztere um die Dauer τp eines Vollbildes verzögert wird. Das resultierende Videosignal wird danach verwendet, um den entsprechenden Träger zu modulieren, um reflex-modulierte Signale E&sub3;(t) zu erzeugen, die Komponenten des vollständigen Farbfernsehsignals darstellen.
  • Es ist auch ratsam, wenn auf der Sendeseite Farbartsignale und reflex-modulierte Leuchtdichtesignale erzeugt werden, und zwar durch speziell vorverarbeitete Farbdifferenzsignale und Leuchtdichtesignale, die verwendet werden, um den Farbartträger bzw. den Leuchtdichteträger zu modulieren. Diese Verarbeitung sollte das Speichern von Signalen jeder Abtastzeile mit einer Abtastfrequenz fs1 und das Lesen dieser Signale mit einer Abtastfrequenz fs2(t) umfassen, die entlang der Zeile sich unter folgender Bedingung ändert:
  • wobei gilt: t ändert sich im Bereich von Null bis τH, τH ist die Abtastzeilendauer, ΔτH die horizontale Austastintervalldauer, w&sub1; eine positive Zahl > 2, π/w&sub1; der Modul φ&sub1;(t) bei t = ΔτH/2. Diese vorverarbeiteten Videosignale können nach entsprechender Korrektur verwendet werden, um die Farbart- bzw. Leuchtdichtehilfsträger zu modulieren, um die Farbartsignale und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale des vollständigen Farbfernsehsignals zu erzeugen. Auf der Sendeseite müssen die demodulierten Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale zeilenmäßig mit einer Abtastfrequenz fs3 gespeichert werden und mit einer entlang der Zeile sich ändernden Abtastfrequenz gelesen werden.
  • Es ist ferner ratsam, wenn die Modulationsvideosignalverarbeitung auf der Sendeseite mit einer Abtastfrequenz zum Speichern durchgeführt wird, die sich während einer Halbbildperiode t(v) entsprechend der folgenden Formel ändert:
  • t ändert sich in den Grenzen von Null bis τv, Δτv die Halbbildaustastintervalldauer, w&sub2; eine positive Zahl größer als 2, π/w&sub2; der Modul φ&sub2;(t), bei t = Δτv/2, fs1(t) = fs1 bei
  • gilt.
  • Auf der Empfangsseite muß dementsprechend die Verarbeitung der Leuchtdichte- und Farbartsignale mit einer Abtastfrequenz zum Speichern fs3(t) durchgeführt werden, die sich entsprechend der folgenden formel ändert:
  • wobei gilt: fs3(t) = fs3 bei
  • Es ist von großem Nutzen, wenn in dem erfindungsgemäßen Fernsehsystem bei der Verarbeitung der Informationssignale auf der Sendeseite die Abtastfrequenz zum Speichern fs1 während eines Zeitintervalls verändert wird, das gleich der Halbbilddauer tv ist, und zwar nach folgender Formel:
  • wobei τv + Δτv - 2t der absolute Wert von (τv + Δτv - 2t) ist, c&sub1; ein positiver, von Null abweichender Koeffizient, der gleich dem Verhältnis zwischen dem Wert fs1(t) bei t = Δτv/2 und dessen Wert bei t = (τv + Δτv)/2 ist, fs1 der Wert fs1(t) bei t = τv/4 + Δτv/2 ist, und wenn das Lesen bei einer Abtastfrequenz fs2(t) durchgeführt wird, die entlang der Abtastzeile sich entsprechend der folgenden Formel ändert:
  • wobei τH + ΔτH - 2t der absolute Wert von (τH + ΔτH - 2t) ist, t zwischen Null und τH schwankt, c&sub2; ein positiver, von Null verschiedener Koeffizient ist, der gleich dem Verhältnis zwischen dem Wert fs2(t) bei t = ΔτH/2 und dessen Wert bei t = (τH + ΔτH)/2 ist, und außerdem wenn auf der Empfangsseite das Speichern durchgeführt werden kann mit einer Abtastfrequenz fs3(t), die sich während eines Intervalls der Halbbilddauer τv entsprechend der folgenden Formel ändert:
  • wobei fs3 der Wert von fs3(t) bei t = (τv + 2Δτv)/4 ist, wobei das Lesen mit einer Abtastfrequenz fs4(t) durchgeführt wird, die sich während eines Zeilendauerintervalls τH entsprechend der folgenden formel ändert:
  • wobei t sich in den Grenzen von Null bis τH ändert.
    • Kurze Beschreibung der beigefügten Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt das Funktionsschaltbild zur Erzeugung von reflexmodulierten Signalen;
  • Fig. 2 zeigt die angenäherte Struktur einer Zeile des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) mit mittels Zeitmultiplexverfahren übertragenen Leuchtdichte- und Farbartsignalen gemäß der Erfindung;
  • Fig. 3 zeigt das Funktionsschaltbild des Decoders von vollständigen Farbfernsehsignalen im erfindungsgemäßen Fernsehsystem;
  • Fig. 4 zeigt das Funktionsschaltbild des Reflex- Modulationssignalprozessors mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz und Modulationssignaldemodulation;
  • Fig. 5 zeigt das Funktionsschaltbild des Reflex-Modulationsprozessors und Modulationssignaldemodulation direkt in der Hilfsträgerfrequenz f;
  • Fig. 6 zeigt das Funktionsschaltbild der Reflex- Modulationsverarbeitung und der Demodulation von Modulationssignalen direkt in der Hilfsträgerfrequenz f mit Herauslösung von Modulationssignalen durch zusätzliche Addierer;
  • Fig. 7 zeigt das Funktionsschaltbild des Codierers zur Erzeugung des vollständigen Farbfernsehsignals im erfindungsgemäßen Fernsehsystem;
  • Fig. 8 zeigt die angenäherte Struktur einer Zeile des vollständigen Farbfernsehsignals im erfindungsgemäßen Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während des Austastintervalls;
  • Fig. 9 zeigt das Funktionsschaltbild der Farbartsignalverarbeitung im erfindungsgemäßen Fernsehsystem;
  • Fig. 10 zeigt das Funktionsschaltbild des Codierers, der das vollständige Farbfernsehsignal erzeugt, wobei reflex-modulierte Signale, die Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart von zwei räumlich benachbarten Zeilen enthalten, während der Dauer einer einzelnen Abtastzeile übertragen werden;
  • Fig. 11 zeigt das Funktionsschaltbild des Codierers, der das vollständige Farbfernsehsignal erzeugt, das die Signale der Abtastzeilen des ersten und des zweiten Bildes enthält;
  • Fig. 12 zeigt die angenäherte Struktur von zwei Abtastzeilen des vollständigen Fernsehsignals, das Informationen über zwei Farbbilder enthält;
  • Fig. 13 zeigt das Funktionsschaltbild des Prozessors von vollständigen Farbfernsehsignalen, die Informationen über zwei Farbbilder transportieren;
  • Fig. 14 zeigt das Funktionsschaltbild der Verarbeitung von reflexmodulierten Leuchtdichtesignalen und Farbartsignalen, die aus dem vollständigen Farbfernsehsignal demoduliert werden, das Informationen über zwei Farbbilder transportiert;
  • Fig. 15 zeigt das Funktionsschaltbild zur Erzeugung von vollständigen Farbfernsehbildern des 1. und des 2. Programms in einer Zwischenempfangsstation aus dem vollständigen Farbfernsehsignal, das Informationen über zwei Farbbilder enthält;
  • Fig. 16 zeigt das Funktionsschaltbild zur Erzeugung eines vollständigen Farbfernsehsignals im erfindungsgemäßen Fernsehsystem mit Bildübertragung in einer reduzierten Bandbreite;
  • Fig. 17 zeigt das Funktionsschaltbild zur Verarbeitung des vollständigen Farbfernsehsignals auf der Empfangsseite im erfindungsgemäßen Fernsehsystem, um Bilder in einer reduzierten Bandbreite zu übertragen;
  • Fig. 18 zeigt die angenäherte Struktur des vollständigen Farbfernsehsignals im Fernsehsystem mit Bildübertragung in einer reduzierten Bandbreite;
  • Fig. 19 zeigt das Funktionsschaltbild zur auf der Empfangsseite stattfindenden Erzeugung von Leuchtdichtesignalen und Farbdifferenzsignalen, wobei eine Anzahl von Zeilen diejenige der Zerlegungszeilen überschreitet;
  • Fig. 20 zeigt das Funktionsschaltbild zum Vorkorrigieren von Leuchtdichte und Farbdifferenzsignalen;
  • Fig. 21 zeigt das Funktionsschaltbild zum speziellen Verarbeiten von Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignalen auf der Sendeseite.
    • Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit Zeitmultiplexübertragung der Leuchtdichte- und Farbartsignale und mit einem vollständigen Farbfernsehsignal, das erzeugtwird unter Verwendung von reflex-modulierten Signalen der Art E&sub3;(t), die Informationen über einzelne Merkmale des Bildes enthalten, stellt sich folgendermaßen dar. Leuchtdichtesignale Ey(t) werden in der gesamten aktiven Zeile positioniert, wogegen zeitlich komprimierte Farbartsignale ER-Y(t) und EB-Y(t), die Farbartinformationen enthalten, während der horizontalen Austastintervalle übertragen werden. Auf der Sendeseite werden Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet, um den Hilfsträger in den Phasen "0" und "±π/2" einer Quadraturmodulation zu unterziehen, wodurch ein reflex-moduliertes Signal der Art E&sub3;(t) entsteht. Die Hilfsträgerfrequenzen f = ω/2π werden so gewählt, daß die erforderlichen Phasenverschiebungender Träger des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) in benachbarten Zeilen eines Vollbildes bzw. in identisch numerierten Zeilen eines benachbarten Vollbildes sichergestellt ist. Die Wahl dieser Phasen φH und φp, wird nachstehend ausführlich behandelt.
  • Reflex-modulierte Signale der Art E&sub3;(t) werden durch einen Generator 1 bereitgestellt, von dem eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes in Fig. 1 dargestellt ist.
  • Hier trifft eines der Modulationssignale, E&sub1;&submin;&sub1;(t), am Eingang des Modulators 2&sub1; ein, dessen zweiter Eingang die Spannung der Hilfsträgerfrequenz 2 cos ωt aufnimmt. Das zweite Modulationsvideosignal, E&sub1;&submin;&sub2;(t), wird an den ersten Eingang des Modulators 2&sub2; angelegt, wobei dessen anderer Eingang eine Spannung 2 sin ωt aufnimmt, so daß ein Signal E&sub2;&submin;&sub2;(t) = 2E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin ωt an dessen Ausgang erzeugt wird. Ebenso wird ein Signal E&sub2;&submin;&sub1;(t) = 2E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos ωt am Ausgang des Modulators 2&sub1; erzeugt. Die Signale E&sub2;&submin;&sub1;(t) und E&sub2;&submin;&sub2;(t) werden an die Eingänge eines Addierers 3 weitergegeben, um ein reflex-quadraturmoduliertes Signal der Art E&sub3;(t) zu erzeugen (nachstehend als "reflex-modulierte Signale" bezeichnet). Reflex-modulierte Signale der Art E&sub3;(t) können sowohl in analoger als auch in digitaler form erzeugt werden; im letzteren Fall sind die Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t), die Hilfsträgerspannungen 2 sin ωt, 2 cos ωt und die Signale E&sub2;&submin;&sub1;(t), E&sub2;&submin;&sub2;(t), und E&sub3;(t) digitale Datenströme, die Modulatoren 2&sub1; und 2&sub2; sind digitale Multiplizierer, und der Addierer 3 ist ein digitaler Addierer.
  • Die Erzeugung des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) ist somit beendet.
  • Bei Bedarf kann, wie nachstehend erläutert wird, das Zeitmaß des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) auf der Sendeseite modifiziert werden, indem dieses Signal mit einer Abtastfrequenz f&sub1; in einen Speicher 4 eingegeben wird, wobei beim nachfolgenden Lesen mit einer Abtastfrequenz f&sub2; ein Signal der Art E*(t) mit einem modifizierten Zeitmaß erzeugt wird. Der Zeitmaßfaktor K lautet K = f&sub2;/f&sub1;.
  • Die so erzeugten reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) werden während zugewiesener Intervalle des vollständigen Farbfernsehsignals der Art EM(t) übertragen. Die Unterbringung von Signalen, die Informationen über einzelne Merkmale des Bildes in einer Abtastzeile des vollständigen Farbfernsehsignals der Art EM(t) transportieren, ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.
  • Bei einer Gesamtzeilendauer von to-1 bis to-2 ist das Zeitintervall von to-1 bis t&sub1; für Synchronisationssignale und bei Bedarf für zusätzliche Datensignale bestimmt. Das Farbartsignal ist dem Zeitintervall von t&sub2; bis t&sub3; zugeordnet, das Leuchtdichtesignal dem Zeitintervall von t&sub4; bis t&sub5;. Die Intervalle von t&sub1; bis t&sub2;, von t&sub3; bis t&sub4; und von t&sub5; bis t&sub0;&submin;&sub2; sind Schutzbereiche.
  • Die Übertragung von zusätzlichen Daten ist nicht obligatorisch. Begleitender Ton kann ein solches zusätzliches Datensignal sein.
  • Auf der Empfangsseite führt ein Decoder, von dem eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes in Fig. 3 dargestellt ist, die Verarbeitung des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) durch.
  • Ein Eingang eines Separators 5 empfängt das vollständige Farbfernsehsignal EM(t), wobei der andere Eingang mit einem Steuersignal U(t) angesteuert wird, und erzeugt an seinen Ausgängen: das Farbartsignal E&sub4;(t), das Leuchtdichteinformationen enthaltende Signal E&sub5;(t), das Synchronisationssignal E&sub6;(t) und das Zusatzdatensignal E&sub7;(t), wobei jedes seinem entsprechenden Verarbeitungskanal übergeben wird. Kanal 6 führt die Verarbeitung von Farbartsignalen E&sub4;(t) durch, um Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) an seinem Ausgang zu erzeugen; Kanal 7 liefert die Leuchtdichteinformation, die das Signal E&sub5;(t) enthält, das verarbeitet wird, um ein Leuchtdichtesignal Ey(t) an seinem Ausgang zu erzeugen; die Synchronisationssignale Es werden am Ausgang des Kanals 8 erzeugt, und die zusätzlichen Datensignale werden am Ausgang des Kanals 9 erzeugt. In den Fällen, wo die Eingänge der Kanäle 6, 7 reflex-modulierte Farbartsignale E&sub4;(t) bzw. Leuchtdichteinformationen enthaltende Signale E&sub5;(t) der Art E*&sub3;(t) gemäß Fig. 1 empfangen, deren Zeitmaß auf der Sendeseite modifiziert wurde, sollten die Verarbeitungskanäle 6, 7 (Fig. 3) Speicher enthalten, um eine Zeitmaßskalierung durchzuführen, die in bezug auf diejenige, die im Speicher 4 auf der Sendeseite durchgeführt wird, umgekehrt ist. Die Differenzfarbsignale ER-Y(t) und EB-Y(t), die in Kanal 6 herausgelöst werden, und die Leuchtdichtesignale Ey(t), die in Kanal 7 erzeugt werden, und zwar mit gleichen Zeitmaßen, werden dann zeitlich angeglichen.
  • Die Kanäle 6, 7, die reflex-modulierte Signale an ihren Eingängen empfangen, müssen mit Prozessoren für reflex-modulierte Signale E&sub3;(t) ausgerüstet sein, um Modulationsvideosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) aus ihnen herauszulösen. Ausführungsformen des Reflex-Modulationssignal prozessors 10 sind in Fig. 4 und 5 dargestellt. Mitunter kann die Verarbeitung von reflex-modulierten Signalen E&sub3;(t) in Kanal 6 (Fig. 3) eine Modifikation des Funktionsmusters des Prozessors 10 gemäß Fig. 6 erfordern, was in dieser Beschreibung ausführlich behandelt wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes des Prozessors 10 für reflex-modulierte Signale E&sub3;(t) mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz und Demodulation des Modulationsvideosignals E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t). Hierbei wird die unverzögerte Folge von reflexmodulierten Signalen E&sub3;(t) gleichzeitig an den Eingang einer Verzögerungseinheit 11 und an einen Eingang eines Multiplizierers 12&sub1; übergeben, und zwar E&sub3;(t) = E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos ωt + E&sub1;&submin;&sub2; sin ωt, (1) wobei w = 2π f gilt und f die Hilfsträgerfrequenz ist. Der andere Eingang des Multiplizierers 12&sub1; empfängt eine harmonische Spannung U&sub1;(t) = 2 cos ωx t, wobei ωx = 2π fx gilt und fx eine harmonische Signalfrequenz ist und höher ist als die obere Grenzfrequenz flim im Spektrum des reflexmodulierten Signals E&sub3;(t). Die Ausgangsspannung des Multiplizierers 12&sub1; ergibt sich aus:
  • Der Eingang eines Multiplizierers 12&sub2; empfängt eine Folge von verzögerten reflex-modulierten Signalen E&sub3;(t-T) aus dem Ausgang der Verzögerungseinheit 11. Die Zeitverzögerung, T, ist ein Mehrfaches der Abtastperiode, T = q τH, wobei τH die Zeilendauer und q eine natürliche Zahl ist. Es gilt
  • weil ω τH = φH die Phasenverschiebung des unmodulierten Hilfsträgers zwischen benachbarten Zeilen eines Vollbildes ist. Der andere Eingang des Multiplizierers 12&sub2; empfängt eine harmonische Spannung U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + qφH). Das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub2; ergibt sich deshalb aus:
  • Die Ausgangsspannungen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; werden an den Addierer 13 weitergegeben, um an dessen Ausgang folgendes zu erzeugen:
  • was ein quadraturmoduliertes Signal mit vollen Seitenbändern und einer Trägerfrequenz fx-f = (ωx-ω)/2π ist, die höher ist als die Grenzfrequenz flim im Spektrum des Signals E&sub3;(t).
  • Das Ausgangssignal des Addierers 13 wird an die Eingänge von Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; angelegt, deren andere Eingänge harmonische Signale empfangen, nämlich
  • an deren Ausgängen Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) erzeugt werden.
  • Die Ausgangsspannung des Addierers 13 ist auf einem Maximum bei cos (π/2 + qφH) = ±1, d.h bei qφH = π/2 (2x-1), wobei x eine ganze Zahl ist.
  • Bei q φH = πx ist das Ausgangssignal des Addierers 13 Null. Die Änderung des Wertes q φH von Null (oder π) auf π/2 (oder auf π + π/2) führt zu einem Maximalwert des Ausgangssignals des Addierers 13 von Null auf Maximum, und deshalb wird durch qφH = π/2 (2x-1) eine maximale Störfestigkeit der Verarbeitung des reflex-modulierten Signals E&sub3;(t) im Prozessor 10 erreicht. Folglich werden bei jedem Wert q φH keine Kreuzmodulationsverzerrungen zwischen den Signalen E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) erzeugt, vorausgesetzt, daß die Phasen der harmonischen Signale Ux1(t) und Ux2(t) richtig gewählt sind. Dadurch wird ein solches Verfahren der Verarbeitung von reflex-modulierten Signalen mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz universell anwendbar. Sie ist jedoch nicht immer günstig z.B. für die Verarbeitung digitaler Signale E&sub3;(t), und deshalb wird ein alternatives Verfahren angeboten für die Verarbeitung von reflexmodulierten Signalen und für die Demodulation bzw. die Gewinnung der Modulationssignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) daraus direkt auf der Hilfsträgerfrequenz f.
  • Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen von Funktionsschaltbilden des Prozessors 10, der die Verarbeitung von reflex-modulierten Signalen E&sub3;(t) und die Demodulation der Modulationsvideosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) aus ihnen direkt auf der Hilfsträgerfrequenz f ermöglicht. für die unverzögerte reflex-modulierte Signal folge gilt:
  • E&sub3;(t) = E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos ωt + E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin ωt (1)
  • Diese folge wird an die Eingänge der Verzögerungseinheit 11 und der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; weitergegeben. Die zweiten Eingänge der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; nehmen harmonische Signale U&sub1;(t) = 2 cos ωt bzw. U&sub3;(t) = 2 sin ωt auf. Am Ausgang des Multiplizierers 12 ergibt sich die Spannung:
  • E&sub3;(t) 2 cos ωt = E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin 2 ωt + E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos 2 ωt (6)
  • und für das Signal am Ausgang des Multiplizierers 12&sub3; gilt:
  • E&sub3;(t) 2 sin ωt = E&sub1;&submin;&sub1;(t) sin 2 ωt + E&sub1;&submin;&sub2;(t) - E&sub1;&submin;&sub2;(t) cos 2ωt (7)
  • Die um T verzögerte reflex-modulierte Signalfolge vom Ausgang der Verzögerungseinheit 11 ergibt sich wie folgt:
  • E&sub3;(t-T) = E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos (ωt - qφH) + E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin (ωt - qφH) (3)
  • und wird an die Eingänge der Multiplizierer 12&sub2; und 12&sub4; übergeben, deren zweite Eingänge von harmonischen Signalen U&sub2;(t) = 2 cos (ωt + π + qφH) bzw. U&sub4;(t) = 2 sin (ωt + π + qφH). angesteuert werden.
