DE1079105B

DE1079105B - Color television broadcast system

Info

Publication number: DE1079105B
Application number: DEP16624A
Authority: DE
Inventors: Rer Nat Hans Werner Paehr Dr
Original assignee: HANS WERNER PAEHR DR RER NAT
Current assignee: HANS WERNER PAEHR DR RER NAT
Priority date: 1956-07-10
Filing date: 1956-07-10
Publication date: 1960-04-07

Description

Es sind Farbfernsehsysteme bekannt, bei denen neben den Trägerwellen für Bild und Ton, die vom Sender ausgestrahlt werden und Helligkeitsbildinhalt und Ton wie beim Schwarzweißfernsehen übertragen, ein Hilfsträger benutzt wird, der mit der Färbinformation in Form von zwei gegeneinander um 90° phasenverschobenen Amplitudenmodulationen mit Trägerunterdrückung moduliert ist.There are color television systems known in which, in addition to the carrier waves for picture and sound, which from Stations are broadcast and the brightness image content and sound are transmitted as in black and white television, an auxiliary carrier is used, which with the color information in the form of two against each other by 90 ° phase-shifted amplitude modulations is modulated with carrier suppression.

Das Frequenzschema einer derartigen Farbfernsehübertragung ist in Abb. 1 dargestellt. Der Bildträger ist mit B bezeichnet; H stellt den für den Helligkeitsbildinhalt benutzten Kanal dar. Mit F ist die Lage des unterdrückten Hilf strägers mit seinen Seitenbandfrequenzen I und Q gekennzeichnet, die zusätzlich dem Bildträger aufmoduliert werden, wobei unter Ausnutzung der Tatsachen, daß die in Fernsehsignalen vorhandenen Frequenzen im wesentlichen in Gruppen um die Oberwellen der Zeilenfrequenz ζ angeordnet sind und daß Frequenzen, die ein ungerades Vielfaches von z/2 darstellen, im Fernsehbild wenig sichtbar sind, der Hilfsträger F gleich einem ungeraden Vielfachen von z/2 gemacht wird. Es wurde z. B. vorgeschlagen, beim europäischen Farbfernsehen F =.7·7·11·*/2 = 4,21MHZbZW-F = 3·5·5·7·*/2 =4,14 MHz zu benutzen. Der Tonträger T₁ der im allgemeinen wie beim Schwarzweißfernsehen frequenzmoduliert wird, hat vom Bildträger einen Abstand, der einem geradzahligen Vielfachen von z/2 entspricht, so daß der Abstand des Differenzträgers zum Hilfsträger wieder ein ungerades Vielfaches von z/2 beträgt und also die Differenzfrequenz beider Träger möglichst wenig stört. Beim europäischen Fernsehen ist der Differenzträger D = T—B=2« · 11 · z/2 = 5,5 MHz.The frequency scheme of such a color television transmission is shown in FIG. The image carrier is labeled B; H represents the channel used for the brightness image content. With F , the position of the suppressed auxiliary carrier is identified with its sideband frequencies I and Q, which are additionally modulated onto the picture carrier, taking advantage of the fact that the frequencies present in television signals are essentially in groups are arranged around the harmonics of the line frequency ζ and that frequencies which represent an odd multiple of z / 2 are hardly visible in the television picture, the subcarrier F is made equal to an odd multiple of z / 2 . It was z. For example, it has been proposed to use F = .7 * 7 * 11 * / 2 = 4.21MHZbZW-F = 3 * 5 * 5 * 7 * / 2 = 4.14 MHz in European color television. The sound carrier T _1, which is generally frequency-modulated as in black and white television, has a distance from the video carrier which corresponds to an even multiple of z / 2 , so that the distance between the differential carrier and the auxiliary carrier is again an odd multiple of z / 2 and thus the differential frequency both carriers disturbs as little as possible. In European television, the differential carrier is D = T-B = 2 «* 11 * z / 2 = 5.5 MHz.

