DE950371C

DE950371C - Verfahren zur Fernsehuebertragung farbiger Bilder

Info

Publication number: DE950371C
Application number: DEF4612D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Felgel-Farnholz
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1941-10-24
Filing date: 1941-11-13
Publication date: 1956-10-11

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 11. OKTOBER 1956

F 401

(Ges. v. 15. 7.1951)

Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung farbiger Bilder und betrifft ein Verfahren, mit dem es bei gegebener Bildauflösung (Zeilenzahl) ohne Verbreiterung der Frequenzbandbreite bzw. bei gegebener Frequenzbandbreite ohne Verlust an Bildauflösung möglich ist, das bei den bisher vorgeschlagenen Fernsehübertragungsverfahren auftretende starke Flimmern praktisch vollkommen zu beseitigen.

Die Erfindung bezweckt durch eine besonders vorteilhafte Wahl der Reihenfolge der nacheinander abgetasteten Zeilen, das störende Flimmern zu beseitigen.

Es ist bekannt, auf der Glaswand einer Braunschen Röhre im Empfänger, also auf der Bildwiedergabefläche, haarfeine waagerechte Farblinien aufzubringen, und zwar nacheinander erst eine rote, dann eine blaue, dann eine gelbe, dann wieder eine rote usw. Der Leuchtfleck des Schreibstrahls soll so klein sein, daß er jeweils nur eine Farbe zum Aufleuchten bringt. Nun soll der Leuchtfleck derart über das Bild bewegt werden,

daß er erst nur die roten Zeilen trifft, später die (dagegen versetzten) blauen Zeilen, schließlich nur die wieder dagegen versetzten gelben Zeilen, worauf die Abtastfolge von neuem beginnt. Es entstehen also drei gegeneinander versetzte Farbraster, wobei jede einzelne Stelle des Bildfeldes nur entweder rot oder blau oder gelb aufleuchtet.

Demgegenüber wird bei der vorliegenden Erfindung angestrebt, daß jede Stelle des Bildfeldes in ίο jeder Farbkomponente einmal aufleuchtet.

Es ist ferner ein sogenanntes Feldfolgeverfahren unter Anwendung des Zeilensprungs bekanntgeworden, bei dem zuerst die ungeradzahligen Zeilen in einer Farbkomponente geschrieben werden, hierauf die geradzahligen Zeilen in einer anderen Farbkomponente, sodann die ungeradzahligen Zeilen in der dritten Farbkomponente, weiterhin die geradzahligen Zeilen in der ersten' Farbkomponente, hierauf die ungeradzahligen Zeilen in der zweiten Farbkomponente und schließlich die geradzahligen Zeilen in der dritten Farbkomponente usw. Hierbei steigt jedoch die zur Übertragung erforderliche Frequenzbandbreite erheblich an. Da eine Erhöhung der Frequenzbandbreite aus technischen Gründen einen schwerwiegenden Nachteil darstellt, konnte sich dieses Verfahren in der Fernsehtedhnik nicht durchsetzen.

Erfindungsgemäß wird zur Fernübertragung farbiger Bilder ein Verfahren angewendet, bei dem die Übertragung eines vollständigen Bildes mittels mehrerer gegeneinander versetzter Zeilenzüge verschiedener Farbe folgt, so daß nach Ablauf eines vollständigen Bildes jeder Bildpunkt von einer Bildzeile jeder Farbkomponente nur einmal überstrichen wird. Hierbei wird zuerst eine Zeilenzugfolge übertragen, welche aus wenigstens je einem Zeilenzug jeder Farbkomponente besteht, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Zeilen jeder Farbe in den Zwischenräumen zwischen den Zeilen der anderen Farben übertragen werden und hierauf eine weitere gegen die vorhergehende Zeilenzugfolge versetzte Zeilenzugfolge übertragen, die ebenfalls aus wenigstens je einem Zeilenzug jeder Farbkomponente besteht, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Zeilen jeder Farbe in den Zwischenräumen zwischen den Zeilen der anderen Farbzeilen dieser Zeilenzugfolge übertragen werden.

