DE2533445C2 - Farbfernsehübertragungssystem - Google Patents

Description

— einen ersten Schalter 28, dessen einziger Eingang mit dem Ausgang der Verzögerungsleitung (27) verbunden ist und dessen beide Ausgänge mit zwei Filtern (29, 30) verbunden sind, die die Frequenzbänder der beiden Frequenzkanäle ausfiltern und deren Ausgänge mit dem zweiten Eingang des Addierers (19) verbunden sind,

— einen zweiten Schalter (33) mit zwei Eingängen, von denen der eine mit dem Ausgang des Hochpaßfilters (26), der andere mit dem Ausgang der Verzögerungsleitung (27) verbunden ist und dessen einziger Ausgang ein Tiefpaßfilter (32) speist, dessen Ausgang den ersten Farbausgang darstellt

— und einen dritten Schalter (35) mit zwei Eingängen, von denen der eine mit dem Ausgang des Hochpaßfilters (26), der andere mit dem Ausgang der Verzögerungsleitung (27) verbunden ist, und dessen einziger Ausgang ein Hochpaßfilter (36) speist, dessen Ausgang den zweiten Farbausgang bildet

Die Erfindung betrifft ein Farbfernsehübertragungssystem mit einem sendeseitigen Köder, der ein Videosignal liefert, das ein Luminanzsignal und zeilen frequent abwechselnd einen ersten, mit einem ersten Farbartsignal modulierten Bezugsfarbträger und einen zweiten, mit einem zweiten Farbartsignal modulierten Bezugsfarbträger umfaßt und mit einem entsprechenden, empfangsseitigen Dekoder, wobei der in den

μ Frequenzbereich der Farbsignale fallende Anteil des Luminanzsignales von dem Gesamtspektrum des Luminanzsignales abgetrennt wird

Ein derartiges Fernsehsystem ist aus der DE-OS 15 12 595 bekannt Bei der hier zugrunde gelegten Übertragung nach dem SECAM-Verfahren wird das Luminanzsignal ständig übertragen, während der Bezugsfarbträger zeilenfrequent abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Farbartsignal moduliert wird. Empfangsseitig wird die Gleichzeitigkeit der zwei

Farbinformationen durch Wiederholung jeder derselben mit Hilfe einer Verzögerungseinrichtung wieder hergestellt Bekanntlich hat der Bezugsfarbträger einen Spektralbereich, der statistisch gesehen einen großen Energieinhalt hat Im Falle der Frequenzmodulation erstreckt sich dieser Bereich über das Frequenzhubintervall. Im Falle einer Amplitudenmodulation mit zwei Seitenbändern liegt keine so deutliche Abgrenzung vor, jedoch nimmt die Energie statistisch gesehen zu beiden Seiten der Farbhilfsträgerfrequenz ab.

Bei dem Farbfernsehübertragungssystem der einleitend angegebenen Gattung wird nun zur Verminderung von Intermodulationsstörungen zwischen dem Luminanzsignal und dem Bezugsfarbträgersignal ein in den Frequenzbereich des letzteren fallender Anteil des

<5 Luminanzsignales in dem sendeseitigen Köder abgetrennt und durch Mischung mit einem Hilfsträger in einen Frequenzbereich oberhalb des modulierten Bezugsfarbträgers verschoben und in diesem Frequenzbereich übertragen. Diese Frequenzverschiebung wird

in dem empfangsseitigen Dekoder wieder rückgängig gemacht Nachteilig ist hieran die notwendige Erhöhung der Übertragungsbandbreite, und zwar vor allem auch im Hinblick darauf, daß dieses vorbekannte System mit den in der Praxis eingeführten Systemen mit festgeleg-

ter Frequenzzuteilung und genormter Übertragungsbandbreite nicht kompertibel ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Farbfernsehübertragungssystem der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das bei unveränderter

Anwendung eines normgerechten Übertragungsverfahrens Intermodulationsstörungen zwischen dem Luminanzsignal und dem Bezugsfarbträger praktisch ausschaltet Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des

Patentanspruches 1 angegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, im oberen Teil des dem vollständigen Videosignal zugewiesenen Spektrums zwei aneinander anschließende