  • Das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub2; ergibt sich aus:
  • E&sub3;(t-T) 2 cos (ωt + π + qφH) = E&sub1;&submin;&sub1;(t) [cos (π + 2 qφH) - cos 2 ωt] - E&sub1;&submin;&sub2;(t) [sin (π + 2 qφH) + cos 2 ωt] (8)
  • und das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub4; ergibt sich aus:
  • E&sub3;(t-T) 2 sin (ωt + π + qφH) = E&sub1;&submin;&sub1;(t) [sin (π + 2 qφH) - sin 2 ωt] + E&sub1;&submin;&sub2;(t) [cos (π + 2 qφH) + cos 2 ωt] (9)
  • die Ausgangssignale der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; steuern den Addierer 13&sub1; an, um ein Ausgangssignal zu erzeugen:
  • E&sub1;&submin;&sub1;(t) (1 - cos 2 qφH) + E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin 2 qφH (10)
  • Die Ausgangssignale der Multiplizierer 12&sub3; und 12&sub4; steuern die Eingänge des Addierers 13&sub2; an, um an dessen Ausgang ein Signal zu erzeugen:
  • E&sub1;&submin;&sub1;(t) sin 2 qφH + E&sub1;&submin;&sub2;(t) (1 - cos 2 qφH) (11)
  • Bei qφH = π(2 (2x-1), wobei x eine ganze Zahl ist, gilt cos 2 q φH = -1 und sin 2 q φH = 0, so daß das Ausgangssignal des Addierers 13&sub1; beschrieben wird mit 2E&sub1;&submin;&sub1;(t) und die Ausgangsspannung des Addierers 13&sub2; beschrieben wird mit 2E&sub1;&submin;&sub2;(t). Dies wird erreicht durch die Verwendung des Prozessors 10, dessen Funktionsschaltbild in Fig. 5 dargestellt ist, um reflex- modulierte Signale E&sub3;(t) zu verarbeiten. Bei q φH π(2x-1) gilt cos 2 q φH = 12 und sin 2 q φH = 0, so daß die Ausgangssignale der Addierer 13&sub1; und 13&sub2; Null sind. Bei qφH = π(2x-1) gilt cos 2 q φH = 0 und sin 2 q φH = ±1, so daß das Ausgangssignal des Addierers 13&sub1; beschrieben wird mit E&sub1;&submin;&sub1;(t) ± E&sub1;&submin;&sub2;(t) und das Ausgangssignal des Addierers 13&sub2; beschrieben wird mit ± E&sub1;&submin;&sub1;(t) + E&sub1;&submin;&sub2;(t).
  • Die Herauslösung von E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) erfordert, daß der Prozessor 10 ferner ausgerüstet ist mit zusätzlichen Addierern 15&sub1; und 15&sub2; (Fig. 6), wobei diese Herauslösung direkt durch algebraische Summierung erfolgt.
  • Man beachte, daß bei der Verarbeitung des reflex-modulierten Signals E&sub3;(t) mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz (Fig. 4) die Verarbeitung des Signals E&sub3;(t) direkt auf der Hilfsträgerfrequenz f (Fig. 6) erfolgt, und die Herauslösung der Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) ohne Kreuzmodulationsstörung zwischen ihnen bei einem beliebigen Wert von qφH ≠ (2x-1) erreicht wird. Zu diesem Zweck summiert der Addierer 15&sub1; die Signale algebraisch:
  • E&sub1;&submin;&sub1;(t)(1-cos2qφH)+E&sub1;&submin;&sub2;(t)sin2qφH
  • und
  • Der Addierer 15&sub2; führt die algebraische Summierung von Signalen durch, nämlich
  • Die maximale Störfestigkeit wird also erreicht bei qφH = π/2 (2x-1), und zwar bei der Verarbeitung von reflex-modulierten Signalen im Prozessor 10 (Fig. 4) und im Prozessor 10 (Fig. 6).
  • In dem erfindungsgemäßen Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen, wird die Erzeugung des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) auf der Sendeseite mit Hilfe des Generators durchgeführt, dessen Funktionsschaltbild in Fig. 7 dargestellt ist. Hier und in den folgenden Abschnitten dieser Beschreibung wird das Farbartsignal vor der Zeitkomprimierung mit Ec(t) bezeichnet, und das zeitlich komprimierte Farbartsignal wird mit E*c(t) bezeichnet.
  • Die Anordnung 16 (Fig. 7) empfängt die primären Farbartsignale ER(t), EG(t) und EB(t) aus einer Bildquelle (nicht dargestellt in Fig. 7) zusammen mit dem Farbsynchronisationsimpulsen Isc und dem Synchronisationssignal Es.
  • Die Farbsynchronisationsimpulse Isc sind verschiedene Rechteckimpulse einer Dauer, die der der aktiven Zeile entspricht, und sind am Anfang des vertikalen Austastintervalls untergebracht.
  • An den Ausgängen der Anordnung 16 werden das Leuchtdichtesignal Ey(t) mit dem Synchronisationssignal Es und die Farbdifferenzsignale TR-Y(t) und EB-Y(t) erzeugt, wobei die letzteren beiden als Modulationsvideosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet werden.
  • Das Leuchtdichtesignal Ey(t) wird nach einer Verzögerung um τH in der Verzögerungseinheit 17 (Fig. 7) an einen Eingang des Addierers 18 weitergegeben.
  • Eines der Farbdifferenzsignale, z.B. das Signal EB-Y(t), transportiert Farbsynchronisationsimpulse Isc. Die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) treffen an den Eingängen des Generators 1 des Farbartsignals Ec(t) ein, Ec(t) ist ein reflex-moduliertes Signal der Art E&sub3;(t) und wird durch Reflex-Quadraturmodulation der Farbarthilfsträgerfrequenz fo erzeugt:
  • wobei gilt: fH ist die Zeilenfrequenz, fp die Bildwiederholfrequenz, n und m sind natürliche Zahlen, die so ausgewählt werden, daß sie eine Phasenverschiebung φo der Farbarthilfsträger zwischen benachbarten Zeilen eines Vollbildes, die etwa φoH = π/2(2n-1) entspricht, und zwischen identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, die etwa φop + π(2i-1) entspricht, ermöglichen.
  • Das Farbartsignal Ec(t) vom Ausgang des Generators 12 wird an den Eingang des Speichers 4 übergeben, wo es zeitlich mit einem Skalierfaktor K skaliert wird und im horizontalen Austastintervall untergebracht wird, und zwar zwischen der Hinterflanke des horizontalen Synchronisationsimpulses und dem Anfang der aktiven Zeile. Der Faktor K ist gleich dem Verhältnis zwischen der oberen Grenzfrequenz im als Nennwert festgelegten vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) und der oberen Grenzfrequenz flim des Spektrums des Farbartsignals Ec(t), das durch eine Abtastzeile vor der Farbartzeitkomprimierung übertragen wird. Das zeitlich komprimierte reflexmodulierte Farbartsignal E*c(t) wird während des Lesens aus dem Speicher 4 in seiner richtigen Position im horizontalen Austastintervall untergebracht. Das zeitlich komprimierte Farbartsignal E*c(t), das das Farbsynchronisationssignal Esc enthält, wird vom Ausgang des Speichers 4 an den anderen Eingang des Addierers 18 übergeben. Das Farbsynchronisationssignal Esc hat die Form der Signal folgen des reflexmodulierten Farbarthilfsträgerreferenzsignals, das um einen Faktor K zeitlich komprimiert ist. Diese Folgen werden in verschiedenen Zeilen des vertikalen Austastintervalls untergebracht. Die Dauer jeder dieser Signalfolgen Esc in den Zeilen des vertikalen Austastintervalls ist gleich der Dauer des zeitlich komprimierten Farbartsignals E*c(t), das während einer Zeile des aktiven Vollbildes übertragen wird.
  • Das vollständige Farbfernsehsignal EM(t) wird am Ausgang des Addierers 18 erzeugt; die typische Struktur einer Abtastzeile ist in Fig. 8 dargestellt. Das vollständige Farbfernsehsignal EM(t) enthält Folgen von zeitlich komprimierten Farbartsignalen E*c(t).
  • Bei einer Gesamtdauer einer Zeile des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t), die gleich dem Intervall von to-1 bis to-2 ist, werden die horizontalen Synchronisationssignale (und bei Bedarf auch die zusätzlichen Datensignale) während des Zeitintervalls von to-1 bis t&sub1; übertragen, die Farbartsignale E*c werden während des Intervalls von t&sub2; bis t&sub3; übertragen, und das Leuchtdichtesignal wird während des Zeitintervalls t&sub4; bis t&sub5; übertragen. Die Intervalle von t&sub1; bis t&sub2;, t&sub3; bis t&sub4; und t&sub5; bis to-2 sind Schutzbereiche.
  • Das Farbartsignal E*c(t) wird im vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) im Zeitintervall zwischen der Hinterflanke des horizontalen Synchronisationsimpulses und dem Anfang der aktiven Zeile und im Schwarzwertimpuls untergebracht, der während des Zeitintervalls t&sub2; bis t&sub3; übertragen wird, wobei der Schwarzwertimpulspegel auf die Hälfte des Spitze-zu-Spitze-Wertes (Referenz-Schwarz zu Referenz-Weiß) des Leuchtdichtesignals Ey(t) gesetzt wird.
  • Wie oben erwähnt, trifft das vollständige Farbfernsehsignal EM(t) auf der Empfangsseite am Eingang des Decoders 5 (Fig. 3) ein, wo das zeitlich komprimierte Farbartsignal E*c(t) herausgelöst wird und an den Verarbeitungskanal 6 übergeben wird. Eine Ausführungsform des Verarbeitungskanals 6 zum Verarbeiten des zeitlich komprimierten Farbartsignals E*c(t) im Decoder 5 ist in Fig. 9 dargestellt.
  • Die demodulierten Folgen des zeitlich komprimierten Farbartsignals E*t(t) werden um eine Vollbilddauer τp in der Verzögerungseinheit 19 verzögert und dann an einen Eingang des Addierers 20 zur algebraischen Summierung mit Folgen von Farbartsignalen E*c(t) von identisch numerierten Zeilen von unverzögerten Bildsignalen übergeben, die an den anderen Eingang des Addierers 20, vom Ausgang des Decodierers 5 kommend, angelegt werden (Fig. 3). Das Ausgangssignal des Addierers 20 (Fig. 9) ist die Summe der Farbartsignale Ec*(t) in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder und wird an den Speicher 21 übergeben zur Zeitskalierung mit dem Faktor 1/K. Folgen von Farbartsignalen Ec(t) mit einem wiederhergestellten ursprünglichen Zeitmaß werden vom Ausgang des Speichers 21 an den Reflex- Modulationssignalprozessor 10 übergeben.
  • Die weitere Verarbeitung von Farbartsignalen von Ec(t) im Prozessor 10, die nachstehend mit Bezug auf Fig. 4, 5 und 6 beschrieben wird, kann sowohl mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz (Fig. 4) als auch direkt in der Farbarthilfsträgerfrequenz fo erfolgen (Fig. 5, 6).
  • Die zusätzliche Zeitverzögerung von Farbartsignalen von Ec(t) beträgt T = q τH, wobei q eine natürliche Zahl und τH die Zeilendauer ist, und wird mit der Verzögerungseinheit 11 im Prozessor 10 durchgeführt (Fig. 4).
  • Wie oben erwähnt, werden im Prozessor 10 das unverzögerte Farbartsignal Ec(t) mit einem harmonischen Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωx t, wobei gilt ωx = 2π fx, fx > flim, im Multiplizierer 12&sub1; multipliziert, und die verzögerten Folgen von Farbartsignalen Ec(t-T) werden mit einem harmonischen Signal U&sub2;(t) = 2 sin (ωx t + π + Δφo) mittels Multiplizierer 12&sub2; multipliziert, wobei Δφo = φo1 - φo2, φo1 und φo2 Farbhilfsträgerphasen von verzögerten Folgen von Farbartsignalen Ec(t-T) und von unverzögerten folgen von Farbartsignalen Ec(t) sind. Diese Phasenverschiebung Δφo hängt mit der Zeitverzögerung T = qτH, zusammen, nämlich:Δφo = φo1 - φo2 = ωoqτH wobei ωo = 2π fo gilt.
  • Das Ausgangssignal des Addierers 13 ist ein quadraturmoduliertes Farbartsignal mit vollen Seitenbändern und einer hohen Trägerfrequenz und ergibt nach der Gleichrichtung in den Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) bzw. EB-Y(t). Eine weitere Ausführungsform der gemeinsamen Verarbeitung von verzögerten und unverzögerten Folgen von Farbartsignalen durch den Prozessor 10 (Fig. 5 und 6) betrifft die Multiplikation des unverzögerten Farbartsignals Ec(t) in den Multiplizierern 12&sub1; und 12&sub3; mit U&sub1;(t) = 2 cos ωo t und U&sub3;(t) = 2 sin ωo t und die Multiplikation der verzögerten Farbartsignale Ec(t-T) mit U&sub2;(t) = 2 cos (ωo t +π + Δφo) und U&sub4;(t) = 2 sin (ωo t + π + Δφo) in den Multiplizierern 12&sub2; bzw. 12&sub4;. Die nachfolgende Summierung der Ausgangsspannungen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; ergibt direkt eines der Farbdifferenzsignale, z.B. ER-Y(t).
  • Durch Addieren der Ausgangsspannungen der Multiplizierer 12&sub3; und 12&sub4; im Addierer 13&sub2; trennt direkt das zweite Farbdifferenzsignal EB-Y(t) heraus.
  • Weitere Ausführungsformen der gemeinsamen Verarbeitung der verzögerten und der um verschiedene Verzögerungszeiten verzögerten Folgen von Farbartsignalen Ec(t) werden nachstehend erörtert, sowohl mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz fx als auch direkt auf der Farbarthilfsträgerfrequenz fo.
  • Zum Beispiel ergibt sich bei einer zusätzlichen Verzögerung um eine Zeilendauer τH der Folge von algebraisch summierten Farbartsignalen Ec(t) in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder die Phasenverschiebung φoH zwischen der unmodulierten Hilfsträgerfrequenz fo der verzögerten Folgen Ec(t-τH) und unverzögerten folgen Ec(t) aus:
  • Bei Reflex-Modulation ist die Farbarthilfsträgerfrequenz fo niedrig, und die Werte n und m sind praktisch in der Größenordnung von Einerstellen. Dagegen ist z » 1, in genormten Funksendesystemen z.B. z = 525 und z = 625, und man erwartet, daß es in künftigen HDTV-Systemen über 1000 sein wird. Folglich kann der Ausdruck π/2z (2m-1) bei einer Genauigkeit bis zu Bruchteilen eines Prozentes vernachlässigt werden, so daß gilt:
  • Die Gleichungen (1) und (5) können verwendet werden, um die Verarbeitung von Signalen Ec(t) im Prozessor 10 (Fig. 4) zu beschreiben, wobei E&sub3;(t) durch Ec(t), E&sub1;&submin;&sub1;(t) durch ER-Y(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t) durch EB-Y(t) ersetzt werden und wobei gilt ω = ωo = 2πfo, q = 1. qφH = π/2 (2n-1) und T = τH. Dann ergibt sich das Signal, das am Eingang der Verzögerungseinheit 11 und am Eingang des Multiplizierers 12 ankommt (Gleichung (1)) aus E&sub3;(t) = Ec(t) = ER-Y(t) cos ωo t + EB-Y(t) sin ωo t.
  • Das harmonische Signal U&sub1;(t), das den anderen Eingang des Multiplizierers 12&sub1; treibt, ergibt sich aus U&sub1;(t) = 2 cos ωx t, wobei ωx = 2π fx gilt, wobei fx die obere Grenzfrequenz flim des Spektrums des Signals Ec(t) überschreitet.
  • Die Ausgangsspannung der Verzögerungseinheit 11, die einen Eingang des Multiplizierers 12&sub2; (Gleichung (3)) ansteuert, wird umgewandelt in:
  • Das harmonische Signal U&sub2;(t), das den anderen Eingang des Multiplizierers 12&sub2; treibt, wird reduziert auf:
  • Die Spannungssignale aus den Eingängen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; an den Eingängen des Addierers 13 (Gleichungen (2) und (4)) werden umgewandelt in:
  • Die Ausgangsspannung des Addierers 13 (Gleichung (5)) ergibt sich aus
  • E&sub3;(t)U&sub1;(t) + E&sub3;(t-T)U&sub2;(t) = 2ER-Y(t) cos (ωx-ωo)t + 2EB-Y(t) sin (ωx-ωo)t,
  • wobei ωx-ωo = 2π(fx-fo) gilt und fx-fo höher ist als die obere Grenzfrequenz flim im Signalspektrum Ec(t).
  • Die harmonischen Signale, die die Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; ansteuern, ergeben sich aus Ux1(t) = cos (ωx - ωo) t und Ux2(t) = -sin (ωx - ωo) t, wobei die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) an deren Ausgängen erzeugt werden.
  • Im Reflex-Modulationsprozessor 10 (Fig. 5) empfangen die Eingänge der Verzögerungseinheit 11 und der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; das Signal E&sub3;(t) = Ec(t) = ER-Y(t) cos ωo t + EB-Y(t) sin ωo t entsprechend der Gleichung (1), wie oben gezeigt worden ist. Die harmonischen Signale, die die zweiten Eingänge der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; treiben, ergeben sich aus U&sub1;(t) = 2 cos ωo t und U&sub3;(t) = 2 sin ωo t. Die Multiplizierer 12&sub2; und 12&sub4; empfangen von dem Ausgang der Verzögerungseinheit die Signale E&sub3;(t-T) = Ec(t-τH) = ER-Y(t) cos [ωot - π/2 (2n-1)] + EB-Y(t) sin [ωot - π/2 (2n-1)], und ihre anderen Eingänge werden von harmonischen Signalen U&sub2;(t) = 2 cos [ωot - π/2 (2n+1)] bzw. U&sub4;(t) = 2 sin [ωot + π/2 (2n+1)] getrieben. Die Signalspannungen, die am Addierer 13&sub1; von den Ausgängen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; (Gleichungen (6) und (8)) ankommen, ergeben sich aus.
  • E&sub3;(t)U&sub1;(t) = Ec(t) 2 cos ωot = ER-Y(t) + EB-Y(t) cos 2ωot + ER-Y(t)Sin 2ωot
  • und E&sub3;(t-T)U&sub2;(t) = Ec(t-τH) 2 cos [ωot + π/2 (2n+1)] = ER-Y(t) = ER-Y(t) cos 2ωot - EB-Y(t) sin 2ωot,
  • so daß die Ausgangsspannung des Addierers 13&sub1; 2ER-Y(t) ist. Die Signale aus den Ausgängen der Multiplizierer 12&sub3; und 12&sub4; (Gleichungen (7) und (9)), die den Addierer 13&sub2; ansteuern, ergeben sich aus:
  • so daß die Ausgangsspannung des Addierers 13&sub2; 2EB-Y(t) beträgt.
  • In einer Anzahl von Programmerzeugungsschritten, z.B. bei bestimmten Verfahren der Erzeugung zusammengesetzter Bilder muß die vertikale Farbartauflösung auf die Hälfte der vertikalen Leuchtdichteauflösung gesetzt werden. In solchen Fällen sollte die zusätzliche Zeitverzögerung der summierten Folgen von Farbartsignalen Ec(t) aus identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder etwa eine Halbbilddauer betragen. Da, wie oben erwähnt, die Zeitverzögerung eine ganzzahlige Zeilenzahl sein sollte, um räumliche Verschiebungen der verzögerten und unverzögerten Bildzeilen zu vermeiden, gilt in diesem Fall q&sub1; = (z + 1)/2 und q&sub2; (z - 1)/2, und die Phasenverschiebung Δφo zwischen dem unmodulierten Hilfsträger der verzögerten und der unverzögerten Farbartsignalfolge Ec(t) ergibt sich aus:
  • wobei T&sub1; = (z+1)/2 τH und T&sub2; = (z-1)/2 τH gilt. Die Verzögerung des ersten und des zweiten Halbbildes des Vollbildes kann z.B. gleich T&sub1; oder z.B. ungleich T&sub1; im ersten Halbbild und T&sub2; im zweiten Halbbild sein, wobei diese beiden Anordnungen eine vertikale Farbartauflösung von etwa der Hälfte der Leuchtdichteauflösung liefern, allerdings mit einem etwas anderen räumlichen Frequenzgang. In dem allgemeinen Fall kann die Phasenverschiebung bei Verzögerungen T&sub1; und T&sub2; folgendermaßen dargestellt werden:
  • Diese Gleichung kann etwas vereinfacht werden, wenn man z » 1 (z.B. ist bei den Fernsehsendenormen z = 525 oder z = 625 und bei der projektierten HDTV-Norm wird erwartet, daß z 1000 überschreitet) in Betracht zieht, so daß (z±1)/z als Eins mit einer Genauigkeit von 0,998 (Fehler geringer als 0,2%) angesehen werden kann, und die Gleichung für Δφo kann lauten: Δφo = (2n-1)/4 (z±1) ± π/4 (2m-1). Die Verarbeitung des Farbartsignals Ec(t) im Prozessor 10 (Fig. 4) kann mit den Gleichungen (1) und (5) für die Verarbeitung von reflex-modulierten Signalen E&sub3;(t) beschrieben werden, indem E&sub3;(t) durch Ec(t), E&sub1;&submin;&sub1;(t) durch ER-Y(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t) durch EB-Y(t) ersetzt wird, wobei ω = ωo = 2πfo gilt, wie im vorangegangenen Fall der Verzögerung des Signals Ec(t) um τH, und indem q = (z±1)/2, T = (z±1) τH/2 und qτH = Δφo gesetzt wird.
  • In diesem Fall ergibt sich das Signal, das am Eingang der Verzögerungseinheit 112 und an einem Eingang des Multiplizierers 12&sub1; (Gleichung (1)) aus E&sub3;(t) = Ec(t) = ER-Y(t) cos ωot + EB-Y(t) sin ωot, wobei der andere Eingang des Multiplizierers 12&sub1; ein harmonisches Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωx t empfängt, wobei ωx = 2π fx gilt, wobei fx höher ist als die obere Grenzfrequenz flim im Signalspektrum Ec(t).
