DE2152877B2

DE2152877B2 - Bildfernsprechsystem

Info

Publication number: DE2152877B2
Application number: DE19712152877
Authority: DE
Inventors: Nicolaas Alphonsus Maria Eindhoven; Hoff Herman van der Hilversum; Vos Cornells Henricus Johannes; Coenders Johannes Wilhelmus; Eindhoven; Verhoeckx (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-11-13
Filing date: 1971-10-23
Publication date: 1978-01-19
Also published as: IT942819B; DE2152877A1; ES396900A1; SE365691B; FR2113933B1; FR2113933A1; DE2152877C3; CA940244A; AU465455B2; CH542560A; JPS5227974B1; NL7016628A; GB1321749A; AU3551771A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildfernsprechsystem, das an der Senderseite eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen und Aussenden von Synchron- und Videosignalen und an der Empfängerseite eine Synchronisationsanordnung und Verarbeitungsanordnung zum Verarbeiten und Wiedergeben der Videosignale enthält.

Ein derartiges System ist aus »Bell Laboratories Record«, Heft 47, Nr. 5 Mai-Juni, Seite 140, linke Spalte Unterschrift der zweiten Figur, bekannt. Dieses bekannte System, wobei die Synchron- sowie die Videosignale in analoger Form übertragen werden, hat Vor- sowie Nachteile. Der Vorteil läßt sich wie folgt erläutern. Beim Einführen von Bildfernsprechsystemen sollen für kurze Abstände am besten bestehende Fernsprechverbindungen verwendet werden. Dies sind Fernsprechaderpaare, die ein Verbindungsnetz bilden, gegebenenfalls mit der Möglichkeit, Verbindungen zu wählen. Das Anbringen neuer Fernsprechadern wäre ja eine kostspielige Angelegenheit. Die verfügbare Bandbreite der bestehenden Verbindungen beträgt etwa 1 MH/. (siehe Seite 139 des genannten »Record«, Tabelle in der rechten Spalte). Würde man das Videosignal in digitale Form umkodieren, so bedeutet dies eine Bitgeschwindigkeit von 6,3 Mb/s, was einer Bandbreite von gut 3 MHz entspricht. Ein digitalisiertes Videosignal läßt sich daher nicht über bestehende Fernsprechverbindungen übertragen, es sei denn, daß man einen Verlust an Bildgüte in Kauf nimmt. Selbstverständlich ist letzteres unerwünscht.

Andererseits hat das Mitsenden der Synchronsignale in analoger Form aus übertragungstechnischen Gründen mehrere Nachteile, und zwar:

1. Die Synchronsignale liegen im sogenannten Ultraschwarzgebiet des Spitze-zu-Spitzenwertes des Gesamtsignals und beanspruchen etwa 30% dieses Spitze-zu-Spitzenwertes und die Videosignale die restlichen 70%. Würde man die Synchronsignale digitalisieren, so bedeutet dies, daß der gesamte Spitze-zu-Spitzenwert auf 70% verringert wird. Denn digitalisierte Synchronimpulse könnnen dann während der Horizontal-Rücklaufzeit in denjenigen Teil des Spitze-zu-Spitzenwertes gelegt werden, der in der Horizontal-Hinlaufzcit für die (analogen) Videosignale benutzt wird. Dies ist dadurch möglich, daß bei einem derartigen System eine Zeiltrennung an die Stelle einer Amplitudentrennung kommt. Dadurch, daß bei gleichbleibendem Informationsinhalt der Spitze-zu-Spitzenwert kleiner sein kann, werden die Anforderungen an die Aussteuerung der Endstufen der im System verwendeten Verstärker verringert.

2. Ein /weiter Nachteil eines völlig analogen Systems

ist, daß verhältnismäßig große Amplituden für die Synchronimpulse erforderlich sind (siehe die obengenannten 30% des gesamten Spilze-zuSpitzenwerles). Das bedeutet ein Nebensprechen der Synchronsignale auf andere Fernsprechadern des > Ortsnetzes. Dadurch, daß die Synchronsignale digitalisiert werden, kann die Amplitude des Synchronsignals selbst wesentlich verringert werden, so daß ein Nebensprechen nicht oder kaum stattfindet. i(>

Das Digitalisieren der Synchronsignale bringt jedoch Probleme mit sich, und zwar in bezug auf die erforderliche von der Senderseite zu sendende Information und die Verwendung dieser Information zur Synchronisation an der Empfängerseile. Denn das Digitalisieren bringt die Einführung von Taktimpulsen, die kodiert werden müssen (beispielsweise Pulskodemodulation oder Deltamodulation), um Synchroninformaiion aussenden zu können, mit sich. Empfängerseitig muß dann statt der bei den vollständig analogen Systemen erforderlichen Horizontal- und Veriikal-Synchronisation nun auch Taktinipulssynchronisalion erreicht werden. Selbstverständlich ist es möglieh, auf all diesen drei Frequenzen empfängerseitig zu synchronisieren. Dabei ist es dann notwendig, sowohl Information in bezug auf die Taktimpuls-, die Horizontal- sowie die Vertikal-Frequenz zu übertragen.

Die Erfindung bezweckt nun, ein System zu schaffen, bei dem nur zwei dieser Frequenzen ausgesendet werden und bei dem es empfängerseitig dennoch JO möglich ist, nicht auf drei, sondern auf zwei Frequenzen aus dem eintreffenden Signal zu synchronisieren.

