DE2365545A1 - Zeilenfolgefarbvideokodierung bei gleichen leuchtdichteanteilen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dr. - Inn. I·!'NS Ri⁵HHHKE Dip!.-i-._t:. :;■:.. τ \ ü VHKE

₇ .ο Οφ1·-«*Ξ· MZ-NSi. RUSJHKE

~ ° ~ 1 BERLIN 33

Äuguste-Viktoria-Straße 65

Zenith Radip Corporation, Chicago, 111., U.St.5.

ZeilenfolqefarbvideDkodierunq bei gleichen Leuchtdichteanteilen

Die vorlieoende Erfindung betrifft Videosignalsysteme und insbesondere ein verbessertes Uideoaufnahmesystern und ein Verfahren zur Kodierung von V/ideosignalen.

Seit einiger Zeit hat sich das Interesse an Uideoaufzeichnungs- und -Wiedergabesystemen erheblich verstärkt. Damit ein solches System von der Öffentlichkeit akzeptiert wird, muß es notwendigerweise wirtschaftlich und leicht zu bedienen sein, qualitativ hochwertige Bilder liefern und mit bestehenden Fernsehempfängern kompatibel sein. Weiterhin sollte es auf einem billigen Speichermedium basieren - vorzugsweise auf !einer so wirtschaftlichen Lösung wie einer Kunststoffscheibe. Dieses Medium ist für den Verbrauchermarkt besonders geeignet, da es geringe Kosten, leichte Herstellbarkeit und ein Format in sich vereint, das den meisten Verbrauchern vertraut, ist.

Eines der von den Speichermedien aufgeworfenen Probleme ist die Bandbreite, die erforderlich ist,, um eine farbgetreue Wiedergabe der Farbfernsehsignal zu erreichen. Im NTSC-System liegt bspw. der Farbhilfsträger für die Farbinformation am oberen Ende des Leuchtdichtebandes, d.h. bei 3,58 MHz, wodurch eine Bandbreite von mindestens k MHz erforderlich wird, um ein normales

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zusammengesetztes Farbfernsehsignal wiederzugeben. Ldird die Bandbreite eingeschränkt, leiden die höherfrequenten Informationsanteile; die Farbuiede'rgabe wird beeinträchtigt ader gar völlig unterbunden.

Wach einem der l/erfahren des Standes der Technik, die dazu gedacht sind, diese Schwierigkeit zu überwinden, wird ein elektronischer Kommutator eingesetzt, der in den niederfrequenten Teilen des verfügbaren Übertragungsbandes sequentiell Signale erzeugt, die jede dritte Zeile der drei Primärfarben Rot (R), Blau (B) und Grün (G) darstellen. Diese Signale werden mit einnem kontinuierlichen hochfrequenten Leuchtdichtesignal im hochfrequenten Bandteil kombiniert. Auf diese üJeise wird die Farbtreue im wesentlichen beibehalten, und Beeinträchtigungen' infolge von Bandbreitegrenzen erscheinen als Bilddetailverluste ' (beim Übergang von einem Simultan- zu einem Zeilenfolgesystem tritt natürlich auch ein Verlust an vertikaler Auflösung auf; dieser Verlust kann aber als vertretbar betrachtet'werden).

In dem Dekoder dieses Systems werden die Farbfolgesignale mittels zweier in Reihe geschalteter Verzögerungsleitungen so verzögert, daß in jedem bestimmten Zeitpunkt sämtliche drei Farbsignale verfügbar sind; sie stellen die Farbinfarmatidn aus nebeneinanderliegenden Zeilen des Bildes dar. Drei Kommutatorschalter schalten die Zeilenfolgesignale wahlweise auf zugeordnete Eingänge einer Matrix, wo die Signale nach ihrem Beitrag zum Leuchtdichtesignal wieder kombiniert werden, um den niederfrequenten Teil des Leuchtdichtesignals zu erhalten.

Bspui. ist im IMTSC-System das Leuchtdichtesignal Y des Bildes nach den relativen Anteilen der Primärfarben definiert als

Y = o,3o R + o>Π B + o,59 G.

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Während das Leuchtdichtesignal sich rekonstruieren läßt, indem man R, B und G in diesen Verhältnissen kombiniert, führt das -Überujiegen des Grünsignals dazu, daß das Luminanzsignal diesem Signal folgt. Als Folge tritt eine Verzögerung des Ansprechens auf eine Helligkeitsänderung im Bild bis zum nächsten G-Zeilenfolgesignal auf, wodurch die vertikale Auflösung des uiiedergegebenen Bildes sich weiter verschlechtert.

Man nehme an, daß in einem 525-zeiligen, doppelt-verkämmten IMT SC-Sy st em die Zeilen jpdes Bildes nacheinander durchnumeriert sind und in der Reihenfolge R, B, G übertragen werden; es ergibt sich die Folge R , B , G₃, R,, B , G usw. Während der ersten Zeile kann Y. also ausgedrückt werden als o,3o FL; Y„ während der zweiten Zeile als o,3o R. + o,11 B ; Y während der dritten Zeile als o,3o R. + ..o,11 B_? + o,59 G,. Entsprechend gelten Y, = d,3o R, + d,11 B + α,59 G sowie Y_g = n,3o R, + o,11 B₅ + o,59 G₃. liJie ersichtlich enthalten Y₃, Y^ und Y den Term ο,59 G, bei erheblich geringeren Rot- und Bauanteilen und sind daher im wesentlichen gleich. Uegen des hohen Grünanteils zur Leuchtdichte folgt diese dem G-signal und scheint sich im wesentlichen nur in jeder dritten Zeile zu änern, wenn neue G-Information vorliegt. Dieser Umstand beeinträchtigt die vertikale Auflösung, da abrupte Leuchtdichteübergänge im Urpsrungsbild zwar auftreten können, aber vom System her dann voll nachvollzogen werden, wenn die nächste darauffolgende Grünabtastung erfolgt.

Ein weiteres System nach dem Stand der Technik sieht vor, daß statt eines Signales Y ein Signal M aus gleichen Anteilen van R. B und G erzeugt uiird:

" M = 0,33 R + o,33 B + o,33 G.

Dieses System erzielt zwar jednch keine richtigen Leuchtdichtepegel und führt in vielen Situationen zu falscher Wiedergabe.

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Es läßt sich zeigen, daß ein System, welches M anstatt Y verujendet, Blau und Magenta mit naher Leuchtdichte und entsättigt,' Grün und Gelb jedoch mit geringer Leuchtdichte und übersättigt wiedergibt.

Es ist also das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung, ein neues V/erfahren zur Kodierung von Farbfernsehsignalen anzugeben.

Es ist insbesondere ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes VidEDaufzeichnungssystem für FFs-Signale anzugeben.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zur Kodierung von FFd-Signalen für schmnlbanrire i"-ier⁺raf_:ufigsEysteme be: 'ierbesserter vertikaler Bildauflösung und Farbtreue anzugeben.

fiach der vorliegenden Erfindung sind ein V/erfahren' und eine Anordnung für die Kodierung von FFS-Signalen derjenigen Art vorgesehen, bei der ein erstes, ein zweites und ein drittes Farbdifferenzsignal und ein Leuchtdichtesignal, das die Helligkeitsschwankungen der Bildelemente darstellt, vorliegen. Wach dem Verfahren werden das erste, das zweite und das dritte Farbdifferenzssignal zyklisch einzeln mit dem Leuchtdichtesignal kombiniert, um ein erstes, ein zweites biaw. ein drittes Zeilenfolge— signal zu erzeugen, deren relative Amplituden nach algebraischer Addition in gleichen Anteilen lediglich das Leuchtdichtesignal ergeben. !Mach der Erfindung wird weiterhin dekodiert, indem man die Folgesignale auf Verzögerungsmittel gibt, um sie gleichzeitig verfügbar zu machen, und sie in gleichen Anteilen matriziert, um das Leuchtdichtesignal für die weitere Verarbeitung abzuleiten.

Die neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung sind insbesondere in den Ansprüchen niedergelegt. Die Erfindung läßt sich zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen - am besten unter

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Bezug auf die beigefügte Zeichnung verstehen, bei der es sich um ein BlDckdiagramm eines FFS-Signalkodier- und dekodierungssystern nach der vorliegenden Erfindung handelt.

Die Zeichnung stellt die Erfindung im Blackdiagramm als ein komplettes System für die Kodierung und Dekodierung von FFS-Signalen dar. Die Verbindung zwischen der Kodierungs- und der Dekodierungsstufe kann bspw. eine Übertragungsleitung wie z.B. eine Telephonleitung, eine Funkirecke oder ein Speichermedium wie ein Magnetband oder eine Vinylplatte sein. Sende- bzw. studioseitig erzeugt eine Kamera 1o drei herkömmliche Primärfarbsignale R, G und B, die.die Leuchtdichte- und FarbinformatiDn der angenommenen Bildszene enthalten. DiBse Signale werden auf eine Matrixschaltung 11 gegeben, ωο sie wahlweise miteinander verknüpft werden, um ein Leuchtdichtesiqnal Y, das die Helligkeitsinformation enthält, und zuei verallgemeinerte Farbdifferenzsignale K (C - Y) und K (C - Y) mit der FarbartinfDrmation abzuleiten. In diesen Ausdrücken

sind K und K, Konstanten und (C. - Y) und (C - Y) die veralla D ι C-

gemeinerten FarbdiffErenzanteile. Die Farbdifferenzsignale gehen auf zwei Tiefpaßfilter 13, 1A-, die nur Videofrequenzen unterhalb etwa Gao kHz durchlassen. Hierbei kann es sich um bekannte mehrgliedrige Filter mit geeignet gewählten und dimensionierten Impedanzelementen handeln, die die gewünschte Goo kHz-Grenze erreichen.

Die Ausgangssignale K (C, - Y) und K, (C„ - Y)₁ der Filter

at Di-L

13 und 14 (der Index L bezeichnet eine niederfrequente Komponente) gehen jeweils an eine der beiden Phasenumkehrstufen 15 und 1G, die die Signale so invertieren, daß an den Ausgängen der Stufe 15 die Signale +K (C, - Y). und -K (C. - Y).

al L an L

und an den Ausgängen der Stufe 16 entsprechend die Signale ^+Kb ^(C2 - ^YV und -K_b (C₂ -· Y)_L vorliegen.

Das dritte niederfrequente Farbdifferenzsignal wird in der Stu-

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fs 12 aus den Negativen der Signale K (C. - Y). und ¹OC - ^γ)|_ gebildet. Diese Signals gehen an einen Kommutator 17, der schematisch als mechanischer Drei-Segmente-Schalter mit einem rotierenden Abgriffsarm dargestellt ist. In der Praxis handelt es sich hier um einen elektronischen Schalter aus drei aktiven Schaltstufen oder dergl. mit entsprechender Steuerschaltung, die aus einem angelegten Steuersignal die gewünschte Schaltweise in 12d -Segmenten ableitet.

Der Kommutator 17 tuird von einer Ansteuerschaltung 18 gesteuert, die hsptii. eine entsprechende Anzahl von Frequenzteilerstufen aufweist, um die für den Kommutator gewünschte Schaltfrequenz aus den Zeilensynchronimpulsen abzulEiteri. In der Praxis uiird der Kommutator so angesteuert, daß seine Schaltfrequenz ein Drittel der Zeilenfrequenz beträgt und die Signale ^Ha ^CC1 " ^Y)L' ^Kb ^CC2 " ^Y)L ^SDuie "^Ha ^(C1 " ^Y)L "^Hb ^(C2 " ^Y)L in jeder dritten Zeile abgetastst werden. Die resultierenden Zeilenfülgesignale liegen also für jede der 175 Gruppen von je drei Zeilen im 525-zeiligen IMTSC-Format in der Form K (C-Y),, ^Hb ^(C2 " ^Y)L ^und "^Ka ^(C1 " ^Y)L "^Hb ^(C2 " ^Y)L ^VOT'

Dieses Signal uird auf den addierenden UideoverstärkEr 19 gB-geben, in dem es auf das in der Matrix 11 erzeugte Leuchtdichtesignal Y mit vollem Frequenzumfang addiert uird. HiEroei ergeben sich ZeilenfolgesignalE der allgemeinen Form S , S und

a b

S zu
c

= γ ₊ K_a (C₁ - Y)_L

= Y + Kb (C₁ - Y)_L

-.Y)_L

Da sich jedes verallgemeinernde Farbdifferenzsignal als Kombination der Primärfarbdifferenzsignale ausdrücken, läßt, und zuar insbesondere R-Y und B - Y, folgt, daß

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S_a = Y + H₁ (R - Y) - H₂ (B - Y)

Su ='V + ^ (R - Y) + H. (B - Y) b 3 4-

S = Y + H_c (R - Y) + H_r (B - Y)

C 5 b

IMach der vorliegenden Erfindung werden die Zeilenfolgesignale nach der Beziehung S + S + S = 3Y gewichtet. Weiterhin sind die Systemparaineter sn gewänJc, daß

K„ + H-. + H_c = U und K, + K, + ι L = D 1 j ο c η b

Es folgt, daß H₅ = -(H_-1 + H₃) und H₅ = -(H₂ + und das dritte Zeilenfolgesignal ergibt sioh zu

= Y - (H.. + H₃) (R- Y) - (H₂ + H₄) (B - Y)

Diese SiHgnale werden auf die Addierstufe 2o gegeben, ωο dem endgültigen Videosignal die Zeilen und Bildsynohronimpulse aus einem herkömmlichen Syncbronimpulsgenerator .21 aufgeprägt werden. Der Synchronimpulsgenerator sorgt auch (über nicht gezeigte Mittel) für die Synchronisierung der Hamera und liefert die Zeilensynchronimpulse als Bezugssignal an die Hommutatoransteuerschaltung 18, um den zeilensynchronen Betrieb dieses Schaltungsteils sicherzustellen.

Nach dem Hinzufügen der Synchronimpulse läßt sich das Signal über einen schmalbandigen Hanal übertragen, ohne daß die Farbtreue wesentlich leidet, da die Farbinformation nun unter 60b kHz liegt statt bei 3,58 MHz wie in einem herkömmlichen IMTSC-FFS-Signal. Der als "Übertragungsmedium¹¹ bezeichnete Block 5d kann also ain Drahtkabel, eine Funkstrecke, ein Magnetband, eine Uinylplatte oder jeder andere geeignete Übertragungs- oder

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-B-

Speichereinrichtung sein. LJie einzusehen ist, erfordert eine Funkstrecke einen Trägermodulator und einen geeigneten Empfänger, eine Vinylplatte eine geeignete Abspielvorrichtung mit Wiedergabekopf, usuj. Bei Bändern und Videoplatten kann es ebenso erwünscht sein, einen Träger mit den Zeilenfolgesignalen frequenzzumodulieren und den modulierten Träger auf Band oder der Platte zu speichern, um Probleme bei der Wiedergewinnung der Signale zu vermeiden. Die Anlagenteile für das Aufmodulieren der Fernsehsignale auf den Träger sind in der vorliegenden Ausführungsform nicht dargestellt, da die entsprechenden V/erfahren und Schaltungsanordnungen bekannt sind.

Nachdem das Zeilenfolge-Fernsehsignal über das Übertragungsmedium 5o gelaufen ist, muß es in ein Formal zurückverwandelt werden, in dem es an einen FS-Empfänger gegeben werden kann. Während hier angenommen wird, daß der IMormalempfanger für ein (WTSC-FFS-Signal eingerichtet wird,(der IMormalempfanger für ein) I\ITSC-FFS-Signal eingerichtet ist, braucht dies jedoch nicht unbedingt der Fall zu sein, da das Folgesignal sich für die Verwendung innerhalb jeder Art von FS-Empfänger nachkodieren läßt. Die folgende Beschreibung betrifft jedoch Empfänger, die für den Empfang von WTSC-FFS-Signalen geschaltet sind.

Die niederfrequenten Anteile der Zeilenfolgefarbsignale durchlaufen ein Tiefpaßfilter 22, das, wie die Filter 13 und 1A- im Hodierer, nur Uideosignalanteile unter 6oo kHz durchläßt. Diese niederfrequenten Signale werden auf die Stufe 23, einen 3,58 HHz-Dszillator und Amplitudenmadulatar, gegeben, wo ein dart erzeugter Träger einer Frequenz von 3,58 MHz in einem herkömmlichen symmetrischen Modulator mit den Farbsignalen amplitudenmoduliert wird. Die resultierenden modulierten 3,58 MHz-Signale werden auf zwei in Reihe geschaltete Uerzögerungsleitungen IU, 25 gegeben, die das 3,58 MHz-Signal jeweils um eine Zeilenlänge bzw. 63,5 Mikrosekunden verzögern, um jedes der Zeilenfolgesignale gleichzeitig für die Matrizierung in den niederfrequenten Teil eines NTSC-Videosignals verfügbar zu haben, wie es

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uieiter unten beschrieben worden ist.

Das unverzögerte Ausgangs.signal des Modulators 23 udrd zuerst unmittelbar auf einen ersten Farbartverstärker 28 gegeben, bei dem es sich vorzugsweise um einen herkömmlichen NPIM-Transistor mit Kollektor- sowohl als auch Emitterausgang handelt, um zwei gegenphasige Signale zu erzeugen. Auf entsprechende Weise geht das einfach verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsleitung Zk auf den zuleiten Farbartverstärker 27 und das doppelt verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 25 auf einen dritten Farbartverstärker 26.

Der Kollektor des Transistars des Farbartverstärkers 25 liegt über den Widerstand 26a an einem Vorspannungsgleichpotential; sein Emitter über den Widerstand 26b ah Masse. Entsprechend sorgen die Widerstände 27a, 27b einerseits und 28a, 28b andererseits für die herkömmliche Vorspannungsversorgung für die Kollektoren und Emitter der Transistoren der Farbartverstärker •27,28. '

Die invertierten Ausgangssignale der Verstärker 26 ... 28 sind an die Arme jeweils eines von drei gekoppelten Kommutatorschaltern 29 ... 31 gelegt. Um die Funktion dieser Schalter zu verstehen, ist es erforderlich, erst die Funktion der Verzögerungsleitungen Zk, 25 zu erläutern, die jedes der sequentiell übertragenen 3,58 MHz-Farbsignale im Empfänger gleichzeitig verfügbar zu machen. ,

Man nehme eine Kodierung in der Form S , S und S an sowie numerische Indizes zur Identifizierung der Auslenkzeile. Zu Beginn der Zeile 1o erscheint am Ausgang des Modulators 23 das Signal S. , das Signal S„ am Ausgang der Verzögerungsleitung 23 und das Signal S„ am Ausgang der Verzögerungsleitung 25. Eine Zeile später steht S^₁ am Ausgang des Modulators 23, S. am Ausgang der Verzögerungsleitung Zk und S„ am Ausgang der Verzöge-

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- 1α -

rungsleitung 25. Noch eine Zeile später ist die Anordnung Ξ,. , S₁₁ und S. usw. Zu Beginn der Zeile ka ist die Reihenfolge S, , S-,„, S,r,; und am Beginn der Zeile 5o ist sie S , Ξ, „, Ξ, In jedem Augenblick stehen also drei Farbdifferenzsignale zur Verfügung, aber nicht an der gleichen entsprechenden Stelle. Die Kc-mmutatarschalter 29 ... 31 schalten nun die Ausgänge der Uerstärker 26 ... 28 an die entsprechenden Anschlüsse 32 ... 3k, so daß jeder Anschluß einem einzigen Farbdifferenzsignal zugeordnet uiird. Wenn bei der Kodierung Primarfarbdifferenzsignale verwendet uierden, könnte eine brauchbare Folge bspw. folgendermaßen aussehen:

S = Y + K (R - Y)₁ a a L

S= Y + K, (R - Y),
b b L

S = Y - K- (R - Y)₁ -K, (R - Y). c a L b L

In einer typischen Zeitfalgeanordnung tüurde S in den Zeilen

% ^j 7, 1α usw. erscheinen, S, in den Zeilen 2, 5, S, 11 usu. und Ξ in den Zeilen 3, 6, 9, 12 usw. In dieser Situation wird für eine Schaltphase des Kommutators 29 gesorgt, bei der der Ausgang des Verstärkers 25 während des Vorliegens der Q.-Farbdifferenzsignale an den Anschluß 32, während des V/orliegens von Farbdifferenzsignalen R an den Anschluß 33 und während des Vorliegens van B-Farbdifferenzsignalen an den Anschluß 3k durchgeschaltet uird. Entsprechend schalten die Kommutatorschalter 3d, 31 die Ausgangssignale der Verstärker 27 und 28 jeweils an die Anschlüsse 32 ... 3k, so daß dort immer Farbdifferenzsignale der vorgeschriebenen Art vorliegen.

lim ihre Funktion zu erfüllen, müssen die Kommutatorschalter 29 ... 31 immer synchron mit ihrem Gegenstück, dem Kommutatorschalter 17 im Sender bzw. Kodierer arbeiten. Zu diesem Zweck ist eine Synchronclipperschaltung 36 vorgesehen, die aus dem

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empfangenen Sianal die Bild- und Zeilensynchronimpulse ableitet. Diese Synchronimpulse werden auf die Kommutatorsteuerschaltung 37 qegebenH, die sie herunterteilt und für die Synchronisierung der drei. Kommutatorschalter ausnutzt. Es muß hier wiederum betont werden, daß die Hommutatorschalter nur zur klareren Darstellung als mechanische Drehschalter gezeigt sind; tatsächlich würde man vollelektronische Schaltmittel verwenden.

Weiterhin ist ein System der Zeilenidentifizisrung erforderlich, um zu gewährleisten, daß der Hommutatorschalter 29 immer die richtigen Zeilenfolgesignale auf die zugeordneten Anschlüsse .schaltet. Zu diesem Zweck wird die Schaltfolge im Hodierer und im Dekodierer gleich gemacht, und jedes Halbbild beginnt mit dem gleichen verallgemeinerten Farbdifferenzsignal. Diese Vereinfachung erlaubt es, den Bild- und Zeilensynchronimpuls lediglich zum "Einleiten" der Funktion des Kommutatorschalters zu verwenden.

Eine brauchbare Gruppe von Sequenzsignalen ist

S₃ = Y ₊ I (R-V)
^sb = ^Y - i ^(B - ^Y)

S_c = Y - Il (R , Y) - ^ (B - Y) = Y + (B - Y>.

Hier wird das (G - Y)-Signal während der Kodierung gebildet, lilie jedoch ersichtlich werden wird, müssen bei der Umsetzung des Signals in ein NTSC-Signal mit Hilfsträger die Amplituden geändert werden und es muß für eine Zeilenidentifizierung gesorgt werden.

Verwendet man jedoch die folgende Kodierparameter, ist eine Zeilenidentifizierung irgendeiner Art überflüssig.

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Bei symmetrischer Kodierung erhält man:

S=Y₊ o,877 (R - Y)

S=Y- D,«8 (R - Y) + D,427 (B - Y) S=Y- o,43B (R - Y) - o,427 (B - Y)

Wie ersichtlich, handelt es sich bei diesen Signalen um das Ergebnis einer Demodulation eines IMTSC-Hilfsträgers an drei um 12o^D zueinander versetzten Achsen bei gleichem Verstärkungsgrad (eine Achse entspricht R-Y).

Die nichtinvertierten Ausgangssignale der Matrixverstärker 26 ... 28 liegen an einer ersten Matrixschaltung aus einzelnen gleichen Matrixuiderständen 38 ... Ua und einem gemeinsamen Anschluß if 1, der über einen Widerstand 42 an Masse liegt. Bei einer Zeilenfolgekodierung nach der vorliegenden Erfindung lassen sich gleiche Anteile der drei niederfreguehten Farbdifferenzsignale verknüpfen, um das niederfrequente Leuchtdichtesignal zu erzeugen. Dies geschieht durch die Widerstände 38 ... 4o, und das niederfrequente Leuchtdichtesignal Y, steht über dem Widerstand 42.

Das auf einem 3,58 MHz-Träger entwickelte niederfrequente Leuchtdichtesignal über dem gemeinsamen Emitteruiderstand 42 wird van den invertierten Signalen in den Hollektorausgangskreisen der Transistoren 26 ... 28 subtrahiert. Hierdurch hebt sich die Komponente Y^ heraus, so daß nur die Farbdifferenzanteile der Signale - auf einen 3,58 MHz-Träger amplitudenmoduliert - übrigbleiben, an die Schalter 29 ... 31 gelegt und auf die Anschlüsse 32 ... 34 geschaltet werden. Diese Signale gelangen sodann zur Matrix 35, in der sie mit vorbestimmter relativer Phase und Amplitude zu einem NTSC-Farbartsignal des Formats D,877(R-Y)cosiut + o,493(B-Y) sino-t zusammengefügt uerden. Sind die Zeilenfolgesignale nach der vorzugsweise angewendeten Ausführungs-

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farm kodiert, läßt sich einsehen, daB die Matrix 35 mw geeignete Phasenschieber für zwei der Farbdifferenzsignale zu enthalten braucht, nicht aber amplitudenändernde Schaltmittel.

Das Y. -Signal besteht aus einem amplitudenmaduüerten 3,58 MHz-Träger und muß mittels eines Detektors 43 demaduliert werden (bei dem es sich um einen üblichen Hüllkurvenmodtilator ader eine gleichwertige Schaltung handeln kann), bewor eine Rekambinatian mit den Primärfarbdifferenzsignalen im Matrixwerstärker 44 stattfinden kann.

Der hochfrequente Leuchtdichtesignalanteil Y^ der ahne Zeilenfolrreaufteilung, d.h. ungeschaltet übertragen wurde, wird mit einem HochpaBfilter 45 ausgezogen, und über eine.Werzogerungsleitung 4S auf den Eingang des Matrixyerstärkers 44 gegeben. Das HochpaBfilter verhindert, daß niederfrequente Zeilertfalgesignale über diesen Weg die Schaltung umgehen, was die Rekombination durch die Kommutatorschalter 23 ... 31, die Matrix 35 und den Matrixverstärker 44 aufheben würde. Die Verzögerungsleitung 46 kompensiert die geringfügig verlängerte Laufzeit der Signale im niederfrequenten Kanal, der das Tiefpaßfilter 22 und (Matrixverstärker) die Verzögerungsleitungen 24_r25 enthält. Weiterhin werden Im· Matrixverstärker 44 auch die Bild- und Zeilenimpulse zugegeben. An diesem Punkt können auch geeignete Klerait- und Sch&jarzuierthalteschaltungen vorgesehen werden, um das Signal for optimale Wiedernahe aufzubereiten.

Am Ausgang des Matrixverstärkers 44 steht ein Mideo-ΐ/erhundsignal nach der WTSC-E\lorm, das auf die FS-Erapfängerschalteng 4? gegeben wird; hierbei kann es sich um einen herkömntlichen FS-Empfänger handeln. Dort wird das Verbundsignal verstärkt und demoduliert_f um die für die Ansteuerung der= Bildwiedergaberöhre 4B erforderlichen Videosignale zu erhalten. Während hier das an den Empfänger 4? gelieferte Signal als Videosignal angegeben ist, kann es ebenso.zum Modulieren eines HF-Trägers veruen'det

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, der dann ule ein normales Fernsehfunksignal an den Antenneneingang des Empfängers gelegt werden kann.