Frequenzkanäle festzulegen und abzugrenzen und diese abwechselnd für die Übertragung zumindest desjenigen Teiles des Bezugsfarbträgers abwechselnd zu verwenden, der unter dem Gesichtspunkt der Intermodulation der tatsächlich störende ist, wobei die Spektralanteile des Luminanzsignales aus dem für den gerade übertragenen Bezugsfarbträgtr verwendeten Frequenzkanals beseitigt, jedoch vollständig im anderen Kanal fibertragen werden. Empfangsseitig werden die so übertragenen Anteile des Luminanzsignales abwech- to selnd und gleichzeitig wie die Farbinformation in der Verzögerungseinrichtung wiederholt

Man erhält damit ein ausgezeichnetes Luminanzsignal in Farbempfängern. Das Übertragungssystem bleibt dabei kompatibel, da im Falle eines Schwarz/ '⁵ Weiß-Empfängers das Auge des Betrachters die Integration Ober zwei aufeinanderfolgende Zeilen vornimmt und im Mittelwert des Videosignales des Empfängers keine Bezugsfarbträgerenergie mehr enthalten ist, was bei dem bisher verwendeten SECAM- Verfahren nicht der Fall ist

Festzuhalten ist, daß die Maßnahme nach der Erfindung deutlich verschieden von der bei dem bisherigen SECAM-Verfahren angewendeten Maßnahme ist, wo zur optimalen Ausnutzung des einzigen Bezugsfarbträgerkanals die Ruhefrequenz des Bezugsfarbträgers für die beiden Chrominanzsignale gegeneinander um rund 156 kHz verschoben sind.

In der Zeichnung ist das Farbfernsehübertragungssystem nach der Erfindung anhand von erläuternden Diagrammen sowie Blockschaltbildern der wesentlichen Schaltungsteile dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein Diagramm der Spektren des von einem Köder nach der Erfindung gelieferten, vollständigen Videosignals,

F i g. 2 und 3 Blockschaltbilder zur Veranschaulichung der am Köder und am Dekoder des bisherigen SECAM-Verfahrens getroffenen Schaltungsänderungen und

F i g. 4 eine Variante des Diagramms der F i g. 1. «

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels beschrieben, das abgesehen von dem Wert der Ruhefrequenzen der Bezugsfarbträger und der Breite der überaagenen Seitenbänder auf dem gegenwärtig in Frankreich benutzten SECAM-Verfahren zur Übertragung von Farbinformationen beruht

In Fig. la ist das Spektraldiagramm des vollständigen Videosignales dargestellt, das bis 6 MHz eben verläuft und für 6,5 MHz (Frequenz des Tonhilfsträgers) Null ist so

Nach der Erfindung sind zwei Frequenzkanäle vorgesehen, nämlich der Kanal I von 4 bis 5 MHz und der Kanal II von 5 MHz bis zum Ende des verfügbaren Spektrums. In diesem Beispiel ist angenommen, daß die Frequenzbänder der Bezugsfarbträger die Kanäle I bzw. II nicht überschreiten.

Es wird daran erinnert, daß der Hub der SECAM-Bezugsfarbträgerfrequenz von 3900 bis 4756,25 kHz reicht also eine Bandbreite von weniger als 860 kHz benötigt, die man ohne Schwierigkeit in jedem dieser Frequenz- ^M kanäle unterbringen kann.

Der Beginn des Frequenzintervalles für den Frequenzhub für de« oberen Kanal, der im vorliegenden Beispiel für das C'hrominanzsignal Rot verwendet wird, fällt vorzugsweise mit der Frequenz von rund 5 MHz zusammen, um dfo übertragung des oberen Seitenbandes sicherzustellen, während das Ende des Frequenzintervalles für deft Frequenzhub für das Blau-Signal, das folglich im anderen Kanal liegt, vorzugsweise in der unmittelbaren Nachbarschaft derselben Frequenzgrenze liegt

In Fig. la, die das Spektrum für eine gerade übertragene Zeile π darstellt liegt der Bezugsfarbträger Sr für das Rot-Signal im Frequenzkanal II, während mit Yb der auf der Frequenz von etwa 4 MHz begrenzte Anteil des Luminanzsignales und mit Y/, 1 der gleichzeitig im Frequenzkanal I übertragene Luminanzanteil bezeichnet ist

In Fig. Ib ist das Spektrum für die Zeile (n + 1) dargestellt Der Bezugsfarbträger für das Blausignal S'_B wird gleichzeitig wie der obere Anteil Yh 2 der Anteile des Luminanzsignales übertragen.

