DE68929363T2

DE68929363T2 - Schaltung zur Verarbeitung eines Fernsehsignals

Info

Publication number: DE68929363T2
Application number: DE68929363T
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: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2009-10-14
Also published as: EP0734170A2; KR940000467B1; EP0734171A3; EP0573648A1; EP0734169B1; KR900702719A; DE68929322D1; EP0573648B1; EP0734171A2; DE68929022T2; EP0573648A4; US5119192A; DE68929363D1; EP0734172B1; EP0734172A3; EP0734172A2; EP0734169A3; EP0734170A3; EP0734169A2; DE68929322T2

Description

Titel der Erfindung

Fernsehsignalprozessor

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehsignal- Verarbeitungsvorrichtung, die für die diskrete Übertragung von Bildern in der Videokommunikation, der Satellitenkommunikation, CATV und anderen Medien verwendet werden kann.

Stand der Technik

In herkömmlichen Fernsehsignalübertragungssystemen wird das Fernsehsignal als unkomprimiertes Signal übertragen, in welchem keine Perioden komprimiert sind, oder als ein Signal, das mittels horizontaler Abtastzeilen- oder Halbbildeinheiten bzw. Feldeinheiten komprimiert ist. Dieser letztere Fall erfordert jedoch eine sehr große Ausrüstung, da alle vollständigen Signale vor der Übertragung komprimiert werden.
In herkömmlichen Zeitachsen-Kompressionssignal-Übertragungssignalen ist daher die für die Übertragung und den Empfang erforderliche Ausrüstung sehr groß, was die Verwendung dieses Verfahrens durch irgendwelche anderen Sender als große Rundfunkstationen schwierig macht.
In der US-A-3,755,624, die den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, von dem die Erfindung ausgeht, ist offenbart, dass in einem Kommunikationssystem zum Senden und Empfangen von Fernsehinformationen mittels digitaler Codes die horizontalen synchronen Führungsimpulse in ein Codewort transformiert werden, wodurch Zeitschlitze in der gesendeten Signalform zurückbleiben, die von digitalen Bildinformationen oder dem Codewort, das die horizontale Synchronisation darstellt, nicht belegt sind. Diese Zeitschlitze werden verwendet, um zusätzliche Informationen zu übertragen, wie z. B. mehrfache Ton- oder Datenkanäle oder Breitbandkompressionsinformationen. Im Fall der mehrfachen Ton- oder Datenkanäle werden die Kanäle multiplexiert sowie codiert und während der verfügbaren Zeitschlitze mit einer Bitrate gesendet, die die gleiche ist wie die Bitrate der digitalen Bildinformation. Im Fall der Bandbreitenkompression wird ein Adresscodewort an das einzelne horizontale Synchronisationscodewort angefügt, um eine Adresse für jede Zeile der Bildinformation in einem Fernsehvollbild bzw. Fernsehframe zu schaffen. Wenn alle Zeilen durch Adressen identifiziert sind, vergleicht das System jede Zeile der Bildinformationen mit einer vorherigen Zeile der Bildinformationen mit der gleichen Adresse und sendet zum Empfänger nur diejenigen Zeilen, die Änderungen eines bestimmten Grades gegenüber einem vorherigen Vollbild bzw. Frame repräsentieren. Als Ergebnis wird redundante Bildinformation nicht gesendet, wodurch die Gesamtmenge an gesendeter Information reduziert wird, was dem Sender erlaubt, mit einer reduzierten Bitrate zu arbeiten. Der Empfänger speichert alle Zeilen der Informationen, wobei der Speicher durch die empfangenen, nicht-redundanten Zeilen von Bildinformationen aktualisiert wird. Während jeder Vollbildperiode bzw. Frameperiode extrahiert der Empfänger aus dem Speicher die redundanten Zeilen, die zum vervollständigen eines Vollbildes bzw. Bildframes benötigt werden.
Ferner ist in der US-A-4,150,397 ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem zum Reduzieren der Wiederholungsredundanz beschrieben, in welchem während der Aufzeichnung ein teilweise wiederholtes Signal, wie z. B. ein Fernsehsignal, in digitale Datenwörter umgesetzt wird, die jeweils das während eines bestimmten TV-Zeilenunterintervalls auftretende Signal darstellen. Eine Komparatoreinheit empfängt die Datenwörter und vergleicht jedes empfangene Wort mit einem Wort von einem umlaufenden Speicher, der dem gleichen Zeilenunterintervall in diesem Vollbild bzw. Frame entspricht, wie dasjenige des verglichenen empfangenen Datenwortes. Wenn die verglichenen Wörter sich um einen vorgegebenen Wert unterscheiden, ersetzt das empfangene Wort das gespeicherte Wort im Speicher und wird auch in einem Speicher für veränderte Daten als ein aktualisiertes Datenwort zusammen mit den Adresswörtern gespeichert. Eine Aufzeichnungssteuerschaltung veranlasst intermittierend das Auslesen der Daten aus dem Speicher für veränderte Daten für die Aufzeichnung an ausgewählten Positionen einer Datenaufzeichnung. Der Speicher enthält alternierend arbeitende erste und zweite umlaufende Speicher, die jeweils einen Satz von Datenwörtern speichern, die in der Anzahl den Datenwörtern eines halben TV-Vollbildes bzw. eines halben TV-Frames entsprechen. Audiodatenwörter werden für die Aufzeichnung während der vertikalen Austastintervalle des Signals aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe liest ein Aufzeichnungsaufnehmer intermittierend Datenwörter von der Aufzeichnung in einem Aufzeichnungsaufnehmerspeicher immer dann, wenn dieser Speicher nahezu leer ist. Ein Komposit-Signalgenerator rekonstruiert das aufgezeichnete Fernsehsignal aus den Datenwörtern, die er vom Anzeigespeicher und der Anzeigesteuervorrichtung empfängt.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fernsehsignalprozessor zu schaffen, der ein Fernsehsignal in einer kurzen Echtzeit senden kann, und der eine vereinfachte Konstruktion aufweist.
Um die obige und andere Aufgaben zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fernsehsignalprozessor geschaffen, mit einem Empfänger zum Empfangen eines Videosignals, welches in einer horizontalen Abtastperiode einen Abschnitt eines zweiten Horizontalzeilen-Videosignals, das sich von einem ersten Horizontalzeilen-Videosignal in einer vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode unterscheidet, und einen Code enthält, der die Position des Abschnittes in der einen horizontalen Abtastperiode kennzeichnet, wobei der Empfänger aufweist:
ein erstes Speichermittel zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode,
ein zweites Speichermittel zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode,
dritte Speichermittel zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode, und
Gattermittel zum Gattern der Ausgangssignale des ersten und zweiten Speichermittels sowie der dritten Speichermittel,
gekennzeichnet durch
Steuermittel, welche den Code zum Steuern des Schreibens und Lesens eines Videosignals einer horizontalen Abtastperiode und zum Steuern der Gattermittel in der Weise empfangen, dass:
das erste Horizontalzeilen-Videosignal einer vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode in dem zweiten Speichermittel gespeichert wird,
das erste Horizontalzeilen-Videosignal dieser vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode, welches in dem zweiten Speichermittel gespeichert ist, gelesen und über die Gattermittel dem ersten Speichermittel zugeführt wird,
wobei der Abschnitt des zweiten Horizontalzeilen-Videosignals dieser einen horizontalen Abtastperiode in den dritten Speichermitteln gespeichert wird,
und wobei das erste Horizontalzeilen-Videosignal dieser vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode, welches in dem ersten Speichermittel gespeichert ist, gelesen und gleichzeitig der Abschnitt des zweiten Horizontalzeilen-Videosignals dieser horizontalen Abtastperiode in den dritten Speichermitteln gelesen wird und unter Verwendung des Codes ein Abschnitt des ersten Horizontalzeilen-Videosignals aus dem ersten Speichermittel gegattert und in dem ersten Speichermittel in einer Horizontalabtastperiode gespeichert wird, während der Abschnitt innerhalb dieser Horizontalabtastperlode nicht vorhanden ist, und wobei der Abschnitt des zweiten Horizontal-Videosignals aus den dritten Speichermitteln gegattert und in dem ersten Speichermittel gespeichert wird, während der Abschnitt in dieser Horizontalabtastperlode vorhanden ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein Vorteil der Erfindung ist, den Empfang eines Horizontalzeilen- Videosignals ohne das Empfangen der vollständigen Zeilendaten zu ermöglichen. Das heißt, nur eine Sektion des zweiten Horizontalzeilenvideosignals ist für den Empfänger ausreichend, um ein vollständiges zweites Horizontalzeilenvideosignal zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein im zweiten Horizontalzeilenvideosignal verbleibender Abschnitt, d. h. ein anderer Abschnitt als die Sektion, zum Empfangen bestimmter zusätzlicher Informationen verwendet werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Senderseite eines Fernsehsignalprozessors;
Fig. 2, 3, 4 und 5 sind Signalformen zur Erläuterung der Operation des Fernsehsignalsenders;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild der Empfängerseite des Fernsehsignalprozessors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7, 8 und 9 sind Signalformdiagramme zur Erläuterung der Operation des Fernsehsignalempfängers;
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild des Empfängers in einem Fernsehsignalprozessor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 und 12 sind Signalformdiagramme zur Beschreibung des Betriebs des Empfängers;
Fig. 13 ist ein Signalformdiagramm, das ein Abtastcodesignal zeigt, das in der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild des Fernsehsignalempfangsprozessors in einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 und 16 sind Signalformdiagramme zur Beschreibung des Betriebs des Prozessors;
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild des Fernsehsignalempfangsprozessors in einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 und 19 sind Signalformdiagramme zur Beschreibung des Betriebs des Prozessors; und
Fig. 20 ist ein Signalformdiagramm, das ein Abtastcodesignal zeigt, wie es in der vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Ausführungsformen der Erfindung

Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
Die Schaltungskonstruktion der bevorzugten Ausführungsform des Signalverarbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 gezeigt. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der Signalverarbeitungsschaltung auf der Fernsehsignalsendeseite. In dieser Figur ist das Bezugszeichen 1 die Signalquelle für das Fernsehsignal, die hier eine Signalquelle für ein NTSC- Fernsehsignal φ1 ist. Das Bezugszeichen 2 ist ein Synchronsignal- Regenerationsschaltung, die das vertikale Ansteuersignal VD, das horizontale Ansteuersignal HD und den Farbwert-Unterträger fsc aus dem Ausgang φ1 von der Signalquelle 1 regeneriert und ein Taktsignal mit dem Vielfachen von fsc erzeugt. Dieses 4fsc-Taktsignal ist mit HD, VD und fsc synchronisiert.
Das Bezugszeichen 3 ist ein Ein-Zeilen-Speicher 3, der hier das Fernsehsignal φ1 A/D-wandelt und im Speicher eine Zeile des digitalisierten Signals speichert. Die Taktsignale für den Ein-Zeilen-Speicher 3 enthalten den 4fsc und das damit synchronisierte Taktsignal. Durch Speichern einer Zeile des Ausgangssignals φ1 der Signalquelle 1 wird das Ausgangssignal φ1 um eine horizontale Abtastperiode (1H) verzögert, so dass das Ausgangssignal φ3 des Ein-Zeilen-Speichers 3 und das Fernsehsignal φ1 um eine horizontale Abtastperiode verschoben sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist. In Fig. 2 stellen o, p, q, r und s eine horizontale Abtastperiode in einem einzelnen Halbbild dar; in der folgenden Beschreibung soll o die letzte, d. h. die einundzwanzigste horizontale Abtastperiode (21H) in der vertikalen Rücklaufperiode darstellen, während p 22H darstellt, q 23H darstellt, r 24H darstellt, s 25H darstellt usw. Der Videosignalinhalt während dieser Periode wird dargestellt durch A0, A1, A2I.
Das Bezugszeichen 4 ist ein Komparator, der das Ausgangsfernsehsignal φ1 von der Signalquelle 1 mit dem A/D-gewandelten, um 1H verzögerten Ausgangsfernsehsignal φ3 vom Ein-Zeilen-Speicher 3 vergleicht, und gibt während der Periode, in der die zwei Signale übereinstimmen, ein Übereinstimmungssignal aus, wie z. B. ein Hochpegel-Übereinstimmungssignal. Der Ausgang des Komparators 4 variiert mit der Länge einer Takteinheit im 4fsc- Taktsignal, jedoch ignoriert die Zeitablaufsteuerschaltung 5 Übereinstimmungssignale mit kurzer Periode und verwendet nur Übereinstimmungssignale, die länger sind als eine vorgegebene Periode, um das UND-Gatter 8 zu steuern.
Genauer, da in der Schaltung, die zum Erreichen der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, die Zeitablaufsteuerschaltung 5 Übereinstimmungssignale mit kurzer Periode ignoriert und ein Übereinstimmungssignal bildet, das länger als eine vorgegebene Periode ist, wobei z. B. ein retriggerbarer Multivibrator verwendet wird, kann der Eingangstorimpuls, der das UND-Gatter 8 steuert, ausgebildet werden, wenn er am Anstieg des Übereinstimmungsimpulses am Ausgang des Komparators 4 ausgelöst wird. Die Ausgangsimpulsbreite des retriggerbaren Multivibrators kann z. B. auf 1/2 bis 1/4H gesetzt sein. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Ergebnis, dass ein Übereinstimmungssignal normalerweise bei anderen Periode als tq4-tq5 während der horizontalen Abtastperioden p und q ausgegeben wird; wenn ein Übereinstimmungssignal mit kurzer Impulsdauer während der Periode tq4-tq5 ausgegeben wird, wird ein Hochpegelsignal dem UND-Gatter 8 von der Zeitablaufsteuerschaltung 5 während der Periode tq4-tq5 zugeführt, wobei das Ausgangssignal von der Signalquelle 1 das Ausgangssignal vom UND-Gatter wird, und in den Speicher 7A eingegeben (oder 7B, der ausgewählte Speicher wird bei jeder horizontalen Abtastperiode durch das Signal von der Zeitablaufsteuerschaltung 5 umgeschaltet). Mit anderen Worten, dies ist das Signal φ8, das in Fig. 2 gezeigt ist; in Fig. 3 wird während der Periode tq4-tq5, in der eine Differenz zwischen den Fernsehsignalen in der einen vorangehenden horizontalen Abtastperiode (p H) und in der aktuellen horizontalen Abtastperiode (q H) besteht, das Fernsehsignal φ8 in q H als das Ausgangssignal vom UND-Gatter 8 genommen. Dieses Signal entspricht C2 von φ8 in Fig. 2. In der gleichen Weise ist dann, wenn die Fernsehsignale während der horizontalen Abtastperioden q und r verglichen werden und nur der Teil extrahiert wird, der verschieden ist, das Ausgangssignal dasjenige, das mit C3 von φ8 in Fig. 2 gezeigt ist. Dieser Prozess wird für jede horizontale Abtastperiode wiederholt, wobei nur der Differenzteil durch das UND-Gatter 8 weitergeleitet wird. Dies wird gesteuert durch die Zeitablaufsteuerschaltung 5 unter Verwendung des Ausgangs des Komparators 4 und des Ausgangs von der Synchronsignal-Regenerationsschaltung 2.
Der Ausgang vom UND-Gatter 8 wird in die UND-Gatter 9A und 9B eingegeben. Das Fernsehsignal für den Teil, in dem eine Differenz zwischen den horizontalen Abtastperioden p und r besteht (Perioden 22H und 24H, d. h. geradzahlige Abtastperioden), wird im Speicher 7A über das UND-Gatter 9A gespeichert. In ähnlicher Weise wird das Fernsehsignal für den Teil, in dem eine Differenz zwischen den horizontalen Abtastperioden o, q und s besteht (Perioden 21H, 23H und 25H, d. h. ungeradzahlige Abtastperioden), im Speicher 7B über das UND-Gatter 9B gespeichert. Mit anderen Worten, der Schalterausgang von der Zeitablaufsteuerschaltung 5, der an das UND- Gatter 9A und den Invertierer 9R angelegt wird, ist ein Hochpegel (Niedrigpegel) bei geradzahligen (ungeradzahligen) horizontalen Abtastperioden, und öffnet das UND-Gatter 9A (9B), wobei der Ausgang des Invertierers 9R ein Niedrigpegel (Hochpegel) wird und das UND-Gatter 9B (9A) geschlossen wird. Somit wird der Speicher 7A durch die Zeitablaufsteuerschaltung 5 so gesteuert, dass er sich bei geradzahligen horizontalen Abtastperioden in einem Schreibmodus, und bei ungeradzahligen horizontalen Abtastperioden in einem Lesemodus befindet, wobei der Speicher 7B so gesteuert wird, dass er im entgegengesetzten Modus arbeitet.
Im folgenden wird das Schreiben in den Speicher 7B beschrieben. In Fig. 3 sind φ101 und φ102 die Signale bei den horizontalen Abtastperioden p und q; wenn vom Komparator 4 beim Vergleichen der Fernsehsignale φ101 und φ102 (entsprechend A2 von φ1 und A1 von φ3 in Fig. 2) zum Zeitpunkt q H ermittelt wird, dass eine Differenz in den Signalen bei tq4-tq5 besteht, wird das Fernsehsignal für tq4-tq5, d. h. das Signal C2 in φ8 in Fig. 2, in den Speicher 7 mit dem von φ102 gezeigten Zeitablauf geschrieben. Wenn der Speicher 7B ein Ein-Zeilen-Kapazität-Speicher ist und nur mittels der Reihe adressiert wird, wird das Signal in die letztere Hälfte des Ein-Zeilen- Speichers geschrieben (die Adresse entspricht der Position von tq4-tq5 in φ102 in Fig. 3). Diese Schreibposition wird von der Zeitablaufsteuerschaltung 5 gespeichert und bei r H als das Signal für q' H gelesen, wie mit φ11 in Fig. 2 gezeigt ist. Mit anderen Worten, wie mit φ1 in Fig. 2 gezeigt, ist dann, wenn das gesamte Signal A1 bei p H sich von A0 bei o H unterscheidet, der Ausgang des UND-Gatters 8 gleich C1 = A1, d. h. das Ausgangssignal der Signalquelle 1 wird vollständig im Pufferspeicher 7A gespeichert, um 1 H verzögert und bei q H als das Signal von p' H gelesen (φ11 in Fig. 2). Mit anderen Worten, wenn in einer vollständigen horizontalen Abtastperiode das Signal sich von demjenigen der vorangehenden horizontalen Abtastperiode unterscheidet, wird es um eine Periode verzögert, wobei das Signal für die eine vollständige horizontale Abtastperiode vom ODER-Gatter 11 ausgegeben wird, wie mit φ1 und φ11 gezeigt ist. In Fig. 2 zeigen p', q' und r' von φ11, dass sie um eine horizontale Abtastperiode von φ1 verzögert sind. Das im Speicher 7B bei q H gespeicherte Signal wird mit dem Zeitablauf tq4-tq5 von φ202 oder φ'202 ausgelesen. Der Lesezeitablauf aus dem Speicher 7B kann ein beliebiger gewünschter Zeitablauf sein.
Ein Codesignal, das die Position des Signals C2 während tq4-tq5 im Signal A2 der ursprünglichen horizontalen Abtastperiode q anzeigt, d. h. ein Codesignal, das die Positionen des Anfangs tq4 und des Endes tq5 anzeigt, wird vom Codesignalgenerator 6 erzeugt; wenn dieses Codesignal eingesetzt wird mit dem horizontalen Synchronimpuls und dem Farb-Burst während tq1-tq3 in Fig. 3, kann dies auf der Empfängerseite erfasst werden, zum richtigen Zeitpunkt gelesen werden, und das Signal A2 kann leicht aus A1 und C2 erzeugt werden. Wenn dieser gleiche Prozess alternierend wiederholt wird und für ungeradzahlige sowie geradzahlige Zeilen gesendet wird, wird das Signal φ11 in Fig. 2 erhalten. C1 (= A1), C3 ... und C2, C4 ... werden alternierend im Pufferspeicher 7A bzw. Pufferspeicher 7B gespeichert.
Im folgenden wird die Ausbildung von φ11 in Fig. 2 beschrieben. Bei der horizontalen Abtastperiode r werden das Ausgangssignal des Ein-Zeilen- Speichers 3, d. h. A2 in φ3, und das Ausgangssignal der Signalquelle 1 (d. h. A3 in φ1, verglichen, wobei der Teil, der unterschiedlich ist, über das UND- Gatter 8 weitergeleitet wird, 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 dieses Teils von A2, der sich von A1 unterscheidet, wird aus dem Pufferspeicher 7B gelesen. Es ist zu beachten, dass in Fig. 2 die Periode tq0-tq3 in Fig. 3, d. h. die horizontale Rücklaufperiode, weggelassen ist. Bei der horizontalen Abtastperiode S werden das Ausgangssignal vom Ein-Zeilen-Speicher 3, d. h. A3 in φ3, und das Ausgangssignal von der Signalquelle 1, d. h. A4 in φ1, verglichen; derjenige Teil der Signale, der unterschiedlich ist, wird über das UND-Gatter 8 weitergeleitet, wobei der entsprechende Teil von A4 im Speicher 7B gespeichert wird, und wobei das Signal für r' vom ODER-Gatter 11 ausgegeben wird, d. h. das Signal C3 dieses Teils von A3, der sich von A2 unterscheidet, wird aus dem Pufferspeicher 7A gelesen. Dieser Prozess wird anschließend wiederholt. Das ODER-Gatter 10 leitet das Ausgangssignal von einem der Pufferspeicher 7A oder 7B weiter, wobei das ODER-Gatter 11 das Ausgangssignal vom ODER-Gatter 10 und das Codesignal, das vom Codesignalgenerator 6 ausgegeben wird, mischt und die Signale φ201, φ202 und φ'202 in Fig. 3 bildet.
Um den Prozess zu erläutern, mit dem φ202 und φ'201 gebildet werden, kann der horizontale Abtastbereich außerhalb von tq4-tq5 in φ202 und φ'202 entweder schwarz oder weiß sein, ist hier jedoch grau (ein Zwischenwert). Dieser Pegel kann gesetzt und leicht verändert werden durch Klemmen des Ausgangs des ODER-Gatters 10 und Ändern des Klemmpegels.
Wie mit φ'202 gezeigt, kann ferner die Position des Signals in tq4-tq5 von tq3 verschoben werden, wobei die Strecke der Verschiebung bei jeder horizontalen Abtastperiode variiert werden kann. Das Codesignal, das den Abstand zwischen tq3-tq4 anzeigt, kann zwischen tq1-tq2 eingesetzt sein. Es ist ferner möglich, ein separates digitales oder analoges Signal (tq11- tq12) an einer bestimmten anderen Position als tq3-tq4 einzusetzen und zu senden. Obwohl die Signalverarbeitung etwas komplexer wird, können außerdem mehrere Signale Cn1, Cn2 für diejenigen Teile verwendet werden, die sich in An und An - 1 unterscheiden, wobei die Positionsinformation für Cn1, Cn2 ... codiert und in das Signal für eine einzelne horizontale Abtastperiode eingesetzt werden kann, wie in Fig. 4 gezeigt ist. In Fig. 4 ist tn4-tn5 die Position von Cn1, während tn14-tn15 diejenige von Cn2 ist. Das Codesignal, das die ursprüngliche Position des Cn1-Signals in An angibt, wird in tn'4-tn4 eingesetzt, während das Codesignal, das die ursprüngliche Position des Cn2-Signals in An anzeigt, in tn'14-tn14 eingesetzt wird, und wobei der Empfänger diese Codesignale verwendet, um Cn1 und Cn2 an den entsprechenden Positionen im ursprünglichen An-Signal einzusetzen.