Bei diesem Verfahren wird zur Übertragung

keine höhere Frequenzbandbreite als bei einem Schwarzweiß-Fernsehübertragungssystem benötigt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der

Erfindung an Hand der Abbildung beschrieben.

Die Abbildung zeigt schematisch die Aufeinanderfolge der einzelnen Zeilen während der vollständigen Abtastung eines Bildes. Als Abszisse ist die Zeit aufgetragen, während die Ordinate der Höhenlage jeder Zeile auf einem senkrecht stehenden Bildschirm entspricht. Zuerst wird ein der roten Bildkomponente entsprechender Zeilenzug a geschrieben, d. h., es werden die Zeilen 1, 4, 7, 10 usw. in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge vom Kathodenstrahl überfahren. Nach Beendigung der letzten Zeile springt der Kathodenstrahl von der Endzone des Bildes, also beispielsweise von der rechten unteren Ecke wieder in die Anfangs- 6g zone,-also in die linke obere Ecke des Bildes zurück. Nun wird ein der blauen Bildkomponente entsprechender Zeilenzug b geschrieben. Die erste Zeile dieses Zeilenzuges b wird um eine Zeilenhöhe tiefer geschrieben als die erste Zeile des Zeilenzuges α·; während des Zeilenzuges b werden also die Zeilen 2, 5, 8, 11 usw. in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge geschrieben. Nach Beendigung des Zeilenzuges b springt der Kathodenstrahl wieder zurück, und es wird nunmehr ein der grünen Bildkomponente entsprechender Zeilenzug c geschrieben. Die erste Zeile dieses Zeilenzuges wird wieder um eine Zeilenhöhe tiefer geschrieben als die erste Zeile des unmittelbar vorher geschriebenen Zeilenzuges b; während der Übertragung des Zeilenzuges c werden also die Zeilen 3, 6, 9, 12 usw. geschrieben. Nach Beendigung des Zeilenzuges c springt der Kathodenstrahl wieder zurück, und es wird nunmehr ein der roten Bildkomponente entsprecHender Zeilenzug α geschrieben. Die erste Zeile dieses Zeilenzuges liegt um eine Zeilenhöhe tiefer als -die- erste Zeile des- Zeilenzuges a, d. h., -es werden die Zeilen 2, S, 8, 11 usw. geschrieben. Anschließend hieran wird der Zeilenzug b' geschrieben, wobei die erste Zeile dieses Zeilenzuges um eine Zeilenhöhe tiefer liegt als die erste Zeile des unmittelbar vorhergehend geschriebenen Zeilenzuges a , Hierauf wird der Zeilenzug c geschrieben, dessen erste Zeile die Lage der Zeile 1 des Zeilenzuges α hat. Nach Beendigung der die Zeilenzüge a', b', c umfassenden zweiten Zeilenzugfolge wird die dritte Zeilenzugfolge geschrieben, welche die Zeilenzüge a", b" und c" umfaßt. Die erste Zeile des der roten Bildkomponente entsprechenden Zeilenzuges a" liegt um eine Zeilenhöhe tiefer als die erste Zeile des Zeilenzuges a' und entspricht somit der dritten Bildzeile. Die erste Zeile des Zeilenzuges b" hat die Lage der .Zeile 1 des Zeilenzuges α bzw. des Zeilenzuges c'. Beim darauffolgenden Zeilenzug c" liegt die erste Zeile um eine Zeilenhöhe tiefer als die erste Zeile des unmittelbar vorhergehend beschriebenen Zeilenzuges b". Nach Beendigung der letzten Zeile des Zeilenzuges c" ist die Übertragung eines vollständigen Bildes beendet, und es beginnt nunmehr die no erste Zeile des Zeilenzuges α des nächsten Fernsehbildes.