Dazu weist das erfindungsgemäße System das Kennzeichen auf, daß mindestens das Synchronsignal in digitaler Form und die Videosignale in analoger Form J5 erzeugt und übertragen werden und daß das System weiter senderseitig einen Muttertaktimpulsgenerator zur Erzeugung von Taktimpulsen mit einer derartigen Impulswiederholungsfrequenz, daß daraus empfängerseitig die Muttertaktfrequenz hergeleitet werden kann, und einen Kodewortgenerator zum Erzeugen mindestens eines Teilbildkodewortes während eines Teils der Vertikal-Rücklaufzeit enthält, wobei die Synchronanordnung empfängerseitig zum Synchronisieren der Frequenz eines empfängerseitig vorhandenen Taklinipulsgenerators eingerichtet ist, der eine Teilerstufe zum Teilen der vom letztgenannten Taklimpulsgenerator erzeugten Taktimpulse zu Horizontal- und Vertikal- und gegebenenfalls anderen erforderlichen Frequenzen enthält, wobei weiter eine Synehronprüfanordnung an ■->< > der Empfängerseite zum Prüfen des Auftrittsmomentes des von einem Kodewortdetektor detektierten empfangenen Teilbildkodewortes mit einem der Teilerstufe entnommenen Signal vorhanden ist, und wobei mindestens ein Rückstellausgang der Prüfanordnung mil einem Rückstelleingang der Teilerslufe zum Rückstellen dieser Teilersiufe verbunden ist, so daß eine Phasengleichheit zwischen dem detektierten K.odewort und dem Teilersignal erhalten werden kann.

Der Erfindung liegt nachfolgende Erkenntnis zugrun- w) de. Dadurch, daß die Frequenz des Signals, das Information in bezug auf die Taklinipulsfrequenz, enthüll, derart gewählt wird, dall daraus empfängerseilig ein Taktinipulssignal erhallen werden kann, das ein Vielfaches der doppellen Horizontal-Frequenz enthält. b5 kann man durch Teilung daraus die Signale mit den I lori/onial-. Vertikal- und anderen erforderlichen Frequenzen erhallen. Da cl.is Teilverhältnis auf Grund der unterschiedlichen Frequenzen bekannt ist, können sie in der Teilersüife lest eingestellt weiden. Dadurch braucht das ausgesendete Signal keine spezifische Horizontal-Synchroninformation zu enthalten. Zwar ist an sich aus der britischen Palentschrift 10 89 551 die Wahl einer derartigen Taktimpulsfrequenz bekannt, nicht aber die Erkenntnis, daß durch Verwendung einer Teilerstufe keine Information in bezug auf die Horizontal-Frequenz übertragen zu werden braucht. Außerdem ist das in der britischen Patentschrift beschriebene System ein völlig digitales System, so daß auch während der Hinlaufzeit Information in bezug auf die Taktimpulsfrequenz ausgesendet wird. Will man jedoch die Vorteile eines digital-analogen Systems voll ausnutzen (bessere Bildgüte bei gleichbleibender Bandbreite), so bietet das erfindungsgemäße System die Möglichkeit dazu.

Ein zusätzlicher Vorteil des Systems ist der folgende. Es ist nun nicht notwendig, während jeder Hoiizonial-Rücklaufzeit Taktimpulsinformation zu übersenden. Es ist ausreichend, jede zweite oder jede dritte Horizonial-Rücklaufzeit Taktimpulsinformation mit zu übersenden. Das Synchronisieren der Taktimpulsfrequenz kann dann dennoch stabil genug erfolgen, wenn nur die Zeitkonstante des Integrationsnetzwerkes in der Schleife der Taktimpulssynchronanordnung groß genug ist. Dadurch, daß man nicht verpflichtet ist, jede Horizontal-Rücklaufzeit Taktimpulsinformation zu übersenden, bleibt Zeit für andere Signale, wie Signalisierungs- oder Kontrollsigni'le übrig. So ist es beispielsweise notwendig, für Farbfernsehen während der Horizontal-Rücklaufzeit ein Farbsynchronsignal zur Synchronisierung des Hilfsgenerators, der empfängerseitig den Farbhilfsiräger erzeugen kann, mit zu übersenden. Es ist dann beispielsweise möglich, jede zweite Horizontal-Rücklaufzeit Synchroninformation zur Synchronisierung des genannten Hilfsgenerators und während der übrigen Rücklaufzeiten Taktimpulsinformation für die Taktimpulssynchronisation zu übersenden. Eine andere Mögiichkeit ist, die zwei letztgenannten Formen von Synchroninformation zu kombinieren.

Das System bietet den weiteren Vorteil, daß nun außer den Synchronsignalen auch die Tonsignale in digitaler Form übersendet werden können. Es ist dann sogar möglich, wie nachstehend noch erläutert wird, das vollständige Signal, Synchronisation, Ton, Signalisierung (in digitaler Form) und Video (in analoger Form) über ein einziges Aderpaar auszusenden. Empfängerseitig kann man ohne weiteres die digitalisierten Signale mit Hilfe der synchronisierten Taktimpulsfrequenz dekodieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Aufbau in Blockform des Senders in einem Bildfernsprecher,

Fig. 2 den Aufbau des Empfängers in einem Bildfernsprecher,

F i g. 3 den Ablenksignalgenerator zum Erzeugen der unterschiedlichen inipulsförmigen Signale für den Sender sowie den Empfänger,

F i g. 4 den Bildaulbati, wie dieser für ein derartiges Bildfernspreehsysiem verwendet wird,

H g. 5 wie F i g. 4, nun aber mil darin angegebenen mehreren inipulsförmigen Signalen, die in diesem System verwende! werden,

F i g. b hori/oiitalfrequenie und ständig vorhandene Ablenksignale.

F i g. 7 vcrtikalfrequcnlc Ablcnksignale.

