DE69529520T2

DE69529520T2 - Vorrichtung und verfahren zur hochfrequenzen übertragung von fernsehbildern

Info

Publication number: DE69529520T2
Application number: DE69529520T
Authority: DE
Inventors: Rudolf Schaffer; Ch-2012 Auvernier Zwahlen Laurent; Milva Zwahlen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2015-04-26
Also published as: DE69529520D1; CH690055A5; US5854654A; WO1995029556A1; EP0758511A1; ES2191705T3; EP0758511B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenz-Übertragungssystem für Fernsehbilder und insbesondere ein drahtloses Hochfrequenz-(H.F.)- Übertragungssystem für Fernsehbilder mit einer Qualität, die wenigstens gleich derjenigen ist, die durch die in Kraft befindlichen Normen für die Fernsehketten vorgeschrieben ist, und das es ermöglicht, mehrere mobile Kameras mit einer Produktionsstation, wie einem Produktionsfahrzeug, zu verbinden, um die Produktion eines Fernsehprogramms im Hinblick auf seine direkte Ausstrahlung und/oder seine Aufzeichnung zu ermöglichen. Das System kann zudem vollständig mobil sein. Ein derartiges System ist beispielsweise im amerikanischen Patent US-A-4 091 422 beschrieben.
Aus dem Artikel "Équipement portatif de prise de vue de télévision", von J. Cayzac, ACTA Electronica, Band 11, Nr. 4, Oktober 1968, Seiten 352-360, ist ein drahtloses Übertragungssystem für Bilder bekannt, das einerseits mehrere Bildaufnahmeeinheiten, die jeweils eine Kamera und ein Modul enthalten, das einen Funkwellenempfänger und einen Hochfrequenzsender umfaßt, der über die Funkwellen ein von der Kamera geliefertes Bildaufnahmesignal zu einer Regieeinheit senden kann, die mit einem Fernsehfunknetz kommunizieren kann, um wenigstens eines der Signale direkt auszustrahlen und/oder aufzuzeichnen, und andererseits wenigstens zwei Funkvideokanäle aufweist, von denen jeder das Senden eines Videosignals auf einer vorgegebenen Trägerfrequenz ermöglicht, wobei das Videosignal eine bestimmte Anzahl von Bildern pro Sekunde repräsentiert, und wobei die Kanäle die Bildaufnahmeeinheiten mit der Regieeinheit verbinden.
In derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Systemen steuert ein Kameramann den Betrieb einer Kamera. Die Bildaufnahme wird über einen Funkwellenvideokanal auf einer Übertragungsfrequenz, die von der zuständigen Behörde bereitgestellt wird, an einen Empfangspunkt übertragen, beispielsweise ein Produktionsfahrzeug, wo sich der Regisseur des direkt zu sendenden und/oder aufzuzeichnenden Fernsehprogramms befindet. In seinem Fahrzeug empfängt der Regisseur auf Monitoren mehrere Videosignale, die den Bildaufnahmen der verschiedenen Kameras entsprechen. Er kann zu jedem Zeitpunkt das oder die Videosignale wählen, die direkt auszustrahlen und/oder aufzuzeichnen sind. Da seine Auswahl auf den verschiedenen auf den Monitoren dargestellten Bildern basiert, ist es wünschenswert, daß der Regisseur die größtmögliche Anzahl von Bildern zu seiner Verfügung hat, und zwar vorzugsweise diejenigen von allen verwendeten Kameras, derart, daß er einen globalen Überblick über die Ereignisse hat und jederzeit aus den Videosignalen auswählen kann, die denjenigen Aufnahmen der verschiedenen Kameras entsprechen, deren Videosignal oder Videosignale am interessantesten zum direkten Ausstrahlen und/oder Aufzeichnen sind. Jede Kamera benötigt hierfür ihren eigenen Videokanal, der in dem Fall, in dem die Qualität der Direktausstrahlung und/oder der Aufzeichnung die Normen der Fernsehketten erfüllen muß, einen Bandbereich von 6 bis 8 MHz aufweisen muß.
Nun ist aber bekannt, daß die für diese Art der Ausstrahlung nutzbaren Hochfrequenzbänder bereits stark gefüllt sind, derart, daß die zuständige Behörde nur sehr wenige Frequenzen für jedes Übertragungssystem reservieren kann.
In dem Fall, in dem die gewünschte Anzahl von Kameras größer ist als die Anzahl der zugewiesenen Frequenzen, ist klar, daß mehrere zusätzliche Maßnahmen unvermeidlich sind. Da zudem nicht jede Kamera über ihren eigenen Funkvideokanal zum Übertragen ihrer Bildaufnahmen verfügt, ermöglicht diese Arbeitsmethode offensichtlich keine gleichzeitige Verwendung und Darstellung aller Bildaufnahmen der verschiedenen Kameras in dem Produktionsfahrzeug, wo sich der Regisseur befindet. Der Regisseur verliert somit den vollständigen globalen Überblick über die Ereignisse, was ein enormes Handicap für ihn darstellt. Diese zusätzlichen Maßnahmen können daher eine Mehrarbeit, Informationsverluste usw. nach sich ziehen.
Auch ist aus dem amerikanischen Patent US-A-4 943 854 ein Videoüberwachungssystem bekannt, das eine Multiplexierung verschiedener von den Bildaufnahmeeinheiten gelieferter Bilder ermöglicht. Allerdings ist dort die Bildqualität nicht sehr wichtig, da es ausreicht, die überwachten Orte wiedererkennen zu können, und die Bildwechselgeschwindigkeit ist im allgemeinen verhältnismäßig niedrig im Vergleich mit einer Direktaussendung. Zudem erwähnt dieses Patent nicht die Möglichkeit der Aussendung der Bilder durch Funkwellen. Somit sind die Ansprüche an ein derartiges System vollständig verschieden von denen der vorliegenden Erfindung, die eine stark erhöhte Qualität mit einer minimalen Verwendung des verfügbaren Frequenzspektrums vor Augen hat.
