DE2528076A1

DE2528076A1 - System zur gemeinsamen uebertragung und zum gemeinsamen empfang eines fernsehsignales und eines zusatzsignales

Info

Publication number: DE2528076A1
Application number: DE19752528076
Authority: DE
Inventors: Alan D Bedford
Original assignee: Hazeltine Research Inc
Current assignee: Hazeltine Research Inc
Priority date: 1974-06-24
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1976-01-15
Also published as: FR2276751B3; CA1029126A; FR2276751A1; JPS5127715A; US3924060A; NL7507480A

Description

Patentanwälte Dipl.- Ing. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Roger

7300 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 24, Postfach 348

23. Juni 1975 Telefon

Stuttgart (0711) 35 65 39

PA 33 rüsu ³⁵S⁶¹⁹

; / Telex 07256610 smru

* · Telegramme Patentschutz

* Esslingenneckar

Hazeltine Research Inc., 5445 West üiversey Avenue, Chicago, Illinois 60639, USA

System zur gemeinsamen Übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Fernsehsignales und eines Zusatzsignales

Die Erfindung betrifft ein System zur gemeinsamen Übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Fernsehsignales und eines Zusatzsignales in dem von dem Fernsehsignal benutzten Frequenzband, mit Mitteln zur Einspeisung eines in einem vorbestimmten Frequenzband liegenden und während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle eine Videoinformation enthaltenden Fernsehsignales sowie mit Mitteln zur Erzeugung eines in einem ausgewählten Bereich des Frequenzbandes liegenden Zusatzsignales, wobei das Fernsehsignal und das Zusatzsignal in einer Kombinationseinrichtung miteinander zu einem in einem gemeinsamen Frequenzband zu einem entfernten Empfänger übertragbaren Signal kombiniert werden, das in dem Empfänger empfangen wird.

Ein System dieser Art ist Gegenstand der älteren Patentanmeldungen P 2 354 196.0, P 2 354 257.6 und P 2 354 197.1.

Bei dem in den älteren Patentanmeldungen beschriebenen System ist ein in einem vorbestimmten Frequenzband liegendes und während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle auftretende Videoinformation enthaltenes Fernsehsignal

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vorgesehen. Außerdem ist ein in einem vorbestimmten Teil des von dem Fernsehsignal benutzten Frequenzbandes liegendes Zusatzsignal vorhanden. Das Zusatzsignal weist während Teilen abwechselnder, zeitlich aufeinanderfolgender Fernseh-Zeilenintervalle jeweils eine vorbestimmte Polarität auf, während es in entsprechenden Teilen der übrigen Zeilenintervalle jeweils die entgegengesetzte Polarität hat. Außerdem enthält das Zusatzsignal für jeden abwechselnden Zeilenintervallteil ein Element der Zusatzinformation, das während des entsprechenden Teiles des jeweils nächstfolgenden Zeilenintervalles identisch wiederholt wird. Das Fernsehsignal und das Zusatzsignal werden miteinander kombiniert und über ein gemeinsames Medium zu einem fernstehenden Empfänger übertragen. Bei dem Empfänger wird das Fernsehsignal empfangen und in üblicher Weise dargestellt. Die absichtlich redundante und während abwechselnder Zeilenintervalle eine entgegengesetzte Polarität aufweisende Zusatzinformation löscht sich bei der Darstellung visuell aus, wobei das redundante Zusatzsignal empfangen und jeweils während zweier Zeilenintervallteile so verarbeitet werden kann, daß sich die redundante Videoinformation auslöscht und die redundante Zusatzinformation gegenseitig stärkt womit ein insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnendes Ausgangssignal erzeugt wird.

Das beschriebene System zur gleichzeitigen Übertragung von Zusatzinformation dient dazu, einen oder mehrere zusätzliche Informationsübertragungskanäle im Zusammenhang mit einem vorhandenen Fernsehubertragungskanal zu schaffen. Der Aufbau des Systems bedingt jedoch, daß die Zusatzinformation im Zusammenhang mit dem zeitlichen Takt der Zeilenintervalle des Fernsehsignales zugerichtet und absichtlich redundant gemacht wird. Die Übertragung eines bestimmten Elementes der Zusatzinformation erfolgt somit unter Verwendung zweier

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eigener Zeitintervalle, die jeweils ein Fernsehrzeilenintervall auseinanderliegen, wobei lediglich ein derartiges Zusatzinformationselement in einem vorbestimmten Zeitintervall liegen kann. Die Informationsübertragung über einen derartigen Zusatzinformationskanal ist deshalb nicht kontinuierlich; die Erzeugung eines kontinuierlichen Stromes von Zusatzinformation im Empfänger erfordert deshalb den Einsatz zusätzlicher Schaltungsteile wie "Pufferschaltungen" , um die Zusatzinformation beim Sender entsprechend zuzurichten und die Information im Empfänger sodann wieder in den ursprünglichen kontinuierlichen Datenstrom zurückzuversetzen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein System zur gemeinsamen übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Fernsehsignales und eines Zusatzsignales zu schaffen, bei dem ein kontinuierlicher Strom von Zusatzinformation übertragen werden kann und bei der Erzeugung oder Verarbeitung des Zusatzsignales kein zeitlicher Zusammenhang mit dem Takt der Fernsehzeilenintervalle erforderlich ist, während andererseits das Fernsehsignal und die Zusatzinformation unter minimaler gegenseitiger Beeinflussung demoduliert und benutzt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist das eingangs genannte System erfindungsgemäß die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf, während ein zur Verwendung in diesem System geeigneter erfindungsgemäßer Sender und Empfänger Gegenstand der Patentansprüche 6 bzw. 11 sind. Weitere Merkmale sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Bei dem neuen System wird ein in einem vorbestimmten Frequenzband liegendes Fernsehsignal verwendet, das während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle Videoinfor-