  • Die Spannung aus der Verzögerungseinheit 11, die an einen Eingang des Multiplizierers 12&sub2; (Gleichung (2)) übergeben wird, ergibt sich wie folgt:
  • Das harmonische Signal U&sub2;(t), das den zweiten Eingang des Multiplizierers 12&sub2; treibt, ergibt sich aus U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + Δφo). Die Ausgangsspannungen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2;, die an den Addierer 13 (Gleichungen (2) und (4)) übergeben werden, ergeben sich aus:
  • Die Ausgangsspannung des Addierers 13 (Gleichung (5)) ergibt sich aus:
  • Da bei Zeilensprungabtastung die Anzahl der Zeilen immer ungerade ist (z.B. z = 625 oder z = 525, wie oben erwähnt), ist (z±1)/2 immer eine ganze Zahl, und das Glied 2πn (z±1)/2 in den Klammern des Arguments des Cosinusgliedes kann als eine ganzzahlige Anzahl von Perioden ausgeschlossen werden.
  • Das Glied 2π (z±1)/4 kann durch die Summe von zwei Summanden 2π (z- Δz)/4 und 2π (Δz±1)/4 dargestellt werden, wobei Δz die Anzahl der Zeilen ist, die von z subtrahiert werden müssen, damit (z - Δz)/4 eine natürliche Zahl wird. In diesem Fall ist 2π (z-Δz)/4 eine ganzzahlige Anzahl von Perioden, und es gilt cos [(ωx-wo)+ π -2Δφo] = cos [(ωx-ωo)t + π + 2π (Δz+1)/4 ± π/2 (2m-1)]. Für die spezifischen Werte z, z.B. z = 525 und z = 625, gilt:
  • Somit gilt:
  • Bei einer Verzögerung T = T&sub1; = (z+1)/2 τH gilt:
  • Bei einer Verzögerung T = T&sub2; = (z-1)/2 τH gilt:
  • cos [(ωx-ωo)t+ π + 2Δφo2] = cos [(ωx - ωo)t + π + π/2 (2m-1).
  • Die Spannung am Ausgang des Addierers 13 ergibt sich bei einer Verzögerung T&sub1; = (z+1)/2 τH aus:
  • ER-Y(t) cos [(ωx-ωo)t ± π/4 (2m-1)] cos π/4 (2m-1] - EB-y(t) sin [(ωx-ωo)t ± π/4 (2m-1)] cos π/4 (2m-1);
  • Bei einer Verzögerung T&sub2; = (z-1τ)/2 τH
  • ER-Y(t) cos [(ωx - ωo)t + π/2 ± π/4 (2m-1)] cos [π/2 ± π/4 (2m-1)) - EB-Y(t) sin [(ωx - ωo)t + π/2 ± π/4 (2m-1)] cos [π/2 ± π/4 (2m-1)] - ±ER-Y(t) sin [(ωx-ωo)t ± π/4 (2m-1)] sin π/4 (2m-1) ± EB-Y(t) cos [(ωx - ωo)t ± π/4 (2m-1)] sin π/4 (2m-1).
  • Die Ausgangssignale der Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2;, deren zweite Eingänge harmonische Signale der Frequenz fx - fo = (ωx - ωo)/2π in einer entsprechenden Phase empfangen, sind die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t).
  • Die Verarbeitung des Farbartsignals Ec(t) und die Herauslösung von Farbdifferenzsignalen ER-Y(t) und EB-Y(t) direkt auf der Farbträgerfrequenz fo wird durch den Prozessor 10 des reflex-modulierten Signals E&sub3;(t) durchgeführt, dessen Funktionsschaltbild in Fig. 6 dargestellt ist.
  • Die Ersetzungen in den Gleichungen (1), (3) und (6) bis (10), die durchgeführt werden, um die Verarbeitung des reflex-modulierten Signals E&sub3;(t) direkt auf der Hilfsträgerfrequenz f im Prozessor 10 (Fig. 6) zu beschreiben, sind die gleichen, die verwendet werden zur Beschreibung der Verarbeitung des Signals Ec(t) im Prozessor gemäß Fig. 4 und die oben aufgeführt worden sind, nämlich:
  • Die verzögerten und unverzögerten Folgen Ec(t) sind die gleichen, wie die, die oben für den Fall der Verarbeitung von Ec(t) im Prozessor 10 (Fig. 4) beschrieben worden sind; im Prozessor 10 (Fig. 6) werden diese folgen an die Eingänge der Multiplizierer 12&sub2; und 12&sub4; übergeben (verzögerte folge - Gleichung (3)) und an die Eingänge der Verzögerungseinheit 11 und der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; übergeben (unverzögerte folge - Gleichung (1)). Hierbei gilt: E&sub3;(t) = Ec(t) = ER-Y(t) cos ωot + EB-Y(t) sin ωot;
  • E&sub3;(t-T) = Ec(t-T) = ER-Y(t) cos (ωot-Δφo) + EB-Y(t) sin (ωot - Δφo). Die harmonischen Signale, die an die zweiten Eingänge der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub4; angelegt werden, sind folgende:
  • an den Multiplizierer 12&sub1; - U&sub1;(t) = 2 cos ωot,
  • an den Multiplizierer 12&sub2; - U&sub2;(t) = 2 cos (ωot +π + Δφo),
  • an den Multiplizierer 12&sub3; - U&sub3;(t) = 2 sin ωot,
  • an den Multiplizierer 12&sub4; - U&sub4;(t) = 2 sin (ωot +π +Δφo).
  • Das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub1;, das an den Addierer 13 übergeben wird (Gleichung (6)) ergibt sich wie folgt:
  • E&sub3;(t)U&sub1;(t) = Ec(t) 2 cos ωot = ER-Y(t) + ER-Y(t) cos 2ωo + EB-Y(t) sin 2ωot. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub3;, das an den Addierer 13&sub2; übergeben wird (Gleichung (7)) ergibt sich wie folgt:
  • E&sub3;(t)U&sub3;(t) = Ec(t) 2 sin ωot = ER-Y(t) sin 2ωot + EB-Y(t) - EB-Y(t) cos 2ωot. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 12&sub2;, das an den Addierer 13&sub1; übergeben wird, (Gleichung (3)) ergibt sich wie folgt:
  • E&sub3;(t)U&sub2;(t) = Ec[t-(z±1)τH/2] 2 cos (ωot + π + Δφo) = ER-Y(t) cos (π + 2Δφo) - ER-Y(t) cos 2ωot - EB-Y(t) sin (π + 2Δφo) - EB-Y(t) sin 2ωot.
  • Das Ausgangssignal des Addierers 13&sub1; (Gleichung (10)) ergibt sich wie folgt:
  • ER-Y(t)[1-cos 2Δφo] + EB-Y(t) sin 2Δφo.
  • Das Ausgangssignal des Addierers 13&sub2; (Gleichung (11)) ergibt sich wie folgt:
  • Wie oben erwähnt, ist z bei Zeilensprungabtastung immer eine ungerade Zahl, so daß z±1 immer eine gerade Zahl ist, und deshalb ist (z±1)/2 eine ganze Zahl; daraus folgt:
  • Der Modul von sin[-π (z±1)/2 ± π/2 (2m-1)] ist immer Eins, wobei das Vorzeichen "plus" oder "minus" vor der 1 steht, was abhängt von einer Anzahl von Faktoren, einschließlich dem spezifischen Wert von z, der Verzögerung T&sub1; = (z±1)/2 τH oder T&sub2; = (z-1)/2 τH, dem Vorzeichen des Gliedes π/2 (2m-1), dem Wert m. In den besonderen fällen, nämlich z = 525 und z = 625, gilt bei einer Verzögerung T&sub1; = (z+1)/2 τH folgendes: π (z+1)/2 = π (525+1)/2 = 263π = 2π.131 + π und π (z+1)/2 = π (625+1)/2 = 313π = 2π.156 + π. In beiden fällen (z = 525 und z = 625) gilt bei T&sub1; = (z+1)/2 τH folgendes:
  • Bei z = 525 und z = 625 und bei T&sub2; = (z-1)/2 τH gilt:
  • Dementsprechend beträgt die Ausgangsspannung des Addierers 13&sub1; bei einer Verzögerung T&sub1; = (z+1)/2 τH und bei z = 525 und z = 625:
  • ER-Y(t) ± EB-Y(t) sin π/2 (2m-1).
  • Unter den gleichen Bedingungen gilt für das Ausgangssignal des Addierers 13&sub2;:
  • ±ER-Y(t) sin π/2 (2m-1) + EB-Y(t).
  • Wie oben erwähnt, ist bei jedem ganzzahligen Wert von m der Modul von sin π/2 (2m-1) Eins, wobei Änderungen von m nur Änderungen des Vorzeichens bei Eins bewirken. Bei den Werten in, die sin 1/2 (2m-1) = -1 entsprechen, gilt für die Ausgangssignale der Addierer 13&sub1; und 13&sub2; ER-Y(t) ± EB-Y(t) bzw. ±ER-Y(t) + EB-Y(t). Bei den Werten m, die sin π/2 (2m-1) = +1 entsprechen, gilt für die Ausgangssignale der Addierer 13&sub1; und 13&sub2; ER-Y(t) ± EB-Y(t) bzw. ±ER-Y(t) + EB-Y(t); d.h. bei einein Signal ER-Y(t) - EB-Y(t) am Ausgang des Addierers 13&sub1; ist das Ausgangssignal des Addierers 13&sub2; ER-Y(t) + EB-Y(t), und umgekehrt ist bei einem Signal ER-Y und EB-Y(t) am Ausgang des Addierers 13&sub1; das Ausgangssignal des Addierers 13&sub2; -ER-Y(t) + EB-Y(t).
  • Demnach ergibt die algebraische Suinmierung dieser Spannungen in den Addierern 15&sub1; und 15&sub2; immer die farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t).
  • Von hier ab bedeutet Ey(t) das Leuchtdichtesignal (wie oben erwähnt) der Leuchtdichtevideosignale; EYQ(t) bezeichnet ein reflex-moduliertes Leuchtdichtesignal (wie in der vorangegangenen Beschreibung) bei Signalen, die durch Reflex-Quadraturmodulation der Leuchtdichteträgerfrequenzmittels zweier Leuchtdichtevideosignale erzeugt werden, EYQ(t) = E&sub3;(t); EM(t) ist das vollständige Farbfernsehsignal (wie in der vorangegangenen Beschreibung) einschließlich der Leuchtdichtesignale Ey(t); EMQ(t) ist das vollständige Farbfernsehsignal einschließlich der Leuchtdichtesignale EyQ(t); E'MQ(t) ist das Farbfernsehsignal EMQ(t), aus dem das Farbsynchronisationssignal Esc ausgeschlossen ist; EMQ1-2(t) ist das vollständige Farbfernsehsignal, das Informationen über zwei Fernsehbilder enthält.
  • Das Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von beiden Farbdifferenzsignalen von ER-Y(t) und EB-Y(t) während der Austastintervalle kann so modifiziert werden, daß es die Informationen von zwei Farbfernsehbildern mittels seines vollständigen Farbfernsehsignals überträgt, wobei beide Fernsehbilder in Echtzeit übertragen werden und mit einer angeglichenen Bandbreite, die so angeordnet ist wie die Nennbandbreite zum Übertragen eines einzelnen Bildes mit der gleichen vertikalen und horizontalen Auflösung.
  • Im vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) dieses Fernsehsystems werden Signale des ersten und des zweiten Bildes abwechselnd in Zeilen mit Zeilensprung übertragen.
  • Die Dauer einer Zeile wird verwendet, um reflex-modulierte Signale zu übertragen, die die Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart von zwei räumlich benachbarten Zeilen eines Bildes enthalten. Dies wird erreicht durch Speichern von Leuchtdichtesignalen Ey(t) und Farbartsignalen E*c(t) von zwei Halbbildern eines Vollbildes, und zwar getrennt für das erste und das zweite Bild, indem die räumlich benachbarten Zeilen dieses Bildes ab dessen ersten und zweiten Halbbild entlang den Speicherzeilen dieses Bildes sequentiell positioniert werden. Diese Positionierung ermöglicht es, daß die Leuchtdichte- und Farbartdaten der Bildzeile (2S-1) aus dem ersten Halbbild in Speicherzeile (2S-1) gespeichert werden, während die Leuchtdichte- und Farbartdaten der Zeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes in der Speicherzeile 2S gespeichert werden, wobei S eine natürliche Zahl ist.
  • Die Signale, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes gespeichert sind, werden in Signale einer Zeile des ersten Bildes umgewandelt. Die Signale, die in Speicherzeile (2S-1) und 2S des zweiten Bildes gespeichert sind, werden in eine einzelne Bildzeile des zweiten Bildes umgewandelt. Die Umwandlung dieser Signale des ersten und des zweiten Bildes wird getrennt und unter Verwendung identischer Techniken durchgeführt.
  • Die Erzeugung von Bildzeilensignalen eines Bildes im vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) kann unter Verwendung des Codierers 22 durchgeführt werden, von dem eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes in Fig. 10 dargestellt ist.
  • Das vollständige Farbfernsehsignal EM(t), das so erzeugt wird, wie oben mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben, wird an den Eingang des Speichers 23 im Codierer 22 (Fig. 10) übergeben. Während des Speicherns der Leuchtdichtesignale Ey(t) und der Farbartsignale Ec(t) eines Vollbildes dieses Bildes werden die Signale der räumlich benachbarten Bildzeilen, d.h. die Signale der Zeile (2S-1) des ersten Halbbildes und die Signale der Zeile (2S-1 (z+1)/2) des zweiten Halbbildes des betreffenden Bildes in Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 23 eingegeben.
  • Zeitlich komprimierte Farbartsignale E*c(2S-1)(t) und E*c(2S)(t) werden gleichzeitig aus den Speicherzeilen (2S-1) bzw. 2S des Speichers 23 gelesen und algebraisch im Addierer 24 des Codierers 22 summiert, wobei ein für die Speicherzeilen (2S-1) und 2S dieses Bildes gemeinsames, zeitlich komprimiertes Farbartsignal E*c(t) mit einer Hilfsträgerfrequenz erzeugt wird, die auf ihrem vorherigen Wert fo gehalten wird. Die Phasenverschiebung des unmodulierten Farbarthilfsträgers zwischen den Bildzeilen, die aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S erzeugt werden und aus den Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) des gleichen Bildes erzeugt werden, ergibt sich etwa aus φoH = π/4 (2n-1).
  • Die Leuchtdichtesignale Ey(2s-1)(t) und Ey(2S)(t), die aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 23 gleichzeitig gelesen werden, werden verwendet, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy zu modulieren und somit ein reflex-moduliertes Leuchtdichtesignal EyQ(t) zu erzeugen, das das reflex-modulierte Signal E&sub3;(t) bildet.
  • Die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy wird so gewählt, daß sie eine ungerade Harmonische eines Viertels der horizontalen Frequenz fH, d.h. fy = (2d-1)/4 fH, ist. Bei dem erzeugten reflex-modulierten Leuchtdichtesignal EyQ(t) ergibt sich die Phasenverschiebung des Hilfsträgers zwischen identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder aus φyp = +π/2 (2d+1), wobei d eine natürliche Zahl ist.
  • Das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) vom Ausgang des Codierers 12 wird an einen Eingang des Addierers 25 übergeben, dessen anderer Eingang das zeitlich komprimierte Farbartsignal E*c(t) empfängt, so daß an dessen Ausgang ein Signal E'MQ1(t) erzeugt wird, das die Bildzeile eines Bildes ohne Farbartsynchronisationssignal Esc darstellt und die Leuchtdichte- und Farbartdaten enthält, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes gespeichert sind, die in der Zeile (2S-1) des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) übertragen werden. Das Farbartsignal E'MQ2, das die Leuchtdichte- und farbartdaten enthält, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des zweiten Bildes enthalten sind, wird in der Bildzeile 2S des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) übertragen, d.h. die Signale E'MQ1(t) und E'MQ2(t) werden in abwechselnden Zeilen übertragen.
  • Die Farbartsignale des ersten und des zweiten Bildes werden während der entsprechenden Austastintervalle übertragen, und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale des ersten und des zweiten Bildes werden ohne eine Zeitskalierung in den aktiven Zeilen des vollständigen Fernsehsignals EMQ1-2(t) übertragen, wobei identisch numerierte Zeilen benachbarter Vollbilder Signale ein und derselben beiden Bilder transportieren.
  • Das vollständige Farbfernsehsignal EMQ1-2(t), das Bildzeilen des ersten und des zweiten Bildes enthält, wird mittels eines Codierers erzeugt, von dem die Ausführungsform eines Funktionsschaltbildes in Fig. 11 dargestellt ist. Hier werden die Signale E'MQ1(t) und E'MQ2(t) von den Codierern 22&sub1; und 22&sub2;, die so beschaffen sind wie der Codierer 22, der oben mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben worden ist, im Addierer 26 (Fig. 11) summiert, der auch Synchronisationssignale Esc und zusätzliche Datensignale zum Mischen in das vollständige Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) empfängt.
  • Die Struktur der beiden aufeinanderfolgenden Zeilen des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ-2(t) ist in Fig. 12 dargestellt.
  • Bei einer Bildzeilendauer von to-1 bis to-2 für das erste Bild und von to-2 bis to-3 für das zweite Bild (wobei diese Zeilendauern gleich sind) werden Synchronisationssignale in den Intervallen to-1 bis t&sub1;&submin;&sub1; und to-2 bis t1-2 übertragen, Farbartsignale E*c(t) werden in den Intervallen t2-1 bis t3-1 und t&sub2;&submin;&sub2; bis t&sub3;&submin;&sub2; übertragen, die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) werden in den Intervallen t&sub4;&submin;&sub1; bis t&sub5;&submin;&sub1; und t&sub4;&submin;&sub2; bis t&sub5;&submin;&sub2; übertragen; die Intervalle t&sub1;&submin;&sub1; bis t&sub2;&submin;&sub1;, t&sub1;&submin;&sub2; bis t&sub2;&submin;&sub2;, t&sub3;&submin;&sub1; bis t&sub4;&submin;&sub1;, t&sub3;&submin;&sub2; bis t&sub4;&submin;&sub2;, t&sub5;&submin;&sub1; bis to-2, t&sub5;&submin;&sub2; bis to-3 sind Schutzbereiche.
  • Auf der Empfangsseite werden die Farbartsignale E*c(t) und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) des ersten und des zweiten Bildes aus dem vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) herausgelöst. Diese Signale werden mittels gleicher Techniken in den Prozessoren 27&sub1; und 27&sub2; verarbeitet. Eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes zur Verarbeitung der vollständigen Farbfernsehsignale EMQ1-2 ist in Fig. 13 dargestellt.
  • Die Herauslösung der vollständigen Farbfernsehsignale des ersten Bildes aus dem zweiten und die Demodulation des Farbartsignals E*c(t) und des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) in jedem vollständigen Farbfernsehsignal wird erreicht mit Hilfe des Signalseparators 5, der auch für die Herauslösung von Synchronisations- und zusätzlichen Datensignalen Es und Ed, sorgt.
  • Die Decoder 27&sub1; und 27&sub2;, die für die Verarbeitung der Signale des ersten und des zweiten Bildes sorgen, erzeugen an ihren Ausgängen jeweils das Leuchtdichtesignal Ey1(t) und Farbdifferenzsignale E(B-Y)1(t) und E(R-Y)1(t) des ersten Bildes und das Leuchtdichtesignal Ey2(t) und Farbdifferenzsignale E(B-Y)2(t) und E(R-Y)2(t) des zweiten Bildes. Wegen der Gleichheit dieser Abläufe zeigt Fig. 14 eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes der Verarbeitung eines dieser Bildsignale mittels Decoder 27.
  • Die Farbartsignale E*c(t) einer Bildzeile, die aus dem vollständigen Farbfernsehsignal herausgelöst worden sind, werden vom Ausgang des Separators 5 (Fig. 13) an den Eingang des Farbfernsehverarbeitungskanals 6 übergeben, der oben mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben worden ist. Die Phasendifferenz zwischen harmonischen Signalen, mit denen die verzögerten und die unverzögerten folgen des Farbartsignals E*c(t) im Prozessor 10 im Farbartsignalverarbeitungskanal 6 multipliziert werden, wird so gewählt, daß sie π + Δφo = π/2 (2n+1) entspricht.
  • Die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t), die an den Ausgängen des Kanals 6 erzeugt werden, werden verwendet, um die Farbartdaten, die in Speicherzeilen (2S-1) und 2S des gegebenen Bildes gespeichert sind, zu reproduzieren, und werden in die Speicher 28&sub1; bzw. 28&sub2; (Fig. 14) eingegeben.
  • Das Lesen des Farbdifferenzsignals ER-Y(t) aus der Speicherzeile (2S-1) wird im ersten Halbbild während der Reproduktion der Bildzeile (2S-1) durchgeführt.
  • Das Lesen des Farbdifferenzsignals ER-Y aus der Speicherzeile 2S wird nach einem Zeitintervall von T1 = (z+1)/2 τH während der Reproduktion der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) im zweiten Halbbild durchgeführt.
  • Das Schreiben und Lesen des Farbdifferenzsignals EB-Y(t) in und aus den entsprechenden Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 28&sub2; ist identisch mit dem, was oben beschrieben worden ist.
  • Die Verarbeitung des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t), das aus den Bildzeilen des vollständigen Farbfernsehsignals mittels Separator 5 (Fig. 13) herausgelöst worden ist, wird mittels des Prozessors (Decoders) 29 durchgeführt (Fig. 14).