So verschmutzen die Sender der H.F.-Kameras, die nicht dargestellt werden können, in der Tat das Frequenzspektrum, da sie im allgemeinen weiter betrieben werden, damit der Übergang von einer Kamera zu einer anderen schnell durchgeführt werden kann. Es sind jedoch zu jedem Zeitpunkt nur einige Frequenzen verfügbar, um eine Verschmutzung des Spektrums zu vermeiden. Es ist daher unverzichtbar, derartige parsitäre Sender zu vermeiden. Die Systeme im Stand der Technik benutzen häufig einfach eine Verwaltung von Totzeiten, die eine Sperrzeit für die Kamera bestimmen. Während dieser gesamten Totzeit, die beispielsweise mehrere Sekunden oder Minuten dauern kann, gibt es eine Verschmutzung des Spektrums. Da die verwendete Frequenz nicht freigegeben wird, ist eine effiziente Benutzung dieser besetzten Frequenz mit einem derartigen System während der gesamten Totzeit also nicht möglich. Wenn beispielsweise die Kamera den Empfangsbereich des Steuersignals verläßt oder in einen Tunnel eintritt und das Steuersignal nicht länger empfangen kann, sendet ihr Sender während dieser Totzeit, wodurch das Frequenzspektrum verschmutzt wird.
Diese Nachteile beschränken offensichtlich die Verwendung dieser Hochfrequenz-Übertragungssysteme des Standes der Technik, während die Evolution der Arbeitsverfahren der Fernsehketten wie auch die täglich wachsenden Anforderungen der Fernsehzuschauer an die Fernsehprogramme, die direkt ausgestrahlt und/oder mit leichter Verschiebung aufgezeichnet werden (Sport, Veranstaltungen etc.), die Verwendung derartiger Hochfrequenzsysteme bevorzugen.
In der Tat macht die Produktion eines Fernsehprogramms, das einen alpinen Skilauf oder einen Golfwettbewerb zeigt, das Anbringen einer großen Zahl von Kameras entlang der Strecke erforderlich, was nicht immer einfach zu realisieren ist und häufig sehr viel Zeit beansprucht. Tatsächlich muß normalerweise für jede Kamera ein Kabel zwischen der Kamera und dem Produktionsfahrzeug oder der Produktionsstation gelegt werden. Auch wenn dem Benutzer ein System zum Übertragen von Bildaufnahmen im Multiplex über ein Kabel wie das in dem Dokument EP-B-0 188 286 beschriebene bekannt ist, erfordert ein derartiges System stets die Installation eines Kabels zwischen seinen Signalübertragungsmitteln für die Bilder, die aus den Kameras kommen, und der Empfangsstation für diese Signale. Wegen der großen Länge der zu legenden Kabel sind die Installations- und die Abbauzeit folglich lang und immobilisieren in der Regel gleichfalls mehrere Produktionselemente für die gleiche Zeitdauer, obwohl das zu produzierende Programm nur ein paar Stunden dauert. Zudem stellt die Bildqualität einen wesentlichen Faktor im Bereich der Bildübertragung mit Ausstrahlungsqualität dar, im Gegensatz zum Bereich der Überwachung, auf den sich der Gegenstand des vorgenannten Dokuments EP-B-0 188 286 bezieht. Es ist auch klar, daß die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren zur erforderlichen Signalkomprimierung nicht immer von den Technikern im Bereich der Übertragung für die Ausstrahlung akzeptiert werden.
Außerdem macht die Produktion eines Fahrradrennens die Installation mehrerer mobiler Kameras, die mit einem H.F.-Übertragungssystem für Bilder ausgerüstet sind und auf Motorrädern oder in Hubschraubern verteilt sind, erforderlich. Offensichtlich ist die Verwendung eines oder mehrerer Kabel hierbei nicht möglich.
Wegen der Nachteile der H.F.-Systeme, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, macht die Übertragung von Bildern verschiedener Kameras viele Kameramänner und zusätzliches Material zum Umschalten erforderlich, damit nur die begrenzte Zahl der zugewiesenen Frequenzen verwendet wird, was die "technischen Produktionskosten" erheblich erhöht.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für diese Nachteile zu bieten, indem ein System geschaffen wird, das eine kabellose Übertragung mit einer Bildqualität für Teleausstrahlungen von Bildaufnahmen einer großen Anzahl von feststehenden und/oder mobilen Kameras an eine Regieeinheit ermöglicht, wobei nur eine sehr begrenzte Zahl von Funkvideokanälen und somit Frequenzen verwendet wird, wobei jedoch eine Verwendung und eine globale Darstellung aller Bildaufnahmen der Kameras in der Regieeinheit sichergestellt wird. Diese Übertragung kann entweder auf direkte Weise oder über eine oder mehrere Zwischenstationen stattfinden, beispielsweise, wenn die Topographie der Region, in der sich das System befindet, es erforderlich macht. Zudem ist eine unnütze Belegung des Frequenzspektrums durch nicht benutzte Sender zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird anhand des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Senden von Bildaufnahmen zu schaffen, das das erfindungsgemäße System verwendet.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 4 gelöst.