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mation enthält. Außerdem wird ein in einem vorbestimmten Teil des Frequenzbandes liegendes Zusatzsignal erzeugt, das eine für eine ausgewählte Zusatzinformation kennzeichnende erste ZusatzSignalkomponente einer vorbestimmten Polarität sowie eine zweite Zusatzsignalkomponente aufweist, die um 90° in der Phase gegenüber der ersten Zusatzsignalkomponente verschoben ist. Die zweite Zusatzsignalkomponente ist während jedes der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle für die identisch gleiche Zusatzinformation kennzeichnend wie sie von der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des vorhergehenden Zeilenintervalles wiedergegeben wird, wobei die zweite ZusatzSignalkomponente während jedes Zeilenintervalles eine zu der Polarität der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalles entgegengesetzte Polarität aufweist. Außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, um das Fernsehsignal und das Zusatzsignal zu einem für die übertragung in einem gemeinsamen Frequenzband zu einem fernstehenden Empfänger geeigneten kombinierten Signal zu kombinieren. Schließlich verfügt das System über Mittel zum Empfang des kombinierten Signals, das sodann im Sinne der Ableitung eines Ausgangssignales verarbeitet wird, welches insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnend ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Senders gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Empfängers gemäß der Erfindung,

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Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des zeitlichen Verlaufs von Zusatzsignalen bei dem System gemäß der Erfindung ,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Senders gemäß der Erfindung und

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform eines Empfängers gemäß der Erfindung.

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Fig. 1 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines erfindungsoemäßen Senders, der zur übertragung eines Fernsehsignals und eines Zuatzsignals in einem normalerweise lediglich von dem Fernsehsignal allein benützten gemeinsamen Frequenzband verwendet werden kann. Die Einrichtung ist zur übertraaung von Farbfernsehsignalen ausgelegt, doch sind die ihr zugrundeliegenden Überlegungen im gleichen Maße auch auf ein Schwarz-Weiß-Fernsehsystem anwendbar.

Der Sender nach Fig. 1 weist Mittel 1O zur Einspeisung eines in einem vorbestimmten Frecruenzband liegenden Fernsehsignals auf. Dieses Signal kann beispielsweise ein übliches zusammengesetztes NTSC oder PAL Farbfernsehsignal sein. Wie in der einaanas genannten älteren Patentanmeldung erläutert, weist das zusammengesetzte Farbfernsehsignal verhältnismäßig grosse Amplitudenkomponenten in den in Leuchtdichte- und Farbartträgern benachbarten Bereichen auf, während das zusammengesetzte Farbfernsehsignal in anderen Bereichen des Frequenzbandes, beispielsweise zwischen den Leuchtdichte- und Farbartträaern sowie zwischen den entsprechenden Frequenzbandrändern und dem jeweils benachbarten Farbart- oder Leuchtdichteträger über eine kleine Amplitude verfügt.

Die in Fig. 1 angedeutete Einspeisemittel 10 können an sich beliebige bekannte Mittel zur Zufuhr von Fernsehsignalen sein; beispielsvreise kann es sich um ein Video-Bandaufzeichnungsgerät, eine Fernsehkamera mit zugehöriger Ausrüstung oder sogar pinen Fernsehempfänger handeln, wie er als Teil der Kopfstation eines Kabelfarbfernsehsvstems verwendet wird.

Der in dem Blockschaltbild nach Fig. 1 veranschaulichte Sender enthält außerdem eine Einrichtung 12 zur Erzeugung eines Zusatzsianalträaers, welcher in einem vorbestimmten Bereich des Fernsehsignalfrequenzbandes liegt. Um die gegenseitige Beeinflussung auf ein Minimum zu reduzieren, liegt der Zusatzsianalträger vorzugsweise in einem der erwähnten Bereiche des Freouenzbandes mit verhältnismäßig kleinen Amplitudenkom-

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ponenten des zusammengesetzten Fernsehsignals, wie es im einzelnen in der erwähnten älteren Patentanmeldung erläutert ist.

Die Frequenz des Zusatzsignalträgers ist außerdem derart gewählt, daß sie ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der horizontalen .Abtastfrequenz des Fernsehsignales ist. £us Gründen, die im einzelnen noch erläutert werden, erleichtert diese Freauenzwahl die Erzeugung zweier Zusatzsignalkomnonenten durch Verzögerung einer ersten Zusatzsignalkomponente um eine der Zeitspanne zwischen entsprechenden Bereichen zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle in dem Fernsehsignal entsprechende Zeitspanne.

