EP0580638A1 - Verfahren zum kompatiblen übertragen einer signalart-zusatzinformation - Google Patents

Verfahren zum kompatiblen übertragen einer signalart-zusatzinformation

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EP0580638A1
EP0580638A1 EP92907677A EP92907677A EP0580638A1 EP 0580638 A1 EP0580638 A1 EP 0580638A1 EP 92907677 A EP92907677 A EP 92907677A EP 92907677 A EP92907677 A EP 92907677A EP 0580638 A1 EP0580638 A1 EP 0580638A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
data
letterbox
additional
information
Prior art date
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Pending
Application number
EP92907677A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Ebner
Klaus Schuster
Martin Plantholt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Thomson oHG
Original Assignee
Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE4112712A external-priority patent/DE4112712A1/de
Priority claimed from DE19914114605 external-priority patent/DE4114605A1/de
Application filed by Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH filed Critical Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Priority to EP94101025A priority Critical patent/EP0595790B1/de
Publication of EP0580638A1 publication Critical patent/EP0580638A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/007—Systems with supplementary picture signal insertion during a portion of the active part of a television signal, e.g. during top and bottom lines in a HDTV letter-box system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00—Colour television systems
    • H04N11/06—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined
    • H04N11/12—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only
    • H04N11/14—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system
    • H04N11/16—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system
    • H04N11/167—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system a resolution-increasing signal being multiplexed to the PAL-system signal, e.g. PAL-PLUS-system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/08—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
    • H04N7/084—Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division with signal insertion during the horizontal blanking interval only

Definitions

  • the invention relates to a method for the compatible transmission of additional signal type information in lines of a television signal.
  • the invention has for its object to provide ways of transmitting additional signal type information without changing or impairing the previous occupancy of the vertical blanking interval. This object is achieved by the method specified in claims 1 and 4.
  • a 16: 9 receiver for letterbox signals (PALplus receiver) should be compatible between the following compatible
  • an appropriate identifier is transmitted on the transmitter side.
  • This signal type identifier should be uniform across Europe.
  • Such a signal type identifier can advantageously be transmitted in a compatible manner at locations in the CVBS signal that are used equally regardless of the respective standard.
  • the method according to the invention consists in that for the compatible transmission of additional signal type information (16) in lines of a television signal
  • this additional signal type information is formed from a data packet with run-in, start and useful information data, the run-in information data being used at the receiving end for the correct recovery of the data clock of the useful information data and the start information data serving for addressing the useful information data and for selectively recording the start of the useful information data and the data packet is transmitted in the half of the first or last active picture line of the television signal free of picture signals, the line half occupied with data being selected in improved 16: 9 receivers and the signal type additional information contained therein being evaluated,
  • an identification signal is added to the television signal in the area of the rear porch in at least one line per frame before transmission and / or storage and the signal type additional information contained therein is evaluated in improved 16: 9 receivers,
  • the additional signal type information comprises at least two of the following television signal types:
  • Figure 1 is a diagram for the signal assignment in the vertical blanking interval of a PAL color television signal.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a signal limiter stage of a 16: 9 receiver for the digital signal type additional information transmitted according to the invention
  • FIG. 3 shows a section of the occupancy of a television line free of image content with a conventional data signal
  • FIG. 4 shows a section of the occupancy of a picture-free television half line with a data signal designed according to the invention
  • Fig. 5 is a block diagram of a receiver
  • FIG. 6 shows a section along a line of a known CVBS signal with transmission locations according to the invention for a signal type identifier.
  • FIG. 1 shows the current signal occupancy of the vertical blanking interval of the first field of a PAL color television signal in Germany, the numbers of the television lines concerned being plotted along the abscissa of the diagram.
  • the first half of line no. 23 is intended for the assignment of the PALplus signal type data.
  • a reflection measurement signal 101 is transmitted in line No. 10 and source data 102 are transmitted in line Mr. 16.
  • Line No. 17 is a source check line and lines 18 and 19 are section check lines 104.
  • Line 22 is used for section noise measurement 105 and the lines marked FT can transmit television text.
  • the useful information data of the PALplus signal type data 106 are structured in the form of several data packets.
  • the first data packet is preceded by run-in information data and start information data.
  • the incoming information data are used to recover the data clock of the useful information data in the receiver in the correct phase.
  • eight sinusoidal oscillations can be considered as run-in information data for conventional data signals, of which only three are shown in FIG. 3
  • the start information data serve to address the useful information data and to selectively record the start of the useful information data in the receiver.