Dies wird gesteuert durch die Zeitablaufsteuerschaltung 5; in diesem Fall sollte die Zeitablaufsteuerschaltung 5 eine MPU enthalten.
Das Codesignal für ein Signal, das eine Differenz anzeigt, wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 5 für den Fall beschrieben, in welchem ein Codesignal in einer einzelnen horizontalen Abtastperiode vorliegt. Wie in Fig. 5 gezeigt, entsprechen tn1 und tn2 jeweils tq1 und tq2. Wenn das Signal für eine horizontale Abtastperiode mit einem 4fsc-Taktsignal abgetastet wird, ergeben sich 910 Abtastungen. Selbst wenn das Synchronsignal und das Burst-Signal ausgeschlossen werden, ist die Anzahl der Abtastungen in den horizontalen Abtastperioden von tq3-tq6 gleich 512 oder größer, so dass ein 10-Bit- Adresssignal erforderlich ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, drücken die zehn Bits a0- a9 die Position von tq4 in φ201 aus, während die zehn Bits b0-b9 die Position von tq5 in φ201 ausdrücken. Die sechs Bits c0-c6 zeigen die Position von tq4 in φ'202 in sechzehn Takteinheiten von 4fsc an. Genauer, wie durch φ'202 gezeigt ist, werden dann, wenn das Signal bei tq4-tq5 zeitverschoben ist, da selbst bei der Rauhigkeit von sechzehn Takteinheiten vom 4fsc (etwa 1,1 us) keine Probleme für die praktische Nutzbarkeit auftreten, hier nur sechs Bits verwendet, um die Anzahl der Bits zu reduzieren. Bei Hinzufügen eines Startbits und eines Stoppbits vorher bzw. nachher ergibt a0-c5 insgesamt 28 Bits. Wenn die Breite eines Bits 1/fsc = 139,7 ms ist, ergibt sich 28·139,7 = 3,92 us. Somit kann ein Großteil des NTSC- Synchronsignals auf diese 28 Bits aufgeteilt werden, wobei wie in Fig. 5 gezeigt, ein horizontaler Synchronauslöser in tn1-tn8 eingesetzt werden kann.
Das Synchronsignal und das Burst-Signal können zusammenhängend übertragen werden vor und nach a0-c5 vom Codesignalgenerator 6.
In Fig. 4 ist tn'4-tn4 unnötig, wobei die 28 Bits bei tn'14-tn14 eingesetzt werden können. Wenn somit die Differenz zwischen den Signalen für die vorangehende horizontale Abtastperiode und die aktuelle horizontale Abtastperiode gesendet sowie empfangen wird und der restliche gemeinsame Abschnitt der Signale nicht gesendet wird, können andere Signale in tq11 -tq12 eingesetzt werden, wie mit φ'202 in Fig. 3 für einen signifikanten Abschnitt der horizontalen Abtastperioden in einem Halbbild bzw. Feld gezeigt ist. Da ein typisches Fernsehsignal eine signifikante Menge an gemeinsamen Signalen enthält, können diese Signale, die nicht synchronisiert werden müssen, während tq11-tq12 in φ'202 in Fig. 3 gesendet werden. Diese zusätzlichen Signale können erzeugt werden von einer zusätzlichen Signalgeneratorschaltung (nicht gezeigt), die durch den Ausgang der Zeitablaufsteuerschaltung 5 gesteuert wird, und können zum Senden dem ODER-Gatter 11 zugeführt werden. Obwohl dieses Signalformat von einem gewöhnlichen Heimempfänger nicht empfangen werden kann, ist es ein bequemes Mittel des Sendens und Empfangens von Signalen, bei dem der Sender und Empfänger eins zu eins entsprechen, wie bei der Satellitenkommunikation und bei CATV. Wenn z. B. ein spezifischer Algorithmus auf die Bits in a0-a9, b0-b9 und c0-c5 in Fig. 5 angewendet wird, und ein diskreter Algorithmus von jedem Empfänger verwendet wird, um das empfangene Signal zu decodieren, kann eine vertrauliche Kommunikation erhalten werden. Ferner können auch Informationen bezüglich des Algorithmus in tq11-tq12 für das Senden und das Empfangen eingesetzt werden.
Durch Anwenden des Signalprozessors der obigen Ausführungsform kann somit der Sender die Menge an Sendedaten für das Fernsehsignal unter Verwendung einer Verzögerungszeile komprimieren, wobei der Empfänger das ursprüngliche Signal mit einer virtuell identischen Schaltungskonstruktion reproduzieren kann, wobei somit die Schaltungskonstruktion vereinfacht werden kann. Außerdem können die Sendeinhalte codiert werden, so dass sie nur von einer spezifizierten Empfangspartei verstanden werden und von anderen Parteien nicht verstanden werden. Außerdem können leicht andere digitale und analoge Signale zusammen mit dem Fernsehsignal übertragen werden (Video).
Somit wird unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Signalverarbeitungsschaltung das Fernsehsignal, das komprimiert worden ist und zu dem andere Datensignale hinzugefügt worden sind, in der Frequenz umgesetzt und mit einem Pegel gesendet, der mit der Satellitenkommunikation, CATV und ähnlichen Rundfunkformaten kompatibel ist. Wenn z. B. der Satellitenrundfunk verwendet wird, kann das Signal als ein 36 MHz-Ku-Band-Signal mit 27 MHz Bandbreite oder als ein Ka-Band-Signal mit 100 MHz Bandbreite gesendet werden.
Der Empfänger, der verwendet wird, um die Fernsehsignalaussendung vom obenbeschriebenen Sender zu empfangen, wird im folgenden beschrieben. Das Rundfunksignal wird von der Ku-Band- oder Ka-Band-Frequenz, wenn z. B. von einem Satelliten gesendet wird, auf das Frequenzniveau des ursprünglichen UHF- oder VHF-Signals umgesetzt und in den in Fig. 6 gezeigten Empfänger eingegeben. Fig. 6 ist ein Blockschaltbild des Fernsehempfängers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 6 bezeichnet 21 eine Videodetektorschaltung und 22 einen A/D- Umsetzer. Das in die Videodetektorschaltung 21 eingegebene Fernsehsignal ist, wie mit φ'202 in Fig. 3 gezeigt, ein komprimiertes Videosignal, auf dem diejenigen Teile des Videosignals in einem Halbbild Feld entfernt sind, die das gleiche sind wie Teile des Videosignals für das unmittelbar vorangehende Halbbild. Wie ferner mit φ'202 in Fig. 3 gezeigt, ist ein Codesignal, das die Position im Signal A2 während der ursprünglichen horizontalen Abtastperiode q des Videosignals C2 angibt, die in der Periode tq4-tq5 verschieden ist, vom Zeitpunkt tq1-tq2 eingesetzt. Ein Codesignal, das den Zeitpunkt angibt, zu dem das Videosignal für tq4-tq5 in diesem Signal φ'202 anzeigt, wird ebenfalls in die Periode tq1-tq2 eingesetzt.
Wie oben beschrieben worden ist, wird das Fernsehsignal, das das komprimierte Videosignal und das Codesignal umfasst, von der Videodetektorschaltung 21 der Synchrontrennungsschaltung 23 und dem Farbunterträger-(fsc)- Regenerator 24 zugeführt; das horizontale Synchronsignal (Ansteuersignal) HD und das vertikale Synchronsignal (Ansteuersignal) VD werden von der Synchrontrennungsschaltung 23 ausgegeben, wobei der Farbunterträger fsc vom fsc-Regenerator 24 ausgegeben wird. Die horizontalen und vertikalen Synchronsignale HD und VD und der Farbunterträger fsc werden alle in die Steuerlogikschaltung 28 eingegeben, wie später beschrieben wird. Es ist zu beachten, dass die Synchrontrennungsschaltung 23 und der fsc-Regenerator 24 allgemein bekannte Vorrichtungen sind, wobei eine weitere genaue Beschreibung derselben daher im folgenden weggelassen wird.
Das von der Videodetektorschaltung 21 ausgegebene Fernsehsignal wird vom A/D-Umsetzer 22 in ein digitales Signal umgesetzt und an die ersten und zweiten Zeilenspeicher 26, 27 ausgegeben. Dieses digitale Fernsehsignal wird in die Datenverarbeitungsschaltung 29 eingegeben, wo das Codesignal für ein Halbbild bzw. Feld extrahiert und zur Steuerlogikschaltung 28 gesendet wird. Wie oben erwähnt worden ist, werden somit die horizontalen und vertikalen Synchronsignale HD und VD von der Synchrontrennungsschaltung 23 und der Farbunterträger fsc vom fsc-Regenerator 24 in die Steuerlogikschaltung 28 mit dem Codesignal von der Datenverarbeitungsschaltung 29 eingegeben; die Steuerlogikschaltung 28 gibt ein Steuersignal an die Steuervorrichtungen 30, 31 aus, so dass der Schreibtakt und der Lesetakt von der Schreibsteuervorrichtung 30 bzw. der Lesesteuervorrichtung 31 ausgegeben werden; der Schreibtakt und der Lesetakt sind Auslöser zum Schreiben und Lesen des Videosignals in den ersten, den zweiten bzw. den dritten Zeilenspeicher 26, 27, 25 auf der Grundlage der Zeitablaufinformationen, deren Zeitablauftaktreferenz das horizontale Synchronsignal HD ist. In Fig. 6 sind 32, 33, 36 und 37 UND-Gatter, 34 und 38 sind ODER- Gatter, 35 und 39 sind Invertierer, 40 ist eine Regenerationsschaltung, die einen D/A-Umsetzer zur Digital/Analog-Umsetzung des vom ODER-Gatter 14 ausgegebenen digitalen Fernsehsignals umfasst, und 41 ist eine Katodenstrahlröhre (CRT), auf der das regenerierte ausgegebene Fernsehsignal von der D/A-Umsetzerregenerationsschaltung 40 angezeigt wird.
Der Betrieb eines Empfängers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie bisher beschrieben, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 beschrieben.
In den Fig. 7 und 8 geht 0H (horizontale Abtastperiode 21H) im Empfangssignal die vertikale Austastperiode (VBL) voraus, wobei das Videosignal bei p H (22H) beginnt. Es ist zu beachten, dass dieses Videosignal gezeigt ist für einen Vergleich mit dem Videosignal vom Sender, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Das Signal für 21H im Videosignal, das in die Videodetektorschaltung 21 eingegeben wird, wird zuerst in den Zeilenspeicher 25 geschrieben, wobei zu diesem Zeitpunkt das Videosignal vom A/D-Umsetzer 22 dem Zeilenspeicher 26 zugeführt wird. Ein Code für 0 wird in den Zeilenspeicher 25 geschrieben, was anzeigt, dass die Signalkomponente für die Periode t3-t6 in 21H oder die Videosignalkomponente von der Steuerlogikschaltung 28 nicht vorhanden ist.
Ein Codesignal, das den Zeitpunkt anzeigt, zu dem das Videosignal, das vom Videosignal in 21H verschieden ist, eingesetzt ist, wird in die Periode t1-t2 im teilweise komprimierten Signal φ301 (φ201 in Fig. 3) von 22H eingesetzt, wie oben mit Bezug auf den Sender in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist; dieses Codesignal wird vom Signal φ301 mittels der Datenverarbeitungsschaltung 29 extrahiert, zur Steuerlogikschaltung 28 gesendet, und es wird ein Steuersignal von der Steuerlogikschaltung 28 zum Steuern der Schreibsteuervorrichtung 30 geliefert, so dass ein Hochpegelsignal (Schreibtakt), das eine durchzuführende Schreiboperation den Zeilenspeicher 26 während t3-t6 in 22H hervorruft, von der Schreibsteuervorrichtung 30 ausgegeben wird. Das Ergebnis ist, dass die 22H-Videosignalkomponente (Periode t3-t6) φ301 in den Zeilenspeicher 26 bei 22H geschrieben wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass die Periode t1-t3 ein 8τ langes 1-Bit-Codesignal ist, wenn τ = 1/4fsc gilt.
Ferner wird bei 22H ein Steuersignal von der Steuerlogikschaltung 28 zur Lesesteuervorrichtung 31 geliefert, um einen Ansteuerzustand zu starten, wobei ein Lesetakt von der Lesesteuervorrichtung 31 dem Zeilenspeicher 25 zugeführt wird. Ferner wird das UND-Gatter 32 durch den Ausgang von der Lesesteuervorrichtung 31 geöffnet, während das UND-Gatter 33 durch den invertierten Ausgang des Invertierers 35 geschlossen wird. Somit ist der Ausgang des ODER-Gatters 34 gleich 0, da die Inhalte des Zeilenspeichers 25 während 22H ausgegeben werden, und Null-Daten neu durch die Rückkopplungsschleife geschrieben werden. Es ist zu beachten, dass der Schreibtakt von der Schreibsteuervorrichtung 30 dem Zeilenspeicher 25 während der Periode t3-t6 von 22H bis 262H (oder 263H) zugeführt wird.
