DE3941912C1 - Transmission method for high definition TV images - mixing frequency components of video signal lying above limit frequency of station bandwidth to lower lying frequency - Google Patents

Abstract

A first colour composite video signal with a higher line frequency and a higher colour carrier frequency than the norm for T.V. colour pictures is supplied by at least two signal paths, taking alternate lines. In these paths the signal is subjected to a ".'ow motion" action so that a second colour composite video signal, compatible with the norm, can be extracted from at least one of the paths. Pref., the signal derived by mixing the components lying above the limit is switched to a high-lying carrier in the video spectrum. Interference caused by the auxiliary carrier is compensated. Pixel switch-over avoided. USE/ADVANTAGE - Transmission of colour T.V. pictures, compatible with a T.V. standard, showing higher resolution and greater number of lines. Possible to economise on band width.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kompatiblen Übertragung von gegenüber der Farbfernsehnorm eine höhere Auflösung und eine höhere Zeilenzahl aufweisenden Farbfernsehbildern nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a method for compatible transmission compared to the color television standard a higher resolution and one higher number of lines of color television images after the Preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren bildet den Gegenstand des Patents 39 19 253.Such a method is the subject of the patent 39 19 253.

Im übrigen ist aus der DE-OS 36 40 848 ein Verfahren zur kompatiblen Erhöhung der Auflösung bei einem Farbfernsehsystem bekannt, bei dem senderseitig ein Teil des Signals durch eine Offsetmodulation in der Frequenz umgesetzt wird.For the rest, from DE-OS 36 40 848 a method for compatible increase in resolution in a color television system known, in which a part of the signal by a Frequency offset modulation is implemented.

Des weiteren wird in der DE-OS 37 32 734 ein Videorecorder mit Aufzeichnung des Leuchtdichtesignals mit erhöhter Bandbreite erläutert, bei dem zur Erhöhung der Bandbreite der aufgezeichneten Farbsignale in dem freien Frequenzbereich unterhalb des Bildträgers jeweils ein Farbsignal nach dem Einseitenbandverfahren aufgezeichnet wird.Furthermore, a video recorder is used in DE-OS 37 32 734 Recording of the luminance signal with increased bandwidth explained, in order to increase the bandwidth of the recorded Color signals in the free frequency range below the image carrier one color signal each recorded using the single sideband method becomes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren derart weiterzubilden, daß Bandbreite gespart werden kann.The invention has for its object the above Develop methods in such a way that bandwidth is saved can.

Die erfindungsgemäßen Lösungen dieser Aufgabe sind in den Patentansprüchen angegeben.The solutions to this problem are in the Claims specified.

Dabei sind besondere Ausführungsarten der Erfindung den rückbezogenen Unteransprüchen zu entnehmen.There are special embodiments of the invention refer back-related subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend näher erläutert. The invention is explained in more detail below.  

Das patentgemäße Verfahren eignet sich zur Übertragung von Farbfernsehbildern, wobei damit insbesondere eine Ver­ besserung des vom gleichen Anmelder im Patent 39 19 253 beschriebenen Verfahrens angestrebt wird. Allerdings läßt sich hiermit auch ein eigenständiges Übertragungssystem für hochauflösende Farbfernsehbilder ausbilden. Im Patent­ anspruch 1 wird beschrieben, wie Frequenzanteile im Vi­ deosignal, welche oberhalb der normalen Frequenzgrenze liegen, auf niedrigere Beträge gebracht werden können. Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens gegenüber den bekannten Übertragungsverfahren von HDTV-Fernsehbildern ist es, daß es so möglich ist, diese Frequenzanteile auf einem Hilfsträger im Frequenzspektrum des FBAS-Signals oder des Videosignals unterzubringen, wobei hierdurch Bandbreite gespart werden kann.The patented method is suitable for transmission of color television images, with a particular Ver improvement of the same applicant in patent 39 19 253 described procedure is sought. However, leaves hereby also an independent transmission system train for high definition color television pictures. In the patent Claim 1 describes how frequency components in Vi deo signal, which is above the normal frequency limit can be brought to lower amounts. A major advantage of this process over the known transmission methods of HDTV television images it is that it is possible to use these frequency components an auxiliary carrier in the frequency spectrum of the composite signal or to accommodate the video signal, thereby Bandwidth can be saved.