Im folgenden werden nun die an einem SECAM-Koder üblicher Bauart vorzunehmenden Änderungen zur Erzielung des Übertragungsverfahrens nach der Erfindung erläutert

In F i g. 2 ist mit 1 die gesamte Schaltung bezeichnet die an ihrem Ausgang 2 das Luminanzsignal liefert sowie an ihren Ausgängen 3 un:. 4 die zwei preakzentuierten Chrominanzsignale. Der Sehaltgeber 5 liefert das Schaltsignal C mit der halben Zeilenfrequenz, das dasjenige der Chrominanzsignale festlegt das anschließend übertragen wird.

Der Ausgang 2 ist über einen Schalter 6, der durch das Signal Czeilenfrequent betätigt wird, abwechselnd mit einem Tiefpaßfilter 7 mit einer Grenzfrequenz von 5 MHz und mit einer Bandsperre 8 für das Frequenzband zwischen 4 und 5 MHz verbunden.

Die Ausgänge der beiden Filter sind mit dem ersten Eingang eines Addierers 9 verbunden.

An die Ausgänge 3 und 4 der Schaltung 1 ist die Schaltung 10 zur Gewinnung des modulierten Bezugsfarbträgers angeschlossen, die sich nur in zwei Punkten von der im bisher üblichen SECAM-Verfahren verwendeten, entsprechenden Schaltung unterscheidet

Der erste Punkt ist die Wahl der Ruhefrequenz F'_or und F'ob der Bezugsfarbträger für das Rot-Signal μπα das Blau-Signal, die anders als die gegenwärtig verwendeten Frequenzen Vielfache der Zeilenfrequenz sind. Ler zweite Punkt ist die Filterung. Zwei Filter zur hochfrequenten Preakzentuierung treten an die Stelle des bisherigen, einzigen Filters. Für jeden Bezugsfarbträger kann die Kennlinie der Preakzentuierung beispielsweise — zumindest was den Frequenzhubbereich anbelangt — derjenigen des bisherigen einzigen Filters entsprechen, jedoch mit einer Frequenzverschiebung gleich dem unterschied zwischen der verwendeten Ruhefrequenz und derjenigen des bisherigen SECAM-Verfahrens. Jedoch können in vorteilhafter Weise auch Preakzentuierungsfilter verwendet werden, die optimal an jeden Bezugffarbträger angepaßt sind.

Die S'iiiiltung 10 erhält außerdem das Signal C, das denjenigen Bezugsfarbträger bestimmt, der während jeder Zeilendauer an dem Ausgang der Schaltung 10 erscheint welcher mit dem zweiten Eingang des Addierers 9 verbunden ist Der Schalter der Schaltung 10 und der Schallgeber 5 arbeiten selbstverständlich in der Weise, daß das Luminanzsignal von dem für die Übertragung des von der Schaltung 10 gelieferten Bezugsfarbträgers verwendeten Frequenzband fei ngehalten bzw. abgetrennt wird.

Der Ausgang des Addierers 9 ist mit den üblichen Schaltungen zur Hinzufügung der Synchronsignale usw. verbunden.

Fig.3 zeigt den Dekoder des entsprechenden Empfängers. Auch hier sind wiederum nur die

abgeänderten Schaltungsteile dargestellt. Am Eingang 20 liegt das sich aus der Trägerdetektion ergebende Signal an und am Eingang 21 liegt eines der Schaltsignale D an, die in bekannter Weise zur Steuerung des Doppelschalters in den bisherigen SECAM-Empfänger gewonnen werden, wobei der Doppelschalter die unverzögerten und die verzögerten, chrominanzmodulierten Signale den entsprechenden Demodulatoren zuleitet.

