DE4117994A1 - Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen uebertragung und/oder aufzeichnung und zum empfang und/oder zur wiedergabe von fernsehsignalen - Google Patents
Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen uebertragung und/oder aufzeichnung und zum empfang und/oder zur wiedergabe von fernsehsignalenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, einen Coder und einen
Decoder zur kompatiblen Übertragung und/oder Aufzeichnung
und zum Empfang und/oder zur Wiedergabe von Fernsehsignalen.
Für die Übertragung eines 16 : 9-Breitbildformats in bestehen
den Fernsehstandards (z. B. PAL, SECAM, NTSC) mit dem Bildfor
mat 4 : 3 ist das Letterbox-Verfahren vorgesehen. Dabei wird
in kompatibler Weise auf dem 4 : 3-Empfänger die gesamte Bild
information der 16 : 9-Aufnahme dargestellt mit nicht durch
sichtbaren Bildinhalt gefüllten Randstreifen am oberen und
unteren Bildrand.
Dazu werden im Studio die insgesamt 625 Zeilen, davon 576
aktiven Zeilen, des 16 : 9-Bildformats vertikal komprimiert
und Zusatzinformationen in den über und unter dem aktiven
Bild verbleibenden Randstreifen übertragen. Das aktive Bild
im 4 : 3-Empfänger umfaßt dann 432 Zeilen und die Randstreifen
jeweils 72 Zeilen. Diese Art der Darstellung von z. B. Spiel
filmen mit 16 : 9-Format im 4 : 3-Empfänger ist auch bisher üb
lich gewesen und erfordert vom Betrachter keine Umgewöhnung.
Weil das Verhältnis der beiden Bildformate dem Verhältnis
von der ursprünglichen zur verringerten Zeilenzahl ent
spricht, entsteht für den 4 : 3-Empfänger keine Geometriever
zerrung.
In WO 91/03 906 werden innerhalb solcher 16 : 9-Bilder vertikale
Signalabschnitte im Vollbild gebildet und innerhalb dieser
Signalabschnitte hochfrequente Spektralanteile in ihrer spek
tralen Lage in Bezug zum Gesamtspektrum des jeweiligen Si
gnalabschnitts verschoben und andere, weniger hohe Spektral
anteile aus dem Gesamtspektrum der jeweiligen Signalabschnit
te entfernt und aus diesen weniger hohen Spektralanteilen
die Zusatzinformationen gebildet. Damit läßt sich zwar theo
retisch für den 16 : 9-Empfänger die volle vertikale Auflösung
übertragen, aber dieses Verfahren kann im Standardempfänger
zu einer verminderten vertikalen Auflösung und bei dynami
schem Bildinhalt zu Bewegungs-Artefakten führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
kompatiblen Übertragung von 16 : 9-Fernsehsignalen anzugeben,
welches bei verbesserten Empfängern Bilder im 16 : 9-Format
und bei 4 : 3-Empfängern Bilder im Letterbox-Format mit einer
möglichst hohen Vertikalauflösung liefert, wobei aber keine
Bewegungsartefakte auftreten sollen. Diese Aufgabe wird
durch das in Anspruch 1 angegebene erfindungsgemäße Verfah
ren gelöst.
Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß
Fernsehsignale mit einem ersten Bildformat, insbesondere von
4 : 3, in dem der wesentliche Bildinhalt in einem zweiten For
mat, insbesondere von 16 : 9, innerhalb des ersten angeordnet
ist und mit Zusatzinformationen, die im Bereich des ersten
Bildformats außerhalb des wesentlichen Bildinhalts angeord
net sind und die von einem Empfänger für das zweite Bildfor
mat decodierbar sind, um zusammen mit der Information aus
dem wesentlichen Bildinhalt ein formatfüllendes Bild im zwei
ten Bildformat auf diesem Empfänger darzustellen, übertragen
und/oder aufgezeichnet werden, wobei die Fernsehsignale im
ersten Format erzeugt werden aus einem Quellsignal im zwei
ten Format, indem vertikale Signalabschnitte mit einem Viel
fachen von k Bildpunkt-Abtastwerten gebildet werden und aus
diesen Signalabschnitten gewonnene Spektralanteile als Zu
satzinformationen dienen und die Signalabschnitte innerhalb
von Halbbildern gebildet werden und die hochfrequenten Spek
tralanteile vor der Übertragung und/oder Aufzeichnung vom
Gesamtspektrum des jeweiligen Signalabschnitts abgetrennt
werden und und als Zusatzinformationen dienen und daß beim
Empfang und/oder bei einer Wiedergabe die hochfrequenten
Spektralanteile wieder entsprechend ihrer ursprünglichen La
ge zu einem Gesamtspektrum des jeweiligen Signalabschnitts
kombiniert werden, wobei v das Verhältnis von erstem Bildfor
mat zu zweitem Bildformat und k ein Vielfaches des Nenners
von v ist.
