DE2330058A1

DE2330058A1 - Verfahren und anordnung zum codieren und decodieren von videosignalen

Info

Publication number: DE2330058A1
Application number: DE2330058A
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Peltier
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1972-06-13
Filing date: 1973-06-13
Publication date: 1973-12-20
Also published as: JPS4958712A; FR2188380B1; FR2188380A1; US3869706A

Description

Verfahren und Anordnung zum Codieren und Decodieren von Videosignalen.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verfahren und Anordnungen zum Codieren und Decodieren von Fernsehsignalen und betrifft insbesondere die Aufzeichnung und Wiedergabe solcher Signale mit einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einem Magnetband oder einer Videoplatte, der eine verhältnismäßig schmale maximale Bandbreite aufweist.

Bisher war die Entwicklung der Videoplatten und ähnlicher Aufzeichnungsträger dadurch behindert, daß die üblichen Codier- und Decodiersysteme für Fernsehsignale zu verarbeitende Signalgemische ergeben, deren Frequenzband zu breit ist. Die Videoplatte trägt nämlich eine Aufzeichnung der Videosignale in Form von Punkten, welche die Information nicht der Amplitude nach, sondern in Form einer Verteilung mit veränderlicher Dichte enthalten.

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Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Information in der relativen Lage der Punkte enthalten ist, was auf eine Winkelmodulation eines Trägers hinauskommt. Nun können offensichtlich die Punkte in einer vorgegebenen Strecke einer Plattenrille nicht beliebig nah aneinander angenähert werden, so daß auf diese Weise die Auflösung die höchste Frequenz beschränkt, die aufgezeichnet werden kann. Die Aufzeichnung muß somit in einem Frequenzband erfolgen, das nach oben durch diese Höchstfrequenz begrenzt ist. Es ist somit zu erkennen, daß die Art der Aufzeichnung durch Punkte eine Frequenzmodulationsaufzeichnung der Signale bedingt. Die Videoplatte wird dann mit Hilfe eines Abtasters abgelesen, der bei jedem Vorbeigang eines Punktes einen Impuls liefert, worauf das Signal zur Wiederherstellung der Videoinformation demoduliert wird.

Obgleich bereits Codier- und Decodiersysteme angewendet werden, bei denen die sich auf die Videosignale beziehenden Informationen sequentiell verarbeitet werden, war es mit den bisher vorgeschlagenen Verfahren nicht möglich, innerhalb der durch die Höchstfrequenz des Frequenzbandes einer Videoplatte bedingten Grenze zu bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Verfahren und Anordnungen zum Codieren und Decodieren von Videosignalen, welche eine brauchbare Aufzeichnung auf Videoplatten ermöglichen. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung bei Videoplatten beschränkt ist, sondern mit Vorteilen überall dort angewendet werden kann, wo es erwünscht ist, daß für eine Verarbeitung von Fernsehsignalen erforderliche Frequenzband möglichst stark zu verringern, beispiels-

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weise im Fall einer Übertragung über einen schmalbandigen Kanal, einer Magnetbandaufzeichnung usw.

Nach der Erfindung ist ein Verfahren zum Codieren von Fernsehsignalen zum Zweck der Lieferung eines Multiplexsignals, das durch eine modulierte Trägerschwingung gebildet ist, die ein verringertes Frequenzband einnimmt, wobei die Videofrequenzinformation in zwei sich gegenseitig ergänzende Teilinformationen zerlegt wird und jede Teilinformation in aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt wird, von denen jeder die Dauer der Abtastung einer Zeile eines Teilbildes des Fernsehbildes hat, derart, daß die Trägerschwingung abwechselnd mit der Hälfte der in den Teilinformationen verfügbaren Abschnitte moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung winkelmoduliert wird und daß die die Winkelmodulation der Trägerschwingung bewirkenden ausgewählten Abschnitte abwechselnd aus der ersten Teilinformation und aus der zweiten Teilinformation dadurch entnommen werden, daß mit der Zeilenabtastfrequenz von einem Abschnitt bestimmter Ordnungszahl einer Teilinformation auf den Abschnitt mit der nächsthöheren Ordnungszahl der anderen Teilinformation umgeschaltet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für Fernsehsysteme, bei denen die Videoinformation ebenfalls sequentiell verarbeitet wird (NTSC-,PAL- und SECAM-Farbfernsehsysteme). In diesen Fällen wird jedoch die Videoinformation derart zerlegt, daß der die Leuchtdichte darstellende Teil für jede Zeile des Fernsehrasters verarbeitet wird. Dagegen wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die die Leuchtdichte darstellende Videoinformation während der Dauer der Abtastung von zwei aufeinanderfolgenden Zeilen des Fernsehrasters verarbeitet.