Im Empfänger wird wie beim Schwarzweißfernsehen der in Abb. 1 dargestellte Kanal H zunächst in ein niederfrequentes Fernsehsignal umgewandelt. Dann werden die /- und Q-Frequenzen mit entsprechenden Filtern ausgesiebt und mit phasenempfindlichen Gleichrichtern unter Hinzufügung der Hilfsträgerfrequenz gleichgerichtet. Die Hilfsträgerfrequenz wird im Empfänger in einem Oszillator hergestellt, der mit kurzzeitigen Hilfsträgerfrequenzstößen, die während der Austastimpulszeiten im Fernsehbildsignal enthalten sind, synchronisiert wird.In the receiver, as in black and white television, the channel H shown in Fig. 1 is first converted into a low-frequency television signal. Then the / and Q frequencies are filtered out with appropriate filters and rectified with phase-sensitive rectifiers with the addition of the subcarrier frequency. The subcarrier frequency is produced in the receiver in an oscillator which is synchronized with brief subcarrier frequency surges which are contained in the television image signal during the blanking pulse times.

Die Einführung eines Hilfsträger innerhalb der Videofrequenzen führt trotz Trägerunterdrückung zu einer gewissen Moireebildung im Fernsehbild. Diese Moireebildung kann man zwar dadurch unterdrücken, daß man die niederfrequente Bandbreite herabsetzt oder einen entsprechenden Absorptionskreis in die Videostufe einfügt, man setzt aber jedenfalls gleichzeitig die Wiedergabegüte herab.The introduction of a subcarrier within the video frequencies leads to despite carrier suppression a certain moire formation in the television picture. This moire formation can be suppressed by that one reduces the low-frequency bandwidth or a corresponding absorption circle in the Video stage, but at the same time the playback quality is reduced.

In praxi liegt die höchste verwertbare Videofre-Farbfernseh-Übertragungssystem In practice lies the highest usable video free color television transmission system

Anmelder:Applicant:

Dr. rer. nat. Hans Werner Paehr,
Bad Homburg v. d. Höhe, Niddastr. 20Dr. rer. nat. Hans Werner Paehr,
Bad Homburg vd Höhe, Niddastr. 20th

Dr. rer. nat. Hans Werner Paehr,Dr. rer. nat. Hans Werner Paehr,

Bad Homburg v. d. Höhe,
ist als Erfinder genannt wordenBad Homburg vd Höhe,
has been named as the inventor

quenz damit unterhalb der Hilfsträgerfrequenz. Erhöht man die Hilfsträgerfrequenz, so steigt zwar die Auflösung des Schwarzweißbildes, gleichzeitig sinkt aber die Bandbreite der Farbinformation in starkem Maße und die Differenzfrequenz zwischen Ton- und Farbträger wird stärker sichtbar.quenz thus below the subcarrier frequency. If the subcarrier frequency is increased, the Resolution of the black and white image, but at the same time the bandwidth of the color information decreases considerably Dimensions and the difference frequency between the tone and color carriers become more visible.

Die Erfindung zeigt einen Ausweg aus diesem Dilemma, ohne daß die gesamte Übertragungsbandbreite wesentlich ansteigt, wie das bei Farbfernsehsystemen, welche die Farbinformation auf einem getrennten Frequenzbereich übertragen, der Fall ist. Erfindungsgemäß wird der Frequenzabstand des Trägers für das Helligkeitssignal von dem Träger für das Farbsignal größer als die Breite des Seitenbandes des helligkeitsmodulierten Trägers, aber kleiner als die Summe aus diesem Seitenband und einem Seitenband des farbmodulierten Trägers gewählt und der Ton auf einem impulsmodulierten dritten Träger übertragen, dessen Frequenz innerhalb der durch die beiden erstgenannten modulierten Träger gegebenen Kanalbreite liegt, und der nur während der Synchronisierpausen ausgestrahlt wird. Die Erfindung werde an einem Beispiel erläutert.The invention shows a way out of this dilemma without reducing the total transmission bandwidth increases significantly, as is the case with color television systems, which transmit the color information on a separate frequency range is the case. According to the invention becomes the frequency spacing of the carrier for the luminance signal from the carrier for the color signal larger than the width of the sideband of the light-modulated carrier, but smaller than the sum of this sideband and one sideband of the color-modulated carrier are selected and the sound is on one transmitted pulse-modulated third carrier, whose frequency is within that of the first two modulated carrier is given channel width and is only broadcast during the synchronization pauses will. The invention will be explained using an example.

