DE68929022T2

DE68929022T2 - Fernsehsignalbehandlungsanordnung

Info

Publication number: DE68929022T2
Application number: DE68929022T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Hirashima
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-10-13
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2009-10-14
Also published as: US5119192A; EP0734171A2; WO1990004307A1; EP0734169A2; EP0734172A2; EP0734172A3; DE68929022D1; KR900702719A; EP0573648B1; EP0573648A1; DE68929322D1; EP0734169B1; EP0734172B1; DE68929363T2; DE68929363D1; DE68929322T2; EP0734170A2; EP0734171A3; EP0734169A3; EP0573648A4

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen, die in der Bildkommunikation, im Satellitenfunk, beim Kabelfernsehen (CATV) und in anderen Medien für die digitale Bildübertragung eingesetzt werden kann.

Stand der Technik

Im Dokument US-A-4150397 wird ein mit reduzierter Wiederholrate arbeitendes Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem für digitale Daten offenbart, bei dem ein sich teilweise wiederholendes Signal, z. B. ein Fernsehsignal, während der Aufzeichnung in digitale Datenworte umgewandelt wird, die jeweils das in einem bestimmten Zeilenabschnitt des Fernsehbildes auftretende Signal repräsentieren. Eine Komparatorbaugruppe empfängt die Datenworte und vergleicht jedes empfangene Datenwort mit einem Datenwort aus einem Umlaufspeicher, das dem gleichen Zeilenabschnitt innerhalb seines Vollbildes entspricht wie das verglichene, empfangene Datenwort. Wenn der Unterschied zwischen den verglichenen Datenworten einen vorgegebenen Wert überschreitet, wird das im Speicher abgelegte Datenwort durch das empfangene Datenwort ersetzt und außerdem zusammen mit Adreßdatenworten als aktualisiertes Datenwort in einem Änderungsdatenspeicher gespeichert. Eine Aufnahmesteuerung veranlaßt intermittierend das Auslesen der Daten aus dem Änderungsdatenspeicher, um an ausgewählten Stellen eines Datensatzes eine Aufzeichnung zu bewirken. Der Speicher enthält im Wechsel arbeitende erste und zweite Umlaufspeicher, die jeweils einen Satz von Datenworten speichern, deren Anzahl der Anzahl der Datenworte eines Fernseh-Halbbildes entspricht. Audiodatenworte werden für die Aufzeichnung während der Bildaustastlücken des Signals gespeichert. Bei der Wiedergabe liest ein Datensatzleser periodisch Datenworte aus dem Datensatz in einen Aufnahmespeicher ein, wenn dieser Speicher annähernd leer ist. Ein BAS-Signal-Generator stellt aus den vom Bildspeicher und der Bildsteuerschaltung empfangenen Datenworten das aufgenommene Videosignal wieder her.
FR-A-1.257.223 offenbart eine Bildkompressionseinrichtung mit einem (Magnet)band, bei der zur Kompression das Intervall zwischen den Signalen reduziert wird, wobei das Signal infolge von Kompression und Dekompression eine vom Ursprungssignal abweichende Frequenzkomponente aufweist und zu Verzerrungen und Rauschen neigt.
Beim Bildkompressionsverfahren nach WO-8603922 wird ein Kode ausgesandt, der signalisiert, ob eine Veränderung der Informationen vorliegt oder nicht, und bei Auftreten einer veränderten Information wird Wiedereinschreiben bewirkt.
In bekannten Fernsehsignal-Übertragungssystemen wird das Videosignal als unkomprimiertes Signal übertragen, in dem keine Zeitabschnitte komprimiert werden oder als ein Signal, das durch horizontale Abtastzeilenblöcke oder Teilbildblöcke komprimiert wurde. Im letzteren Fall sind jedoch sehr umfangreiche Einrichtungen erforderlich, weil sämtliche Signale vor der Übertragung vollständig komprimiert werden müssen.
So sind bei herkömmlichen Signalübertragungsverfahren, die mit Zeitkompression arbeiten, die erforderlichen Sende- und Empfangseinrichtungen sehr umfangreich, wodurch die Anwendung dieses Verfahrens nur großen Rundfunkstationen vorbehalten ist.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Signalverarbeitungssystem zu schaffen, das es ermöglicht, anstelle der unveränderten Signalanteile andere Informationen zu überragen, wodurch der Übertragungswirkungsgrad erhöht wird. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung in den selbständigen Patentansprüchen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung kann die für die Übertragung tatsächlich erforderliche Zeit verkürzt und komprimiert werden, weil zwei aufeinanderfolgende horizontale Abtastperioden verglichen werden, und anstatt das vollständige Video signal zu übertragen, wird nur der voneinander abweichende Signalteil übertragen, während der identische Teil nicht übertragen wird. So kann während der verbleibenden Zeitspanne ein weiteres Signal eingetastet und übertragen werden.
Weil in der Einrichtung, mit der das zu übertragende Signal bestimmt wird, die Videosignale zweier aufeinanderfolgender horizontaler Abtastzeilenperioden zum Erkennen etwa vorhandener Unterschiede miteinander verglichen werden, kann dies darüber hinaus mit einer einfachen Konstruktion erreicht werden, die z. B. aus einem Sender mit einer Verzögerungsleitung und einem Komparator und entsprechenden Steuerschaltungen und aus einem Empfänger besteht, der eine Verzögerungsschaltung und einen Signaleintastschalter und entsprechende Steuerschaltungen aufweist.
So kann während der sonst zur Übertragung der unveränderten Signalanteile verwendeten Zeitspanne, deren Übertragung nicht erforderlich ist, ein weiteres Signal eingetastet und gesendet und der Wirkungsgrad der Signalübertragung beträchtlich erhöht und der Nutzbereich erweitert werden.
Mit einer erfindungsgemäßen Signalverarbeitungseinrichtung kann durch Bildvergleich in Voll- oder Teilbildeinheiten und Senden der voneinander verschiedenen Bildanteile sogar bei fein strukturierten Bildern die übertragene Datenmenge reduziert und die Übertragungszeit verkürzt werden, weil der Bildvergleich in Voll- oder Teilbildblöcken erfolgt und identische Bild- oder Videoanteile entfernt werden. Darüber hinaus kann die Sende- und Empfangseinrichtung kompakter ausgeführt werden als bei bekannten Einrichtungen, weil die Kompressions- und Dekompressionsverfahren nicht auf alle Bildinformationen angewendet werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Senderseite einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2, 3, 4 und 5 sind Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Fernsehsignal-Sendeeinrichtung;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm der Empfängerseite einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7, 8 und 9 sind Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Fernsehsignal-Empfangseinrichtung;
Fig. 10 stellt ein Blockdiagramm des Senders dar, der zum Aufbau eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen verwendet wird, sowie Draufsichten zur Erläuterung seiner Wirkungsweise;
Fig. 11 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung der Wirkungsweise der auf Fig. 10 dargestellten Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen;
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zusätzlich zu einem bildweisen Vergleich ein zeilenweiser Vergleich realisiert ist;
Fig. 13 ist ein Impulsdiagramm der auf Fig. 12 dargestellten Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen;
Fig. 14 und 15 sind Blockdiagramme von Anordnungen zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem vierten und fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm des Empfängers in einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 17 und 18 sind Impulsdiagramme zur Beschreibung seiner Wirkungsweise;
Fig. 19 ist ein Impulsdiagramm zur Darstellung eines Abtastkodesignals, wie es in dem auf Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird;
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm der Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 21 und 22 sind Impulsdiagramme zur Beschreibung von deren Wirkungsweise;
Fig. 23 ist ein Blockdiagramm der Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 24 und 25 sind Impulsdiagramme zur Beschreibung von deren Wirkungsweise;
Fig. 26 ist ein Impulsdiagramm zur Darstellung eines Abtastkodesignals, wie es im vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
Fig. 27 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Beispiels einer für vertrauliche Informationen geeigneten Fernsehsignal Empfangseinrichtung; und
Fig. 28 ist ein Impulsdiagramm zur Beschreibung der Wirkungsweise der auf Fig. 27 dargestellten Anordnung.