Um die Erfindung besser zu verstehen, ist es erforderlich, das Prinzip eines Fernsehbildes zu kennen. Eine Fernsehkamera liefert eine Reihe von Fernsehbildern, wobei jedes Bild aus zwei im Zeilensprung zusammengesetzten Halbbildern gebildet ist. Ein Fernsehsignal besteht aus einer Reihe von Bildern, die aufeinanderfolgend mit 25 bis 30 pro Sekunde gesendet werden. Diese Bildanzahl ist aufgrund praktischer Erwägungen abhängig von der Frequenz der verwendeten Netzversorgungsspannung. Da in Europa das Netz mit 50 Hz arbeitet, sendet man 50 Halbbilder pro Sekunde, also 25 Bilder pro Sekunde (die Netzfrequenz ist 60 Hz in den Vereinigten Staaten, wo man 60 Halbbilder pro Sekunde, also 30 Bilder pro Sekunde sendet).
Wie es noch viel deutlicher werden wird, ermöglichen das System und das Verfahren gemäß der Erfindung eine erhebliche Verringerung der Verwendungskosten im Vergleich zu aktuellen Systemen und die Möglichkeit, eine deutlich größere Zahl von mobilen Kameras zu verwenden, die mit weniger Frequenzen arbeiten. Wegen seiner hohen Flexibilität erlaubt das neue System es gleichfalls, den Bereich der Sendeausnutzung ohne Bildstau durch das H.F.- System zu erweitern.
Nachstehend werden lediglich beispielhaft mehrere Ausführungsformen des Gegenstands der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
- die Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes System mit seinen Hauptkomponenten und deren Verbindungen zeigt,
- die Fig. 1a schematisch die in einer Regieeinheit zu installierenden Geräte detaillierter zeigt,
- die Fig. 1b schematisch eine Auswahlvorrichtung in der Regieeinheit des erfindungsgemäßen Systems zeigt,
- die Fig. 2a, b, c, d und e schematisch mehrere mögliche Varianten von durch die Videokanäle, die die Kameras mit der Regieeinheit des erfindunsgemäßen Systems verbinden, übertragene Videosignale zeigt,
- die Fig. 2f schematisch ein Steuerfunksignal zeigt, das auf die Kameras des erfindungsgemäßen Systems wirkt,
- die Fig. 3 schematisch die von den Kameras in den den Fig. 2a und 2b entsprechenden Fällen emittierten Signale detaillierter zeigt, und
- die Fig. 4 ein Beispiel einer praktischen Konfiguration zeigt, die mit dem erfindungsgemäßen System realisierbar ist.
Die Fig. 1 zeigt schematisch ein H.F.-Übertragungssystem für Fernsehbilder gemäß der Erfindung mit seinen Hauptkomponenten und ihren Verbindungen. Dieses System umfaßt mehrere Bildaufnahmeeinheiten Ci (i = 1, 2, ... n) , die jeweils eine Kamera und ein Modul MDi enthalten, das einen Funkwellenempfänger HFR und einen Hochfrequenzsender HFE aufweist, der einer Antenne HFA zugeordnet ist und der über Funkwellen das von der Kamera gelieferte Bildaufnahmesignal senden kann. Im nachfolgenden Text sind diese Bildaufnahmeeinheiten einfach mit dem Begriff "Kamera" bezeichnet, um das Verständnis zu erleichtern. Jede Kamera Ci kann beispielsweise mobil sein oder an einem gegebenen Ort verbleiben, oder auch von einem Hubschrauber getragen werden und dem Verlauf eines Ereignisses folgen, über das man eine direkt ausgestrahlte und/oder aufgezeichnete Reportage zu erstellen wünscht.
Jede Kamera Ci überträgt ihre Bildaufnahmen über ihren Sender HFE mittels Funkwellen an eine Regieeinheit S. die auch Produktionsstudio oder -station genannt wird und beispielsweise ein Produktionsfahrzeug oder jede andere feststehende oder bewegliche Installation sein kann, die über eine Antenne A mit einem terrestrischen Fernsehausstrahlnetz direkt oder über einen Satelliten kommunizieren kann und/oder aufzeichnen kann. Vorteilhafterweise können die Kameras für Sendungen verwendet werden, die eine Bildqualität erfordern, die kompatibel ist mit der Fernsehausstrahlung auf großen öffentlichen oder privaten Netzen.
So zeigt das Beispiel eine erste feststehende Kamera C&sub1;. Es ist klar, daß jede Kamera auch mit einem integrierten Videorecorder ausgestattet sein kann; eine derartige Kamera, die beispielsweise unter dem Namen "Camcorder" bekannt ist, ist in der Fig. 1 mit C&sub2; bezeichnet. Eine dritte Kamera trägt ihren Sender und ist mit einem Videorecorder MS verbunden und mit Cn in der Fig. 1 bezeichnet.
Jedes Modul MDi umfaßt also u. a. einen Funkwellensender HFE und eine Antenne HFA zum Ausstrahlen der Funkwellen, die u. a. die Videosignalinformationen enthalten.
Der Sender HFE überträgt auf einem von der zuständigen Behörde bereitgestellten Kanal mehrere Signale, beispielsweise auf einem Kanal von 6 bis 8 MHz, der um eine Frequenz von beispielsweise 2,3 GHz zentriert ist. Diese Signale können ein Videosignal oder ein oder mehrere Audiosignale sein, die dazu bestimmt sind, einen Mono- oder Stereoton, beispielsweise ein Hintergrundgeräusch, eine Unterhaltung etc., zu liefern, wie auch andere Signalarten sein, wie z. B. die für eine numerische Informationsübertragung erforderlichen.