Daneben verfügt der in Fig. 1 dargestellte Sender über eine Einrichtung 40 asur Zufuhr eines eine vorbestimmte Zusatzinformation wiedergebenden Signales. Die Zusatzinformation kann Tondaten einer anderen Sprache, Daten zur Anzeige von Untertiteln auf dem Fernsehbild oder andere Daten enthalten. Die Struktur dieser Daten kann entweder in einem Analog-oder in einem digitalen Pulscode sein. Das Zusatzinformationssignal wird mit dem Zusatzsicrnalträger in einem Modulator 16 kombiniert, wodurch eine erste Zusatzsignalkomponente erzeugt wird, die für die jeweils gewählte Zusatzinformation, sowie für eine gegebene Polarität kennzeichnend ist. Die spezielle Modulationsart ist beliebig; sie muß nur für gleichzeitige O-Phase-Träger und Synchrondemodulation geeignet sein. Amplitudenmodulation ist brauchbar, wie auch eine Amplitudenpulsmodulation wie etwa eine Pulscodemodulation, eine Pulsbreitenmodulation oder eine Pulslagemodulation. Auch eine Phasenmodulation kommt in Frage, wenn es sich um eine Biphasenmodulation handelt, bei der der Träger um 180 verschoben ist. O-Phasen-Modulation (90° Phasenverschiebung) ist für die Erfindung nicht geeignet, weil sie zu einer gegenseitigen Beeinflussung gleichzeitig auftretender|um 90° verschobener Zusatzsignalkomponenten führen würde, wie dies im einzelnen noch erläutert werden wird.

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Die erste Zusatzsignalkomponente, die in dem Modulator 16 gebildet wird, wird über eine Leitung 18 einer Kombinationseinrichtunq 26 zugeführt. Der Signalgenerator 12, die Zusatzinformationseinspeisemittel 14 und der Modulator 16 enthalten Mittel zur Abgabe einer ersten Zusatzsignalkomnonente, die für eine ausgewählte Zusatzinformation und eine gegebene Polarität kennzeichnend ist.

Die erste Zusatzsignalkomponente auf der Leitung 18 wird außerdem einer verzögerungseinrichtung 20 zugeführt, welche die Signalkomponente um eine Zeitspanne verzögert, die dem Zeitintervall zwischen entsprechenden Bereichen zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle des Fernsehsignals entspricht. Das verzögerte Signal wird dann einem Inverter 22 zugeführt, der die Polarität des verzögerten Signals umkehrt und damit eine zweite Zusatzsignalkomponente bildet, die während jedem Zeilenintervall für die identische^von der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalls wiedergegebene Information kennzeichnend ist. Der Inverter 22 bewirkt, daß die zweite Zusatzsignalkomponente eine der Polarität der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des vorheraehenden Zeilenintervalls entgegengesetzte Polarität aufweist. Da, wie oben vermerkt, außerdem die Zusatzträaerfreauenz ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der horizontalen Zeilenablenkfrequenz ist, wirkt die Zeitverzögerungseinrichtung 20, die eine dem Zeitintervall zwischen entsprechenden Teilen zeitlich aufeinanderfoloender Zeilenintervalle gleiche Verzögerungszeit aufweist, daß die zweite Zusatzsignalkomponente um 9O bezüglich der ersten Zusatzsignalkomponente verschoben wird. Die Verzögerungseinrichtung 20 und der Inverter 22 umfassen demgemäß Mittel zur Abqabe einer zweiten Zusatzsignalkomponente, die gegenüber der ersten Zusatzsionalkomponente in der Phase um 90 verschoben 1st. Die ersten und zweiten Zusatzsirmalkomponenten sind in Fig. 3 graphisch veranschaulicht. Bs sind drei