Ausführungsbeispiele

Nachfolgend ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Die Schaltungsanordnung des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verarbeitung von Fernsehsignalen ist auf Fig. 1 dargestellt. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der senderseitigen Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen. Auf dieser Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Videosignalquelle, die in diesem Falle von der Signalquelle eines NTSC-Videosignals 1 gebildet wird. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Schaltung zur Synchronsignalregenerierung, die aus dem Ausgangssignal 1 der SignalqueUe 1 das Vertikal-Synchronsignal VD, das Horizontal-Synchronsignal HD sowie den Farbträger fsc wiederherstellt und ein Taktsignal generiert, das dem vierfachen Wert von fsc entspricht. Dieses Taktsignal 4fsc ist mit HD, VD und fsc synchronisiert.
Das Bezugszeichen 3 kennzeichnet einen Einzelzeilenspeicher 3, in dem eine Analog-/Digitalwandlung des Signals 1 und die Speicherung einer Zeile des digitalisierten Signals erfolgt. Die Taktsignale für den Einzelzeilenspeicher 3 enthalten die Frequenz 4fsc und das darauf synchronisierte Taktsignal. Durch Speicherung einer Zeile des Ausgangssignals 1 der Signalquelle 1 wird das Ausgangssignal 1 um eine horizontale Abtastperiode (1H) verzögert, so daß das Ausgangssignal 3 des Einzelzeilenspeichers 3 und das Videosignal 1 um eine horizontale Abtastperiode verschoben werden, wie dies auf Fig. 2 dargestellt ist. Auf Fig. 2 repräsentieren o, p, q, r und s eine horizontale Abtastperiode innerhalb eines Teilbildes; in der nachfolgenden Beschreibung soll o für die letzte, d. h. die 21ste horizontale Abtastperiode (21H), stehen, in der vertikalen Rücklaufzeit (Bildaustastlücke) repräsentieren p die Zeile 22H, q die Zeile 23H, r die Zeile 24H, s die Zeile 25H usw. Der Bildsignalinhalt wird während jeder dieser Zeitspannen durch A0, A1, A2I repräsentiert.
Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet einen Komparator, der das Ausgangssignal 1 der Signalquelle 1 mit dem analogdigital gewandelten, um eine Zeile 1 H verzögerten Ausgangssignal 3 des Einzelzeilenspeichers 3 vergleicht und während der Zeitspanne, in der die beiden Signale übereinstimmen, ein Koinzidenzsignal abgibt, z. B. ein H-Pegel-Koinzidenzsignal. Das Ausgangssignal des Komparators 4 ändert sich mit der Länge einer Takteinheit im Taktsignal 4fsc, die Taktsteuerschaltung 5 unterdrückt jedoch kurzzeitige Koinzidenzsignale und verwendet nur Koinzidenzsignale, deren Länge eine vorgegebene Zeitspanne überschreitet, um das UND- Gatter 8 zu steuern.
Genauer gesagt bedeutet dies, daß in der nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erforderlichen Schaltung der das UND-Gatter 8 steuernde Eingangstorimpuls gebildet werden kann, wenn die Triggerung mit der ansteigenden Flanke des Koinzidenzimpulses am Ausgang des Komparators 4 erfolgt, weil kurzzeitige Koinzidenzsignale durch die Taktsteuerschaltung 5 nicht berücksichtigt werden und z. B. unter Verwendung eines nachtriggerbaren Multivibrators ein Koinzidenzsignal gebildet wird, dessen Länge eine vorgegebene Zeitspanne überschreitet. Die Breite des Ausgangsimpulses des nachtriggerbaren Multivibrators kann z. B. auf 1/2H bis 1/4H eingestellt werden. Daraus folgt, wie dies auf Fig. 3 dargestellt ist, daß das Koinzidenzsignal normalerweise in den horizontalen Abtastperioden p und q während einer anderen Zeitspanne als tq4-tq5 ausgegeben wird; wenn innerhalb der Zeitspanne tq4-tq5 ein Koinzidenzsignal geringer Impulsbreite ausgegeben wird, wird dem UND-Gatter 8 während der Zeitspanne tq4-tq5 von der Taktsteuer schaltung 5 ein H-Pegel-Signal zugeführt, am Ausgang des UND-Gatters 8 erscheint das Ausgangssignal der Signalquelle 1 und dieses wird dem Speicher 7A zugeführt (oder 7B, weil der ausgewählte Speicher durch das Signal der Taktsteuerschaltung 5 während jeder horizontalen Abtastperiode umgeschaltet wird). Anders gesagt ist dies das auf Fig. 2 dargestellte Signal 8; in der Zeitspanne tq4-tq5, während der zwischen den Videosignalen der vorangegangenen einen horizontalen Abtastperiode (p H) und der aktuellen horizontalen Abtastperiode (q H) eine Differenz besteht, wird vom UND-Gatter 8 das Videosignal 8 in (q H) als Ausgangssignal verwendet, wie dies auf Fig. 3 dargestellt ist. Dieses Signal korrespondiert mit C2 des Signals 8 auf Fig. 2. Auf die gleiche Weise wird das Ausgangssignal durch C3 im Signal 8 gebildet, wenn während der q-ten und r-ten horizontalen Abtastperioden die Videosignale verglichen werden und nur der Anteil ausgeblendet wird, der unterschiedlich ist, wie dies auf Fig. 2 dargestellt ist. Dieses Verfahren wird in jeder horizontalen Abtastperiode wiederholt und nur der Differenzanteil kann das UND-Gatter 8 passieren. Dies wird durch die Taktsteuerschaltung 5 unter Verwendung der Ausgangssignale des Komparators 4 und der Synchronsignal-Regenerierungsschaltung 2 gesteuert.
Das Ausgangssignal des UND-Gatters 8 wird den UND-Gattern 9A und 9B als Eingangssignal zugeführt. Das Videosignal für den Teil, bei dem zwischen den horizontalen Abtastperioden p und r eine Differenz besteht (in den Zeilen 22H und 24H, d. h. in geradzahligen Abtastperioden), wird über das UND-Gatter 9A in den Speicher 7A eingeschrieben. Auf ähnliche Weise wird für den Teil des Videosignals, in dem zwischen den horizontalen Abtastperioden o, q und s (in den Zeilen 21H, 23H und 25H, d. h. in ungeradzahligen Abtastperioden) eine Differenz besteht, das Videosignal über das UND-Gatter 9B in den Speicher 7B eingeschrieben. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß durch das Schaltsignal, das als Ausgangssignal der Taktsteuerschaltung 5 dem UND-Gatter 9A und dem Inverter R zugeführt wird, und das in den geradzahligen, horizontalen Abtastperioden ein H-Pegel- Signal ist, (L-Pegel in den ungeradzahligen horizontalen Abtastperioden) ist, das UND-Gatter 9B (9A) geöffnet wird, der Ausgang des inverters 9R L-Pegel (H-Pegel) annimmt und das UND-Gatter 9a (9B) geschlossen wird. Dadurch wird der Speicher 7A von der Taktsteuerschaltung 5 so gesteuert, daß er während der geradzahligen horizontalen Abtastperioden im Schreibmodus und während der ungeradzahligen horizontalen Abtastperioden im Lesemodus arbeitet, wobei der Speicher 7B so gesteuert wird, daß er in der jeweils anderen Betriebsart arbeitet.
Nachfolgend wird der Einschreibvorgang für den Speicher 78 beschrieben. Auf Fig. 3 stellen 101 und 102 die Signale der p-ten und q-ten horizontalen Abtastperiode dar; wenn zur Zeit q H beim Vergleich der Videosignale 101 und 102 (entsprechend A2 von 1 und A1 von 3 auf Fig. 2) durch den Komparator 4 festgestellt wird, daß während des Zeitabschnitts tq4-tq5 zwischen den Signalen eine Differenz besteht, wird das Videosignal für tq4-tq5, d. h. das Signal C2 in 8 auf Fig. 2, mit dem durch 102 bestimmten Steuertakt in den Speicher 7B eingeschrieben. Wenn der Speicher 7B ein Einzelzeilenspeicher ist, der nur reihenweise adressiert wird, wird das Signal in die zweite Hälfte des Einzelzeilenspeichers eingeschrieben (die Adresse entspricht der Lage von tq4-tq5 in 102 auf Fig. 3). Diese Schreibposition wird durch die Taktsteuerschaltung 5 gespeichert, und bei r wird H wie das Signal für q'H gelesen, wie dies auf Fig. 2 in 11 dargestellt ist. Anders gesagt bedeutet dies, wie dies auf Fig. 2 durch 11 dargestellt ist, daß in dem Falle, daß sich das Signal A1 bei pH vollständig vom Signal A0 bei OH unterscheidet, der Ausgang des UND-Gatters 8 den Wert C1 = A1 annimmt, d. h. das Ausgangssignal der Signalquelle 1 wird in seiner Gesamtheit im Pufferspeicher 7A gespeichert, um 1 H verzögert und bei q H wie das Signal p'H gelesen ( 11 in Fig. 2). Anders ausgedrückt heißt dies, daß, wenn sich das Signal einer vollständigen horizontalen Abtastperiode vom Signal der vorangegangenen horizontalen Abtastperiode unterscheidet, das Signal um eine Abtastperiode verzögert wird und das Signal für diese eine vollständige horizontale Abtastperiode am Ausgang des ODER-Gatters 11 ausgegeben wird, wie dies durch 1 und 11 dargestellt ist. Auf Fig. 2 zeigen p', q' und r' von 11 an, daß die entsprechenden Größen gegen 1 um eine horizontale Abtastperiode verzögert sind. Das bei q H im Speicher 7B gespeicherte Signal wird im Steuertakt tq4-tq5 von 202 oder 202 ausgelesen. Der aus Speicher 7B gelesene Steuertakt kann jeden gewünschten Wert annehmen.
Vom Kodesignalgenerator 6 wird ein Kodesignal erzeugt, das die Lage des Signals C2 im Zeitabschnitt tq4-tq5 innerhalb des Signals A2 der ursprünglichen horizontalen Abtastperiode q angibt, d. h. ein Kodesignal, das die Lage des Beginns tq4 und des Endes tq5 angibt; wenn dieses Kodesignal mit dem Horizontalsynchronimpuls und dem Farbsynchronsignal während tq1-tq3 auf Fig. 3 eingetastet wird, kann dies auf der Empfängerseite nachgewiesen und im korrekten Steuertakt ausgelesen werden und aus A1 und C2 kann das Signal A2 auf einfache Art generiert werden. Wenn dieses Verfahren abwechselnd für die geraden und die ungeraden Zeilen wiederholt und gesendet wird, erhält man Signal 11 in Fig. 2. C1 ( = A1), C3 ... und C2, C4 ... werden abwechselnd im Pufferspeicher 7A bzw. 7B gespeichert.
Nachfolgend wird die Erzeugung von 11 in Fig. 2 beschrieben. Während der horizontalen Abtastperiode r werden die Ausgangssignale des Einzelzeilenspeichers 3, d. h. A2 in 3, und das Ausgangssignal der Signalquelle 1, d. h. A3 in 1 verglichen und der Differenzanteil über das UND-Gatter 8 geführt, um den entsprechenden Teil von A3 im Speicher 7A zu speichern, wobei während dieser Zeit das Signal für q' vom ODER-Gatter 11 ausgegeben wird, d. h. das Signal C2 des Teils von A2, der von A1 verschieden ist, wird aus dem Pufferspeicher 7B ausgelesen. Dabei ist anzumerken, daß auf Fig. 2 die Zeitspanne tq0-tq3 auf Fig. 3, d. h. die Zeilenrücklaufzeit, weggelassen wurde. In der horizontalen Abtastperiode S werden das Ausgangssignal des Einzelzeilenspeichers 3, d. h. A3 in 3, und das Ausgangssignal der Signalquelle 1, d. h. A4 in 1, miteinander verglichen; der voneinander abweichende Anteil der Signale passiert das UND-Gatter 8, der entsprechende Teil von A4 wird im Speicher 7B gespeichert und das Signal für r' wird am ODER- Gatter 1l ausgegeben, d. h. aus dem Pufferspeicher 7A wird das Signal C3 des Teils von A3, der sich von A2 unterscheidet, ausgelesen. Anschließend wird dieses Verfahren wiederholt. Das ODER-Gatter 10 läßt entweder das Ausgangssignal des Pufferspeichers 7A oder 7B passieren, das ODER-Gatter 11 mischt das Ausgangssignal vom ODER-Gatter 10 und das vom Kodesignalgenerator 6 abgegebene Kodesignal, wobei die Signale 201, 202 und '202 in Fig. 3 gebildet werden.
Um das Verfahren zu erklären, nach welchem 202 und '202 erzeugt werden, sei der horizontale Abtastbereich außerhalb von tq4-tq5 in 202 und '202, der entweder schwarz oder weiß sein kann, in diesem Falle grau (ein Zwischenwert). Dieser Pegel läßt sich mit Hilfe einer Klemmschaltung am Ausgang des ODER-Gatters 10 durch Veränderung des Klemmpegels einstellen und einfach verändern.
Darüber hinaus kann, wie dies durch 202 dargestellt ist, die Lage des Signals in tq4-tq5 von tq3 verschoben und die Größe der Verschiebung in jeder horizontalen Abtastperiode verändert sein. Das Kodesignal, das den Abstand zwischen tq3-tq4 angibt, kann zwischen tq1-tq2 eingetastet werden. Es ist auch möglich, ein separates analoges oder digitales Signal (tq11-tq12) an einer anderen Stelle als tq3-tq4 einzutasten und zu senden. Zusätzlich können für die sich unterscheidenden Teile in An und An-1 Mehrfachsignale Cn1, Cn2 verwendet werden, wodurch die Signalverarbeitung etwas komplexer wird, die Lageinformation für Cn1, Cn2, ... kann kodiert und in das Signal für eine einzige horizontale Abtastperiode eingetastet werden, wie dies auf Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 stellt tn4-tn5 die Lage von Cn1 und tn14-tn15 die von Cn2 dar. Das Kodesignal, das die ursprüngliche Lage des Cn1-Signals innerhalb von An angibt, wird in tn'4-tn4 eingetastet, das Kodesignal, das die ursprüngliche Lage des Cn2-Signals innerhalb von An angibt, wird in tn'14-tn14 eingetastet, und der Empfänger verwendet diese Kodesignale, um Cn1 und Cn2 an den richtigen Stellen in das ursprüngliche An-Signal einzutasten. Dies wird von der Taktsteuerschaltung 5 gesteuert; in diesem Fall muß die Taktsteuerschaltung 5 einen Mikroprozessor /MPU) enthalten.
Das Kodesignal für die Anzeige eines Signalunterschiedes ist nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 5 für den Fall beschrieben, daß sich ein Kodesignal in einer einzelnen horizontalen Abtastperiode befindet. Auf Fig. 5 korrespondieren tn1 und tn2 mit tq 1 bzw. tq2. Wenn die Signalabtastung für eine horizontale Abtastperiode mit einem Taktsignal 4fsc erfolgt, ergibt dies 910 Abtastwerte. Sogar wenn das Farbsynchronsignal nicht mit erfaßt wird, ergibt sich innerhalb der horizontalen Abtastperioden von tq3-tq6 eine Anzahl von 512 oder mehr Abtastwerten, was ein 10-Bit Adreßsignal erforderlich macht. Wie auf Fig. 5 dargestellt ist, geben die 10 Bit a0 bis a9 die Lage von tq4 in 201 und die 10 Bit b0 bis b9 die Lage von tq5 in 201 an. Die 6 Bit c0 bis C6 geben die Lage von tq4 in '202 in 16 Takteinheiten von 4fsc an. Insbesondere werden hier, um die Bitanzahl zu verringern, nur 6 Bit verwendet, wenn das Signal bei tq4-tq5 zeitlich verschoben ist, weil selbst bei einer Welligkeit von 16 Takteinheiten der Frequenz 4fsc /etwa 1,1 us) für die praktische Anwendung keine Probleme entstehen, wie durch '202 gezeigt wird. Das Hinzufügen eines Start- und eines Stop-Bits vor bzw. nach a0 bis c5 hat eine Gesamtanzahl von 28 Bit zur Folge. Wenn die Breite eines Bit gleich 1 /fsc = 139,7 ns ist, folgt daraus 28 · 139,7 = 3,92 us. So kann der größte Teil des NTSC-Signals diesen 28 Bit zugemessen und in tn1 bis tn8 kann ein Horizontalsynchronimpuls eingetastet werden, wie dies auf Fig. 5 dargestellt ist.
Das Synchronsignal und das Farbsynchronsignal können vom Kodesignalgenerator 6 nacheinander vor und nach a0 bis c5 gesendet werden.
Der Zeitabschnitt tn'4-tn4 in Fig. 4 ist nicht erforderlich, und die 28 Bit können bei tn'14-tn14 eingetastet werden. So können, wenn der Differenzanteil der Signale zwischen der vorangegangenen horizontalen Abtastperiode und der aktuellen horizontalen Abtastperiode gesendet und empfangen und der verbleibende übereinstimmende Signalanteil nicht gesendet wird, in tq11-tq12 weitere Signale eingetastet werden, wie dies durch '202 auf Fig. 3 für einen signifikanten Teil der horizontalen Abtastperioden in einem Teilbild dargestellt ist. Weil ein typisches Videosignal einen signifikanten übereinstimmenden Signalanteil aufweist, können die Signale, die nicht synchronisiert werden müssen, während tq11-tq12 in '202 auf Fig. 3 gesendet werden. Diese Zusatzsignale können von einer zusätzlichen Signalerzeugungsschaltung (nicht dargestellt) erzeugt werden, die vom Ausgang der Taktsteuerschaltung 5 gesteuert und für die Übertragung dem ODER-Gatter 11 zugeführt werden. Solange dieses Signalformat von einem handelsüblichen Empfänger nicht empfangen werden kann, stellt dies ein bequemes Mittel dar, um Signale zu senden und zu empfangen, die auf der Sende- und der Empfangsseite 1 : 1 übereinstimmen, wie dies bei Satellitenübertragung und beim Kabelfernsehen (CATV) der Fall ist. Wenn z. B. auf die Bits in a0-a9, b0-b9 und c0-c5 auf Fig. 5 ein spezieller Algorithmus angewendet wird und in jedem Empfänger zum Dekodieren des Empfangssignals ein unstetiger Algorithmus verwendet wird, kann die Vertraulichkeit der Nachrichtenübertragung aufrechterhalten werden. Darüber hinaus können auch Informationen hinsichtlich des Algorithmus für Senden und Empfang in tq11-tq12 eingetastet werden.