Wie dies funktioniert, beschreibt der Patentanspruch 2. Eine weitere Ausgestaltung dieses Verfahrens ist im An­ spruch 3 ersichtlich.Claim 2 describes how this works. A further embodiment of this method is in the To Proverb 3 can be seen.

Häufig soll ein hochauflösendes Fernsehbild auf zwei ver­ schiedenen hochfrequenten Trägern übertragen werden. Da z. B. der Farbträger oder andere Hilfsträger in beiden Fre­ quenzspektren der beiden Träger enthalten sind, lassen sich Störungen, die diese Hilfsträger hervorrufen, durch geschickte Phasenlage dieser Hilfsträger zueinander nach Patentanspruch 5 so einordnen, daß sie sich gegen­ seitig kompensieren.Frequently, a high-definition television picture is to be ver different high-frequency carriers are transmitted. There e.g. B. the color support or other subcarrier in both Fre frequency spectra of the two carriers are included malfunctions caused by these subcarriers by skilful phase relationship of these subcarriers to each other classify according to claim 5 so that they are against compensate each other.

Zu vergleichen ist dies mit der gegenseitigen Brumm-Kom­ pensation bei Gegentaktverstärkern. Da hierfür aber davon ausgegangen werden muß, daß die Phasenlage der beiden Trä­ ger zueinander im Empfänger dieselbe ist wie im Sender, ist eine empfängerseitige Phasenkorrektur erforderlich, welche im Patentanspruch 6 beschrieben wird.This can be compared to the mutual humming comm compensation for push-pull amplifiers. But because of that it must be assumed that the phase position of the two Trä in the receiver is the same as in the transmitter, a phase correction on the receiver side is required, which is described in claim 6.

Anschließend soll anhand der Zeichnungen beschrieben wer­ den, wie sich das im Patent 39 19 253 beschriebene Ver­ fahren zur Übertragung höherauflösender Farbfernsehbilder anhand der Erfindung verbessern läßt. Then who should be described with reference to the drawings the how the Ver described in patent 39 19 253 drive to the transmission of higher resolution color television pictures can improve on the basis of the invention.  

Beim Patent 39 19 253 wird das Videosignal im zeilenweisen Wechsel zwei Signalwegen zugeordnet und anschließend einer Zeitdehnung unterworfen. Die beiden so entstandenen Signale können auf zwei verschiedenen Trägern übertra­ gen werden. Außerdem wird bei diesem Verfahren zur Band­ breitenersparnis eine bildpunktweise Umschaltung vorge­ sehen, so daß die ersten Punkte einem Signalweg zugeord­ net werden und zusammen mit den Farbdifferenzsignalen das FBAS-Signal bilden, während die übrigen Punkte in einem zweiten Signalweg auf einen Hilfsträger moduliert werden, und im FBAS-Signal untergebracht werden.In patent 39 19 253, the video signal is line by line Assigned two signal paths and then switch subject to a time stretch. The two so created Signals can be transmitted on two different carriers be. This process also turns into a tape wide saving a pixel-by-pixel switchover see so that the first points assigned to a signal path be net and together with the color difference signals CVBS signal form while the remaining dots in one second signal path can be modulated onto a subcarrier, and be placed in the CVBS signal.

Wie dies im einzelnen funktioniert, zeigt die Fig. 1.How this works in detail, FIG. 1,.