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aufeinanderfolgende Diagramme dargestellt, welche Zusatzin formation ssianale und erste und zweite Zusatzsignalkomnonenten veranschaulichen, die während drei zeitlich aufeinanderfolaender Zeilenintervalle eines Fernsehsignals auftreten. Die Bilder D-., D₂, D₃ geben Teile eines Zusatzinformationssignals wieder, das jeweils während der Zeilenintervalle A bzw. B bzw. C auftritt. Wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich, ist das Zusatzinformationssignal (D-, D₂, D^) ein kontinuierliches Signal, das nicht in irgendeiner Weise so zugerichtet ist, daß es tatsächlich der Zeit entspricht, bei der die Zeilenintervalle auftreten. Zur Vereinfachuna der Darstellung ist das Zusatzinformationssicmal (D₁, D₂, D₃) als Signal veranschaulicht, das zu jedem Zeitnunkt einen von zwei diskreten Werten annehmen kann. Das Zusatzinformationssignal kann naturgemäß einen durchaus anderen Aufbau, entweder analoger oder digitaler Natur, aufweisen. Die Kurven E₁, E^, E₃ veranschaulichen Teile einer ersten Zusatzsignalkomponente, die Zusatzinformationssianalteilen D₁ bzw. D_ bzw. D-, entspricht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, entspricht die erste Zusatzsignalkomponente (E₁, E₂, E₃) einem durch ein Zusatzinformationssignal amplitudenmodulierten Zusatz-Träger. Die Kurven F₂, F₃ entsprechen Teilen einer zweiten Zusatzsignalkomponente, die während der Zeilenintervalle B, C auftritt. Der Teil F₂ der zweiten Zusatzsignalkomnonente entspricht dem ersten Zusatzsignalkomnonententeil E₁, welcher um eine einem Zeilenintervall entsprechende Zeitspanne verzögert und invertiert worden ist. In ähnlicher Weise entspricht der zweite Zusatzsignalkomnonententeil F₃ dem verzögerten und invertierten ersten Zusatzsignalkomponententeil E₂- Wegen der in der erwähnten weise erfolgenden Erzeugung der zweiten Zusatzsignalkomnonente weist der zweite Zusatzsignalkomooriententeil F₂ während des Zeilenintervalls B eine der Polarität des ersten Zusatzsianalkomponententeils E₁ während des vorhergehenden Zeilenintervalls A entgegengesetzte Polarität auf. Eine genaue Betrachtung der Bilder in Fig. 3 zeigt, daß an jeder entsprechenden Stelle des Zeilenintervalls das Bild F₂ im

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Verrrleich zu dem Bild E.. den gleichen Betrag und die entgegengesetzte Polarität aufweist. Entsprechend zeigt das Bild F-. gleichen Betrag und entgegensetzte Polarität im Vergleich mit dem Bild E~. Die gleichgroße, aber entgegengesetzte Zuordnung der ersten und zweiten Zusatzsignalkomponenten in benachbarten Zeilenintervallen führt zu einer visuellen Auslöschung bei der Darstellung des das Zusatzsignal enthalten Video-Signals.

Aus Fig. 3 ist außerdem zu ersehen, daß die Trägerfrequenz des Zusatzsignals ein ungeradzahliges Vielfaches eines vierteis der Zeilenintervallfrequenz ist, in diesem Falle 39 χ 1/4 der Zeilenintervallfreguenz oder 9 3/4 Perioden pro Zeilenintervall. Die Folge dieser Frequenzwahl ist, daß der verzögerte und invertierte erste Zusatzsignalkomponententeil F₁ aus dem Zeilenintervall, welches den zweiten Zusatzsignalkomponententeil F- während des Zeilenintervalls B umfaßt, geaenüber dem ersten Zusatzsignalkomponententeil E₂ während des Zeilenintervalls B um 9O° in Phase verschoben ist. Dies rührt daher, daß die Verzögerungszeit gleich dem Zeilenintervall oder 9 3/4 Perioden in dem dargestellten Fall ist, was eine 90° Phasenverschiebung ergibt. Tn ähnlicher Weise ist der zweite Zusatzsignalkomponententeil F-. bezünlich des ersten Zusatzsicrnalkomponententeil F, um 90 in der Phase gedreht. Die gegenseitige 9O -Zuordnung der ersten und zweiten Zusatzpinaalkomponenten gestattet eine unabhängige Demodulation dieser Komponenten in einem Empfänger; sie schließt aber auch die Benutzung bestimmter Arten von Phasenmodulation, wie etwa "90 -Phase shift keying" aus, was bereits oben vermerkt wurde, weil diese zu einer gegenseitigen Beeinflussung der ^ignalkoroponenten führen würde.

^^Tie aus dem Senderblockdiagramm nach Fig. 1 zu entnehmen, werden die ersten und zweiten Zusatzsignalkomponenten über Leitungen 18, 24 der Kombinationseinrichtung 26 zugeleitet. Die Kombinationseinrichtung 24 kombiniert die ersten und zweiten Zusatzsignalkomponenten mit dem von der Speiseeinrichtung 10

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zuaeführten Fernsehsignal, so daß dann die übertragung in einer* qeneinsamen Frequenzband zu einem fernstehenden Empfänner über eine Antenne 2 8 erfolaen kann. Die Kombinationseinrichtunq 26 kann Mittel enthalten, durch die die ersten und zweiten Zusatzsignalkonponenten zunächst zu einem zusammengesetzten Zusatzsiqnal kombiniert werden, bevor die Kombination dieser Komponenten mit dem Fernsehsignal erfolgt; sie kann auch über andere zweckentsprechende Kombinationsschaltungen verfugen. Anschließend an die Kombinationseinrichtuna 26 und vor der Zuleitung zur Antenne 28 können Einrichtungen vorgesehen sein, um das kombinierte Fernseh-Zusatzsignal auf einen HF-Träger aufzumodulieren oder um die Trägerfrequenz des Signals zu ändern. Daneben ist es möglich, daß Einrichtungen vorhanden sind, um das Rianal auf eine für die übertragung zu einem fernstehenden Empfänger geeignete Größe zu verstärken.