Dieser Fall, in dem das Signal bei 23H (φ402 in Fig. 8) empfangen wird, wird als nächstes beschrieben. In dieser Beschreibung soll jedoch nicht die Phasendifferenz zwischen dem Ausgang des Zeilenspeichers 26 und dem Eingang des Schreibtaktes in den Zeilenspeicher 25 berücksichtigt werden. Die Technik, mit der eine Phasendifferenz in der Übertragung der Daten von einem Speicherbereich zu einem weiteren geschaffen wird, ist allgemein bekannt, wobei eine weitere Beschreibung hier weggelassen wird.
Das 23H-Videosignal (φ402 in Fig. 8), das vom Sender gesendet wird und die Differenzkomponente des 22H-Videosignals und des 23H-Videosignals vor der Kompression anzeigt, wird über die Videodetektorschaltung 21 und den A/D-Umsetzer 22 geführt, ebenso wie das vorangehende 22H-Signal, jedoch wird die Videosignalkomponente (die Komponente t3-t6 von φ402) dieses Mal in den Zeilenspeicher 27 geschrieben. Während das 23H- Videosignal in den Zeilenspeicher 27 geschrieben wird, wird das in 22H geschriebene Videosignal (φ301) aus dem Zeilenspeicher 26 gelesen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal im Zeilenspeicher 26 (t3-t6 im Videosignal) so gesteuert, dass das vollständige Signal vom Zeilenspeicher 25 übertragen wird und auf der Grundlage des 22H-Codesignals (t1-t2), das im (nicht gezeigten) Speicherbereich der Steuerlogikschaltung 28 gespeichert wird, ausgegeben wird.
Genauer, ein Niedrigpegelsignal (φ11 in Fig. 6) wird von der Lesesteuervorrichtung 31 dem UND-Gatter 32 zugeführt, wobei das UND-Gatter 32 somit geschlossen wird. Ferner wird der Ausgang des Invertierers 35 das Inverse des φ11-Signals, d. h. ein Hochpegelsignal, wobei das UND-Gatter 33 geöffnet wird. In ähnlicher Weise wird das Hochpegelsteuersignal φ12 von der Lesesteuervorrichtung 31 dem UND-Gatter 36 zugeführt, wobei das UND-Gatter 36 öffnet. Der Ausgang des Invertierers 39, der das invertierte Signal φ12 ist, veranlasst das UND-Gatter 37, sich zu schließen. Somit wird der Ausgang des ODER-Gatters 38 gleich dem Ausgang des Zeilenspeichers 26 von T230-T240 in Fig. 7. Der Lesetakt wird während dieser Periode selbstverständlich kontinuierlich dem Zeilenspeicher 26 zugeführt.
Das empfangene Signal wird somit in 23H gelesen, d. h. das Videosignal φ402 von t3-t6 in Fig. 8 und das Videosignal φ301 von t3-t6 auf dem Zeilenspeicher 26 von T230-T240 in Fig. 7, vom Zeilenspeicher 26, und sequentiell in das UND-Gatter 36, das ODER-Gatter 38, das UND-Gatter 33 und das ODER-Gatter 34 eingegeben, von wo es zur D/A- Umsetzerregenerationsschaltung 40 ausgegeben wird zur Umsetzung in ein analoges Videosignal, das an die CRT 41 ausgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt durchläuft der Ausgang des ODER-Gatters 34, d. h. das Videosignal φ301 von t3-t6, die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 geschrieben.
Mit Bezug auf Fig. 7 ist zu beachten, dass T230 in Fig. 7 der Zeit t0 in 23H entspricht, jedoch das Signal von t0-t3 in Fig. 7 nicht gezeigt ist. Diese Auslassung hat absolut keine Bedeutung für die Beschreibung des Betriebs der bevorzugten Ausführungsform. Dies trifft auch für 24H, 25H und die nachfolgenden Perioden zu.
Der Betrieb, bei der das 24H-Signal als Wiederholungssignal eingegeben wird, wird als nächstes beschrieben. Die Signalform des 24H- Eingangssignals ist in den Figuren gezeigt.
Das Videosignal bei 24H (T240-T250 in Fig. 7) wird in den Zeilenspeicher 26 entsprechend der Schreibsteuerung der Steuerlogikschaltung 28 geschrieben. Zu diesem Zeitpunkt ist das Steuersignal φ12 von der Lesesteuervorrichtung 31 ein Niedrigpegelsignal. Somit schließt das Niedrigpegelsignal φ12 das UND-Gatter 36 und öffnet das UND-Gatter 37 in 24H.
Das 23H-Empfangssignal enthält ein Codesignal bei t1-t2 im Signal φ402, das anzeigt, zu welchem Zeitpunkt in 23H das Videosignal eingefügt ist (in Fig. 7 und Fig. 8 ist dies bei 24H). Dieses Codesignal wird von der Datenverarbeitungsschaltung 29 wie oben beschrieben interpretiert, wobei als Ergebnis ein Steuersignal von der Steuerlogikschaltung 28 in die Schreibsteuervorrichtung 30 und in die Lesesteuervorrichtung 31 eingegeben wird, wobei die Takte von diesen Steuervorrichtungen an die Zeilenspeicher 25, 26, 27 ausgegeben werden und das in Fig. 7 gezeigte Steuersignal von der Lesesteuervorrichtung 31 an die Gatter oder Invertierer 32, 33, 35, 36, 37 und 39 ausgegeben wird.
Auf der Grundlage dieses Codesignals wird ein Lesetakt dem Zeilenspeicher 27 nur während T'234-T'235 in Fig. 7 während 24H zugeführt, wobei ein Lesetakt dem Zeilenspeicher 25 von T240 (= T'230) - T250 (= T'240) mit Ausnahme während der Periode T'234-T'235 zugeführt wird.
Das Steuersignal φ11 während 24H ist ein Hochpegelsignal bei T240-T'234 und T'235-T250 und ein Niedrigpegelsignal von T'234-T'235 auf der Grundlage des 23H-Codesignals, das im Speicherbereich der Steuerlogikschaltung 28 gespeichert ist.
Während T240-T'234 wird somit durch das Steuersignal φ11 das UND- Gatter 32 geöffnet und das UND-Gatter 32 geschlossen, wobei das Signal, das aus dem Zeilenspeicher 25 gelesen wird, dem der Lesetakt zugeführt wird, d. h. das φ301-Videosignal bei t3-t4 in Fig. 8, aus dem Zeilenspeicher 25 über das UND-Gatter 32, das ODER-Gatter 34 und die D/A- Umsetzerregenerationsschaltung 40 zur CRT 41 ausgegeben wird.
Als nächstes schließt das Niedrigpegelsteuersignal φ11 T'234-T'235 das UND-Gatter 32 und öffnet das UND-Gatter 33. Somit wird das Signal, das aus dem Zeilenspeicher 27 gelesen wird, dem der Lesetakt während t'234- t'235 zugeführt wird, d. h. das φ402-Signal bei t4-t5 in Fig. 8, über das UND- Gatter 37, das ODER-Gatter 38, das UND-Gatter 33, das ODER-Gatter 34 und die D/A-Umsetzerregenerationsschaltung 40 zur CRT 41 ausgegeben. Das aus dem Zeilenspeicher 27 gelesene Signal durchläuft die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 geschrieben, wie für den obigen vorangehenden Fall beschrieben worden ist.
Anschließend öffnet das Hochpegelsteuersignal φ11 während t'235-t'250 das UND-Gatter 32 und schließt das UND-Gatter 33; das Signal, das aus dem Zeilenspeicher 25 gelesen wird, dem der Lesetakt zugeführt wird, d. h. das φ301-Videosignal bei t5-t6 in Fig. 8, wird aus dem Zeilenspeicher 25 über das UND-Gatter 32, das ODER-Gatter 34 und die D/A- Umsetzerregenerationsschaltung 40 an die CRT 41 ausgegeben. Das aus dem Zeilenspeicher 25 gelesene Videosignal durchläuft die Rückkopplungsschleife und wird in den Zeilenspeicher 25 geschrieben, wie oben für den vorangehenden Fall beschrieben worden ist.
Wie somit beschrieben worden ist, wird das Quellensignal für 23H, das sich von dem bei 22H empfangenen Signal nur bezüglich der Komponente t3-t4 des φ402-Signals in Fig. 8 unterscheidet, in 24H wiederhergestellt, wie durch φ302 in Fig. 8 gezeigt ist. Es ist zu beachten, dass der Inhalt des Zeilenspeichers 25 zu diesem Zeitpunkt das Videosignal für t3-t6 von φ301 in Fig. 8 während 23H (dem horizontalen Zeilenabschnitt von T230-T240 im Zeilenspeicher 25 in Fig. 7) und bei 24H ist, wobei die Speicherinhalte bei 23H mit dem Videosignal für t4-t5 von φ402 in Fig. 8 (der durch diagonale Linien schattierte Bereich bei t'234-t'235 im Zeilenspeicher 25 in Fig. 7) überschrieben wird.
Der Zeilenspeicher 26 ist jedoch auf den Schreibzustand gesetzt, wie oben beschrieben worden ist, und wird mit dem 24H-Wiederholungssignal geschrieben. Somit wird das Signal, das die Differenz zwischen dem 23H- Videoquellensignal und dem 24H-Videoquellensignal anzeigt (der schraffierte Bereich bei 24H im Wiederholungssignal in Fig. 7), in den Zeilenspeicher 26 geschrieben.
Das Videoquellensignal von 24H wird bei 25H mit der gleichen Operation wiederhergestellt, die zur Wiederherstellung des 23H-Videoquellensignals bei 24H verwendet worden ist, wobei durch Wiederholen dieser Operation bei jeder horizontalen Abtastperiode das ursprüngliche Bild wiederhergestellt und auf der CRT 41 reproduziert werden kann.
Ein Abtastcodesignal, z. B. das in t1-t2 in φ301 und φ402 in Fig. 8 eingesetzte Codesignal, das in dem vom Empfänger empfangenen Signal enthalten ist, wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben.
In Fig. 9 ist t1-t13 ein horizontales Synchronsignal, das eine Serie von Einsen und Nullen umfasst, wobei das Codesignal t13-t20 umfasst. Es ist zu beachten, dass t20 in Fig. 9 dem Zeitpunkt t2 in Fig. 8 entspricht. R1S nach t13 ist das Startbit, das immer ein R1S ist. Das nächste R · S identifiziert, ob dieses Zeilensignal ein Signal ist, in dem ein Teil des Videoquellensignals (Teilsignal) enthalten ist, oder ein Signal ist, das ein vollständiges Videoquellensignal (vollständiges Signal) enthält. Zum Beispiel kann ein R0S hier ein Teilsignal anzeigen, und ein R1S kann ein vollständiges Signal anzeigen. In der obigen Ausführungsform ist dieses R · S-Bit eine 1 für das Signal φ301 im 22H, und ist 0 in den empfangenen Signalen von 23H und 24H. Die sieben Bits bei a0-a6, die dem R · S-Bit folgen, bilden den Code, der den Zeitpunkt identifiziert, zu dem der Anfang des Videosignals in dem vom Empfänger wiederhergestellten Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, der z. B. die Länge von t1 bis t4 in φ301 in Fig. 8 ausdrückt. Die sieben Bits b0-b6, die dem Bitcode a0-a6 folgen, bilden den Code, der den Zeitpunkt identifiziert, zu dem das Ende des Videosignals in dem vom Empfänger wiederhergestellten Fernsehsignal positioniert ist, und kann ein Code sein, der z. B. die Länge von t1 bis t5 in φ302 in Fig. 8 ausdrückt. Die sechs Bits c0-b5 nach dem Bitcode b0-b6 bildenden Code der den Zeitpunkt identifiziert, zu dem der Anfang des Videosignals in dem vom Sender teilweise weggelassenen Fernsehsignal positioniert ist, und können ein Code sein, der z. B. die Länge von t1 bis t4 in φ402 in Fig. 8 ausdrückt. Die sechs Bits d0-d5 nach dem Bitcode c0-c5 bilden den Code, der den Zeitpunkt identifiziert, zu dem der Anfang eines weiteren Datencodesignals in dem vom Sender teilweise komprimierten Fernsehsignal positioniert ist, und können ein Code sein, der z. B. die Länge von t1 bis t11 in φ402 in Fig. 8 ausdrückt. Das R1S zwischen t19 und t20 ist das Stoppbit.