Jedes Modul MDi umfaßt ebenfalls eine Steuereinrichtung BC, die einem Funkempfänger zugeordnet ist, wobei dieser Empfänger für Funksteuersignale HFR der Anpassung des Betriebs der Kamera und gegebenenfalls von Zubehör an die Bedürfnisse des erfindungsgemäßen H.F.-Systems dient. Diese Steuereinrichtung empfängt die Steuersignale, die in Fig. 1 mit Radio bezeichnet sind und von der Regieeinheit oder Produktionsstation S gesendet werden und zum Verwalten des Betriebs des Moduls MDi als auch dem Ingangsetzen oder Stoppen des Senders HFE und, falls erforderlich, der Funktionen der eigentlichen Kamera sowie gegebenenfalls vorhandenen Zubehörs, bestimmt ist. Zudem gibt das Steuerfunksignal Befehle an die Steuereinrichtung BC, um die Frequenz, die Leistung und den Videoübertragungsmodus durch den Sender HFE zu steuern. Der Betrieb dieser Steuereinrichtung BC wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Das vom Sender jeder Kamera Ci gesendete Videosignal kann auch ein Identifikationssignal der Kamera enthalten. Dieses Identifikationssignal kann mit dem Videosignal auf eine bekannte Weise verbunden sein, beispielsweise auf die Weise, die verwendet wird, um die Teletext-Codes mit dem Fernsehsignal zu verbinden. Es handelt sich um eine dem Fachmann bekannte Technik, die deshalb nicht im Detail beschrieben wird.
Die Produktionsstation S empfängt die Videosignale der Kameras Ci. Für jede vom erfindungsgemäßen System verwendete Frequenz umfaßt die Produktionsstation S einen Empfänger, der in einem Videosignaldecodierer D enthalten ist (siehe Fig. 1a). Die Station S weist ferner eine Steuereinheit UC zum Verwalten des Betriebs des Systems auf. Die Steuereinheit UC wird u. a. vom Regisseur verwendet, um die Kamera auszuwählen, deren Bilder für die direkte Übertragung und/oder das Aufzeichnen verwendet werden sollen. Hierzu erzeugt die Steuereinheit UC ein Steuerfunksignal derart, daß jede Kamera über den zu einem gegebenen Zeitpunkt gewünschten Betriebsmodus informiert wird. Hierfür ist die Steuereinheit UC Mitteln RL zum Erstellen einer Funkwellenverbindung zugeordnet, die in Fig. 1 mit Radio bezeichnet ist.
Es ist klar, daß die Steuereinheit UC im voraus programmiert werden kann, beispielsweise von einem Kameramann, und über die Mittel RL die Steuereinrichtungen BC (siehe Fig. 1) der Kameras Ci entsprechend dem gewünschten Betrieb des Systems steuert und kontrolliert.
Das System ist derart ausgestaltet, daß die Sender HFE in Abwesenheit eines Steuersignals automatisch außer Betrieb genommen oder in einen Bereitschaftsmodus versetzt werden. Wenn es erforderlich ist, kann die Steuereinheit UC sie wieder in Gang setzen oder das Ingangsetzen bestätigen und jeden Sender mittels des Steuersignals steuern.
Der Regisseur kann die Kamera "direkt" wählen, indem er diese Kamera auf einer der Steuereinheit UC zugeordneten Tastatur auswählt. Diese Wahl erzeugt einen Befehl, der über die Verbindung RL an alle Kameras des Systems übertragen wird.
Vorteilhafterweise kann ein Synchronisationsbefehl über die Verbindung RL an die Kameras übertragen werden, der es ihnen ermöglicht, ihr Ausgangssignal mit den Ausgangssignalen der anderen Kameras zu synchronisieren. Zudem ist jede Kamera mit einer Regelungseinheit versehen, die ihr die Synchronisation ihres Ausgangssignals mit dem von der Station S übertragenen Steuerfunksignal ermöglicht, und zwar jedesmal, wenn das System ein Steuersignal an die verschiedenen Kameras schickt. Diese Regelungseinheit kann auch in dem Steuersignalempfänger HFR enthalten sein.
In der beispielhaft angegebenen Ausführungsform (siehe Fig. 1a) verwendet das System zwei Videosignale, die zwei verschiedenen Frequenzen F1 und F2 zugeordnet sind, die als Direktfrequenz bzw. als Kontrollfrequenz bezeichnet werden. Unter der Kontrollfrequenz versteht man eine für die Übertragung von Bildaufnahmesignalen der Kameras, die nicht "direkt" sind, verwendete Frequenz. Es ist klar, daß, wenn mehr als zwei Frequenzen von der zuständigen Behörde freigegeben sind, eine oder mehrere Frequenzen für die Direkt- und/oder Kontrollübertragung verwendet werden können.
In dem Beispiel übertragen die beiden Frequenzen u. a. die Bilder ausgehend von n Antennen HFA, die mit den Kameras verbunden sind, zur Produktionsstation S. Die Signale kommen an der Station S in einer Auswahlvorrichtung Sx an. Die Auswahlvorrichtung Sx umfaßt u. a. Decodierer D, die die Videosignale, die Audiosignale und/oder die Identifikationscodes demodulieren. Das erste Videosignal, das der Frequenz F1 zugeordnet ist, kann das von der Kamera Ci empfangene Signal sein, das direkt ausgestrahlt und/oder aufgezeichnet wird, während das andere Videosignal, das der Frequenz F2 zugeordnet ist, durch die Bilder der anderen Kameras C1 gebildet wird, die im Multiplex kombiniert sind. Mit anderen Worten werden die Videosignale, die durch die von den anderen Kameras Cj stammenden Bilder gebildet werden, aufeinanderfolgend auf dem Frequenzkanal F2 übertragen, beispielsweise in der im vorgenannten Dokument EP-B-0 0188 286 beschriebenen Art. Hierzu umfaßt jede Kamera einen Umschalter, der in der Fig. 1 mit 51 bezeichnet ist und durch das von der Funkverbindung übertragene Steuersignal gesteuert wird. In der beispielhaft in Fig. 1 gezeigten Konfiguration ist es die Kamera C1, die auf der Frequenz F1 überträgt, während die anderen Kameras C2 bis Cn über die Zeit verteilte aufeinanderfolgende Bilder auf der Frequenz F2 übertragen.