Dieses Verfahren ermöglicht zwar die Übertragung höher­ auflösender Farbfernsehbilder mit einer Auflösung von 1250 mal 1666 Bildpunkten mit einer Bandbreite von nur ca. 11 MHz, wobei allerdings folgende zwei Nachteile in Kauf genommen werden:This method allows the transmission to be higher high resolution color television pictures with a resolution of 1250 by 1666 pixels with a bandwidth of only approx. 11 MHz, although the following two disadvantages in Purchase can be made:

Abgesehen davon, daß die bildpunktweise Umschaltung, wel­ che mit einer Frequenz von etwa 52 MHz zu erfolgen hat, im Empfänger eine Kostenfrage darstellt, rufen außerdem die insgesamt vier in den Senderspektren enthaltenen Hilfsträger möglicherweise erhebliche Cross-Störungen her­ vor.Apart from the fact that the pixel-wise switching, wel che with a frequency of about 52 MHz, represents a cost issue in the receiver, also call the total of four contained in the transmitter spectra Subcarriers may cause significant cross interference in front.

Diese Nachteile lassen sich bei einer mit dieser Erfin­ dung verbesserten Übertragungsweise der Bilder vermeiden.These drawbacks can be overcome with one of these inventions Avoid the improved way of transferring the images.

Ein entsprechend ausgestaltetes Verfahren ist in Fig. 2 ersichtlich.A correspondingly designed method can be seen in FIG. 2.

Hierbei wird das Signal, welches von der HDTV-Farbfern­ sehkamera zum Sender gelangt, zunächst in ein Leuchtdich­ tesignal und die beiden Farbdifferenzsignale zerlegt. An­ schließend wird hieraus ein z. B. dem PAL-Verfahren ent­ sprechendes FBAS-Signal gebildet. Diese Vorgänge sind in Fig. 2 in einer Funktionseinheit zusammengefaßt.Here, the signal that reaches the transmitter from the HDTV color television camera is first broken down into a luminance signal and the two color difference signals. At closing a z. B. the PAL method accordingly speaking composite signal. These processes are summarized in a functional unit in FIG. 2.

Anschließend wird das Signal im zeilenfrequenten Wechsel zwei Signalwegen zugeführt und in jedem dieser Signalwege einer solchen Zeitdehnung unterworfen, daß sich die Zei­ len- und die Farbträgerfrequenz derjenigen herkömmlicher Fernsehsysteme anpaßt. Nach der Zeitdehnung wird das Signal in jedem der beiden Signalwege einem Hochpaß und einem Tiefpaß zugeführt. Die aus dem Ausgang des Tief­ passes kommenden Signale werden direkt der in der Zeich­ nung dargestellten Addierstufe zugeführt.Then the signal changes in line frequency two signal paths are supplied and in each of these signal paths subject to such a stretch of time that the time len- and the color carrier frequency of those more conventional  Adapts television systems. After the time stretching it will Signal in each of the two signal paths a high pass and fed a low pass. That from the exit of the low passes coming signals are directly those in the drawing voltage shown adder supplied.

Die aus dem Hochpaß entnommenen Signale werden in einem Mischer mit einer solchen Frequenz vermischt und an­ schließend einem Tiefpaß zugeführt, so daß das Spektrum dieser Signale im Bereich von 0 bis ca. 3 MHz liegt. Das hierdurch entstandene Signal moduliert nun einen Träger geeigneter Frequenz. Diese Frequenz wird so ge­ wählt, daß das Signal, welches am Ausgang des Modulators erscheint, mit Frequenzverkämmung in das dem Tiefpaß nach der Zeitdehnung entnommene Signal hineingeschach­ telt werden kann. Dies geschieht in der eingezeichneten Addierstufe.The signals taken from the high pass are in one Mixer mixed with such a frequency and on finally fed a low pass, so that the spectrum these signals are in the range from 0 to approx. 3 MHz. The resulting signal now modulates one Suitable frequency carrier. This frequency is so ge selects that signal which is at the output of the modulator appears, with frequency interdiction in the low pass Chess signal taken after the time stretch can be communicated. This happens in the drawn Adding stage.