Eine horizontale Abtastperiode (1H) von t0 bis t6 in dem in Fig. 8 gezeigten Fernsehsignal beträgt etwa 63,5 us in einem NTSC Signal, wobei dies bei einer Abtastung mit 4fsc 910 Abtastungen ergibt. Es ergeben sich somit keine Probleme für die praktische Anwendung, selbst wenn t1-t5 mit sieben Bits ausgedrückt wird, wobei die untersten drei Bits t1-t6 weggelassen werden. Ferner werden von t1-t11 die untersten vier der zehn Bits verworfen und die höchsten sechs Bits bestimmt mit (1/4fsc)·16 = 1,12 us. Obwohl vorzugsweise t1-t5 und t1-t6 gemäß dem Bildschirm an jedem Abtastpunkt ermittelt werden, stellt das Setzen desselben alle acht Abtasteinheiten (etwa 0,56 us) in der praktischen Anwendung kein Problem dar. Da es nicht notwendig ist, die Position der anderen Daten bei t11-t12 genau zu identifizieren und es ausreicht, die Position von t11 zu kennen, wird dies bei jeder sechzehnten Abtasteinheit ermittelt. In der in Fig. 6 gezeigten Datenverarbeitungsschaltung werden die Daten bei t13-t19 und bei t11-t12 extrahiert und verarbeitet. Die Daten bei t11-t12 enthalten entweder einen Code, der die Datenlänge angibt, oder Start- und Stopp-Bits. Es ist ferner zu beachten, dass wie in Fig. 9 gezeigt t1-t15 das 32-fache von t14-t15 ist, wobei dann, wenn t14-t15 gleich 1/2 fsc = 139,5 ns ist, 32·139,7 ns = 4,47 um ist, und somit bis zur Breite des NTSC-Horizontalsynchronsignals gehalten werden kann. Selbst wenn daher der Farb-Burst nicht bewegt wird, kann das Horizontalsynchronsignal in t1-t15 in Fig. 9 geschrieben werden. Die höchste Frequenzkomponente von t13-t20 ist fsc und liegt somit innerhalb der Sendebandbreite des normalen NTSC-Signals (auf einem normalen Fernsehgerät ist die Amplitude gleich 1/2, jedoch ergibt dies bei der Signalverarbeitung keine Probleme).
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben worden ist, kann selbst dann, wenn nur ein Signal, das einen Teil enthält, der sich von der vorangehenden Zeile unterscheidet, empfangen wird, das Quellenbild auf der Sendeseite genau auf der Empfangsseite reproduziert werden. Außerdem kann in diesem Fall eine vertrauliche Kommunikation (Bilder) gesendet werden durch Anwenden einer spezifischen Verarbeitung auf die Bits a0-a6, b0-b6, c0-c5 und d0-d5 in Fig. 9, und durch Informieren nur des beabsichtigten Empfängers über die erforderliche Umsetzungsprozedur.
Die Beschreibung der obigen bevorzugten Ausführungsform bezieht sich insbesondere auf die Signalverarbeitung, wie sie auf Zeileneinheiten angewendet wird, jedoch ist es auch möglich, die Zeilenspeicher in Fig. 6 durch Halbbildspeicher bzw. Feldspeicher oder Vollbildspeicher bzw. Framespeicher zu ersetzen und die gleiche Verarbeitung auf Halbbild- oder Vollbildeinheiten anzuwenden, wobei es auch möglich ist, die Zeileneinheitsverarbeitung mit Halbbild- oder Vollbildeinheits-Verarbeitung zu kombinieren.
Im folgenden wird eine Empfangsvorrichtung beschrieben, die das Videosignal eines Signalverarbeitungsverfahrens empfängt, bei dem nur die Differenzkomponente mittels Vollbild- bzw. Frame- oder Halbbild- bzw. Feldvergleich gesendet wird, und das ursprüngliche Bild wiederherstellt.
Fig. 10 ist eine zweite Ausführungsform der Fernsehsignalempfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 10 bezeichnet das Bezugszeichen 71 eine Videodetektorschaltung, die ein Signal erfasst, in welchem nur die Differenzkomponente der zwei Eingangssignale gesendet wird, die vollbild- bzw. frameweise oder halbbild- bzw. feldweise verglichen werden, während 72 einen Analog/Digital-(A/D)-Umsetzer bezeichnet. Der A/D- Umsetzer 72 kann z. B. ein 8-Bit-Umsetzer sein, und acht Leitungen an parallelen Daten ausgeben, wobei jedoch in diesen Figuren nur eine Leitung an Daten gezeigt ist. Das Bezugszeichen 73 bezeichnet eine Synchrontrennungsschaltung, die das Horizontalsynchronsignal (Ansteuersignal) HD, das Vertikalsynchronsignal (Ansteuersignal) VD und den Vollbild- bzw. Frameimpuls (FP) ausgibt (dies ist hier die gleiche Phase wie VD des Halbbildes bzw. Feldes beginnend von 1H). Das Bezugszeichen 74 bezeichnet den Farbunterträger-(fsc)-Regenerator, der im folgenden als ein NTSC-Formatssignal beschrieben wird, obwohl er nicht auf ein NTSC-Format-Fernsehsignal beschränkt ist. Der Ausgang des fsc-Regenerators 74 wird in die Steuerlogikschaltung 78 eingegeben und zum Abtasten oder als ein Takt verwendet. Das Bezugszeichen 75 ist ein erster Vollbild- bzw. Framespeicher mit Vollbildspeicher- bzw. Framekapazität, 76 ist ein zweiter Vollbild- bzw. Framespeicher, und 77 ist ein dritter Vollbild- bzw. Framespeicher; 78 ist die Steuerlogikschaltung, die die Ansteuerung (Schreiben, Lesen) der Vollbildspeicher 75, 76, 77 mittels der Schreibsteuervorrichtung 80 und der Lesesteuervorrichtung 81 steuert. Das Bezugszeichen 79 ist die Datenverarbeitungsschaltung, die das bei t7-t8 und t17-t18 in φ101 in Fig. 3 eingesetzte Datensignal extrahiert und verarbeitet, und extrahiert die Positionsinformationen der Videobildinformationen (t4-t5 und t14-t15 in φ101), die bei t1-t2 und t11-t12 in φ101 enthalten sind, und gibt dies an die Steuerlogikschaltung 78 aus. Die Bezugszeichen 82, 83, 86 und 87 sind UND-Gatter, 85 und 89 sind Invertierer, 84 und 88 sind ODER-Gatter, 90 ist eine Bildausgangsschaltung, die einen Digital-Analog-(D/A)-Umsetzer umfasst, und 91 ist eine Katodenstrahlröhre (CRT).
Der Betrieb eines Fernsehsignalempfängers, wie er hier enthalten ist, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 beschrieben. Die Fig. 11 und 12 sind Signalformdiagramme zum Zweck der Beschreibung des Betriebs.
Wenn das Videosignal von 22F beim Null-Signal-Zustand eingegeben wird, der während des Vollbildes bzw. Frames 21 vorhanden ist (im folgenden 21F), sind die Komponenten des Bildsignals bei t3-t6 und t13-t16 im 22F vollständig verschieden von denjenigen des Signals bei 21F, wobei die Signale bei t3-t6 und t13-t16 von φ100 in den zweiten Vollbildspeicher 76 geschrieben werden. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung hier die horizontale Rücklaufperiode bezüglich des Videosignals vernachlässligt. Außerdem wird die Operation, die z. B. auf das Signal bei den Perioden t3- t6 im Halbbild bzw. Feld 1 und das Signal bei t13-t16 im Halbbild 2 angewendet wird, wiederholt, wobei die folgende Beschreibung daher auf diejenige beschränkt ist, die auf das Signal im Halbbild 1 angewendet wird.
Null-Daten (ein Schwarzpegel-Videosignal) werden zuerst in den ersten Vollbildspeicher 75 geschrieben entsprechend dem Ausgang von der Steuerlogikschaltung 78, wobei das Codesignal anzeigt, dass die Signale für t3-t6 und t13-t16 in 22F, die in 1H oder zwei oder mehr horizontale Abtastperioden eingesetzt sind, in t1-t2 und t11-t12 in φ101 geschrieben werden müssen, d. h. in die vertikale Rücklaufperiode, werden von der Datenverarbeitungsschaltung 79 extrahiert und zur Steuerlogikschaltung 78 parallel mit dem Schreiben des Videosignals in den zweiten Vollbildspeicher 76 gesendet. Genauer wird die Steuerlogikschaltung 78 gemäß diesem extrahierten Codesignal angesteuert, wobei das Eingangssignal von 22F schreibgesteuert wird, so dass die Signale bei t3-t6 und t13-t16 in den zweiten Vollbildspeicher 76 geschrieben werden. Diese Schreiboperation ist in Fig. 11 mit einem RWS (22F) angegeben.
Bei 22F wird gleichzeitig mit dem Schreiben des empfangenen 22F-Signals in den zweiten Vollbildspeicher 76 das Videosignal für 21F, d. h. das vorangehende Vollbild, vom ersten Vollbildspeicher 75 ausgegeben entsprechend der Steuerung der Steuerlogikschaltung 78. Genauer wird ein Steuersignal von der Steuerlogikschaltung 78 an die Lesesteuervorrichtung 81 ausgegeben, um die Lesesteuervorrichtung 81 zu veranlassen, einen Lesetakt auszugeben; dieser Lesetakt ermöglicht das Lesen aus dem ersten Vollbilldspeicher 75, veranlasst das UND-Gatter 82, sich zu öffnen, mit einem Hochpegelsignal vom D-Anschluss der Lesesteuervorrichtung 81, wodurch der Ausgang des Invertierers 85 auf einen Niedrigpegel gesetzt wird und das UND-Gatter 83 geschlossen wird.
Somit läuft das Schwarzpegel-Videosignal, das aus dem ersten Vollbildspeicher 75 bei 22F gelesen wird, durch das UND-Gatter 82 und das ODER- Gatter 84, wird von der D/A-Umsetzerschaltung 90 in ein analoges Signal umgesetzt, wobei das verarbeitete Videosignal auf der CRT 91 angezeigt wird. Dieses 22F-Signal (das 21F-Videosignal) wird ferner vom Ausgang des ODER-Gatters 84 über die Rückkopplungsschleife, die mit dem Eingang des ersten Vollbildspeichers 75 verbunden ist, geleitet und erneut in den ersten Vollbildspeicher 75 geschrieben. Mit der Zuführung des Lesetakts zum ersten Vollbildspeicher 75 wird somit der Schreibtakt entsprechend der Steuerung der Steuerlogikschaltung 78 von der Schreibsteuervorrichtung 80 von 22H bis 262,5H und von 284H bis 525H entsprechend t3-t6 und t13-t16 in 22F zugeführt. Es ist zu beachten, dass wirklich eine Phasendifferenz im Lesetakt zum zweiten Vollbildspeicher 76 und dem Schreibtakt zum ersten Vollbildspeicher 75 vorhanden ist, jedoch wird in dieser Beschreibung diese Phasendifferenz hier vernachlässigt. Das Verfahren, mit dem eine Phasendifferenz für die Datenübertragung von Speicher zu Speicher geschaffen wird, ist allgemein bekannt, weshalb eine weitere Beschreibung weggelassen wird.
Als nächstes wird in 23F das Signal φ101, das das Videosignal für die Differenzkomponente im Ergebnis des Vergleichs des 23F-Signals auf der Senderseite (φ301 in Fig. 12) und des 22F-Signals (φ100 in Fig. 12) umfasst, in den dritten Vollbildspeicher 77 über die Videodetektorschaltung 71 und dem A/D-Umsetzer 72 eingegeben. Wie beim obenbeschriebenen Fall für 22F wird ein Codesignal in t1-t2 und t11-t12 in das 23F-Signal eingesetzt, wobei das Schreiben des 23F-Eingangssignals φ101 in den dritten Vollbildspeicher 77 gemäß diesem Codesignal ausgeführt wird. Das Signal φ101 unterscheidet sich vom Signal +100 im vorangehenden Vollbild bei t4-t5 und t14-t15, jedoch wird das Signal hier so gesteuert, dass alle Komponenten von t3-t6 und t13-t16 in den dritten Vollbildspeicher 77 geschrieben werden. Es ist jedoch zu beachten, dass das selektive Schreiben der unterschiedlichen Perioden t4-t5 und t14-t15 leicht mit dieser Ausführungsform erreicht werden kann, wobei keine Probleme hervorgerufen werden durch Definieren des Codesignals auf diese Weise.
Mit dem Schreiben des Empfangssignals in den dritten Vollbildspeicher 77 in 23F werden die Daten im zweiten Vollbildspeicher 76 an den ersten Vollbilldspeicher 75 ausgegeben und auf der Grundlage des 22F-Codesignals, das in dem (in der Figur nicht gezeigten) Speicher der Logikschaltung 78 gespeichert ist, ausgegeben.
Genauer, das UND-Gatter 82 wird durch das Niedrigpegelsignal von der Lesesteuervorrichtung 81 geschlossen, wodurch der Invertierer 85 veranlasst wird, ein Hochpegelsignal auszugeben, das das UND-Gatter 83 öffnet. Außerdem veranlasst das Hochpegelsignal vom E-Anschluss der Lesesteuervorrichtung 81 das UND-Gatter 86, sich zu öffnen, wobei das Niedrigpegelsignal, das vom Invertierer 89 ausgegeben wird, das UND-Gatter 87 veranlasst, sich zu schließen. Mit den so gesetzten Gattern wird ein Lesetakt von der Lesesteuervorrichtung 81 dem zweiten Vollbildspeicher 76 zugeführt, so dass die Signale für t3-t6 und t13-t16 in φ101 gelesen werden. Somit läuft das φ100-Videosignal im zweiten Vollbildspeicher 76 durch das UND-Gatter 86, das ODER-Gatter 88, den Invertierer 85, das UND-Gatter 83 und das ODER-Gatter 84, wird von der D/A-Umsetzerschaltung 90 verarbeitet und auf der CRT 91 angezeigt. Außerdem wird das Videosignal für t3-t6 und t13- t16 in φ100 über die Rückkopplungsschleife auf der Ausgangsseite des ODER-Gatters 84 in den ersten Vollbildspeicher 75 von T2300-T2400 in Fig. 17 (entspricht der Periode t3-t16 in Fig. 18 unter Weglassung von t6- t13) geschrieben. Ein Schreibtakt wird zu diesem Zeitpunkt selbstverständlich dem ersten Vollbildspeicher 75 zugeführt.
Es ist zu beachten, dass der Zeitpunkt T2300 in Fig. 11 dem t0 in 23F in Fig. 12 entspricht, wobei jedoch t0-t3 aus der Figur in Fig. 11 weggelassen ist. Es ist zu beachten, dass dies absolut keine Auswirkung auf den Betrieb der vorliegenden Erfindung hat und die wesentliche Qualität der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