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Die Erfindung ergibt eine neuartige Möglichkeit zur Verringerung der Bandbreite des zu verarbeitenden Signals, da das Leuchtdichtesignal (das im übrigen den größten Teil des zu verarbeitenden Frequenzspektrums bildet) nicht in jeder Zeile verarbeitet wird, sondern vielmehr für zwei aufeinanderfolgende Zeilen des Fernsehrasters verwendet wird.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung, die zur Verarbeitung von Schwarz-Weiß-Videofrequenzinformationen bestimmt ist, wird das Frequenzband der die Leuchtdichte darstellenden Informationen in zwei nebeneinanderliegende Frequenzbereiche, aufgeteilt, von denen der eine Frequenzbereich die erste Teilinformation und der andere Frequenzbereich die zweite Teilinformation enthält.

Die beiden Frequenzbereiche haben vorzugsweise im wesentlichen die gleiche Ausdehnung.

■Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zur Verarbeitung von Far-Videofrequenzinformationen bestimmt ist, sind die erste Teilinformation durch den die Leuchtdichte darstellenden Teil der Information und die zweite Teilinformation durch den die Farbart darstellenden Teil der Information gebildet. Dies hat zur Folge, daß die Leuchtdichteinformation während der Abtastung einer Zeile und die Farbartinformation während der Abtastung der darauffolgenden Zeile des Fernsehrasters verarbeitet werden.

Der die Farbart darstellende Teil der Videoinformation ist dann vorzugsweise durch zwei Farbartsignale gebildet,

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die in an sich bekannter Weise zusammen mit einem Leuchtdichtesignal das vollständige Fernsehsignal

bilden. *

Es ist dann vorteilhaft, insbesondere wenn es sich darum handelt, die Videoinformation zum Zweck der Aufzeichnung auf einer Videoplatte zu verarbeiten, die abwechselnd im Verlauf von zwei aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen erhaltenen Signale auf einen Hilfsträger durch Frequenzmodulation aufzubringen. Diese Modulation kann auch die den Ton und die Synchronsignale darstellenden Teile der Videoinformation enthalten-.-

Ein Verfahren zum Decodieren des Multiplexsignals, das mit dem zuvor beschriebenen Codierverfahren erhalten worden ist, wobei das Multiplexsignal gleichzeitig einem direkten Übertragungskanal und einem Übertragungskanal zugeführt wird, der Einrichtungen enthält, die eine Verzögerung von der Dauer einer Zeilenabtastung verursachen, und wobei die Kanäle periodisch derart umgeschaltet werden, daß eine Videofrequenzinformation wieder hergestellt wird, in der die Hälfte der die erste Teilinformation bzw. die zweite Teilinformation bildenden Abschnitte einmal wiederholt wird, ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die jedem der Übertragungskanäle zugeführte winkelmodulierte Trägerschwingung demoduliert wird, und daß die Umschaltung so durchgeführt wird, daß die Ausgänge der Übertragungskanäle mit einem die Information verwertenden Organ derart abwechselnd verbunden werden, daß gleichzeitig ein Abschnitt mit vorbestimmter Ordnungszahl von der einen

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Teilinformation und ein Abschnitt mit der unmittelbar benachbarten Ordnungszahl der anderen Teilinformation geliefert werden.

Ein Codierer zur Durchführung des Codierverfahrens nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Zerlegung der Videofrequenzinformation in zwei sich einander ergänzende Teilinformationen, eine mit der Zeilenabtastfrequenz arbeitende Umschaltanordnung mit zwei Eingängen, welche die eine bzw. die andere Teilinformation empfangen, und mit einem Ausgang, der ein Modulationssignal abgibt, das durch aufeinanderfolgende Informationsabschnitte gebildet Ißt, die abwechselnd zu der einen bzw. der anderen Tel!information gehören, durch eine Winkelmodulationsanordnung für die Winkelmodulation einer Trägerschwingung und durch eine zwischen den Ausgang der Umschaltanordnung und den Eingang der Winkelmodulationsanordnung eingefügte Übertragungseinrichtung, die das Zeilensynchronsignal der Videofrequenzinförmätion zu dem Modulationssignal hinzufügt .