  • Das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) eines Bildes wird an den Eingang des Prozessors 10 der reflex-modulierten Signale der Form E&sub3;(t) übergeben, der oben mit Bezug auf Fig. 4 und 5 beschrieben worden ist. Die weitere Verarbeitung des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) kann sowohl mit Signalumsetzung auf eine höhere Trägerfrequenz, wie in Fig. 4, als auch direkt auf der Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz (fy) durchgeführt werden. Reflex-modulierte Leuchtdichtesignale EyQ(t) werden um eine Vollbilddauer verzögert, tp = z τH, wobei τH die Zeilendauer, τH = 1/fH, ist.
  • Im Prozessor 10 (Fig. 4) wird die unverzögerte Folge des Signals EyQ(t) an die Eingänge der Verzögerungseinheit 11 und des Multiplizierers 12&sub1; angelegt. Im Multiplizierer 12&sub1; wird das Signal EyQ(t) mit einem harmonischen Signal U&sub1; = 2 cos ωxy(t) multipliziert, wobei ωxy = 2π fxy gilt, wobei fxy die harmonische Signalfrequenz ist und höher ist als die obere Grenzfrequenz fmax im Spektrum des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t).
  • Das verzögerte Signal EyQ(t-tp) wird im Multiplizierer 12&sub2; mit einem harmonischen Signal U&sub2;(t) = 2 cos [ωxyt + π/2 (2n-1)] multipliziert.
  • Die Ausgangsspannungen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; werden an den Addierer 13 übergeben, wodurch ein Signal entsteht mit vollen Seitenbändern und einer Trägerfrequenz fxy±fy, die höher ist als die obere Grenzfrequenz fmax in dein Spektrum des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t).
  • Nach der Gleichrichtung dieses Signals in den Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; werden das Leuchtdichtesignal Ey(2S-1)(t) der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes und das Leuchtdichtesignal Ey(2S)(t) der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes des gleichen Bildes aus den Ausgangssignalen der Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; herausgelöst.
  • Das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) kann direkt auf der Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy mittels des Prozessors 10 (Fig. 5) wie folgt verarbeitet werden. Das unverzögerte Signal EyQ(t) wird mit einem harmonischen Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωy t im Multiplizierer 12&sub1; multipliziert, das verzögerte Signal wird mit einem harmonischen Signal U&sub2;(t) = 2 sin [ωyt + π/2 (2d+1)] im Multiplizierer 12&sub2; multipliziert, und die Produkte werden an den Addierer 13&sub1; zur algebraischen Summierung übergeben.
  • Die so ermittelte algebraische Summe am Ausgang des Addierers 13&sub1; ist das Leuchtdichtesignal Ey(2S-1)(t) der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes.
  • Das unverzögerte Signal EyQ(t) wird auch an den Multiplizierer 12&sub3; zur Multiplikation mit einem harmonischen Signal U&sub3;(t) = 2 sin ωy t angelegt, und das Verzögerungssignal wird an den Multiplizierer 12&sub4; zur Multiplikation mit einem harmonischen Signal U&sub4;(t) = 2 sin [ωyt + π/2 (2d+1)] übergeben. Die algebraische Summierung der Produkte im Addierer 13&sub2; ergibt direkt das Leuchtdichtesignal Ey(2s)(t) der Zeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes.
  • Die Signale Ey(2s-1)(t) und Ey(2s)(t) werden in Speicherzeilen (2S-1) und 2S im Speicher 30 (Fig. 14) eingegeben.
  • Das Lesen des Signals Ey(t) aus der Speicherzeile (2S-1) wird während der Reproduktion der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes durchgeführt und das Lesen des Leuchtdichtesignals Ey(t) aus der Speicherzeile 2S wird mit einer Verzögerung von T&sub1; = (z+1)/2 τH während der Reproduktion der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) im zweiten Halbbild durchgeführt.
  • Die Zeilensprungabtastsignale werden also am Ausgang des Decoders 27 der Signale eines einzelnen Bildes wiederhergestellt.
  • Die oben beschriebene Verarbeitung des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) der beiden Bilder ist auf die Reproduktion von Stereofarbbildern und auch auf die Übertragung von zwei unabhängigen Programmen mit nachfolgender Transcodierung auf der Empfangsseite in Signale von genormten oder anderen Fernsehsystemen anwendbar.
  • Die Übertragung von zwei unabhängigen Programmen kann deren Trennung in einer Zwischenstation erfordern, wobei jedes Programm danach mittels eines vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) (Fig. 8) des erfindungsgemäßen Fernsehsystems übertragen werden kann.
  • In diesem Fall wird die Verarbeitung des vollständigen Fernsehsignals EMQ1-2(t) und die Herauslösung des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) in einer Zwischenstation durchgeführt, ohne die Farbartsignale E*c(t) zu decodieren, was auf der Empfangsseite durchgeführt wird, z.B. direkt in den Fernsehgeräten, was identisch ist mit dem, was oben mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben worden ist.
  • In der Zwischenstation werden das erste und das zweite Bild aus den Bildzeilensignalen E*c(t) des entsprechenden Bildes im vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) herausgelöst. Dies wird erreicht in dem Verarbeitungskanal jedes Bildes, indem um ein Intervall T&sub1; = (z+1)/2 τH verzögert wird und die unverzögerte folge im horizontalen Austastintervall des wiedergewonnenen Leuchtdichtesignals Ey(2S1)(t) der Bildzeile (2S-1) des gegebenen Bildes untergebracht wird, wogegen die verzögerte Folge von Farbartsignalen E*c(t) im horizontalen Austastintervall des wiedergewonnenen Leuchtdichtesignals Ey(2S)(t) der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des gleichen Bildes untergebracht wird.
  • Die Erzeugung von zwei Programmen von vollständigen Farbfernsehsignalen EM1(t) und EM(t) aus dem vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) kann mit einer Konfiguration erreicht werden, von der eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes in Fig. 15 dargestellt ist.
  • Die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) und die Leuchtdichtesignale E*c(t), die aus dem empfangenen Signal EMQ1-2(t) mittels Separator 5 herausgelöst worden sind, werden an ihre entsprechenden Verarbeitungskanäle 31&sub1;, 31&sub2; übergeben, wo sie identisch verarbeitet werden, so daß nur der Kanal 31&sub1; hier beschrieben werden muß.
  • Die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) werden im Decoder 29 verarbeitet, wie oben mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben.
  • Die Leuchtdichtesignale E*c(t) werden gleichzeitig in die Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 28 (Fig. 15) geschrieben. Das Farbartsignal E*c(t), das aus der Speicherzeile (2S-1) gelesen wird, wird im horizontalen Austastintervall der Zeile (2S-1) des Leuchtdichtesignals Ey(t) im Addierer 32 untergebracht. Das Lesen des Farbartsignals E*c(t) aus der Speicherzeile 2S wird um T&sub1; = (z+1)/2 τH verzögert, um dieses Signal im Horizontalaustastintervall der Zeile (2S-1 + (z+1)/2) des Leuchtdichtesignals Ey(t) mittels des Addierers 32 unterzubringen.
  • Farbfernsehsignale EM1(t) und EM2(t) der mit Zeilensprung abgetasteten Bilder des ersten bzw. des zweiten Programms werden an den Ausgängen der Verarbeitungskanäle 31&sub1; und 31&sub2; erzeugt.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der Erzeugung eines einzelnen Bildsignals auf der Sendeseite und die Verarbeitung des Signals auf der Empfangsseite beschrieben.
  • Als Farbartsignal E*c(2S-1)(t) einer Bildzeile (2S-1) im ersten Halbbild gilt:
  • E*CR-Y(t) cos k ωo[t+(2S-1)τH] + E*B-Y(t) sin k ωo [t+(2S-1)τH], wobei k der Zeitkomprimierungsfaktor des Farbartsignals E*c(t) ist und ωo = 2π fo gilt. Dieses Signal wird in die entsprechende Speicherzeile des Speichers 23 geschrieben (Fig. 10).
  • Das Farbartsignal E*c(2S-1)(t + (z+1)/2τH) des gleichen Bildes wird in die Speicherzeile 2S des Speichers 23 eingegeben und entspricht der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes:
  • E*R-Y(t)cos k ωo[t + (2S-1 + (z+1)/2)τH] + EB-Y(t) sin k ωo[t + (2S-1+(z+1)/2)τH].
  • Das Summieren dieser Spannungen im Addierer 24 liefert eine Phase des unmodulierten Farbartträgers im summierten Farbartsignal E*c(t), die kωo(2S-1 + (z+1)/2)τH entspricht. Die Summierung des Farbartsignals E*c(2s)(t) der Bildzeile 2S des ersten Halbbildes dieses gleichen Bildes und das Farbartsignal E*c(2S)(t+ (z+1)/2 τH) der Zeile (2S + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes im Addierer 24 erzeugt ein Signal Ec(t+2 τH) mit einer unmodulierten Hilfsträgerphase k ωo(2S + (z+1)/2)τH, weil diese Signale jeweils in die Speicherzeilen (2S-1) und (2S+1) und in die Speicherzeilen (2S) und (2S+2) mit einem Intervall τH im ersten Halbbild und mit einer Verzögerung τH im zweiten Halbbild eingegeben wurden und aus dem Speicher 23 mit einer Verzögerung 2 τH gelesen werden. Die Phasenverschiebung des unmodulierten Hilfsträgers ein und desselben Bildes während eines Intervalls 2 τH zwischen Signalen E*c(t) und E*c(t+2 τH) beträgt k ωo τH = k φoH, was nach der Zeitdehnung um einen Faktor 1/k auf der Empfangsseite umgewandelt wird in Δφo = φoH = 2π fo τH oder etwa π/2 (2n-1). Die Verarbeitung eines Farbartsignals Ec(t) mit einer solchen Phasenverschiebung zwischen den verzögerten und unverzögerten Signalfolgen in den Reflex-Modulationssignalprozessoren 10, die die Signale E&sub3;(t) (Fig. 4 und 5) verarbeiten, wird in der Beschreibung eines Fernsehsystems mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während des Austastintervalls näher beschrieben. Der einzige Unterschied besteht darin, daß das Signal Ec(t) um 2 τH in der Verzögerungseinheit 11 des Prozessors 10 verzögert wird, was oben dargestellt worden ist.
  • Da die Phasenverschiebung eine relative Größe ist, gilt ωo(2S-1+(z+1)/4)τH = 0 (Referenzphase), so daß ωo(2S+ (z+1)/4)τH = φoH = π/2(2n-1) gilt.
  • Die Ergebnisse bleiben unverändert, wenn ωo(2S-1) + (z+1)/4)τH = φoH1 in die Gleichungen (1) und (2) eingeführt wird, wenn gleichzeitig φοH1 in die Gleichungen für U&sub1;(t) und U&sub2;(t) in der Beschreibung des Prozessors 10 gemäß Fig. 4 und in die Gleichungen für U&sub1;(t), U&sub2;(t), U&sub3;(t), U&sub4;(t) in der Beschreibung der Arbeitsweise des Prozessors 10 mit Bezug auf Fig. 5 eingeführt wird. In diesem Fall sollte die Phase des Hilfsträgers in der verzögerten Folge von Signalen Ec(t), ωo(2S+(z+1)/2)τH, lauten φoH1 + φoH = φoH1 + π/2(2n-1).
  • Die Verarbeitung von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen EyQ(t) in Kanal 7 (Fig. 3) wird auch erreicht mittels des Prozessors 10 der reflex-modulierten Signale E&sub3;(t), von dem Ausführungsformen des Funktionsschaltbildes in Fig. 4 und 5 dargestellt sind.
  • Zur Erzeugung des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) eines der Bilder gehört die Modulation der Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy mit Signalen, die gelesen werden aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 23 (Fig. 10) des Leuchtdichtesignals Ey(2S-1) der Bildzeilen (2S-1) des ersten Halbbildes und des Luminanzsignals Ey(2S)(t) der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes, so daß gilt:
  • EyQ(t) = Ey(2S-1)(t)cos ωyt + Ey(2S)(t) sin ωyt, waarin ωx = 2πfy.
  • Da die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy gleich (2d-1)/4 fH ist, beträgt die Phasendifferenz φyp des unmodulierten Leuchtdichtehilfsträgers in identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder:
  • φyp = 2πfyZτH = 2π (2d-1)/4 z = 2π (2d-1)z/4.
  • Bei jeder vierten Bildzeile ist also die Phasenverschiebung des unmodulierten Leuchtdichtehilfsträgers gleich 2π (2d-1), d.h. eine ganzzahlige Anzahl von Perioden, so daß die Gleichung für φyp auch folgendermaßen geschrieben werden kann:
  • wobei Δz die minimale Anzahl von Zeilen ist, die algebraisch von der Anzahl von Vollbildzeilen z subtrahiert werden soll, um eine natürliche Zahl (z-Δz)/4 zu erhalten. Dann gilt:
  • Bei Zeilensprungabtastung ist z immer eine ungerade Zahl, wogegen z - Δz von dem ein Viertel eine ganze Zahl ist, immer eine gerade Zahl ist, und folglich ist Δz immer ungerade, und es kann nachgewiesen werden, daß bei einein ungeraden z » 1 der Wert von Δz immer entweder +1 oder -1 ist. In diesem Fall gilt: cos (ωyt + φyp) = cos [ωyt ± π/2 (2d-1)). Die Gleichungen (1) bis (5) können verwendet werden, um die Verarbeitung des reflexmodulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) im Prozessor 10 (Fig. 4) zu beschreiben, wobei in diesen Gleichungen die folgenden Ersetzungen durchgeführt werden:
  • E&sub3;(t) = EyQ(t); E&sub1;&submin;&sub1;(t) = Ey(S2-1)(t); E&sub1;&submin;&sub2;(t) = Ey(2S)(t);
  • ω = ωy = 2πfy; q = z; qφH = ±π/2 (2d-1); T = ZtH.
  • Das Signal, das am Eingang der Verzögerungseinheit 11 und an einem der Eingänge des Multiplizierers 12&sub1; ankommt (Gleichung (12)), ergibt sich also aus E&sub3;(t) = EyQ(t) = Ey(2S-1)(t) cos ωyt + Ey(2S)(t) sin ωyt, und zwar bei einem harmonischen Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωxy t, wobei ωxy = 2π fxy gilt und fxy höher ist als die obere Grenzfrequenz fmax im Spektrum des reflex- modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t).
  • Die Spannung, die vom Ausgang der Verzögerungseinheit 11 an einem der Eingänge des Multiplizierers 12&sub2; ankommt (Gleichung (2)), ergibt sich aus:
  • E&sub3;(t-T) = EyQ(t-zτH) = Ey(2S-1)(t) cos [ωyt + π/2 (2d-1)] + Ey(2S)(t) sin [ωyt + π/2 (2d-1)].
  • Der zweite Eingang des Multiplizierers 12&sub2; empfängt ein harmonisches Signal U&sub2;(t) = 2 cos [ωxyt + π ± π/2 (2d-1)]. Die Ausgangssignalspannungen von den Multiplizierern 12&sub1; und 12&sub2;, die an den Addierer 13 übergeben werden (Gleichungen (2) und (4)) ergeben sich aus:
  • E&sub3;(t) U&sub1;(t) = EyQ(t) 2cosωxyt = Ey(2S-1)(t)[cos(ωxy - ωy)t+cos(ωxy + ωy)tl +Ey(2s)(t)[-sin(ωxy-ωy)t+sin(ωxy+ωy)t]
  • und
  • weil π + 2π (2d-1)/2 = 2πd und π -2π (2d-1)/2 = -2π (d-2) gilt. Das Ausgangssignal des Addierers 13 (Gleichung (5)) ergibt sich aus:
  • wobei gilt: ωxy-ωy = 2 π(fxy-fy), fxy-fy > fmax. Die Synchrondetektoren 14&sub1; und 14&sub2; empfangen harmonische Signale Ux1(t) = cos (ωxy-ωy)t bzw. Ux2(t) = - sin (ωy-ωy)t und erzeugen deshalb an ihren Ausgängen Leuchtdichtesignale Ey(2S-1)(t) der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes und Ey(2S)(t) der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes eines der Bilder.
  • Das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) kann direkt auf der Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy im Prozessor 10 verarbeitet werden, dessen Funktionsschaltbild in Fig. 5 dargestellt ist, wobei dieser Ablauf durch die Gleichungen (1) und (3) und (6) bis (9) beschreibbar ist, wobei folgende Ersetzungen durchgeführt werden:
  • E&sub3;(t) = EyQ(t); E&sub1;&submin;&sub1;(t) = Ey(s2-1)(t); E&sub1;&submin;&sub2;(t) = Ey(2S)(t)
  • ω = ωy = 2πfy; q = z; qφH = ±π/2(2d-1); T = zτH.
  • Die unverzögerte Signalfolge, die an den Eingängen der Verzögerungseinheit 11 und der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub3; ankommt (Gleichung (1)) ergibt sich aus: E&sub3;(t) = EyQ(t) = Ey(2S-1)(t) cos ωyt + Ey(2S)(t) sin ωyt. Die harmonischen Signale, die durch die anderen Eingänge der Multiplizierer 12&sub1; bzw. 12&sub3; empfangen werden, ergeben sich aus U&sub1;(t) = 2 cos ωyt bzw. U&sub3;(t) = 2 sin ωyt. Die Eingänge der Multiplizierer 12&sub2; und 12&sub4; werden von dem Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 11 getrieben (Gleichung (3)).
  • Die harmonischen Signale U&sub2;(t) und U&sub4;(t), die die zweiten Eingänge der Multiplizierer 12&sub2; bzw. 12&sub4; treiben, ergeben sich aus:
  • Daher gilt für die Signale, die von den Ausgängen der Multiplizierer 12&sub1; und 12&sub2; zum Addierer 13&sub1; gelangen (Gleichungen (6) und (8)):
  • da cos [π±π(2d-1)] = 1 und sin [π±π(2d-1)] = 0 gilt. Also wird das Leuchtdichtesignal Ey(2S-1)(t) der Bildzeile (2S-1) und des ersten Halbbildes am Ausgang des Addierers 13&sub1; erzeugt.
  • Die Signalspannungen, die von den Ausgängen der Multiplizierer 12&sub2; und 12&sub4; zum Addierer 13&sub2; gelangen (Gleichungen (7) und (9)) ergeben sich aus:
  • Also wird das Leuchtdichtesignal Ey(2S)(t) der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes aus dem Ausgangssignal des Addierers 13&sub2; ausgewählt.
  • Nachstehend wird das vollständige Farbfernsehsignal als EMQexp(t) bezeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung des Farbdifferenzsignals während der Abtastintervalle kann modifiziert werden, um in seinem vollständigen Fernsehsignal ein Fernsehbild mit der bestimmten horizontalen und vertikalen Auflösung und mit der bestimmten Bildwiederholfrequenz in einer Bandbreite zu übertragen, die gleich der Hälfte der Nennbandbreite ist, die erforderlich ist, um Fernsehbilder der gleichen horizontalen und vertikalen Auflösung und mit der gleichen Bildwiederholfrequenz mittels bekannter Techniken zu übertragen.
  • In diesem Fernsehsystem überträgt das vollständige Farbfernsehbild EMQexp(t) während zweier Vollbilder zeitlich gedehnte reflex-modulierte Signale, die Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart von zwei räumlich benachbarten Bildzeilen enthalten. Zu diesem Zweck werden reflex- modulierte Leuchtdichtesignale EyQ(t) und zeitlich komprimierte Farbartsignale E*c(t) jeder Bildzeile zeitlich um einen Faktor Zwei gedehnt, und eine einzelne Bildzeile wird (bei einer Dauer von 2 τH) aus den gleichzeitig übertragenen beiden räumlich benachbarten Zeilen erzeugt.
  • Die Informationen über die Leuchtdichte und Farbart einer Bildzeile des ursprünglichen Bildes wird also etwa während der Dauer von zwei Zeilen übertragen, wobei für die gleichen Daten von zwei Zeilen das gleiche Zeitintervall verwendet wird. Räumlich benachbarte Zeilen werden zu Paaren kombiniert, z.B. die erste und die zweite Zeile, die dritte und die vierte Zeile, die fünfte und die sechste Zeile usw. Folglich wird die Anzahl der Bildzeilen um das Zweifache verringert im Vergleich zur Anzahl der Zeilen im ursprünglichen vollständigen Farbfernsehsignal EM(t), während die Vollbilddauer beibehalten wird. Deshalb bleibt trotz einer zweifach schmaleren Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t), das durch Verlängerung der Zeit zum Übertragen des Signals einer einzelnen Bildzeile auf 2 τH erreicht wird, und zwar bleibt bei gleichzeitiger Übertragung der Signale von zwei Bildzeilen die Anzahl der unabhängigen Pixel, z.B. der Leuchtdichtepixel in jedem Vollbild pro Sekunde die gleiche wie bei dem ursprünglichen vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) dieses Bildes.
  • Auf der Sendeseite kann das vollständige Farbfernsehsignal EMQexp(t) in der Musterkonfiguration erzeugt werden, deren Funktionsschaltbild in Fig. 16 dargestellt ist.
  • Das Farbfernsehsignal E'M(t) vom Separator 5 wird an den Codierer 22 übergeben, wobei der Vorgang der Erzeugung des Signals E'MQ(t) identisch ist mit dem, der oben mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben worden ist.