Während der Übertragung des Fernsehbildes wird das Fernsehraster dreimal von oben nach unten von jeder einzelnen Farbkomponente überstrichen, und es erfolgen neun Farbwechsel. Während- das menschliche Auge im allgemeinen noch auf 75 Überstreichungen des Bildschirmes je Sekunde verbunden mit je einem Farbwechsel (die Übertragung von 25 vollständigen Bildern je Sekunde vorausgesetzt) reagiert und dadurch der Zuschauer diese Reaktion als sogenanntes Farbnimmern empfindet, kann das Auge den 225 Überstreichungen bzw. Farbwechseln je Sekunde bei dem im vorstehenden Beispiel des erfindungsgemäßen Abtastverfahrens, also auf eine Farbperiode von V25 Sekunde, nicht

mehr "folgen, und das störende·'Flimmern; ■verschwindet vollständig." Durch . die besondere. Art ,... der mehrfach verschachtelten Abtästbewegung (drei gegeneinander versetzte Zeilenzugfolgen, welche je drei; gegeneinander, versetzte Zeilenzüge verschiedener Fatben ^enthalten)' wird, diese "Erhöhung clef: Färbwechiel -erreicht;.-, ohnedaß' die Zahl der je Zeiteinheit übertragenen Bildzeilen und damit die zur Übertragung des Fernsehbildes erforderliche Frequenzbandbreite vergrößert wird. Die senderseitige Abtastung und die~empfäiigs= seitige Zusammensetzung des Fernsehbildes erfolgt zweckmäßigerweise mittels Kathodenstrahlröhren, wobei zur Ablenkung der Kathodenstrahlen Kippgeräte verwendet werden.

Während das Zeilenkippgerät während der ganzen Dauer der Fernsehübertragung im selben Rhythmus schwingt, wird das Bildkippgerät zuerst drei Schwingungen ausführen (während deren die Zeilenzüge a, b und c geschrieben werden), hierauf während ²h der zum Schreiben einer Zeile erforderlichen Zeit gesperrt, anschließend wird es wieder drei Schwingungen ausführen (zum Schreiben der Zeilenzügea, b' und c), hierauf wieder während ²/s der zum Schreiben einer Zeile erforderlichen Zeit gesperrt, anschließend wird es wieder drei Schwingungen ausführen usw. Durch die zwischen zwei Zeilenzugfolgen erfolgende kurzzeitige Sperrung des Bildkippgeräts wird der Anfang der ersten Zeile der neu beginnenden Zeilenzugfolge gegenüber dem Anfang der ersten Zeile des vorhergehenden Zeilenzuges so weit versetzt, daß die Zeilen sich so ineinanderfügen, wie in der Abbildung schematisch dargestellt ist.

Das Bildkippgerät wird bei absteigendem dreifachen Zeilensprung während der Dauer von ²/β einer Zeile gesperrt, bei aufsteigendem dreifachem Zeilensprung während der Dauer von Vs einer Zeile. Bei vierfachem Zeilensprung dauert die Sperrung sinngemäß ³A bzw. ¹A der Dauer einer Zeile. Die Versetzung der Zeilen bleibt ungeändert, wenn die Sperrzeit des Bildkippgerätes um die Dauer einer ganzen Zeile verlängert wird, beispielsweise von ²Zi Zeilendauer auf i²/s oder 2²/3 oder 3²/3 Zeilendauer.

Bei K-fachem absteigendem Zeilensprung beträgt

die Sperrzeit somitI h ml · t_z, wobei m und η

\ η J

beliebige ganze Zahlen darstellen und t₂ die Dauer einer Zeile bedeutet.

Bei w-fachem aufsteigendem Zeilensprung beträgt

die Sperrzeit I —\- m\-t_z.

