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Übertragungseinrichtung für fernsehmäßig abgetastete Bilder Die Erfindung
betrifft eine Übertragungseinrichtung für fernsehmäßig abgetastete, vorzugsweise
ruhende Bilder, für die bereits vorgeschlagen worden ist, einen Speicher für die
Bildimpulse am Empfangsort und gegebenenfalls auch am Sendeort in Form eines vorzugsweise
magnetischen Aufzeichnungsträgers vorzusehen. Der Aufzeichnungsträger speichert
die Impulse in der während der Übertragung eingehaltenen zeitlichen Folge auf, so
daß sich bei der Wiedergabe der Impulse, gegebenenfalls in einem von der Aufzeichnung
abweichenden Zeitmaß, Bildzerlegungseinrichtungen erübrigen. Mit dieser Einrichtung
können fernsehmäßig .abgetastete Bilder durch Übertragungswege verhältnismäßig kleiner
Bandbreite übertragen werden. Ferner können die bei der Abtastung eines optischen
Bildes erhaltenen Bildimpulse sowohl am Empfangsort wie auch am Sendeort beliebig
lange gespeichert werden.
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Gemäß der Erfindung wird für' die vorgeschlagene Einrichtung ein Aufzeichnungsträger
mit mehreren Aufzeichnungsorganen und eine VeTteile.reinrichtung, z. B. Elektronenschalter,
vorgesehen, die geeignet ist, die Bild- und Synchronisierimpulse in der durch die
Bildabtastung gegebenen Reihenfolge derart auf die Aufzeichnungsorgane zu verteilen,
daß die Aufzeichnungsorgane in sich wiederholender Folge nacheinander mit je einem
Bild- bzw. Synchronisierimpuls beaufschlagt werden. Um eine Aufzeichnung der Bildimpulse,
die eine sehr kleine Impulsdauer aufweisen, sicher zu gewährleisten, sind zwischen
Verteilereinrichtung und Aufzeichnungsorganen zweckmäßig Mittel zur Vergrößerung
der Impulsdauer, z. B. RC-Glieder vorgesehen; die
geeignet sind,
die Dauer eines jeden Impulses um einen vorzugsweise etwa der Zahl _ der Aufzeichnungsorgane
entsprechenden Faktor zu verlängern.
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Die Abtastung des optischen Bildes erfolgt mit den bekannten Einrichtungen,
z. B. einer Fernsehkamera; die gegebenenfalls verstärkten Bild- und Synchronisierimpulse
werden der Verteilereinrichtung zugeführt, die den ersten Impuls dem ersten Aufzeichnungsorgan,
den. zweiten Impuls dem zweiten Aufzeichnungsorgan usw. zuführt. Ist auf diese Weise
das letzte Aufzeichnungsorgan mit einem Impuls beaufschlagt, so wird der nächste
Impuls wieder dem ersten Aufzeichnungsorgan zugeführt, und der Vorgang wiederholt
sich von neuem. Die Erfindung ermöglicht auf diese Weise die Aufzeichnung von bewegten
Fernsehbildern beispielsweise auf Magnettonbänder bei tragbaren Bandgeschwindigkeiten.
Sind z. B. zehn Aufzeichnungsorgane vorgesehen, :die vorzugsweise gestaffelt über
die Breite eines vorzugsweise bandförmigen Aufzeichnungsträgers verteilt angeordnet
sind, und beträgt die erforderliche Bandbreite für bewegte Fernsehbilder 4 MHz,
so brauchen Aufzeichnungsorgane und Aufzeichnungsträger nur für eine Bandbreite
von 400 kHz bemessen zu sein. Es sind Magnettonbänder bekannt, die gestatten, bei
einer Bandgeschwindigkeit von io cm/sec ein Frequenzband bis 8 kHz aufzuzeichnen;
durch Steigerung der Bandgeschwindigkeit auf 5 m/sec ist die im obigen Berechnungsbeispiel
angeführte Bandbreite von 4oo kHz erreichbar. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung
können z. B. Vorgänge mittels einer Fernsehkamera aufgenommen und gespeichert werden;
der vorzugsweise bandförmige Aufzeichnungsträger enthält dann die Bild- und dazugehörigen
Synchron@is:ferimpulse in paraKelenSpuren quer zu seiner Laufrichtung in der durch
die Bildäbtastung gegebenen Reihenfolge aufgezeichnet. Zwischen Verteilereinrichtung
und Aufzeichnungsorgan kann auch eine der Anzahl der Aufzeichnungsorgane entsprechende
Zahl drahtloser oder drahtgebundener Übertragungswege vorgesehen sein. Beim Fehlen
eines breitban.digen übertragungsweges für Fernsehbilder kann also an Steile eines
Breitbandkanals ein Bündel von Kanälen wesentlich kleinerer Bandbreite treten.