  • Die Leuchtdichtesignale Ey(t) und Farbartsignale E*c(t) von zwei Halbbildern eines Vollbildes werden in den Speicher 23 (Fig. 10) eingegeben, und die Signale von räumlich benachbarten Bildzeilen des ersten und des zweiten Halbbildes werden sequentiell so in die Speicherzeilen geschrieben, daß die Speicherzeile (2S-1) Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes enthält und die Speicherzeile 2S Informationen über die Leuchtdichte und die Farbart der Bildzeile (2S-1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes enthält. Die Farbartsignale E*c(2S-1)(t) und EC(2S)(t) werden gleichzeitig aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gelesen und algebraisch durch den Addierer 24 summiert, wodurch ein den Speicherzeilen (2S-1) und 2S gemeinsames Farbartsignal E*c(t) mit einer Hilfsträgerfrequenz fo entsteht. Die Phasenverschiebung des unmodulierten Farbarthilfsträgers zwischen den Farbartsignalen aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S und aus den Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) beträgt etwa φoH = π/2(2n-1), wie im vorangegangenen Fall, der oben mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben worden ist.
  • Die Leuchtichtesignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2S)(t) werden gleichzeitig aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Speichers 23 gelesen und dazu verwendet, den Leuchtdichtehilfsträger im Reflex-Modulationscodierer 1 einer Quadraturmodulation zu unterziehen, an dessen Ausgang das Signal EyQ(t) erzeugt wird, wie im vorangegangenen Fall, der oben mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben worden ist. Eine ungerade Harmonische eines Viertels der horizontalen Frequenz wird als Leuchtdichtehilfsträger verwendet: fy = (2d-1)/4 fH.
  • Das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) hat eine Phasenverschiebung des unmodulierten Leuchtdichtehilfsträgers zwischen identisch numerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, die sich ergibt aus: φyp = +π/2 (2d-1).
  • Die Eingangssignale des Addierers 25 empfangen die Signale E*c(t) und EyQ(t), um an dessen Ausgang ein Farbfernsehsignal E'MQ(t) zu erzeugen.
  • Dieses Farbfernsehsignal E'MQ(t), das also durch den Codierer 22 erzeugt wird (Fig. 16), wird dann mittels des Speichers 33 zeitlich gedehnt auf eine doppelte Dauer, wodurch dessen Frequenzspektrum zweifach schmaler wird und auch die Hilfsträgerfrequenzen des zeitlich gedehnten Farbartsignals E*c(t) und des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals EyQ(t) auf fo/2 bzw. fy/2 verringert werden. Diese zeitlich gedehnten Farbartsignale E*c(t) werden während der Austastintervalle übertragen, und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) werden in aktiven Zeilen des vollständigen Farbfernsehsignals EMOexp(t) übertragen, wobei die Dauer jeder Zeile 2 τH beträgt, die horizontale Frequenz fH/2 und die Anzahl der Bildzeilen pro Vollbild z&sub2; = (z&sub1;/2) = (fH/2fp) = 1/2Hfp beträgt, wobei z&sub1; die Anzahl der Bildzeilen im ursprünglichen Signal E'MQ(t) ist.
  • Das Synchronisationssignal, das vom Separator 5 herausgelöst wird, wird an den Umsetzer 34 übergeben, aus dessen Ausgangssignal die Synchronisationssignale Es mit einer Wiederholfrequenz von fH/2 entnommen werden. Der Umsetzer 34 kann auch z.B. die zusätzlichen Datensignale Ed empfangen, die in die Synchronisationssignale Es gemischt werden sollen, und somit ein Signal Esd erzeugen.
  • Im Addierer 35 wird das zeitlich gedehnte Farbfernsehsignal E'MQexp(t) mit dem Signal Esd kombiniert, um ein Farbfernsehsignal EMQexp(t) zu erzeugen, dessen Struktur identisch ist mit der des Signals EM(t), die in Fig. 2 dargestellt ist. In diesem Fall beträgt das Zeitintervall von to-1 bis to-2 2 τH.
  • Auf der Empfangsseite wird die Dauer der Bildzeilen in dem empfangenen vollständigen Farbfernsehbild EMQexp(t) auf τH komprimiert, während die Vollbilddauer τp beibehalten wird, wodurch die ursprünglichen Zeitdauern der Farbartsignale E*c(t) in den Austastintervallen und die Leuchtdichtesignale EyQ(t) in den aktiven Zeilen wiederhergestellt werden. Dementsprechend wird die Breite ihrer Frequenzspektren und ihrer Nennhilfsträgerfrequenzen fo und fy wiederhergestellt.
  • Eine Ausführungsform des Funktionsschaltbildes zur Verarbeitung des vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t) ist in Fig. 17 dargestellt.
  • Der Speicher 36 ermöglicht eine zweifache Komprimierung der Dauer der Bildzeilen in dem empfangenen vollständigen Farbfernsehsignal EMQexp(t), die an dessen Eingang ankommen, und behält die Vollbilddauer τp bei. Dies wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis zwischen Lese- und Schreibfrequenz auf 1:2 im Speicher 36 gesetzt wird.
  • Das Lesen erfolgt zyklisch, mit einem Lesezyklus von zwei Intervallen τH. Im ersten Intervall erfolgt das Lesen aus dem Speicher 36, wobei das Leseintervall gebunden ist an die Eingangssignalwerte, die den Zeitpunkten to-1, to-2 (Fig. 18) usw. entsprechen. Danach wird das Lesen für ein Intervall τH unterbrochen, was zu einem vollständigen Farbfernsehsignal EMQ(t) am Ausgang des Speichers 36 führt; die Struktur dieses Signals ist in Fig. 18 dargestellt. Dieses Signal wird dann an den Eingang des Separators 5 übergeben (Fig. 17).
  • Das Farbartsignal E*c(t) und das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) vom Ausgang des Separators 5 kommen am Prozessor 27 an, dessen Funktion oben mit Bezug auf Fig. 124 beschrieben worden ist, und von dessen Ausgang das Leuchtdichtesignal Ey(t) und die Farbartsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) mit einer horizontalen Frequenz fH und einer Zeitdauer τH entnommen werden.
  • Die Synchronisationssignale Es, die vom Separator 5 herausgelöst werden (sie können auch direkt am Eingang des Speichers 36 vor der Signalkomprimierung herausgelöst werden), werden an den Umsetzer 37 übergeben, um daraus Synchronisationssignale der Frequenz fH zu erzeugen. Zusätzliche Datensignale Ed werden am anderen Ausgang des Separators 5 erzeugt.
  • Die herausgelösten Leuchtdichtesignale Ey(t) und Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) der Bildzeilen in dem ersten und dem zweiten Halbbild werden während der Reproduktion des Bildes verwendet.
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen ER-Y(t) und EB-Y(t) im vollständigen Farbfernsehsignal EMQ(t) können modifiziert werden, um eine Anzahl z&sub3; von Bildzeilen auf der Empfangsseite bereitzustellen, um die visuelle Wahrnehmung der bestimmten vertikalen Auflösung sicherzustellen, wobei die Anzahl der Abtastzeilen z&sub3; die Anzahl z&sub1; der Auflösungszeilen des Leuchtdichtesignals Ey(t) und der Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-(t) auf der Sendeseite dazu verwendet werden, jeweils die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy und die Farbarthilfsträgerfrequenz fo zu modulieren, um das vollständige Farbfernsehbild EMQ(t) zu erzeugen.
  • Die Erzeugung von Leuchtdichtesignalen Ey(t) und Farbdifferenzsignalen ER-Y(t) und EB-Y(t) mit einer Anzahl z&sub3; von Abtastzeilen kann mit Hilfe von Interpolatoren 38&sub1;, 38&sub2;, 38&sub3; in der Musterkonfiguration, die in Fig. 19 dargestellt ist, erreicht werden.
  • Das vollständige Farbfernsehsignal EMQ(t) wird an den Separator 5 angelegt, von dessen Ausgang die Farbartsignale E*c(t) an den Prozessor 27 übergeben werden (Fig. 14), dessen Funktionsschaltbild mit Bezug auf Fig. 14 oben beschrieben worden ist.
  • Das Leuchtdichtesignal Ey(t) und die farbdichtesignale ER-Y(t) und EB-Y(t) von den Ausgängen des Separators 5 werden an die Eingänge der Interpolatoren 38&sub1;, 38&sub2; bzw. 38&sub3; übergeben, wobei Interpolationstechniken dazu verwendet werden, eine Anzahl z&sub3; von Reproduktionszeilen des Leuchtsignals Ey(t) und der Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) aus z&sub1; Auflösungszeilen dieser Signale zu gewinnen. Die Interpolation jeder Abtastzeile des Fernsehbildes auf der Empfangsseite verwendet l Auflösungszeilen, die durch Übertragung von der Sendeseite empfangen werden, wobei die Hälfte der l Zeilen vorauseilend und die andere Hälfte nacheilend in bezug auf die Zeilen, die zwecks Reproduktion in der Bildschirmbildzeile interpoliert werden.
  • Digitale filter werden verwendet als Interpolatoren 38&sub1;, 38&sub2;, 38&sub3;.
  • Auf der Sendeseite wird die Anzahl z&sub1; von Bildauflösungszeilen entsprechend den Merkmalen des Interpolationsverfahrens ausgewählt, um z&sub3; Reproduktionszeilen aus z&sub1; Bildzeilen zu erzeugen.
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während der Austastintervalle kann so modifiziert werden, daß auf der Sendeseite während der Erzeugung von Farbartsignalen Ec(t) und reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen EyQ(t) die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) und die Leuchtdichtesignale Ey(t), die als Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet werden, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy und die Farbarthilfsträgerfrequenz fo zu modulieren, einer vorläufigen Korrektur unterzogen werden.
  • Das Funktionsschaltbild eines solchen Korrektors ist in Fig. 20 dargestellt.
  • Die Korrektoren 39&sub1; und 39&sub2; der Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) haben identischen Aufbau, so daß nur der Korrektor 39&sub1; beschrieben wird.
  • Der Eingang des Korrektors 39&sub1; empfängt das unkorrigierte Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t), das am Eingang der Verzögerungseinheit 40&sub1; ankommt, wobei es um die Dauer eines Vollbildes verzögert wird. Das Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t) aus dem Ausgang der Verzögerungseinheit 40&sub1; wird an den Eingang der Verzögerungseibheit 40&sub2; übergeben, wo es nochmals um τp verzögert wird, und kommt gleichzeitig an einem Eingang des algebraischen Addierers 41&sub1; an. Das unkorrigierte Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t) wird auch an einen Eingang des algebraischen Addierers 41&sub2; angelegt, dessen anderer Eingang das Ausgangssignal des Speichers 40&sub2; empfängt. Ein Differenzsignal ΔE&sub1;&submin;&sub1;(t) wird am Ausgang des algebraischen Addierers 41&sub2; erzeugt und stellt die Differenz des Wertes des unkorrigierten Videosignals E&sub1;&submin;&sub1;(t) zu den Zeitpunkten t und t - 2 τp dar.
  • Dieses Differenzsignal ΔE&sub1;&submin;&sub1;(t) wird an den Eingang des Prozessors 42 zwecks Frequenzfilterung und Rauschunterdrückung übergeben, und das Ergebnis wird dann an den zweiten Eingang des algebraischen Addierers 14&sub1; angelegt, wo es summiert wird mit dem um τp verzögerten, unkorrigierten Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t).
  • Das korrigierte Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t) vom Ausgang des algebraischen Addierers 41&sub1; kommt am Eingang des Codierers 1 an, um ein reflex- moduliertes Signal E&sub3;(t) zu erzeugen; der Addierer 1 ist oben mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben worden.
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem mit Farbdifferenzsignalübertragung während der Austastintervalle kann so modifiziert werden, daß es die spezielle Verarbeitung der Farbfernsehsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) einschließt, die als die Signale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet werden, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy bzw. die Farbarthilfsträgerfrequenz fo im Verlauf der Erzeugung des Farbartsignals Ec(t) und des Leuchtdichtesignals EyQ(t) auf der Empfangsseite zu modulieren. Das Funktionsschaltbild zur Verarbeitung von Videosignalen E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) ist in Fig. 21 dargestellt.
  • Beide Signale werden identisch verarbeitet, so daß nur die Verarbeitung des Videosignals E&sub1;&submin;&sub1; nachstehend beschrieben werden muß.
  • Jede Zeile des Videosignals E&sub1;&submin;&sub1;(t) wird mit einer Abtastfrequenz fs1 in den Speicher 42&sub1; eingegeben, während das Lesen aus dem Speicher 43&sub1; mit einer sich entlang der Zeile ändernden Abtastfrequenz fs2(t) durchgeführt wird:
  • wobei t sich im Bereich von Null bis τH ändert, wobei τH die Zeilendauer ist, ΔτH die Dauer des horizontalen Austastintervalls, die positive Zahl w&sub1; den Wert 2 überschreitet, π/w&sub1; der Modul von φ&sub1;(t) bei t = ΔτH/2 ist.
  • Das Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t) vom Ausgang des Speichers 43&sub1; wird an den Eingang des Korrektors 44&sub1; zwecks Frequenzkorrektur übergeben, und das verarbeitete Videosignal wird dann an den Eingang des Codierers 1 angelegt, der ein reflex-moduliertes Signal der Form E&sub3;(t) erzeugt, das als eine Komponente des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ(t) gilt.
  • Auf der Empfangsseite werden die herausgelösten Leuchtdichtesignale Ey(t) und die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) zeilenweise in die Speicher 28&sub1;, 28&sub2; bzw. 30 eingegeben, und zwar im Prozessor 27 der Signale EyQ(t) und Ec(t), der oben mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben worden ist; das Schreiben erfolgt mit einer Abtastfrequenz fs3, und das Lesen erfolgt mit einer entlang der Zeile sich ändernden Abtastfrequenz von fs4(t):
  • Das Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während der Austastintervalle kann ferner so modifiziert werden, daß während der Verarbeitung der Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) auf der Sendeseite, wie oben mit Bezug auf Fig. 21 beschrieben, die Abtastfrequenz fs1 während eines Zeitintervalls geändert wird, das gleich der Halbbilddauer τv ist, und zwar nach folgender Formel:
  • wobei t sich im Bereich von Null bis τv ändert, Δτv die Dauer des vertikalen Austastintervalls ist, w&sub2; eine positive ganze Zahl größer als 2 ist, π/w&sub2; der Modul von φ&sub2;(t) bei t = Δτv/2, fs1(t) = fs1 bei
  • und das Lesen mit einer Abtastfrequenz fs2(t) erfolgt.
  • Auf der Empfangsseite, die die Leuchtdichtesignale Ey(t) und die Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t) verarbeitet (wie oben mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben), wird die Schreibabtastfrequenz fs3(t) während einer Halbbildintervalldauer nach folgender Formel variabel gewählt:
  • wobei fs3 = fs3(t) bei
  • und das Lesen mit einer Abtastfrequenz fs4(t) durchgeführt wird.
  • Das Fernsehsystem mit gleichzeitiger Übertragung von Farbdifferenzsignalen während der Abtastintervalle kann auch so modifiziert werden, daß eine sich zeitlich ändernde Schreibabtastfrequenz fs1(t) während der Verarbeitung der Signale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) auf der Empfangsseite vorhanden ist (wie oben mit Bezug auf Fig. 21 beschrieben), wobei die Schreibabtastfrequenz sich während einer Halbbilddauer nach folgender Formel ändert:
  • wobei τv + Δτv - 2t der absolute Wert von (τv + Δτv - 2t) ist, c&sub1; ein Koeffizient ist, der dem Verhältnis zwischen fs1(t) bei t = Δτv/2 und dessen Wert bei t = (τv + Δτv)/2 entspricht, c&sub1; ≠ 0, fs1 der Wert von fs1(t) bei t = τv/4 + Δτv/2 ist.
  • Die Leseabtastfrequenz fs2(t) wird so gewählt, daß sie sich während eines Zeilenintervalls τH nach folgender Formel zeitlich ändert:
  • wobei τH + ΔτH - 2t ist der Modul von (τH + ΔτH - 2t) ist, t sich im Bereich von Null bis τH ändert, c&sub2; ein positiver Koeffizient ist, der dem Verhältnis zwischen fs2(t) bei t = τH/2 und dessen Wert bei t = (τH+ΔτH)/2 entspricht.
  • Auf der Empfangsseite wird die Verarbeitung der Leuchtdichtesignale Ey(t) und der Farbdifferenzsignale ER-Y(t) und EB-Y(t), wie oben mit Bezug auf Fig. 14 beschrieben, mit einer Schreibabtastfrequenz fs3(t) durchgeführt, die sich während eines Halbbildintervalls nach folgender Formel ändert:
  • wobei fs3 der Wert von fs3(t) bei t = (τv/4) + (Δτv/2) ist. Die Leseabtastfrequenz wird gewählt nach folgender Formel:
  • wobei t sich im Bereich von Null bis τH ändert.
    • Ausführungsformen
  • Fernsehsignalübertragung in einer schmalen Bandbreite.
  • Das erfindungsgemäße Fernsehsystem, dessen vollständiges Farbfernsehsignal EMQ(t) Bildzeilen mit einer Dauer 2 τH umfaßt, kann verwendet werden, um Fernsehsignale zu übertragen, z.B. über spezielle Übertragungswege beim Aufzeichnen von Fernsehprogrammen auf in Haushalten verwendeten Videorecordern. Im Gegensatz zu dem System zur Übertragung von zwei Farbbildern in einer kombinierten Bandbreite, was oben mit Bezug auf Fig. 10, 11, 12, 13, 14, 15 beschrieben worden ist, kann das Fernsehsystem mit Bildzeilen mit einer Dauer von 2 τH verwendet werden, z.B. bei Satellitenübertragungen (mit Frequenzmultiplexübertragung in den Funkfrequenzkanälen), um zwei Fernsehprogramme mit verschiedenen Bildauflösungsnormen zu übertragen, und zwar mit der europäischen Norm (625 Zeilen, 25 Vollbilder) und der USA-Norm (525 Zeilen, 30 Vollbilder). Aufgrund der schmaleren Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals, die von den genormten 5 bis 6 MHz der europäischen Norm auf 2,5 bis 3 MHz oder von den genormten 4,2 MHz der USA-Norm auf 2,1 MHz reduziert worden ist, sind das Abweichungsverhältnis und die Störfestigkeit der Übertragung jedes dieser Programme praktisch die gleichen wie bei einer genormten Funksendeprogrammübertragung über diesen Satellitenübertragungskanal. Eine weitere mögliche Anwendung dieses Systems ist die Übertragung von hochaufgelösten Fernsehbildern ohne eine proportionale Verbreiterung der Bandbreite des vollständigen Fernsehsignals.
    • Ausführungsform 1: Die Übertragung eines Fernsehbildes mit ursprünglich 625 Zeilen, 25 Yollbildern (50 Halbbildern) über einen Kanal mit einer Bandbreite von etwa 3 MHz.
  • Die Eingangssignalcharakteristiken sind: 625 Auflösungszeilen, Zeilendauer 64us, aktive Zeilendauer 52us, Farbartsignalübertragungsdauer 10,4 us (Farbartsignalkomprimierungsverhältnis 5:1), Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals 6 MHz, Amplitude des Leuchtdichtesignals (Referenzschwarz zu Referenzweiß) 0,7, Schwarzwertimpulsamplitude 0,35 (Fig. 8).
  • Erzeugung des Signals EMQexp:
  • - das Farbartsignal E*c(2S-1)(t) mit seinem Schwarzwertimpuls ist aus dem Bildzeilensignal EM(2S-1)(t) des ersten Halbbildes herausgetrennt, das Farbartsignal E*c(2S) mit seinem Schwarzwertimpuls ist aus dem Bildzeilensignal EM(2S)(t) des zweiten Halbbildes herausgetrennt. Durch algebraische Summierung (in diesem Fall durch Subtraktion) dieser Spannungen wird das Farbartsignal E*c(t) erzeugt, wobei die Differenz zwischen seinen Schwarzwertimpulsen Null ergibt;
  • - die Leuchtdichtesignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2S)(t), die aus den Signalen EM(2S-1)(t) und EM(2S)(t) herausgelöst worden sind, werden mit Schwarzwertimpulsen mit einer Amplitude von 0,35 (die Hälfte der Amplitude von Referenzschwarz zu Referenzweiß) während des Austastintervalls komplementiert, aus dem Farbartsignale entfernt worden sind, und der Pegel wird durch Klemmschaltung mit dem flachen Teil (oberen Teil) des Schwarzwertimpulses verbunden. Das Ergebnis sind die bipolaren Leuchtdichtesignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2S)(t) mit einein Spitze-zu-Spitze-Wert von ±0,35, der verwendet wird, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy = (2d-1)/4 fH zu modulieren, wobei fH die Zeilenfrequenz des Eingangssignals EM(t) ist. Das reflexmodulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) hat einen Spitze-zu-Spitze-Wert, der dem halben Wert des durch Klemmschaltung gehaltenen Pegels (Gleichstromkomponente) entspricht, ebenso wie das beim Farbartsignal E*c(t) der Fall ist. Die Signale EyQ(t) und E*c(t) werden summiert (sie Fallen nicht zeitlich zusammen) und bilden somit das vollständige Farbfernsehsignal EMQ(t), das zeitlich um einen Faktor zwei gedehnt wird und dann mit den Synchronisationssignalen Es ergänzt wird. Die Struktur eines zusammengesetzten Farbfernsehsignals EMQexp(t) mit einer Bildzeilendauer von 2 τH ist in Fig. 2 dargestellt.
  • In diesem Fall beträgt das Intervall von to-1 bis to-2 (zwischen den Vorderflanken der Synchronisationssignale Es) 128 us. Das Intervall von 2 us von to-1 bis t&sub1; wird verwendet, um Synchronisationssignale Es zu übertragen, die Intervalle t&sub1; bis t&sub2;, t&sub3; bis t&sub4;, und t&sub5; bis t&sub6; sind Sicherheitsbereiche von 0,4 us zwischen den Signalen. Das Intervall mit einer Dauer von 20,8 us von t&sub2; bis t&sub3; wird verwendet, um Farbartsignale E*c(t) zu übertragen, das Intervall von t&sub4; bis t&sub5; mit einer Dauer von 104 us wird verwendet, um das zeitlich gedehnte reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQexp(t) zu übertragen. Das Eingangssignal EMQ(t) wird also in das Signal EMQexp(t) mit der folgenden Charakteristik umgewandelt: 7812,5 Hz Horizontalfrequenz, 312,5 Zeilen pro Vollbild, 25 Hz Bildwiederholfrequenz, 3 MHz Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals.