Als nächstes wird bei 24F das Signal φ102 (Fig. 11, Empfangssignal T2400- T2500), das das Videosignal für die Differenzkomponente auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses des 24F-Signals auf der Senderseite (in Fig. 12 nicht gezeigt, im ersten Vollbildspeicher 75 in Fig. 11 (T2500-T2600) gespeichert) und des 23F-Signals (φ301 in Fig. 12, im ersten Vollbildspeicher 75 in Fig. 112 (T2400-T2500) gespeichert), im zweiten Vollbildspeicher 76 gespeichert. Das Speichern im zweiten Vollbildspeicher 76 wird entsprechend dem Codesignal gesteuert, wie oben mit Bezug auf 22F und 23F beschrieben worden ist, so dass das Signal, das den Perioden t3-t6 und t13 -16 in den Signalen φ100, φ101 und φ303 zugeordnet ist, in den zweiten Vollbildspeicher 76 geschrieben wird.
Mit dem Schreiben des empfangenen Signals φ102 in den zweiten Vollbildspeicher 76 werden die Übertragung des Signals im dritten Vollbildspeicher 77 zum ersten Vollbildspeicher 75 und die Umschaltung zwischen dem ersten Vollbildspeicher 75 und dem dritten Vollbildspeicher 77 zum Lesen und Anzeigen ebenfalls auf der Grundlage des 23F-Codesignals durchgeführt, das im Speicher der Steuerlogikschaltung 78 gespeichert ist.
Genauer, um das ursprüngliche Bild in 23F wiederherzustellen, wird das Signal zuerst aus dem ersten Vollbildspeicher 75 während der Periode T'2300 (T2400) -T'2340 gelesen, wobei die Signale anschließend aus dem dritten Vollbildspeicher 77 während der Periode T'2340-T'2350, und erneut aus dem dritten Vollbildspeicher 77 während der Periode T'2341-T'2351 und aus dem ersten Vollbildspeicher 75 während der Periode T'2351-T2500 (T'2400) gelesen werden müssen.
Um diese Lesesteuerung zu erreichen, wird ein Hochpegelsignal φ11 vom Anschluss D der Lesesteuervorrichtung 81 während der Perioden T'2300- T'2340, T'2350-T'2341, T'2351-T'2400 ausgegeben, während ein Niedrigpegelsignal φ11 während der Perioden T'2340-T'2350, T'2341-T'2351 ausgegeben wird, und ein Niedrigpegelsignal φ12 vom Anschluss E ausgegeben wird.
Somit sind während der Perioden T'2300-T'2340, T'2350-T'2341, T'2351- T'2400 die UND-Gatter 82 und 87 offen und die UND-Gatter 83 und 86 geschlossen; während dieser Perioden läuft das Ausgangssignal vom ersten Vollbildspeicher 75, zu dem der Lesetakt zugeführt wird, durch die Gatter 82, 84, die D/A-Umsetzerschaltung 90 und wird auf der CRT 91 angezeigt.
Während der anderen Perioden T'2340-T'2350, T'2341-T'2351 sind die UND-Gatter 83 und 87 offen und die UND-Gatter 82 und 86 geschlossen; während dieser Perioden läuft das Ausgangssignal vom dritten Vollbildspeicher 77, zu dem der Lesetakt zugeführt wird, durch die Gatter 82, 84, die D/A-Umsetzerschaltung 90 und wird auf der CRT 91 angezeigt.
Auf diese Weise wird das ursprüngliche Bild φ301 von 23F reproduziert und auf der CRT 91 angezeigt. Es ist zu beachten, dass der Schreibtakt dem ersten Vollbildspeicher 75 zugeführt wird, so dass ein sogenanntes Lesen- Modifizieren-Schreiben stattfindet; die Differenzkomponente wird zurückgeschrieben, so dass das Signal φ301 im ersten Vollbildspeicher 75 gebildet wird. Dieses im ersten Vollbildspeicher 75 gespeicherte Signal ergibt sich so, wie während T2400-T2500 in Fig. 11 gezeigt ist.
Bei 25F wird das Signal φ103 (Empfangssignal T2500-T2600), das die Differenzkomponente auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses des 25F-Quellensignals auf der Senderseite und des 24F-Signals ((T2500- T2600) im ersten Vollbildspeicher 75 in Fig. 11) umfasst, in den dritten Vollbildspeicher 77 eingegeben.
Mit dem Schreiben des Empfangssignals φ103 in den dritten Vollbildspeicher 77 werden die Übertragung des Signals im zweiten Vollbildspeicher 76 zum ersten Vollbildspeicher 75 und die Umschaltung zwischen dem ersten Vollbildspeicher 75 und dem zweiten Vollbildspeicher 76 zum Lesen und Anzeigen ebenfalls auf der Grundlage des 24F-Codesignals durchgeführt, das im Speicher der Steuerlogikschaltung 78 gespeichert ist.
Genauer, um das ursprüngliche Bild in 24F wiederherzustellen, ist es erforderlich, zuerst das Signal aus dem ersten Vollbildspeicher 75 während der Perioden T'2400 (T2500)-T'2440, T'2450-T'2441 und T'2451-T'2500 (T2600) und aus dem zweiten Vollbildspeicher 76 während der Perioden T'2440-T'2450 und T'2441-T'2451 zu lesen. Um diese Lesesteuerung zu erreichen, wird ein Hochpegelsignal φ11 vom Anschluss D der Lesesteuervorrichtung 81 während der Perioden T'2400-T'2440, T'2450-T'2441, T'2451-T'2500 ausgegeben, während ein Niedrigpegelsignal φ11 während der Perioden T'2440-T'2450, T'2441-T'2451 ausgegeben wird und ein Hochpegelsignal φ12 vom Anschluss E ausgegeben wird.
Somit sind als Ergebnis dieser Lesesteuerung während der Perioden T'2400 -T'2440, T'2450-T'2441, T'2451-T'2500 die UND-Gatter 82 und 86 offen und die UND-Gatter 83 und 87 geschlossen, wobei das Leseausgangssignal vom ersten Vollbildspeicher 75 auf der CRT 91 angezeigt wird; während der anderen Perioden T'2440-T'2450, T'2441-T'2451 sind die UND-Gatter 83 und 86 offen und die UND-Gatter 82 und 87 geschlossen, wobei das Leseausgangssignal vom zweiten Vollbildspeicher 76 auf der CRT 91 angezeigt wird. Auf diese Weise wird das ursprüngliche Bild von 24F reproduziert und auf der CRT 91 angezeigt. Es ist zu beachten, dass das zu diesem Zeitpunkt auf dem ersten Vollbildspeicher 75 angewendete Lesen-Modifizieren- Schreiben wie während 24F ausgeführt wird.
Anschließend findet ein Schreiben alternierend in den zweiten Vollbildspeicher 76 und den dritten Vollbildspeicher 77 statt, in Abhängigkeit davon, ob das Vollbild ein ungeradzahliges Vollbild oder ein geradzahliges Vollbild ist, wobei das Lesen aus dem ersten Vollbildspeicher 75 und entweder dem zweiten Vollbildspeicher 76 oder dem dritten Vollbildspeicher 77 stattfindet, und wobei das Quellensignal für das Vollbild, das dem Vollbild des derzeit empfangenen Signals unmittelbar vorausgeht, immer im ersten Vollbildspeicher 75 reproduziert wird oder in seiner Gesamtheit wie empfangen geschrieben wird, so dass die Bilder eines (Vollbildes) Bildschirms sequentiell reproduziert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben worden ist, ist es möglich, ein kompressionsverarbeitetes Signal unter Verwendung nur von drei Vollbildspeichern wiederherzustellen und zu reproduzieren, wodurch es möglich wird, die Kosten der Ausrüstung zu reduzieren und ein kompakteres Empfangssystem zu erhalten.
Ein Beispiel des Codesignals, auf das in der obigen Beschreibung Bezug genommen wird, wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 13 beschrieben.
In Fig. 13 ist t1-t1001 das Vertikalsynchronsignal, t1001-t2 ist 1H (oder 0,5H) in der vertikalen Austastperiode und kann z. B. das 1H (oder 0,5H) sein, das dem Vertikalsynchronsignal folgt. Wenn die Periode t1001-t2 gleich 0,5H (= 63,5 us/2) ist und ein 32-Bit-Signal darin eingesetzt ist, ist ein Bit gleich etwa 1 us, was die elektrische Signalverarbeitung sehr einfach macht. Es ist zu beachten, dass in Fig. 11 und in Fig. 13 die Länge von t1-t2 und somit die Länge von t1-t1001 und t1001-t2 in diesen Figuren nicht übereinstimmen; dies ist ein Problem der graphischen Darstellungen in den Figuren, wobei die Operation nicht dadurch beeinflusst wird, ob t1-t1001 gleich 1H oder 3H ist, oder t1001-t2 gleich mehreren H-Perioden ist.
In dem in Fig. 13 gezeigten Codesignal umfasst t1001-t1005 die Startmarkierung R0101, wobei S t1032-t2 das Stoppbit ist; das x-Bit bei t1005-t1006 ist der Code, der anzeigt, ob das vorliegende Vollbildsignal ein Teilsignal ist, wie in 23F und 24F in Fig. 11 gezeigt, oder ein vollständiges Signal ist, wie bei 22F und 25F gezeigt, und kann z. B. als x = 0 für ein Teilsignal oder x = 1 für ein vollständiges Signal gesetzt sein. Es ist zu beachten, dass Codesignale mit dem gleichen Aufbau und gleicher Bedeutung bei t1-t2 und t11-t12 in ein Vollbild eingesetzt sind. Es ist zu beachten, dass es auch möglich ist, das Einsetzen des Codesignals bei t11- t12 wegzulassen. Wenn ferner die Startmarkierung bei t1001-t1005 für jedes Halbbild verändert wird, wird auch die Halbbilderfassung erleichtert.
Die sieben Bits bei a0-a6 identifizieren die Länge von t1-t4 im Signal φ201 in Fig. 12, wobei die entsprechenden sieben Bits im zweiten Halbbild die Länge von t11-t14 im Signal φ201 ausdrücken. Die sieben Bits b0-b6 drücken die Länge von t1-t5 oder von t11-t15 im Signal φ201 und φ301 aus, wobei c0-c5 die Länge von t1-t4 oder t11-t14 in φ101 ausdrücken. Die letzten sechs Bits von d0-d5 drücken die Länge von t1-t7 oder von t11 -t17 aus. Da sieben Bits von a0-a6 vorhanden sind, kann ein Halbbild in 128 Komponenten ausgedrückt werden, wobei der Zeitpunkt von t7 alle 2H erhalten werden kann. Im Videosignal für ein Halbbild (262,5H) kann, da t1- t3 normalerweise etwa 21 H belegt, der Zeitablauf des Signals ausgedrückt werden durch etwa 242H, wenn das Halbbild von 22H unterteilt wird. Wenn 2H durch ein Bit dargestellt werden, können sieben Bits den Zeitablauf ausreichend ausdrücken. Es ist ausreichend, die Länge alle 4H zu definieren für die 6-Bit-Daten bei c0-c5 und d0-d5.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Fernsehsignalempfängers gemäß der vorliegenden Erfindung, der für das Signalverarbeitungsverfahren geeignet ist, mit dem Videosignale auf der Grundlage zweier aufeinanderfolgender Halbbilder bzw. Felder verglichen werden und das Videosignal für ein gegebenes Halbbild ein Signal für nur diesen Teil des Signals ist, der verschieden ist, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 14 bis 16 beschrieben. Fig. 14 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehsignalempfängers gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Fig. 15 und 16 Signalformdiagramme sind, die zur Erläuterung des Betriebs des Empfängers verwendet werden. Diese entsprechen den Fig. 10 bis 12 für die obenbeschriebene zweite Ausführungsform.
Wie aus dem Blockschaltbild dieser dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 14 gezeigt, deutlich wird, unterscheidet sie sich dadurch, dass die Vollbildspeicher 75, 76 und 77 durch Halbbildspeicher 75f, 76f und 77f ersetzt sind. Da das Bildschirmbild ein Vollbild bzw. Frame von zwei Halbbildern bzw. Feldern umfasst, wird das Videosignal, das weggelassen werden kann, selbst mit Standbildern reduziert, wenn es mit dem Vollbild- bzw. Frameverfahren verglichen wird, wie mit Bezug auf die obigen Ausführungsform beschrieben worden ist, jedoch ändert sich nicht die Tatsache, dass sich eine signifikante Reduktion der Menge an Übertragungsdaten für das ursprüngliche Bild selbst ergibt.
Der Betrieb der dritten Ausführungsform des Fernsehsignalempfängers, wie in Fig. 14 gezeigt, entspricht der Beschreibung des ersten Halbbildes in der Beschreibung der Vollbild- bzw. Frameeinheitsoperation in der vorangehenden Ausführungsform, wobei keine grundsätzliche Änderung in dem Betrieb in irgendeiner Weise vorliegt. Eine genaue Beschreibung des Betriebs wird daher weggelassen.