Anstelle der übertragung der kombinierten Fernseh-Zusatzsignale zu einem fernstehenden Empfänger über die Antenne können diese naturgemäß auch über ein Kabel, eine übertraoungsleitung oder eine Mikrowellenleitung übertragen werden. Im Pahmen der Erfindung liegt jedes zweckentsprechende übertragungsverfahren.

Fig. 2 veranschaulicht ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß aufqebauten Empfängers. Das Signal kann von einer Empfanqsantenne 30 oder, wie oben vermerkt, aus einem Kabel oder einer Übertragungsleitung empfangen werden. Das kombinierte, sowohl das erste Signal als auch das zusammengesetzte Zusatzsignal umfassende Signal kann in üblicher Weise in einem Empfänger verstärkt und einer Frequenzwandlung unterzogen werden. Das empfangene Signal kann einer üblichen Fernsehanzeiqeeinrichtung 3 4 zugeführt werden, in der das Video-Sianal dazu benutzt wird, in an sich bekannter Weise ein daraestelltes Bild zu erzeugen. Die ersten und zweiten Zusatzsignalkomponenten, die während entsprechender Teile aufeinanderfolaender Zeilenintervalle entgegengesetzte Po-

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larität aufweisen, löschen sich wie oben vermerkt in dem dargestellten Bild visuell gegenseitig weitgehend aus, womit eine Zusatzsignalbeeinträchtigung des dargestellten Bildes auf ein Minimum reduziert wird.

Das empfangene kombinierte Signal wird außerdem Signalverarbeitungsmitteln 35 zugeleitet, welche das empfangene kombinierte Signal derart verarbeiten, daß während aufeinanderfolgender Zeilenintervalle auftretende reduntante Video-Information sich gegenseitig auslöscht, wehrend von der ersten Zusatzsignalkomponente wiedergegebene Zusatzinformation sich gemeinsam mit der von der zweiten Zusatzsignalkomponente wiedergeaebenen identischen Zusatzinformation verstärkt, so daß sich ein Ausgangssignal ergibt, das insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnend ist. Ein Filter 36 kann vor der Zuleitung des kombinierten Signals zu den Signalverarbeitunasmittel dazu verwendet werden, Fernsehsignalkomponenten auszusieben, die außerdem des von den ersten und zweiten ZusatzSignalkomponenten benutzten Frequenzbandbereiches liegen.

In den Signalverarbeitungsmitteln 35 wird das empfangene Signal einer Verzögerungseinrichtung 38 zugeleitet, welche den Signalteil um einen Zeilenintervall verzöaert. Das Signal v;ird sodann durch einen Inverter 40 invertiert und einer Kombinationseinrichtung 42 zugeleitet. Das empfangene Signal wird außerdem über eine Leituncr 41 unmittelbar der Kombinationseinrichtung 42 eingespeist. Bei der Kombinationseinrichtung 42 sind deshalb vier Teile des ursprünglichen von dem Modulator 16 des Senders gelieferten Zusatzsignals vorhanden. Der erste Teil wird von der ersten Zusatzsignalkomponente gebildet, wslche weder im Sender noch im Empfänger eine Verzögerung oder Invertierung erlitten hat. Der zweite Teil besteht aus der zweiten Zusatzsignalkomponente, die sowohl im Sender als auch im Empfänger verzögert und invertiert worden ist. Der dritte und der vierte Teil sind durch die ersten und zweiten ZusatzSignalkomponenten gebildet, die ledig-

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lieh eine einzige Verzögerung und Invertierung,entweder im fender oder im Empfänger erlitten haben. Wegen der zwei Verzöaerunnen und zwei Invertierungen ist der zweite Signalteil bezüglich des ersten Signalteils um 180 in der Phase verschoben. Diese Signalteile werden sich deshalb, wenn sie keine unaleicbe Modulation aufweisen, in der Kombinationseinrichtung 42 aegenseitia auslöschen. Die dritten und vierten sianalteile haben die aleiche Verzögerung und Invertierung erlitten; sie werden sich deshalb in der Kombinationseinrichtunq 42 aeaenseitia verstärken und bezüglich der ersten und zweiten Sianalteile eine 9O°-Phasenverschiebuna aufweisen. Das Ausaanassignal der Kombinationseinrichtuna 42 wird zusammen mit einem von einem Generator an Ort und Stelle regenerierten Zusatzträger einem Svnchrondetektor 46 zugeführt. Der Svnchrondetektor 46 demoduliert die in den sich

cregenseitia verstärkenden dritten und vierten Signalteilen enthaltene Zusatzinformation, wobei er - wie dies für einen svnchrondetektor typisch ist - die nicht ausgelöschten Teile der ersten und zweiten Signalteile ausscheidet, die bezüglich der sich gegenseitig verstärkenden dritten und vierten Sianalteile um 90° in Phase verschoben sind. Die demodulierte Zusatzinformation kann dann einem geeigneten Ausganasgerät 48 zugeführt werden. Der Zusatzträger-Generator 44 kann etwa der in der älteren Patentanmeldung P 23 54 196.0 beschriebenen oder einer anderen geeigneten Art sein.