  • wobei ωy = 2π fy gilt.
  • Die Anzahl der Pixel des unabhängigen Signals Ey(2S-1)exp(t) sin (ωy/2)t beträgt 2x3x10&sup6; x 104x10&supmin;&sup6; = 624, die Anzahl der unabhängigen Pixel im Signal Ey(2s)exp(t) cos (ωy/2) t in der gleichen Bildzeile beträgt 2x3x10&sup6; x 104x10&supmin;&sup6; = 624. Die Gesamtanzahl der unabhängigen Leuchtdichtepixel in einer übertragenen Bildzeile beträgt also 624 x 2 = 1248. Die ergibt 39 x 10&sup4; Pixel pro Vollbild, 358.800 Pixel pro aktives Vollbild und 897x10&sup4; Pixel pro Sekunde, d.h. das gleiche wie im ursprünglichen Ausgangssignal EM(t).
  • Auf der Empfangsseite wird das vollständige Farbfernsehsignal EMQexp(t) verarbeitet, um die Leuchtdichtesignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2s)(t) und das Leuchtdichtesignal E*c(t) wiederherzustellen, das sowohl zur Zeile (2S-1) als auch zur Zeile 2S gehört, um die Bildzeilen (2S-1) und (2S-1 + (z+1)/2) mit Hilfe der oben mit Bezug auf Fig. 17 beschriebenen Techniken zu reproduzieren.
  • Die Parameter der wiederhergestellten Leuchtdichte- und Farbartsignale entsprechen denen der ursprünglichen Signale, die verwendet worden sind, um das vollständige Farbdifferenzsignal auf der Sendeseite zu erzeugen.
    • Ausführungsform 2: Implementierung eines hochauflösenden Fernsehsystems (HDTV).
  • Ursprüngliche Daten: 2000 unabhängige Leuchtdichtepixel pro Zeile, dies entspricht den Anforderungen des HDTV-Systems 1125/60/2:1 mit einer Gesamtbandbreite von 33,75 MHz; aktive Zeilendauer τHa = 0,78 τH; horizontales Auflösungsverhältnis zwischen Leuchtdichte und Farbart 4:1. Diese Daten sind so gewählt wie im HDTV-System 1125, um besser vergleichen zu können.
  • Die Anzahl der unabhängigen Pixel pro aktive Zeile beträgt 2.000 x 0,78 = 1.560. Dadurch entsteht unter Berücksichtigung des Unterschieds der Formate 126:9 und 4:3 eine höhere Leuchtdichteauflösung im Vergleich zu Systemen mit 625 Zeilen und 50 Halbbildern, nämlich:
  • - im Vergleich zu dem System mit 625 Zeilen und einer Bandbreite von 5 MHz (CCIR-Norm G):
  • mal, wobei 16:9 das Bildformat des HDTV-Systems ist, 1.569 die Anzahl der Pixel pro aktive Zeile ist. Die äquivalente horizontale Auflösung des HDTV-Systems beträgt 1560(9/16) = 877,5. 4:3 ist das Bildformat des Systems mit 625 Zeilen, 52 us ist die Dauer der aktiven Zeile im System mit 625 Zeilen und 50 Halbbildern;
  • - im Vergleich zu dem System mit 625 Zeilen und ΔF = 5,75 MHz (Analogbasis des digitalen Studiocodes 4:2:2) - um den Faktor 1,96;
  • - im Vergleich zu dem System mit 625 Zeilen und ΔF = 6 MHz (CCIR- Normen D, K, K1 und L) - um den Faktor 1,875;
  • - im Vergleich zu dem System mit 525 Zeilen und 60 Halbbildern und ΔF = 4,2 MHz (CCIR-Norm M, gültig in den USA, Kanada, Japan und einigen anderen Ländern) - um den Faktor von etwa 2,68;
  • - im Vergleich zu dem HDTV-System mit 1.125 Zeilen und ΔF = 20 MHz - um den Faktor 1,69;
  • - im Vergleich zu der potentiellen theoretischen Auflösung des MUSE- Systems (748 Abtastungen pro Zeile) - um den Faktor 2,1.
  • Man beachte, daß der Wert der horizontalen Auflösung, der berechnet wird als Verhältnis zwischen unabhängigen Pixeln pro aktive Zeile und dem Bildformat und der 877,5 Pixeln entspricht, einer horizontalen Auflösung von 1.125 Pixeln entspricht. Bei einer Entfernung vom Bildschirm, die 3 bis 4 Bildschirmhöhen (oder etwa 1,69 bis 2,25 Bildschirmbreiten) entspricht, führt dies zu 41,7 Hz pro Grad und 32 Hz pro Grad; bei einer Auflösung von 877,5 Pixeln (nur Pixel in den aktiven Zeilen gerechnet) und bei den gleichen Blickwinkeln ergibt dies entsprechend 32,5 Hz pro Grad und 25,6 Hz pro Grad. Die Sehschärfe von 1 Winkelminute, die als Nennwert für die Beobachtung natürlicher Gegenstände gilt, entspricht einer Raumfrequenz von 30 Hz pro Grad.
  • Die erforderliche vertikale Auflösung ist eine funktion der Anisotropie der vertikalen und horizontalen optischen Auflösung beim Betrachten von breitformatigen Bildern, wenn die horizontale Auflösung durch beidäugiges Sehen und die vertikale Auflösung durch einäugiges Sehen bestimmt ist. Aufgrund der physiologischen Ermittlungen beträgt diese Anisotropie 0,7 bis 0,8, so daß bei einer horizontalen Auflösung von 877,5 Pixel die vertikale Auflösung im aktiven Halbbild etwa 614 bis 702 Pixel betragen sollte oder, wenn man den Vollbildrücklauf (8%) in Betracht zieht, 667 bis 763 Pixel betragen sollte. Zum Vergleich dazu beträgt in Systemen mit 625 Auflösungszeilen ein aktives Vollbild 575 Zeilen, und bei Zeilensprungabtastung beträgt die vertikale Auflösung 364 Pixel, bei progressiver Abtastung beträgt sie etwa 405 Pixel und bei Vollbildrückführung erhöhen sich diese Werte auf 395 bzw. 440 Pixel. Im HDTV-Systein mit 1.125 Zeilen hat das aktive Vollbild 1.035 Zeilen, und die vertikale Auflösung bei Zeilensprungabtastung beträgt 655 Zeilen (712 Pixel, wenn man Vollbildrückführung mit einbezieht) und etwa 792 Zeilen mit progressiver Abtastung (792 Pixel, wenn man Vollbildrückführung mit einbezieht).
  • Unter Verwendung eines digitalen Filters als Interpolator auf der Empfangsseite, wobei der Frequenzgang des Filters eine Grenzfrequenzsteilheit von etwa 11% bis 15% des Durchlaßbereichs hat, kann die Anzahl der Auflösungszeilen bei etwa 805 bis 810 aktiven Zeilen auf z = 875 reduziert werden, was zu einer vertikalen Auflösung des reproduzierten Bildes von 725 bis 729 Pixel pro aktives Vollbild (787,5 Pixel, wenn man Strahlrückführung mit einbezieht) bei einer 11%igen Grenzfrequenzsteilheit des Filterfrequenzgangs und zu einer vertikalen Auflösung von etwa 702 bis 706 Zeilen pro aktives Halbbild (763 Zeilen, wenn man Strahlrückführung mit einbezieht) bei einer Grenzfrequenzsteilheit des Filterfrequenzgangs bei 15% seines Durchlaßbereichs führt.
  • Folglich ist die vertikale Auflösung, die durch das Übertragen von 875 Zeilen der ursprünglichen Bildauflösung und unter Verwendung von Interpolation auf der Empfangsseite erreichbar ist, höher als die Auflösung, die die Systeme mit 625 Zeilen und mit Zeilensprungabtastung bieten, und zwar um einen Faktor 1,9 bis 2, und sie ist auch höher als die Auflösung bei Systemen mit 625 Zeilen mit progressiver Abtastung und zwar um den Faktor 1,74 bis 1,8.
  • Verglichen mit dem HDTV-System mit 1.125 Zeilen, bietet das erfindungsgemäße System eine um den Faktor 1,07 bis 1,11 höhere vertikale Auflösung, wenn das HDTV-System Zeilensprungabtastung verwendet, und eine Auflösung, die um den Faktor 0,996 bis 1,0 höher ist, wenn das HDTV-System progressive Abtastung verwendet, d.h. die vertikale Auflösung dieser Systeme ist praktisch die gleiche.
  • Die Übertragung von Signalen in einem System mit 2.000 Pixel pro Zeilendauer τH, 875 Auflösungszeilen und einer Halbbildwiederholfrequenz von 50 Hz (25 Vollbilder) erfordert eine Bandbreite ΔF von 21,375 MHz, wie aus der folgenden Schlußfolgerung hervorgeht: die Zeilendauer τH = 1/fpz; fp = 25 Hz, z = 875, so daß fH = 875,25 = 21.875 Hz und τH = 45,714 x 10&supmin;&sup6; Sekunden gilt, wobei sich ΔF = 2.000 ergibt: τH = 21,875 x 10&sup6; Hz. (Dieses System kann konventionell als HDTV-System 2.000 x 875/50/2:1 bezeichnet werden.)
  • Das vollständige Farbfernsehsignal dieses Systems, EM(t), kommt am Eingang des Signalseparators 5 an (Fig. 126), die Wellenform dieses Eingangssignals EM(t) ist in Fig. 8 dargestellt. Das Zeitintervall von to-1 bis to-2 beträgt 45,7124 x 10&supmin;&sup6; Sekunden und ist die Zeilendauer τH; das Zeitintervall von to-1 bis t&sub1; beträgt etwa 0,534 x 10&supmin;&sup6; Sekunden (etwa 23,5 unabhängige Signalabtastungen) und nimmt das horizontale Synchronisationssignal Es auf; das Zeitintervall von t&sub2; bis t&sub3; beträgt 8,914 x 10&supmin;&sup6; Sekunden und nimmt den Spitze-zu-Spitze-Schwarzwertimpuls 0,35 (die Hälfte des Leuchtdichtesignals Ey(t) von Referenzschwarz bis Referenzweiß) auf. Der Schwarzwertimpuls setzt sich auf das zeitlich komprimierte Farbartsignal E*c(t) (390 unabhängige Abtastwerte des Farbdifferenzsignals ER-Y(t) und 390 unabhängige Abtastwerte des Farbdifferenzsignals EB-Y(t) und die reflex-modulierte Farbarthilfsträgerfrequenz fo). Das Zeitintervall von t&sub4; bis t&sub5; beträgt 35,66 x 10&supmin;&sup6; Sekunden (1560 unabhängige Abtastwerte des Leuchtdichtesignals Ey(t)) und hat die aktive Zeilendauer τHa; die Zeitintervalle t&sub1; bis t&sub2;, t&sub3; bis t&sub4; und t&sub4; bis to-2 sind Schutzbereiche von jeweils etwa 0,2 x 10&supmin;&sup6; Sekunden Dauer (jeweils etwa 9 unabhängige Signalabtastwerte).
  • Die Farbartsignale E*c(2S-1)(t) und E*c(2S)(t) mit ihren Schwarzwertimpulsen werden aus dein vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) in der Bildzeile (2S-1) des ersten Halbbildes und der räumlich mit ihr benachbarten Bildzeile 2S des zweiten Halbbildes herausgelöst. Die algebraische Summierung der herausgelösten Signalspannungen (in diesem Fall die Subtraktion) ergibt das den Zeilen (2S-1) und (2S-2 + (z+1)/2) gemeinsame Farbartsignal E*c(t), wobei die Differenz zwischen den Schwarzwertimpulsen Null ist.
  • Die Austastintervalle, die somit von den Farbartsignalen E*c(t) befreit sind, werden mit Schwarzwertimpulsen mit einem Spitze-zu-Spitze- Wert von 0,35 (der Hälfte des Leuchtdichtesignals von Referenzschwarz bis Referenzweiß) gefüllt (Fig. 8), wodurch die Leuchtdichtsignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2S)(t) in den Bildzeilen (2S-1) und (2S-1 + (z+1)/2) des zusammengesetzten Farbfernsehsignals EM(t) komplementiert werden, und der Pegel wird durch Klemmschaltung mit der oberen flachen Stelle des Schwarzwertimpulses verbunden. Das Ergebnis sind bipolare Leuchtdichtsignale Ey(2S-1)(t) und Ey(2S)(t) mit einem Spitze-zu-Spitze-Wert ±0,35, der verwendet wird, um die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy = (2d-1)/4 fH zu modulieren, wobei fH die horizontale Frequenz des Ausgangssignals EM(t) ist und 21.875 Hz beträgt. Bei d = 3 ergibt sich z.B. die Leuchtdichtehilfsträgerfrequenz fy = 27.343,75 Hz. Das reflexmodulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) hat einen Spitze-zu-Spitze-Wert von ±0,5 des durch Klemmschaltung erzeugten Pegels, der der Referenzpegel ("Nullpegel") ist, und das Farbartsignal E*c(t) hat den gleichen Spitze-zu- Spitze-Wert. Zweifach zeitlich gedehnte Farbartsignale E*c(t) und das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) werden verwendet, um das vollständige Farbfernsehsignal EMQexp(t) zu erzeugen, dessen Ausgangswellenform in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Das Zeitintervall von to-1 bis to-2 ist die Dauer einer Zeile des umgesetzten Eingangssignals in dem erfindungsgemäßen HDTV-System 2.000 x 875/50/2:1, wobei die Ausgabezeilendauer τH (Bildzeilendauer) gleich der Gesamtzeit von 4 x 10³ einzelnen Abtastwerten der Frequenz von 21.875 MHz (etwa 91,43 x 10&supmin;&sup6; Sekunden) ist. Das Zeitintervall von to-1 bis t&sub1; wird verwendet, um die horizontalen Synchronisationsimpulse zu übertragen, und entspricht den 61 unabhängigen Abtastwerten mit einer Abtastfrequenz von 21.875 MHz x 2 (etwa 1,386 x 10&supmin;&sup6; Sekunden).
  • Das Zeitintervall von t&sub2; bis t&sub3; ist in den Farbartsignalen E*c(t) untergebracht und beträgt 780 unabhängige Abtastungen bei einer Abtastfrequenz von 21,875 MHz x 2 (etwa 17,83 x 10&supmin;&sup6; Sekunden).
  • Die aktive Zeilendauer τHa ist das Zeitintervall von t&sub4; bis t&sub5; und wird verwendet, um das reflex-modulierte Leuchtdichtesignal EyQ(t) zu übertragen; es ist 3.120 unabhängige Abtastungen lang mit einer Abtastfrequenz von 21.875 MHz x 2, also etwa 71,314 X 10&supmin;&sup6; Sekunden.
  • Die Schutzbereiche t&sub1; bis t&sub2;, t&sub3; bis t&sub4;, t&sub5; bis to-2 sind jeweils etwa 0,3 us lang.
  • Die Horizontalfrequenz beträgt 21.875:2 = 10.837,5 Hz.
  • Die Bandbreite ΔF des abgegebenen vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t) beträgt 10,937 MHz, zweimal schmaler als die Bandbreite des Eingangssignal des HDTV-Systems 2.000 x 875/50/2:1 und 3,1mal schmaler als das HDTV-System 1.125/60/2:12, ΔF = 33,75 MHz, bei der gleichen Reproduktionsauflösung auf dem Empfängerbildschirm (1.560 unabhängige Pixel pro Zeile).
  • Im Vergleich zu dem HDTV-System 1.125/60/1:2 mit ΔF = 20 MHz, wird die horizontale Auflösung etwa um den Faktor 1,69 verbessert, und zwar mit einer etwa um den Faktor 1,83 schmaleren Bandbreite.
  • Im Vergleich zu dem MUSE-System, ist die Auflösung etwa um den Faktor 2,1 verbessert, und zwar etwa bei einer 35% breiteren Bandbreite.
  • Die gleiche horizontale Auflösung wie beim HDTV-System 1.125/60/1:2 mit ΔF = 20 MHz wird mit einer Bandbreite ΔF = 6,48 MHz des vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t) erreicht.
  • Die Einführung einer sich ändernden horizontalen und vertikalen Auflösung, die in der Mitte von 100% auf etwa 93% an den Rasterrändern (auf 13% in den Rasterecken) abfällt, was praktisch auf dem Bildschirm optisch nicht wahrnehmbar ist, erlaubt die Verringerung der Bandbreite auf 6 MHz, wodurch die genormte Bandbreite für Übertragungskanäle in Europa (der Videofrequenzdurchlaßbereich für das vollständige Modulationsfarbfernsehsignal EM(t)) erfüllt wird.
  • Die Verarbeitung des vollständigen Farbfernsehsignals auf der Empfangsseite und die Herauslösung der Leuchtdichte- und Farbartsignale aus ihm werden mittels des Verfahrens erreicht, das oben mit Bezug auf Fig. 17 beschrieben worden ist.
  • Die zusätzliche Verarbeitung von Leuchtdichte- und Farbartsignalen kann unter Verwendung des Verfahrens ausgeführt werden, das oben mit Bezug auf Fig. 19, 20 und 21 beschreiben worden ist.
  • Das erfindungsgemäße Farbfernsehsystem mit Zeitmultiplexübertragung von Signalen, die Informationen über Leuchtdichte und Farbart enthalten, bei dein horizontale Austastintervalle vom Farbartsignal begleitet werden, das der Farbartträger ist, der gleichzeitig mit zwei Farbdifferenzsignalen reflex-moduliert wird, und auch dessen Modifizierung, die die Übertragung von reflex-modulierten Leuchtdichtesignalen in aktiven Zeilen einschließt, ermöglichen die Übertragung einer größeren Informationsinenge in der gleichen Bandbreite, verglichen mit bekannten Fernseh-Funksendesystemen. Da der Vergleich mit bekannten Funksendesystemen mit verschiedenen Anzahlen von Auflösungszeilen und Halbbildern, verschiedenen Verhältnissen zwischen der aktiven Zeile τHa und der Bildzeile τH geführt wird und außerdem Unterschiede in der Bandbreite des vollständigen Farbfernsehsignals vorhanden sind, erfolgt der Vergleich mit Parametern, die mit denen des erfindungsgemäßen Systems identisch sind.
  • Farbartdäten pro Zeit (1 Sekunde):
  • - im Vergleich zu dem SECAM-System (625 Zeilen, τHa 0,8125 τH, ΔF = 7 MHz), etwa 1,4mal höher bei geringerer Farbsättigung und etwa 2,7mal höher bei 50% der Farbsättigung bei SECAM (aufgrund der Nichtlinearitätsverzerrungen des SECAM-Codierers, die Farbartdatenübertragung in diesem System hängt von der Farbsättigung ab), keine Kreuzmodulationsstörung aus dem Leuchtdichtekanal, wie es bei SECAM der Fall ist;
  • - im Vergleich zu dem System PAL, etwa gleich, allerdings ohne Kreuzmodulationsstörung aus dem Leuchtdichtekanal;
  • - verglichen mit dem System MAC-C (625 Zeilen, ΔF = 8,4 MHz) um etwa 1,5mal höher;
  • - im Vergleich zu dem System HDTV (1.125 Zeilen, 30 Hz Vollbildwiederholfrequenz, 60 Hz Halbbildwiederholfrequenz, τHa 0,78 τH, ΔF = 20 MHz zweimal höher;
  • - im Vergleich zu dem System MUSE (ΔF 8,1 MHz) zweimal höher.
  • Die Leuchtdichtedaten in einer aktiven Zeile sind, wenn alles andere gleich ist (Anzahl der Zeilen und Vollbilder, aktive Zeilendauer τHa, Bandbreite), mehr als zweimal höher, verglichen mit allen anderen bekannten Farbfernsehsystemen; verglichen mit Systemen mit Frequenzmultiplexübertragung der Leuchtdichte- und Farbartsignale, ist die nichtvorhandene Kreuzmodulationsstörung ein wichtiger Vorteil.