  • the 16: 9 receiver detects the occurrence of a fixed identifier, which is represented by the start information data. As soon as the receiver ascertains the sought identifier in the received signal, it can record and process the following useful information data in the correct phase.
  • the user information data are, for example, biphase-coded, which offers the advantage of simple code-inherent error protection. Furthermore, the signal is free of DC voltage, which is favorable for magnetic recording. To increase error protection, the useful information data can be transmitted with increased redundancy, for example in such a way that each non-inverted and inverted signal form of each data packet is transmitted sequentially, as will be explained with reference to FIG. 5.
  • Fig. 2 shows the schematic structure of the signal limiter stage of a receiver for the PALplus signal type data.
  • the limiter 23 receives a video signal 201 at its analog input, which receives PALplus signal type data signals in the time sections provided for this purpose.
  • the incoming video signal is compared in the limiter 23 with a reference voltage Uref, which is present at a second input of the limiter 23.
  • the limiter generates a "digital" random signal from the image signal component of the incoming video signal, which signal is suppressed in the subsequent evaluation. Only the data signal portion processed by the limit 23 in the incoming video signal is of interest for the evaluation. If the amplitude of the data signal contained in the video signal is greater than the reference voltage Uref, the output voltage of the digital signal output 202 corresponds to the logic state "high". If, on the other hand, the amplitude of the data signal is less than the reference voltage Uref, the output voltage of the digital signal output 202 corresponds to the logic state "low".
  • the video signal is also fed to a first peak voltage meter 21, which delivers the maximum signal amplitude Umax of the video signal 201 at its output with a time delay.
  • the minimum signal amplitude Umin of the video signal 201 is correspondingly delayed at the output of the second peak voltmeter 22.
  • the best possible limitation of the data signal contained in the video signal is when the reference voltage Uref is 50% of the sum of the maximum and minimum amplitude of the video signal.
  • the reference voltage Uref is generated by a generator 24, the inputs of which are supplied with the maximum signal amplitude Umax and the minimum signal amplitude Umin. At the output of the generator 24, the reference voltage Uref is provided, the level of which at Data signal in the steady state is (Umax + Umin) / 2.
  • FIG. 3 shows the course of the incoming information data usually used in data signals.
  • the voltage curve of the maximum signal amplitude Umax is shown in curve A, while curve B illustrates the curve of the minimum signal amplitude Umin.
  • Curve C shows the course of the reference voltage, which is obtained from the maximum and minimum signal voltages. It can be seen that an optimal reference voltage is only available after time period T1. Since the reference voltage determines the cutting threshold of the limiter 23, an error-free conversion into digital signals cannot be achieved during the interval T1 in the case of disturbed signal type data signals The amplitude corresponds to the umax of the data and its width comprises a multiple of the clock period of the data.
  • the function of the first peak voltmeter 21 is influenced by this pulse in such a way that the optimum reference voltage Uref is reached after a considerably shorter time period T2.
  • the limiter 23 of the data receiver thus works optimally at the start of the transmission of the actual incoming information data.
  • FIG. 5 shows a simple arrangement for detecting transmission errors when evaluating serial data signals, the data packets of which are transmitted in the above-mentioned manner in non-inverted and inverted signal form.
  • the arrangement shown contains a delay circuit 51, the signal delay T ent of the period speaks which is necessary for the transmission of a data packet.
  • a non-inverted and an inverted signal of a data packet 501 are present at the inputs of an adder 52 downstream of the delay circuit 51 at the same time and in phase.
  • a simple error check can thus be carried out in the second half of the transmission period, since no signal occurs at the output 502 of the adder 52 during the transmission of error-free data signals.
  • additional error protection measures for example biphase coding, are also implemented in the data packets, appropriate correction mechanisms can be applied when error signals occur at the output 502 of the adder 52.
  • FIG. 6 shows a section of a CVBS signal along a television line with a synchronous imptile 11, a burst signal 12 and an image signal 13.
  • a first section 15 on the rear porch can receive a signal type identifier. It is also possible to superimpose the signal type identifier on the burst signal in a second section 14 or to use the first and the second section for the transmission of the signal type identifier.
  • the signal type identifier must meet several criteria to ensure compatibility with conventional receivers. Neither the synchronization, nor the color demodulation or the clamping of conventional receivers may be adversely affected. These boundary conditions are met if the identification signal is implemented as a digital data signal in a DC value-free coding and the data rate is lower than the color carrier frequency, e.g. 1 Mbit / s.