öle vorliegende Anmeldung offenbart also ein UerFahren und eine Anordnung zur Kodierung v/on FarbfernsBhslgnalen_f welches Farbfernslgnale in einem schmalhandigen Übertragungssystem mit tsinlffialer Beeinträchtigung der Auflösung und Farbtreue bietet» Das System verwendet glelchanteillge Zellenfolqeslgnale, aus · denen das Lsuchtdlchteslgnal abgeleitet werden kann«

Die Erfindung ist hler im Rahmen des i\iTSC-Blldfarraats erläutert üEtrden. !die jedoch einzusehen ist, läßt es sich auch für andere Fernsehnormen - wie PAL und SECAH - einsetzen, iaenn man die Schaltung und gegenseitige Zuordnung der Systeratelle entsprechend ändert.

Mährend die Erfindung anhand bestimmter Ausführungsformen erläutert wurde, ist es dem Fachmann jedoch ersichtlich _r daß sich daran verschiedenen Änderungen durchführen lassen,, ohne vom Prinzip tier Erfindung, ωϊε sie In den beigefügten Ansprüchen niedergelegt ist_r abzudeichen. Die Ansprüche sollen also alle Änderungen umfassen, die unter das Brundkanzept der vorliegenden Erfindung Fallen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   fa.) Übertragungssystem mit einer Quelle kodierter Farbfernsehsignale mit einsm Leuchtdichteanteil, der der Helligkeit der Szene entspricht, drei Farbdifferenzanteilen, die dem Farbinhalt der Szene entsprechen, sowie einem Bezugsanteil, wobei die -Signale in Dreizeilenfolgesignale der Form

   Y₊H (C. - Y), Y + K, (C₉ - Y) und Y + H (C^ - Y)

   kodiert sind, bei denen K , K, und K Konstanten und so gewählt

   ' a b . c

   sind, daß die Folgesignale im Mittel das Leuchtdichtesignal ergeben; und mit einer an die Quelle angeschlossenen und unter Steuerung durch den Bezugsanteil arbeitenden Umsetzeinrichtunq, die die in Zeilenfolge kodierten Signale in ein zur Anschaltung an einen FarbfernsEhempfänger geeignetes Farbfernsehsignal umwandelt.

   2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem gilt: (C₁ - Y) = H₁ (R' - Y); (C₂ - Y) = H₂ (B - Y); und (C₃ -) = -H. (R - Y) - K₉ (B - Y), wobei K- und H₉ Konstanten sind.

   3. Übertragungssystem nach Anspruch 2, bei dem gilt:

   HH.= 3o/59 und H, H₉ = 11/59.
   al b f ■

   h. Übertragungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Um-SEtzeinrichtung aus schwingungssrzEugenden Mitteln und verzögernden Mitteln besteht, um die Folgesignale in modulierter Form gleichzeitig verfügbar zu machen.

   5. Übertragungssystem nach Anspruch k, bei dem die schwingungserzeugenden Mittel eine Frequenz aufweisen, die der

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   vom Fernsehempfänger geforderten Farbträger-Hilfsfrequenz entspricht.

   6. Übertragungssystem nach Anspruch 5·, das weiterhin aufueist eine Matrixeinrichtung sowie eine Schaltvorrichtung, wobei letztere die gleichzeitig verfügbaren Madulationssignale unter Steuerung durch den Bezugsanteil zwecks Anschaltung an die Matrixeinrichtung auswählt·»

   7. Übertragungssystem nach Anspruch G, bei dem der Leuchtdichteanteil von der Schaltvorrichtung in modulierter Form erhalten wird und das ueiterhin einen Detektor aufweist, der den Leuchtdichteanteil demoduliert, und eine Anordnung, die die Ausgangssignale des Detektors und der Matrixschaltung miteinander verknüpft.

   8. Übertragungssystem nach Anspruch 6, bei dem der Leuchtdichteanteil an der Quelle einen kontinuierlichen hochfrequenten Anteil aufweist und die Farbdifferenzaignale den unteren Teil der Gesamtbandbreite ausmachen.

   9. Übertragungssystem nach Anspruch 8, bei dem die Umsetzeinrichtung ein Hochpaßfilter, das an die Schaltung angeschlossen ist, aufweist, um den hochfrequenten Leuchtdichteanteil um die Schaltmittel herumzuleiten.