  • Theoretische Analyse und experimentelle Studien zeigen, daß das erfindungsgemäße Fernsehsystem aufgrund einer größeren Menge an Farbartdaten, die während des horizontalen Austastintervalls übertragen werden, die folgenden Vorteile gegenüber genormten Fernseh- Funksendesystemen (NTSC, SECAM, PAL) hat:
  • - eine höhere Qualität der farb- und (kompatiblen) Monochrombilder aufgrund der nichtvorhandenen Kreuzmodulationsstörung zwischen Leuchtdichte- und Farbartsignalen; eine vollständige Leuchtdichteauflösung, wie in den Sendenormen festgelegt; kein Flimmern bei horizontalen Farbübergängen;
  • - eine hohe Flexibilität der Charakteristika bezüglich des Farbartsignals (variable horizontale, vertikale Auflösung, zeitvariable Auflösung), wobei dies im wesentlichen nützlich ist, wenn das System in verschiedenen Übertragungsstrecken verwendet wird. Die Farbauflösung kann z.B. von 1/5 bis über 1/2 der Leuchtdichteauflösung geändert werden, mit entsprechenden Änderungen der vertikalen Auflösung von Gesamtauflösung bis 1/4 und entlang der Zeitbasis von 100% bis 50% der Leuchtdichteauflösung. Es ist wesentlich, daß dies nicht eine Decodierung des vollständigen Farbfernsehsignals erfordert, was die Leuchtdichtekomponenten verzerren könnte;
  • - die Empfindlichkeit gegenüber Frequenz- und Phasenverzerrungen in den Übertragungskanälen ist etwa die gleiche wie bei Monochromfernsehsignalen. Aufgrund der Reflex-Quadraturmodulation verursachen Unregelmäßigkeiten in der Frequenz- und Phasencharakteristik und auch Verzerrungen aufgrund von Differentialphasen und Differentialverstärkungen keine Farbverzerrungen (Schatten und/oder Sättigung) auf dem Bildschirm; es gibt keine Kreuzmodulationsverzerrungen zwischen den Farbdifferenzsignalen. Ein beschränkter Durchlaßbereich des Übertragungskanals beeinträchtigt nur die Bildfarbart- und Bildleuchtdichteauflösung, und zwar zu gleichen Prozentanteilen. Bezüglich der Empfindlichkeit gegenüber der Durchlaßbereichsbeschränkungen ist das erfindungsgemäße System nicht nur besser als die vorhandenen genormten Fernseh-Funksendesysteme, sondern auch besser als das System MAC;
  • - kein Qualitätsverlust, keine spezifischen Verzerrungen in bezug auf die Herauslösung von Leuchtdichte- und Farbartkomponenten im ursprünglichen vollständigen Farbfernsehsignal während der Transcodierung in Signale der genormten Farbfernsehsysteme oder in Signale digitaler Fernsehsysteme;
  • - eine höhere Störfestigkeit der Farbartsignale während der Übertragung durch erdgebundene und Satellitenübertragungskanäle und auch bei Videoaufzeichnungsanwendungen. Die Störfestigkeit des Leuchtdichtesignals ist höher als die des Systems MAC.
    • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die starken Möglichkeiten des vollständigen Farbfernsehsignals des erfindungsgemäßen Systems bestimmen den großen Bereich potentieller Anwendungen auf verschiedenen Gebieten der Fernsehtechnik.
  • 1. Bei der Fernsehprogrammproduktion als System zur Zwischencodierung, weil das erfindungsgemäße System eine Anzahl von Vorteilen gegenüber vorhandenen genormten Systemen hat, nämlich:
  • - während des Mischens von Signalen können vorhandene Mischer in ihrem Monochrommodus verwendet werden, weder Decodierung noch erneute Codierung sind erforderlich (die die Bildqualität wesentlich verschlechtern), Hilfsträgerphasenentzerrung ist nicht erforderlich (weil bei einer geringen Hilfsträgerfrequenz, z.B. 12 kHz, 5º der Hilfsträgerphase wesentlich länger sind als die halbe Pixeldauer, wie das während des Mischens von Monochromfernsehsignalen erforderlich ist);
  • - die Erzeugung von vollständigen Bildern erfordert nicht die erneute Modulation des vollständigen FarbFernsehsignals (im Vergleich zum System SECAM);
  • - das Aufzeichnen des vollständigen Farbsignals stellt keine zusätzlichen Anforderungen an den Bildsignalweg des Videorecorders dar, verglichen mit den Anforderungen bei Aufzeichnungen von Monochromfernsehsignalen;
  • - beim Verarbeiten von vollständigen Farbsignalen bewirken elektronische Synthesizer und Bildwandler keine Qualitätsverschlechterung in bezug auf die Herauslösung von Leuchtdichte- und Farbartkomponenten im Eingangssignal;
  • - wenn Hardware, die analoge vollständige Farbfernsehsignale verwendet (vorhandene Übertragungsleitungen, Videorecorder), gemeinsam mit Hardware oder Hardware-Systemen verwendet wird, die digitale Signale verarbeiten, dann erfordert dies verschiedene Digital-Analog- und Analog-Digital-Umsetzungen, die Bildqualität verschlechtert sich nur durch Quantisierungsrauschen, wie bei Monochromfernsehen.
  • 2. Bei erdgebundenen und Satellitenübertragungssystemen und auch bei Übertragungssystemen mit Funksendern und Funkumsetzern:
  • - um eine hohe Bildqualität während der Bildprogrammübertragung zu sichern (ohne zusätzliche Anforderungen an die Übertragungsleitungscharakteristik zu stellen, bezogen auf die Übertragung von Farbartsignalen);
  • - um Farbprogrammübertragungen über spezielle Übertragungsleitungen mit Charakteristiken zu ermöglichen, die im Vergleich zur Norm schlechter oder zeitinstabil sind;
  • - um Farbbildübertragung über spezielle Schmalbandkanäle (1,5 MHz bis 2 MHz) zu ermöglichen;
  • - um eine hohe Bildqualität während internationaler Fernsehprogrammaustausche mit Transcodierung zu sichern;
  • - um Übertragungen zwischen digitalen Fernsehzentren über analoge Übertragungsleitungen zu ermöglichen;
  • - um kolorimetrische Verzerrungen während der Farbfernsehsignalübertragung über digitale Übertragungskanäle mit verringerten Bit-Raten zu verringern;
  • - um die Schaffung eines Systems zu ermöglichen, das zwei Farbfernsehprogramme über vorhandene Übertragungskanäle überträgt (wobei die Bildqualität jedes der Programme gleich bleibt, als ob dieser Kanal ein Farbfernsehprogramm eines genormten Fernseh- Funksendesystems übertrüge);
  • - um die Schaffung eines Stereofarbfernsehsystems mit vollständiger vertikaler und horizontaler Auflösung des "rechten" und "linken" Bildes (das die Bildauflösungsnormen von 625 Zeilen und 50 Halbbildern erfüllt) über vorhandene Übertragungskanäle zu ermöglichen (die Kanalcharakteristiken müssen die zusätzlichen Anforderungen nur in bezug auf die Linearität der Amplitudencharakteristik erfüllen, wie bei der Übertragung von zwei Programmen);
  • - um die Schaffung von HDTV-Signalübertragung über vorhandene Übertragungskanäle und auch über vorhandene Fernsehsender und Funkumsetzsysteme zu ermöglichen, wobei höhere Anforderungen nur an die Linearität ihrer Amplitudencharakteristik gestellt werden;
  • - um die Schaffung von in Massenproduktion hergestellten Fernsehempfängern zum Empfang von HDTV zu ermöglichen, mit Anforderungen an die Funkkanalcharakteristiken, die praktisch die gleichen sind (Selektor, Zwischenfrequenzverstärkung) wie in modernen Fernsehapparaten.
  • 3. Bei halbprofessionellen und häuslichen Videoaufzeichnungen:
  • - um eine vollständige Leuchtdichteauflösung, die z.B. die vorhandene Auflösungsnorm von 625 Zeilen erfüllt, während des Aufzeichnens von Signalen mit einer Bandbreite von 2,6 MHz bis 3 MHz zu ermöglichen;
  • - um HDTV-Signalaufzeichnung in einer Bandbreite von 6 MHz bis 8 MHz auf Videorecordern mit zwei Köpfen zu ermöglichen.

Claims (21)

1. Fernsehsystem, in dessen vollständigein Farbfernsehsignal Signale, welche Informationen über die Leuchtdichte und Farbart enthalten, in Zeitmultiplex übertragen werden, wobei die Leuchtdichtesignale innerhalb des gesamten Intervalls des aktiven Zeilenteils und die zeitgerafften Farbdifferenzsignale, die die Information über die Farbart enthalten, in den Zeilenaustastintervallen untergebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß das vollständige Farbfernsehsignal durch Verwendung von eine Information über die einzelnen Bildcharakteristiken enthaltenden reflex-modulierten Signalen der Art E&sub3;(t), darunter auch von reflex-modulierten Signalen EyQ(t) und Farbartsignalen Ec(t) erzeugt wird, wobei auf der Sendeseite mit Videosignalen E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t), die die Information über die einzelnen Bildcharakteristiken enthalten, d.h. mit solchen Videosignalen wie mit Leuchtdichtesignalen Ey(t) und Farbdifferenzsignalen ER-Y(t) und EB-Y(t), die Quadraturmodulation von Hilfsträgern in den Phasen "0" und ± π/2 erfolgt, die reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) E&sub1;&submin;&sub1;(t) cos ωt + E&sub1;&submin;&sub2;(t) sin ωt auf Trägern gebildet werden, für die die gewählten Frequenzen f = ω/2π die gewünschten Differenzen der Phasen der unmodulierten Hilfsträger in benachbarten Zeilen eines Bildes (φH) und in gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder (φp) sichern, und die so gebildeten reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) in den diesem zugewiesenen Zeitintervallen des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) übertragen werden und daß auf der Empfangsseite aus dem empfangenen vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) Folgen der reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) herausgelöst und diese in Kanäle zur Verarbeitung von Informationen weitergeleitet werden, die in diesen Signalen enthalten sind; in den Kanälen (10) zur Verarbeitung der reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) eine Verzögerung der Folgen dieser Signale um Zeitintervalle T durchgeführt wird, die durch die Periodendauern der Fernsehabtastung teilbar sind, und die verzögerten und nichtverzögerten Folgen der reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) durch deren Multiplikation mit harmonischen Signalen in den zugehörigen Phasen zusammen verarbeitet werden, Spannungen, die durch die Multiplikation der verzögerten und der unverzögerten Folge des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) in jedem der Verarbeitungskanäle entstehen, algebraisch summiert werden und aus den bei der Summierung dieser Spannungen im betreffenden Verarbeitungskanal erhaltenen Signalen entsprechende Videosignale E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t), die die Hilfsträger auf der Sendeseite modulieren, darunter auch die Leuchtdichtesignale Ey(t) und die Farbdifferenzsignale ER-Y(t), EB-Y(t) bei der Verarbeitung der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ(t) und Farbartsignale Ec(t) abgetrennt werden; die Zeitmaßstäbe der Leuchtdichtesignale Ey(t) und der Farbdifferenzsignale ER-Y(t), EB-Y(t) einander angeglichen und diese Signale in zeitliche Übereinstimmung gebracht werden.
2. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und der unverzögerten Folge des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) durch Multiplikation einer Folge mit einein harmonischen Signal U&sub1;(t) = 2 cos ωxt, der anderen Folge mit einem harmonischen Signals der Art U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + q φH), worin ωx = 2πfx , fx eine Frequenz des harmonischen Signals, die die obere Grenzfrequenz (flim) des Spektrums des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) und q eine Zahl einer natürlichen Reihe sind, erfolgt; Spannungen, die durch die erste und die zweite Multiplikation gewonnen werden, algebraisch summiert werden und ein bei dieser Summierung erhaltenes quadraturmoduliertes Signal mit vollen Seitenbändern auf dem Hochfrequenzträger demoduliert wird, wodurch beide Modulationssignale E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) abgetrennt werden.
3. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten folgen der reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) unmittelbar auf einer Hilfsträgerfrequenz f durch Multiplikation der einen Folge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωt und der anderen Folge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos (ωt + π + q φH) vorgenommen wird, worin w = 2πf, q eine Zahl einer natürlichen Reihe ist; und durch algebraische Summierung von durch die erste und zweite Multiplikation erhaltenen Spannungen unmittelbar ein den Hilfsträger modulierendes Videosignal E&sub1;&submin;&sub1;(t) gewonnen wird, die verzögerte und die unverzögerte Folge des reflex-modulierten Signals der Art E&sub3;(t) mit einem harmonischen Signal der Art U&sub3;(t) = 2 sin alt bzw. U&sub4;(t) = 2 sin (ωt + π + q φH) gleichzeitig multipliziert werden und daß durch Summierung der durch diese zwei Multiplikationen erhaltenen Spannungen ein zweites, den Hilfsträger modulierendes Videosignal E&sub1;&submin;&sub2;(t) abgetrennt wird.
4. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) beide Farbdifferenzsignale ER-Y(t), EB-Y(t) durch die Reflex-Quadraturmodulation eines Farbträgers übertragen werden, wobei auf der Sendeseite mit den Farbdifferenzsignalen ER-Y(t) und EB-Y(t) wie mit den Videosignalen E&sub1;&submin;&sub1;(t) und E&sub1;&submin;&sub2;(t) die Spannungen des Hilfsträgers in den Phasen "0" und ± π/2 moduliert werden, wodurch ein Farbartsignal Ec(t) erzeugt wird, das ein reflex-moduliertes Signal der Art E&sub3;(t) auf einem farbträger darstellt, dessen Frequenz fo sich ergibt zu
worin fH für die Zeilenzahl, fp für die Bildfrequenz, m, n für Zahlen einer natürlichen Reihe stehen, deren Auswahl für die Phasendifferenz φo des Farbträgers in aufeinanderfolgenden Zeilen eines Bildes φoH π/2(2n-1) und in gleiche Nummern aufweisenden benachbarten Bildern φop π(2i-1) sorgt, wobei i eine ganze Zahl ist, und daß der Zeitinaßstab des Farbartsignals Ec(t) mit einem Kompressionsfaktor K geändert wird, welcher dem Verhältnis der oberen Grenzfrequenz des Nennfrequenzbereiches des vollständigen Farbfernsehsignals EM(t) zur gewählten oberen Grenzfrequenz (flim) des Spektrums eines in einer Zeile zu übertragenden Farbartsignals Ec(t) vor dessen Zeitraffung ist; die zum Farbartsignal Ec(t) gehörenden Farbsynchronsignale in form von Folgen eines um ein K-faches zeitgerafften Signals des reflex-modulierten Farbträgers in einer "Referenzphase" in mehreren Zeilen des Bildaustastintervalls übertragen werden, wobei die Ubertragungszeit jeder Folge von Farbsynchronsignalen in den Zeilen des Bildaustastintervalls gleich der Zeit für die übertragung des Farbartsignals in einer Zeile des aktiven Bildteils ist; das zeitgeraffte Farbartsignal E*c(t) im vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) in den Intervallen zwischen der Rückflanke des Zeilensynchronsignals und dem Anfang des aktiven Zeilenteils übertragen wird, während auf der Empfängerseite aus dem aufgenommenen vollständigen Farbfernsehsignal EM(t) Folgen der Farbartsignale E*c(t) gewonnen werden, die um eine Zeit verzögert werden, welche der Bilddauer gleich ist, und diese Folgen mit den Folgen der Farbartsignale E*c(t) in gleiche Nummern aufweisenden Zeilen eines zum Eingang gelangenden unverzögerten Bildsignals algebraisch summiert werden; die Folgen der in den gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder summierten Farbartsignale Ec(t) um eine Zeit T = qτH verzögert werden, worin τH = 1/fH die Zeilendauer ist, und die verzögerte und die unverzögerte Folgen der Farbartsignale Ec(t) durch Multiplikation derselben mit harmonischen Signalen in entsprechenden Phasen zusammen verarbeitet werden, wobei die Phasendifferenz zwischen der Phasen φo1 des unmodulierten Farbträgers in der verzögerten Folge des Farbartsignals Ec(t) und der Phase φo2 des unmodulierten Farbträgers in der unverzögerten Folge des Farbartsignals Ec(t) mit der Verzögerungszeit T in folgendem Zusammenhang steht:
Δφo = φo1 - φo2 = ωo q τH
wobei ωo = 2πfo ist.
5. Fernsehsystem nach Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Folgen der algebraisch summierten Farbartsignale Ec(t) aus gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder durch Multiplikation einer dieser Folgen mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωxt und der anderen mit dem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos (ωxt + π + Δφo), wo ωx = 2πfx ist und fx eine Frequenz des harmonischen Signals bedeutet, die die Grenzfrequenz (flim) des Spektruins des Farbartsignals Ec(t) übersteigt, erfolgt, die durch diese Multiplikationen gewonnenen Spannungen summiert und ein dabei gebildetes Farbartsignal mit vollen Seitenbändern auf dem hochfrequenten Träger demoduliert werden, indem beide Farbdifferenzsignale ER-Y(t), EB-Y(t) abgetrennt werden.
6. Fernsehsystem nach Ansprüchen 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Folgen der algebraisch summierten Farbartsignale Ec(t) aus gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder durch Multiplikation der einen Folge mit den harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωt und der anderen Folge mit dem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos (ωot + π + Δφo) erfolgt und durch Summierung der durch die erste und die zweite Multiplikation erhaltenen Spannungen unmittelbar eines der Farbdifferenzsignale ER-Y(t) abgetrennt wird; gleichzeitig die verzögerte und die unverzögerte Folge dieser Farbartsignale Ec(t) mit einem harmonischen Signal der U&sub3;(t) = 2 sin ωot und U&sub4;(t) = 2 sin (ωot + π + Δφo) Multipliziert werden und durch die Summierung der durch diese zwei Multiplikationen gewonnenen Spannungen unmittelbar das zweite Farbdifferenzsignal EB-Y(t) abgetrennt wird.
7. Fernsehsystem nach Ansprüchen 4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die folgen der algebraisch summierten Farbartsignale Ec(t) aus gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder um eine Zeit T zusätzlich verzögert werden, die der Zeilendauer (τH) gleich ist, wobei die Phasendifferenz der harmonischen Signale, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Folge der Farbartsignale Ec(t) multipliziert werden, gleich π + Δφo π/2(2n + 1) gewählt wird.
8. Fernsehsystem nach Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Folgen der algebraisch summierten Farbartsignale Ec(t) aus gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder zusätzlich um eine unterschiedliche Anzahl von Zeilen in einem ersten und einem zweiten Halbbild verzögert werden, und zwar im ersten die Verzögerung um eine Zeit T&sub1; = (z+1)/2 τH, worin z für die Zeilenzahl in der Zerlegung steht, und im zweiten Halbbild um eine Zeit T&sub2; = (z+1)/2 τH vorgenommen wird, wobei die Phasendifferenz der harmonischen Signale, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Folge der Farbartsignale Et(t) multipliziert werden, im ersten Halbbild gleich
bzw. im zweiten Halbbild gleich
gewählt wird.
9. Fernsehsystem nach Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Folgen der algebraisch summierten Farbartsignale Ec(t) aus gleiche Nummern aufweisenden Zeilen benachbarter Bilder im ersten und zweiten Halbbild um die gleiche Zeit T&sub1; = (z+1)/2 τH zusätzlich verzögert werden, wobei die Phasendifferenz der harmonischen Signale, mit denen die verzögerte und die unverzögerte folge der Farbartsignale Ec(t) multipliziert werden, gleich
gewählt ist.
10. Fernsehsystem nach Ansprüchen 1, 4 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem vollständigen Farbfernsehsignal EMQ(t) innerhalb der Dauer einer Zeile reflex-modulierte Signale Ec(t), EyQ(t), die Informationen über die Farbarten bzw. über die Leuchtdichten zweier, im Raum benachbarter Bildzeilen enthalten, übertragen werden und eine gleichzeitige übertragung von zwei Farbdifferenzbildern in einem gemeinsamen Frequenzband in der Echtzeit erfolgt, das für die übertragung eines solchen Bildes nominal ist, wobei auf der Sendeseite die Leuchtdichte- und Farbartsignale (Ey(t) bzw. Ec*(t)) zweier Halbbilder eines Vollbildes getrennt für das erste und zweite Bild gespeichert werden, indem in den Speicherzeilen jedes Bildes die Signale der im Raum benachbarten Zeilen dieses Bildes aus dem ersten und zweiten Halbbild hintereinander untergebracht werden, wobei in der Speicherzeile (2S-1) eine Information über die Leuchtdichte und Farbart der Zeile (2S-1) aus dem ersten Halbbild und in der Speicherzeile S eine Information über die Leuchtdichte und Farbart der Zeile ((2S-1 + (z+1)/2)) aus dem zweiten Halbbild enthalten ist, worin S eine Zahl einer natürlichen Reihe ist; die Signale der zwei Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes in ein Signal einer Sendezeile des ersten Bildes, die Signale der zwei Speicherzeilen (2S-1) und 2S des zweiten Bildes in ein Signal einer Sendezeile des zweiten Bildes umgewandelt werden, diese Umwandlungen für die Signale des ersten und zweiten Bildes getrennt und nach identischen Verfahren erfolgen, wozu aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des betreffenden Bildes die Farbartsignale (Ec*(t)) gleichzeitig ausgelesen werden und durch algebraische Summierung dieser Signale ein für die Speicherzeilen (2S-1) und 2S dieses Bildes gemeinsames Farbartsignal (Ec*(t)) auf einem Farbträger abgeleitet wird, dessen Frequenz gleich fo bleibt, während die Phasendifferenz ΔφoH des unmodulierten Hilfsträgers in den Sendezeilen, die aus den Signalen der Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) des gleichen Bildes gebildet sind, sich ergibt zu φoH π/2 (2n-1); die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S geschriebenen Signale, welche eine Information über die Leuchtdichte enthalten, ebenfalls gleichzeitig durch Reflex-Quadraturmodulation des Luminanzträgers ausgesendet werden, wobei mit den aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S ausgelesenen Signalen Ey(2S-1)(t), Ey2S(t) der Farbart wie mit den Videosignalen E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t) die Spannung des Hilfsträgers in den Phasen "0" und ± π/2 moduliert wird, wodurch ein reflex-moduliertes Farbartsignal EyQ(t) gebildet wird, das ein reflex-moduliertes Signal der Art E&sub3;(t) auf dem Luminanzträger darstellt, als welcher eine ungeradezahlige Harmonische einer Viertelzeilenfrequenz fy = (2d-1)/4 fH gewählt wird, worin d eine Zahl einer natürlichen Reihe ist, deren gewählter Wert die Phasendifferenz φyp des Luminanzträgers in den gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder, φyp = π/2 (2d-1), sichert; die gebildeten reflex-modulierten Leuchtdichtesignale EyQ1(t) und Farbartsignale (E*c(t)), die Informationen über die Helligkeitswerte und Farbarten der Speicherzeilen (2S-1) und 2S des ersten Bildes enthalten, in der Zeile (2S-1) des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) übertragen werden, die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ2(t)) und Farbartsignale (E*c2(t)), die Informationen über die Helligkeitswerte und farbarten der Speicherzeilen (2S-1) und 2S des zweiten Bildes enthalten, in der Zeile 2S des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) übertragen werden, wobei die Farbartsignale (E*c(t)) des ersten und zweiten Bildes ohne Veränderungen ihres Zeitmaßstabs in den aktiven Zeilenintervallen des vollständigen Farbfernsehsignals EMQ1-2(t) ausgesendet werden und daß in den gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder die Signale ein und desselben von zwei Bildern übertragen werden; auf der Empfangsseite aus dem vollständigen Farbfernsehsignal EMQ1-2(t) die Signale (EMQ1(t), EMQ2(t)) des ersten und zweiten Bildes gewonnen, diese den Kanälen zur Verarbeitung der Signale jedes dieser Bilder zugeführt werden, in welchen Kanälen identische Operationen der Verarbeitung der Signale EMQ1(t), EMQ2(t) ausgeführt werden, d.h. diese Signale um die Zeit eines Vollbildes verzögert, aus den verzögerten und unverzögerten Signalen EMQ(t) der in den benachbarten Vollbildern gleich nummerierten Zeilen Farbartsignale (Ec(t)) herausgelöst werden, die algebraisch summiert werden, die so algebraisch summierten Farbartsignale (Ec(t)) aus gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder um eine Zeit zusätzlich verzögert werden, die der Dauer von zwei Zeilen gleich ist, die Phasendifferenz der harmonischen Signale, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Signalfolge der summierten Farbartsignale (Ec(t)) multipliziert werden, so gewählt wird, daß sie sich ergibt zu π + Δφo π/2 (2n+1), die dadurch an den Ausgängender Verarbeitungskanäle erhaltenen Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)) zur Wiedergabe der Farbinformation verwendet werden, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des betreffenden Bildes enthalten ist; aus den um die Vollbildzeit (τp) verzögerten und unverzögerten Signalen der Zeilen ein und desselben Bildes Signalfolgen der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) aus gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder herausgelöst werden, welche durch ihre Multiplikation mit harmonischen Signalen in den entsprechenden Phasen verarbeitet werden, Spannungen, die durch solche Multiplikationen auftreten, algebraisch summiert werden und daß Leuchtdichtesignale (EyQ(2S-1)(t), EyQ2S(t)) der Speicherzeilen (2S-1) und 2S abgetrennt werden, wobei die abgetrennten Signale, die die Information über die Leuchtdichte und Farbart der Speicherzeilen 2S des Bildes enthalten, um die Zeit T&sub1; = (z+1)/2 τH verzögert und die Signale der Zeilen (2S-1) und (2S-1 + (z+1)/2) der Zeilensprungabtastung des Ausgangsbildes wiederher-gestellt werden.