In der zweiten und der dritten Ausführungsform, wie sie oben beschrieben worden sind, ist dann, wenn das Teilsignal (t4-t5 im Signal φ301 in Fig. 16) im gleichen Vollbild oder Halbbild an einer Position (t4-t5 im Signal φ101 in Fig. 16) verschieden vom ursprünglichen Bild gesendet und empfangen worden ist, und das Codesignal so vorcodiert ist, dass nur spezifische Vertragsparteien das Codesignal decodieren können, eine diskrete Übertragung von Video und Daten möglich. Wenn ferner die Position des Teilsignals periodisch variiert wird, kann auch eine vertrauliche Kombination erreicht werden, die von dritten Parteien nicht gelesen werden kann.
Es ist zu beachten, dass, obwohl in den zweiten und dritten Ausführungsformen die obigen Beschreibungen angenommen haben, dass das Teilsignal an einer Stelle in einem Vollbild oder einem Halbbild positioniert war, durch leichtes Erhöhen der Anzahl der Bits im Codesignal die Teilsignale leicht an zwei oder mehr Positionen mit der gleichen Grundoperation plaziert werden können. Da z. B. bei Textübertragungen 190-Bit-Informationen in 1H gesendet werden, ist es möglich, sieben Sätze in den 26 Bits von t1006-t1032 in Fig. 13 einzusetzen, wodurch eine Korrespondenz mit Teilsignalen an sieben Stellen möglich wird.
Im folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Figuren eine vierte Ausführungsform des Fernsehsignalempfängers gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Hauptmerkmal dieser Ausführungsform besteht darin, dass anstelle der Verwendung von drei Vollbild- bzw. Framespeichern oder Halbbild- bzw. Feldspeichern nur ein Vollbildspeicher oder Halbbildspeicher und zwei Zeilenspeicher verwendet werden, um das Signal wiederherzustellen, das mit Differenzkomponenten gesendet wurden, die aus einem Vollbild- oder Halbbildvergleich mit dem Quellenbild erhalten worden sind. Diese Ausführungsform wird beschrieben mit durch die Zeilenspeicher 76L, 77L ersetzten Vollbildspeichern 76, 77, die in Fig. 10 gezeigt sind.
In Fig. 17 umfassen die Komponenten, die sich von der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform unterscheiden, die Zeilenspeicher 76L, 77L, wie oben beschrieben, die Steuerlogikschaltung 78L, die Schreibsteuervorrichtung 80L und die Lesesteuervorrichtung 81L, die sich leicht dadurch unterscheiden, dass die Steuerung derselben auf einer Zeileneinheit basiert, wobei alle anderen Komponenten gleich sind und ähnliche Teile mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Genauer, das eingegebene Fernsehsignal wird von der Videodetektorschaltung 71 erfasst, A/D-gewandelt und alternierend in die Zeilenspeicher 76L, 77L eingegeben entsprechend dem Codesignal, das z. B. in t1-t2 an der Vorspannposition jeder horizontalen Abtastperiode eingesetzt ist. Das Codesignal wird wie oben beschrieben mittels der Datenverarbeitungsschaltung 79 extrahiert, verarbeitet und in die Steuerlogikschaltung 78L eingegeben, die somit die Schreibsteuervorrichtung 80L und die Lesesteuervorrichtung 81L steuert und die Gatter 82-89 entsprechend dem Codesignal öffnet und schließt.
Der Betrieb des Empfängers gemäß dieser Ausführungsform, wenn diese ein Signal verarbeitet, das demjenigen in der Periode T2200-T2400 in Fig. 11 entspricht, wie oben beschrieben worden ist, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 18 und 19 beschrieben.
Wie beim Fall der obigen zweiten Ausführungsform beschrieben worden ist, wird das Signal bei der Periode T2200-2300 so gesteuert und verarbeitet, dass das vollständige Signal in den ersten Vollbildspeicher 75 geschrieben wird, da bei 21F kein Signal vorhanden war. Mit anderen Worten, mit Bezug auf T2200-T2300 in Fig. 25 werden das Schreiben und das Lesen so gesteuert, dass das in einen Zeilenspeicher geschriebene Signal bei einer gegebenen horizontalen Abtastperiode (nH) bei der nächsten horizontalen Abtastperiode ((n+1)H) gelesen wird, wobei das aus den Zeilenspeichern 76L und 77L gelesene Signal durch die UND-Gatter 86, 87, das ODER- Gatter 88, das UND-Gatter 83 und anschließend das ODER-Gatter 84 läuft, von wo das Signal zur D/A-Umsetzerschaltung 90 ausgegeben wird und anschließend für die Lesen-Modifizieren-Schreiben-Operation zum Vollbildspeicher 75 zurückgeführt wird. Somit ist das Ausgangssignal φ11L am Anschluss D der Lesesteuervorrichtung 81L ein Niedrigpegelsignal während T2200-T2300, während das Ausgangssignal am Anschluss E zwischen einem Niedrigpegel- und Hochpegelsignal bei jedem 1H wechselt. Somit wird auch der Lesetakt von der Lesesteuervorrichtung 81L alle 1H alternierend den Zeilenspeichern 76L, 77L zugeführt.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf den Fall, bei dem ein Signal empfangen wird, das von 30H im Vollbild 23 zurückgeschrieben werden soll.
Das Videosignal (t4-t5) bei 30H (T23029-T23030) wird in den Zeilenspeicher 76L geschrieben, wobei das Videosignal für 29H im vorangehenden Vollbild 22F aus dem ersten Vollbildspeicher 75 gelesen wird, durch das UND-Gatter und das ODER-Gatter 84 läuft, und wobei dieses 30H an die CRT 91 ausgegeben wird.
Bei der nächsten horizontalen Abtastperiode 31H wird das Signal t4-t5 (der schraffierte Bereich im Zeilenspeicher 77L in Fig. 19) für die Differenzkomponente bei T23030-T23031) im empfangenen Signal für 31H in dem Zeilenspeicher 77L geschrieben, entsprechend dem Codesignal. Nach dem Lesen des Videosignals für 30H in 22F aus dem Vollbildspeicher 75 von t0- t'4, wird das in den Zeilenspeicher 76L bei 30H geschriebene 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 von der D/A-Umsetzerschaltung 90 für die Anzeige an die CRT 91 ausgegeben, woraufhin die Lesen-Modifizieren-Schreiben-Operation auf den Vollbildspeicher 75 angewendet wird.
Anschließend wird bei 32H das bei 32H empfangene Signal in den Zeilenspeicher 76L entsprechend dem Codesignal bei t4-t5 in T23031-T23032 geschrieben. Ferner wird das 31H-Videosignal in 22F aus den ersten Vollbildspeicher 75 bei t0-t'4 gelesen, gefolgt von dem Signal (dem schraffierten Bereich), das in den Zeilenspeicher 77L in 31H geschrieben worden ist und das aus t'4-t'5 zurückgelesen wird. Mit anderen Worten, bei t0-t'4 und t'5-T23032 sind die UND-Gatter 82, 87 offen, die UND-Gatter 83, 86 geschlossen, und die Inhalte des ersten Vollbildspeichers 75 werden gelesen, während bei t'4-t'5 die UND-Gatter 83, 87 offen sind und die UND- Gatter 82-86 geschlossen sind und die Inhalte des Zeilenspeichers 77L gelesen werden. Somit läuft das aus den UND-Gattern 82, 83 gelesene Signal durch das ODER-Gatter 84, die D/A-Umsetzerschaltung 90 und wird auf der CRT 91 angezeigt, oder wird zum ersten Vollbildspeicher 75 zurückgeführt, wo ein Lesen-Modifizieren-Schreiben durchgeführt wird. Durch Wiederholen dieser Signalverarbeitung kann die auf der Senderseite angewendete Videokompression ohne Fehler auf der Empfangsseite wieder zum ursprünglichen Signal hergestellt werden. Gemäß den Verarbeitungsverfahren in dieser Ausführungsform ist es ausreichend, in den horizontalen Abtastzeileneinheiten nur denjenigen Teil der Vollbildinhalte zu senden, die verschieden sind, wobei, da diejenigen Teile der horizontalen Abtastzeilen, die gleich sind, auch weggelassen werden können, die Informationsmenge im Videosignal, die gesendet werden muss, reduziert werden kann. Ferner kann die Übertragungseffizienz erhöht werden, da ein weiteres Datensignal in diejenigen offenen Bereiche des Signals, die keine Videosignaldaten führen, eingesetzt werden kann. Außerdem kann dieses Verfahren auch für eine vertrauliche Kommunikation verwendet werden, indem das Codesignal eingesetzt wird, so dass es nur von spezifischen Vertragsparteien empfangen werden kann.
Ein Beispiel des in jeder horizontalen Abtastzeileneinheit eingesetzten Codesignals in dieser vierten Ausführungsform wird im folgenden beschrieben. In Fig. 20 ist t1-t'1 der Horizontalsynchronimpuls, t'1-t14 ist das Startbit, und das x-Bit bei t14-t15 zeigt an, ob das Signal für diese horizontale Zeile ein Teilsignal oder ein vollständiges Signal ist, das sich über das volle Band von 1H erstreckt, und kann z. B. ein R0S enthalten, um ein Teilsignal anzuzeigen, und ein R1S für ein vollständiges Signal.
Die sieben Bits bei a0-a6 (t15-t16) sind der Code, der z. B. die Länge von t1-t'4 identifiziert, wenn t4 in 30H gleich t'4 im Quellenbildsignal ist; die sieben Bits b0-b6 (t16-t17) sind der Code, der z. B. die Länge von t1-t'5 identifiziert, wenn t5 in 30H gleich t'5 im Quellenbildsignal ist. Die sechs Bits c0-c6 (t17-t18) drücken die Länge von t1-t4 in 30H aus, wobei die sechs Bits von d0-d5 (t18-t19) die Länge von t1-t11) ausdrücken. Wenn das Signal ein Standard-NTSC-Format-Signal ist, ist 1H etwa gleich 63,56 us, weshalb sich 910 Abtastpunkte ergeben, wenn das Signal mit 4fsc auf der Grundlage des Ausgangs des fsc-Regenerators 74 abgetastet wird. Wenn daher zehn Bits vorhanden sind, kann die Länge von t4-t5 mit jedem Abtastintervall ermittelt werden, wobei jedoch dann, wenn das Signal einschließlich der Komponenten übertragen wird, in denen keine Differenz vorhanden ist, die untersten drei Bits (acht Abtastwerte bei 4fsc: etwa 560 ns) verworfen werden können, ohne dass Probleme in der praktischen Anwendung entstehen. Die untersten drei Bits in a0-a6 und b0-b6 können somit verworfen werden und der Code drückt den Zeitablauf für acht Abtasteinheiten aus. Durch Verwerfen der niedrigsten vier Bits für c0-c5 und d0- c5 kann der Code enthalten sein zum Ausdrücken des Zeitablaufs bei allen sechzehn Abtastwerten in 4fsc, d. h. etwa 1,12 us Inkrementen. In Fig. 26 ist t19-t2 das Stoppbit, wobei t'1-t2 somit ein 33-Bit-Code ist, der neunundzwanzig Bits und einen 4-Bit-Horizontalsynchronimpuls enthält. Wenn ein Bit gleich 1/2 fsc ist, etwa gleich 139,7 ns, sind 33 Bits gleich 4,61 us, was ausreicht, um die Breite des Horizontalsynchronsignals an das NTSC-Format anzupassen, wobei das Codesignal somit ohne Beeinflussung des Farb- Bursts eingesetzt werden kann. Durch Anwenden einer spezifischen Codierung auf dieses Signal und Senden der Decodierungsinformation nur zu spezifischen Vertragsparteien, kann eine vertrauliche Kommunikation erreicht werden. Diese Decodierungsinformationen können an verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, einschließlich z. B. der vertikalen Rücklaufperiode.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Bilder zeilenweise, vollbild- bzw. frameweise oder halbbild- bzw. feldweise verglichen, wobei das Bildsignal verarbeitet wird für die Sendung nur der Differenzkomponente der Zeile, des Vollbildes bzw. Frames oder des Halbbildes bzw. Feldes, wodurch die folgenden Wirkungen erzielt werden.
(1) Es ist möglich, andere Informationen zu senden anstelle der Signalkomponenten, die gleich sind, wobei somit die Übertragungseffizienz erhöht werden kann.
(2) Selbst wenn das Bildsignal in einer Übertragung empfangen wird, kann das vollständige Bild nicht wahrgenommen werden, wobei dieses Verfahren daher für eine vertrauliche Kommunikation geeignet ist.
(3) Durch unregelmäßiges Variieren des Sendezeitablaufs des Sendesignals und Codieren der Zeitablaufinformation in der Aussendung kann ein Kommunikationsverfahren mit hoher Vertraulichkeit erreicht werden.
(4) Da dieses Verfahren die Aussendung oder Nicht-Aussendung ermittelt durch einen Bilddatenvergleich auf einer einfachen Zeilen- oder Vollbildbasis und keine fortschrittliche Signalkompressionstechnik verwendet, in der eine Zeilenkorrelation oder eine Vollbildkorrelation erfasst wird, kann das System einfach aufgebaut sein.

Claims

1. Fernsehsignalprozessor mit einem Empfänger zum Empfangen eines Videosignals, welches in einer horizontalen Abtastperiode einen Abschnitt eines zweiten Horizontalzeilen-Videosignals, das sich von einem ersten Horizontalzeilen-Videosignal in einer vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode unterscheidet, und einen Code enthält, der die Position des Abschnittes in der einen horizontalen Abtastperiode kennzeichnet, wobei der Empfänger aufweist:

ein erstes Speichermittel (25; 75; 75f) zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode,

ein zweites Speichermittel (26; 76; 76f; 76L) zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode,

dritte Speichermittel (27; 77; 77f; 77L) zum Speichern eines Videosignals für zumindest eine horizontale Abtastperiode, und

Gattermittel (32-39; 82-89) zum Gattern der Ausgangssignale des ersten und zweiten Speichermittels sowie der dritten Speichermittel,

gekennzeichnet durch

Steuermittel (28; 78; 78f; 78L), welche den Code zum Steuern des Schreibens und Lesens eines Videosignals einer horizontalen Abtastperiode und zum Steuern der Gattermittel in der Weise empfangen, dass:

das erste Horizontalzeilen-Videosignal einer vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode in dem zweiten Speichermittel gespeichert wird,

das erste Horizontalzeilen-Videosignal dieser vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode, welches in dem zweiten Speichermittel gespeichert ist, gelesen und über die Gattermittel dem ersten Speichermittel zugeführt wird,

wobei der Abschnitt des zweiten Horizontalzeilen-Videosignals dieser einen horizontalen Abtastperiode in den dritten Speichermitteln gespeichert wird, und

wobei das erste Horizontalzeilen-Videosignal dieser vorausgegangenen horizontalen Abtastperiode, welches in dem ersten Speichermittel gespeichert ist, gelesen und gleichzeitig der Abschnitt des zweiten Horizontalzeilen-Videosignals dieser horizontalen Abtastperiode in den dritten Speichermitteln gelesen wird und unter Verwendung des Codes ein Abschnitt des ersten Horizontalzeilen-Videosignals aus dem ersten Speichermittel gegattert und in dem ersten Speichermittel in einer Horizontalabtastperiode gespeichert wird, während der Abschnitt innerhalb dieser Horizontalabtastperiode nicht vorhanden ist, und wobei der Abschnitt des zweiten Horizontal-Videosignals aus den dritten Speichermitteln gegattert und in dem ersten Speichermittel gespeichert wird, während der Abschnitt in dieser Horizontalabtastperiode vorhanden ist.

2. Fernsehsignalprozessor nach Anspruch 1, bei dem jedes der Speichermittel (25, 26, 27), das erste, das zweite und die dritten Speichermittel, ein Zeilenspeichermittel zum Speichern von Horizontalzeilendaten ist.

3. Fernsehsignalprozessor nach Anspruch 1, bei dem jedes der Speichermittel (75, 76, 77), das erste, das zweite und die dritten Speichermittel, ein Framespeichermittel zum Speichern von Framedaten ist.

4. Fernsehsignalprozessor nach Anspruch 1, bei dem jedes der Speichermittel (75f, 76f, 77f), das erste, das zweite und die dritten Speichermittel, ein Feldspeichermittel zum Speichern von Felddaten ist.

5. Fernsehsignalprozessor nach Anspruch 1, bei dem das erste Speichermittel (75) ein Framespeichermittel zum Speichern von Framedaten und das zweite Speichermittel sowie die dritten Speichermittel (76L, 77L) ein Zeilenspeichermittel zum Speichern von Horizontalzeilendaten sind.

6. Fernsehsignalprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Abschnitt aus einer Ursprungsposition zu einer verschobenen Position verschoben wird und bei dem der Code Daten bezüglich der verschobenen Position und Daten bezüglich der Ursprungspositionen enthält.