Der Eingang 20 ist über einen Schalter 22, der durch das Signal D gesteuert wird, mit den Eingängen einer Bandsperre 18 verbunden, die ebenso aufgebaut ist wie die Bandsperre 8 des Köders in Fig. 2, und mit einem Tiefpaßfilter 17 verbunden, der ebenfalls genauso aufgebaut ist wie das Filter 7 des Köders. Die beiden Filter arbeiten abwechselnd, um die Signalanteile zu unterdrücken, die in dem Kanal liegen, der keine Anteile des Luminanzsignales enthält. Die Ausgänge der beiden Filter sind mit dem Eingang eines Addierers 19 verbunden.

Der Eingang 20 ist andererseits mit einem Hochpaßfilter 26 verbunden, dessen Grenzfrequenz bei 4 MHz liegt und dessen Ausgang mit dem Eingang einer Verzögerungsleitung 27 verbunden ist, die zur Verzögerung sowohl der modulierten Bezugsfarbträger Sk oder Sb als auch des übertragenen Anteiles Va / oder Yh 2 der höheren Frequenzen des Luminanzsignales um die Dauer einer Zeile verwendet wird.

Der Ausgang der Verzögerungsleitung 27 ist mit einem Schalter 28 verbunden, dessen beiden Ausgänge mit einem Tiefpaßfilter 29 bzw. einem Hochpaßfilter 30 der gleichen Grenzfrequenz von 5 MHz verbunden sind. Der Schalter 28 wird durch das Signal D derart betätigt, daß er das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung demjenigen der zwei Filter zuführt, das die höheren Frequenzen Yh/oder Yh2des Luminanzsignales,die die Verzögerungsleitung durchlaufen haben, passieren läßt. Die Ausgänge der zwei Filter 29 und 30 sind mit dem zweiten Eingang des Addierers 19 verbunden, der das vollständige Luminanzsignal wieder herstellt, von dem jedoch ein Teil der höheren Frequenzen der vorangehenden Bildzeile entspricht.

Die Verzögerungsleitung 27 und das HochpaSfilter 26 speisen außerdem abwechselnd noch ein Tiefpaßfilter 32 mit der Grenzfrequenz 5 MHz über einen durch das Signal D gesteuerten Schalter 33.

Ebenso sind die Verzögerungsleitung 27 und das Hochpaßfilter 26 abwechselnd mit einem Hochpaßfilter 36 der Grenzfrequenz 5 MHz über einen durch das Signal D betätigten Schalter 35 verbunden.

Bei richtiger Zuordnung der Schalter entnimmt das Tiefpaßfilter 32 abwechselnd aus dem Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 27 und aus dem Ausgangssignal des Hochpaßfilters 26 den Bezugsfarbträger Sb. während das Hochpaßfilter 36 in analoger Weise den Bezugsfarbträger S« liefert. Die Filter 32 und 36 können mit den Desakzentuierungsfiltern für die Bezugsfarbträgerfrequenz vereinigt sein oder es können derartige Filter nachgeschaltet sein.

Festzuhalten ist, daß es möglich ist, den beiden Bezugsfarbträgern Bandbreiten zu geben, die etwas über die Bandbreiten der Kanäle I bzw. II hinausgehen; wesentlich ist, daß der überwiegende Energieinhalt jedes Bezugsfarbträgers zumindest statistisch in dem Frequenzkanal I oder dem Frequenzkanal Il konzentriert ist, aus dem die Luminanzanteile bei der Übertragung des betreffenden Bezugsfarbträgers entfernt sind.

Der vorliegende Vorschlag ist in zahlreichen Ab-" Wandlungen realisierbar, insbesondere im Hinblick auf die Modulationsart der Bezugsfarbträger und die Bandbreiten der Krequenzkanäie i und ii. Ebenso können andere Farbartsignale, insbesondere die Signale I (J des NTSC-Verfahrens verwendet werden.