  • the color demodulation and reproduction are not adversely affected. If a standard PAL signal with letterbox strips is received by a 16: 9 receiver, the signal type identifier allows the activation of a format changeover, which results in a full-format display without letterbox strips. A simple implementation of such an identifier could, for example, result in a changed number of vibration cycles of the
  • Burst signals lie, the 16: 9 receiver by determining the number of oscillation trains, e.g. by counting the oscillation trains or by determining the
  • the number of letterbox lines is known, so that the recipient only minimally uses the identifier once per frame, e.g. needs to be transmitted once per field. To ensure recognition, however, an identification repeat would be desirable.
  • the accommodation of the identification signal in the first 15 and / or second 14 section according to FIG. 6 can then advantageously take place in the vertical overscan area or even during vertical blanking.
  • the signal type identifier can also be formed by identifier signals distributed over several lines per picture, whereby e.g. detection reliability in the receiver can be increased.
  • Cinema films transmitted with television systems can have different source picture formats.
  • the letterbox strips are accordingly different in width.
  • This format helper then results in the transmission of standard PAL signals with letterbox to b) a format-filling display on the 16: 9 receiver by changing the vertical deflection amplitude or using corresponding digital processing.
  • PCT / EP91 / 00676 and DE 41 11 979 it is expedient to indicate by means of an additional signal type identifier that a previously recorded letterbox PAL signal is given to the 16: 9 receiver for display.
  • This signal type identifier can advantageously be keyed into the composite signal after playback from the tape. This indicates to the receiver that the partial decoding performed for the recording letterbox PAL signals with additional information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Description

Verfahren zum kompatiblen Übertragen einer Signalart-Zusatzinformation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kompatiblen Übertragen einer Signalart-Zusatzinformation in Zeilen eines Fernsehsignals.
Stand der Technik
Zum kompatiblen Übertragen eines Farbfernsehsignals im Breitbildformat 16:9 mit herkömmlicher Zeilenzahl und Halbbildfrequenz (zukünftige PALplus-Norm) ist es bekannt, aus jeweils vier aufeinanderfolgenden Zeilen durch Interpolation drei Zeilen zu gewinnen, die in herkömmlichen Fernsehempfängern mit dem Bildformat 4:3 als sogenanntes Letterbox-Signal wiedergegeben werden. Damit der Breitbildempfänger aus dem empfangenen Letterbox-Signal das ursprüngliche Farbfernsehsignal regenerieren kann, müssen für ihn digitale Zusatzinformationen in den Letterbox-Streifen übertragen werden, welche sich auf den ursprünglichen Bildinhalt beziehen. Da zumindest in einer Übergangszeit auf vorhandenen Feinsehkanälen sowohl herkömmliche als auch Letterbox-Signale übertragen werden, muß jeder Signaltyp durch eine geeignete Kennung identifizierbar sein. Weitere Kennungen betreffen die Herkunft des Quellensignals (Videokamera oder Filmabtaster) sowie eine Aussage über das Vorhandensein von Bewegungen im Bildinhalt. Entsprechende Kennsignale (Statutsbits) müssen als Signalart-Zusatzinformationen übertragen werden.
Da sämtliche genannten Signalart-Zusatzinformationen (PALplus-Zusatzinformationen) exakt mit dem zugehörigen Bildinhalt korreliert sind, müssen sie starr verkoppelt mit dem Bildsignal übertragen werden. Hierfür stehen jedoch beim derzeitigen PAL-Standard in der vertikalen Austastlücke keine freien Zeilen zur Verfügung. Z.B. in Deutschland ist die Zeile Nr. 16 (datenzeile) mit VPS-Signalen und anderen, rundfunkinternen Steuersignalen belegt. Die Zeilen Nr. 17, 18 und 19 sind mit Prüfsignalen belegt. In den Zeilen Nr. 11 bis 15 und Nr. 20 bis 21 wird Videotext übertragen. Zeile Nr. 22 ist für Störabstandsmessungen reserviert. In anderen europäischen Ländern werden andere Beiegungen verwendet. Die Zeilen Nr. 1 bis 10 können mit Rücksicht auf die Synchronisationseigenschaften älterer Fernsehempfänger (noch) nicht mit Zusatzsignalen belegt werden.
Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Möglichkeiten zur Übertragung von Signalart-Zusatzinformationen anzugeben, ohne die bisherige Belegung der vertikalen Austastlücke zu verändern oder zu beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 4 angegebenen Verfahren gelöst.