So kann durch Anwendung einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen der Sender mittels einer Verzögerungsleitung für das Videosignal die gesendete Datenmenge komprimieren, der Empfänger kann das ursprüngliche Signal mit einer fast identischen Schaltungsausführung reproduzieren und die Schaltungsausführung kann auf diese Weise vereinfacht werden. Zusätzlich läßt sich der gesendete Nachrichteninhalt kodieren, so daß er außer für eine empfangsberechtigte Seite für keine andere Seite verständlich ist. Darüber hinaus lassen sich weitere digitale und analoge Signale gemeinsam mit dem Fernsehsignal (Videosignal) einfach übertragen.
Auf diese Weise kann mit der auf Fig. 1 dargestellten Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen das komprimierte Fernsehsignal, zu dem weitere Datensignale hinzugefügt wurden, in der Frequenz gewandelt und mit einem Pegel gesendet werden, der mit Satellitenübertragungstechnik, Kabelfernsehen und ähnlichen Sendeformaten kompatibel ist. Bei Verwendung der Satellitenrundfunkübertragung kann das Signal z. B. als 36-MHz-Signal im Ku-Band mit einer Bandbreite von 27 MHz oder im Ka-Band mit einer Bandbreite von 100 MHz übertragen werden.
Nachfolgend wird der zum Empfang des vom oben genannten Sender ausgesendeten Fernsehsignals verwendete Empfänger beschrieben. Das ausgesendete Signal wird, wenn es z. B. von einem Satelliten ausgestrahlt wird, von der Frequenz des Ku- oder Ka-Bandes in den Frequenzbereich des ursprünglichen UHF- oder VHF-Signals umgesetzt und dem auf Fig. 6 dargestellten Empfänger zugeführt. Fig. 6 ist ein Blockdiagramm der Empfängerseite einer Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf Fig. 6 ist mit 21 eine Videodetektorschaltung und mit 22 ein A/D-Wandler bezeichnet. Das der Videodetektorschaltung 21 zugeführte Fernsehsignal ist ein komprimiertes Videosignal, aus dem die Anteile des Videosignals eines Teilbildes, die identisch mit den Teilen des Videosignals des vorangegangenen Teilbildes sind, entfernt wurden, wie dies in '202 auf Fig. 3 dargestellt ist. Darüber hinaus wird, wie dies in '202 auf Fig. 3 dargestellt ist, in der Zeitspanne tq1-tq2 ein Kodesignal eingetastet, das die Lage des Signals A2 innerhalb der ursprünglichen horizontalen Abtastperiode q des in der Zeitspanne tq4-tq5 abweichenden Videosignals C2 angibt. In die Zeitspanne tq1-tq2 wird außerdem ein Kodesignal eingetastet, das den Steuertakt angibt, bei dem das Videosignal für tq4-tq5 in diesem Signal '202 auftritt.
Wie zuvor beschrieben wurde, wird das Fernsehsignal, in dem das komprimierte Videosignal und das Kodesignal enthalten sind, von der Videodetektorschaltung 21 dem Synchronisierzeichensieb 23 und der Regeneratorschaltung 24 für den Farbträger (fsc) zugeführt; das Horizontalsynchronsignal (Ansteuersignal) HD und das Vertikalsynchronsignal (Ansteuersignal) VD werden vom Synchronisierzeichensieb 23 ausgegeben und der Farbträger fsc wird von der Farbträger-Regeneratorschaltung 24 ausgegeben. Die Horizontal- und Vertikal-Synchronsignale HD und VD und der Farbträger fsc werden, wie nachfolgend beschrieben, gemeinsam der Ansteuerlogik 28 zugeführt. Dabei ist anzumerken, daß das Synchronisierzeichensieb 23 und die Regeneratorschaltung 24 für den Farbträger fsc allgemein bekannte Vorrichtungen darstellen und in der Folge aus diesem Grunde auf deren ausführliche Beschreibung verzichtet wird.
Das von der Videodetektorschaltung 21 ausgegebene Fernsehsignal wird durch den A/D-Wandler 22 in ein digitales Signal umgewandelt und dem ersten und zweiten Zeilenspeicher 26 und 27 zugeführt. Dieses digitale Fernsehsignal wird dem Datenprozessor 29 zugeführt, wo das Kodesignal für ein Teilbild ausgeblendet und der Ansteuerlogik 28 zugeführt wird. So werden, wie dies oben beschrieben wurde, die Horizontal- und Vertikal-Synchronsignale HD und VD vom Synchronisierzeichensieb 23 und der Farbträger fsc von der Regeneratorschaltung 24 zusammen mit dem vom Datenprozessor 29 stammenden Kodesignal der Ansteuerlogik 28 zugeführt; die Ansteuerlogik 28 gibt an die Steuereinrichtungen 30 und 31 ein Steuersignal aus, so daß der Schreibtakt und der Lesetakt von der Schreibsteuerung 30 bzw. der Lesesteuerung 31 ausgegeben werden; der Schreib- und der Lesetakt stellen die Triggersignale dar, um auf Basis der Zeitsteuerungsinformation, deren Zeitsteuerungs-Referenzsignal das Horizontal-Synchronsignal HD ist, das Videosignal in den ersten, zweiten und dritten Zeilenspeicher 26, 27, 25 einzuschreiben. Auf Fig. 6 stellen die Bezugszeichen 32, 33, 36 und 37 UND-Gatter, 34 und 38 ODER-Gatter, 35 und 39 Inverter, 40 eine Regeneratorschaltung dar, die einen D/A-Wandler zur Digital/Analog-Wandlung des vom ODER-Gatter 14 ausgegebenen digitalen Fernsehsignals aufweist, und 41 ist eine Kathodenstrahlröhre (CRT), auf der das von der D/A-Wandler-Regeneratorschaltung 40 ausgegebene Fernsehsignal dargestellt wird.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 7 und Fig. 8 die Wirkungsweise eines Empfängers nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Auf Fig. 7 und Fig. 8 geht der Zeile OH (horizontale Abtastperiode 21 H) im Empfangssignal die Bildaustastlücke (VBL) voraus, und das Videosignal beginnt bei pH (22H). Dabei ist anzumerken, daß dieses Videosignal abgebildet wird, um es mit dem gesendeten Videosignal zu vergleichen, wie dies auf Fig. 3 dargestellt ist.
Das der Videodetektorschaltung 21 zugeführte Videosignal für 21H wird zunächst in den Zeilenspeicher 25 eingeschrieben, wobei gleichzeitig das vorn A/D-Wandler 22 kommende Videosignal dem Zeilenspeicher 26 zugeführt wird. In den Zeilenspeicher 25 wird eine kodierte Null eingeschrieben, um anzuzeigen, daß die Signalkomponente für die Periode t3-t6 in 21H oder die Videosignalkomponente aus der Ansteuerlogik 28 nicht vorhanden ist.
Ein Kodesignal, das den Steuertakt kennzeichnet, mit dem das Videosignal, das sich vom Videosignal in 21H unterscheidet, in 22H eingetastet wird, wird während der Zeitspanne t1-t2 in das teilweise komprimierte Signal 301 ( 201 in Fig. 3) von 22H eingetastet, wie zuvor für das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf den Sender beschrieben wurde; dieses Kodesignal wird durch den Datenprozessor 29 aus dem Signal 301 ausgeblendet, der Ansteuerlogik 28 zugeführt und von der Ansteuerlogik 28 wird ein Steuersignal ausgegeben, um die Schreibsteuerung 30 so zu steuern, daß von der Schreibsteuerung 30 ein H-Signal (Schreibtakt) ausgegeben wird, das am Zeilenspeicher 26 während t3-t6 in 22H eine Schreiboperation bewirkt. Im Ergebnis wird für 22H die Videosignalkomponente 301 (Periode t3-t6) bei 22H in den Zeilenspeicher 26 eingeschrieben, wie dies auf Fig. 7 dargestellt ist. Dabei ist anzumerken, daß die Periode t1-t3 ein 1-Bit-Kodesignal der Länge 8 r ist, wenn r = 1 /4fsc ist.
Außerdem wird, um einen Ansteuerungszustand einzuleiten, bei 22H von der Ansteuerlogik 28 an die Lesesteuerung 31 ein Steuersignal ausgegeben, und von der Lesesteuerung 31 wird dem Zeilenspeicher 25 ein Lesetakt zugeführt. Darüber hinaus wird das UND-Gatter 32 durch das Ausgangssignal der Lesesteuerung 31 geöffnet und das UND-Gatter 33 durch das invertierte Ausgangssignal des Inverters 35 geschlossen. Folglich nimmt der Ausgang des ODER-Gatters 34 Nullpegel an, weil der Inhalt des Zeilenspeichers 25 während 22H ausgegeben wird und durch die Rückführung Nullwertdaten erneut eingeschrieben werden. Dabei ist anzumerken, daß der Schreibtakt von der Schreibsteuerung 30 an den Zeilenspeicher 25 während der Periode t3-t6 von 22H bis 262H (oder 263H) geliefert wird.
Nachfolgend wird der Fall beschrieben, daß das Signal bei 23H ( 402 in Fig. 8) empfangen wird. In dieser Beschreibung bleibt jedoch die Phasendifferenz zwischen dem Ausgang des Zeilenspeichers 26 und der Eingabe des Schreibtaktes in den Zeilenspeicher 25 unberücksichtigt. Das Verfahren zur Erzeugung einer Phasendifferenz bei der Übertragung der Daten von einem Speicherbereich in einen anderen ist allgemein bekannt und deshalb wird in der nachfolgenden Beschreibung auf dessen nähere Erläuterung verzichtet.
Das vom Sender ausgesendete Videosignal 23H (4402 in Fig. 8), das die Differenzkomponente der Videosignale in 22H und 23H vor der Kompression anzeigt, wird wie das vorangegangene Videosignal 22H über die Videodetektorschaltung 21 und den A/D-Wandler 22 geleitet, die Videosignalkomponente (die Komponente von 402 in t3-t6) wird jedoch in diesem Fall in den Zeilenspeicher 27 eingeschrieben. Während das Videosignal aus 23H in den Zeilenspeicher 27 eingeschrieben wird, wird das in 22H geschriebene Videosignal ( 301) aus dem Zeilenspeicher 26 ausgelesen. Gleichzeitig wird das Signal im Zeilenspeicher 26 (t3-t6 im Videosignal 301) so gesteuert, daß das vollständige Signal an den Zeilenspeicher 25 übertragen und auf Grundlage des im (nicht dargestellten) Speicherbereich der Ansteuerlogik 28 gespeicherten 22H-Kodesignals (t1-t2) ausgegeben wird.
Insbesondere wird dem UND-Gatter 32 von der Lesesteuerung 31 ein L-Signal ( 11 in Fig. 6) zugeführt, wodurch das UND-Gatter 32 geschlossen wird. Außerdem erscheint am Ausgang des Inverters 35 das invertierte 11-Signal, d. h. ein H-Signal, und das UND-Gatter 33 wird geöffnet. In gleicher Weise wird das H-Steuersignal 12 von der Lesesteuerung 31 dem UND-Gatter 36 zugeführt und das UND- Gatter 36 wird geöffnet. Das invertierte Signal 12 am Ausgang des Inverters 39 bewirkt das Schließen des UND-Gatters 37. Deshalb erscheint am Ausgang des ODER-Gatters 38 das Ausgangssignal des Zeilenspeichers 26 von T230-T240 in Fig. 7. Dem Zeilenspeicher 26 wird während dieser Zeitspanne selbstverständlich kontinuierlich der Lesetakt zugeführt.
Auf diese Weise werden das empfangene Signal in 23H, d. h. das Videosignal 402 in t3-t6 auf Fig. 8, und das Videosignal 301 in t3-t6 aus dem Zeilenspeicher 26 von T230-T240 in Fig. 7 gelesen und nacheinander dem UND-Gatter 36, dem ODER-Gatter 38, dem UND-Gatter 33 und dem ODER-Gatter 34 zugeführt, von welchem es der D/A-Wandler-Regeneratorschaltung 40 zugeleitet wird, um es in ein analoges Videosignal zu konvertieren, das an die Kathodenstrahlröhre CRT 41 ausgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt durchläuft das Ausgangssignal des ODER-Gatters 34, d. h. das Videosignal 301 von t3-t6, die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 eingeschrieben.
Dabei ist unter Bezug auf Fig. 7 anzumerken, daß T230 auf Fig. 7 zwar der Zeit t0 in 23H entspricht das Signal von t0-t3 auf Fig. 7 jedoch nicht dargestellt ist. Diese Unterlassung hat absolut keinen Einfluß auf die Beschreibung der Wirkungsweise des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Dies gilt auch für 24H, 25H und nachfolgende Perioden.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise beschrieben, wenn das Signal 24H als Empfangssignal eingegeben wird. Die Impulsform des Eingangssignals 24H ist auf den Zeichnungen nicht dargestellt.
Das Videosignal bei 24H (T240-T250 in Fig. 7) wird gemäß der Schreibsteuerung der Ansteuerlogik 28 in den Zeilenspeicher 26 eingeschrieben. Zu diesem Zeitpunkt ist das von der Lesesteuerung 31 kommende Steuersignal 12 ein L-Signal. Deshalb wird in 24H das UND-Gatter 36 durch das L-Signal 12 geschlossen und das UND-Gatter 37 geöffnet.
Das 23H-Empfangssignal enthält bei t1-t2 in Signal 402 ein Kodesignal, das angibt, bei welchem Steuertakt in 23H das Videosignal eingetastet wird (in Fig. 7 und Fig. 8 würde dies bei 24H gelesen). Dieses Kodesignal wird vom Datenprozessor 29 ausgewertet, wie dies nachfolgend beschrieben wird, und im Ergebnis wird der Schreibsteuerung 30 und der Lesesteuerung 31 von der Ansteuerlogik 28 ein Steuersignal zugeführt, die Takte dieser Steuereinheiten werden den Zeilenspeichern 25, 26, 27 zugeführt und das auf Fig. 7 dargestellte Kodesignal wird den Toranschlüssen der Inverter 32, 33, 35, 36, 37 und 39 von der Lesesteuerung 31 zugeleitet.
Auf Basis dieses Kodesignals liegt am Zeilenspeicher 27 nur während der Periode T'234-T'235 in Fig. 7 während 24H ein Lesetakt an und ein Lesetakt wird, außer in der Periode T'234-T'235, dem Zeilenspeicher 25 von T240 (= T'230)-T250 (T'240) zugeführt.
Das Steuersignal 11 während 24H ist auf Basis des im Speicherbereich der Ansteuerlogik 28 gespeicherten 23H-Kodesignals während T240-T'234 und T'235-T250 ein H-Signal und von T'234-T'235 ein L-Signal.
Folglich wird das UND-Gatter 32 durch das Steuersignal 11 während T240-T'234 geöffnet und das UND-Gatter 33 geschlossen und das aus dem Zeilenspeicher 25 bei anliegendem Lesetakt ausgelesene Signal, d. h. das Videosignal 301 bei t3-t4 in Fig. 8 wird vom Zeilenspeicher 25 über das UND-Gatter 32 und das ODER-Gatter 34 der D/A-Wandler-Regeneratorschaltung 40 zugeführt und von dieser an CRT 41 ausgegeben.
Im nächsten Schritt schließt das L-Pegel-Steuersignal 11 während T'234-T'235 das UND-Gatter 32 und öffnet das UND-Gatter 33. Folglich wird das bei anliegendem Lesetakt aus dem Zeilenspeicher 27 während T'234-T'235 ausgelesene Signal, d. h. das Videosignal 402 bei t4-t5 in Fig. 8, vom Zeilenspeicher 27 über das UND-Gatter 37 und das ODER-Gatter 38, das UND-Gatter 33, das ODER- Gatter 34 der D/A-Wandler-Regeneratorschaltung 40 zugeführt und von dieser an CRT 41 ausgegeben. Das aus dem Zeilenspeicher 27 ausgelesene Signal durchläuft die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 eingeschrieben, wie dies für den vorigen Fall bereits beschrieben wurde.
Im nächsten Schritt öffnet das H-Pegel-Steuersignal 11 während T'235-T'250 das UND-Gatter 32 und schließt das UND-Gatter 33; das bei anliegendem Lesetakt aus dem Zeilenspeicher 25 ausgelesene Signal, d. h. das Videosignal 301 in t5-t6 auf Fig. 8, wird vom Zeilenspeicher 25 über das UND-Gatter 32 und das ODER-Gatter 34 der D/A-Wandler-Regeneratorschaltung 40 zugeführt und von dieser an CRT 41 ausgegeben. Das aus dem Zeilenspeicher 25 ausgelesene Videosignal durchläuft die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 eingeschrieben, wie dies für den vorigen Fall bereits beschrieben wurde.
Wie bereits beschrieben wurde, wird das Quellsignal für 23H, das sich von dem bei 22H empfangenen Signal nur in bezug auf die Komponente des Signals 402 bei t3-t4 in Fig. 8 unterscheidet, in 24H wiederhergestellt, wie dies auf Fig. 8 durch @302 dargestellt ist. Dabei ist anzumerken, daß der Inhalt des Zeilenspeichers 25 zu diesem Zeitpunkt das Videosignal für t3-t6 von 301 in Fig. 8 während 23H (der horizontale Zeilenanteil von T230-T240 im Zeilenspeicher 25 in Fig. 7) ist, und bei 24H die Speicherinhalte von 23H mit dem Videosignal für t4-t5 von 402 in Fig. 8 erneut eingeschrieben werden (die diagonal schraffierte Fläche bei T'234-T'235 im Zeilenspeicher 25 in Fig. 7).
Der Zeilenspeicher 26 wird jedoch in den Schreibstatus gesetzt, wie dies bereits beschrieben wurde, und mit dem 24H-Empfangssignal überschrieben. Folglich wird das Signal, das den Unterschied zwischen dem Signal 23H der Videosignalquelle und dem Signal 24H der Videosignalquelle anzeigt (die kreuzweise schraffierte Fläche bei 24H im Empfangssignal in Fig. 7), in den Zeilenspeicher 26 eingeschrieben.
Das Videosignal der Signalquelle aus 24H wird in 25H nach demselben Verfahren, das zur Wiederherstellung des Signals der Signalquelle aus 23H in 24 verwendet wurde, wiederhergestellt, und durch Wiederholen dieses Verfahrens in jeder einzelnen horizontalen Abtastperiode kann das ursprüngliche Bild zurückgewonnen und auf CRT 41 wiedergegeben werden.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 9 ein Abtastkodesignal, z. B. das in t1-t2 in @301 und X402 auf Fig. 8 eingetastete Kodesignal, das in dem vom Empfänger aufgenommenen Signal enthalten ist, erläutert.