Es sei bemerkt, daß bei der nachfolgenden Beschreibung der Sender und der Empfänger durcheinander behandelt werden und daß jeder Bildfernsprecher einen Sender- sowie einen Empfängerteil nach den F i g. ! und 2 enthält. Normalerweise ist es so, daß der Sender im Bildlernspreeher des anrufenden Teilnehmers den Empfänger im Bildfernsprecher des angerufenen Teilnehmers und umgekehrt synchronisiert. Um jedoch im Anfang und während jeder Verbindung eine Einstellung der eigenen Kamera zu ermöglichen bzw. diese zu korrigieren, sind im Bildfcrnsprecher Schalter angeordnet, welche den Ablcnksignalgenerator des eigenen Senders mit dem eigenen Empfängerteil verbinden können. Man kann dann die Kamera auf richtige Weise r> einstellen, so daß man sicher ist, daß das Bild eine ausreichende Schärfe hat und die Kamera genau gerichtet ist.

Der Tonteil im Sender enthält ein Mikrophon 1, einen Sprachschalter 2, einen Deltamodulator 3 und einen sogenannten Acht-Bit-Pufferspeicher 4. Der entsprechende Tonteil im Empfänger enthält ein UND-Tor 5, einen Acht-Bit-Pufferspeicher 6, einen Deltademodulator 7, einen Sprachschaltcr 8 und einen Lautsprecher 9.

Wie nachstehend noch erläutert wird, muß der Tonteil des Senders mit dem des Empfängers zusammenarbeiten, was mit Hilfe des angewandten Synchronsystems gewährleistet ist. Wie eingangs bereits erwähnt, müssen zur Synchronisation des Empfängers mittels des Senders und auch für andere Zwecke Taktimpulse und jo daraus hergeleitete Signale erzeugt werden. Dies erfolgt im Sender mittels des Muttertaktimpulsgenerators 10 und des Ablenksignalgenerators 11. Zugleich ist senderseitig ein Teilbildkodewortgcncrator 12 und eine Invertierstufe 13 vorhanden, die mittels noch näher zu j5 erläuternder impulsförmiger Signale T und Τ was bedeutet, daß letzteres Signal gegenüber dem ersteren logisch invertiert ist, dafür sorgt, daß während des einen Teilbildes das vom Kodewortgeneralor 12 gelieferte Teilbildkodewort ohne weiteres durchgelassen und während des zweiten Teilbildes dieses Kodewort logisch invertiert durchgelassen wird.

[}cr zur Synchronisation erforderliche empfängerseitigc Teil, der mit dem oben beschriebenen senderseitigcn Teil zusammenarbeitet, besteht aus den UND-Torcn 14 und 15, dem ODER-Tor 16, einer Taktimpulssynchronanordnung 17 und einem Ablenksignalgenerator 18. Weiter sind zur Synchronisation erforderlich ein Kodewondetektor 19 und eine sogenannte Synchron-Vcrifizierschaltung 20. Letztere ist als eine Art von Koinzidenzstufe zu betrachten, was aus der nachfolgenden Beschreibung klar werden wird.

Das beschriebene System ist ein Analog-Digitalsystem. Das bedeutet, das Tonsignal, Synchronsignal und die Signalisierungssignalc werden in digitaler Form in v> dem /u übertragenden Signal mitgegeben. In bezug auf die Erzeugung und Verarbeitung der Signalisicrungssignale ist in den Figuren nichts näheres angedeutet, weil diese weiter für die Erfindung nicht wesentlich sind. Dagegen werden die Videosignale in analoger F'orm ι,ο mitübertragen. Letzleres ist deswegen gemacht worden, weil die Videosignale in analoger Form bereits eine ziemlich große Bandbreite erfordern. Wie eingangs bereits erwähnt, ist für das vorliegende System an eine höchsle Videol'ri'quen/ von IMII/ gedacht, da ein <>^r, Signal mit einer derartigen Handbreite über bestehende l'ernsprcc-haderpaarc iiberiragen werden kann, und /war mil nur einigen einziehen /iisiit/liehen Vorkehrungen. Sollte man dagegen auch das Videosignal
digitaler Form übersenden wollen, so wird, be gleichbleibendem Frequenzbereich von 1 MHz de Fernsprechadern, die Bandbreite des eigentlicher Videosignals zwangsläufig beschränkt werden müssen Das bedeutet eine geringere Bildgütc. Das System is jedoch derart aufgebaut, daß gewünschtenfalls das it erster Instanz kombinierte Analog-Digitalsignal ohm weiteres in ein völlig digitales Signal umgcwandei werden kann. Dazu braucht man nur noch dk Videoinformalion umzukodieren, und zwar aus de analogen in die digitale Form, weil alle anderer Informationen (Ton, Synchronisation und Signalisie rung) bereits in digitaler Form vorhanden sind. Zwar is dann die zur Übertragung erforderliche Bandbrciti größer, aber dies ist dann in technischer Hinsicht zu Übertragung zwischen der einen und der anderer Fernsprechzentrale realisierbar, welche Übertragung meistens mit HiIFc breitbandigcr Systeme erFolgt. Da bctreFFendc System ist daher ohne weiteres dazi geeignet, das erzeugte Signal des Senders aus den Bildfernsprecher des anrufenden Teilnehmers in analog digitaler Form über bereits bestehende Verbindungei zur nächsten Zentrale zu übertragen, dieses Signal ir dieser Zentrale gewünschtenfalls in ein vollständig digitales Signal umzuwandeln, dieses Signal über eir breitbandiges System zu übertragen, in der empfangen den Zentrale wieder in eine analog-digitale Forn umzuwandeln, in welcher letzteren Form das Signal vor der empfangenden Zentrale zum angerufenen Teilneh mer übertragen werden kann und umgekehrt.