Teile des Fernsehsignals, die üher den Filter 36 den Signalverarbeitunasmitteln 35 geleitet v/erden, löschen sich in der Kombinationseinrichtung 42 gegenseitig aus. Eine solche über die Leitung 41 während jedem zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervall der Kombinationseinrichtung 42 zugeführte Video-Information v/eist die entgegengesetzte Polarität zu der redundanten Video-Information aus dem jeweils vorhergehenden Zeilenintervall auf, welche über die Verzögerungseinrichtung 38 und den Inverter 4O gleichzeitig der Kombinationseinrichtung 42 zugeführt wird. Diese Signale löschen sich deshalb in der Kombinationseinrichtung 42 gegenseitig aus, wie dies

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im einzelnen in den älteren Patentanmeldungen P 23 54 257.6 und P 23 54 196.0 und P 23 54 197.1 erläutert ist.

Beschreibung der Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5:

Zur Erzeugung eines zusammengesetzten Zusatzsignals gemäß der Erfindung können verschiedene technische Wege eingeschlagen v/erden. So ist es z. B. möglich, bei dem Sender nach Fig. 1 den Inverter 22 in der Leitung 18 vorzusehen und damit eine Invertierung der ersten Zusatzsignalkomponente zu bewirken, womit dann die zweite Zusatzsignalkomponente die erforderliche oben beschriebene entgegengesetzte Polarität aufweist.

Einanderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Senders ist in Fig. 4 dargestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 4 erfordert keine Verzögerung der Zusatzsignalkomponente selbst, sondern lediglich eine Verzögerung des für die Zusatzinformation kennzeichnenden Signals. In einigen Anwendunasfällen, beispielsweise wenn die Zusatzinformation in Gestalt eines digitalen Codes vorliegt, kann die Verzögerung des Informationssignals einfacher als die Verzögerung des modulierten Trägers erreicht werden. Die erste Zusatzsignalkomponente wird bei dem Sender nach Fig. 4 dadurch gebildet, daß der von dem Generator 12 zuqeführte Zusatzträger mit dem unverzögerten Zusatzinformationssignal in dem Modulator 16 moduliert wird. Eine zweite Zusatzsignalkomponente wird dadurch gebildet, daß der Zusatzträger in einem Phasenschieber 50 um 90° in der Phase gedreht und der in der Phase gedrehte Träger sodann in einem Modulator 16 mit dem von der ^erzöaerungseinrichtung 20 zugeführten verzögerten Zusatzinformationssignal moduliert wird. Die Notwendigkeit, die ^üolaritPt der zweiten Zusatzsignalkoipponente zu invertieren, kcinn bei dem Sender nach Ficr. 4 dadurch entfallen, daß der Phasenschieber 50 derart gewählt wird, daß er abhängig davon, ob der Träger ein ganzzahliges + 1/4-oder ein ganzzahliges + 3/4 - Vielfaches der Zeilenintervallfrequenz ist, eine

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Phasenverschiebung von entweder 90 oder -90 bewirkt. Wenn beispielsweise, wie in Fig. 3 veranschaulicht, der Zusatzträger eine Frequenz von 9 3/4 χ der Zeilenintervallfrequenz aufweist, ist eine Phasenverschiebung von -90 notwendig, um zu erreichen, daß die zweite Zusatzsicmalkomponente während jedes Zeilenintervalls eine Polarität aufweist, die der Polarität der ersten Zusatzsignalkomponente während des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalls entgegensetzt ist. Umaekehrt ist, wenn der Zusatzträger derart gewählt ist, daß er 9 1/4 χ der Zeilenintervallfrequenz ist, eine Phasenverschiebung um 90 zweckmäßig. Eine Phasenverschiebung um 90 bzw. -90 bewirkt, daß die zweite Zusatzsignalkomponente geaenüber der ersten ZusatSignalkomponente um 90 in der Phase gedreht wird.

^pig. 5 veranschaulicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Empfängers, der es gestattet, die erforderliche Zeitverzögerung nach der Demodulation des Zusatzinformationssignals durchzuführen. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird das empfangene kombinierte Signal über den Filter 36 den Sirnalverarbeitungsmitteln 35 zugeleitet. Ein Teil des Signales wird sodann zwei Synchrondetektoren 46, 46' zugeführt. Ein an Ort und Stelle regenerierter Zusatzträger wird von einer Erzeugungseinrichtung 44 unmittelbar dem Synchrondetektor 46 und über einen Phasenschieber 41 dem Synchrondetektor 46' zugeleitet. Die Erzeugungseinrichtung 46 kann in der Phase geregelt sein, um damit eine für die Synchrondemodulation der ersten Zusatzsignalkomponente in den Synchrondetektor 46 geeignete Ausgangsgröße zu bilden. In ähnlicher Weise kann der Phasenschieber 41 derart gewählt werden, daß er entsprechend der jeweiligen Phase der zweiten Zusatzsignalkomponente und der in dem zweiten Synchrondetektor 46' zur Demodulation des zweiten Zusatzsignales benutzten Ausgangsgröße eine Phasenverschiebung von 90 oder -90 aufweist. Wie aus Fig. 5 zu ersehen, kann das Ausgangssignal des Pvnchrondetektors 46 durch die Verzögerungseinrichtung 38 zweckentsprechend verzögert und sodann mit der Ausgangsgröße des

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Svnchrondetektors 46' in der Koitibinationseinrichtung 42 derart kombiniert werden, daß der Ausgangsstufe 48 ein
gegenseitig verstärktes Zusatzinformations-Ausgangssignal zugeleitet wird.