Auf Fig. 9 stellt t1-t13 ein Horizontalsynchronsignal dar, das eine Reihe von Einsen und Nullen enthält, und das Kodesignal enthält t13-t20. Dabei ist anzumerken, daß t20 in Fig. 9 dem Zeitpunkt t2 auf Fig. 8 entspricht. Das auf t13 folgende Bit R1S ist immer das Startbit. Das nächste R·S kennzeichnet, ob dieses Zeilensignal ein Signal ist, in dem nur ein Teil des Video-Quellsignals enthalten ist (Teilsignal), oder ob es ein Signal ist, das ein vollständiges Videosignal (Komplettsignal) enthält. In diesem Fall kann z. B. ROS ein Teilsignal und R1S ein vollständiges Signal kennzeichnen. Im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel nimmt dieses RxS-Bit für das Signal 301 in 22H den Wert 1 und für die in 23H und 24H empfangenen Signale den Wert 0 an. Die auf das RxS-Bit folgenden sieben Bit a0-a6 bilden den Code, der den Steuertakt angibt, an dem der Beginn des Videosignals in dem durch den Empfänger wiederhergestellten Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, mit dem z. B. die Länge von t1-t4 in 302 auf Fig. 8 angegeben wird. Aus den sieben Bit b0-b6, die auf den Bitcode a0-a6 folgen, setzt sich der Code zusammen, der den Steuertakt angibt, an dem das Ende des Videosignals in dem durch den Empfänger wiederhergestellten Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, mit dem z. B. die Länge von t1-t5 in 302 auf Fig. 8 angegeben wird. Aus den auf das Bitmuster b0-b6 folgenden sechs Bit c0-c5 setzt sich der Code zusammen, der den Steuertakt angibt, an dem der Beginn des Videosignals in dem durch den Sender teilweise weggelassenen Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, mit dem z. B. die Länge von t1-t4 in 402 auf Fig. 8 angegeben wird. Die auf das Bitmuster c0-c5 folgenden sechs Bit d0-d5 bilden den Code, der den Steuertakt angibt, an dem der Beginn eines anderen kodierten Datensignals in dem durch den Sender teilweise komprimierten Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, der z. B. die Länge von t1-t11 in 402 auf Fig. 8 angibt. Das zwischen t19 und t20 liegende Bit R1S ist das Stop-Bit.
Die Zeitdauer einer horizontalen Abtastperiode (1H) in dem auf Fig. 6 dargestellten Fernsehsignal beträgt bei einem NTSC-Signal etwa 63,5 us und bei einer Abtastung mit 4fsc ergibt dies 910 Abtastwerte. Aus diesem Grunde entstehen bei der praktischen Anwendung keine Probleme, selbst wenn t1-t5 unter Weglassen der drei niedrigstwertigen Bits t1-t6 durch sieben Bit dargestellt wird. Außerdem werden von den 10 Bit in t1-t11 die untersten vier Bit weggelassen und die höchsten 6 Bit werden mit (1/4fsc) · 16 = 1,12 us bestimmt. Obwohl es vorteilhaft wäre, t1-t5 und t1-t6 dem Bildschirm entsprechend bei jedem Abtastpunkt zu bestimmen, bringt die Einstellung auf jede achte Abtasteinheit (etwa 0,56 us) für die praktische Anwendung keine Nachteile mit sich. Weil die genaue Positionsbestimmung anderer Daten bei t11-t12 nicht erforderlich ist und die Kenntnis der Position von t11 ausreicht, wird diese in jeder 16-ten Abtasteinheit bestimmt. Im Datenprozessor 29 auf Fig. 6 werden die Daten von t13-t19 und t11-t12 ausgeblendet und verarbeitet. Die Daten bei t11-t12 enthalten entweder einen Code, der die Datensatzlänge angibt oder Start- und Stopp-Bits. Dabei ist weiterhin anzumerken, daß t1-t15 das 32fache von t14-t15 ist, und wenn t14-t15 gleich 1/2fsc = 139,5 ns ist, dann gilt 32 · 139,7 ns = 4,47 us und so kann dieser Wert innerhalb der Breite eines NTSC-Horizontal-Synchronsignals gehalten werden. Deshalb kann das Horizontal-Synchronsignal in t1-t15 Fig. 9, sogar ohne das Farbsynchronsignal zu verschieben, geschrieben werden. Die höchste Frequenzkomponente von t13-t20 ist fsc und liegt somit innerhalb der Übertragungsbandbreite eines üblichen NTSC-Signals (in einem normalen Fernsehempfänger ist die Amplitude gleich 1/2, dies stellt jedoch bei der Signalverarbeitung kein Problem dar).
Nach dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das senderseitige Ursprungsbild auf der Empfängerseite sogar dann korrekt reproduziert werden, wenn nur ein Signal empfangen wird, das den Teil enthält, der sich von der vorhergehenden Zeile unterscheidet. Darüber hinaus können in diesem Fall vertrauliche Informationen (Bilder) übertragen werden, indem die Bits a0-a6, b0-b6, c0-c5 und d0-d5 in einer spezifischen Art und Weise verarbeitet werden und nur der Empfangsberechtigte über das erforderliche Konversionsverfahren in Kenntnis gesetzt wird.
Die obige Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung betraf in besonderer Weise die Signalverarbeitung der Zeilenblöcke, es ist jedoch ebenso möglich, die Zeilenspeicher auf Fig. 6 durch Teilbild- oder Vollbildspeicher zu ersetzen und das gleiche Verarbeitungsverfahren auf Teil- oder Vollbildblöcke anzuwenden, und es ist ebenso möglich, kombinierte Verfahren anzuwenden, bei denen eine kombinierte Verarbeitung von Zeilenblöcken und Teilbild- oder Vollbildblöcken erfolgt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, bei dem dieses identische Verarbeitungsverfahren auf Teil- oder Vollbildblöcke angewendet wird.
Das Bezugszeichen 51 kennzeichnet auf Fig. 10 eine Signalquelle 51, die eine Kamera, ein Video-Bandaufzeichnungsgerät oder ein anderes Gerät sein kann. Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet einen nachfolgend als A/D-Wandler bezeichneten Analog-Digital-Wandler, der das von der Signalquelle 51 kommende analoge Videosignal digitalisiert; in diesem Ausführungsbeispiel wandelt er das Signal in einen digitalen 8-Bit-Wert um. Das Bezugszeichen 54 kennzeichnet eine aus einem Mikroprozessor (CPU) bestehende Komparator/Steuerschaltung. Die CPU 54 vergleicht das durch den A/D-Wandler 52 digitalisierte, auf Fig. 10(c) dargestellte Bild im n-ten Vollbild (in diesem Falle das zweite Vollbild) in 8-Bit-Einheiten mit dem bereits im Vollbildspeicher 53 gespeicherten Bild aus dem (n-1)-ten Vollbild (in diesem Falle das erste Vollbild) und steuert das Auslesen und Einschreiben in den Vollbildspeicher 53, um die mittels Vergleich verarbeiteten Bilddaten in den Vollbildspeicher 53 einzuschreiben und die im Vollbildspeicher 53 gespeicherten Bild daten zu lesen. Beim Vergleich der Bilddaten werden die Daten des LSB-1-Bit am Ausgang des A/D-Wandlers 52 und am Ausgang des Vollbildspeichers 53 ignoriert, um den Einfluß des Quantisierungsrauschens zu unterdrücken.
Wie dies auf Fig. 10(b) und (c) dargestellt ist, unterscheiden sich die Bilder im ersten und zweiten Vollbild in dem Textabschnitt "heutiges Wetter" bzw. "morgiges Wetter"; nachfolgend wird die Wirkungsweise für den Fall beschrieben, in dem sich Vollbild 3 und Vollbild 4 untereinander und von Vollbild 2 nur im Textteil unterscheiden, und Vollbild 5 stellt ein vollkommen anderes Bild dar, wie dies auf Fig. 11 gezeigt ist.
Wenn von der Signalquelle 51 das Quellsignal (a0 + b0) für Vollbild 1 eingegeben, analogdigital gewandelt und in die CPU 54 eingegeben wird, wird das digitale Quellsignal (a0 + b0) in den Vollbildspeicher 53 eingeschrieben und ausgegeben, weil vorher kein Bild existierte und folglich im Vollbildspeicher 53 keine Bilddaten gespeichert waren. Das von der CPU 54 ausgegebene digitale Signal (a0 + b0) wird dem Vollbildspeicher 55 zugeführt, und ein Kodesignal, das anzeigt, daß das Signal ein neues von der CPU 54 ausgegebenes Bildsignal darstellt, d. h. daß sich das Bildsignal vollständig vom Bild des vorangegangenen Vollbildes unterscheidet, wird während der Bildaustastlücke (t201-t210) eingegeben. Dieses Kodesignal muß einem neuen Format entsprechen, das für kodierte Textübertragung verwendet wird. Bei Verwendung des neuen Formates können die 190-Bit-Daten einschließlich des Fehlerkorrekturbits in 1H übertragen werden. Mit der erfindungsgemäßen Signalverarbeitungsmethode kann der Datenkode unter Verwendung des neuen Formates korrekt übertragen werden. Das Bildsignal, in das dieses Kodesignal eingetastet wurde, wird gegen das Quellsignal um ein Vollbild verzögert und im Vollbild 2 ausgegeben.
Wenn das Quellsignal (a0 + b1) für Vollbild 2 in die CPU 54 eingegeben wird, wird von der CPU 54 an den Vollbildspeicher 53, in den die Daten des vorangegangenen Bildes eingeschrieben wurden, ein Lesebefehl ausgegeben und das Signal des vorangegangenen Bildes wird in die CPU 54 eingeschrieben. Weil sich die Textkomponente (b0 und b1) in den Bilddaten (a0 + b0) und im Quellsignal (a0 + b1) unterscheidet, liegen am Komparatorausgang der CPU 54 die Bilddaten (b1) an. Diese von der CPU 54 ausgegebenen Bilddaten (b1) werden in der gleichen Weise in den Vollbildspeicher 53 eingeschrieben, wie zuvor Vollbild 1. Das Verfahren zum Einschreiben der Bilddaten (b1) in den Vollbildspeicher 53 arbeitet zufriedenstellend, wenn dabei tatsächlich ein Teil (b0) der ursprünglichen Bilddaten (a0 + b0) durch neue Daten (b1) ersetzt wird. Die Bilddaten (b1) werden von der CPU 54 an den Vollbildspeicher 54 gesendet, wo in die Bildaustastlücke (t301-t310) ein Kodesignal eingetastet wird, das anzeigt, daß sich die Bilddaten teilweise von den Bilddaten des vorhergehenden Vollbildes unterscheiden. Dabei ist anzumerken, daß es zwei verschiedene Arten gibt, um das Bildsignal (b1), in dem das eingetastete Kodesignal enthalten ist, mit dem Steuertakt für Vollbild 3 aus dem Vollbildspeicher 55 auszulesen: die Art, bei der die Bildkomponente (b1) in Vollbild 2 genau mit einem gegebenen Steuertakt gesendet und die andere, bei der das Bildsignal (b1) mit einem relativ frühen Steuertakt gesendet wird. Insbesondere wenn das Bildsignal (b1) von Vollbild 2 im Vollbild 3 übertragen wird, wird es in Vollbild 3 innerhalb eines zeitlich davor liegenden Zeitabschnittes (t3y-t3z) gesendet.
Anschließend werden die bei Vollbild 3 und Vollbild 4 eingegebenen Quellsignale (a0 + b2) und (a0 + b2) mit den Bildsignalen des vorangegangenen Vollbildes (a0 + b1) und (a0 + b2) verglichen; Bildsignal (b2) wird, wie dies auf Fig. 11 dargestellt ist, mit dem Steuertakt von Vollbild 4 für das Guellsignal (a0 + b2) von Vollbild 3 gesendet, und ein Nullsignal wird mit dem Steuertakt von Vollbild 5 für das Quellsignal (a0 + b2) von Vollbild 4 gesendet. Darüber hinaus werden, weil sich das in Vollbild 5 (a1) eingegebene Quellsignal vollständig von dem eingegebenen Quellsignal des vorangegangenen Vollbildes (a0 + b2) unterscheidet, die Bilddaten (a1) in den Vollbildspeicher 53 eingeschrieben, und mit dem Steuertakt von Vollbild 6 wird vom Vollbildspeicher 55 das Kodesignal gesendet.
Bei Anwendung des Signalverarbeitungsverfahrens auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel kann beim vollbildblockweisen Vergleich von Bildern mit extrem feinen, detailreichen Mustern und Senden lediglich der sich unterscheidenden Bildteile bei bildweisem Vergleich die Menge der Information, deren Übertragung entfallen kann, sogar bei Bildern erhöht werden, die wenige identische Teile aufweisen, wenn sie auf Basis benachbarter horizontaler Zeilen verglichen werden, und die Sendezeit kann auf diese Weise verkürzt werden.
Darüber hinaus ist es möglich, durch Verschlüsseln des Kodesignals, das die Information trägt, mit der die Steuertakte t3y, t4y, ...tny identifiziert werden, mit denen das nach der Vergleichsmethode komprimierte Bildsignal übertragen wird, und durch unregelmäßiges Verändern des Steuertaktes tny Außenstehende am Lesen des Inhalts zu hindern, so daß nur bestimmte Empfänger das Signal entschlüsseln können, wodurch das Senden und Zustellen von Informationen für bestimmte Vertragsparteien ermöglicht wird, und diese Methode folglich für den Austausch vertraulicher Nachrichten verwendet werden kann.
Wie aus Fig. 11 ebenfalls ersichtlich ist, können wegen der Zunahme der Zeitabschnitte ohne Bildübertragung weitere Informationen in nicht belegte Zeitabschnitte eingetastet werden, wodurch der Übertragungswirkungsgrad erhöht werden kann.
Weil jedoch in diesem Fall die Verwendung des 4,5-MHz-Tonträgers in Verbindung mit einem NTSC-Signal nicht möglich ist, kann der Tonträger zur Übertragung ebenfalls digitalisiert und gemultiplext oder in die Bildaustastlücke oder die Zeilenrücklaufzeit eingetastet werden.
Das Ausgangssignal des Vollbildspeichers 55 wird, wie oben beschrieben, auf Basis von Vollbildblöcken verglichen und das Bildsignal für die Differenzkomponente wird zusammen mit einem Datensignal ausgegeben, wenn sich der Bildinhalt eines gegebenen Vollbildes jedoch vollkommen vom Bildinhalt des vorangegangenen Vollbildes unterscheidet, muß das Bildsignal des gesamten Vollbildes übertragen werden und eine Reduktion der übertragenen Datenmenge ist nicht möglich. Ein Mittel zur Lösung dieses Problems besteht darin, beide im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 1) vorgeschlagenen Signalverarbeitungsverfahren anzuwenden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem beide Verfahren zur Signalverarbeitung gleichzeitig angewendet werden, ist unter Bezugnahme auf Fig. 12 und Fig. 13 beschrieben.
In diesem alternativen Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal des Vollbildspeichers 55 (Fig. 10) dem Einzelzeilenspeicher 57 und dem Komparator 56 zugeführt. Am Vollbildspeicher 55 wird ein Bildsignal für ein Vollbild, das keine neuen, gelöschten Komponenten enthält ausgegeben, und das auf Fig. 13(a) dargestellte Bildsignal wird sequentiell Zeile für Zeile in den Einzelzeilenspeicher 57 eingegeben und dem Komparator 56 zugeführt, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Dabei ist anzumerken, daß das Quellsignal in Fig. 13(a) bis 20H ein Nullsignal (kein Bild) ist und als Bildaustastlücke bezeichnet wird.
Das auf Fig. 13 bei 21H eingegebene Bildsignal wird dem Komparator 56 und dem Einzelzeilenspeicher 57 zugeführt, wie dies zuvor beschrieben wurde. Synchronisiert mit dem Eingabesteuertakt dieses Bildsignals, wird das in der einen vorangegangenen horizontalen Abtastperiode (1H) in den Einzelzeilenspeicher 57 einge schriebene Bildsignal der Zeile 20H in den Komparator 56 eingelesen, wo das Bildsignal der Zeile 20H (Nullsignal) und das Bildsignal der Zeile 21H miteinander verglichen werden; das Bildsignal der Differenzkomponente dieser beiden Signale, d. h. bei Bezug auf das Bildsignal in 21H das gesamte Bildsignal, wird an die Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 ausgegeben. Der Komparator 56, der Einzelzeilenspeicher 57 und die Einzelzeiten-Verzögerungsschaltung 60 werden von der Ansteuerlogik 58 gesteuert, und der Steuertakt dieser Ansteuerlogik 58 stellt das Synchronsignal dar, das durch Einspeisung des Signals der Signalquelle 51 in das Synchronisierzeichensieb 59 gebildet wurde.
Danach werden bei 22H das Bildsignal (I1) der Zeile 21H und das Bildsignal der Differenzkomponente (I2) dem Komparator 56 und dem Einzelzeilenspeicher 57 zugeführt. Im Komparator 56 werden das Bildsignal (I1) der Zeile 21H und das Bildsignal (I1 + I2) der Zeile 22H miteinander verglichen und der Komparator 56 gibt nur die Komponente (I2) aus, die in beiden Signalen unterschiedlich ist. Wenn diese Differenzkomponente (I2) vom Komparator 56 ausgegeben und der Einzelzeilen- Verzögerungsschaltung 60 zugeführt wird, generiert die Ansteuerlogik 58 ein Kodesignal, das den Steuertakt (t201j) der Signalkomponente (I2) in 22H angibt und ein Kodesignal, das den Steuertakt des Beginns (t220k) und des Endes (t220l) der Signalkomponente (I2) angibt, wenn das Signal von der Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 ausgegeben wird, und tastet diese Kodesignale in die Zeilenrücklaufzeit (t2202-t2203) ein. Der Steuertakt des Ausgangssignals der Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 korrespondiert selbstverständlich mit dem von der Ansteueriogik 58 generierten Kodesignal. Die Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 enthält zwei alternierend in den Lese- und Schreibstatus geschaltete Speichereinheiten, deren Speicherbereiche eine Speicherkapazität für je zwei Einzelzeilen aufweisen. Auf diese Weise wird das Bildsignal der Zeile 22H durch zeilenweisen Vergleich komprimiert, so daß nur die Komponenten des Bildsignals, die sich vom Signal der vorangegangenen horizontalen Abtastperiode unterscheiden, ausgegeben werden; zusätzlich wird in die Zeilenrücklaufzeit das Kodesignal eingetastet und von der Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 bei 23H ausgegeben, wonach das Signal durch den D/A-Wandler 61 in ein Analogsignal umgewandelt und ausgegeben wird.