Als Bildkippgerät eignet sich besonders ein sogenanntes Verstärkerkippgerät. Der Kippkondensator wird vorteilhafterweise während der Dauer der Sperrzeit zusätzlich kurzgeschlossen, so daß die Aufladung erst nach der Sperrzeit beginnt. Es kann aber auch eine entsprechende Steuerung der Schnelligkeit des Bildkipprücklaufes erfolgen. Wesentlich ist hierbei, daß bei Beginn einer Zeilenzugfolge der Beginn des Hinlaufes der ersten Kippschwingung und die »Sperrzeit« in der Phase gegenüber dem Beginn d'es Hinlaufes der ersten Kippschwingung :j4er vorhergehenden Zeilenzugfolge verschöben ist. "

. Däs'Bildkippgerät wird zweckmäßigerweise durch Gleichlauf impulse gesteuert, von denen bei n-i achem Ze^lensprung und.-, somit, bei «■ Zeilenzugfolgen je Bild .-jeder- w-te: Impuls von den übrigen - Impulsen verschieden ist. Im einfachsten Fall ist dieser w-te Impuls- unr die »Sperrzeit« langer als die übrigen Impulse und bewirkt damit die vorstehend eröfter~te~'Phasenverschiebung des Kippschwingungseinsatzes. Der «-te Impuls kann aber auch andere Amplituden besitzen oder als hochfrequenter Wellenzug übertragen werden. Dieser Impuls kann eine Hilfsvorrichtung, vorzugsweise einen Multivibrator steuern, der die Verschiebung des Schwingungseinsatzes bewirkt.

Dieser «-te Impuls kann gleichzeitig zur Steuerung der Farbphase dienen. Da bei Übereinstimmung der Zahl des Zeilensprunges mit der Zahl der übertragenen Farbkomponenten jede Zeilenzugfolge mit derselben Farbkomponente beginnt, läßt sich ohne besonderen zusätzlichen Aufwand die richtige Farbphase automatisch vom Sender her einstellen. Hierzu muß nur die Steuerung des Bildkippgerätes mit der Vorrichtung zum Farbwechsel gekoppelt werden. Vorzugsweise wird auf einem rotierenden Farbfilter ein Magnet oder Eisenkern angeordnet, der sich an einer festen Spule vorbeibewegt. Diese Spule wird im Rhythmus der »ra-ten Impulse« von einem Stromimpuls durchflossen und damit die richtige Phasenlage der Filterscheibe eingestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Fernsehübertragung farbiger Bilder, bei dem die Übertragung eines vollständigen Bildes mittels mehrerer, gegeneinander versetzter Zeilenzüge verschiedener Farbe erfolgt, so daß nach Ablauf eines vollständigen Bildes jeder Bildpunkt von einer Bildzeile jeder Farbkomponente nur einmal überstrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst eine Zeilenzugfolge übertragen wird, welche aus wenigstens je einem Zeilenzug jeder Farbkomponente besteht, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Zeilen jeder Farbe in den Zwischenräumen zwischen den Zeilen der anderen Farben übertragen werden und daß hierauf eine weitere gegen die vorhergehende Zeilenzugfolge versetzte Zeilenzugfolge übertragen wird, die ebenfalls aus wenigstens je einem Zeilenzug jeder Farbkomponente besteht, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Zeilen jeder Farbe in den Zwischenräumen zwischen den Zeilen der anderen Farbzeilen dieser Zeilenzugfolge übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Zeilenzugfolge jede Bildzeile überstrichen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Gleichlauf zwischen Sender und Empfänger durch Gleichlaufimpulse bewirkt wird, dadurch

gekennzeichnet, daß jeder w-te Zeilenzugwechselimpuls sich von den übrigen Zeilenzugwechselimpulsen unterscheidet, wobei η die Zahl der zu einem vollständigen Bild gehörenden Zeilenzugfolgen bezeichnet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sich von den übrigen Zeilenzugwechselimpulsen unterscheidende n-tt Impuls zur Einstellung der Farbphase im Empfänger dient.

In Betracht gezogene Druckschriften: »Electronics«, Oktober 1940, S. 32 bis 34; Rhein, »Wunder der Wellen«, S. 284.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 643 10.56