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Zur Abtastung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers ist eine
Einrichtung vorgesehen, die vorzugsweise gestaffelt, d. h. gegeneinander versetzt,
über die Breite des Aufzeichnungsträgers verteilt angeordnete Abtastorgane aufweist.
Die Ausgänge dieser Organe sind über eine der Verteilereinrichtung bei der Aufzeichnung
entsprechende Einrichtung zusammengeschaltet und mit einer Bildwiedergabeeinrichtung,
z. B. Bildröhre, verbunden. Diese Einrichtung und die Abtastorgan.e sind dabei so
eingestellt und angeordnet, daß ain Ausgang die Bild- und Synchronisierimpulse nacheinander
in derselben Reihenfolge auftreten wie beim ursprünglichen Bildsignal. Um eine gegenseitige
Beeinflussung der Abtastorgane durch die Zusammenschaltung zu vermeiden, sind sie
zweckmäßig entkoppelt, indem z. B. jedem Organ ein Verstärker nachgeschaltet ist.
Die Abtasteinrichtung kann nicht nur am Sendeort mit Vorteil eingesetzt werden,
sondern auch am Empfangsort. Durch Anschaffung einer solchen Einrichtung in Verbindung
mit einer Bildröhre ist es jedermann möglich, durch Wiedergabe dieser Aufzeichnungsträger,
die beispielsweise verliehen werden können, sich ein Fernsehprogramm zusammenzustellen.
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Bei einer Einrichtung, die gemäß der Erfindung zwischen Verteilereinrichtung
und Empfangsstelle bzw. Aufzeichnungsorganen eine Anzahl von Übertragungswegen kleinerer
Bandbreite aufweist und bei der eine unmittelbare optische Bildwiedergabe am Empfangsort
erfolgen soll, ist für den Gleichlauf der Verteilereinrichtung auf der Sendeseite
und :der entsprechenden Einrichtung auf :der Empfangsseite ein Kanal zur Übertragung
von Synchronisiersignalen vorgesehen. Die Synchronisiersignale können dabei auch
in einem Übertragungsweg dem Bildsignal über- oder unterlagert sein.
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Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand der Fig.
i bis 7 beispielsweise erläutert.
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Fig. i zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung.
Die von einem Gerät zur Ab:tastung eines optischen. Bildes, z. B. von einer Fernsehkamera
F erhaltenen Bild- und Synchronisierimpulse werden im Verstärker h verstärkt und
einer Verteilereinrichtung VE zugeführt. Die Verteilereinrichtung verteilt die Impulse
auf eine Anzahl Kanäle; in diesem Ausführungsbeispiel sind sechs Kanäle angenommen,
es kann jedoch selbstverständlich eine größere Zahl von Kanälen vorgesehen sein.
Die Impulse in jedem Kanal werden in einem Mehrkanalverstärker.LITTI verstärkt und
den Aufzeichnungsorganen A zugeführt. Zwischen dein Gerät für die Abtastung des
optischen Bildes und der Verteilereinrichtung kann auch ein längerer Übertragungsweg
eingeschaltet sein, der aus einem Breitbandkabel oder einem drahtlosen bestehen
kann.
