DE3300718C2 - Farbfernsehübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Farbfernsehübertragungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Farbfernsehübertragungssystem ist aus der DE-OS 27 40 942 bekannt.

Bei dem aus der DE-OS 27 40 942 bekannten Farbfernsehübertragungssystem werden während des Zeilenhinlaufs nur das Leuchtdichtesignal und während des Zeilenrücklaufs zeilensequentiell die zeitkomprimierten Farbdifferenzsignale sowie das Farbartsignal übertragen. Diese zeitmultiplexe Komponentenübertragung hat den Vorteil, daß die bei Frequenzmultiplex-Farbfernsehsystemen (PAL, NTSC, SECAM) auftretenden Cross-Colour- und Cross-Luminanz-Störungen vermieden werden. Ferner ergibt sich bei der Übertragung eines zeitmultiplexen Farbfernsehsignals auf Satellitenübertragungsstrecken eine hohe Störungsunempfindlichkeit gegen einströmendes frequenzproportionales Rauschen. Der Nachteil einer derartigen zeitmultiplexen Komponentenübertragung liegt darin, daß sie unter keinem Gesichtspunkt mit den vorhandenen frequenzmultiplexen Farbfernsehsystemen kompatibel ist und deshalb eine schrittweise Einführung z. B. im Satellitenfernsehen ohne besonderen Aufwand nicht zuläßt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Farbfernsehübertragungssystem der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches bei vergleichbarem Stör- und Rauschverhalten mit eingeführten Farbfernsehnormen, wie beispielsweise der PAL-Norm, kompatibel ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Farbfernsehübertragungssystems nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden während des Zeilenhinlaufs ein nach der PAL-Horm zusammengesetztes Fernsehsignal, d. hi, ein Leuchtdichtesignal plus quadraturmodulierter Farbträger, und während des Zeilenrücklaufs die zeitkomprimierten Farbkomponenten sowie ein sendeseitig auf etwa 1 bis 2 us verkürzter Horizontal-Synchronimpuls übertragen. Das Farbsynchronsignal wird nur etwa 17mal während des Bildrücklaufs übertragen, was ausreicht, um hieraus im Empfänger den kontinuierlichen Farbträger zu rekonstruieren.

Zunächst wird auf der Senderseite in üblicher Weise ein quadraturmodulierter Farbträger erzeugt Dieser Farbträger wird exakt um eine Zeilendauer verzögert und zum unverzögerten Farbträger addiert Dadurch entsteht ein Farbträger, dessen Phase festliegt, bezogen auf die U-Achse mit 0° und der von Zeile zu Zeile wechselnd mit den Farbdifferenzsignalen bzw. Farbkomponenten (U + V) und (U — V) moduliert ist. Nach der Demodulation eines derart modulierten Farbträgers stehen zeilensequentiell die Farbdifferenzsignale (U + V) und (U — V) im Basisband mit einer Bandbreite von beispielsweise 1,1 MHz zur Verfügung. Die Farbdifferenzsignale kann man auch direkt im Basisbandbereich gewinnen, wenn man Laufzeitglieder für den Basisbandbereich verwendet.

Die so gewonnenen Basisbandsignale werden auf eine Länge von etwa 10 \is zeitkomprimiert und dann während des Zeilenrücklaufs übertragen. Die angegebene Länge von etwa 10 μβ bezieht sich auf ein Fernsehsystem mit 625 Zeilen, 50 Halbbildern pro Sekunde, einer Zeilenhinlaufdauer von 52 μβ und eine Zeilenrücklaufdauer von 12 μ& Für einen verkürzten Horizontal-Synchronimpuls stehen etwa 2 μβ während des Zeilenrücklaufs zur Verfügung. Die Bandbreite der zeitkomprimierten Farbkomponenten errechnet sich dann zu etwa ⁵ViO · 1,1 MHz = 5,72 MHz. Das während des Zeilenhinlaufs übertragene Luminanzsignal kann beispielsweise eine Bandbreite von 6 MHz haben, während der zusammen mit dem Luminanzsignal übertragene, quadraturmodulierte Farbträger mit der gleichen Bandbreite moduliert wird, welche die Farbkomponenten vor der Zeitkompression im betrachteten Beispielsfall 1,1 MHz aufweisen.

Die vorstehenden Werte wurden als ungefähre Werte genannt, da noch in der Praxis unter Umständen etwa 1 μδ der Zeilenrücklaufdauer für die Signalklemmung benötigt wird. Es versieht sich, daß das hier beschriebene Verfahren auf jeden Fernsehstandard angewendet werden kann, so z. B. mit den passenden Zeitwerten auf den Standard 525 Zeilen und 60 Halbbilder pro Sekunde.
Mit einem derartigen Farbfernsehsystem lassen sich zwei Empfängertypen betreiben, wobei der einfachere Empfängertyp in der Anfangsphase beispielsweise eines Satellitenfernsehens verwendet werden kann. Diese Anfangsphase läßt sich dahingehend beschreiben, daß in üblicher Weise aus dem übertragenen Signal der Farbträgerzusatz und das PAL-Schaltsigna! für ± Vgewonnen werden und eine PAL-Demodulation durchgeführt wird, wie sie heute in den PAL-Heimempfängern erfolgt. Die während des Zeilenrücklaufs zeitkomprimiert

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übertragenen Farbkomponenten wird man in einer An- schriebene Bildübertragungsverfahren kann mit jeder fangsphase nicht übertragen oder nicht ausnutzen, falls dieser Tonmodulationsarten bedarfsgerecht kombiniert sie übertragen werden. werden, wobei ein »Tonträger« eine der oben genann-