   10. V/erfahren zur Kodierung eines Farbfernsehsignals, indem man

   A. eine Vielzahl von Primärfarbsignalen erzeugt, die jeweils einer bestimmten Farbcharakteristik der Bildszene entsprechen;

   B. ein Leuchtdichtesignal aus gewählten Teilen der Primärfarbsignale erzeugt; und

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   C. die Signale zu drei Fülgesignalen kodiert, die jeweils aus der Summe des Leuchtdichtesignals und eines Farbdifferenzsignals bestehen, wobei die algebraische Addition von gleichen Anteilen der drei Folgesignale das Leuchtdichtesignal ergibt.

   11. Uerfahren nach Anspruch 1o, uabei im Schritt B die Primärfarbsignale matriziert uierden, um ein Paar Farbdifferenzsignale und das Leuchtdichtesignal abzuleiten.

   12. ' Verfahren nach Anspruch 11, bei dsm es sich bei den Farbdifferenzsignalen um Primärfarbdifferenzsignale handelt.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem man weiterhin die zwei Primärfarbdifferenzsignale aufbereitet und die beiden aufbereiteten Signale zur Gewinnung eines dritten Farbdifferenzsignals verwendet.

   14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem man die drei Folgesignale durch Schalten der Farbdifferenzsignale und Hinzuaddieren des Leuchtdichtesignals erzeugt.

   15. Verfahren nach Anspruch 1^, wobei die Primärfarbdifferenzsignale das (R - Y) - und das (B- Y)-Signal sind.

   16. Verfahren nach Anspruch 15, mit folgenden Folgesiqnalen:

   = Y ₊ Ii (B -Y) ^=Y-|§^(R- ^Y) ~U ^CB- ^Y)

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   17. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Farbdifferenzsignale den unteren niederfrequenten Teil des Leuchtdichtesignalsbandes ausmachen.

   18. V/erfahren nach Anspruch 17, bei dem die Bandbreite weniger als h MHz beträgt und der niederfrequente Teil unterhalb etwa 6üd kHz liegt.

   19. System zur Kodierung und Deküdierung van F_arbfernsehsignalen in Farm van Farbdifferenzanteilen, die primär dem Farbinhalt einer Bildszene entsprechen, und eines Leuchtdichteanteils, der der Helligkeit der Bildszene entspricht, mit Mitteln, die die Farbdifferenzanteile zyklisch mit dem Leuchtdichteanteil verknüpfen, um. zeilensequentiell kodierte Signale zu erzeugen, die nach algebraischer Addition in gleichen Teilen lediglich den Leuchtdichteanteil übriglassen; mit Signalübertragungsmitteln; mit Mitteln, die die-zeilensequentiell kodierten Signale auf die Singnalübertragungsmittel geben; signalverzögernden Mitteln, die an die Signalübertragungsmittel angeschlossen sind, um die Zeilensequenzsignale gleichzeitig verfügbar zu machen; und mit einer ersten Matriziereinrichtung, die gleiche Anteile der gleichzeitig vorliegenden Zeilenfolgesignale verknüpfen, um den Leuchtdichteanteil zu gewinnen.

   20. System nach Anspruch 19, welches weiterhin eine zuJBite Matriziereinrichtung aufweist, die die Farbdifferenzanteile verknüpft, um einen Farbartanteil zu gewinnen, sowie eine dritte Matriziereinrichtung, die den Farbartanteil mit dem Leuchtdichteanteil verknüpft, um ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal zu gewinnen.

   21. System nach Anspruch 2o, mit einem Trägerfrequenzgenerator, wobei die verzögernden Mittel einen Modulator enthalten, der die Zeilenfolgesignale auf das Ausgangssignal des

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   TränerfrequenzgeneratDrs aufmodulieren, sowie zwei in Reihe geschaltete Verzögerungsleitungen, die die resultierenden modulierten Trägersignale verzögern, wobei die erste Matriziereinrichtung einen Detektor enthält, der aus dem mit dem Zeilenfolgesignal modulierten Trägersignal den Leuchtdichteanteil ab-'leitet.

   22. - System nach Anspruch 2o, bei dem das Frequenzband des Leuchtdichteanteils wesentlich breiter ίε-t als das Frequenzband der Farbdifferenzanteile.

   23. System nach Anspruch 22, bei dem der durch die
   erste Matriziereinrichtung abgeleitete Leuchtdichteanteil nur
   Frequenzen unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz enthält und das ein HochpaBfilter aufweist, das an die Übertragungseinrichtung angeschlossen ist und nur die über der Grenzfrequenz
   liegenden Anteile des Leuchtdichtesignals auf die dritte Matriziereinrichtung gibt.

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