Vorteilhaft sollte ein 16:9-Empfänger für Letterbox-Signale (PALplus-Empfänger) zwischen den folgenden kompatiblen
Fernseh-Signalarten unterscheiden können:
a) Standard-Signale;
b) Letterbox-Signale ohne Zusatzinformationen;
c) Letterbox-Signale mit Zusatzinformationen;
d) Quellsignal von Interlace-Abtastung (Kamera);
e) Quellsignal von Film-Abtastung ('progressives' Original); f) Statischer oder dynamischer Bildinhalt.
Um diese Entscheidung sicher treffen und dementsprechend Decodierung und Wiedergabe wählen zu können, ist es vorteilhaft, wenn senderseitig eine entsprechende Kennung übertragen wird. Diese Signalart-Kennung sollte europaweit einheitlich sein. Vorteilhaft kann eine solche Signalart-Kennung in kompatibler Weise an Orten im FBAS-Signal übertragen werden, die unabhängig von der jeweiligen Norm gleichermaßen genutzt werden. Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß zum kompatiblen Übertragen einer Signalart-Zusatzinformation (16) in Zeilen eines Fernsehsignals
entweder:
diese Signalart-Zusatzinformation aus einem Datenpaket mit Einlauf-, Start- und Nutzinformationsdaten gebildet wird, wobei empfangsseitig die Einlaufinformationsdaten für die phasenrichtige Rückgewinnung des Datentaktes der Nutzinformationsdaten dienen und die Startinformationsdaten zur Adressierung der Nutzinformationsdaten sowie zur selektiven Erfassung des Beginns der Nutzinformationsdaten dienen und das Datenpaket in der von Bildsignalen freien Hälfte der ersten oder letzten aktiven Bildzeile des Fernsehsignals übertragen wird, wobei in verbesserten 16:9-Empfängern die mit Daten belegte Zeilenhälfte selektiert und die darin enthaltene Signalart-Zusatzinformation ausgewertet wird,
oder:
dem Fernsehsignal ein Kennungssignal im Bereich der hinteren Schwarzschulter in mindestens einer Zeile pro Vollbild vor einer Übertragung und/oder Speicherung hinzugefügt wird und die darin enthaltene Signalart-Zusatzinformation in verbesserten 16:9-Empfängern ausgewertet wird,
wobei :
die Signalart-Zusatzinformation mindestens zwei der folgenden Fernseh-Signalarten umfaßt:
- Standard-Signal (kein Letterbox, keine Zυsatzinforma tionen);
- Letterbox-Signal ohne Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Film-Quelle mit Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Kamera-Quelle mit Zusatzinformationen, insbesondere mit einer Unterscheidung zwischen als statisch und als bewegt geltendem Bildinhalt. der Halb- oder Vollbilder.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen abhängigen Ansprüchen. Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die Zeichnungen zeigt in:
Fig. 1 ein Diagramm für die Signalbelegung in der verti kalen Austastlücke eines PAL-Farbfernsehsignals;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Signalbegrenzerstufe eines 16:9-Empfängers für die erfindungsgemäß übertragenen digitalen Signalart-Zusatzinformationen;
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Belegung einer bildinhaltsfreien Fernsehzeile mit einem herkömmlichen Datensignal;
Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Belegung einer bildin haltsfreien Fernseh-Halbzeile mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Datensignal;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines empfängerseitigen
Schaltungsdetails zur Fehlererkennung innerhalb der empfangenen, erfindungsgemäß übertragenen digitalen Signalart-Zusatzinformation;
Fig. 6 einen Ausschnitt entlang einer Zeile eines bekannten FBAS-Signales mit erfindungsgemäßen Übertragungsorten für eine Signalart-Kennung.
Ausführungsbeispiele
In dem Diagramm gemäß Fig. 1 ist die derzeitige Signalbelegung der vertikalen Austastlücke des ersten Halbbildes eines PAL-Farbfernsehsignals in Deutschland dargestellt, wobei die Nummern der betreffenden Fernsehzeilen entlang der Abszisse des Diagramms aufgetragen sind. Wie hieraus hervorgeht ist die erste Hälfte von Zeile Nr. 23 für die Belegung mit den PALplus-Signalart-Daten vorgesehen. In Zeile Nr. 10 wird ein Reflexions-Meßsignal 101 und in Zeile Mr. 16 werden Quellendaten 102 übertragen. Zeile Nr. 17 ist eine Quellenprüfzeile und die Zeilen Nr. 18 und 19 sind Abschnittsprüfzeilen 104. Zeile Nr. 22 dient zur Abschnitts-Rauschmessung 105 und die mit FT markierten Zeilen können Fernsehtext übertragen.