Das Diagramm der Fig.4 zeigt ein entsprechendes Spektrum für den Fall, daß die Modulation eine Amplitudenmodulation mit Restseitenband ist, wobei das Signal Q auf 500 kHz begrenzt ist und das Signal I auf 130OkHz, jeweils mit Restseitenbändern von 100 kHz. Dieses Spektrum ist während der Übertragung des mit (^modulierten Bezugsfarbträgers Sqdargestellt, wobei der Frequenzkanal I mit einer Breite von 600 kHz von 4 MHz bis 4,6 MHz reicht und der Frequenzkanal Il von4,6MHzbis6MHz.

Abschließend ist zu bemerken, daß es ohne weiteres gerechtfertigt ist, die hohen Frequenzen des Luminanzsignales in zwei aufeinanderfolgenden Zeilen zu verschmelzen, und zwar deswegen, weil diese Frequenzen — sofern sie im Spektrum gerade vorhanden sind — in 90% der Zeit Vertikalen oder wenig gegen die Vertikale geneigten Bildkanten oder Rändern entspre-

•to chen, die sich vom Prinzip her über eine große Zahl von Zeilen wiederholen. Sobald die harten Übergänge oder Sprünge stärker gegen die Vertikale geneigt sind, führen sie zur Entstehung zunehmend niedrigerer Frequenzen, die als solche vollständig von Zeile zu Zeile übertragen werden und zwar mit der vollen Qualität des Zeilensprungverfahrens.

Naturgemäß wurde im Vorstehenden der Begriff »Bezugsfarbträger« in seiner gewöhnlichen Bedeutung zur Bezeichnung des modulierten Farbsignales verwendet, wodurch jedoch nicht der Fall ausgeschlossen wird, daß das vollständige Videosignal videofrequen* über Kabel ohne Träger übertragen wird.

Hierzu 2 Biatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Farbfernsehübertragungssystem mit einem sendeseitigen Köder, der ein Videosignal liefert, das ein Lurninanzsignal und zeilenfrequent abwechselnd einen ersten, mit einem ersten Farbartsignal modulierten Bezugsfarbträger und einen zweiten, mit einem zweiten Farbartsignal modulierten Bezugsfarbträger umfaßt und mit einem entsprechenden, empfangsseitigen Dekoder, wobei der in den Frequenzbereich der Farbsignale fallende Anteil des Luminanzsignales von dem Gesamtspektrum des Luminanzsignales abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Köder im oberen Teil des standardisierten Videofrequenzbandes zwei aneinander anschließende, getrennte Frequenzkanäle (L II) vorgesehen sind, von denen der eine bzw. der andere dem überwiegenden Teil des Spektrums des ersten, bzw. des zweiten Bezugsfarbträgers entspricht, und daß abwechselnd nur der Anteil des Luminanzsignales abgetrennt und unterdrückt wird, der in den dem gerade übertragenen Bezugsfarbträger entsprechenden Frequenzkanal (I bzw. II) fällt

2. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekoder eine erste Filter- und Schaltanordnung umfaßt, die aus dem empfangenen Videosignal das Frequenzband desjenigen Frequenzkanals, aus dem die Luminanzteile entfernt wurden, entfernt und ihr Ausgangssignal dem ersten Eingang eines Addierers (19) zugeführt wird, dessen Ausgang das Luminanzsignal für JAe Bildröhre liefert, und daß ein Hochpaßfilter (26) vorgeseh-n ist, an dem das Videosignal anliegt und dessen Durchlaßbandbreite die Frequenzbänder beider Be7-fgsfarbträger überdeckt und das mit einer Verzögerungsleitung (27) verbunden ist, deren Verzögerung gleich der Dauer einer Zeile ist, und daß der Ausgang des Hochpaßfilters (26) und der Verzögerungsleitung (27) mit den Eingängen einer zweiten Filter- und Schaltanordnung verbunden sind, die an den zweiten Eingang des Addierers (19) abwechselnd die in dem einen oder dem anderen Frequenzkanal liegenden Anteils des Ausgangssignales der Verzögerungsleitung (17) abgibt, derart, daß der Addierer (19) ein vollständiges Luminanzsignal wieder herstellt, und die an einem ersten Farbausgang den ersten Bezugsfarbträger und an einem zweiten Farbausgang den zweiten Bezugsfarbträger abgibt.

3. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweit: Filter- und Schaltanordnung folgende Teile umfaßt: