DE1266348B

DE1266348B - Method for the selective separation of equidistant frequency groups in a signal spectrum with two pieces of information that are independent of one another, in particular in a color television signal with a carried chrominance component

Info

Publication number: DE1266348B
Application number: DE1965D0046496
Authority: DE
Inventors: Fritz Jaeschke
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1965-02-12
Filing date: 1965-02-12
Publication date: 1968-04-18

Description

Verfahren zur selektiven Trennung von äquidistanten Frequenzgruppen in einem Signalspektrum mit zwei voneinander unabhängigen Informationen, insbesondere in einem Farbfernsehsignal mit geträgerter Chrominanzkomponente Das Spektrum von Fernsehsignalen mit zeilenweiser Bildabtastung ist nicht gleichmäßig dicht über den Frequenzbereich verteilt, sondern besteht aus Häufungen von Spektrallinien, die sich im wesentlichen um die Vielfachen der Horizontalfrequenz gruppieren. Die zwischen diesen Frequenzgruppen liegenden Lükken bleiben relativ frei von Information und können zur Übertragung einer weiteren Information genutzt werden, wie es z. B. bei der Übertragung von Ferbfernsehsignalen geschieht. Hierbei ist es aus Gründen einer möglichst störungsfreien Bildwiedergabe wünschenswert, daß am Empfangsort die zweite Information (Chrorninanzsignal) wieder aus dem Spektrum der ersten Information (Luminanzsignal) herausgesiebt wird. Das für eine solche Aufgabe brauchbare Filter müßte einen kammartigen Frequenzgang mit. linearem Phasengang aufweisen. Ein solches Filter ist jedoch in der üblichen Filterbauweise schwer zu realisieren.Method for the selective separation of equidistant frequency groups in a signal spectrum with two pieces of information that are independent of one another, in particular in a color television signal with a carried chrominance component The spectrum of Line-by-line scanning television signals is not evenly dense across distributes the frequency range, but consists of clusters of spectral lines, which are grouped essentially around the multiple of the horizontal frequency. the Gaps between these frequency groups remain relatively free of information and can be used to transmit other information, such as B. happens in the transmission of television signals. Here it is for reasons an image reproduction that is as free of interference as possible is desirable at the receiving location the second information (chrominance signal) again from the spectrum of the first information (Luminance signal) is filtered out. The filter useful for such a task should have a comb-like frequency response. have a linear phase response. One such However, filter is difficult to implement in the usual filter design.

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die Aufgabe der Trennung der in einem Signal enthaltenen ineinander verschachtelten Impulsreihen dadurch, daß das Signal um den Betrag 2 r verzögert, dann mit dem unvergrößerten Signal überlagert wird und die beiden Impulsreihen getrennt als Summe bzw. Differenz des Ergebnisses dieser Überlagerung und dem um den Betrag r verzögerten Signal gewonnen werden.The inventive method solves the problem of separating the in a signal contained interleaved pulse series in that the Signal delayed by the amount 2 r, then superimposed with the non-enlarged signal and the two pulse series are separated as the sum or difference of the result this superposition and the signal delayed by the amount r can be obtained.

A b b. 1 dient der Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens.A b b. 1 serves to explain the mode of operation of the invention Procedure.

Sie zeigt einen Signalgenerator 1 mit dem Innenwiderstand 2, der auf eine als koaxiales Leitungsstück dargestellte, an ihrem Ende 4 offenen Laufzeitkette 3 mit der Laufzeit r arbeitet.It shows a signal generator 1 with the internal resistance 2, which operates on a transit time chain 3, shown as a coaxial line section and open at its end 4, with the transit time r.

Ist die Generatorspannung UG"" = Ao ' sin (')t, so steht am Ende 4 der Laufzeitkette 3 die Spannung Uz = Ao - sin r,) (t - r).If the generator voltage UG "" = Ao 'sin (') t, then at the end 4 of the delay chain 3 there is the voltage Uz = Ao - sin r,) (t - r).

Sie wird dort reflektiert.It is reflected there.

Die reflektierte Spannung hat bei Wiedererreichen des Anfangs der Laufzeitkette den Wert, wenn die Laufzeitkette als dämpfungsfrei angenommen wird: U3 = AO - sin r@@ (t - 2 r).When the start of the delay chain is reached again, the reflected voltage has the value if the delay chain is assumed to be free of attenuation: U3 = AO - sin r @@ (t - 2 r).

Diese Spannung setzt sich mit der Generatorspannung zu der resultierenden Spannung U, = Ap ' isin (,r t + sill rr (t - T) zusammen. Nach der Beziehung wird dann U, = 2 AO cos r@ r sin r@@ (t - r) . This voltage is combined with the generator voltage to form the resulting voltage U, = Ap 'isin (, r t + sill rr (t - T) . According to the relationship then U, = 2 AO cos r @ r sin r @@ (t - r) .

Die resultierende Spannung ist also gegenüber der Generatorspannung um den Betrag r verzögert, und ihre Amplitude hängt kosinusförmig von der aufgeprägten Frequenz ab.The resulting voltage is therefore opposite to the generator voltage delayed by the amount r, and its amplitude depends cosine on the imposed Frequency.