Schließlich ist ein Decodierer zur Durchführung des Decodierverfahrens nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwei Empfangskanäle für das Multiplexsignal vorgesehen sind, von denen jeder einen Winkelmodulationdetektor enthält, daß der eine Empfangskanal eine Verzögerungsanordnung enthält, die eine Verzögerung von der Dauer einer Zeilenabtastung des Fernsehbildrasters einführt, daß am Ausgang jedes Empfangskanals selektive Übertragungsanordnungen für die Teilinformationen angeordnet sind, daß eine mit der Zeilenfrequenz arbeitende Umschaltanordnung vorgesehen ist, die wenigstens zwei

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Paare von Eingangsklemmen hat, die mit jeweils einer der selektiven Übertragungsanordnungen des einen bzw. des anderen Empfangskanals verbunden sind, daß an die Ausgänge der Umschaltanordnung eine Mischanordnung angeschlossen ist, und daß zwischen dem Ausgang eines der Empfangskanäle und dem Steuereingang der Umschaltanordnung eine Übertragungsanordnung für die Zeilensynchronsignale angeschlossen ist,

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild eines Codierers zur Codierung eines Schwarz-Weiß-Videosignals,

Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild eines Decodierers zum Decodieren des Multiplexsignals, das durch Codierung in der Schaltung von Fig. 1 erhalten worden ist,

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild eines Codierers für ein Färb- Videosignal,

Fig. 4 ein vereinfachtes Schaltbild eines Decodierers für das Multiplexsignal, das durch Codierung in dem Codierer von Fig. 3 erhalten worden ist

Fig. 5 eine schematische Darstellung der ein Farbfernsehbildraster bildenden Zeilen,

Fig. 6 ein Frequenzdiagramm des Ausgangssignals des Codierers von Fig. 3 während einer Stufe der Codierung und

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b -

Fig. 7 ein Frequenzdiagramm des Ausgangssignals des Codierers von Fig. 3 während einer zweiten Stufe der Codierung.

Das Schaltbild von Fig. 1 zeigt eine Schaltung zur Codierung von Schwarz-Weiß-Fernsehsignalen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Die Schaltung hat drei Eingänge E^ _.., E^ « u*¹** ^E1-3» ^^{e ein} Tonsignal, ein Synchronsignal bzw. ein Leuchtdichtesignal oder Helligkeitssignal Y empfangen.

An den Eingang E^^ ist ein Tiefpaßfilter 1-1 über einen Verstärker 1-2 angeschlossen; dieses Filter filtert den unteren Bereich P. des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals Y aus. Der Ausgang des Filters' 1-1 ist mit einem ersten Kontakt 1-3a eines elektronischen Umschalters 1-3 verbunden.

An den Eingang E₁ , ist außerdem über einen Verstärker 1-4 ein Hochpaßfilter 1-5 angeschlossen, das den oberen

Bereich P des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals Y s

ausfiltert. Der Ausgang des Filters 1-5 ist mit einem zweiten Kontakt 1-3b des elektronischen Umschalters 1-3 verbunden.

Die Frequenzbereiche P. und P_ haben vorzugsweise die

ι s

gleiche Breite, obwohl dies keine zwingende Bedingung ist.

Der Kontaktarm 1-3c des elektronischen Umschalters 1-3 ist mit einer Addierschaltung 1-6 verbunden. Er wird durch das vom Eingang E*_2 der Schaltung kommende Synchronsignal gesteuert.

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Die Addierschaltung 1-6 empfängt auch einen Hilfsträger, der mit dem vom Eingang E_1-1 kommenden Tonsignal moduliert ist. Dieser Eingang ist mit einem Bandfilter 1-7 verbunden, an dessen Ausgang eine Addierschaltung 1-8 angeschlossen ist, die außerdem mit dem Eingang E^_p verbunden ist. Der Ausgang der Addierschaltung ist mit einer Modulationsschaltung 1-9 verbunden, deren Ausgang an die Addierschaltung 1-6 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 1-6 wird zu einer Frequenzmodulationsschaltung 1-10 übertragen, die ein MuI-tiplexsignal am Ausgang S^ der Schaltung bildet.

Dieses Multiplexsignal kann in verschiedener Weise verwertet werden. Im dargestellten Fall, in welchem eine Frequenzmodulation in der Schaltung 1-10 vorgenommen wird, kann man es insbesondere zur Aufzeichnung der Videoinformatiori auf einer Videoplatte oder auf einem gleichwertigen Aufzeichnungsträger, wie einem Magnetband verwenden. Die zuvor beschriebene Schaltung kann jedoch ebensogut für die Übertragung der Videoinformation über einen Ubertragungskanal mit sehr schmaler Bandbreite verwendet werden.

Die Decodierschaltung von Fig. 2 ermöglicht die Wiederherstellung der Videoinformation, die in dem von der Schaltung von Fig. 1 gebildeten Multiplexsignal enthalten ist. Man kann sie an verschiedenartige Vorrichtungen anschließen, beispielsweise an einen Videoplattenabtaster oder an einen Magnetbandabtaster oder gegebenenfalls auch an einen schmalbandigen Kanal, über den das codierte Multiplexsignal übertragen wird.