Das Frequenzschema eines derartigen Systems zeigen die Abb. 2 a und 2 b. Die beiden Frequenzspektren werden abwechselnd gesendet, Abb. 2 b während der Synchronisier- und Austastimpulszeiten und Abb. 2 a während der Übertragung des Bildinhaltes. Die Frequenzbereiche H, I und Q haben die gleiche Bedeutung wie in Abb. 1 und auch die gleiche Breite, nur ist die Lage von / und Q geändert. Die Farbinformationen werden nämlich dem Träger T' aufmoduliert und als Seitenbänder ohne Träger ausgestrahlt. Man kann die Seitenbänder natürlich auch als Modulation des Trägers B übertragen. (Grundsätzlich ist es immer möglich, bei zwei nebeneinanderliegenden Trägern, also auch bei Abb. 1, einen der Träger durch Einseitenbandmodulation des anderen TrägersThe frequency scheme of such a system is shown in Figs. 2 a and 2 b. The two frequency spectra are sent alternately, Fig. 2 b during the synchronization and blanking pulse times and Fig. 2 a during the transmission of the image content. The frequency ranges H, I and Q have the same meaning as in Fig. 1 and also the same width, only the position of / and Q has been changed. This is because the color information is modulated onto the carrier T ' and emitted as sidebands without a carrier. The sidebands can of course also be transmitted as a modulation of the carrier B. (In principle it is always possible with two carriers lying next to one another, also in Fig. 1, one of the carriers by single sideband modulation of the other carrier

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zu übertragen, was auch bei sehr hohen Frequenzen, bei denen die Einhaltung des Trägerabstandes schwierig ist, zweckmäßig ist.) In einem Empfänger mit der Bandbreite H' werden die Frequenzbereiche / und Q in jedem Fall mit dem Träger B demoduliert. Sie treten in der NF also als Modulationsfrequenzen eines Hilfsträgers mit der Differenzfrequenz T'—B auf und werden nach Aussiebung unter Hinzufügung des Differenzträgers mittels phasenempfindlicher Gleichrichter in die niederfrequenten Farbsignale umgewandelt. Der Differenzträger wird während der Impulszeiten (Abb. 2 b) gewonnen und synchronisiert einen Hilfsoszillator.to transmit, which is also useful at very high frequencies at which it is difficult to maintain the carrier spacing.) In a receiver with the bandwidth H ' , the frequency ranges / and Q are demodulated with the carrier B in any case. In the NF, they appear as modulation frequencies of an auxiliary carrier with the difference frequency T'-B and are converted into the low-frequency color signals by means of phase-sensitive rectifiers after filtering out and adding the difference carrier. The differential carrier is obtained during the pulse times (Fig. 2 b) and synchronizes an auxiliary oscillator.

Gleichzeitig kann man über den Träger T' den Ton übertragen mit Hilfe irgendeiner Impulsmodulation, die sich z. B. auf Länge oder Höhe der Impulse bezieht. Da die Impulsfrequenz gleich ζ ist, verzichtet man auf die hohen Modulationsfrequenzen.At the same time, one can transmit the sound via the carrier T ' with the help of any pulse modulation, e.g. B. relates to the length or height of the pulses. Since the pulse frequency is equal to ζ , the high modulation frequencies are not used.

Der Gedanke, Impulsmodulation für die Tonübertragung zu benutzen, ist an und für sich nicht neu; es ist z. B. schon in Veröffentlichungen von anderer Seite beschrieben worden, daß man den Ton beim Fernsehen durch Längenmodulation der Synchronisierimpulse mit ausreichender Qualität übertragen kann.The idea of using pulse modulation to transmit sound is not in and of itself new; it is Z. B. has already been described in publications from other sources that you can set the tone at Transmit television with sufficient quality by modulating the length of the synchronization pulses can.

Durch Austastmaßnahmen mit Hilfe von Impulsen, die am Zeilenausgangstransformator abgenommen werden, ist es möglich, einerseits die Differenzträgerimpulse für die Hilfsoszillatorsynchronisierung von einer Längenmodulation zu befreien und andererseits den Tonteil NF-seitig nur während der Impulszeiten zu öffnen und so das Rauschen herabzusetzen.By blanking measures with the help of pulses taken from the line output transformer it is possible, on the one hand, to use the differential carrier pulses for the auxiliary oscillator synchronization of to free a length modulation and on the other hand the audio part on the LF side only during the pulse times to open and thus reduce the noise.

Erfindungsgemäß kann der Tonträger innerhalb der durch Helligkeits- und Farbinformation gegebenen Bandbreite an einer beliebigen geeigneten Stelle liegen, wobei die Differenzfrequenz zwischen BiId- und Tonträger, wenn die Farbinformation mit unterdrücktem Träger übertragen wir.d, in bekannter Weise nach Frequenztransformation durch Teilung und/oder Vervielfachung zur Synchronisierung des zur Demodulation der Farbinformation benötigten Hilfsoszillators dient.According to the invention, the sound carrier can be within the range given by brightness and color information Bandwidth lie at any suitable point, with the difference frequency between image and sound carriers, if the color information is transmitted with the carrier suppressed, in a known manner after frequency transformation by division and / or multiplication to synchronize the demodulation the color information required auxiliary oscillator is used.

abstand des Trägers für das Helligkeitssignal von dem Träger für das Farbsignal ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz und größer als die Breite des Seitenbandes des helligkeitsmodulierten Trägers, aber kleiner als die Summe aus diesem Seitenband und einem Seitenband des farbmodulierten Trägers ist und daß der Ton auf einem impulsmodulierten dritten Träger übertragen wird, dessen Frequenz innerhalb der durch die beiden erstgenannten modulierten Träger gegebenen Kanalbreite liegt und der nur während der Synchronisierpausen ausgestrahlt wird.The distance between the carrier for the brightness signal and the carrier for the color signal is odd Multiples of half the line frequency and greater than the width of the sideband of the brightness-modulated Carrier, but smaller than the sum of this sideband and a sideband of the color-modulated carrier and that the sound is transmitted on a pulse-modulated third carrier whose frequency is given within the modulated by the first two carriers Channel width and which is only broadcast during the synchronization pauses.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte dritte Träger die Frequenz des Farbträgers hat.2. Device according to claim 1, characterized in that said third carrier the Frequency of the color carrier has.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbträger ein Unterträger ist.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the ink carrier is a subcarrier is.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine aus dem Helligkeitsträger und dem Tonträger gebildete Differenzfrequenz unmittelbar oder nach einer Frequenztransformation durch Teilung und/oder Vervielfachung zur Synchronisierung eines lokalen Generators dient, der die für dieDemodulation des Farbunterträgers benötigte Bezugsfrequenz erzeugt.4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that one from the brightness carrier and the difference frequency formed on the sound carrier immediately or after a frequency transformation by division and / or multiplication to synchronize a local generator which generates the reference frequency required for the demodulation of the color subcarrier.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ■ daß die Tonmodulation in Form von Impulshöhen- oder Breitenmodulation vorgenommen wird.5. Device according to claim 1, characterized in that ■ that the sound modulation in the form of pulse height or width modulation is made.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzträgerimpulse im Empfänger durch Tastung mit Hilfe einer Impulsspannung von der Impulsbreitenmodulation befreit werden.6. Device according to claim 5, characterized in that the differential carrier pulses in the Receiver by keying with the help of a pulse voltage from the pulse width modulation to be freed.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonempfangsteil durch Tastung mit Hilfe einer Impulsspannung nur während der Synchronisier- und/oder Austastimpulszeiten empfangsbereit ist bzw. verstärkt.7. Device according to claim 1, characterized in that the sound receiving part by keying with the help of a pulse voltage only during the synchronization and / or blanking pulse times is ready to receive or amplified.

Claims

Claims: 45

1. Device for transmitting complete color television information, consisting of a broadband brightness signal, a color signal of lower bandwidth and a sound signal, characterized in that the frequency-considered documents:

French Patent No. 1,092,331;

Electronics, August 1951, pp. 90 and 91; February 1952, p. 96;

Proceedings of the IRE, 1946, pp. 49-61; 1953, pp. 979 and 980;

Wireless World, Nov. 1953, p. 526; June 1954, p. 256;

Electronic Rundschau, No. 4, 1956, p. 101.

1 sheet of drawings