Dabei kann die Bildung der verschiedenen Spektralanteile
durch eine DCT und die Rücktransformation in den Ortsbereich
mit einer IDCT geschehen, indem innerhalb jedes Signalab
schnitts vor der Übertragung und/oder Aufzeichnung:
- a) die k Bildpunkte des jeweiligen Signalabschnitts mit ei ner DCT der Länge k in k Koeffizienten umgeformt werden;
- b) die k Koeffizienten mit dem Faktor 1/ multipliziert wer den;
- c) die niederfrequenten Koeffizienten 1 bis k*v mit einer IDCT der Länge k*v rücktransformiert werden;
- d) die hochfrequenten Koeffizienten k*v+1 bis k als Zusatzin
formationen dienen,
und indem innerhalb jedes entsprechenden Signalabschnitts beim Empfang und/oder bei der Wiedergabe im zweiten Bildfor mat: - e) die den niederfrequenten Koeffizienten 1 bis k*v entspre chenden Bildpunkte mit einer DCT der Länge k*v transformiert werden;
- f) diese k*v Koeffizienten mit den zugehörigen hochfrequen ten Koeffizienten k*v+1 bis k aus den Zusatzinformationen kombiniert werden;
- g) diese k Koeffizienten mit dem Faktor multipliziert wer den;
- h) die k Koeffizienten mit einer IDCT der Länge k in k Bild punktwerte umgeformt werden, wobei v das Verhältnis von erstem Bildformat zu zweitem Bild format und k ein Vielfaches des Nenners von v ist. Vorteilhaft werden dabei die Schritte a) bis c) und/oder die Schritte e) bis h) jeweils durch die Multiplikation mit ei ner Kombinations-Matrix zusammengefaßt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah
rens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Co
der für das erfindungsgemäße Verfahren anzugeben. Diese Auf
gabe wird durch die in Anspruch 6 angegebene erfindungsgemä
ße Einrichtung gelöst.
Im Prinzip ist der erfindungsgemäße Coder versehen mit einem
ersten Speicher, mit einer nachgeschalteten Transformations
schaltung für vertikale Signalabschnitte, die eine DCT und
eine Skalierung und eine IDCT mit Hilfe einer Matrixmultipli
kation durchführt, mit einer nachgeschalteten Abtrennschal
tung für hochfrequente Koeffizienten aus dem jeweiligen Si
gnalabschnitt, die die hochfrequenten Koeffizienten über ei
nen Kompressor mit nichtlinearer Kennlinie und die übrigen
der Koeffizienten des jeweiligen Signalabschnitts direkt an
einen zweiten Speicher weiterleitet, dem eine Umsetzschal
tung zur D/A-Wandlung nachgeschaltet ist, an deren Ausgang
ein Bildsignal im ersten Bildformat mit Zusatzinformationen
in den Randstreifen abgreifbar ist.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Deco
der für das erfindungsgemäße Verfahren anzugeben. Diese Auf
gabe wird durch die in Anspruch 7 angegebene erfindungsgemä
ße Einrichtung gelöst.
Im Prinzip ist der erfindungsgemäße Decoder versehen mit ei
ner Umsetzschaltung zur A/D-Wandlung, der ein Bildsignal mit
Zusatzinformationen in den Randstreifen im ersten Bildformat
zugeführt wird, mit einem nachgeschalteten ersten Speicher,
mit einer nachgeschalteten Expansionsschaltung für hochfre
quente Koeffizienten eines jeweiligen vertikalen Signalab
schnitts mit zur Coder-Kompressionsschaltung inverser Kennli
nie, mit einer nachgeschalteten Transformationsschaltung für
die Signalabschnitte, die eine IDCT und eine zur Coder-Ska
lierung inverse Skalierung und eine DCT mit Hilfe einer
Matrixmultiplikation durchführt, der zusätzlich die anderen
der Koeffizienten des jeweiligen Signalabschnitts aus dem
ersten Speicher zugeführt werden, mit einem nachgeschalteten
zweiten Speicher, an dessen Ausgang ein Bildsignal im zwei
ten Bildformat abgreifbar ist.
Zunächst wird auf der Senderseite das Fernsehsignal mit den
576 aktiven Zeilen des 16 : 9-Bildes digitalisiert und im Halb
bild in vertikaler Richtung spaltenweise mittels einer DCT
(Discrete Cosine Transform) speziell verarbeitet. Jedes Halb
bild wird in 576/2/k Streifen aufgeteilt, die jeweils k be
nachbarte Zeilen des Halbbildes enthalten. Die Zahl k muß
ein Vielfaches von 4 sein. Vorteilhaft wird k=4 gewählt.
Die Luminanzwerte der k Bildpunkte jeder Spalte in den Strei
fen werden jeweils durch eine eindimensionale DCT der Länge
k in den Frequenzbereich transformiert und anschließend mit
dem Faktor F= skaliert. Die Koeffizienten 1 bis
(k/4*3) werden dann invers DCT-transformiert (IDCT mit Länge
k/4*3), an die entsprechende Stelle des 16 : 9-Fernsehbildes
eingesetzt, anschließend für die Übertragung D/A-gewandelt
und bilden dann ein kompatibles Signal. Da die obengenannten
Streifen nach der Rücktransformation nur noch jeweils k/4*3
Zeilen umfassen, wurde die Gesamtzahl der Zeilen für den ak
tiven Bildbereich auf 576/4*3=432 Zeilen reduziert. Die
Koeffizienten k/4*3+1 bis k werden dagegen jeweils in den
Randstreifen ober- und unterhalb des komprimierten aktiven
16 : 9-Bildbereichs übertragen. Hierfür kann z. B. eine dem
Fachmann bekannte Ultraschwarz-Modulation verwendet werden.
Dabei können die Zusatzinformationen dem Farbträger aufmodu
liert werden.
Ein 4 : 3-Empfänger wertet die Koeffizienten in den beiden
Randstreifen nicht aus, sondern stellt das Fernsehsignal wie
im oben beschriebenen Letterbox-Format dar. Weil eine DCT-Transformation
die Eigenschaft hat, die Signalenergie in den
Koeffizienten niedriger Ordnung zu konzentrieren, haben der
k/4*3+1_te bis k_te Koeffizient im allgemeinen nur eine klei
ne Amplitude. Dadurch wird in einem 4 : 3-Standardempfänger
von vorneherein die Sichtbarkeit der in den Randstreifen an
geordneten Koeffizienten reduziert. Es genügt, keine oder
nur eine geringe Absenkung dieser Signalanteile vorzunehmen.
Vorteilhaft wird dadurch im 16 : 9-Empfänger eine deutliche
Rauscherhöhung durch eine anderenfalls unvermeidbare Verstär
kung des sich bei der Übertragung überlagernden Rauschens
vermieden.
Statt einer geringfügigen linearen Absenkung können die Am
plitudenwerte der Koeffizienten in den Randstreifen auch mit
einer nichtlinearen Funktion abgesenkt und im 16 : 9-Empfänger
entsprechend invers angehoben werden, um ihre Sichtbarkeit
im 4 : 3-Empfänger noch weiter zu reduzieren. Durch die Nicht
linearität der Absenkung und Anhebung (größere Amplituden
werden stärker abgesenkt als kleinere) ist eine Rauscherhö
hung im 16 : 9-Empfänger noch geringer als bei einer linearen
Absenkung und Anhebung.
Ein verbesserter Empfänger mit einem Bildformat von 16 : 9 ent
hält einen Decoder, der die Zusatzinformationen aus den bei
den Randstreifen auswertet und ein formatfüllendes 16 : 9-Bild
liefert. Nach der Digitalisierung des empfangenen Fernsehbil
des, wird jedes Halbbild in 432/2/k Streifen aufgeteilt, die
jeweils k/4*3 benachbarte Zeilen des Halbbildes enthalten.