Mit dem Signal, welches von der Addierstufe gebildet wurde, wird der Bildträger moduliert.With the signal formed by the adder the image carrier is modulated.

Die eben dargestellten Vorgänge laufen, wie aus der Fig. 2 ersichtlich, für die beiden Signalwege, die nach der zeilenweisen Umschaltung stehen, parallel ab.As can be seen from FIG. 2, the processes just described run in parallel for the two signal paths which are available after the line-by-line switchover.

Das eben dargestellte Verfahren weist gegenüber dem im Patent 39 19 253 beschriebenen Verfahren die Vorteile auf, daß auf eine bildpunktweise Umschaltung verzichtet werden kann. Was in der Zeichnung und in der vorstehen­ den Beschreibung nicht ersichtlich ist, ist, daß die bei­ den in jedem der Bildträger enthaltenen Hilfsträger eine solche Phasenlage zueinander aufweisen, daß sie sich ge­ genseitig aufheben würden, wenn man sie zusammenbringen würde. Aufgrund folgender Überlegungen heben sich die durch sie hervorgerufenen Moir´-Störungen gegenseitig auf:The method just described has compared to that in Patent 39 19 253 described the advantages on that there is no pixel-wise switching can be. What is shown in the drawing and in the the description is not apparent is that the at the subcarrier contained in each of the image carriers have such a phase relationship to each other that they are ge would cancel each other out if you brought them together would. Due to the following considerations, the mutual Moir interference caused by them on:

Für das PAL-Verfahren wird davon ausgegangen, daß sich die Bildinformation von Zeile zu Zeile nicht wesentlich ändert. Da das beschriebene Verfahren die doppelte Zei­ lenzahl aufweist, kann man dasselbe auch hier annehmen. Darauf folgt dann, daß die beiden Farbträger miteinander in etwa die gleichen Momentanwerte der Amplitude besitzen. Dasselbe gilt für die beiden anderen Hilfsträger. For the PAL process it is assumed that the image information from line to line is not essential changes. Since the procedure described is twice the time the number of oils, the same can be assumed here. It then follows that the two ink carriers together have approximately the same instantaneous values of the amplitude. The same applies to the other two support organizations.  

Da die Träger jedoch jeweils um 180 Grad phasenverschoben sind und, wie oben beschrieben, immer eine annähernd glei­ che Amplitude besitzen, löschen sich die durch sie hervor­ gerufenen Störungen gegenseitig aus. Die Vollständigkeit dieser Aufhebung ist dadurch bestimmt, wie genau die bei­ den aufeinanderfolgenden Zeilen übereinstimmen.However, since the straps are out of phase by 180 degrees are and, as described above, always approximately the same have amplitude, they erase themselves called interference from each other. The completeness this repeal is determined by how accurate it is at the consecutive lines.

Notwendig dabei ist, daß diese Hilfsträger auch im Empfän­ ger noch die gleiche Phasenlage aufweisen.It is necessary that these subcarriers also in the recipient ger still have the same phase position.

Durch folgende Anordnung wird dies gewährleistet:This is ensured by the following arrangement:

In Fig. 3 ist das Blockschaltbild eines Empfängers für ein Signal, welches mit einem Sender nach Fig. 2 ausge­ strahlt wurde, dargestellt.In Fig. 3, the block diagram of a receiver for a signal which was emitted with a transmitter according to Fig. 2 is shown.

Die Ausführung eines Empfän­ gers nach der Zeichnung und den nachfolgenden Ausführungen liegt dabei im Rahmen der Erfindung.The execution of a recipient gers according to the drawing and the following explanations is within the scope of the invention.

Das vom Tuner empfangene Signal wird auf eine geeignete Zwischenfrequenz umgesetzt. Werden hierfür zwei verschie­ dene Zwischenfrequenzen verwendet, so können beide Signale in einem einzigen Zwischenfrequenzverstärker verstärkt werden. Dieser ist dann als Breitbandverstärker mit zwei verschiedenen Oberflächenwellenfiltern auszuführen.The signal received by the tuner is switched to an appropriate one Intermediate frequency implemented. Are two different for this used intermediate frequencies, so both signals amplified in a single intermediate frequency amplifier will. This is then a broadband amplifier with two different surface wave filters.