Im nächsten Schritt werden bei 23H das Ausgangsbildsignal (I1 + I2 + I3) des Vollbildspeichers 55 und das in den Einzelzeilenspeicher 57 eingeschriebene Bildsignal (I1 + I2) miteinander verglichen, und das Bildsignal (I3) der Differenzkomponente wird von der Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 während 24H ausgegeben.
Bei 24H werden das Bildsignal (I1 + I2 + I3) und das Bildsignal (I1 + I2 + I3) im Einzelzeilenspeicher 57 miteinander verglichen, und das Ausgangssignal des Komparators 56 ist folglich ein Nullsignal, aus dem das Kodesignal ausgeblendet wurde. Dann wird dem Komparator 56 und dem Einzelzeilenspeicher 57 bei 25H ein neues Bildsignal (14) zugeführt und in 26H von der Einzelzeilen-Verzögerungsschaltung 60 ausgegeben.
Nach diesem soeben beschriebenen alternativen Ausführungsbeispiel wird durch vollbildweisen Vergleich und Eliminierung übereinstimmender Signalkomponenten bei der Übertragung, und weiter durch Vergleich von Abtastzeilenblöcken innerhalb eines einzelnen Vollbildes und Eliminierung übereinstimmender Signalkomponenten bei der Übertragung, der Bereich, in den andere Informationen eingetastet bzw. übertragen werden können, vergrößert, wodurch der Übertragungswirkungsgrad auf diese Weise sogar noch weiter erhöht werden kann.
Nachfolgend ist unter Bezug auf Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, in dem als Alternative zur Verwendung eines einzigen Vollbildspeichers 55 mehrere Vollbildspeicher als Ausgabespeicher verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wurden die auf Fig. 10 dargestellte Komparator/- Steuereinrichtung 54 durch einen diskreten Komparator 54a, ein Synchronisierzeichensieb 54b und eine Ansteuerlogik 54c und der Vollbildspeicher 55 durch die Vollbildspeicher 55a, 55b und eine Selektiereinrichtung 55c ersetzt, die den entsprechenden Speicherausgang auswählt. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels ist nachfolgend beschrieben.
Das Ausgangssignal der Signalquelle 1 wird vom A/D-Wandler 52 in ein digitales Signal gewandelt und sequentiell dem Vollbildspeicher 53 und dem Komparator 54a in einem Vollbildblock zugeführt. Es ist ebenso möglich, für den Vollbildspeicher 53 ein ladungsgekoppeltes Bauelement (CCD) zu verwenden. Vollbild 1 stellt den Startpunkt der Signalübertragung dar, zu diesem Zeitpunkt werden im Vollbildspeicher 53 Nullwertdaten (Schwarzwert) gespeichert. Der im Vollbildspeicher 53 gespeicherte Schwarzwert und das Bildsignal des ersten Vollbildes werden durch den Komparator 54a vollbildblockweise verglichen. Das Ausgangssignal des Komparators 54a wird vollbildblockweise abwechselnd in den Vollbildspeicher 55a und den Vollbildspeicher 55b eingeschrieben; das Auslesen erfolgt ebenfalls vollbildblockweise. Im Vollbild 2 wird das Ausgangssignal des Vollbildspeichers 53, d. h. das Bildsignal des ersten Vollbildes, mit dem Bildsignal des zweiten Vollbildes verglichen und eine Information, die den Zeitpunkt des Auf tretens der Differenzkomponente signalisiert, wird der Ansteuerlogik 54c zugeführt. Der Vergleich beider Signale einschließlich der Synchronisation erfolgt, bei einer Abtastung mit 4fsc, in Zeile 1H an 910 Abtastpunkten, wobei die Abtastrate des A/D-Wandlers 52 die Bezugseinheit darstellt. Die Steuertaktinformation, mit der die Differenz beider Signale angezeigt wird, wird von der Ansteuerlogik 54c erkannt. Die Ansteuerlogik 54c enthält einen Mikroprozessor und bewirkt die Ansteuerung der Vollbildspeicher 53, 55a, 55b, des Komparators 54a und der Selektiereinrichtung 55c.
Auf Fig. 14 stellt 54b das Synchronisierzeichensieb dar, das in dem Videosignalgemisch der Signalquelle die Vertikal- und Horizontal-Synchronimpulse erkennt. Zusätzlich wird in diesem Synchronisierzeichensieb 54b eine Funktion bereitgestellt, um das Horizontal-Synchronsignal zur Erzeugung des Taktsignals 4fsc mit dem Faktor 910 zu multiplizieren. Dieses Taktsignal 4fsc, das Horizontatsynchronsignal und das Vertikalsynchronsignal werden der Ansteuerlogik 54c zugeführt und als Takt- oder Torimpulse für die Ansteuerung der Vollbildspeicher 53, 55a, 55b, des Komparators 54a und der Selektiereinrichtung 55c verwendet. Wenn von der Ansteuerlogik 54c das im Zusammenhang mit den zuvor angeführten Ausführungsbeispielen beschriebene Kodesignal erzeugt wird, ist die Selektiereinrichtung 55c mit der Ansteuerlogik 54c verbunden, so daß das Kodesignal in die Zeilenrücklaufzeit oder die Bildaustastlücke eingetastet wird.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels der auf Fig. 14 dargestellten Signalverarbeitungsanordnung beschrieben, wenn das Quellsignal von Bildern verarbeitet wird, die sich in den auf Fig. 11 dargestellten Vollbildblöcken nur geringfügig unterscheiden.
Weil für das vorangegangene Vollbild kein Bildsignal existiert, wird das Bildsignal (a0 + b0) des Vollbildes 1 in den Vollbildspeicher 53 und den Komparator 54a eingegeben, und vom Komparator 54a werden an die Ansteuerlogik 54c Daten ausgegeben, die anzeigen, daß sich das gesamte Bild vom vorangegangenen Vollbild unterscheidet. Nachdem der Bildvergleich im Komparator 54a erfolgt ist, wird das Bildsignal (a0 + b0) in den Vollbildspeicher 55b eingeschrieben.
In Vollbild 2 wird das von der Bildsignalquelle 51 ausgegebene Bildsignal (a0 + b1) durch den Komparator 54a mit dem im Vollbildspeicher 53 gespeicherten Bildsignal (a0 + b0) verglichen, und an die Ansteuerlogik 54c werden Daten ausgegeben, die anzeigen, daß sich das Bild in t2y-t301 unterscheidet. Nach erfolgtem Bildvergleich wird das Bildsignal (a0 + b1) in den Vollbildspeicher 55a eingeschrieben.
Im Vollbild 2 wird das im Vollbildspeicher 55b gespeicherte Bildsignal (a0 + b0) ebenfalls ausgelesen. Die Leseoperation wird durch die Ansteuerlogik 54c gesteuert, das von der Ansteuerlogik 54c erzeugte Kodesignal wird während der Zeitspanne t201 (Beginn Zeile 1) bis t209 (Ende Zeile 9) in Vollbild 2 der Selektiereinrichtung 55c zugeführt, und das aus dem Vollbildspeicher 55b ausgelesene Bildsignal (a0 + b0) wird in der folgenden Periode t210 (Beginn Zeile 10) bis t300 (Start Vollbild 3) von der Selektiereinrichtung 55c ausgegeben.
Im nächsten Schritt werden im Vollbild 3 durch den Komparator 54a das Bildsignal (a0 + b2) mit dem im Vollbildspeicher 53 gespeicherten Bildsignal (a0 + b1) verglichen und an die Ansteuerlogik 54c Daten ausgegeben, die anzeigen, daß sich die Bildkomponente (b) unterscheidet. Nach erfolgtem Bildvergleich wird das Bildsignal (a0 + b2) in den Vollbildspeicher 55b eingeschrieben.
Im Vollbild 3 wird aus dem Vollbildspeicher 55a die Bildsignalkomponente (b1) des Bildsignals (a0 + b1) ausgelesen, die sich vom Bildsignal (a0 + b0) des vorangegangenen Vollbildes, d. h. Vollbild 1, unterscheidet. In Vollbild 3 werden in der Periode t301-t309 das von der Ansteuerlogik 54c generierte Kodesignal, das den Steuertakt des Auftretens der Bildsignalkomponente (b1) in Vollbild 2 signalisiert und das Kodesignal, das den Steuertakt signalisiert, an dem die Bildsignalkomponente (b1) übertragen wird, von der Selektiereinrichtung 55c gesendet, wobei die Ausgabe durch den Vollbildspeicher 55a über die Selektiereinrichtung 55c mit dem Steuertakt erfolgt, der mit dem Kodesignal korrespondiert, das den Übertragungszeitpunkt signalisiert. Gleichzeitig wird die Selektiereinrichtung 55c durch die Ansteuerlogik 54c so gesteuert, daß der Ausgang des Vollbildspeichers 55a während des Steuertaktes, der mit dem Kodesignal korrespondiert das den Übertragungstakt signalisiert, mit der Selektiereinrichtung 55c verbunden ist.
Folglich kann die vorstehend im Zusammenhang mit der Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen nach Fig. 10 erwähnte Signalverarbeitung auch mit einer Konstruktion erreicht werden, wie sie auf Fig. 14 dargestellt ist.
Nachfolgend ist unter Bezug auf Fig. 15 und Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltung zur Signalverarbeitung für ein Bildkompressionsverfahren auf Basis eines zeilenweisen Vergleichs nach Fig. 3 beschrieben. Abweichend zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 anstelle der Einzelzeilen-Verzögerungsleitung 60 die Einzelzeilenspeicher 60a und 60b und die Selektiereinrichtung 60c vorgesehen.
Nachfolgend ist die Wirkungsweise für den Fall beschrieben, daß ein Bildsignal, auf das eine Bildkompression auf Basis eines zeilenweisen Vergleichs angewendet wurde, vom Vollbildspeicher 55 ausgegeben und in Form des auf Fig. 13 dargestellten Signals dem in Fig. 15 dargestellten Gerät zugeführt wird.
Bei 21H werden die Nullwertdaten (Schwarzpegel) aus 20H in den Einzelzeilenspeicher 57 eingeschrieben. Wenn das auf Fig. 13 dargestellte Bildsignal (I1) in 21H eingegeben wird, erfolgt die Eingabe dieses Bildsignals (I1) in den Komparator 56 und den Einzelzeilenspeicher 57. Die Nullwertdaten aus 20H und das Bildsignal (I1) aus 21H werden im Komparator 56 verglichen und an die Ansteuerlogik 58 werden Daten ausgegeben, die signalisieren, daß sich das gesamte Signal unterscheidet. Das Bildsignal (I1) wird nach abgeschlossenem Vergleich in den Einzelzeilenspeicher 60a eingeschrieben. Weil jedoch in 20H vor dem Vergleich der Signale aus 20H und 21H kein Signal vorhanden war, wird sich das gesamte Signal unterscheiden und das Bildsignal (I1) in 21H wird als vollständiges Teilbildsignal (1H) ausgegeben, unabhängig von der Vergleichsoperation im Komparator 56. Deshalb kann die Ansteuerlogik 58 so angesteuert werden, daß sie, ohne während des einen Vollbildes in 21H einen Vergleich durchzuführen, direkt in den Einzelzeilenspeicher 57 und den Einzelzeilenspeicher 60 einschreibt.
Im nächsten Schritt wird bei 22H das Bildsignal (I1 + I2) eingegeben und durch den Komparator 56 mit dem im Einzelzeilenspeicher 57 gespeicherten Bildsignal (I1) verglichen, und vom Komparator 56 werden an die Ansteuerlogik 58 Daten ausgegeben, die den Steuertakt signalisieren, mit dem die Bildsignalkomponente (I2), in der sich die beiden Signale unterscheiden, in 22H auftritt. Das verglichene Bildsignal (I1 + I2) wird anschließend in den Einzelzeilenspeicher 60b eingeschrieben. Weiterhin wird bei 22H das Bildsignal aus dem Einzelzeilenspeicher 60a ausgelesen. Das Bildsignal (I1) für die Zeile 21H im Einzelzeilenspeicher 60a wird als komplettes Bildsignal gelesen, weil in 20H kein Signal vorhanden war; zu diesem Zeitpunkt wird von der Ansteuerlogik 58 an die Selektiereinrichtung 60c ein Kodesignal gesendet, das signalisiert, daß bei t2102-t2103 das gesamte Signal der Zeile 1H gelesen werden muß, und anschließend wird das Bildsignal (I1) vom Einzelzeilenspeicher 60a über die Selektiereinrichtung 60c gesendet.
Im nächsten Schritt wird bei 23H das Bildsignal (I1 + I2 + I3) eingegeben und durch den Komparator 56 mit dem im Einzelzeilenspeicher 57 gespeicherten Bildsignal (I1 + I2) verglichen, und an die Ansteuerlogik 58 werden Daten ausgegeben, die den Zeitpunkt signalisieren, an dem die Bildsignalkomponente (I3) für die Differenzkomponente in 23H vom Komparator 56 ausgegeben und der Ansteuerlogik 58 zugeführt wird. Das verglichene Bildsignal (I1 + I2 + I3) wird anschließend in den Einzelzeilenspeicher 60a eingeschrieben.
Das in den Einzelzeilenspeicher 60b eingeschriebene Bildsignal (I1 + I2) für 22H wird mit dem von der Ansteuerlogik 58 vorgegebenen Steuertakt ausgelesen. Anders gesagt bedeutet dies, daß bei t2202-t2203 in 23H das Kodesignal, das den Steuertakt der Bildsignalkomponente (I2), die sich in 22H unterscheidet und das Kodesignal, das den Steuertakt signalisiert, mit dem diese Signalkomponente (I2) gesendet wird, von der Ansteuerlogik 58 ausgegeben und über die Selektiereinrichtung 60c ausgesandt werden. In diesem Fall wird lediglich die Bildsignalkomponente (I2) über die Selektiereinrichtung 60c als Bildsignal für 232H bei t220k-t2201 ausgegeben.
Somit kann mit der auf Fig. 12 dargestellten Anordnung zur Verarbeitung von Fernsehsignalen eine Bildkompression durchgeführt werden, die auf beiden beschriebenen Vergleichsverfahren, dem zeilenweisen und dem bildweisen Vergleich, basiert. Dabei ist anzumerken, daß, obwohl in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Verfahren zur Verarbeitung von Vollbildblöcken beschrieben wurde, eine Kompression des Bildsignals auf Basis von Teilbildblöcken ebenso möglich ist, wie dies anhand des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, und dieses Ausführungsbeispiel ist selbstverständlich auch bei einer teilbildblockweisen Signalverarbeitung wirksam.
Die nachfolgenden Wirkungen werden bei Anwendung eines Verfahrens zur Signalverarbeitung erzielt, bei welchem die Bilder in Vollbildblöcken oder Teilbildblöcken verglichen werden und nur der abweichende Teil des Bildes als Bildsignal für das Vollbild oder Teilbild übertragen wird.
(1) Es ist möglich, anstelle der identischen Signalkomponenten weitere Informationen zu übertragen und so den Übertragungswirkungsgrad zu erhöhen.
(2) Sogar bei Empfang des übertragenen Bildsignals kann das vollständige Bild nicht erkannt werden, wodurch dieses Verfahren fürvertraulichen Nachrichtenaustausch geeignet ist.
(3) Durch unregelmäßiges Variieren des Steuertaktes im Sendesignal und Verschlüsseln der Steuertaktinformation bei der Übertragung kann ein Verfahren für die Übertragung streng vertraulicher Nachrichten geschaffen werden.
(4) Weil bei diesem Verfahren die Übertragung oder die Nichtübertragung durch einfachen zeilenweisen oder bildweisen Vergleich der Bilddaten bestimmt wird und kein hochentwickeltes Kompressionsverfahren verwendet wird, bei dem die Korrelation von Zeilen oder Vollbildern erkannt wird, kann das System einfach ausgeführt werden.
Nachfolgend ist eine Einrichtung beschrieben, die ein Videosignal, von dem im Anschluß an ein Signalverarbeitungsverfahren durch vollbild- oder teilbildweisen Vergleich nur die Differenzkomponente gesendet wurde, empfängt und die das Originalbild wiederherstellt.
Fig. 16 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangseinrichtung. Das Bezugszeichen 71 auf Fig. 16 kennzeichnet eine Videodetektorschaltung, die ein Signal erkennt, in dem nur die Differenzkomponente von zwei vollbild- oder teilbildweise verglichenen Eingangssignalen gesendet wird, und das Bezugszeichen 72 kennzeichnet einen A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 72 kann z. B. ein 8-Bit-Wandler mit acht parallelen Datenausgängen sein, auf den Zeichnungen ist jedoch nur eine Datenleitung dargestellt. Das Bezugszeichen 73 kennzeichnet ein Synchronisierzeichensieb, das das Horizontalsynchronsignal (Ansteuersignal) HD, das Vertikalsynchronsignal (Ansteuersignal) (VD) und den Bildimpuls (FP) ausgibt (in diesem Falle ist dieser gleichphasig mit VD des Teilbildes, beginnend mit 1H). Das Bezugszeichen 74 kennzeichnet die Regeneratorschaltung für den Farbträger (fsc), der nachfolgend als Signal im NTSC-Format beschrieben wird, obwohl die Signalart nicht auf ein Fernsehsignal im NTSC-Format beschränkt ist. Das Ausgangssignal der Regeneratorschaltung 74 für den Farbträger (fsc) wird der Ansteuerlogik 78 zugeführt und als Abtast- oder als Taktsignal verwendet. Das Bezugszeichen 75 kennzeichnet einen ersten Vollbildspeicher mit einer Speicherkapazität für ein Vollbild, 76 ist ein zweiter Vollbildspeicher und das Bezugszeichen 77 kennzeichnet einen dritten Vollbildspeicher 77; das Bezugszeichen 78 kennzeichnet die Ansteuerlogik, die mit Hilfe der Schreibsteuerung 80 und der Lesesteuerung 81 die Ansteuerung (Schreiben, Lesen) der Vollbildspeicher 75, 76, 77 steuert. Das Bezugszeichen 79 kennzeichnet den Datenprozessor, der das bei t7-t8 und t17-t18 eingetastete Datensignal in 101 aufi Fig. 3 ausblendet und verarbeitet und die Lageinformation der in t1-t2 und t11-t12 in 101 enthaltenen Video-Bildinformation (t4-t5 und t14-t15 in 101) ausblendet und an die Ansteuerlogik 78 ausgibt. Die Bezugszeichen 82, 83, 86 und 87 kennzeichnen UND-Gatter, 85 und 89 sind Inverter, 84 und 88 sind ODER-Gatter, 90 ist eine Bildausgabeschaltung, die einen Digital-Analogwandler (D/A-Wandler) enthält und 91 ist eine Kathodenstrahlröhre (CRT).