Die Luminanzwerte der k/4*3 Bildpunkte jeder Spalte in den
Streifen werden durch eine eindimensionale DCT der Länge
k/4*3 in den Frequenzbereich transformiert und durch die aus
den Randstreifen extrahierten zugehörigen Koeffizienten je
weils auf insgesamt k Koeffizienten ergänzt. Diese k Koeffi
zienten werden anschließend jeweils mit dem Faktor
IF= skaliert und invers DCT-transformiert (IDCT mit
Länge k) und an die entsprechende Stelle des 16 : 9-Fernsehbil
des eingesetzt. Da die Streifen nach der Rücktransformation
wieder k Zeilen umfassen, wurde die Gesamtzahl der aktiven
Zeilen wieder auf 576 Zeilen erhöht. Weil die DCT und die
inverse DCT eine umkehrbar eindeutige Abbildung darstellen,
ist das rekonstruierte 16 : 9-Bild abgesehen von Übertragungs
fehlern identisch mit dem senderseitigen Eingangsbild.
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin
dung beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Bild im Format 16 : 9;
Fig. 2 das Bild aus Fig. 1 mit vertikal komprimiertem
aktivem Teil und Zusatzinformationen in den bei
den Randstreifen (bekannt);
Fig. 3 Herstellung des aktiven Teils des Bildes aus
Fig. 2 im 4 : 3-Empfänger (bekannt);
Fig. 4 erfindungsgemäße Bearbeitung von jeweils vier
übereinanderliegenden Bildpunkten mittels DCT
und IDCT;
Fig. 5 vereinfachte Bearbeitung der Bildpunkte nach
Fig. 4;
Fig. 6 Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Coders;
Fig. 7 Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Decoders.
Fig. 1 zeigt ein Fernsehbild im Format 16 : 9, wie es in einem
16 : 9-Studio erzeugt wird, mit einem Kreis zur Verdeutlichung
der Geometrieverhältnisse.
Fig. 2 zeigt, wie das Fernsehbild aus Fig. 1 in einem bekann
ten 16 : 9-Coder vertikal komprimiert wird. Aus den 576 akti
ven Zeilen in Fig. 1 werden durch Kompression um den Faktor
FK=4/3 432 Zeilen als aktiver Bildteil 20 für einen 4 : 3-Emp
fänger erzeugt. Diese Kompression geschieht durch Entfernen
jeder vierten Zeile aus dem Bild aus Fig. 1 oder durch eine
vertikale Interpolation. Durch die Kompression hat sich die
Geometrie des Kreises geändert. Die aus dem Bildteil 20 ent
fernten Zeilen bzw. zur Decodierung im 16 : 9-Empfänger benö
tigten Zeilen werden in den beiden Randstreifen 21 und 22
als Zusatzinformationen übertragen.
In Fig. 3 ist dargestellt, daß ein 4 : 3-Empfänger den aktiven
Bildteil 20 aus Fig. 2 im Bereich 30 wiedergibt. Durch die
horizontale Kompression des 16 : 9-Formats in das 4 : 3-Format
um den Faktor 4/3 ist die ursprüngliche Geometrie des Krei
ses aus Fig. 1 wiederhergestellt. Ein Betrachter hat den vol
len Bildinhalt aus Fig. 1 zur Verfügung, allerdings mit redu
zierter vertikaler Auflösung und mit schwarzen Randstreifen
31 und 32 am oberen und unteren Bildrand. Damit die in den
Randstreifen enthaltenen Zusatzinformationen nicht störend
sichtbar werden, müssen sie in ihrer Amplitude im 16 : 9-Coder
entsprechend abgesenkt werden und sich im Ultraschwarzbe
reich (zwischen Synchron- und Schwarzpegel) befinden.
Eine starke Absenkung der Amplitude der Zusatzinformationen
führt aber durch das überlagerte Kanalrauschen zu einem ver
schlechterten Signal-Rausch-Abstand im 16 : 9-Empfänger. Die
ses Zusatzrauschen ist im Bildsignal im Ortsbereich enthal
ten.
In einem 16 : 9-Empfänger werden die Zusatzinformationen in
den Randstreifen 31 und 32 entsprechend verstärkt und zusam
men mit dem aktiven Bildteil 30 in Verbindung mit einer ent
sprechenden Expansion zu einem Bild wie in Fig. 1 geformt.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Verarbeitung beispielhaft
für Streifen der Breite k=4. Die Luminanzwerte f0, f1, f2,
f3 jeder Spalte dieser Streifen werden in einer ersten Trans
formationsschaltung 41 DCT-transformiert mit Länge k=4 und
in einem ersten Multiplizierer 42 mit dem Faktor F skaliert.