Die Auswahlvorrichtung Sx der Station S umfaßt auch einen Demultiplexer Dx, der die empfangenen Videosignale in der Station S im Hinblick auf ihre gewünschte Weiterleitung auswählen kann.
Während die Videosignale in der Produktionsstation S ankommen, wählt und leitet der Demultiplexer Dx jedes Videosignal zu einem Monitor M1, M2, ..., Mn, der eine Betrachtung der von der entsprechenden Kamera aufgenommenen Bilder gestattet. Jede Kamera Ci weist deshalb einen Monitor Mj zum Anzeigen ihres Videosignal auf. Dann kann der Regisseur allen Bildaufnahmen folgen und diejenige wählen, die direkt ausgestrahlt und/oder aufgezeichnet werden soll. Zudem kann er seine Wahl auf Basis eines globalen Überblicks über die Ereignisse treffen. Die Steuereinheit UC wirkt somit als die Schnittstelle zwischen dem Regisseur und dem erfindungsgemäßen System.
Vorteilhafterweise zweigen zwei zusätzliche Monitore ML1, ML2 am Ausgang des Demultiplexers Dx ab, die zum direkten Anzeigen der auf den Frequenzen F1 und F2 gesendeten Signale bestimmt sind. Diese Monitore sind den verfügbaren Frequenzen somit direkt zugeordnet. Es ist klar, daß die zum Übertragen des Direktsignals und des Steuersignals verwendeten Frequenzen untereinander austauschbar sind, weil die Steuereinheit UC die Stellung der Umschalter durch die Verbindung RL steuern kann.
In dem beschriebenen Beispiel wird das Direktsignal von der Kamera C1 geliefert. Dieses Signal wird auf der Frequenz F1 übertragen und außerdem direkt auf dem Monitor ML1 dargestellt. Dieses Signal wird ebenfalls zum Monitor Mi geleitet, der der Kamera Ci zugeordnet ist (hier also M1 für C&sub1;). Das zweite Signal, das an der Produktionsstation S ankommt und das Signal im Multiplex enthält, wird auf der Frequenz F2 übertragen. Dieses Signal wird dann demultiplexiert, um jedes Bild Ij, das aus jeder Kamera Cj kommt, zum Monitor Mj, der ihr zugeordnet ist, zu leiten.
Eine elektronische Schaltung CE (siehe Fig. 1b) ist vorgesehen, die zwischen den Ausgang der Auswahlvorrichtung Sx und den Monitor Mj geschaltet ist. Die elektronische Schaltung führt das empfangene Bild Ij in ein Bildregister SSD ein, das ein Speichern des Bild Ij ermöglicht.
Tatsächlich werden in dem Fall, in dem es eine Anzahl n von Kameras gibt, die von den (n-1) Kameras kommenden Bilder im multiplexierten Signal zusammengefüg. Das aus jeder Kamera stammende Bild wird dazu nach den europäischen Normen alle ((n-1)125) Sekunden neu geschrieben. Dieses dargestellte Bild verändert sich jedesmal, wenn es neu geschrieben (oder aufgefrischt) wird.
Es wird klar, daß die Anzahl der Kameras, die mit dem erfindungsgemäßen System verwendet werden können, einzig durch die vom Regisseur als akzeptabel erachtete maximale Auffrischzeit beschränkt ist.
Der Betrieb des erfindungsgemäßen Systems wird nun anhand von Beispielen verschiedener Übertragungsmöglichkeiten für Bilder erläutert, die in den Fig. 2a bis 2e dargestellt sind.
Diese Figuren zeigen schematisch mehrere mögliche Varianten eines Videosignals, das durch den Videokanal auf zwei verfügbaren Frequenzen mit dem erfindungsgemäßen System übertragen wird, nämlich auf einer Direktfrequenz und auf einer Kontrollfrequenz, wobei diese Kanäle in diesen Beispielen sechs Kameras C1 bis C6 mit der Produktionsstation S verbinden. Das Beispiel erfüllt die europäischen Normen mit 25 Bildern pro Sekunde.
Im Beispiel in Fig. 2a sieht man, daß der Regisseur während einer ersten Zeiteinheit (z. B. einer Sekunde) die Kamera C1 als die "Direkt"-Kamera auf der Frequenz F1 ausgewählt hat. Die anderen Kameras empfangen daher von der Steuereinheit UC ein Steuersignal zum Übertragen ihrer Bilder gemäß einer Zeitscheibe, Wobei die Übertragung auf der Frequenz F2 stattfindet, die Kontrollfrequenz genannt wird. Somit überträgt die Kamera C1 direkt auf der Frequenz F1, während die fünf anderen Kameras C2 bis C6 jeweils ein Bild alle fünf Sekunden auf der Frequenz F2 übertragen. Während der ersten Sekunde ist das auf der Frequenz F2 übertragene Signal daher aus den aufeinanderfolgenden Kamerasignalen wie folgt zusammengesetzt:
Die Fig. 3 zeigt für das Beispiel aus der Fig. 2a die Aktivität der Sender HFE jeder Kamera.
So wiederholt sich die Sequenz der multiplexierten Signale, die auf der Frequenz F2 übertragen werden, fünfmal pro Sekunde, wobei klar ist, daß es zu allererst ein erstes Bild einer Dauer von 1/25 Sekunde aus der Kamera C2 gibt, gefolgt von einem ersten Bild der Kamera C3 derselben Dauer, und danach gefolgt von dem Bild der Kamera C6. Dann wiederholt sich dieselbe Frequenz mit einer Dauer von 5/25 Sekunden.