Durch Addition der halbierten Spannung U, und UZ am Ende 4 der Laufzeitkette 3 erhält man eine resultierende Spannung UR mit einem zwischen einem Maximalwert und Null alternierenden Frequenzgang Die Maximal- bzw. Nullwerte der Amplituden im Frequenzgang dieser Spannung haben dabei einen Frequenzabstand, der gleich dem Reziprokwert der Laufzeit der Verzögerungskette 3 ist. Subtrahiert man diese Spannungen, so erhält man eine resultierende Spannung mit ähnlichem Frequenzgang wie bei der Addition, jedoch sind Maximalwerte und Nullstellen miteinander vertauscht.By adding the halved voltage U 1 and UZ at the end 4 of the transit time chain 3, a resulting voltage UR is obtained with a frequency response alternating between a maximum value and zero The maximum or zero values of the amplitudes in the frequency response of this voltage have a frequency spacing that is equal to the reciprocal value the running time of the delay chain 3 is. If you subtract these voltages, you get a resulting voltage with a similar frequency response as with the addition, but maximum values and zeros are interchanged.

Gewisse Signalformen, wie sie beispielsweise bei üblichen zeilenweise- abgetasteten Fernsehbildern, aber auch bei Pulscodemodulationen auftreten, ergeben Frequenzspektren, deren einzelne Linien in Gruppen mit einem- Frequenzabstand gleich der Zeilenfrequenz (bzw. im Fall einer Pulscodemodulation gleich der Impulsfolgefrequenz) angeordnet sind. Zwischen diesen Gruppen befinden sich informationsfreie Räume, in denen sich andere gleichartige, jedoch von dem ersten unabhängige Signale übertragen lassen. Wird nun die Laufzeit r der Verzögerungsleitung so gewählt, daß sie gleich dem reziproken Frequenzabstand einer solchen Gruppenfolge ist, so erhält man bei Addition bzw. Subtraktion als resultierende Spannung UH die eine oderdie andere der beiden gemeinsam übertragenen Signalfolgen.Certain signal forms, as they are, for example, with conventional line-by-line scanned television images, but also occur with pulse code modulations Frequency spectra whose individual lines in groups with a frequency spacing equal the line frequency (or, in the case of pulse code modulation, the same as the pulse repetition frequency) are arranged. There are information-free spaces between these groups, in which other signals of the same type but independent of the first are transmitted permit. If the delay line r of the delay line is now chosen so that it is the same is the reciprocal frequency spacing of such a group sequence, one obtains at Addition or subtraction as the resulting voltage UH one or the other of the two signal sequences transmitted together.

Eine wichtige Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Wiedergewinnung des Luminanz-und Chrominanzsignals aus einem Ferbfernsehsignal dar.An important application of the method according to the invention is Recovery of the luminance and chrominance signal from a television signal.

Von ihm ausgehend erhält man durch die Summen-bzw. Differenzbildung das Luminanz- bzw. das Chrominanzsignal, wenn man die Verzögerung der verwendeten Laufzeitkette gleich der Horizontalabtastzeit in dem betreffenden Farbfernsehsignal macht.Starting from it, one obtains by the sum or. Difference formation the luminance or chrominance signal if you consider the delay of the used Time chain equal to the horizontal scanning time in the relevant color television signal power.

In der A b b. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.In the A b b. 2 is an exemplary embodiment of a circuit arrangement shown for performing the method according to the invention.

Das zu zerlegende Signal 7 wird dem Eingang 5 einer Röhre 6 zugeführt.The signal 7 to be broken down is fed to the input 5 of a tube 6.

Das an der Anode dieser Röhre abgegriffene Signal wird über die Laufzeitkette 8 dem Gitter einer Triode 9 zugeführt.The signal tapped at the anode of this tube is fed to the grid of a triode 9 via the delay chain 8.

Ein durch das Verhältnis der Widerstände 10 und 11 im Anodenkreis der Röhre 6 bestimmter Bruchteil der aus der unverzögerten und der um 2 r verzögerten Signalspannungzusammengesetzten Spannung wird dem Gitter der Triode 12 zugeführt. Beide Trioden 9 und 12 besitzen einen gemeinsamen Kathodenwiderstand 13. An ihm rällt@eine Signalspannung 15 ab, bei der eine der ineinander verschachtelten Impuls- . reihen unterdrückt ist, ab. An der Anode der Triode 12 liegt eine Signalspannung 14, bei der die andere Impulsreihe unterdrückt ist. Ist das ursprüngliche Signal 7 ein Farbfernsehsignal, so stellt das Signal 15 das Luminanz- und das Signal 14 das Chrominanzsignal dar.A fraction of the voltage composed of the undelayed signal voltage and the signal voltage delayed by 2 r, determined by the ratio of the resistors 10 and 11 in the anode circuit of the tube 6, is fed to the grid of the triode 12. Both triodes 9 and 12 have a common cathode resistor 13. A signal voltage 15 is applied to it at which one of the nested pulse. row is suppressed, from. At the anode of the triode 12 there is a signal voltage 14 at which the other series of pulses is suppressed. If the original signal 7 is a color television signal, then signal 15 represents the luminance signal and signal 14 represents the chrominance signal.