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Als Verteilereinrichtung ist ein Elektronenschalter besonders geeignet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist als Elektronenschalter
eine Kathodenstrahlröhre vorgesehen, deren Anode eine der Anzahl der Aufzeichnungsorgane
entsprechende Zahl von voneinander isolierten Teilelektroden in solcher Anordnung
aufweist, daß bei geeigneter Ablenkung des Elektronenstrahls die Teilelektroden
nacheinander abgetastet werden. Eine derartige Kathodenstrahlröhre ist in Fig: a
beispielsweise dargestellt. Der Schirm der Röhre K enthält entsprechend der Anzahl
der Aufzeichnungsorgane sechs leitende Belegungen, die voneinander isoliert sind.
Jede Belegung ist über einen Widerstand W mit dem positiven. Pol der Anodenspannungsquelle
AB verbunden. Der von der Kathode H ausgehende Elektronenstrahl E durchläuft
das Steuergitter G und gelangt, beeinflußt durch die AblenkplattenAP, auf den Schirm
der Röhre. Die Ablenkplatten sind mit einem in der Figur nicht dargestellten Kippspannungsgenerator
verbunden und bewirken eine vertikale
Ablenkung des Elektronenstrahls,
wobei dieser nacheinander einen geschlossenen Stromkreis über die einzelnen Teilelektroden
herstellt. Die Bildimpulse werden dem Steuergitter G zugeführt, und die Kippfrequenz
an den Ablenkplatten AP ist so gewählt, daß der Elektronenstrahl jeweils für die
Dauer eines Bildimpulses auf eine Teilelektrode auftrifft. An den Widerständen W
entstehen hierbei Spannungen, deren Größe derjenigen des betreffenden Bildimpulses
entspricht, und diese Spannungen werden. über die angedeuteten Querverbindungen
den Aufzeichnungsorganen zugeführt. Für den Rücklauf kann der Elektronenstrahl durch
nicht dargestellte Horizontalablenkplatten seitlich an den leitenden Belegungen
vorbeigeführt werden.
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An Stellet der dargestellten senkrechten Ablenkung des Elektronenstrahls
E kann, auch eine, solche in waagerechter Richtung treten. Bei einer anderen Ausführungsform
des Eleiktronenschalters sind die Teilelektroden auf einem Kreis angeordnet, und
es sind Mittel zur kreisförmigen Ablenkung des Elektronenstrahls vorgesehen. Es
ist dann keli'ne beisondere- Rückführung des. Elektronenstrahls in seine Ausgangslage
notwendig. Die Ablenkung des Elektronenstrahls kann entweder elektrisch oder magnetisch
erfolgen. Die Kathodenstrahlröhre alles Verteilereinrichtung kann gemäß der weiteren
Erfindung auf Vergrößerung der Dauer der den einzelnen Aufzeichnungsorgane zugeführtem
Impulse eingerichtet seih, indem der Schirm der Röhre, eine der Anzahle der Aufzeichnungs.-organeentsprechende
Zahl von Kondensatoren aufweist, deren. Beiliegungen vom Elektronenstrahl nacheinander
abgetastet werden.
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An Stelle von Elektronenschaltern in Form von Kathodenstrahlröhren
können: auch: normolle. gittergesteuerte Elektronenröhren als Schaltröhren treten,
wie sie z. B. aus Mehrkanalübertragungssystemen bekannt sind.
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Eig. 3 zeigt eine Anordnung von wichs Aufzeichnungsorganen A1 bis
AB, die die Spuren i bis 6 auf einem Aufzeichnungsträger AT aufzeichnen. Die Spur
i enthält dann die Bildimpulse 1, 7, 13 uSw., die Spur 2 die Bildimpulse 2, 8, 1q.
usw., diel Spur 6 die Bildimpulse 6, 12, 18 usw. Die Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers
ist durch einen Pfeiili angedeutet. Trägergeschwindigkeit, Abstand der Aufzeichnungsorgane
und Impulsfolge können dabei so bemessen sein, daß jeweils sechs aufeinanderfolgende
Impulse sich auf einer Spur senkrecht zur Laufrichtung des Bildes befinden..