Das Erzeugen des Videosignals erfolgt mit Hilfe de Kamera 21. Das von dieser Kamera gelieferte Signal 2. ist ein in der Amplitude sich änderndes Signal, das ein Gleichspannungskomponente enthält.

Damit sämtliche erzeugten Signale an der Ausgangs klemme 23 vereint werden, enthält der Sender weite eine erste Addierstufe 24, in der ausschließlich digital« Signale addiert werden, und eine zweite Addierstufe 25 die digitale und analoge Signale addiert. Das auf dies Weise vereinigte Signal wird in der Ausgangsstufe 2( verstärkt und gegenüber Erde elektrisch symmetrise! gemacht und danach der Ausgangsklemme 23 zugeführt mit der das ausgehende Aderpaar des Fernsprechkabel verbunden ist.

Es sei bemerkt, daß weder im Sender noch in Empfänger eine Erdleitung dargestellt ist, daß jedoct selbstverständlich pro Sender und pro Empfänger eine Erdleitung vorhanden ist.

Das Bildfcrnsprechsignal gelangt über das eintreffen de Aderpaar zum angerufenen Teilnehmer, und zwar ar der Eingangsklemme 27, wird danach verstärkt und ii ein gegenüber Erde asymmetrisches Signal im Verstär ker 28 umgewandelt, danach einer Klemmschaltung 2i zugeführt, welche die während der Übertraguni verlorengegangene Gleichspannungskomponcnte de Signals wiederherstellt und von der das Signa unmittelbar über die Leitung 30 einem Schalter 3 zugeführt wird. Von dort geht das Signal zu einen Videoverstärker 32, der das analoge Videosignal de Wiedergaberöhre 33 zuführt. Die Ablcnksignale für di< Wiedergaberöhre 33 werden in einer Ablenkschaltung 34 erzeugt. Selbstverständlich arbeitet der Wiedergabe teil empfängerscilig aus den Teilen 31,32,33 und 34 mi der Kamera 21 an der Senderseite zusammen. Übe diese letzteren Teile Findet daher eine Erzeugung um Verarbeitung des analogen Videosignals statt. Dii empfängerseiligen digitalen Signale gehen z.unächs

über den Begrenzer 35 und danach zum Synchron- und Tonteil, sowie zu dem nicht dargestellten Signulisicrungstcil.

Ls sei bemerkt, daß die Taklinipulssynchronanordnung 17 selbst wieder aus einer Phascnvcrglcichsstufc 36. einem Glälliingsnct/wcrk 37. einer Rcaktanzschallung 38, einem Taklimpulsgencraior 39 und einem Halbicrcr 39,-f besteht.

In F i g. 3 sind der Ablcnksignalgeneralor 11 aus dem Sender und der Ablcnksignalgenerator 18 aus dem Empfänger detailliert dargestellt.

Dabei besteht der Ablenksignalgenerator 11 sowie der Ablenksignalgcnerator 18 im wesentlichen aus zwei Teilen, und zwar einem für beide identischen Teil 40 und einem Block 41 für den Sender sowie einem Block 42 für den Empfänger. Das bedeutet, daß der Ablenksignalgenerator 11 aus den Teilen 40 und 41, der Ablenksignalgenerator 18 aus den Teilen 40 und 42 besteht.

Der Teil 40 enthält eine erste Teilerslufe 43, die das vom Taktimpulsgenerator 10 bzw. 39 eintreffende Taktimpulssignal durch 64 teilt, eine zweite Teilerstufe 44, die das von der Tcilerstufe 43 empfangene Signal halbiert, und eine dritte Teilerslufe 45, die das von der Teilerstufe 43 empfangene Signal durch 325 teilt.

In F i g. 3 ist beim Block 40 noch angegeben, daß das Taktimpulssignal eine Frequenz /"/, entsprechend

Tabelle 1

15

20

25 1,04 MHz hat, welches Signal am Ausgang Q vcrfügba wird. Weiter ist beim Ausgang R die Frequenz '/:> / angegeben, was bedeutet, daß dort die Taktfrequen; halbiert ist. Dieses Signal R ist das Signal, das letztei Endes in die Leitung geht, so daß empfängerseitig de Halbierer 39 notwendig ist, um das vom Generator 3' erzeugte Impulssignal mit einer Frequenz /}, zu halbierci und es mit dem von der Senderseitc empfangene! Signal R mit einer Frequenz ¹Zi fi, vergleichen zi können. Zum Schluß ist bei einem Ausgang der Stufe 4! die Frequenz /"„ d.h. die Vcrtikal-Frequenz von 50 H: angegeben.

Die unterschiedlichen Ausgänge der Teilerstufen 43 und 45 führen zu einer logischen Schaltung 46, welchi die unterschiedlichen Signale dieser Teilerstufen au bekannte Weise zu den an den Ausgängen gewünschtei Signalen kombiniert, die in F i g. 6 und 7 dargestellt sine Diese an sich bekannte Technik wird nicht nähe beschrieben, nur sind bei den Eingängen der Stufe 41 d'n Buchstaben angegeben, die mit den Buchstaben de Ausgänge der Stufe 40 übereinstimmen, mit denen dii unterschiedlichen Eingänge der Stufe 41 verbundei sind. Auch bei den Ausgängen der Stufe 41 sim Buchstaben angegeben, deren Bedeutung aus de nachfolgenden Tabelle I hervorgeht.

Dasselbe gilt für die Stufe 42, die mit der Stufe 40 in Empfängerteil gekoppelt ist.