Die Nutzinformationsdaten der PALplus-Signalart-Daten 106 sind in Form mehrerer Datenpakete strukturiert. Dem ersten Datenpaket sind Einlaufinformationsdaten und Startinformationsdaten vorangestellt. Die Einlaufinformationsdaten dienen zur phasenrichtigen Rückgewinnung des Datentaktes der Nutzinformationsdaten im Empfänger. Als Einlaufinformationsdaten herkömmlicher Datensignale kommen beispielsweise acht Sinusschwingungen in Betracht, von denen in Fig. 3 nur drei
Schwingungen dargestellt sind. Die Sinusschwingungen synchronisieren insbesondere eine PLL-Schaltung (Phase Locked Loop) im 16:9-Empfänger. Auf die Einlaufinformationsdaten der erfindungsgemäß PALplus-Signalart-Daten wird später noch im einzelnen eingegangen.
Die Startinformationsdaten dienen zur Adressierung der Nutzinformationsdaten sowie zur selektiven Erfassung des Beginns der Nutzinformationsdaten im Empfänger. Der 16:9-Empfänger detektiert das Auftreten einer festgelegten Kennung, welche durch die Startinformationsdaten repräsentiert wird. Sobald der Empfänger die gesuchte Kennung im Empfangssignal feststellt, kann er die nachfolgenden Nutzinformationsdaten phasenrichtig aufnehmen und verarbeiten.
Die Nutzinformationsdaten sind beispielsweise biphase-codiert, was den Vorteil eines einfachen code-inhärenten Fehlerschutzes bietet. Ferner ist das Signal gleichspannungsfrei, was bei magnetischer Aufzeichnung günstig ist. Zur Erhöhung des Fehlerschutzes können die Nutzinformationsdaten mit erhöhter Redundanz, übertragen werden, beispielweise in der Weise, daß von jedem Datenpaket seine nicht-invertierte und invertierte Signalform sequentiell übertragen werden, wie anhand von Fig. 5 noch noch erläutert wird. Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau der Signalbegrenzerstufe eines Empfängers für die PALplus-Signalart-Daten. Der Begrenzer 23 erhält an seinem analogen Eingang ein Videosignal 201, das in den dafür vorgesehenen Zeitabschnitten PALplusSignalart-Datensignale erhält. Das ankommende Videosignal wird im Begrenzer 23 mit einer Referenzspannung Uref verglichen, welche an einem zweiten Eingang des Begrenzers 23 anliegt. Der Begrenzer erzeugt aus dem Bildsignalanteil des ankommenden Videosignals ein "digitales" Zufallssignal, das bei der nachfolgenden Auswertung unterdrückt wird. Für die Auswertung ist nur der vom Begrenzei 23 bearbeitete Datensignalanteil im ankommenden Videosignal von Interesse. Ist die Amplitude des im Videosignal enthaltenen Datensignals größer als die Referenzspannung Uref, so entspricht die Ausgangsspannung des digitalen Signalausgangs 202 dem logischen Zustand "high". Ist dagegen die Amplitude des Datensignals kleiner als die Referenzspannung Uref, so entspricht die Ausgangsspannung des digitalen Signalausgangs 202 dem logischen Zustand "low". Da die fehlerfreie Begrenzung des Datensignals ausschließlich von der Referenzspannung Uref abhängt, ist die sorgfältige Bemessung der entsprechenden Baugruppen besonders wichtig. Hierzu wird einem ersten Spitzenspannungsmesser 21 ebenfalls das Videosignal zugeführt, welcher an seinem Ausgang zeitlich verzögert die maximale Signalamplitude Umax des Videosignals 201 liefert, In ähnlicher Weise arbeitet ein zweiter Spitzenspannungsmesser 22, dem ebenfalls das Videosignal 201 zugeführt wird. Am Ausgang des zweiten Spitzenspannungsmessers 22 liegt zeitlich entsprechend verzögert die minimale Signalamplitude Umin des Videosignals 201 an. Die bestmögliche Begrenzung des im Videosignal enthaltenen Datensignals liegt dann vor, wenn die Referenzspannung Uref bei 50 % der Summe von maximaler und minimaler Amplitude des Videosignals liegt. Die Referenzspannung Uref wird von einem Generator 24 erzeugt, dessen Eingängen die maximale Signalamplitude Umax und die minimale Signalamplitude Umin zugeführt werden. Am Ausgang des Generators 24 wird die Referenzspannung Uref bereitgestellt, deren Pegel bei einem Datensignal im eingeschwungenen Zustand bei (Umax + Umin)/2 liegt.