In dem betrachteten Beispiel wählt der Regisseur nach einer bestimmten Zeit, hier eine Sekunde, eine andere Kamera, die Kamera 2, als die nächste "Direkt"-Kamera aus. Diese Kamera fährt in diesem Beispiel mit der Übertragung auf der Frequenz F2 fort, allerdings direkt. Folglich ändern nur die Umschalter S1, die von der Steuerung der Übertragungsfrequenz der Kameras C1 und C2 betroffen sind, ihre Stellung nicht. Das multiplexierte Videosignal wird auf der Frequenz F1 übertragen, die die Kamerasignale gemäß dem folgenden Zyklus aufweist:
Wiederum eine Sekunde später bevorzugt der Regisseur die von der Kamera C3 stammende Bildaufnahme. Die von dieser Kamera C3 übertragenen Bilder werden vorteilhafterweise weiterhin auf der Frequenz F1 übertragen. Die Frequenz F2, die folglich zur Kontrollfrequenz wird, überträgt somit die folgende zyklische Folge:
Es ist immer möglich, daß der Regisseur es bevorzugt, den die Bilder der "Direkt"-Kamera übertragenden Kanal auf derselben Trägerfrequenz zu betrachten, weil es dann sicher ist, daß diese Frequenz korrekt arbeitet. Tatsächlich kann der Regisseur auf dem Monitor ML1, der das Direktsignal zeigt, sehen, ob die Übertragungsqualität, die auf der Frequenz F1 existiert, gut ist, während die Qualität der auf der anderen Frequenz F2 durchgeführten Übertragung viel schwieriger zu beurteilen ist. In diesem Fall wechseln lediglich die von der Wahl der Frequenz der Kameras C1 und C2 (Fig. 1) betroffenen Umschalter ihre Stellung. Die Fig. 2b zeigt diese Variante. In diesem Fall wurden dieselben Kameras gewählt wie in der Variante gemäß der Fig. 2a, wobei die Kameras die gleichen Signale (siehe auch die Fig. 3) übertragen, und zwar in derselben Reihenfolge wie in Fig. 2a. Dennoch ist die Frequenz F1 stets mit der Übertragung des Signals der "Direkt"-Kamera verbunden. Folglich bleibt in diesem Fall die Frequenz F2 die Kontrollfrequenz und dient der Übertragung der Bilder, die über die Zeit verteilt von den anderen Kameras stammen.
Wenn die nachfolgende Ausstrahlung zu statisch ist, kann der Regisseur eine Wiederholzeit zwischen jeder Kamera wählen, die viel größer ist als in dem Fall der Fig. 2a und 2b. Die Fig. 2C zeigt diese Variante. Dieses Beispiel erinnert an das der Fig. 2a, außer daß dieses die Zeit der Auffrischung und der Übertragung der multiplexierten Bilder betrifft. Das auf der Kontrollfrequenz F2 übertragene Videosignal ist dort aus dem nachfolgenden Zyklus zusammengesetzt:
d. h. daß jede Kamera zyklisch fünf aufeinanderfolgende Bilder übeträgt.
Es wird somit klar, daß die Sender der Kameras während einer variablen Zeitdauer senden können, die vom Steuerfunksignal gesteuert wird.
Folglich kann die Auffrischzeit für die verschiedenen Kameras verschieden sein. Das kann beispielsweise für die Produktion eines Fernsehprogramms, das einen alpinen Skilauf zeigt, nützlich sein. Es können beispielhaft sechs Kameras vorgesehen sein, die entlang der Abfahrtstrecke angeordnet sind, wobei die Kamera C1 am Start und die Start C6 am Ziel angeordnet sind. Wenn der erste Teilnehmer seine Abfahrt beginnt, ist die Bildaufnahme der Kamera C1 am interessantesten und wird daher direkt übertragen. Die Bildaufnahmen der Kameras C2 und C3 sind die interessantesten im Hinblick auf die Beobachtung, weil der Skifahrer danach die Orte, wo sie angeordnet sind, passieren wird. Diese Kameras sind daher privilegiert. Die anderen Kameras C4, C5 und C6 sind daher nicht sehr interessant. Die Fig. 2d zeigt für dieses Beispiel die Darstellung der auf den Frequenzen F1 und F2 übertragenen Bilder. Die Sequenz der Kameras, die auf der Kontrollfrequenz F2 übertragen, ist daher die folgende:
Während der Abfahrt wird die Bildaufnahme der zweiten Kamera am interessanten. Der Regisseur wählt also diese Kamera C2 als die "Direkt"-Kamera. Zudem wählt er die Kameras C3 und C4 als die privilegierten Kameras aus. Die neue Sequenz der Kameras, die auf der Kontrollfrequenz F2 übertragen, ist daher die folgende:
Die Fig. 2e zeigt ein Beispiel eines statischen Ereignisses. Hier reicht es aus, die Bilder jeder Kamera auf der Kontrollfrequenz F2 nicht häufiger als einmal pro Sekunde zu übertragen. Das Bild auf dem Monitor Mi jeder Kontrollkamera Ci wird daher nur einmal pro Sekunde aufgefrischt. Die Kamera C1 ist hier die "Direkt"-Kamera". Die Sequenz der Kameras, die das auf der Kontrollfrequenz F2 übertragene Videosignal erzeugen, ist daher die folgende:
C2-----C3---- C4----C&sub5;-----C6 etc.
Der Regisseur wählt dann die "Direkt"-Kamera C&sub2; und die anderen Kameras übertragen dann ein Bild pro Sekunde, das über die Zeit auf der Kontrollfrequenz verteilt ist.
Es wird klar, daß es ebenso möglich ist, alle Bilder der Kameras auf einer einzigen Frequenz zu übertragen, indem periodisch ein von der "Direkt"-Kamera stammendes Bild unterdrückt wird und dieses Bild durch ein von einer der anderen Kameras stammendes Bild ersetzt wird.