Nachfolgend ist unter Bezug auf Fig. 17 und Fig. 18 die Wirkungsweise einer demgemäß gestalteten Fernsehsignal-Empfangseinrichtung beschrieben. Fig. 17 und Fig. 18 stellen Impulsdiagramme für die Beschreibung der Wirkungsweise dar. Wenn das Videosignal von 22F im signalfreien Zustand eingegeben wird, der während der Dauer des Vollbildes 21 (nachfolgend mit 21F bezeichnet) vorliegt, sind die Komponenten des Bildsignals bei t3-t6 und t13-t16 in 22F vollkommen verschieden von denen des Signals bei 21F, und die Signale bei t3-t6 und t13-t16 von 100 werden in den zweiten Vollbildspeicher 76 eingeschrieben. Dabei ist anzumerken, daß die Beschreibung hierbei in bezug auf das Videosignal die Zeilenrücklaufdauer unberücksichtigt läßt. Außerdem wird der entsprechende Vorgang, z. B. das Signal der Perioden t3-t6 in Teilbild 1 und das Signal bei t13 t16 in Teilbild 2 später wiederholt und die Beschreibung deshalb im Folgenden auf das in Teilbild 1 auf das Signal angewendete Verfahren beschränkt.
Zuerst werden Nullwertdaten (ein Schwarzpegel-Videosignal) in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Ansteuerlogik 78 und dem Kodesignal, das signalisiert, daß die Signale für t3-t6 und t13-t16 in 22F in 1H eingetastet oder zwei oder mehrere horizontale Abtastperioden in t1-t2 und t11-t12 in 101, d. h. die Bildaustastlücke, eingeschrieben werden müssen, in den ersten Vollbildspeicher 75 eingeschrieben, vom Datenprozessor 79 ausgeblendet und parallel mit dem Einschreiben des Videosignals in den zweiten Vollbildspeicher 76 an die Ansteuerlogik 78 gesendet. Bei näherer Betrachtung erfolgt die Ansteuerung der Ansteuerlogik 78 durch das ausgeblendete Kodesignal und das Eingangssignal von 22F ist schreibgesteuert, so daß die Signale bei t3-t6 und t13-t16 in den zweiten Vollbildspeicher 76 eingeschrieben werden. Diese Schreiboperation wird auf Fig. 17 durch ein RWS (22F) angezeigt.
In 22F wird gleichzeitig mit dem Einschreiben des 22F-Empfangssignals in den zweiten Vollbildspeicher 76 das Videosignal für 21F, d. h. das vorhergehende Vollbild entsprechend der Steuerung durch die Ansteuerlogik 78 aus dem ersten Vollbildspeicher 75 ausgegeben. Genauer gesagt bedeutet dies, daß von der Ansteuerlogik 78 ein Steuersignal an die Lesesteuerung 81 gesendet wird, um diese zur Ausgabe eines Lesetaktes zu veranlassen; dieser Lesetakt gibt das Auslesen des ersten Vollbildspeichers 75 frei, öffnet das UND-Gatter 82 mit einem H-Signal vom D-Anschluß der Lesesteuerung 81, wodurch der Ausgang des Inverters 85 auf L-Pegel gesetzt und das UND-Gatter 83 geschlossen wird.
Folglich passiert das bei 22F aus dem ersten Vollbildspeicher 75 gelesene Schwarzwertsignal das UND-Gatter 82 und das ODER-Gatter 84, wird vom D/A-Wandler 90 in ein Analogsignal umgewandelt und das verarbeitete Videosignal wird auf CRT 91 dargestellt. Dieses 22F-Signal (das 21 F-Videosignal) wird außerdem vom Ausgang des ODER-Gatters 84 über die mit dem Eingang des ersten Vollbildspeichers 75 verbundene Rückkopplungsschleife zurückgeführt und erneut in den ersten Vollbildspeicher 75 eingeschrieben. Folglich wird bei Zuführung des Lesetaktes zum ersten Vollbildspeicher 75 von 22H bis 262,5H und von 284H bis 525H, korrespondierend mit t3-t6 und t13-t16 in 22F, der Schreibtakt von der Lesesteuerung 80 entsprechend der Steuerung durch die Ansteuerlogik 78 bereitgestellt. Dabei ist anzumerken, daß zwischen dem Lesetakt am zweiten Vollbildspeicher 76 und dem Schreibtakt am ersten Vollbildspeicher 75 genaugenommen eine Phasendifferenz besteht, diese Phasendifferenz wird jedoch in der nachfolgenden Beschreibung nicht berücksichtigt. Das Verfahren, nach dem bei der Übertragung von Daten aus einem Speicher in einen anderen Speicher eine Phasendifferenz hervorgerufen wird, ist allgemein bekannt und deshalb wird nachfolgend auf dessen Beschreibung verzichtet.
Im nächsten Schritt werden in 23F das Signal 101, das im Ergebnis des Vergleichs des sendeseitigen 23F-Signals ( 301 in Fig. 18) aus dem Videosignal der Differenzkomponente besteht und das 22F-Signal ( 100 in Fig. 18) über die Videodetektorschaltung 71 und den A/D-Wandler 72 in den dritten Vollbildspeicher 77 eingegeben. Wie dies zuvor für 22F beschrieben wurde, wird bei t1-t2 und t11-t12 in das 23F-Signal ein Kodesignal eingetastet, und in Übereinstimmung mit diesem Kodesignal wird das Einschreiben des 23F-Eingangssignals 101 in den dritten Vollbildspeicher 77 bewirkt. Das Signal 101 unterscheidet sich vom Signal 100 im vorangegangenen Vollbild bei t4-t5 und t14-t15, das Signal wird hier jedoch so gesteuert, daß alle Komponenten von t3-t6 und t13-t16 in den dritten Vollbildspeicher 77 eingeschrieben werden. Dabei ist jedoch anzumerken, daß das selektive Einschreiben der abweichenden Perioden t4-t5 und t14-t15 mit diesem Ausführungsbeispiel leicht zu bewerkstelligen ist und bei einer derartigen Festlegung des Kodesignals keine Probleme verursacht würden.
Mit dem Einschreiben des Empfangssignals in 23F in den dritten Vollbildspeicher 77 werden die im zweiten Vollbildspeicher 76 gespeicherten Daten an den ersten Vollbildspeicher 75 übergeben und auf Basis des im Speicher der Ansteuerlogik 78 (auf der Zeichnung nicht dargestellt) gespeicherten 22F-Kodesignals angezeigt.
Insbesondere wird das UND-Gatter 82 durch das L-Signal der Lesesteuerung 81 geschlossen, wodurch am Inverter 85 ein H-Signal ausgegeben und das UND- Gatter 83 geöffnet wird. Zusätzlich wird durch das vom E-Anschluß der Lesesteuerung 81 kommende H-Signal das UND-Gatter 86 geöffnet und durch das L-Ausgangssignal des Inverters 89 wird das UND-Gatter 87 geschlossen. Bei einer derartigen logischen Belegung der Gatteranschlüsse wird dem zweiten Vollbildspeicher 76 von der Lesesteuerung 81 ein Lesetakt zugeführt, so daß die Signale für t3-t6 und t13-t16 in 101 gelesen werden. Folglich durchläuft das im zweiten Vollbildspeicher 76 gespeicherte Videosignal 100 das UND-Gatter 86, das ODER- Gatter 84, erfährt durch den D/A-Wandler 90 eine Signalumformung und wird auf CRT 91 dargestellt. Außerdem wird das Videosignal für t3-t6 und t13-t16 in 100 vom Ausgang des ODER-Gatters 84 über die mit dem Eingang des ersten Vollbildspeichers 75 verbundene Rückkopplungsschleife in den ersten Vollbildspeicher 75 von T2300-T2400 in Fig. 17 (korrespondierend mit der Periode t3-t16 in Fig. 18 unter Weglassen von t6-t13) eingeschrieben. Dem ersten Vollbildspeicher 75 wird selbstverständlich zu diesem Zeitpunkt ein Schreibtakt zugeführt.
Dabei ist anmerken, daß die Zeit T2300 auf Fig. 17 dem Zeitpunkt t0 in 23F auf Fig. 18 entspricht, t0-t3 auf der Zeichnung in Fig. 17 jedoch weggelassen wurden. Dabei ist festzustellen, daß dies absolut keine Auswirkung auf die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung hat und deren wesentliche Leistungsmerkmale nicht nachteilig beeinflußt werden.
Im nächsten Schritt werden in 24F das Signal 102 (Empfangssignal T2400-T2500 auf Fig. 17), in dem das Videosignal für die Differenzkomponente enthalten ist, auf Grundlage des Vergleichsergebnisses des sendeseitigen 24F-Signals (auf Fig. 18 nicht dargestellt, gespeichert im ersten Vollbildspeicher 75 auf Fig. 17 (T2500-T2600)) und das 23F-Signal ( 301 auf Fig. 18, gespeichert im ersten Vollbildspeicher 75 auf Fig. 17 (T2400-T2500)) in den zweiten Vollbildspeicher 76 eingegeben. Das Einspeichern in den zweiten Vollbildspeicher 76 wird in Übereinstimmung mit dem Kodesignal gesteuert, wie dies zuvor für 22F und 23F beschrieben wurde, so daß das mit den Perioden t3-t6 und t13-t16 in den Signalen 100, 101 und 301 korrespondierende Signal in den zweiten Vollbildspeicher 76 eingeschrieben wird.
Mit dem Einschreiben des Empfangssignals @102 in den zweiten Vollbildspeicher 76, wird auch das Übertragen des im dritten Vollbildspeicher 77 gespeicherten Signals in den ersten Vollbildspeicher 75 sowie das Umschalten zwischen dem ersten Vollbildspeicher 75 und dem dritten Vollbildspeicher 77 durchgeführt, um das Lesen und Darstellen auf Basis des im Speicher der Ansteuerlogik 78 gespeicherten 23F-Kodesignals zu bewirken.
Insbesondere wird, um das ursprüngliche Bild in 23F wiederherzustellen, das Signal während der Perioden T'2300 (T2400)-T'2340 zuerst aus dem ersten Vollbildspeicher 75 ausgelesen, anschließend müssen die Signale während der Perioden T'2340-T'2350 aus dem dritten Vollbildspeicher 77 und erneut während der Perioden T'2341-T'2351 aus dem dritten Vollbildspeicher 77 und während der Perioden T'2351-T'2500 (T'2400) aus dem ersten Vollbildspeicher 75 ausgelesen werden.
Um diese Lesesteuerung zu bewirken, wird während der Perioden T'2300-T'2340, T'2350-T'2341, T'2351-T'2400 am Anschluß D der Lesesteuerung 81 ein H-Signal 11 und während der Perioden T'2340-T'2350, T'2341-T'2351 ein L-Signal 11 ausgegeben, und an Anschluß E wird ein L-Signal < Pl 2 ausgegeben.
Folglich werden während der Perioden T'2300-T'2340, T'2350-T'2341, T'2351-T'2400 die UND-Gatter 82 und 87 geöffnet und die UND-Gatter 83 und 86 geschlossen; während dieser Perioden durchläuft das Ausgangssignal des ersten Vollbildspeichers 75, an dem der Lesetakt anliegt, die Gatter 82, 84, den D/A-Wandler 90 und wird auf CRT 91 dargestellt.
Während der anderen Perioden T'2340-T'2350, T'2341-T'2351 sind die UND- Gatter 83 und 87 geöffnet und die UND-Gatter 82 und 86 geschlossen; während dieser Perioden durchläuft das Ausgangssignal des dritten Vollbildspeichers 77, an dem der Lesetakt anliegt, die Gatter 82, 84, den D/A-Wandler 90 und wird auf CRT 91 dargestellt.
Auf diese Weise wird das ursprüngliche Bild 301 von 23F wiederhergestellt und auf CRT 91 wiedergegeben. Dabei ist anzumerken, daß der Schreibtakt dem ersten Vollbildspeicher, 75 so zugeführt wird, so daß ein sogenanntes lesegesteuertes Schreiben erfolgt; die Differenzkomponente wird erneut eingeschrieben, so daß im ersten Vollbildspeicher 75 das Signal 301 erzeugt wird. Dieses im ersten Vollbildspeicher 75 gespeicherte Signal nimmt eine Form an, wie dies für T2400-T2500 auf Fig. 17 dargestellt ist.
In 25F wird das Signal 103 (Empfangssignal T2500-T2600), in dem auf Basis des Vergleichsergebnisses die Differenzkomponente des sendeseitigen Quellsignals 25F und des 24F-Signals ((T2500-T2600) auf Fig. 17 im ersten Vollbildspeicher 75) enthalten ist, in den dritten Vollbildspeicher 77 eingegeben.
Mit dem Einschreiben des Empfangssignals 103 in den dritten Vollbildspeicher 77 wird auch das Übertragen des im zweiten Vollbildspeicher 76 gespeicherten Signals in den ersten Vollbildspeicher 75 und das Umschalten zwischen dem ersten Vollbildspeicher 75 und dem zweiten Vollbildspeicher 76 zum Lesen und Darstellen auf Basis des im Speicher der Ansteuerlogik 78 gespeicherten 24F-Kodesignals durchgeführt.
Insbesondere ist es erforderlich, um das ursprüngliche Bild in 24F wiederherzustellen, das Signal während der Perioden T'2400(T2500)-T'2440, T'2450-T'2441 und T'2451-T'2500(T2600) zuerst aus dem ersten Vollbildspeicher 75 und während der Perioden T'2440-T'2450 und T'2441-T'2451 aus dem zweiten Vollbildspeicher 76 auszulesen. Um diese Lesesteuerung zu bewirken, wird während der Perioden T'2400-T'2440, T'2450-T'2441, T'2451-T'2500 am Anschluß D der Lesesteuerung 81 ein H-Signal X11 und während der Perioden T'2440-T'2450, T'2441-T'2451 ein L-Signal tpl 1 ausgegeben, und an Anschluß E wird ein H-Signal 12 ausgegeben.
Folglich sind als Resultat dieser Lesesteuerung während der Perioden T'2400-T'2440, T'2450-T'2441 und T'2451-T'2500 die UND- Gatter 82 und 86 geöffnet und die UND-Gatter 83 und 87 geschlossen, und das gelesene Ausgangssignal des ersten Vollbildspeichers 75 wird auf CRT 91 darge stellt; während der anderen Perioden T'2440-T'2450, T'2441-T'2451 sind die UND-Gatter 83 und 86 geöffnet und die UND-Gatter 82 und 87 geschlossen, und das gelesene Ausgangssignal des ersten Vollbildspeichers 76 wird auf CRT 91 dargestellt. Auf diese Weise wird das ursprüngliche Bild von 24F wiederhergestellt und auf CRT 91 wiedergegeben. Dabei ist anzumerken, daß das am ersten Vollbildspeicher 75 durchgeführte lesegesteuerte Schreiben so ausgeführt wird, wie in 24F.
Danach wird abwechselnd in den zweiten Vollbildspeicher 76 und den dritten Vollbildspeicher 77 eingeschrieben, je nachdem, ob es sich um ein ungeradzahliges oder ein geradzahliges Vollbild handelt, das Lesen erfolgt am ersten Vollbildspeicher 75 und entweder am zweiten Vollbildspeicher 76 oder am dritten Vollbildspeicher 77, das Quellsignal für das eine Vollbild, das dem Vollbild des aktuellen Empfangssignals vorausgeht, wird immer im ersten Vollbildspeicher 75 wiederhergestellt oder in seiner Gesamtheit so eingeschrieben wie es empfangen wurde, so daß die Bilder eines Bildschirminhalts (vollbildweise) sequentiell wiederhergestellt werden.
Nach dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, ein komprimiertes Signal unter Verwendung von lediglich drei Vollbildspeichern wiederherzustellen und wiederzugeben, wobei gleichzeitig eine Kostenreduzierung der Einrichtung und der Aufbau eines noch kompakteren Empfangssystems ermöglicht wird.
Ein Beispiel des Kodesignals entsprechend der vorangegangenen Beschreibung wird nachfolgend unter Bezug auf Fig. 19 erläutert.
Auf Fig. 19 stellt t1-t1001 das Vertikalsynchronsignal dar, t1001-t2 ist Zeile 1H (oder 0,5H) innerhalb der Bildaustastlücke und kann z. B. die auf das Vertikalsynchronsignal folgende Zeile 1 H (oder 0,5H) sein. Wenn die Periode t1001-t2 gleich 0,5H ist ( = 63,5 us/2), und ein 32-Bit-Signal in diese Periode eingetastet wird, entspricht 1 Bit etwa 1 us, wodurch die elektrische Signalverarbeitung recht einfach wird. Dabei ist anzumerken, daß auf Fig. 17 und Fig. 19 die Länge von t1-t2 und folglich die Länge von t1-t1001 und t1001-t2 der zeichnerischen Darstellung nicht entsprechen; dies stellt jedoch nur ein Problem der graphischen Darstellung auf den Zeichnungen dar, und unabhängig davon, ob t1-t1001 gleich 1H oder 3H ist oder ob t1001-t2 einige horizontale Perioden (H) lang ist, wird die Wirkungsweise nicht beeinträchtigt.
In dem auf Fig. 19 dargestellten Kodesignal besteht der Abschnitt t1001-t1005 aus der Startmarke ROlOl, S t1032-t2 ist das Stopp-Bit; das x-Bit bei t1005-t1006 ist der Code mit dem angegeben wird ob das vorliegende Bildsignal ein Teilsignal ist, wie es auf Fig. 17 in 23F und 24F dargestellt ist, oder ob es ein vollständiges Signal, wie in 22F und 25F dargestellt, ist und kann z. B. bei einem Teilsignal auf x = 0 oder bei einem vollständigen Signal auf x = 1 gesetzt werden.
Dabei ist anzumerken, daß identisch aufgebaute Kodesignale gleicher Bedeutung bei t1-t2 und t11-t12 in ein Vollbild eingetastet werden. Dabei ist weiterhin anzumerken, daß es ebenso möglich ist, das Eintasten des Kodesignals bei t11-t12 zu unterlassen. Überdies wird, wenn die Startmarke in t1001-t1005 für jedes Teilbild verändert wird, das Erkennen des Teilbildes ebenfalls erleichtert.