Signalart	Signalbezeichnung	Impulsdauer, siehe
		auch F i g. 6 und 7
Horizontalfrequente Signale	A	12Bh = OtT
f_h = 8,125 kHz	B
Periode =123 uSek.= 128 Bit	C	8 Bit
	D	20Bit = r

Zweck

Vertikalfrequente Signale
f_r= 50 Hz

Ständig verfügbare Signale

Kombinierte Signale

H 1

G K

Q= 1,04 MHz
/?=520 kHz

5=65 kHz
7=8,125 kHz

N= D+ K O= E+ L W=B-Q+S V=H Q

AA = K ■ R (D+H+J)+A ■ R Bit

Bit = /1

Bit

Bit
10,5 Zeilenzeit

9,5 Zcilenzeit

Taktimpulssynchronisation

Tonübertragung

Klemmimpuls

Videoaustastung= Horizon-

tal-Rücklauf

Kamera-Horizontal-

Austastung

Lage des Kodewortes

Prüfungsimpuls

Lage der Signalisierung

Video-Vertikalaustastung

= Vertikal-Rücklauf

Kamera-Vertikal-Auslastunj

50% der Periode Taktimpulse

50% der Periode abwechselnde Einsen und
Nullen

25% der Periode Abtastfrequenz für Δ

Modulator und Dcmodulato

50% der Periode Hilfssignal bei Erzeugung
von Kodewörlcrn

Gesamt-Video-Austastung
Gesamt-Kamera-Auslastung Taktsignal für Tonpuffer
Taktsignal für Kodewortgenerator

sämtliche abwechselnde
Einsen und Nullen, die sich
in einem Teilbild befinden,
zur Taktimpulssynchronisation

Die in der Tabelle I verwendeten Buchslaben dienen zur Andeutung der unterschiedlichen Aus- und Eingänge sowie der an den Ausgängen auftretenden Signale. Für ein invertiertes Signal ist, wie üblich, in den Figuren der betreffende Buchstabe mit einem Strich darüber versehen.

In Fig.4 ist das Zcilenmustcr dargestellt, wie dies in der senderseitigen Aufnahmeröhre und in der empfängerseitigcn Wiedergaberöhre abgetastet wird, und /war unter der Annahme eines zeitlosen Rücklaufes. Aus Fig. 4 geht hervor, daß das Gesamtbild aus 325 /eilen aulgeteilt in zwei Teilbilder zu je 162,5 Zeilen besteht. Die Zeilen I, 3, 5 bis einschließlich der ersten Hälfte der Zeile 325 bilden das ungeradzahlige Teilbild, wahrend die letzte Hälfte der Zeile 325 und die Zeilen 2, 4 bis einschließlich 324 das geradzahlige Teilbild bilden. Bekanntlich ist dies ein Zeilensprungverfahren von 2 zu I, wie dies in der Fernsehtechnik üblich ist. Die Bildfrequenz beträgt 25 Hz, und daher beträgt die Teilbildfrequenz I], wie angegeben, 50 Hz. Auf diese Weise entsteht eine Horizontal-Frequenz von 8,125 kHz und folglich eine Zeilendauer von etwa 123 ns, wovon eine Zeit r, etwa gleich 20 ns, für den Horizontal-Rücklauf verwendet wird. Die Taktimpulsfrequenz /}, ist oben im Übertragungsband von etwa 1 MHz gewählt, und zwar auf

128 χ 8,125 kHz= 1,04 MHz. Beim angewandten System werden während der Horizontal-Rücklaufzeit r zwei Arten von Signalen ausgesendet. Während des Teils ixr ~ 12 j.is wird nämlich das Signal R ausgesendet, aus dem empfängerseitig in der Taktimpulssynchronanordnung 17 die Taktimpulsfrequenz /), auf einfache und zuverlässige Weise zurückgewonnen weiden kann.

Wie im nachfolgenden noch erläutert wird, dient das während der Zeit i\r ausgesendete Signal R zum Synchronisieren der Synchronanordnung 17, falls diese Schaltungsanordnung sich in einem Synchronzustand befindet. Das bedeutet, daß für einen derartigen Zustand das der Stufe 35 entnommene Signal über das Tor 14 geht, das durch das dem Ablenksignalgenerator 18 entnommene Signal Λ derart geschaltet wird, daß es während des Teils <\r der Horizontal-Rücklaufzeit r das dem Begrenzer 35 entnommene Signal durchläßt. Zum Einlaufen der Synchronanordnung 17 und auch für den Fall, daß die Schaltungsanordnung 17 in einen Nieht-Synchronzustand geraten sollte, ist es beispielsweise möglich, das Signal R nicht nur während eines Teils ar der Horizontal-Rücklaufzeit r auszusenden, sondern auch noch während mindestens eines Teils der in einer Vertikal-Rücklaufzeit auftretenden Horizontal-Rücklaufzeii Γ— r. Dies ist in F i g. 5 für die ungcradzahligen Teilbilder für die Zeilen /.in, L\\i und /^m und für die geradzahligen Teilbildcr für die Zeilen /.nt,, /-im und /.Uli angegeben. Aus F i g. 5 geht weiter hervor, daß auf der Zeile /.||.| während einer Zeit /ι ein Kodcwori COi ausgesendet wird ιιικΙ während der Zeile l,\:u ein zweites Kodewort CO.'. Diese Teilbildkodewörter werden senderseilig vom Kodeworlgenerator 12 auf an sich bekannte Weise erzeugt und liegen genau um eine Teilbildzeil auseinander.