Bei jeder Änderung der Amplitude des Videosignals 201 finden in den Spitzenspannungsmessern 21 und 22 Einschwingvorgänge statt, die in Fig. 3 und Fig. 4 für Datensignale mit unterschiedlichen Einlaufinformationsdaten veranschaulicht sind.
Fig. 3 zeigt den Verlauf der in Datensignalen üblicherweise verwendeten Einlaufinformationsdaten. Der Spannungsverlauf der maximalen Signalamplitude Umax ist in Kurve A dargestellt, während Kurve B den Verlauf der minimalen Signalamplitude Umin veranschaulicht. Die Kurve C zeigt, den Verlauf der Referenzspannung, die aus den maximalen und minimalen Signalspannungen gewonnen wird. Man erkennt, daß erst nach dem Zeitabschnitt T1 eine optimale Referenzspannung verfügbar ist. Da die Referenzspannung die Schneidschwelle des Begrenzers 23 bestimmt, läßt sich während des Intervalls T1 bei gestörten Signalart-Datensignalen keine fehlerfreie Umwandlung in digitale Signale erzielen, im Gegensatz hierzu ist in Fig. 4 den Einlaufinformationsdaten ein Impuls der Dauer T2 vorangestellt, dessen Begel der maximalen Amplitude Umax der Daten entspricht und dessen Breite ein Mehrfaches der Taktperiode der Daten umfaßt. Durch diesen Impuls wird die Funktion des ersten Spitzenspannungsmessers 21 derart beeinflußt, daß bereits nach einem wesentlich kürzeren Zeitabschnitt T2 die optimale Referenzspannung Uref erreicht wird. Damit arbeitet schon zu Beginn der Übertragung der eigentlichen Einlaufinformationsdaten der Begrenzer 23 des Datenempfängers optimal.
Fig. 5 zeigt eine einfache Anordnung zur Erkennung von Übertragungsfehlern bei der Auswertung von seriellen Datensignalen, deren Datenpakete in der vorstehend erwähnten Weise jeweils in nicht-invertierter und invertierter Signalform übertragen werden. Die gezeigte Anordnung enthält eine Verzögerungsschaltung 51, deren Signallaufzeit T der Zeitdauer ent spricht, welche zur Übertragung eines Datenpaketes nötig ist. An den Eingängen einer der Verzögerungsschaltung 51 nachgeordneten Addierstufe 52 liegen jeweils zeitgleich und phasenrichtig ein nichtinvertiertes und ein invertiertes Signal eines Datenpaketes 501 an. Während der Zeitdauer der Übertragung zusammengehöriger Datenpakete kann somit jeweils in der zweiten Hälfte des Übertragungszeitraumes eine einfache Fehlerprüfung durchgeführt werden, da während dieses Zeitraums bei der Übertragung fehlerfreier Datensignale am Ausgang 502 der Addierstufe 52 kein Signal auftritt. Falls in den Datenpaketen noch zusätzliche Fehlerschutzmaßnahmen, beispielsweise eine Biphase-Codierung, verwirklicht sind, können bei Auftreten von Fehlersignalen am Ausgang 502 der Addierstufe 52 entsprechende Korrekturmechanismen angewandt werden.
Fig. 6 stellt einen Ausschnitt eines FBAS-Signales entlang einer Fernseh-Zeile dar mit einem Synchronimptils 11, einem Burstsignal 12 und einem Bildsignal 13. Ein erster Abschnitt 15 auf der hinteren Schwarzschulter kann eine Signalart-Kennung aufnehmen. Ebenso ist es möglich, die Signalart-Kennung dem Burstsignal in einem zweiten Abschnitt 14 zu überlagern oder den ersten und den zweiten Abschnitt für die Übertragung des Signalart-Kennung zu nutzen.
Die Signalart-Kennung muß mehrere Kriterien erfüllen, um die Kompatibilität zu herkömmlichen Empfängeru zu gewährleisten. Es darf weder die Synchronisation, noch die Farbdemodulation oder die Klemmung herkömmlicher Empfänger nachteilig beeinflußt werden. Diese Randbedingungen werden erfüllt, wenn das Kennsignal als digitales Datensignal in einer gleichspannungswert-freien Codierung ausgeführt, wird und die Datenrate geringer ist als die Farbträgerfrequenz, z.B. 1 Mbit/s.