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Gemäß der weiterem Erfindung sind Mittel vorgesehen zur Erzielung
eines, konstanten Verhältnisses zwischen Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers
und Schalthäufigkeit der Verteilereinrichtung. Beim Ausführungsbeispiel in Fig.
q. ist der Aufzeichnungsträger mitteil's einer Antriebsrolle AR durch den
Synchronmotor SM angetrieben. Die Speisefrequenz des. Synchronmotors, der von der
Spannungsquelle N gespeist wird, wird gegebenenfalls unter Frequenzvervie@lfachung
in dem Vervielfac:her FV zur Steuerung oder Synchronisierung der Verteilereinrichtung
herangezogen. Hierdurch wird eine definierte und stets gleichbleibende Lage der
Aufzeichnungsspuren quer zur Laufrichtung des. Aufzeichnungsträgers gewährleistet.
An Sttellle einer Synchronisierung durch den den Synchronmotor speisendem Strom
kann für die Steuerung oder Synchronisibrung der Verteileireinrichtrung ein mit
der Antriebsvorrichtung für den Aufzeichnungsträger verbundener Impulsgeber vorgesehen
sein.
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In den Eig. 5 bis 7 ist eine beispielsweise Zuordnung von einzelnem
Punkten des optischem:. Bildes und Aufzeichnungsspuren auf einem Träger dargestellt.
Fig.5 zeigt einen Ausschnitt eines fernsehmäßigabzutastenden Bd1des B. Die jeweils
einem Bildimpuls entsprechenden Bildpunkte sind durch Quadrate angedeutet. Die Abtastwng
des Bildes B erfolgt in horizontalem Zeilen von links nach rechts. Die in die Quadrate
eingeschriebenen Ziffern: bezeichnien das Azlfzeichnungsorgan, denn der diesem Bildpunkt
entsprechende Bildimpulls zugeführt wird; es sind dabei wiederum sechs Aufzeichnungsorgane
angenommen. Die Bildimpulse, die den. durch einheitliche Schraffur gekennzei'chneiten
Bildpunkten i entsprechen, werden; also dem ersten Aufzeichnungsorgan zugeführt,
die den Bildpunkten :2 zugeordnettem Impulse dem zweiten Aufzeichnungsorgan usw.
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Fig. 6 zeigt einen Aufzeichnung gsträger ATi mit den horizontalen
Zeilen i bis 6, die durch jeweils ein Aufzeichnungsorgan aufgezeichnet werden. Die
Reihenfolge der Aufzeichnung der Bildimpulse geschieht in Richtung des links neben
dem Aufzeichnungsträger befindlichen Pfeiles von, oben nach unten, so daß die Bildpunkte
i bis 6 der obersten horizontalen Zeile in Fig. 5 der vertikalen Spur a quer zur
Laufrichtung des: Au.fzeichnungsträgers ATl entsprechen. Die nächsten sechs Bildimpuilse
werden in derselben Weise als vertikale Spur b aufgezeichnet, die weiteren Bildimpulse
durch die angedeuteten Spuren c bis h. Die Laufrichtung des. Aufzeichnungsträgers
ATi ist durch einen waagerechten Pfeil angedeutet.
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Fig. 7 zeigt einen Aufzeichnuingsträger AT2, dessen Aufzeichnungsspuren
a bis k in, derselben Weise den. Bildpunkten von Ei'g. 5 entsprechen wie die Spuren
des Aufzeichnungsträgers ATi in Fig. 6. Die Spuren, sind hier im Gegensatz zu Fig.6
jedoch nicht senkrecht zur Bandlaufrichtung, sondern schräg dazu angeordnet.
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Die bei der Abtastung eihes optischen. Bildes noch erforderlichen
Zeilenwechsel-, Bildwechsel-und rückllaufverdunkelnden Impulse werden in entsprechender
Weise aufgezeichnet wie die Bildpunkte; sie werden auch bei der Abtastung in; der
richtigen, Reihenfolge der Wiedergabeeinrichtung zugeführt.