Im vorstehenden wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch dadurch nicht in irgendeiner Weise beschränkt.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

Μ J System zur gemeinsamen Übertragung und zum gemeinsamen Empfang eines Fernsehsignales und eines Zusatzsignales in dem von dem Fernsehsignal benutzten Frequenzband, mit Mitteln zur Einspeisung eines in einem vorbestimmten Frequenzband liegenden und während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle eine Videoinformation enthaltenden Fernsehsignales sowie mit Mitteln zur Erzeugung eines in einem ausgewählten Bereich des Frequenzbandes liegenden Zusatzsignales, wobei das Fernsehsignal und das Zusatzsignal in einer Kombinationseinrichtung miteinander zu einem in einem gemeinsamen Frequenzband zu einem entfernten Empfänger übertragbaren Signal kombiniert werden, das in dem Empfänger empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (Fig. 3) eine für eine bestimmte Zusatzinformation kennzeichnende erste ZusatzSignalkomponente (E₁ , E„ ..-) bestimmter Polarität und eine in der Phase um 90° gegenüber der ersten Zusatzsignalkomponente (E₁ , E„ ...) verschobene zweite ZusatzSignalkomponente (F„ , F- .·.) aufweist, von denen die zweite Zusatzsignalkomponente (F- /F₃ ...) während jedes der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle (A, B, C) für die identische, von der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalles wiedergegebene Zusatzinformation kennzeichnend ist und während jedes Zeilenintervalles eine zu der Polarität der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalles entgegengesetzte Polarität aufweist und daß das empfangene kombinierte Signal in Signalverarbeitungsmitteln (35) zu einem insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnenden Ausgangssignal verarbeitet wird.

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2. System nadh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal eine "Trägerfrequenz aufweist/ die ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der Frequenz ist, mit der die zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle auftreten.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der ausgewählte Bereich des Frequenzbandes zwischen der normalen Lage der Leuchtdichte^ und der Farbartträgerfrequenz des Fernsehsignal liegt*
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden ZusatzSignalkomponenten einen mit einem für die Zusatzinformation kennzeichnenden Signal amplitudenmodulierten Träger aufweist.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Zusatzsignalkompönenten einen mit einem für die Zusatzinformation kennzeichnenden Signal phasenmodulierten Träger aufweist.
6. Sender für das System nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur gemeinsamen Übertragung eines Fernsehsignales und eines ZiiSätzsignales in dem von dem Fernsehsignal benutzten Frequenzbandf mit Mitteln zur Einspeisung eines in einem vorbestimmten Frequenzband liegenden und während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle eine Videoinformation enthaltenden Fernsehsignals sowie mit Mitteln zur Erzeugung eines in einem ausgewählten Bereich des Frequenzbandes liegenden Zusatsslgnais, dadurch gekannzeichnet, daß das Zusatzsignal feine für eine bestimmte Zusatzinformation kennzeichnende erste ZusatzSignalkomponente (Fig. 3; E₁ ,E₂ ««.) Vörbeätiittttiter Polarität und eine in der Phase

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um 90° gegenüber der ersten ZusatzSignalkomponente (Ew E₂ ...) verschobene zweite ZussatzSignalkomponente (F₂ , F₃ ) aufweist, von denen die zweite Zusatzsignalkomponente während jedes der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle (A, B, C) für die identische, von der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalles wiedergegebene Zusatzinformation kennzeichnend ist und während jedes Zeilenintervalles eine zu der Polarität der ersten Zusatzsignalkomponente während entsprechender Teile des jeweils vorhergehenden Zeilenintervalles entgegengesetzte Polarität aufweist und daß das Fernsehsignal und das Zusatzsignal durch eine Kombinationseinrichtung (26) zu einem für die Übertragung in einem gemeinsamen Frequenzband zu einem entfernten Empfänger geeigneten Signal kombiniert werden.
7. Sender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (12) zur Erzeugung eines in einem vorbestimmten Teil des Fernsehfrequenzbandes liegenden Zusatzsignalträgers aufweist, dessen Frequenz ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der Frequenz ist, mit der die zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle auftreten und daß der Zusatzsignalträger unter Erzeugung der ersten Zusatzsignalkomponente in einer Modulationseinrichtung (16) mit dem Zusatzinformationssignal moduliert wird und in einer Einrichtung (20, 22) von der ersten Zusatzsignalkomponente die zweite ZusatzSignalkomponente abgeleitet und schließlich durch Kombinationsmittel (26) die erste und die zweite Zusatzsignalkomponente zu dem Zusatzsignal kombiniert werden.
8. Sender nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ableitung der zweiten ZusatzSignalkomponente auf die erste ZusatzSignalkomponente ansprechende Verzögerungsmittel (20) aufweist, durch die die erste Zusatzsignal-