Aufgrund der Schmalbandigkeit der Farb-PLL herkömmlicher Empfänger wird dabei die Farbdemodulation und -Wiedergabe nicht nachteilig beeinflußt. Wird ein Standard-PAL-Signal mit Letterbox-Streifen von einem 16:9-Empfänger empfangen, erlaubt, die Signalart-Kennung die Betätigung einer Formatumschaltung, die eine formatfüllende Darstellung ohne Letterbox-Streifen bewirkt. Eine einfache Realisierung einer solchen Kennung könnte beispielsweise in einer geänderten Anzahl der Schwingungszüge des
Burstsignales liegen, wobei der 16:9-Empfänger durch Ermittlung der Anzahl der Schwingungszüge, z.B. durch ein Auszählen der Schwingungszüge oder durch eine Ermittlung der
Burstsignal-Länge, die benötigte Information gewinnt.
Eine Unterscheidung von Letterbox-Signalen mit Zusatzinformation ist vorteilhaft, da je nach Quelle (Film oder Kamera) unterschiedliche Verarbeitungsalgorithmen für die Chrominanz in zukünftigen 16:9-Empfängern (PALplus) vorgesehen sind. Diese Verarbeitungsarten können dann direkt über die Signalart-Kennung angesprochen werden.
Im allgemeinen ist die Anzahl von Letterbox-Zeilen bekannt, so daß dem Empfänger die Kennung im Minimalfall nur einmal pro Vollbild, z.B. einmal pro Halbbild übermittelt zu werden braucht. Zur Sicherstellung der Erkennung wäre jedoch eine Kennungswiederholung wünschenswert. Die Unterbringung des Kennungssignales im ersten 15 und/oder zweiten 14 Abschnitt nach Fig. 6 kann dann vorteilhaft im vertikalen Overscan-Bereich bzw. noch während der Vertikalaustastung erfolgen.
Eine einfache Realisierungsmöglichkeit mit. Hilfe einiger Zusatzschwingungen von z.B. halber Farbträgerfrequenz im ersten Abschnitt 15 in Zeilen des vertikalen Rücklaufs gibt die folgende Tabelle an (0: Zeile ohne Zusatzschwingung, 1: Zeile mit Zusatzschwingung) : Zeile n Zeile n+1 Signalart
0 0 Standard-Signal (kein Letterbox, keine
Zusatzinformationen);
0 1 Letterbox-Signal ohne Zusatzinformationen;
1 0 Letterbox-Signal von Film-Quelle mit
Zusatzinformationen;
1 1 Letterbox-Signal von Kamera-Quelle mit
Zusatzinformationen.
Durch die Hinzunahme weiterer Zeilen können weitere der obengenannten Signalarten gekennzeichnet werden.
Die Signalart-Kennung kann auch durch auf mehrere Zeilen pro Bild verteilte Kennungssignale gebildet werden, wodurch z.B. die Erkennungssicherheit im Empfänger erhöht werden kann.
Mit Fernsehsystemen übertragene Kinofilme können unterschiedliche Quell-Bildformate haben. Die Letterbox-Streifen sind dementsprechend unterschiedlich breit. Es ist nun ebenso möglich, in die Signalart-Kennung unterschiedliche LetterboxFormate einzubeziehen und ein Kennungssignal als Format-Helper zu übermitteln. Dieser Format-Helper bewirkt dann bei Übertragung von Standard-PAL-Signal en mit Letterbox nach b) eine formatfüllende Darstellung auf dem 16:9-Empfänger durch entsprechende Änderung der Vertikal-Ablenkamplitude oder entsprechende digitale Verarbeitung.
Für die Aufzeichnung von Letterbox-PAL-Signalen des Typs d) oder e) auf S-VHS- oder Hi8-Recordern entsprechend
PCT/EP91/00676 und DE 41 11 979 ist es zweckmäßig, durch eine zusätzliche Signalart-Kennung anzuzeigen, daß ein vorher aufgezeichnetes Letterbox-PAL-Signal an den 16:9-Empfänger zur Darstellung gegeben wird. Diese Signalart-Kennung kann vorteilhaft nach der Wiedergabe vom Band in das FBAS-Signal eingetastet werden. Dadurch wird dem Empfänger angezeigt, daß die für die Aufzeichnung durchgeführte TeiIdecodierung der Letterbox-PAL-Signale mit Zusatzinformation nach
PCT/EP91/00676 und DE 41 11 979 bereits durchgeführt worden ist.