Die Wirkungsweise der Synchronisation ist wie folgt. An erster Stellle wird das Einlnufproblem behandelt. Dieses Einlaufen ist dadurch möglich, daß das impulsförmige Signal R während einer ziemlich langen Zeil nach dem Anfang eines Veriikal-Rücklaufes gegeben wird, bevor das Kodewort auftritt, weil man zunächst der Sache sicher sein muli, daß die Synchroiianordniing 17 auf die richtige Weise synchronisiert ist, so daß der Generator 39 Taktimpulse mit der richtigen Frequenz abgibt, bevor das Kodewort COi bzw. COj auftritt. Denn dieses Kodewort läßt sich schwieriger erkennen, je nachdem der Kodewortdetek- > tor 19 von dem Ablenksignalgenerator 18 Taktinipulse angeboten bekommt, die in ihrer Frequenz mehr von der F>equenz /;. an der Senderscite abweichen. Außerdem wird vom ersten Mal. wo ein Teilbildkodewort festgestellt wird, das Tor 15 geschlossen und das

K) Tor 14 durch das Signal Λ getastet. Wenn im Augenblick der ersten Detektion des Teilbildkodewortes der Generator 39 noch nicht genau synchronisiert ist, besteht die Gefahr, daß dieses Tasten durch das Signal Λ nicht richtig erfolgt und daß bei der nächsten

Γ5 Vertikal-Rücklaufzeit der Prüfungspuls /des Ablenksignalgenerators 18 und die Detektion des nächsten eintreffenden Teilbildkodewortes nicht zusammmenfallen und folglich keine Synchronisation erreicht ist. Nun ist das Signal während der Vertikal-Hinlaufzeit ein analoges Videosignal, das keine einzige Information in bezug auf die Taktinipulse enthält. Außerdem is«, während der Übertragung die Gleichspannungskomponente des kombinierten Signals verlorengegangen, während diese Gleichspannungskoniponente für den Detektor der Kodewörter unentbehrlich ist. Im synchronisierten Zustand wird die Gleichspannungskomponente in der Klemmschaltung 29 mit Hilfe von Tastimpulsen C, die vom Ablenksignalgcnerator 18 herrühren, wiederhergestellt. Solange jedoch keine

jo Synchronisation erhalten ist, werden die Tastimpulse C noch nicht in die richtigen Augenblicke fallen und keine Korrekturwiederherstellung der Gleichspannungskomponente während der Vertikal-Hinlaufzeit bewerkstelligen, weil sie dann mit dem Videosignal zusammenfallen

j-, können. Wenn jedoch die ersicn Zeilen der Vertikal-Rücklaufzeit mit einem Signal gefüllt sind, das über die Zeilen mehr oder weniger konstant und während jedes Teilbildes das gleiche ist. kann die Klemmschaltung 29 in der Zeit, in der synchronisiert wird, darauf einlaufen.

Daher wird das Signal R während der genannten langen Zeit gegeben, die den Kodewörtern COi und CCh vorhergeht, und zwar erstens um der Klemmschaltung 29 die Möglichkeit zu geben, die Gleichspannungskomponentc auf den richtigen Wert festzulegen, und

4^r> zugleich um dafür so sorgen, daß der Kodewortdetektor 19 auf die richtige Weise getastet wird. 1st der Taklimpulsgencrator 39 auf die richtige Weise synchronisiert, so können die Kodewörter COi und CO> durch den Kodewortdetektor 19 festgestellt werden und beim

ίο Auftreten des Kodewortes COi am Ausgang 48 und beim Auftreten des Kodewortes COi am Ausgang 49 wird ein Impuls auftreten. Wenn die den Ausgängen 48 und 49 entnommenen Impulse mit den Impulsen des Signals /, das vom Ablcnksignalgeneralor 18 herrührt,

ϊϊ eine bestimmte minimale Anzahl von Malen zusammengefallen sind, so gibt die Synchronisationsprüfungsschaltung 20 am Ausgang SYNC während mindestens einer Teilbildzeit einen Impuls ab, der nach den Hingängen des LJND-Tores 5 und des Schalters 31 geht, so Jaß

Wi diese Tore das Tonsignal bzw. das Videosignal nach den bei reffenden Teilen des Empfängers durchlassen werden. Damit wird erreicht, daß diese Teile nur ein Signal empfangen, wenn eine ausreichende Sicherheit besteht in bezug auf den synchronisierten Zustand.

h^r) Das vom Ausgang / herrührende Signal / wird jedoch nur mit den von den Ausgängen 48 und 49 herrührenden Signalen zusammenfallen, wenn die Tcilerstufen 43, 44 und 45 aus dem Block 40 des Empfängers das

Taktimpulssignal mit den Stufen 43, 44 und 45 aus dem /ugehörenden Sender synchron teilen. Denn wie bereits erwähnt, muß auf zwei dem eintreffenden Signal entnommenen Frequenzen synchronisiert werden, und /.war auf der Taklimpulsfrcqucn/. durch die Anordnung 17 und auf die Vertikal-Frcquenz mit Hilfe des Teilbildkodewortes nach der Teilung derTaktimpulsfrequenz. Da eine Teilung nicht ohne Phasenzwcideutigkeit stattfinden kann, muß geprüft werden, ob diese Teilerstufen auch wirklich die richtige Frequenz in der .ichtigen Phase abgeben. Fällt daher der Impuls des Ausganges /nicht mit den Impulsen an den Ausgängen 48bzw.49 zusammen, so weiden von den Ausgängen 50 und 52 der Synchronprülungsschaltung 20 Impulse zu den Eingängen 53 und 54 des Blocks 40 an der Empfängerseite ausgehen, welche die Teilcrstufen 43,44 und 45 rückstellen, so daß fortan der Impuls des Ausgangs / mit den unterschiedlichen Impulsen der Ausgänge 48 und 49 zusammenfällt und eine Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger erreicht ist. Solange die Synchronisationsprüfschaltung entscheidet, daß keine Synchronisation zwischen dem Sender und dem Empfänger hergestellt ist, wird ein Signal ACQLJI abgegeben, welches das Tor 15 ständig geöffnet hält. Sobald die Synchronisation erreicht ist, gibt die Synchronisationsprüfschaltung am Ausgang SYNCcm Signal ab, das das logische invertierte Signal des Signals ACQUI ist und folglich das Tor 15 schließt und zugleich die Tore 5 und 31 öffnet. Zugleich hat dann das Signal A des Ablenksignalgenerators 18 die richtige Phase, um das UND-Tor 14 zu öffnen, so daß das eintreffende Signal R ausschließlich während des Teils λγ der Horizontal-Rücklauizeit τ über das UND-Tor 14 und das ODER-Tor 16 die Synchronanordnung 17 erreicht. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist der Ausgang der Begrenzerschaltung 35 unmittelbar mil dem Kodewortdetektor 19 verbunden, so daß während jeder Vertikal-Rücklaufzeit eines der Kodewörier COi oder CO₂ mit dem vom Ausgang / herrührenden Signal verglichen wird. Sobald daher ein Aus-Synchronzustand auftritt, gibt es nicht länger eine Phascngleichheit zwischen den unterschiedlichen Signalen an den Ausgängen 48 und 49 mit denen am Ausgang / und das Signal ACQUI wird wieder erscheinen, so daß aufs neue nach einem Synchronzustand gesucht wird.

Weiter geht aus F i g. 2 hervor, daß die Synchronanordnung 17 ein Glättungsnetzwerk 37 enthält, das eine gute Schwungradwirkung gewährleistet. Dies läßt sich durchaus verwenden, indem nicht, wie in Fig. 5 angegeben ist, während jeder Florizontal-Rücklaufzeit r, und zwar insbesondere während des Teils λγ, das Signal R mitübersendet wird. Man kann beispielsweise dieses Signal R jede zweite Horizontal-Rücklaufzeit aussenden und während der übrigen Horizontal-Rücklaufzcitcn andere Signale missenden, die beispielsweise zur Synchronisation eines Hilfslrägergencrators zum Erzeugen eines Milfstrügcrs dienen, falls das Bildfernsprechsyslem ein Farbbild überträgt.

Zum Schluß sei bemerkt, daß man statt der Klemmschaltung 29, die unter anderem dazu dient, wahrend der Vertikal-Rücklauf/eil die Glcichspannungskomponenie festzulegen, falls von Einlaufen oder von Synchronisiertweideti die Rede ist, auch ein llochpaßfiller verwenden kann, das das Signal R derart unabhängig vom Gleichspnnnungspegcl des eintreffenden Signals ausfillerl, daß es der Synchronanordnung 17 angeboten werden knnn. Hauptsache bleibt beim Einlaufproblem, daß das Signal R in der Vertikal-Rüeklaufzcit vorhanden ist, um einerseits den Gleichspannungspegel herzuleiten und andererseits zum Synchronisieren der Anordnung 17. Ist einmal die richtige Synchronisation erreicht, so kann auch das Tonsignal > freigegeben werden. Denn wie aus F i g. 5 hervorgeht, wird während des Teils λγ der Horizontal-Rücklaiifzcil r das Tonsignal G übertragen. Dieses Tonsignal ist senderseitig wie folgt entstanden. Das dem Mikrophon I entnommene Signal wird im Sprachschaltcr 2 gegebcnenfalls durchgelassen. Der .Sprachschalter 2 ist mit einem Eingang 60 verschen, der über eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung mit dem Eingang 61 des Sprachschalters 8 in demselben Hildfcrnsprecher d. h. des eigenen Empfängers, verbunden ist. Verglichen wird nun, ob die Stärke des vom Lautsprecher 9 wiedergegebenen Signals größer ist als die Stärke des über das Mikrophon 1 eintreffenden Tonsignals, und abhängig davon wird der Schalter 2 geöffnet bzw. geschlossen. Denn dies ist bei lautsprechenden Fern-Sprechsystemen, wie das vorliegende System, notwendig, weil man keinen Hörer hat wie bei normalen Fernsprechern, sondern ein gesondertes Mikrophon und einen gesonderten Lautsprecher, wodurch die Gefahr von akustischer Rückkopplung wesentlich zunimmt.

Das Signal wird vom Sprachschalter 2 dem Deltamodulator 3 zugeführt, der mittels des Signals S. das vom Ablenksignalgenerator 11 herrührt, abgelastet wird. Am Ausgang der Stufe 3 entsteht daher ein

3« deltamoduliertes Signal, das in der Zeit im Acht-Bit-Pufferspeicher 4 komprimiert wird, welcher Speicher mittels des Signals Wein- und ausgelesen wird. Daher ist es möglich, während der nur kurzen Zeit βτ dennoch die ganze zu einer Zcilenzcit gehörende Toninforma-

3i tion zu übertragen.

Empfängerseitig erfolgt das entgegengesetzte. Das empfangene Signal C wird im Acht-Bit-Pufferspeicher 6 in der Zeit expandiert, danach in dem Dclta-Demodulator 7 demoduliert, und das Signal erreicht schließlich

M) über den Sprachschalter 8 den Lautsprecher 9. Auch hier sind daher die Signale IV und S zum zeitlichen Expandieren und Demodulieren notwendig. Sollte keine Synchronisation zwischen den Taktimpulsfrequenzcn des Senders und des Empfängers vorliegen, so würde auch das Expandieren sowie das Demodulieren nicht auf die richtige Weise zustande kommen können.

Was den Sender anbelangt, müssen noch die nachfolgenden Bemerkungen gemacht werden. Der Eingang 62 der Kamera 21 dient zur Scharfeinstellung

■50 des Objektivs dieser Kamera sowie zum Richten der Kamera. Dies ist notwendig, wie obenstehend bereits erwähnt wurde, um vom Anfang der Verbindung an sicher zu sein, daß die Kamera auf die richtige Weise eingestellt ist.

■is Weiter gilt für den F.inpfüngcrtei! noch folgendes. Der Videoverstärker 32 bekommt zwei Signale Ciincl N vom Ablcnksignalgenerator 18 zugeführt. Das Signal N ist das Signal zur gesamten Vidcoaustustiing, womit in der Stufe 32 gesorgt wird, daß wühlend der Mori/ontal-

M) Rücklauf/eil sowie der Vertikal- Ri'icklauf/.eit der Wiedergaberöhre i3 keine Videoinformiition zugeführt wird. Das Signal Cist ein Klemmimpuls, der mit einer im Verstärker 32 vorhandenen Klemmschaltung dafür sorgen kann, daß der Gleichspannungspegel im Signal

h^r) nötigenfalls aufs neue eingeführt wird.JDie Ablenkschaltung 34 empfängt die Signale D und K, die, wie aus tier Tabellle I hervorgeht, die logischen invertierten Ilorizontal-Ri'icklaufimpulse b/.w. die logischen inver-

liertcn Vcrlikal-Rückluufimpulsc sind. Diese sorgen dafür, daß die Ablenkspulcn der Wiedergaberöhre 33 über die Ablenkschaltung 34 vca den richtigen Strömen durchlaufen werden. Auf diese Weise isi erreicht, daß die Ablenkung in de Wiedergaberöhre 33 mit der Ablenkung in der Kamera 2! synchron läuft.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bildfernsprechsystem, das an der Senderseite eine Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen '> und Aussenden von Synchron- und Videosignalen und an der Empfängerseite eine Synchronisationsanordnung und Verteilungsanordnung zum Verarbeiten und Wiedergeben der Videosignale enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ι» die Synchronsignale in digitaler Form und die Videosignale in analoger Form erzeugt und übertragen werden, und daß das System weiter senderseitig einen Muttertaktimpulsgenerator (10) zum Erzeugen von Taktimpulsen mit einer derartigen Impuls-Wiederholungsfrequenz, daß daraus empfängerseitig die Muttertaktfrequenz hergeleitet werden kann, und einen Kodewortgenerator (12) zum Erzeugen mindestens eines Teilbildkodewortes (COi, COt) während eines Teils der Vertikal-Rücklaufzeit enthält, wobei die Synchronanordnung (17) empfängerseitig zum Synchronisieren der Frequenz eines empfängerseitig vorhandenen Taktimpulsgenerators (39) eingerichtet ist, der eine Teilerstufe (43, 44, 45) zum Teilen der vom letztgenannten 2^r> Taktimpulsgenerator erzeugten Taktimpulse zu Horizontal- und Vertikal- und gegebenenfalls anderen erforderlichen Frequenzen enthält, wobei weiter eine Synchronprüfanordnung (20) an der Empfängerseite zum Prüfen des Auftrittsaugenblicks des von einem Kodewortdetektor (19) detektierten empfangenen Teilbildkodewortes mit einem der Teilerstufe entnommenen Signal vorhanden ist und wobei mindestens ein Rückstellausgang der Prüfanordnung mit einem Rückstelleingang (53) j> der Teilerstufe zum Rückstellen dieser Teilcrstufe verbunden ist, so daß eine Phasengleichheit zwischen dem detektierten Kodewort und dem Teilersignal erhalten werden kann.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Taktiinpulsinformation, Kodewori, Signalisierungssignale und Tonsignale während der Horizontal- und/oder Vertikal-Rücklauf-/eiten in digitaler Form und die Videosignale während der Horizontal- und Vertikal-Hinlaufzeiten ·» in analoger Form übertragen werden.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig der Kodewortgenerator (12) während der Vertikal-Rücklaufzeit eines ungeradzahligen Teilbildes ein Kodewori >o erzeugt und während der Vertikal-Rücklaufzeit des geradzahligen Teilbildes ein davon abweichendes, vorzugsweise logisch invertiertes Kodewort erzeugt, wobei der Kodewortdetektor (19) emplängerseitig zwei Ausgänge (48, 49) enthält, die mit zwei v> Eingängen der Prüfanordnung (20) verbunden sind, wobei der eine Ausgang (48) einen Impuls abgibt, wenn das Kodewort des ungeradzahligen Tcilbildes (COi), und der andere Ausgang (49) einen Impuls abgibt, wenn das Kodewort des geradzahligen w> Tcilbildes (COr) empfangen wird, und wobei die Synchronprüfanordnung (20) zwei Ausgänge (50,52) enthüll, welche die Teilersiuie (43, 44, 45) rückstellen, falls diese nicht in der richtigen Phase teilt.

4. System nach einem tier vorstehenden Ansprii- μ ehe. dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig dem Kodeworigeneralor (12) eine Invertierstul'e (13) l'olgl, die während des ersten Teilbildes das Kodewori ungeänderi und während des zweiten Teilbildes desselben Bildes das Kodewort logisch invertiert weitergibt.

5. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig ein Tor (46) zum Weiterleiten von Taktimpulsinformalion bzw. von daraus durch Teilung erhaltenen hergeleiteten Impulsen vorhanden ist, welches Tor während wenigstens eines Teils einer /Men Anzahl von Horizontal-Rücklaufzeiten freigegeben wird