11. Fernsehsystem nach Ansprüchen 2, 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Signalfolgen der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) durch Multiplikation einer dieser Folgen mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωxyt und der anderen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos [ωxyt + π + π/2 (2d-1)] = 2 cos [ωxyt + π/2 (2d + 1)] erfolgt, wobei ωxy = 2πfxy, fxy eine Trägerfrequenz ist, die die Bedingung befriedigt, bei der fxy-fy höher als die obere Grenzfrequenz des Spektrums des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals (EyQ(t)) ist, und daß die durch beide Multiplikationen erhaltenen Spannungen algebraisch summiert werden, wodurch ein Signal mit vollen Seitenbändern auf der Trägerfrequenz fxy-fy gebildet wird, das demoduliert wird, so daß die Signale der Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Bildes abgetrennt werden.
12. Fernsehsystem nach Anspruch 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Signalfolge der reflex-modulierten Farbartsignale (EyQ(t)) aus gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder unmittelbar auf der Luminanzträgerfrequenz fy = ωx/2π durch Multiplikation der einen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωyt und der anderen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos [ωyt + π/2 (2d + 1)] erfolgt, die durch die erste und die zweite Multiplikation erhaltenen Spannungen algebraisch summiert werden,wodurch unmittelbar ein Leuchtdichtesignal EyQ(2S-1)(t) der Speicherzeile (2S-1) des Bildes abgetrennt wird; durch Multiplikation der einen Signalfolge mit einein harmonischen Signal der Art U&sub3;(t) = 2 sin ωyt und der anderen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub4;(t) = 2 sin ωyt + π/2 (2d + 1) sowie durch algebraische Summierung der aus diesen Multiplikationen abgeleiteten Spannungen unmittelbar ein Leuchtdichtesignal EyQ2S(t) der Speicherzeile 2S des Bildes abgetrennt wird.
13. Fernsehsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite in den Kanälen zur Verarbeitung von Signalen jedes Bildes aus den an den Eingängen dieser Kanäle eintreffenden Signalen Farbartsignale (E*c(t)) herausgelöst werden, die man durch die Verzögerung um eine Zeit T&sub1; = (z+1)/2 τH wiederholt, worauf die unverzögerte Folge des Farbartsignals (E*c(t)) in dem Austastintervall des wiederhergestellten Leuchtdichtesignals (Ey(t)) der Zeile (2S-1) des gegebenen Bildes und die verzögerte Folge des Farbartsignals (E*c(t)) in dem Austastintervall des wiederhergestellten Leuchtdichtesignals (Ey(t)) der Zeile (2S-1 + (z+1)/2) des gleichen Bildes untergebracht werden, wodurch das vollständige Farbfernsehsignal (EM(t)) des betreffenden Bildes wiederhergestellt wird.
14. Fernsehsystem nach Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß im vollständigen Farbfernsehsignal während der Dauer zweier Zeilen zeitlich ausgedehnte reflex-modulierte Signale, die Informationen über die Helligkeitswerte und Farbarten zweier im Raum benachbarter Bildzeilen enthalten, übertragen werden, was durch die zweifache Ausdehnung der Ubertragungszeit der Leuchtdichte- und Farbartsignale (Ey(t) bzw. E*c(t)) jeder Bildzeile und durch Erzeugung eines vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t) aus Paaren von über den Zeitraum der übertragung ausgedehnten und gleichzeitig zu übertragenden Signalen zweier im Raum benachbarter Bildzeilen mit einer Zeilensendefrequenz fH/2 und einer Dauer 2 τH jeder zeitlich ausgedehnten Zeile erfolgt, und daß in der Echtzeit Fernsehbildsignale mit einer Ausgangs-Zeilenzahl z&sub1; = fH/fp und einer Bildwechselzahl N=1/fp je Sekunde in einein Frequenzband ausgesendet werden, das einer Hälfte des Nennfrequenzbandes gleich ist, das für die Sendung von Signalen solcher Fernsehbilder nach bekannten Verfahren notwendig ist, wobei auf der Sendeseite die Leuchtdichte-und Farbartsignale (Ey(t), bzw. E*c(t)) zweier Halbbilder eines Vollbildes gespeichert werden, indem in den Speicherzeilen Signale der räumlich benachbarten Bildzeilen aus dem ersten und zweiten Halbbild hintereinander untergebracht werden, wobei in der Speicherzeile (2S-1) eine Information über die Leuchtdichte und Farbart der Zeile (2S-1) des ersten Halbbildes enthalten ist und in der Speicherzeile 2S eine Information über die Leuchtdichte und Farbart der Zeile (S- 1 + (z+1)/2) des zweiten Halbbildes abgelegt wird, aus den Speicherzeilen (2S-1) und 2S Signale gleichzeitig ausgelesen werden, welche eine Information über die Farbart enthalten, und durch algebraische Summierung dieser Signale ein für die Speicherzeilen (2S-1) und 2S gemeinsames Farbartsignal (E*c(t)) auf der Trägerfrequenz fo bei einer Phasendifferenz Δφo des unmodulierten Farbträgers in den aus den Signalen der Speicherzeilen (2S-1) und 2S bzw. aus den Signalen der Speicherzeilen (2S+1) und (2S+2) gebildeten Farbartsignalen erhalten wird, welche sich ergibt zu : Δφo π/2 (2n-1); die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S geschriebenen Signale, die eine Information über die Leuchtdichte enthalten, ebenfalls gleichzeitig durch Reflex-Quadraturmodulation des Luminenzträgers übertragen werden, wozu mit den aus den Speicherzellen (2S-1) und 2S ausgelesenen Leuchtdichtesignalen Ey(2S-1)(t), Ey2S(t) wie mit den Videosignalen E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t) die Spannung des Hilfsträgers in den Phasen "0" und ± π/2 inoduliert wird, wodurch ein reflex-moduliertes Leuchtdichtesignal (EyQ(t)) gebildet wird, das ein reflex-moduliertes Signal der Art E&sub3;(t) auf dem Luminanzträger mit einer Frequenz fy=(2d-1)/4 fH darstellt, was eine Phasendifferenz des Luminanzträgers in den gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder gewährleistet, welche sich ergibt zu φyp = π/2 (2d-1); die Übertragungszeit der erzeugten Leuchtdichtesignale (E*c(t)) und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale um das zweifache ausgedehnt wird, wodurch die Breite ihres Frequenzspektruins um das zweifache verengt wird und die Frequenzen der Hilfsträger bis auf Werte von fo/2 und fy/2 absinken, und diese Farbartsignale (E*c(t)) und die reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) in den Austastintervallen bzw. in den Intervallen des aktiven Zeilenteils des vollständigen Farbfernsehsignals EMQexp(t) ausgesendet werden, wobei die Dauer jeder Zeile des vollständigen Farbfernsehsignals (EMQexp(t)) gleich 2 τH ist und sich die Anzahl der in einem Vollbild zu übertragenden Zeilen zu z&sub2; = fH/2fp = 1/(2τfp) = z&sub1;/2 ergibt, und daß auf der Empfangsseite im aufgenommenen vollständigen Farbfernsehsignal (EMQexp(t)) die Zeilendauer um das zweifache verkürzt wird, wodurch die ursprünglichen Zeitdauern der Leuchtdichtesignale (E*c(t)) in den Austastintervallen und die der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) in den Intervallen der aktiven Zeilenteile und damit jeweils die Breite der Frequenzspektren dieser Signale und die Nennwerte der Frequenzen fo und fy der Hilfsträger wiederhergestellt werden, das vollständige Farbfernsehsignal (EMQ(t)) mit den auf die Dauer τH zeitlich komprimierten Zeilen um die Bilddauer verzögert wird, worauf aus den auf die Bilddauer verzögerten und unverzögerten Signalen der gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder Signalfolgen der Leuchtdichtesignale (Ec(t)) und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) herausgelöst, die Folgen der Leuchtdichtesignale (Ec(t)) aus gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder algebraisch summiert werden, eine zusätzliche Verzögerung der Folgen der summierten Farbartsignale (Ec(t)) um die Zeit 2τH erfolgt und die Phasendifferenz harmonischer Signale, mit denen die verzögerte und die unverzögerte Folge der suminierten Farbartsignale (Ec(t)) multipliziert wird, gleich π + Δφo π/2 (2n + 1) gewählt wird, die dadurch gewonnenen Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)) zur Wiedergabe der Information über die Farbart herangezogen werden, die in den Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Bildes enthalten ist; die aus den gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder abgetrennte, um die Zeit eines Vollbildes verzögerte und unverzögerte Signalfolge der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) durch Multiplikation dieser Folgen mit den harmonischen Signalen in den entsprechenden Phasenlagen verarbeitet wird, die durch diese Multiplikationen entstehenden Spannungen algebraisch summiert und die Leuchtdichtesignale (EY(2S-1)(t), Ey2S(t)) der Speicherzeile (2S-1) bzw. 2S abgetrennt werden, wobei die abgetrennten Signale, welche die Information über die Leuchtdichte und Farbart der Speicherzeilen 2S des Bildes enthalten, um die Zeit T&sub1; = (z+1)/2 τH verzögert und die Signale der Zellen (2S-1) und (2S-1 + (z+1)/2) der Zeilensprungabtastung wiederhergestellt werden.
15. Fernsehsystem nach Ansprüchen 2,14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die verzögerte und unverzögerte Signalfolge der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) durch Multiplikation einer dieser Folgen mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωxyt und der anderen mit einem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos [ωxyt + π/2(2d+1)] verarbeitet werden, worin ωxy = 2 π fxy, fxy eine Trägerfrequenz ist, die die Bedingung befriedigt, bei der fxy -fy höher als die obere Grenzfrequenz des Spektrums des reflex-modulierten Leuchtdichtesignals (EyQ(t)) vor dessen Zeitdehnung ist, die durch die Multiplikationen der Folgen der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) mit den harmonischen Signalen erhaltenen Spannungen algebraisch summiert werden, wodurch ein Signal mit vollen Seitenbändern auf dein hochfrequenten Träger gebildet wird, das demoduliert wird, so daß die Leuchtdichtesignale (Ey(2S-1)(t), Ey2S(t)) der Speicherzeilen (2S-1) und 2S des Bildes abgetrennt werden.
16. Fernsehsystem nach Ansprüchen 3, 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die gemeinsame Verarbeitung der verzögerten und unverzögerten Signalfolge der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) aus gleich nummerierten Zeilen benachbarter Vollbilder unmittelbar auf der Luminanzträgerfrequenz fy = ωy/2π durch Multiplikation der einen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub1;(t) = 2 cos ωy(t) und der anderen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub2;(t) = 2 cos [ωyt+ π/2 (2d + 1) erfolgt, die durch die erste und die zweite Multiplikation erhaltenen Spannungen algebraisch summiert werden, wodurch unmittelbar ein Leuchtdichtesignal (Ey(2S-1)(t)) der Speicherzelle (2S-1) des Bildes abgetrennt wird; durch Multiplikation der einen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub3;(t) = 2 sin ω&sub1;t und der anderen Signalfolge mit einem harmonischen Signal der Art U&sub4;(t) = 2 cos [ωyt +π/2 (2d+1)] sowie durch algebraische Summation der durch diese Multiplikationen erhaltenen Spannungen unmittelbar ein Leuchtdichtesignal (Ey2S(t)) der Speicherzeile 2S des Bildes abgetrennt wird.
17. Fernsehsystem nach Ansprüchen 10,14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Empfangsseite die in der Zerlegung enthaltene Zeilenzahl, die für eine visuelle Wahrnehmung der gewünschten vertikalen Bildschärfe sorgt, gleich einer Zahl(z&sub3;) gewählt wird, die die Zahl (z&sub1;) der Zerlegungszeilen der Leuchtdichtesignale (Ey(t)) und der Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)) auf der Senderseite übersteigt, wobei die Zahl z&sub3; für die Wiedergabe jedes der Leuchtdichtesignale (Ey(t)) und der Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)) aus der Zeilenzahl z&sub1; durch Interpolation abgeleitet wird, indem zur Interpolation jeder Abtastzeile auf der Empfängerseite Signale l der Zerlegungszeile des Bildes auf der Senderseite verwendet werden, wobei von der Zahl der l Zeilen eine Hälfte als voreilende Zeilen dient und die andere Hälfte nachfolgende Zeilen für die auf dem Bildschirm wiederzugebende interpolierte Bildzeile darstellt, während auf der Senderseite die Zahl z&sub1; der Zerlegungszeilen entsprechend den Charakteristiken der Methode zur interpolation der Zeilenzahl z&sub3; aus der Zeilenzahl z&sub1; gewählt wird.
18. Fernsehsystem nach Ansprüchen 10, 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Senderseite bei der Erzeugung der Farbartsignale (Ec(t)) und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) die Farbdifferenzsignale (ER-Y(t),EB-Y(t)) und die Leuchtdichtesignale (Ey(t)), welche als den Farbträger und den Luminanzträger modulierende Videosignale der Art E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t) verwendet werden, einer Akzentuierung unterworfen werden, wobei das vorzukorrigierende Videosignal (E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)), welches den Hilfsträger moduliert, um eine Zeit verzögert wird, die der Dauer 2 τp zweier Vollbilder gleich ist,ein Differenzsignal (ΔE&sub1;&submin;&sub1;(t), ΔE&sub1;&submin;&sub2;(t)) erzeugt wird, das eine Differenz zwischen den Werten des vorzukorrigierenden Videosignals (E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)) in den Zeitpunkten t und t-2τp ist, eine notwendige Verarbeitung des Differenzsignals ΔE&sub1;&submin;&sub1;(t), ΔE&sub1;&submin;&sub2;(t)) einschließlich der Frequenzsiebung und der Rauschunterdrückung vorgenommen wird, das Differenzsignal (ΔE&sub1;&submin;&sub1;(t), ΔE&sub1;&submin;&sub2;(t)) mit dem vorzukorrigierenden Videosignal (E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)), das um eine Zeit verzögert ist, die der Vollbilddauer τp gleich ist, algebraisch summiert wird und daß die korrigierten Signale als den Luminanzträger bzw.den Farbträger modulierende Signale bei der Erzeugung der reflex-modulierten Signale der Art E&sub3;(t) benutzt werden, die zum vollständigen Farbfernsehsignal EMQ(t) gehören.
19. Fernsehsystem nach Ansprüchen 10, 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Senderseite bei der Erzeugung der Farbartsignale (Ec(t)) und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)) die Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)) und die Leuchtdichtesignale (Ey(t)), welche als den Farbträger bzw. den Luminanzträger modulierende Videosignale der Art (E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)) benutzt werden, einer besonderen Verarbeitung unterworfen werden, die das Aufzeichnen von Signalen jeder Zeile mit einer Taktfrequenz fs1, das Lesen der Signale jeder Zeile mit einer längs der Zeile veränderlichen Taktfrequenz fs2(t) umfaßt, die sich ermittelt zu
wobei
ist und t in einem Bereich von 0 bis τH geändert wird, τH für die Zeilendauer ΔτH für die Dauer des Zeilenaustastintervalls steht, die positive Zahl w&sub1; größer als 2 ist und π/w&sub1; einen Modul der Größe φ&sub1;(t) bei t=ΔτH/2 bedeutet; eine Frequenzkorrektur der verarbeiteten Videosignale (E&sub1;&submin;&sub1;(t)), E&sub1;&submin;&sub2;(t)) vorgenommen und mit diesen der Farbartträger und der Luminanzträger bei der Erzeugung der Farbartsignale (Ec(t)) und der reflex-modulierten Leuchtdichtesignale (EyQ(t)), die reflex-modulierte Signale der Art sind, die zum vollständigen Farbfernsehsignal (E&sub3;(t)) (EMQ(t)) gehören, moduliert werden, während auf der Empfängerseite die abgetrennten Leuchtdichtesignale (Ey(t)) und die Farbdifferenzsignale (ER-Y(t) ,EB-Y(t)) zeilenweise mit einer Taktfrequenz fs3 aufgezeichnet und mit einer längs der Zeile veränderlichen Taktfrequenz fs4(t) gelesen werden, die sich ergibt zu
20. Fernsehsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung der den Hilfsträger modulierenden Videosignale (E&sub1;&submin;&sub1; (t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)) auf der Senderseite die Aufzeichnungstaktfrequenz fs1 (t) so gewählt wird, daß sie in einem Zeitintervall t veränderlich ist, das der Dauer (τv) des Halbbildes gleich ist, d.h.
ist und sich t zwischen 0 und τv bewegt, Δτv für die Dauer des Austastintervalls in den Halbbildern steht, die positive Zahl w&sub2; größer als 2 ist, π/w&sub2; einen Modul der Größe φ&sub2;(t) bei t=Δτv/2 bedeutet, fS1(t) = fs1 bei ist, und bei der Verarbeitung der Leuchtdichtesignale (Ey(t)) und der
Farbdifferenzsignale (ER-Y(t), EB-Y(t)), welche auf der Empfängerseite abgetrennt sind, die Aufzeichnungstaktfrequenz fs3 so gewählt wird, daß sie im Intervall der Dauer τv des Halbbildes und sich zu
ergibt, wobei fs3(t) = fs3 bei
21. Fernsehsystem nach Ansprüchen 19 und/oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung der den Hilfsträger modulierenden Videosignale (E&sub1;&submin;&sub1;(t), E&sub1;&submin;&sub2;(t)) auf der Senderseite die Aufzeichnungstaktfrequenz veränderlich in einem Zeitintervall t gewählt wird, das der Dauer τv des Halbbildes gleich ist, und sich aus folgendem Ausdruck ermittelt:
worin τv + Δτv - 2t einen Modul der Größe (τv + Δτv - 2t) bedeutet, eine von Null verschiedene positive Zahl c&sub1; als Faktor dient, der dem Verhältnis von fs1(t) bei t = Δτv/2 zu fs1(t) bei t = (τv+ΔTv)/2 gleich ist, wobei fs1 einen Wert von fs1(t) bei t = (τv+2 ΔTv)/4 darstellt, daß die Lesetaktfrequenz fs2(t) veränderlich im Intervall der Zeilendauer (τH) entsprechend dem Ausdruck
gewählt wird, worin τH + ΔτH - 2t für den Modul der Größe (τH + ΔτH - 2t) steht, t zwischen 0 und τH liegt, eine von Null verschiedene positive Zahl c&sub2; als Faktor dient, der dem Verhältnis von fs2(t) bei t= ΔτH/2 zu fs2(t) bei t = (τH+ ΔτH)/2 gleich ist, während auf der Empfängerseite die Aufzeichnungstaktfrequenz fs3(t) veränderlich innerhalb einer Zeit t, die der Dauer τv des Halbbildes gleich ist, entsprechend dem Ausdruck
gewählt wird, worin fs3 einen Wert von fs3(t) bei t = (τH+ ΔτH)/2 bedeutet, und die Lesetaktfrequenz fs4(t) veränderlich im Intervall der Zeilendauer τH entsprechend dem Ausdruck
gewählt wird, wobei sich t von 0 bis τH bewegt.
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