Im verbesserten PAL-Empfänger werden aus den ten Modulationsarten verwenden kann, während des Zeilenrücklaufs zeilensequentiell übertragenen Farbdifferenzsignalen (U + V) und (U — V) mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes für eine Zeilendauer die Signale i/und ^hergestellt, die zur Farbwiedergabe verwendet werden. Dies kann vor oder nach der zeitlichen Expandierung der Farbdifferenzsignale erfolgen. Die so gewonnenen expandierten Signale i/und Vweisen zwei wesentliche Vorteile auf: Sie sind völlig frei von Komponenten des Leuchtdichtesignals und sie weisen ein günstiges Verhalten auf, wenn das auf der Übertragungsstrecke einströmende Rauschen ein frequenzproportionales Rauschen ist.

Zur Gewinnung des Leuchtdichtesignals ohne Farbträgerzusatz und der damit verbundenen Cross-Colour-Störungen wird aus dem während des Zeilenhinlaufs übertragenen Signal (Leuchtdichte plus quadraturmodulierter Farbträger) der quadraturmodulierte Farbträger abgetrennt und über ein Verzögerungsglied für exakt eine Zeilendauer geführt Der so verzögerte quadraturmodulierte Farbträger wird zum unverzögerten quadraturmodulierten Farbträger hinzuaddiert. Bei der Addition addieren sich die im Farbträgerfrequenzbereich liegenden Komponenten des Leuchtdichtesignals, während der Farbträger in der Phase bezogen auf die Nullachse stehenbleibt und mit den Farbdifferenzsignalen (U + V^ und (U — V) zeilensequentiell moduliert ist. Da aber diese Farbdifferenzsignale zusätzlich während des Zeilenrücklaufs zeitkomprimiert übertragen werden, stehen sie nach ihrer Expandierung zeilensequentiell getrennt zur Verfügung. Moduliert man diese zeilensequentiellen Farbdifferenzsignale (U + V) und (U — V) auf einen aus dem übertragenen Gesamtsignal gewonnenen kontinuierlichen Farbträger, welcher auf der gleichen festen Phase steht wie der mit Hilfe der beschriebenen Verzögerung entstandene quadraturmodulierte Farbträger, so braucht man nur die beiden unterschiedlich gewonnenen Farbträger voneinander abzuziehen, damit die bei der Addition des verzögerten und unverzögerten Farbträgerfrequenzbereichs entstandenen, im Farbträger-Frequenzbereich liegenden Leuchtdichtekomponenten mit doppelter Größe übrigbleiben. Dieses Leuchtdichtesignal wird auf die Hälfte reduziert und zu dem bei der Abtrennung des Farbträger-Frequenzbereichs aus dem während des Zeilenhinlaufs übertragenen Gesamtsignal übrig bleibenden, nur Leuchtdichtespektren aufweisenden Restsignal hinzuaddiert Auf diese Weise entsteht ein Leuchtdichtesignal mit voller spektralen Breite frei von spektralen Farbzusätzen. Zusammen mit den während des Zeilenrücklaufs übertragenen Farbdifferenzsignalen kann anschließend ein Farbbild erzeugt werden, das in der horizontalen Richtung die volle Bandbreite hat und weder eine Cross-Colour- noch eine Cross-Luminanz-Störung aufweist. Bei Verzicht auf die volle Bandbreite kann der quadraturniodulierte Farbträger im Leuchtdichtesignal in der heute üblichen Weise unterdrückt werden. Störungen in der Signalübertragung können bewirken, daß die Farbträgersubtraktion etwas gestört wird. Es ist jedoch nicht zu erwarten, daß deshalb der Farbträger im Farbbild störend in Erscheinung tritt.

Zu einem vollständigen Übertragungsverfahren ist auch die Tonübertragung notwendig Der Ton kann mit Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation oder Puls-Code-Modulation übertragen werden. Das bc-

Claims (3)

33 OO 718 Patentansprüche:

1. Farbfernsehübertragungssystem, bei dem während des Zeilenhinlaufs ein Leuchtdichtesignal und während des Zeilenrücklaufs zeitkomprimierte Farbkomponenten zusammen mit einem schmalen Horizontal-Synchronimpuls übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Leuchtdichtesignal während des Zeilenhinlaufs zusätzlich ein mit den Farbkomponenten nach der PAL-Norm quadraturmodulierter Farbträger übertragen wird und daß ausschließlich während des Bildrücklaufs ein aus dem unmodulierten Farbträger abgeleitetes Farbsynchronsignal übertragen wird, wobei die empfängerseitige Farbwiedergabe mit Hilfe des quadraturmodulierten Farbträgers und des Farbsynchronsignals oder mit Hilfe der während des Zeilenrücklaufs übertragenen Farbkomponenten erfolgt

2. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig mit Hilfe der übertragenen, zeitkomprimierten Farbkomponenten ein modulierter Farbträger gebildet wird, welcher von der während des Zeilenhiniaufs übertragenen Signalsumme aus Leuchtdichtesignal und quadraturmoduliertem Farbträger subtrahiert wird, so daß das Leuchtdichtesignal ohne quadraturmodulierten Farbträger zur Verfügung steht

3. Farbfernsehübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfängerseitig dsr mitübertragene, quadraturmodulierte Farbträger mit Hilfe einer Falle oder eines Tiefpasses unterdrückt wird, um das Leuchtdichtesignal zu separieren.