Die Decodierschaltung hat demzufolge einen Eingang E₂» dem das codierte Multiplexsignal zugeführt wird. Dieser

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Eingang ist mit einem Verstärker 2-1 verbunden, dessen Ausgangs signal in zwei Übertragungskanäle 2-2 und 2-3 eingegeben wird. Der Ubertragungskanal 2-2 enthält einen Frequenzdiskriminator 2-4, der den Hauptträger des Multiplexsignals beseitigt.

Der Ausgang des Diskriminators 2-4 ist mit einem Tiefpaßfilter 2-5 verbunden, das auf den unteren Bereich P. des Frequenzbandes des Leuchtdichtesignals Y abgestimmt ist, sowie mit einem Hochpaßfilter 2-6, das auf den oberen Frequenzbereich P_ abgestimmt ißt.

Der Frequenzdiskriminator 2-4 ist außerdem mit einem Demodulator 2-7 verbunden, der die Ton- und Synchronsignale wieder herstellt. Das Tonsignal erscheint an einem ersten Ausgang Sp_-1 der Schaltung, während das Synchronsignal durch eine Impulsformer- und Phasenwiederherstellungsschaltung 2-8 geschickt wird, bevor es einem zweiten Ausgang Sp_p der Decodierschaltung zugeführt wird.

Der zweite Übertragungskanal 2-3 enthält eine Verzögerungsschaltung 2-9, deren Verzögerungszeit gleich der Dauer der Abtastung einer Zeile ist. An diese Verzögerungsschaltung ist ein Frequenzdiskriminator 2-10 angeschlossen, der den Ton- und Synchron-Hilfsträger beseitigt und nur die beiden Frequenzbereiche des Leuchtdichtesignals Y wieder herstellt, die in dem verzögerten Multiplexsignal enthalten sind.

Der Ausgang des Frequenzdiskriminators 2-10 ist mit einem Tiefpaßfilter 2-11 verbunden, das dem Tiefpaßfilter 2-5 gleich ist, sowie mit einem Hochpaßfilter 2-12, das dem Hochpaßfilter 2-6 gleich ist.

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Die vier "festen" Kontakte 2-13a, b, c, d eines elektronischen Umschalters 2-13 sind mit den Ausgängen der Filter 2-12, 2-6, 2-5 bzw. 2-11 verbunden. Mit den Kontakten 2-13a und 2-13b arbeitet ein erster "beweglicher¹¹ Kontakt 2-13e zusammen, der mit einer Kombinierschaltung 2-14 verbunden ist. Der andere "bewegliche" Kontakt 2-13f des Umschalters 2-13 ist ebenfalls mit der Kombinierschaltung 2-14 verbunden und arbeitet mit den "festen" Kontakten 2-13c und 2-13d zusammen. Die Kombinierschaltung liefert an ihrem Ausgang S«* das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal.

Der Umschalter 2-13 wird durch das Synchronsignal gesteuert, das von der Impulsformerschaltung 2-8 stammt.

Das dem Eingang E~ der Decodierschaltung von Fig. 2 zugeführte Multiplexsignal enthält abwechselnd die dem oberen Frequenzbereich und die dem unteren Frequenzbereich des Leuchtdichtesignals Y entsprechenden Informationen.

Daher läßt sich die folgende Tabelle zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung von Fig. 2 aufstellen:

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TABELLE I

Zeüe	Multiplex- signal	Filter	2-5	2-6	2-11	2-12
i-2 1-1 i i+1 i42	^Pi P S ^Pi P S P. 1	P₁ von (i-2) P. von i Pj von (i+2)	P_s von (i-1) P von (i+1)	Pj von (i-2) P. von i	P_$ von (i-3) P_s von (i-1) P von (i+1) S

Darayts folgt, daß jede Zeile des Bildrasters mit einem unverzögerten Teil des Leuchtdichtebandes und mit einem zu dem unverzögerten Teil komplementären verzögerten Teil des Leuchtdichtebandes wiedergegeben wird. Die Leuchtdichteänderungen von einer Zeile zur nächsten sind jedoch so gering, daß das Bild eine gute Qualität behält, und zwar insbesondere auch deshalb, weil es möglich ist, das Bild mit zwei Teilbildern im Zeilensprung wiederzugeben, in denen die Reihenfolgen der Filterung zueinander entgegengesetzt sind (vgl. später, bei der Decodierung des Farb-Multiplexsignals).

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Es sollen nun, insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7, die Anwendung des Verfahrens bei einer Färb-Videoinfonaation beschrieben werden.

Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß der Codierer für Farbvideosignale fünf Eingänge E,* bis E, ε hat, denen das Tonsignal, das Synchronsignal bzw, die drei Farbwertsignale G, R und B, welche die drei Grundfarben darstellen, zugeführt werden.

An den Eingang E, .. ist ein Tiefpaßfilter 3-1 angeschlossen, dessen Ausgang mit einer Addierschaltung 3-2 verbunden ist, die auch die vom Eingang E* « stammenden Synchronsignale empfängt. Die Addierschaltung 3-2 ist mit elfter Hilfsträger-Modulationsschaltung 3-3 verbunden, deren Ausgang mit einer Addierschaltung 3-4 verbunden ist. ' _

Die Eingänge E-,, bis E, e sind mit einer Codiermatrix 3-5 verbunden, die an ihren Ausgängen 3-5a, 3-5b und 3-5c das Leuchtdichtesignal Y bzw. die beiden Farbartsignale Ch^, Ch₂ liefert; diese drei Signale werden in der üblichen Weise aus den drei den Eingängen Ε·, , bis E-,,- zugeführten Farbwertsignalen G, R, B gebildet.

Der Ausgang 3-5a ist mit einer Tiefpaßfilter- und Verzögerungsschaltung 3-6 verbunden, deren Ausgang mit einem ersten Kontakt eines elektronischen Umschalters 3-7 verbunden ist, dessen "beweglicher¹¹ Kontakt 3-7c durch die vom Eingang E,_₂ stammenden Synchronsignale gesteuert wird. Die in der Schaltung 3-6 eingeführte Verzögerung hat den Zweck, die Phase

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des Leuchtdichtesignals bezüglich der Phase des Farbartsignals zu korrigieren.

Die Ausgänge 3-5b und 3-5c der Codiermatrix 3-5 sind mit einer Filter- und Hilfsträgermodulationsschaltung 3-8 verbunden, deren Ausgang mit einem "festen" Kontakt 3-7a des Umschalters 3-7 verbunden ist. Der Kontakt 3-7c ist mit der Addierschaltung 3-4 verbunden, an die wiederum eine Frequenzmodulationsschaltung 3-9 angeschlossen ist, in der die Information auf den Hauptträger aufgebracht wird. Der Ausgang dieser Schaltung bildet den Ausgang S-, des Codierers.

Der Decodierer von Fig. 4 hat einen Eingang E₁, der ein mit Hilfe des Codierers von Fig. 3 codiertes Farb-Multiplexsignal empfängt.

Dieses Signal wird zunächst in einem Verstärker 4-1 verstärkt und dann in zwei Übertragungskanäle 4-2 und 4-3 eingegeben. Der Kanal 4-2 enthält einen Frequenzdiskriminator 4-4, der den Hauptträger des Multiplexsignals demoduliert. An den Ausgang des Frequenzdiskriminators ist ein Tiefpaßfilter 4-5 angeschlossen, das den Hilfsträger der Synchron- und Tonsignale ausfiltert; dieser Hilfsträger wird in einem Demodulator 4-6 demoduliert, der die Tonsignale am Ausgang S. _.. und die Synchronsignale am Ausgang S^_₂ liefert.

Der Ausgang des Frequenzdiskriminators 4-4 ist außerdem mit einem Tiefpaßfilter 4-7 verbunden, das gleichfalls eine gewisse Verzögerung einführt, sowie mit einem Demodulator 4-8 für den Farbhilfsträger.

Der Übertragungskanal 4-3 enthält eine Verzögerungsschaltung 4-9, deren Verzögerungszeit der Abtastdauer einer

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Bildzeile entspricht. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung ist mit eirlem Frequenzdiskriminator 4-10 verbunden, der den Hauptträger des Multiplexsignals demoduliert.

An den Ausgang des Frequenzdiskriminators 4-10 ist ein Filter 4-11 angeschlossen, das dem Filter 4-7 entspricht, sowie ein Demodulator 4-12, der dem Demodulator 4-8 gleich ist.

Ein elektronischer Umschalter 4-13 mit drei Umschaltabschnitten a, b, c verbindet wahlweise die Ausgänge der Filter 4-7 und 4-11 sowie die Ausgänge der Diskriminatoren 4-8 und 4-12 mit einer Codiermatrix 4-14, die aus den ihr zugeführten Leuchtdichtesignalen und Farbartsignalen die die drei Grundfarben darstellenden Farbwertsignale an den Ausgängen S._,, ^4_a und S. ^ wieder herstellt.

Der Umschalter 4-13 wird durch die vom Demodulator 4-6 stammenden Synchronsignale gesteuert, nachdem diese in einer Schaltung 4-15 geformt und phasenkorrigiert worden sind. Diese Signale steuern auch die Codiermatrix 4-14.

Die drei Abschnitte a, b und c des Umschalters 4-13 bewirken abwechselnd die folgenden Umschaltungen:

- von dem unverzögerten Leuchtdichtesignal Y zu dem verzögerten Leuchtdichtesignal Y.;

- von dem unverzögerten Farbartsignal Ch^ zu dem verzögerten Farbartsignal Ch... ;

- von dem unverzögerten Farbartsignal Chp zu dem verzögerten Farbartsignal

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Das codierte Multiplexsignal enthält abwechselnd eine Leuchtdichteinformation und eine Farbartinformation.

Die nachstehende Tabelle II zeigt, wie diese Informationen in dem Decodierer von Fig. 4 verarbeitet werden.

Fig. 5 zeigt die relative Lage der Zeilen der beiden verschachtelten Teilbilder, die zusammen in üblicher Weise das Fernsehbild bilden. In der Tabelle bezeichnen die Buchstaben Ch die Farbartinformation, welche die beiden vereinigten Farbartsignale Ch^ und CHp
umfaßt, die in den Demodulatoren 4-8 und 4-12 erhalten werden. Ferner ist folgendes festzustellen: wenn die Zeile i (Teilbild I) mit der Leuchtdichteinformation Y. wiedergegeben wird, wird die unmittelbar neben
der Zeile i liegende Zeile i¹ (Teilbild II) mit der
Farbartinformation Ch. wiedergegeben.

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- 17 Tabelle II

	I Zeile	Multiplex- sißnale	Filter oder Diskriminator	4-8	4-11	4-12
	i-2		4-7	-	-	^Ch(i-3)
H		^Y(i-2)	^Y(i-2)	<*(1-1)	^Y(i-2)	-
Teilbild	i	⁰¹U-I)	—	^Ci₊₁)		"•(1-1)
	i+2	^Yl		—	—	«•(1*1)
		^Y(i₊2)	^Y(i₊2)	^Ch(i'-2)		-
H H	1.-1	^Ch(i'-2)	-	-	-	^Ch(i'-2)
	i¹	^Υ<ι·-1)	^Y(i--1)	Ch₁,		-
Teilbi	LI	Ch₁,	-	-	-	Ch₁,
	i'₊2		^Yu.₊₁)	^Ch(i'+2)
^Ch(i'+2)

In den Figuren 6 und 7 sind Diagramme der Modulation des Hauptträgers F für eine Zeile i eines Teilbildes (codierte und/oder decodierte Leuchtdichteinformation)

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und eine Zeile i + 1 des gleichen Teilbildes (codierte und/oder decodierte Farbartinformation) dargestellt.

In diesen Diagrammen bedeuten:

F = Frequenz des Hauptträgers;

f <j, f 2 = Frequenzen der beiden Farbhilfsträger;

f_o = Frequenz des Ton- und Synchron-Hilfsträgers; s

= obere Grenzfrequenz der Auflösung dee Aufzeichnungsträgers bzw. zulässige obere Orenzfrequenz im Übertragungskanal j

A = Amplitude.

Es ist zu erkennen, daß bei dem dargestellten Fall der räumlichen Multiplexierung ein unabhängiger Hilfsträger für die Ton- und Zeilensynchroninformationen verwendet wird. Es ist auch möglich, eine Zeitmultiplex!erung in der Weise anzuwenden, daß die Ton- und Synchronsignale während der Vertikalaustastintervalle anstelle der Bildsignale eingeführt werden. Zur Bildung des Multiplexsignals können natürlich auch andere Modulationsarten angewendet werden.

Aus Fig. 6 und 7 ist klar zu erkennen, daß das Frequenzband, in dem die Videosignale verarbeitet werden, in optimaler Weise ausgenutzt wird, da die Farbartinformation infolge der besonderen abwechselnden Signalverarbeitung im gleichen Frequenzbereich wie die Leuchtdichteinformation liegt. Daraus folgt, daß die obere Grenzfrequenz f_max so niedrig wie möglich gewählt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Codieren von Fernsehsignalen zum Zweck der Lieferung eines MuItipiexsignals, das durch eine modulierte Trägerschwingung gebildet ist, die ein verringertes Frequenzband einnimmt, wobei die Videofrequenzinformation in zwei sich gegenseitig ergänzende Teilinformationen zerlegt wird und jede Teilinformation in aufeinanderfolgende Abschnitte unterteilt wird, von denen jeder die Dauer der Abtastung einer Zeile eines Teilbildes des Fernsehbildes hat, derart, daß die Trägerschwingung abwechselnd mit der Hälfte der in den Teilinformationen verfügbaren Abschnitte moduliert wird, dadurch gekennzeichnet, daB die Trägerschwingung winkelmoduliert wird, und daß die die Winkelmodulation der Trägerschwingung bewirkenden ausgewählten Abschnitte abwechselnd aus der ersten Teilinformation und aus der zweiten Teilinformation dadurch entnommen werden, daß mit der Zeilenabtastfrequenz von einem Abschnitt bestimmter Ordnungszahl einer Teilinformation auf den Abschnitt mit der nächsthöheren Ordnungszahl der anderen Teilinformation umgeschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verarbeitung von Schwarz-Weiß-Videofrequenzinformationen, dadurch gekennzeichnet, daß das Frequenzband der die Leuchtdichte darstellenden Information in zwei nebeneinanderliegende Frequenzbereiche aufgeteilt wird, von denen der eine Frequenzbereich die erste Teilinformation und der andere Frequenzbereich die zweite Teilinformation enthält.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Frequenzbereiche im wesentlichen die gleiche Ausdehnung haben.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verarbeitung von Farbvideofrequenzinformationen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilinformation durch den die Leuchtdichte darstellenden Teil der Information und die zweite Teilinformation durch den die Farbart darstellenden Teil der Information gebildet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Farbart darstellende Teil der Information zwei Farbartsignale enthält, und daß die zweite Teilinformation dadurch erhalten wird, daß eines der Farbartsignale mit einer ersten Hilfsträgerschwingung gemischt wird, die mit dem anderen Farbartsignal moduliert ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur gleichzeitigen Verarbeitung der Videofrequenzinformation und der für den Begleitton des Fernsehbildes notwen·?· digen Tonfrequenzinformation, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschwingung ohne Unterbrechung mit einer zweiten Hilfsträgerschwingung moduliert wird, die mit der Tonfrequenzinformation und mit Zeilensynchronsignalen der Videofrequenzinformation moduliert ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Fernsehbild, das aus zwei im Zeilensprung übertragenen Teilbildern besteht, das Multiplexsignal so geliefert wird, daß es den sich auf eine zu einem Teilbild gehörende

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Bildzeile "beziehenden Abschnitt der ersten Teilinformation und den sich auf die darauffolgende, zum anderen Teilbild gehörende Bildzeile beziehenden Abschnitt der anderen Teilinformation enthält.

8. Verfahren zum Decodieren des Multiplexsignals, das mit dem Codierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erhalten worden ist, wobei das Multiplexsignal gleichzeitig einem direkten Übertragungskanal und einem Übertragungskanal zugeführt wird, der Einrichtungen enthält, die eine Verzögerung von der Dauer einer Zeilenabtastung verursachen, und wobei die Kanäle periodisch derart umgeschaltet werden, daß eine Videofrequenzinformation wiederhergestellt wird, in der die Hälfte der die erste Teilinformation bzw. die zweite Teilinformation bildenden Abschnitte einmal wiederholt wird,dadurch gekennzeichnet, daß die jedem der Übertragungskanäle zugeführte winkelmodulierte Trägerschwingung demoduliert wird, und daß die Umschaltung so durchgeführt wird, daß die Ausgänge der Übertragungskanäle mit einem die Information verwertenden Organ derart abwechselnd verbunden werden, daß gleichzeitig ein Abschnitt mit vorbestimmter Ordnungszahl von der einen Teilinformation und ein Abschnitt mit der unmittelbar benachbarten Ordnungszahl der anderen Teilinformation geliefert werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Übertragungskanäle die sich aus der Demodulation der Trägerschwingung ergebenden Signale durch Filterung getrennt werden, bevor ^sie abwechselnd zu dem Verwertungsorgan übertragen werden.

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10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeilensynchronsignal durch Filterung aus dem Multiplexsignal entnommen wird, und daß die Umschaltung durch das Zeilensynchronsignal gesteuert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß aus dem Multiplexsignal eine mit einem Tonfrequenzsignal modulierte Hilfsträgerschwingung durch Filterung entnommen wird, und daß die Hilfsträgerschwingung demoduliert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die sich aus der Demodulation ergebenden Signale zwei Farbartsignale enthalten, von denen eines auf eine Hilfsträgerschwingung moduliert ist, die Hilfsträgerschwingung demoduliert wird und das andere Signal ausgefiltert wird, bevor die Farbartsignale abwechselnd zu dem Verwertungsorgan übertragen werden.

13. Codierer zur Durchführung des Codierverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Zerlegung der Videofrequenzinformation in zwei sich einander ergänzende Teilinformationen,eine mit der Zeilenabtastfrequenz arbeitende Umschaltanordnung, mit zwei Eingängen, welche die eine bzw. die andere Teilinformation empfangen, und mit einem Ausgang, der ein Modulationssignal abgibt, das durch aufeinanderfolgende Informationsabschnitte gebildet ist, die abwechselnd zu der einen bzw. der anderen Teilinformation gehören, durch eine Winkelmodulationsanordnung für die Winkelmodulation einer Trägerschwingung und

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durch eine zwischen den Ausgang der Umschaltanordnung und den Eingang der Winkelmodulationsanordnung eingefügte Übertragungseinrichtung, die das Zeilensynchronsignal der Videofrequenzinformation zu dem Modulationssignal hinzufügt.

14. Codierer nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch eine Modulationsanordnung für eine Hilfsträgerschwingung, die ein Begleittonsignal für die Videofrequenzinformation empfängt, und deren Ausgang über die Übertragungsanordnung mit dem Eingang der Winkelmodulationsanordnung verbunden ist.

15. Codierer nach Anspruch 13 oder 14.für die Verarbeitung von Schwarz-Weiß-Bildern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerlegungsanordnung ein Tiefpaßfilter und ein Hochpaßfilter enthält, die zwei nebeneinanderliegende

. Frequenzbereiche des die Bilder darstellenden Leuchtdichtesignals liefern.

16. Codierer nach Anspruch 13 oder 14 für die Verarbeitung von Farbbildern, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Teilinformation durch das Leuchtdichtesignal der Farbbilder und die andere Teilinformation durch die beiden das Leuchtdichtesignal begleitenden Farbartsignale gebildet sind, und daß das eine Farbartsignal zu einem der Eingänge der Umschaltanordnung über eine Hilfsträger-Modulationsanordnung übertragen wird.

17. Decodierer zur Durchführung des Decodierverfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Empfangskanäle für das Multiplexsignal vorgesehen sind, von denen ^eder einen

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Winkelmodulationsdetektor enthält, daß der eine Empfangskanal eine Verzögerungsanordnung enthält, die eine Verzögerung von der Dauer einer Zeilenabtastung des Femsehbildrasters einführt, daß am Ausgang jedes Empfangskanals selektive Übertragungsanordnungen für die Teilinformationen .angeordnet sind, daß eine mit der Zeilenfrequenz arbeitende Umsehaltanordnung vorgesehen ist, die wenigstens zwei Paare von Eingangsklemmen hat, die mit jeweils einer der selektiven Übertragungsanordnungen des einen bzw. des anderen Empfangskanals verbunden sind, daß an die Ausgänge der Umschaltanordnung eine Mischanordnung angeschlossen ist, und daß zwischen dem Ausgang eines der .Empfangskanäle und dem Steuereingang der Umschaltanordnung eine Übertragungsanordnung für die Zeilensynchronsignale angeschlossen ist.

18t Decodierer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang eines der Empfangskanäle eine Anordnung zur Übertragung und Demodulation einer durch ein Begleittonsignal des Fernsehbildes modulierten Hilfsträgerschwingung angeschlossen ist.

19. Decodierer nach Anspruch 17 oder 18 für die Verarbeitung von Schwarz-Weiß-Bildern, dadurch gekennzeichnet, daß die selektiven Übertragungsanordnungen gleich sind und jeweils ein Hochpaßfilter und ein Tiefpaßfilter enthalten; die nebeneinanderliegende Frequenzbänder haben, daß die Umschaltanordnung zwei Eingangsklemmenpaare hat, die an die Ausgänge der Filter angeschlossen sind, und zwei Ausgangsklemmen, die abwechselnd mit dem einen bzw. dem anderen Eingangs-

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klemmenpaar verbunden werden, und daß die Mischanordnung eine Summierschaltung mit zwei Eingängen enthält,die an die eine bzw. die andere Ausgangsklemme angeschlossen sind.

20. Decodierer nach Anspruch 17 oder 18 für die Verarbeitung von Farbbildern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden selektiven übertragungsanordnungen gleich sind und jeweils ein Tiefpaßfilter; ein Hochpaßfilter und einen Hilfsträgerdemodulator enthalten, die in benachbarten Frequenzbändern arbeiten, daß die Umschaltanordnung drei Eingangsklemmenpaare hat, die mit den Filtern bzw. dem Demodulator jeder der selektiven Übertragungsanordnungen verbunden sind, sowie drei Ausgangsklemmen hat, die abwechselnd mit der einen bzw. der anderen Klemme eines der Eingangsklemmenpaare verbunden wer den, und daß die Mischanordnung drei Summierschaltungen enthält, die jeweils mit einer der Ausgangsklemmen der Umschaltanordnung verbunden sind.

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