Sobald ein Steuersignal empfangen und interpretiert ist, steuert es eine logische Schaltung, die den Sender am Ende des aktuellen Bildes zuschaltet. Dieser Befehl wird synchron ausgeführt und stört die Verteilung der auf der Kontrollfrequenz übertragenen Bilder nicht.
Das Steuersignal kann einen Identifikationscode aufweisen, gefolgt von einem Befehl zum Sperren des Senders HFE und gegebenenfalls gefolgt von einem oder mehreren Reihenfolgen und gegebenenfalls von Informationen. Beispielsweise, wenn das erfindungsgemäße System sechs Kameras umfaßt, empfängt eine von Ihnen, beispielsweise die Kamera C&sub1; den Befehl zum direkten Übertragen auf der Frequenz F1, während die anderen Kameras periodisch an ein Steuersignal empfangen, das sie veranlaßt, ein Bild auf der Kontrollfrequenz F2 zu übertragen.
Das von der Steuereinheit UC erzeugte und durch die Verbindung RL übertragene Steuersignal kann wie folgt zusammengesetzt sein:
(idCi "einschalten" "direkt" F1 (idCj "einschalten" "Bild" F2)
mit
idCi = Kameraidentifikationscode Ci; (i = 1),
idCj = Kameraidentifikationscode Cj (j = 2,3,4,5,6);
"einschalten" = Übertragungsbefehl
"direkt" = Direktmodusbefehl
"Bild" = Kontrollmodusbefehl
F1, F2 Frequenzen, auf denen die Kameras Ci und Cj übertragen sollen.
Die folgenden Steuersignale, die dem vorhergehenden Beispiel entsprechen, können wie folgt zusammengesetzt sein:
(idC&sub1; "einschalten" "direkt" F1) (idC&sub2; "einschalten" "Bild" F2)
(idC&sub1; "einschalten" "direkt" F1) (idC&sub3; "einschalten" "Bild" F2)
(idC&sub1; "einschalten" "direkt" F1) (idC&sub4; "einschalten" "Bild" F2)
(idC&sub1; "einschalten" "direkt" F1) (idC&sub5; "einschalten" "Bild" F2)
(idC&sub1; "einschalten" "direkt" F1) (idC&sub6; "einschalten" "Bild" F2)
(idC&sub1; "einschalten"... usw....)
Das Steuersignal wird also periodisch übertragen, um den oder die Sender zugeschaltet zu lassen. Wenn also die Verbindung zwischen der Produktionsstation S und einer oder mehreren Kameras des Systems aus irgendeinem Grund unterbrochen wird, hören der oder die Sender der Kameras auf zu übertragen. Die Kameras warten dann auf ein neues Steuersignal. Die Dauer dieses Steuersignals R, das von der Steuereinheit UC gesendet wird, hängt von seinem Inhalt ab (s. Fig. 2f). Es ist also klar, daß die Höchstdauer dieses Steuersignals von den verwendeten Normen abhängt. Unter der Voraussetzung, daß ein Fernsehbild X Bilder pro Sekunde enthält, ist die Höchstdauer eines solchen Steuersignals daher in allen Fällen kleiner als 1/X Sekunden.
Dank der kontinuierlichen Validierung des Betriebs der Sender HFE jeder Kamera des erfindungsgemäßen Systems wird die Verwendung des Frequenzspektrums strikt auf das Notwendige reduziert. Tatsächlich hört während eines Nichtempfangs des Steuersignals der Steuereinheit UC jede Kamera spätestens nach der Dauer des momentanen Bildes zu übertragen auf. Durch diesen automatischen Schnitt wird also eine unnütze Belegung und damit eine Verschmutzung des Spektrums durch die parasitären Kameras vermieden. Daher geht, wenn die Kamera den Empfangsbereich des Steuersignals verläßt, beispielsweise beim Eintritt in einen Tunnel, und das Steuersignal nicht mehr empfangen kann, ihr Sender HFE ebenfalls schnell aus, um so eine Verschmutzung des Frequenzspektrums zu vermeiden.
In der Steuereinheit UC kann ferner eine spezifische Funktionssteuerung der Kameras vorgesehen sein, beispielsweise das "Tally" (derzeit verwendeter englischer Begriff für die Signallampe), die Bildhelligkeit, die gewünschte Blende, usw. Wenn ein Steuersignal bei jedem Bild übertragen wird, ist eine kontinuierliche Steuerung der Funktion somit möglich.
Es folgt eine Beschreibung mit Hilfe der Fig. 4 eines Beispiels der praktischen Konfiguration, die mit dem erfindungsgemäßen System realisierbar ist. Das Beispiel betrifft die Produktion eines Fernsehprogramms im Hinblick auf seine Direktausstrahlung, das ein Sportereignis abdeckt, einschließlich der aufeinanderfolgenden Teilnehmer, wobei dem ersten Teilnehmer ein zweiter Teilnehmer folgt, usw., wie es beispielsweise bei einem Golfturnier oder bei einer alpinen Skiabfahrt der Fall ist.
Es sind fünfzehn H. F. Kameras C&sub1;, C&sub2;, ... C&sub1;&sub5; vorgesehen, um dem Ereignis zu folgen und um ihre Bildaufnahmen an eine Regieeinheit oder Produktionsstation S zu übertragen. Es ist wünschenswert, daß alle Kameras in der Endregie angezeigt werden, um es dem Regisseur zu gestatten, einen globalen Überblick des Ereignisses zu haben. In dem Fall der Installationen aus dem Stand der Technik braucht man also fünfzehn Frequenzen.
In dem Beispiel in Fig. 4 überträgt die Kamera C&sub2; direkt auf der Frequenz F1. Eventuell, in dem Fall, wo man drei von der zuständigen Behörde zugewiesene Frequenzen F1, F2, F3 hat, kann man eine zweite Bildaufnahme direkt übertragen, in dem Beispiel diejenige der Kamera C&sub1;&sub5;, auf der zweiten Frequenz F2, während die Bildansichten der anderen Kameras, hier also C&sub1;, C&sub3; bis C&sub1;&sub4;, multiplexiert und auf der Kontrollfrequenz F3 übertragen werden. Somit können alle Kameras in der Endregie gezeigt werden.