Nach der Verstärkung werden beide Signale wieder getrennt und anschließend demoduliert.After amplification, both signals are separated again and then demodulated.

Unmittelbar nach der Demodulation erfolgt die Zeitkom­ pression, da bei Einfügung der Zeitkompressoren an einer späteren Stelle im Signalweg vier Zeitkompressoren einge­ setzt werden müßten.The time comm occurs immediately after demodulation pression, because when inserting the time compressors on one four time compressors later in the signal path should be set.

Das so erhaltene Signal mit der ursprünglichen Zeilendauer wird nun so weiterverarbeitet, daß die Hilfsträger demodu­ liert werden und gleichzeitig bei der Wiedergabe des Bil­ des die Hilfsträger hinausfallen.The signal thus obtained with the original line duration is now processed so that the subcarriers demodu be liert and at the same time when playing the Bil of which the auxiliary carriers fall out.

Hierzu werden diese zunächst mit einem Kammfilter vom üb­ rigen Signal getrennt. Die Farbträgerverarbeitung soll hier nicht weiter ausgeführt werden, da sie ähnlich wie beim PAL-Verfahren gebaut werden kann, mit dem einzigen Unterschied, daß vorher noch die zeilenweise Umschaltung und in einem Signalweg die Verzögerung um eine Zeilendauer erforderlich ist. Diese Maßnahmen sind in der Zeichnung dargestellt.To do this, first remove them with a comb filter separate signal. The ink carrier processing should not be continued here because they are similar to can be built with the PAL method, with the only one The difference is that the line-by-line switchover previously and in a signal path the delay by one line duration  is required. These measures are in the drawing shown.

Die beiden anderen Hilfsträger werden demoduliert und das erhaltene Signal um 5 MHz hochgemischt. Anschließend wird es zum normalen Leuchtdichtesignal hinzuaddiert.The other two subcarriers are demodulated and that received signal up-mixed by 5 MHz. Then will add it to the normal luminance signal.

Die Signale desjenigen Signalwegs, der die Informationen für die zweite Zeile enthält, wobei dieses Signal gleich­ zeitig mit dem für die erste Zeile übertragen wurde, müs­ sen vor ihrer Weiterverarbeitung noch um genau eine Zei­ lendauer verzögert werden, wobei die Verzögerungszeit sehr genau einzuhalten ist, um den Vorteil, daß sich die von den Hilfsträgern hervorgerufenen Störungen kompensieren, zu nutzen.The signals of the signal path that carries the information for the second line, this signal being equal in time with the transmission for the first line, must must be exactly one time before further processing delayed, the delay time being very is to be followed exactly to the advantage that the of compensate for disturbances caused by the auxiliary bodies, to use.

Anschließend erfolgt die zeilenweise Umschaltung.The line-by-line switchover then takes place.

Zu dem dabei entstandenen Leuchtdichtesignal werden noch die ausgefilterten Hilfsträger des anderen Signalweges hinzuaddiert, die sich in Gegenphase mit den im Leucht­ dichtesignal enthaltenen Hilfsträgern befinden müssen. Da­ durch wird die Störungskompensation erreicht.The resulting luminance signal will still be the filtered subcarriers of the other signal path added, which are in opposite phase with those in the light Density signal contained subcarriers must be. There the interference compensation is achieved by.

Die erfindungsgemäße Phasenkorrektur erfolgt zwischen dem Tuner und dem ZF-Verstärker. Beide Signale werden durch eine Verzögerungsleitung gegeben, wobei die Verzögerungs­ zeit einer Verzögerungsleitung regelbar ist. Es wird hierfür ein mit einer Kapazitätsdiode oder einer Reaktanz­ röhre belastetes Koaxialkabel vorgeschlagen.The phase correction according to the invention takes place between the Tuner and the ZF amplifier. Both signals are through given a delay line, the delay time of a delay line can be regulated. It will for this one with a capacitance diode or a reactance tube-loaded coaxial cable proposed.