Da bei einem Farbfernsehsignal die Chrominanzkomponente nur den oberen Frequenzbereich des Videosignals einnimmt, ist es ausreichend, die Trennung von Chrominanz- und Luminanzsignal auf diesen Bereich zu beschränken.Since in a color television signal, the chrominance component is only the upper Frequency range occupied by the video signal, it is sufficient to separate the To restrict the chrominance and luminance signal to this range.

Wie in A b b. 3 dargestellt ist, kann dies durch Einschaltung eines Hochpasses 16 in die Zuleitung zum Gitter der Röhre 12 und gegebenenfalls noch eines zweiten Hochpasses 17 vor den Ausgang für das Chrominanzsignal 18 bewirkt werden.As in A b b. 3, this can be achieved by connecting a high-pass filter 16 in the feed line to the grid of the tube 12 and, if necessary, a second high-pass filter 17 in front of the output for the chrominance signal 18 .

Für das einwandfreie Funktionieren des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Gleichheit des Reziprokwertes der Laufzeit der verwendeten Laufzeitkette mit dem Frequenzabstand zwischen den Impulsen der beiden Impulsreihen erforderlich. Um diese Gleichheit sicherzustellen, ist es zweckmäßig, die Laufzeit selbsttätig auf den erforderlichen Wert zu regeln. Die Regelgröße kann dabei aus der Differenz `des einfließenden und des reflektierten Signals bei der Laufzeitkette abgeleitet werden.For the proper functioning of the method according to the invention is the equality of the reciprocal of the runtime of the runtime chain used with the frequency spacing between the pulses of the two pulse trains required. To ensure this equality, it is advisable to set the running time automatically to regulate to the required value. The controlled variable can be derived from the difference `of the incoming and the reflected signal derived from the delay chain will.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich z: B. zur Komponententrennung bei der Transformation des geträgerten Chrominanzsignals eines Farbfernsehsignals auf eine andere Farbträgerlage oder in eine andere Modulationsart verwenden. Eine derartige Verwendung bietet gegenüber dem bekannten Weg einer Ausfilterung des gesamten Spektralbereiches, in dem die Chrominanzkomponente untergebracht ist, den Vorteil, daß die für den Schärfeeindruck des Farbbildes wichtige Luminanzkomponente erhalten bleibt und nicht wie bei dem bekannten Weg verlorengeht.The method according to the invention can be used, for example, for separating components in the transformation of the carried chrominance signal of a color television signal to another color carrier layer or in another type of modulation. One Such use offers a filtering out of the whole compared to the known way Spectral range in which the chrominance component is accommodated, the advantage that the luminance components which are important for the impression of sharpness of the color image are retained remains and is not lost as in the known way.

Auch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Farbfernsehemprängern bietet besondere Vorteile. Nimmt man dort eine Signaltrennung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vor und führt die auf diese Weise gewonnenen Signale dem Luminanz- bzw. dem Chrominanzkanal des Farbfernsehempfängers zu, so ergibt sich ein völlig von allen öbersprecherscheinu-ngen, die sich bei den bekannten Farbfernsehempfingern nicht ganz vermeiden lassen, freies Bild.Also the use of the method according to the invention in color television receivers offers special advantages. If one takes there a signal separation according to the invention Procedure and sends the signals obtained in this way to the luminance or to the chrominance channel of the color television receiver, a total of all crosstalk certificates, which are with the known color television receivers do not let free picture completely avoid.

Claims

Claims: 1. Method for separating two in one signal, in particular color television signal; contained, nested equidistairter Pulse series, in which the information content of the first pulse series is in spectral lines is included, which are even multiples of a basic frequency., 1T and the Information content of the second pulse series is contained in the spectral lines, grouping around odd multiples of the fundamental frequency, 1T, d a d u r c h indicated that the signal is delayed by the amount 2 r, then with the unmagnified Signal is superimposed and the two pulse series separated as a sum or difference the result of this superposition and the signal delayed by the amount r obtained will.

2. The method according to claim 1, characterized in that as a delay element a runtime chain that is open at one end and has a runtime of r is used that supports the Signal is fed to the reflection-free closed end. on which also the superposition result is tapped, while the signal delayed by the amount r is at the open end the runtime chain is tapped.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the running time of the delay chain by means of a control device is automatically controlled to the setpoint, the controlled variable from the difference derived from the inflowing and the reflected signal at the input of the delay chain will.

4. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the to the two ends of the delay chain tapped signals with a suitable amplitude each with the control grid one of two triodes. common cathode resistor fed and one of the two pulse series at the common catho = the resistance of the two triodes and the other tapped at the anodes of one of the two triodes will.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that part of the of the reflected signal component covered frequency range is suppressed by filters will.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized by the use for Separation of the luminance and chrominance signals of a color television signal.

7. Procedure according to claims 1 to 6, characterized by the use in color television receivers.