Die sieben Bit bei a0-a6 geben auf Fig. 18 im Signal 201 die Länge von t1-t4 an, und die korrespondierenden Bits im zweiten Teilbild drücken die Länge von t11-t14 im Signal 201 aus. Die sieben Bit b0-b6 repräsentieren die Länge von t1-t5 oder von t11-t15 in den Signalen 201 und 301, und c0-c5 repräsentiert die Länge von t1-t4 oder von t11-t14 in 101. Die letzten sechs Bit von d0-d5 repräsentieren die Länge von t1-t7 oder von t11-t17. Weil in a0-a6 sieben Bit vorhanden sind, kann ein Teilbild durch 128 Komponenten ausgedrückt werden, und der Steuertakt von t7 kann in jeder zweiten Zeile (2H) gewonnen werden. Im Videosignal eines Teilbildes (262,5H) kann der Steuertakt des Signals durch etwa 242H ausgedrückt werden, wenn das Teilbild von 22H geteilt wird, weil von t1-t3 üblicherweise etwa 21H beansprucht werden. Wenn 2H einem Bit entsprechen, sind sieben Bit ausreichend, um den Steuertakt zu repräsentieren. Es ist ausreichend, für die 6-Bit-Daten bei c0-c5 und d0-d5 nach jeweils 4H die Länge festzulegen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fernsehsignal- Empfangseinrichtung, die für das Signalverarbeitungsverfahren geeignet ist, bei dem Videosignale auf Basis von zwei aufeinanderfolgenden Teilbildern verglichen werden und das Videosignal für ein gegebenes Teilbild lediglich für den sich unterscheidenden Signalanteil als Signal existiert, ist nachfolgend unter Bezug auf Fig. 20 und Fig. 22 beschrieben. Fig. 20 ist ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangseinrichtung, und Fig. 21 und Fig. 22 sind Impulsdiagramme, die zur Erläuterung der Wirkungsweise der Fernsehsignal-Empfangseinrichtung verwendet werden. Sie entsprechen den Fig. 16 bis 18 des zuvor beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels.
Wie aus dem auf Fig. 20 dargestellten Blockdiagramm des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich ist liegt der Unterschied darin, daß die Vollbildspeicher 75, 76 und 77 durch Teilbildspeicher 75f, 76f und 77f ersetzt sind. Weil das Schirmbild aus einem Vollbild besteht, das sich aus zwei TeilbNdern zusammensetzt, wird das überflüssige Videosignal im Vergleich mit dem zuvor beschriebenen Vollbildverfahren sogar im Falle von stehenden Bildern komprimiert, dies ändert jedoch nichts an der Tatsache, daß sich für das ursprüngliche Bild selbst eine wesentliche Verringerung der zu übertragenden Datenmenge ergibt.
Die Wirkungsweise des dritten Ausführungsbeispiels der auf Fig. 20 dargestellten Fernsehsignal-Empfangseinrichtung entspricht in der Beschreibung des Vollbildblockbetriebs im vorigen Ausführungsbeispiel der Beschreibung des ersten Teilbildes, und es gibt keine grundsätzliche Änderung der Wirkungsweise. Auf eine weitergehende detaillierte Beschreibung der Wirkungsweise wird deshalb verzichtet.
Im zweiten und dritten bereits beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine vertrauliche Videosignal- und Datenübertragung möglich, wenn das Teilsignal (t4-t5 im Signal 301 in Fig. 22) im selben Vollbild oder Teilbild an einer anderen Position als im ursprünglichen Bild (t4-t5 im Signal 101 in Fig. 22) gesendet und empfangen wird, und wenn das Kodesignal so verschlüsselt wird, daß nur bestimmte Vertragsparteien das Kodesignal entschlüsseln können. Überdies läßt sich auf einfache Art ein vertraulicher Austausch von Nachrichten realisieren, die von dritter Seite nicht gelesen werden können, wenn die Lage des Teilsignals periodisch verändert wird.
Hierbei ist besonders zu beachten, daß, obwohl bei den vorangegangenen Beschreibungen des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels vorausgesetzt wurde daß das Teilsignal an einer Stelle in einem Vollbild oder einem Teilbild positioniert war, durch eine geringfügige Vergrößerung der Bitanzahl im Kodesignal, Teilsignale bei grundsätzlich gleicher Wirkungsweise auf einfache Art an zwei oder mehr Stellen positioniert werden können. So ist es z. B. möglich, weil bei Videotextsendungen 190-Bit-Informationen in 1 H gesendet werden, in die 26 Bit von t1006-t1032 auf Fig. 19 sieben Gruppen einzutasten, wodurch eine Übereinstimmung mit Teilsignalen an sieben Stellen ermöglicht wird.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnungen ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fernsehsignal-Empfangseinrichtung erläutert. Das Hauptmerk mal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß anstelle der Verwendung von drei Vollbild- oder Teilbildspeichern nur ein Vollbild- oder Teilbildspeicher und zwei Zeilenspeicher verwendet werden, um aus dem gesendeten Signal, das die bei vollbildweisem oder teilbildweisen Vergleich angefallenen Differenzkomponenten enthält, das ursprüngliche Bild wiederherzustellen. In der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels wurden die auf Fig. 16 dargestellten Vollbildspeicher 76, 77 durch die Zeilenspeicher 76L, 77L ersetzt.
Auf Fig. 23 enthalten die von dem auf Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel abweichenden Baugruppen die zuvor beschriebenen Zeilenspeicher 76L, 77L, die Ansteuerlogik 78L, die Schreibsteuerung 80L und die Lesesteuerung 80L, die sich geringfügig darin unterscheiden, daß ihre Steuerung auf einem Abtastzeilenblock basiert, alle anderen Baugruppen sind identisch, wobei gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Genauer betrachtet wird das eingegebene Videosignal durch die Videodetektorschaltung 71 erkannt, analogdigital gewandelt und entsprechend dem eingetasteten Kodesignal abwechselnd in die Zeilenspeicher 76L, 77L eingeschrieben, z. B. an der Kopffeldposition t1-t2 jeder horizontalen Abtastperiode. Das Kodesignal wird, wie dies zuvor beschrieben wurde, durch den Datenprozessor 79 ausgeblendet, verarbeitet und der Ansteuerlogik 78L zugeführt, die auf diese Weise die Schreibsteuerung 80L steuert, die Steuereinrichtung 81L ausliest und in Übereinstimmung mit dem Kodesignal die Gatter 82-89 öffnet und schließt.
Nachfolgend ist unter Bezug auf Fig. 25 und Fig. 24 die Wirkungsweise einer Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel beschrieben, wenn diese ein Signal verarbeitet, das dem zuvor beschriebenen Signal in Periode T2200-T2400 auf Fig. 17 entspricht.
Wie dies zuvor für das zweite Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, wird das Signal in Periode T2200-T2300 so gesteuert und verarbeitet, daß das vollständige Signal in den ersten Vollbildspeicher 75 eingeschrieben wird weil in 21F kein Signal vorhanden war. Anders gesagt bedeutet dies, daß unter Bezug auf T2200-T2300 auf Fig. 25, Schreiben und Lesen so gesteuert werden, daß das während einer gegebenen horizontalen Abtastperiode (nH) in einen Zeilenspeicher eingeschriebene Signal in der folgenden horizontalen Abtastperiode ((n + 1)H) gelesen wird und das aus den Zeilenspeichern 76L und 77L gelesene Signal die UND-Gatter 86, 87, das ODER-Gatter 88, das UND-Gatter 83 und anschließend das ODER-Gatter 84 durchläuft, von wo aus das Signal an den D/A-Wandler 90 ausgegeben und anschließend zum Vollbildspeicher 75 zurückgeführt wird, um die lesegesteuerte Schreiboperation durchzuführen. Deshalb ist das an Anschluß D der Lesesteuerung 81 L liegende Ausgangssignal 11L während T2200-T2300 ein L-Signal und das Ausgangssignal an Anschluß E wechselt mit jeder Zeile (1H) zwischen L-Pegel und H-Pegel. Deshalb wird der Lesetakt den Zeilenspeichern 76L, 77L von der Lesesteuerung 81L ebenfalls bei jeweils 1H alternierend zugeführt.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, daß ein Signal aus 30H, das erneut geschrieben werden muß, in Vollbild 23 empfangen wird.
Das Videosignal (t4-t5) aus 30H (T23029-T23030) wird in den Zeilenspeicher 76L eingeschrieben, das Videosignal für 29H im vorangegangenen Vollbild 22F wird aus dem ersten Vollbildspeicher 75 gelesen, durchläuft das UND- Gatter, das ODER-Gatter 84 und die Zeile 30H wird an CRT 91 ausgegeben.
In der nächsten horizontalen Abtastperiode 31H wird das Signal t4-t5 (die schraffierte Fläche im Zeilenspeicher 77L auf Fig. 25) für die Differenzkomponente bei T23030-T23031 in dem für 31H empfangenen Signal, dem Kodesignal entsprechend in den Zeilenspeicher 77L eingeschrieben. Außerdem wird nach dem Lesen des Videosignals für 30H in 22F aus dem Vollbildspeicher 75 von t0-t'4, das in den Zeilenspeicher 76L bei 30H eingeschriebene Signal, bei t'4-t'5 in Periode T23030-T23031 gelesen, durchläuft das UND-Gatter 86, das ODER- Gatter 88, das UND-Gatter 83 und das ODER-Gatter 84 und wird anschließend vom D/A-Wandler 90 für die Wiedergabe an CRT 91 ausgegeben, und am Vollbildspeicher 75 wird eine lesegesteuerte Schreiboperation durchgeführt.
Im nächsten Schritt wird bei 32H das in 32H empfangene Signal, dem Kodesignal entsprechend, bei t4-t5 in T23031-T23032 in den Zeilenspeicher 76L eingeschrieben. Außerdem wird das Videosignal 31H in 22F aus dem ersten Vollbildspeicher 75 bei t0-t'4 ausgelesen, gefolgt von dem Signal (die schraffierte Fläche), das in 31H in den Zeilenspeicher 77L eingeschrieben und in t'4-t'5 ausgelesen wurde. Anders gesagt bedeutet dies, daß bei t0-t'4 und t'5-T23032 die UND-Gatter 82 und 87 offen, die UND-Gatter 83 und 86 geschlossen sind, der Inhalt des ersten Vollbildspeichers 75 gelesen wird, und bei t'4-t'5 die UND- Gatter 83 und 87 offen sind, die UND-Gatter 82 und 86 geschlossen sind und der Inhalt des Zeilenspeichers 77L gelesen wird. Folglich durchläuft das von den UND-Gattern 82 und 83 gelesene Signal das ODER-Gatter 84, den D/A-Wandler 90 und wird auf CRT 91 dargestellt oder zum ersten Vollbildspeicher 75 zurückge führt, wo eine lesegesteuerte Schreiboperation durchgeführt wird. Durch Wiederholen dieser Signalverarbeitungsschritte kann aus dem auf der Senderseite komprimierten Bild auf der Empfangsseite das ursprüngliche Signal fehlerfrei wiederhergestellt werden. Nach der Signalverarbeitungsmethode dieses Ausführungsbeispiels ist es ausreichend, in horizontalen Abtastzeilenblöcken nur die Teile des Vollbildinhaltes zu senden, die sich voneinander unterscheiden, und weil die Teile der horizontalen Abtastzeilen, die identisch sind, ebenfalls weggelassen werden können, kann die Datenmenge in dem zu übertragenden Videosignal reduziert werden. Darüber hinaus kann der Übertragungswirkungsgrad vergrößert werden, weil in die nicht belegten Bereiche des Signals, in denen keine Videosignaldaten enthalten sind, weitere Datensignale eingetastet werden können. Zusätzlich kann dieses Verfahren auch für vertraulichen Nachrichtenverkehr angewendet werden, indem das Kodesignal so zusammengesetzt wird, daß es nur von bestimmten Vertragsparteien empfangen werden kann.
Nachfolgend ist ein Beispiel eines Kodesignals beschrieben, das in diesem vierten Ausführungsbeispiel in jeden horizontalen Abtastzeilenblock eingetastet wurde. Auf Fig. 26 stellen t1-t'1 den Horizontalsynchronimpuls, t'1-t14 das Startbit dar, und das x-Bit bei t14-t15 signalisiert, ob das Signal für diese horizontale Zeile ein Teilsignal oder ein vollständiges Signal ist das sich über eine volle Zeilenbreite (1H) erstreckt, und kann, z. B. ein R0S zur Kennzeichnung eines Teilsignals und ein R1S zur Kennzeichnung eines vollständigen Signals enthalten.
Die sieben Bit von a0-a6 (t15-t16) sind die Code-Identifikationsbits, z. B. für die Länge von t1-t'4, wenn t4 in 30H im Quellbildsignal t'4 entspricht; die sieben Bit von b0-b6 (t16-t17) sind die Code-Identifikationsbits, z. B. für die Länge von t1-t'5, wenn t5 in 30H im Quellbildsignal t'5 entspricht. Die sechs Bit c0-c5 (t14-t18) repräsentieren die Länge von t1-t4 in 30H und die sechs Bit von d0-d5 (t18-t19) repräsentieren die Länge von t1-t11. Wenn das Signal ein Standardsignal im NTSC-Format ist beträgt 1H etwa 63,56 us und folglich gibt es bei Abtastung des Signals mit 4fsc 910 Abtastpunkte, wenn die Frequenz 4fsc am Ausgang der fsc-Regeneratorschaltung 74 zugrunde gelegt wird. Deshalb kann die Länge von t4-t5 in jedem Abtastintervall mit 10 Bit bestimmt werden, wenn das übertragene Signal jedoch Komponenten ohne Differenzanteil enthält können die drei niedrigstwertigen Bits (8 Abtastungen bei 4fsc: etwa 560 ns) entfallen ohne daß dies für die praktische Anwendung Probleme aufwirft. Zu diesem Zweck können die niedrigstwertigen drei Bit in a0-a6 und b0-b6 entfallen und der Code für den Steuertakt kann so zusammengesetzt sein, daß er den Steuertakt für 8 Abtasteinheiten enthält. Wenn für c0-c5 und d0-c5 auf die niedrigstwertigen vier Bit verzichtet wird, kann der Code so zusammengesetzt sein, daß er den Steuertakt für jeden dar 16 Abtastwerte in 4fsc, d. h. etwa in 1,12-us-Schritten enthält. Auf Fig. 26 stellt t19-t2 das Stoppbit dar und t'1-t2 ist folglich ein 33-Bit-Code, der 29 Bit und einen 4 Bit breiten Horizontalsynchronimpuls enthält. Wenn 1 Bit gleich 1/2fsc ist, das sind etwa 139,7 ns, entsprechen 33 Bit 4,61 us, dies reicht aus, um das Horizontalsynchronsignal an das NTSC-Format anzupassen, und das Kodesignal kann folglich eingetastet werden, ohne das Farbsynchronsignal zu beeinflussen. Bei Anwendung besonderer Verschlüsselungsverfahren auf dieses Signal und Übertragung der Dekodierinformation nur an bestimmte Vertragsparteien kann vertraulicher Nachrichtenverkehr erreicht werden. Diese Dekodierinformation kann in verschiedene Signalbereiche eingetastet werden, die z. B. die Bildaustastlücke mit einschließen.
Nachfolgend ist unter Bezug auf Fig. 27 und Fig. 28 ein Beispiel beschrieben, das für vertraulichen Nachrichtenverkehr bei digitaler Übertragung verwendet werden kann. Die Bestätigung der gesendeten Bildinhalte wird vereinfacht, wenn der Anteil der Videokomponenten, die Unterschiede zwischen Vollbildern oder Teilbildern aufweisen, zunimmt, wie dies zuvor im zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Folglich besteht ein mögliches Verfahren darin, die Video- und Datenkomponenten (t3-t6) im senderseitigen Signal 201 zu invertieren, wie dies durch Signal 201 auf Fig. 28 dargestellt ist. Deshalb wird zur Wiedergabe eines so invertierten Videosignals das Ausgangssignal der Videodetektorschaltung 71 dem Eingang des A/D-Wandlers 72 über ein zu diesen Zweck vorgesehenes analoges NAND-Gatter 92 zugeführt, wie dies auf Fig. 27 dargestellt ist; dem anderen Eingang des NAND-Gatters 92 wird vom Abtastimpulsgenerator 93 das Torsignal 13 zugeführt, wodurch t3-t6 invertiert wird. Die Ansteuersignale VD und HD vom Synchronisierzeichensieb 73 werden dem Abtastimpulsgenerator 93 als Eingangssignale zugeführt, um das Torsignal 13 zu erzeugen. Die Schaltung zur Signalinvertierung stellt somit eine allgemein bekannte Einrichtung dar und aus diesem Grunde wird nachfolgend auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet. Diese Invertierfunktion kann in ähnlicher Weise bei allen vorstehenden Ausführungsbeispielen zwei bis vier angewandt und folglich benutzt werden, um eine streng vertrauliche Nachrichtenübermittlung zu realisieren.
Erfindungsgemäß werden Bilder zeilenweise, vollbildweise oder teilbildweise verglichen, und für die Übertragung wird nur die Differenzkomponente der Zeilen-, Vollbild-, oder Teilbild-Signale verarbeitet, wodurch die nachfolgenden Wirkungen erzielt werden.
(1) Es ist möglich, anstelle der identischen Signalkomponenten andere Informationen zu übertragen und so den Übertragungswirkungsgrad zu erhöhen.
(2) Sogar bei Empfang des übertragenen Bildsignals kann das vollständige Bild nicht erkannt werden, wodurch dieses Verfahren fürvertraulichen Nachrichtenaustausch geeignet ist.
(3) Durch unregelmäßiges Variieren des Steuertaktes im Sendesignal und Verschlüsseln der Steuertaktinformation bei der Übertragung kann ein Verfahren für die Übertragung streng vertraulicher Nachrichten geschaffen werden.
(4) Weil bei diesem Verfahren die Übertragung oder die Nichtübertragung durch einfachen zeilenweisen oder bildweisen Vergleich der Bilddaten bestimmt und kein hochentwickeltes Kompressionsverfahren verwendet wird bei dem die Korrelation von Zeilen oder Vollbildern erkannt wird, kann das System einfach ausgeführt werden,