Der zwischen den beiden Synchronimpulsen bestehende Zeit­ unterschied wird in eine proportionale Regelspannung ver­ wandelt, mit welcher die Kapazitätsdiode bzw. die Reak­ tanzröhre gesteuert wird.The time between the two sync pulses A distinction is made between a proportional control voltage converts with which the capacitance diode or the Reak dance tube is controlled.

Claims (6)

1. Verfahren zur mit einer Farbfernsehnorm kompatiblen Übertragung von gegenüber der Farbfernsehnorm eine höhere Auflösung und eine höhere Zeilenzahl aufweisenden Farbfernsehbildern, bei dem ein den Farbfernsehbildern entsprechendes und gegenüber der Farbfernsehnorm eine höhere Zeilenfrequenz und eine höhere Farbträgerfrequenz aufweisendes erstes FBAS-Signal im zeilenweisen Wechsel wenigstens zwei Signalwegen zugeführt und in diesen Signalwegen einer derartigen Zeitdehnung unterworfen wird, daß wenigstens einem dieser Signalwege ein mit der Farbfernsehnorm kompatibles zweites FBAS-Signal entnehmbar ist, nach Patent 39 19 253, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb der Grenzfrequenz der Senderbandbreite liegenden Frequenzanteile des Videosignals auf eine tiefer liegende Frequenz herabgemischt werden.1. A method for the transmission of color television images compatible with a color television standard in comparison with the color television standard and having a higher resolution and a higher number of lines, in which a first CVBS signal corresponding to the color television images and having a higher line frequency and a higher color carrier frequency in line-by-line alternation has at least two Signal paths supplied and subjected to such time expansion in these signal paths that at least one of these signal paths can be extracted from a second composite signal compatible with the color television standard, according to Patent 39 19 253, characterized in that the frequency components of the video signal lying above the cut-off frequency of the transmitter bandwidth are present a lower frequency can be mixed down. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entstandene Signal auf einem hochliegenden Träger in das Videospektrum hineingeschachtelt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the resulting signal on a high-lying carrier in the Video spectrum is nested inside.   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entstandene Signal unter Vermeidung der in Anspruch 2 genannten Maßnahmen auf einem hochfrequenten Träger übertragen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the resulting signal while avoiding that mentioned in claim 2 Measures are transmitted on a high-frequency carrier. 4. Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fernsehsignal mit einer Bandbreite, die höher als die Senderbandbreite ist, auf zwei unterschiedlichen Trägern, die einen genau bestimmten Frequenzabstand voneinander haben, übertragen wird.4. The method according to the preamble of claim 1, characterized characterized in that a television signal with a bandwidth that is higher than the transmitter bandwidth, on two different ones Carriers that have a precisely defined frequency spacing from each other have is transferred. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den beiden Trägern enthaltenen Hilfsträger, wie beispielsweise die Farbträger oder die in Anspruch 2 genannten Träger, eine solche Phasenlage zueinander aufweisen, daß sich die durch diese hervorgerufenen Cross-Störungen gegenseitig kompensieren.5. The method according to claim 4, characterized in that the in the auxiliary carriers contained in the two carriers, such as the Color carrier or the carrier mentioned in claim 2, such Have phase relationship to each other that the through this mutually compensate for cross-interference. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiederherstellung der genauen Phasenlage der beiden Träger zueinander im Empfänger eine Phasenkorrektur vorgenommen wird, wobei sich als Vergleichswert der Synchronimpuls oder die Schwarzschulter oder der Burst heranziehen lassen.6. The method according to claim 4, characterized in that for Restoration of the exact phase position of the two carriers a phase correction to one another is carried out in the receiver, the sync pulse or the Let the black shoulder or the burst pull in.