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kouponente um eine der Zeitspanne zwischen entsprechenden Teilen der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle entsprechende Zeitspanne verzögerbar ist und daß Inversionsmittel (22) vorgesehen sind, durch die die verzögerte erste ZusatzSignalkomponente unter Ableitung der zweiten Zusatzsignalkomponente invertierbar ist.
9. Sender nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (12) zur. Erzeugung eines in einem vorbestimmten Teil des Frequenzbandes liegenden Zusatzsignalträgers aufweist, dessen Frequenz ein ungeradzahliges Vielfaches eines Viertels der Frequenz ist, mit der die zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle auftreten und daß das für eine vorbestimmte Zusatzinformation kennzeichnende Signal durch Verzögerungsmittel (20) um eine der Zeitspanne zwischen entsprechenden Teilen zeitlich aufeinanderfolgender Zeileninteivalie entsprechende Zeitspanne verzögert und der Zusatzsignalträger durch Phasenschiebermittel (50) um einen vorbestimmten Betrag in der Phase verschoben wird und daß der phasenverschobene Zusatzsignalträger durch Modulationsmittel (16) unter Ableitung der zweiten ZusatzSignalkomponente mit dem verzögerten Zusatzinformationssignal moduliert wird.
10. Sender nach einem der Ansprüche 6 - 9 in der Ausbildung zur Übertragung eines Farbfernsehsignals, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trägererzeugermittel (12) ein in einem zwischen der normalen Lage der Leuchtdichte- und der Farbartträgerfrequenz des Fernsehsignals liegender Zusatzsignalträger erzeugt wird.
11. Empfänger für das System nach einem der Ansprüche 1-5 zum Empfang des kombinierten Signals, dadurch gekennzeichnet, daß er Signalverarbeitungsmittel (35) aufweist,

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durch die das empfangene kombinierte Signal zu einem insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnenden Ausgangssignal verarbeitet wird.
12. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel für das empfangene kombinierte Signal Mittel (38, 40, 42) aufweisen, die bewirken, daß während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle auftretende redundante Videoinformation sich gegenseitig auslöscht und durch die erste ZusatzSignalkomponente wiedergegebene Zusatzinformation sich mit identischer, durch die zweite Zusatzsignalkomponente wiedergegebener Zusatzinformation unter Erzeugung eines insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnenden Ausgangssignales (48) gegenseitig verstärkt.
13. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel für das kombinierte Signal Verzögerungsmittel (38) enthalten, durch die das empfangene kombinierte Signal um eine der Zeitspanne zwischen entsprechenden Teilen der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle gleiche Zeitspanne verzögert wird, worauf das verzögert empfangene kombinierte Signal durch Inversionsmittel (40) invertiert wird und daß das verzögerte invertierte empfangene kombinierte Signal durch Kombinationsmittel (42) zu dem unverzögerten nichtinvertierten empfangenen kombinierten Signal hinzugefügt wird, derart, daß redundante Videoinformation sich auslöscht und von der ersten Zusatzsignalkomponente wiedergegebene Zusatzinformation sich mit der von der zweiten ZusatzSignalkomponente wiedergegebenen Zusatzinformation gegenseitig verstärkt.
14. Empfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem einen Synchrondetektor (44, 46) enthält,

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durch den die verstärkten Zusatzsignalkomponenten demoduliert und ein insbesondere für die Zusatzinformation kennzeichnendes Zusatzsignal abgeleitet wird.
15. Empfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsmittel (3 5) für das kombinierte Signal Mittel (44, 46 bzw. 44, 51, 46') zur Demodulation der von der ersten und der zweiten Zusatzsignalkomponente wiedergegebenen Zusatzinformation aufweisen und die von der ersten Zusatzsignalkomponente demodulierte Zusatzinformation durch Verzögerungsmittel (38) um eine der Zeitspanne zwischen entsprechenden Teilen zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle gleiche Zeitspanne verzögert wird und daß die von der zweiten Zusatzsignalkomponente demodulierte Zusatzinformation mit der von der ersten Zusatzsignalkomponente wiedergegebenen verzögerten Zusatzinformation durch Kombinationsmittel (42) kombiniert wird, derart, daß sich die Zusatzinformation gegenseitig verstärkt und redundante, während zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle auftretende Videoinformation sich gegenseitig auslöscht.
16. Empfänger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Demodulation der ersten und zweiten Zusatzsignalkomponente jeweils einen Synchrondetektor enthalten.
17. Empfänger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Mittel (34) zur Darstellung des empfangenen kombinierten Signales aufweist, und die während entsprechender Teile zeitlich aufeinanderfolgender Zeilenintervalle eine jeweils entgegengesetzte Polarität aufweisenden ersten und zweiten Zusatzsignalkomponenten sich in dem dargestellten Bild gegenseitig auslöschen.

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