Claims

1. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung, mit

Mitteln (3) zur Aufteilung eines Fernsehsignals in horizontale Abtastzeilenblöcke, Mitteln (4) zum Vergleich eines Videosignals Vn einer n-ten horizontalen Abtastperiode mit einem Videosignal Vn-1 der (n-1)-ten horizontalen Abtastperiode innerhalb eines Teilbildes,

Mitteln (7B), um im Falle, daß sich die Videosignale Vn und Vn-1 teilweise oder vollständig voneinander unterscheiden, ein Videosignal Vx zu speichern, das die Komponenten des Videosignals Vn enthält, die sich vom Videosignal Vn-1 unterscheiden,

Mitteln (5, 7A, 7B), um zu einem gegebenen Zeitpunkt (tq3) innerhalb einer horizontalen Abtastperiode eine zeitliche Verschiebung des Videosignals Vx um eine Distanz (tq3-tq4) zu bewirken, wenn sich die Videosignale Vn und Vn-1 nur zum Teil voneinander unterscheiden,

Mitteln (5, 6) zur Erzeugung eines Codesignals, das für die Verschiebung des Videosignals Vx kennzeichnend ist, und

Mitteln zum wahlweisen Einfügen eines Zusatzsignals, das nicht das Videosignal Vx ist, in einen Signalabschnitt der horizontalen Abtastperiode, in dem das Videosignal Vx nicht enthalten ist.

2. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der zur Speicherung des Videosignals Vn ein erster Zeilenspeicher (7A) vorgesehen ist und bei dem das Speichermittel (7B) aus einem zweiten Zeilenspeicher (7B) zur Speicherung des Videosignals Vx besteht.

3. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Videosignal Vx einen stetigen Signalanteil aufweist, der zwei oder mehrere Komponenten des Videosignals Vn enthält, die sich vom Videosignal Vn-1 unterscheiden.

4. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung zum Empfang eines Fernsehsignals von der Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Mitteln (26, 27) zur Speicherung des in dem vom Sender ausgesendeten Fernsehsignal enthaltenen Videosignals Vn-1 der (n-1)-ten horizontalen Abtastperiode und des Videosignals Vx der n-ten horizontalen Abtastperiode, Mitteln (29) zur Ausblendung des Codesignals,

Mitteln (28, 30, 31, 36, 37, 38, 39), um in Übereinstimmung mit dem Codesignal eine Rückverschiebung des Videosignals Vx zu bewirken und die Komponenten des Videosignals Vn-1, die sich vom Videosignal Vn unterscheiden, durch die entsprechenden Komponenten des Videosignals Vx zu ersetzen, um das Videosignal Vn in der n-ten horizontalen Abtastperiode wiederherzustellen, und Mitteln (29) zur Rückgewinnung des Zusatzsignals.

5. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach Anspruch 4, mit einem weiteren ersten Speicher (25), der in der Lage ist, für eine vollständige Zeile das Videosignal zu speichern.

6. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach Anspruch 5, bei der die Speichermittel (26, 27) aus einem zweiten Speicher (26) zur Speicherung des Videosignals für eine ungeradzahlige Zeile und einem dritten Speicher (27) zur Speicherung des Videosignals für eine geradzahlige Zeile bestehen und bei der Mittel (32, 33, 34) vorgesehen sind, um das ursprüngliche Fernsehsignal für die ungeradzahlige Zeile aus dem Ausgangssignal des ersten Speichers (25) und dem Ausgangssignal des zweiten Speichers (260 und das ursprüngliche Fernsehsignal für die geradzahlige Zeile aus dem Ausgangssignal des ersten Speichers (25) und dem Ausgangssignal des dritten Speichers (27) zurückzugewinnen.

7. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit weiteren Mitteln (29, 28) zum Empfang eines Signals, das die Lage des Zusatzsignals angibt, und zur Abtrennung des Zusatzsignals.

8. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, mit weiteren Mitteln (92) zur erneuten Invertierung und Wiederherstellung eines im invertierten Zustand gesendeten und empfangenen Videosignals.

9. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung, mit

Mitteln (54) zur Aufteilung eines Fernsehsignals in Vollbild- oder Teilbildblöcke, Mitteln (54) zum Vergleich eines Videosignals Vn eines n-ten Vollbildes oder Teilbildes mit einem Videosignal Vn-1 des (n-1)-ten Vollbildes oder Teilbildes, Mitteln (55), um im Falle, daß sich die Videosignale Vn und Vn-1 teilweise oder vollständig voneinander unterscheiden, ein Videosignal Vx zu speichern, das die Komponenten des Videosignals Vn enthält, die sich vom Videosignal Vn-1 unterscheiden,

Mitteln (54), um zu einem gegebenen Zeitpunkt innerhalb eines Vollbildes oder Teilbildes eine zeitliche Verschiebung des Videosignals Vx zu bewirken, wenn sich die Videosignale Vn und Vn-1 nur zum Teil voneinander unterscheiden, Mitteln (54) zur Erzeugung eines Codesignals, das für die Verschiebung des Videosignals Vx kennzeichnend ist, und

Mitteln zum wahlweisen Einfügen eines Zusatzsignals, das nicht das Videosignal Vx ist, in einen Signalabschnitt des Vollbifd- oder Teilbildblocks, in dem das Videosignal Vx nicht enthalten ist.

10. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach Anspruch 9, bei der ein erster Vollbild- oder Teilbildspeicher (53) zur Speicherung des Videosignals Vn vorgesehen ist, und bei der das Speichermittel (55) ein zweiter Bild- oder Teilbildspeicher (55) zur Speicherung des Videosignals Vx ist.

11. Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der das Videosignal Vx einen stetigen Signalanteil aufweist, der zwei oder mehrere Komponenten des Videosignals Vn enthält, die sich vom Videosignal Vn-1 unterscheiden.

12. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung zum Empfang eines Fernsehsignals von der Fernsehsignal-Sendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, mit Mitteln (76, 77), zur Speicherung des in dem vom Sender ausgesendeten Fernsehsignal enthaltenen Videosignals Vn-1 für das (n-1)-te Vollbild oder Teilbild und des Videosignals Vx für das n-te Vollbild oder Teilbild, Mitteln (79) zum Ausblenden des Codesignals,

Mitteln (78, 80, 81, 86, 87, 88, 89), um in Übereinstimmung mit dem Codesignal eine Rückverschiebung des Videosignals Vx zu bewirken und die Komponenten des Videosignals Vn-1, die sich vom Videosignal Vn unterscheiden, durch die entsprechenden Komponenten des Videosignals Vx zu ersetzen, um im n-ten Vollbild oder Teilbild das Videosignal Vn wiederherzustellen, und Mitteln (89) zur Rückgewinnung des Zusatzsignals.

13. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach Anspruch 12 mit einem weiteren ersten Speicher (75), der in der Lage ist, für eine vollständige Zeile das Videosignal zu speichern.

14. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach Anspruch 13, bei der die Speichermittel (76, 77) aus einem zweiten Speicher (76) zur Speicherung des Videosignals eines ungeradzahligen Vollbildes oder Teilbildes und einem dritten Speicher (77) zur Speicherung des Videosignals eines geradzahligen Vollbildes oder Teilbildes bestehen und in der Mittel (82, 83, 84) vorgesehen sind, um das ursprüngliche Fernsehsignal für das ungeradzahlige Vollbild oder Teilbild aus dem Ausgangssignal des ersten Speichers (75) und dem Ausgangssignal des zweiten Speichers (76) und das ursprüngliche Fernsehsignal für das geradzahlige Vollbild oder Teilbild aus dem Ausgangssignal des ersten Speichers (75) und dem Ausgangssignal des dritten Speichers (77) zurückzugewinnen.

15. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, mit weiteren Mitteln (71) zum Empfang eines von der Sendeeinrichtung ausgesendeten Videosignals Vx einschließlich eines verschobenen Signals einer horizontalen Abtastzeile, das in einer anderen Zeile als der ursprünglichen Abtastzeile der Fernsehsignalquelle erscheint, und mit Mitteln (82, 83, 84), um die verschobene Abtastzeile in die ursprüngliche Abtastzeile zu konvertieren, um das Fernsehsignal zurückzugewinnen.

16. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach Anspruch 15, mit weiteren Mitteln (79) zum Empfang eines Codesignals, das die ursprüngliche Lage der verschobenen Abtastzeile im Videosignal Vx kennzeichnet, und mit Mitteln (78, 81, 82, 83, 84), um basierend auf dem Codesignal die verschobene Abtastzeile des empfangenen Videosignals Vx in die ursprüngliche Lage zurückzuführen.

17. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, mit weiteren Mitteln (89) zum Empfang eines Signals, das die Lage des Zusatzsignals angibt, und zur Abtrennung des Zusatzsignals.

18. Fernsehsignal-Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, mit weiteren Mitteln (92), um ein im invertierten Zustand gesendetes und empfangenes Videosignal erneut zu invertieren und dessen Normalzustand wiederherzustellen.