Jeweils die ersten drei Koeffizienten werden in einer ersten
Invers-Transformationsschaltung 43 wieder invers DCT-trans
formiert und als analoge Signalwerte g0, g1, g2 übertragen.
Der vierte Koeffizient g3 wird jeweils im Randstreifen ana
log oder digital übertragen.
Nach der Übertragung werden die drei entsprechenden Zeilen
g0′, g1′, g2′ in einer zweiten Transformationsschaltung 44
wieder mit Länge drei DCT-transformiert und zusammen mit dem
übertragenen Koeffizient g3′ in einem zweiten Multiplizierer
45 mit dem Faktor IF entsprechend invers skaliert. Die so
gewonnenen Koeffizienten werden in einer zweiten Invers-Trans
formationsschaltung 46 invers DCT-transformiert und bil
den dann die den senderseitigen Luminanzwerten f0, f1, f2,
f3 entsprechenden empfängerseitigen Luminanzwerte f0′, f1′,
f2′, f3′.
Die DCT- bzw. IDCT-Transformationen können durch Matrixopera
tionen beschrieben werden. Beispielhaft sei hier die Matrix
für die DCT4-Transformation angegeben:
Fig. 5 zeigt, wie die senderseitigen bzw. empfängerseitigen
Matrix-Operationen entsprechend Fig. 4 durch jeweils eine
Matrix-Operation zusammengefaßt werden können. Vorteilhaft
können die erste Transformationsschaltung 41, der erste
Multiplizierer 42 und die erste Invers-Transformationsschal
tung 43 zu einer senderseitigen Transformationsschaltung 51
und die zweite Invers-Transformationsschaltung 44, der zwei
te Multiplizierer 45 und die zweite Transformationsschaltung
46 zu einer empfängerseitigen Transformationsschaltung 56
zusammengefaßt werden. In der senderseitigen Transformations
schaltung 51 wird folgende Matrix für die Bildung der Signal
werte g0, g1, g2 und des vierten Koeffizienten g3 verwendet:
In der empfängerseitigen Transformationsschaltung 56 wird
folgende Matrix für die Bildung der Luminanzwerte f0′, f1′,
f2′, f3′ verwendet:
In Fig. 6 werden die z. B. von einer Kamera kommenden Fernseh
signale im 16 : 9-Format in einer ersten Umsetzschaltung 61
A/D-gewandelt und in einen ersten Speicher 62 eingeschrie
ben. Aus diesem Speicher werden jeweils die Abtastwerte von
vier vertikal übereinanderliegenden Bildpunkten streifenwei
se ausgelesen und in einer der senderseitigen Transformati
onsschaltung 51 entsprechenden Transformationsschaltung 63
mit der zugehörigen Matrix multipliziert.
Der jeweils vierte Koeffizient g3 wird in einer Abtrennschal
tung 64 aussortiert und in einem nachfolgenden Kompressor 65
nichtlinear komprimiert. Dies kann z. B. nach der Funktion
y=x1/3 geschehen, wobei x das Eingangssignal und y das Aus
gangssignal darstellt. Die anderen Ausgangssignale der Ab
trennschaltung 64 und die Ausgangssignale des Kompressors 65
werden in einen zweiten Speicher 66 eingelesen und über eine
zweite Umsetzschaltung 67 als kompatibles Fernsehsignal im
4 : 3-Format ausgegeben.
In Fig. 7 werden die Eingangssignale im 4 : 3-Format zunächst
in einer ersten Umsetzschaltung 71 A/D-gewandelt und in ei
nen ersten Speicher 72 eingeschrieben. Nachdem in einer Ex
pansionsschaltung 73 die senderseitige Kompression der in
den Randsteifen des 16 : 9-Bildes übertragenen Koeffizienten
g3′ rückgängig gemacht worden ist (durch die Funktion
y = x3), werden diese Koeffizienten mit den jeweils zugehöri
gen drei Bildpunkten des kompatiblen Bildes in einer Trans
formationsschaltung 74 wieder durch DCT- und IDCT-Transforma
tion entsprechend der Matrix für die empfängerseitige Trans
formationsschaltung 56 in die Luminanzwerte f0, f1, f2, f3
des Ausgangsbildes transformiert und in einen zweiten Spei
cher 75 eingeschrieben. Von dort können sie über eine Zweite
Umsetzschaltung 76 als D/A-gewandeltes analoges Fernsehsi
gnal im Format 16 : 9 ausgegeben werden.
Für die Chrominanzbildpunkte braucht nur die senderseitige
vertikale Kompression mit dem Faktor 4/3 und die entsprechen
de empfängerseitige Expansion mit dem Faktor 4/3 durchge
führt zu werden. Dabei werden keine Chrominanz-Zusatzinforma
tionen übertragen.
Für Fernsehsysteme mit anderen Zeilenzahlen ändern sich die
Zahlen entsprechend. Für ein Fernsehsystem mit 525 Zeilen
bzw. 482 aktiven Zeilen können z. B. die Randstreifen 21 und
22 jeweils 60 Zeilen enthalten und der Bereich 20 362 Zeilen.
Das erfindungsgemäße Letterbox-Verfahren hat den Vorteil,
daß 16 : 9-Empfänger die volle senderseitige vertikale Auflö
sung und 4 : 3-Empfänger das kompatible Bild ohne Artefakte
bei bezogen auf den Stand der Technik subjektiv nahezu unver
minderter vertikaler Auflösung wiedergeben können. Außerdem
brauchen nicht wie beim Stand der Technik Spektralwerte für
den aktiven Bildbereich im Sender und im Empfänger ver
tauscht zu werden.
Statt einer DCT/IDCT können auch andere steilflankige Filter
verwendet werden. Spektralwerte, die z. B. über 3/4 der maxi
malen Frequenz (fymax) hinausgehen, werden durch ein Tiefpaß
filter abgeschnitten. Spektralwerte im Bereich 3/4 bis
4/4*fymax werden durch einen Hochpaß abgetrennt und als Zu
satzinformationen übertragen.
Claims (7)
1. Verfahren zur kompatiblen Übertragung und/oder Aufzeich
nung und zum Empfang und/oder zur Wiedergabe von Fern
sehsignalen mit einem ersten Bildformat, insbesondere
von 4 : 3, in dem der wesentliche Bildinhalt in einem
zweiten Format, insbesondere von 16 : 9, innerhalb des
ersten angeordnet ist und mit Zusatzinformationen (31,
32), die im Bereich des ersten Bildformats außerhalb
des wesentlichen Bildinhalts (30) angeordnet sind und
die von einem Empfänger für das zweite Bildformat deco
dierbar sind, um zusammen mit der Information aus dem
wesentlichen Bildinhalt (30) ein formatfüllendes Bild
(Fig. 1) im zweiten Bildformat auf diesem Empfänger dar
zustellen, wobei die Fernsehsignale im ersten Format
erzeugt werden aus einem Quellsignal im zweiten Format,
indem vertikale Signalabschnitte mit einem Vielfachen
von vier Bildpunkt-Abtastwerten gebildet werden und aus
diesen Signalabschnitten gewonnene Spektralanteile als
Zusatzinformationen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß
die Signalabschnitte innerhalb von Halbbildern gebildet
werden und die hochfrequenten Spektralanteile (g3) vor
der Übertragung und/oder Aufzeichnung vom Gesamtspek
trum des jeweiligen Signalabschnitts abgetrennt werden
und als Zusatzinformationen (31, 32) dienen und daß
beim Empfang und/oder bei der Wiedergabe die hochfre
quenten Spektralanteile (g3′) wieder entsprechend ihrer
ursprünglichen Lage zu einem Gesamtspektrum des jeweili
gen Signalabschnitts kombiniert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bildung der verschiedenen Spektralanteile durch ei
ne DCT und die Rücktransformation in den Ortsbereich
mit einer IDCT geschieht, indem innerhalb jedes Signal
abschnitts vor der Übertragung und/oder Aufzeichnung:
- a) die k Bildpunkte des jeweiligen Signalabschnitts mit einer DCT der Länge k in k Koeffizienten umgeformt wer den;
- b) die k Koeffizienten mit dem Faktor 1/ multipli ziert werden;
- c) die niederfrequenten Koeffizienten 1 bis k*v mit ei ner IDCT der Länge k*v rücktransformiert werden;
- d) die hochfrequenten Koeffizienten k*v+1 bis k als Zu
satzinformationen dienen,
und indem innerhalb jedes entsprechenden Signalab schnitts beim Empfang und/oder bei der Wiedergabe im zweiten Bildformat: - e) die den niederfrequenten Koeffizienten 1 bis k*v ent sprechenden Bildpunkte mit einer DCT der Länge k*v transformiert werden;
- f) diese k*v Koeffizienten mit den zugehörigen hochfre quenten Koeffizienten k*v+1 bis k aus den Zusatzinforma tionen kombiniert werden;
- g) diese k Koeffizienten mit dem Faktor multipli ziert werden;
- h) die k Koeffizienten mit einer IDCT der Länge k in k Bildpunktwerte umgeformt werden, wobei v das Verhältnis von erstem Bildformat zu zweitem Bildformat und k ein Vielfaches des Nenners von v ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schritte a) bis c) und/oder die Schritte e) bis h)
jeweils durch die Multiplikation mit einer Kombinati
ons-Matrix zusammengefaßt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzinformationen
(31, 32) vor der Übertragung und/oder Aufzeichnung in
ihrer Amplitude insbesondere nichtlinear abgesenkt und
beim Empfang und/oder bei der Wiedergabe im zweiten
Bildformat wieder entsprechend angehoben werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzinformationen
(31, 32) auf einen Farbträger aufmoduliert werden.
6. Coder für ein Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5, der versehen ist mit einem ersten
Speicher 62, mit einer nachgeschalteten Transformations
schaltung 63 für vertikale Signalabschnitte, die eine
DCT und eine Skalierung und eine IDCT mit Hilfe einer
Matrixmultiplikation durchführt, mit einer nachgeschal
teten Abtrennschaltung 64 für hochfrequente Koeffizien
ten aus dem jeweiligen Signalabschnitt, die die hochfre
quenten Koeffizienten über einen Kompressor 65 mit
nichtlinearer Kennlinie und die übrigen der Koeffizien
ten des jeweiligen Signalabschnitts direkt an einen
zweiten Speicher 66 weiterleitet, dem eine Umsetzschal
tung 67 zur D/A-Wandlung nachgeschaltet ist, an deren
Ausgang ein Bildsignal im ersten Bildformat abgreifbar
ist.
7. Decoder für ein Verfahren nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 5, dem am Eingang einer Umsetzschaltung
71 zur A/D-Wandlung ein Bildsignal mit Zusatzinformatio
nen in den Randstreifen im ersten Bildformat zugeführt
wird und die versehen ist mit einem nachgeschalteten
ersten Speicher 72, mit einer nachgeschalteten Expansi
onsschaltung 73 für hochfrequente Koeffizienten eines
jeweiligen vertikalen Signalabschnitts mit zur Coder-Kom
pressionsschaltung 65 inverser Kennlinie, mit einer
nachgeschalteten Transformationsschaltung 74 für die
Signalabschnitte, die eine IDCT und eine zur
Coder-Skalierung inverse Skalierung und eine DCT mit
Hilfe einer Matrixmultiplikation durchführt, der zusätz
lich die anderen der Koeffizienten des jeweiligen Si
gnalabschnitts aus dem ersten Speicher zugeführt wer
den, mit einem nachgeschalteten zweiten Speicher 75, an
dessen Ausgang ein Bildsignal im zweiten Bildformat ab
greifbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914117994 DE4117994A1 (de) | 1991-06-01 | 1991-06-01 | Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen uebertragung und/oder aufzeichnung und zum empfang und/oder zur wiedergabe von fernsehsignalen |
PCT/EP1992/001167 WO1992022169A1 (de) | 1991-06-01 | 1992-05-25 | Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen übertragung und/oder aufzeichnung von fernsehsignalen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914117994 DE4117994A1 (de) | 1991-06-01 | 1991-06-01 | Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen uebertragung und/oder aufzeichnung und zum empfang und/oder zur wiedergabe von fernsehsignalen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4117994A1 true DE4117994A1 (de) | 1992-12-03 |
Family
ID=6432971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914117994 Withdrawn DE4117994A1 (de) | 1991-06-01 | 1991-06-01 | Verfahren, coder und decoder zur kompatiblen uebertragung und/oder aufzeichnung und zum empfang und/oder zur wiedergabe von fernsehsignalen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4117994A1 (de) |
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