Die erfindungsgemäßen Lösungen zur Übertragung von Kennungssignalen sind ebenso in NTSC- und SECAM-Systemen anwendbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum kompatiblen Übertragen einer Signalart-Zusatzinformation (16) in Zeilen eines Fernsehsignals, bei dem diese Signalart-Zusatzinformation aus einem Datenpaket mit Einlauf-, Start- und Nutzinformationsdaten gebildet wird, wobei empfangsseitig die Einlaufinformationsdaten für die phasenrichtige Rückgewinnung des Datentaktes der Nutzinformationsdaten dienen und die
Startinformationsdaten zur Adressierung der Nutzinformationsdaten sowie zur selektiven Erfassung des Beginns der Nutzinformationsdaten dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenpaket in der von Bildsignalen freien Hälfte der ersten oder letzten aktiven Bildzeile des Fernsehsignals übertragen wird und in verbesserten 16:9- Empfängern die mit Daten belegte Zeilenhälfte selektiert und die darin enthaltene Signalart-Zusatzinformation ausgewertet wird, wobei die Signalart-Zusatzinformation mindestens zwei der folgenden Fernseh-Signalarten umfaßt:
- Standard-Signal (kein Letterbox, keine Zusatzinformationen);
- Letterbox-Signal ohne Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Film-Quelle mit Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Kamera-Quelle mit Zusatzinformationen, insbesondere mit einer Unterscheidung zwischen als statisch und als bewegt geltendem Bildinhalt der Halb- oder Vollbilder.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Einlaufinformationsdaten ein Impuls vorangestellt ist, dessen Amplitude dem maximalen Pegel (Umax) der Daten entspricht und dessen Breite ein Mehrfaches der Taktperiode der Daten umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuztinformationsdaten derart gesendet werden, daß von jedem Datenpaket (501) seine nicht-invertierte und invertierte Signalform sequentiell übertragen wird und daß empfangsseitig zur Festeilung von Übertragungsfehlern zu jeder invertierten Signalform die zugehörige nicht-invertierte Signalform addiert (52) wird, wobei eine resultierende Signalsumme ungleich Null einen Übertragungsfehler indiziert.
4. Verfahren zum kompatiblen Übertragen einer Signalart-Zusatzinformation in Zeilen eines Fernsehsignals, wobei dem Fernsehsignal ein Kennungssignal im Bereich der hinteren Schwarzschulter in mindestens einer Zeile pro Vollbild vor einer Übertragung und/oder Speicherung hinzugefügt wird und die darin enthaltene Signalart-Zusatzinformation in verbesserten 16:9-Empfängern ausgewertet wird, wobei die Signalart-Zusatzinformation mindestens zwei der folgenden Fernseh-Signalarten umfaßt:
- Standard-Signal (kein Letterbox, keine Zusatzinformationen);
- Letterbox-Signal ohne Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Film-Quello mit Zusatzinformationen;
- Letterbox-Signal von Kamera-Quelle mit Zusatzinformationen, insbesondere mit. einer Unterscheidung zwischen als statisch und als bewegt geltendem Bildinhalt der Halb- oder Vollbilder.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal durch einen zeitlich früher beginnenden und/oder später endenden Farbburst (12) gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal durch einen zeitlich früher beginnenden und/oder später endenden Farbburst (12) und/oder durch ein zeitlich nach dem Farbburst angeordnetes oder mit dem Farbburst koinzidentes Daten-Signal gebildet wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal im vertikalen Rücklauf und/oder im vertikalen Overscan-Bereich und/oder in Letterbox-Streifen vorhanden ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal während eines Voll- oder Halbbilds mehrfach wiederholt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalart durch auf mehrere Zeilen pro Bild verteilte Kennungssignale angegeben wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß für das Kennungssignal eine gleichspannungswert-freie Codierung mit einer Datenrate, die kleiner ist als die der Farbträgerfrequenz, gewählt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennungssignal verschiedene Letterbox-Formate angibt.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe von auf Bildaufzeichnungsgeräten gespeicherten LetterboxFernsehsignalen ein solches Kennungssignal in das
Fernsehsignal eingetastet wird, daß die bereits bei der Speicherung erfolgte Teil-Decodierung von Letterbox-Zusatzinformationen anzeigt.
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