Claims

1. Hochfrequenz-Übertragungssystem für Fernsehbilder, das umfaßt:

- wenigstens drei Bildaufnahmeeinheiten (Ci), wovon jede eine Kamera und ein Modul (MDi) enthält, das einen Funkwellenempfänger (HFR) und einen Hochfrequenzsender (HFE), der über die Funkwellen ein von der Kamera geliefertes Bildaufnahmesignal zu einer Regieeinheit (S) senden kann, aufweist, wobei die Regieeinheit (S) mit einem Fernsehfunknetz kommunizieren kann, um wenigstens eines der Signale direkt auszustrahlen und/oder aufzuzeichnen,

- zwei Funkvideokanäle, die auf einer ersten bzw. einer zweiten vorgegebenen Trägerfrequenz (Fi, Fj) das Senden eines Videosignals, das eine bestimmte Anzahl (X) von Bildern pro Sekunde repräsentiert, ermöglichen und die Bildaufnahmeeinheiten mit der Regieeinheit (S) verbinden,

wobei die Regieeinheit eine Steuereinheit (UC) umfaßt, die Mittel (RL) für den Aufbau einer Verbindung über Funkwellen mit den Empfängern (HFR) der Bildaufnahmeeinheiten (Ci) enthält, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß

die Verbindungsmittel (RL) so beschaffen sind, daß sie ein Steuerfunksignal an die Bildaufnahmeeinheiten senden können, um den Betrieb dieser Bildaufnahmeeinheiten, ihrer Sender und ihrer Empfänger fernzusteuern und um die Zuweisung dieser Kanäle zu den Bildaufnahmeeinheiten so zu steuern, daß einer der Kanäle auf einer der Trägerfrequenzen (F1, F2) ein erstes Videosignal sendet, das aus einem Signal gebildet ist, das anhand einer Aufnahme erzeugt wird, die durch eine ausgewählte Bildaufnahmeeinheit ausgeführt wird, und daß der andere der Kanäle auf der anderen der Trägerfrequenzen ein zweites Videosignal sendet, das durch zeitliche Multiplexierung der Signale gebildet ist, die anhand der Aufnahmen erzeugt werden, die durch die anderen Bildaufnahmeeinheiten ausgeführt werden, und daß die Steuereinheit (UC) das Steuerfunksignal für jedes Bild an die Bildaufnahmeeinheiten (Ci) sendet, um den Betrieb des Moduls (MDi) und das Starten des Senders (HFE) Bild für Bild zu validieren.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bildaufnahmeeinheit (Ci) außerdem eine Regelungseinheit umfaßt, die ihr die Synchronisation ihres Ausgangssignals mit dem von der Regieeinheit (S) gesendeten Steuerfunksignal ermöglicht.

3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Mittel (UC, S1) für die Auswahl der Trägerfrequenz (Fi, Fj) zum Senden des anhand der Aufnahmen jeder der Bildaufnahmeeinheiten (Ci) erzeugten Signals umfaßt.

4. Verfahren zum Senden von Aufnahmen, das durch ein System nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt wird und die folgenden Schritte umfaßt:

- Aufbauen einer Funksignalverbindung zwischen einer Regieeinheit und den Bildaufnahmeeinheiten, um eine der Bildaufnahmeeinheiten auszuwählen, um auf einem der Kanäle ein Signal zu senden, das anhand der durch eine der Bildaufnahmeeinheiten ausgeführten Aufnahmen erzeugt wird, und um bei jeder der anderen Bildaufnahmeeinheiten das Senden der ein Bild repräsentierenden Signale im zeitlichem Multiplex auf einem weiteren Videokanal zu steuern,

- Bild für Bild Validieren des Betriebs des Moduls der Bildaufnahmeeinheiten und des Startens des Senders, der über Funkwellen ein Signal, das anhand der von einer Kamera gelieferten Bildaufnahmen erzeugt wird, an eine Regieeinheit senden kann.

5. Verfahren zum Senden von Bildaufnahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem den folgenden Schritt umfaßt:

- Senden einer bestimmten Anzahl (X) von aufgenommenen Bildern auf dem anderen Videokanal, wobei diese Anzahl (X) von Bildern aus einer Anzahl von Bildern besteht, die von einer der Bildaufnahmeeinheiten stammen, wobei die Anzahl größer als die Anzahl von Bildern ist, die von den anderen der Bildaufnahmeeinheiten stammen.

6. Verfahren zum Senden von Bildaufnahmen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem den folgenden Schritt umfaßt:

- Senden einer bestimmten Anzahl (X) von aufgenommenen Bildern auf dem anderen Videokanal, wobei diese Anzahl (X) von Bildern aus einer Anzahl von Bildern besteht, die von wenigstens zwei der anderen Bildaufnahmeeinheiten stammen, wobei diese Anzahl größer als die Anzahl von Bildern ist, die von den anderen der anderen Bildaufnahmeeinheiten stammen.