DE2920303C2 - Vorrichtung zum Übertragen von Videosignalen - Google Patents

Description

ras zu identifizieren und eine Qualitätsprüfung der Bildsignale vorzunehmen. Da diese Prüfung nicht vom Bildinhalt, sondern nur von der einmalig festgelegten Kodierung abhängt, ist kein großer technischer Aufwand erforderlich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtdarstellung eines Uoertragungssystems für Videosignale im Blockschaltbild,

Fig.2 eine schaltungsmäßige Darstellung einer Codiereinrichtung,

Fig.3 eine schaltungsmäßige Darstellung einer Decodiereinrichtung und

Fig.4 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
(HF-Übertragung)

Als Bildquellen sind in dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Fernsehkameras 10, 11 dargestellt, die ihre Videosignale über zwei Codiereinrichtungen 12, 13 und Modulatoren 14, 15 einer gemeinsamen Übertragungsleitung 16 zuführen. Der mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Teil 17 der Übertragungsleitung 16 deutet die Möglichkeit weiterer Anschlüsse von Fernsehkameras an. Die Zahl der einsetzbaren Bildquellen hängt von der Zahl der zur Verfügung stehenden Fernsehkanäle ab. Verwendet man zum Beispiel die Fernsehkanäle (nach der CCIR-Norm) der Bereiche 1 und 111 sowie die beiden Bereiche de- Sonderkanäle, so stehen 31 Kanäle zur Verfugung, die eine Zahl von 31 Bildquellen bei frequenzmultiplexer Übertragung erlauben. Von diesen Kanälen sind in der Bundesrepublik Deutschland allerdings sechs von der Deutschen Bundespost nicht zugelassen. Darüber hinaus ist jedoch bei zeitmuitiplexer Überfragung eine Mehrfachnunung der einzelnen Übertragungskanäle möglich, wobei besonders in diesem Falle eine empfängerseitige Identifizierungsmöglichkeit wünschenswert ist. Anstelle von Fernsehkameras als Bildquellen kirnen natürlich auch Videc-Recorder oder sonstige Bildquellen treten.

Die codierten und in bekannter Weise den HF-Trägern aufmodulierten Videosignale werden über die Leitung 16 und eine in Abhängigkeit der Länge dieser Leitung 16 stehende Anzahl von Streckenverstärkern 18,19 zur Überwachungszentrale 20 übertragen. Diese Übertragung kann prinzipiell auch drahtlos erfolgen.

In der Überwachungszentrale 20 werden die empfangenen Videosignale zwei dargestellten Bildempfängern 21, 22 zugeführt, wo sie in zwei Demodulatoren 23, 24 demoduliert und zwei Monitoren 25, 26 zugeführt werden. Die Ausgänge der Demodulatoren 23, 24 sind weiterhin mit zwei Decodiereinrichtungen 27, 28 verbunden. Durch die Decodiereinrichtungen 27, 28 wird von den demodulierten Videosignalen die digitale, codierte Signalfolge abgetrennt. Sie kann als digitales Bitmuster an Paralle!a*isgängen entnommen werden, deren Anzahl der Bitzahl entspricht. Dieses Bitmuster kann entweder zur Steuerung einer alphanumerischen Anzeige zwecks Identifizierung des gerade sichtbar gemachter. Videosignals dienen oder mit einem fen vorgegebenen Bitmuster vergleichen werden. Wird

ϊ keine Übereinstimmung festgestellt, so muß entweder ein Übertragungsfehler vorliegen, oder ein nicht zugehöriges Videobild ist dem Bildempfänger zugeführt worden, in dessen Decodiereinrichtung die fehlende Übereinstimmung der decodierten Signale festgestellt

i'i wurde. Ein solcher Fehler wird dann insbesondere durch eine Warnleuchte 29, 30 angezeigt. Zusätzlich oder alternativ können auch Schalteinrichtungen, alphanumerische Anzeigen oder sonstige Kennzeichnungsmittel eingeschaltet werden. Durch eine Schalteinrich- j tung kann dann zum Beispiel das fehlerhafte bzw. falsch aufgeschaltete Bild unterbrochen werden.

In der Überwachungszentrale 20 ist die Möglichkeit weiterer Bildempfänger ebenfalls durch eine unterbrochene Linie 31 angezeigt.

In Fig. 1 ist auch mit A\ und Az bezeichnete Verbindungslinien eine Alternative zu den vorstehend beschriebenen Verfahren angedeutet 'Herbei werden die Videosignale in der Videoebene direkt, gegebenenfalls unter Einschaltung von Videoverstärkern, Übertragen.

Bei ctv in F i g. 2 dargestellten Schaltungsausführung einer Codiereinrichtung 12 (die Codiereinrichtung 13 ist natürlich gleich aufgebaut) ist ein Summierverstärker 40 zwischen die Bildquelle 10 und den Modulator 14

jo geschaltet. Ein Teil des von der Bildquelle 10 stammenden Videosignals wird über einen hochohmigen Widerstand 41 entnommen und über einen Video-Vorverstärker 42 der Reihenschaltung zweier Amplitudensiebglieder 43, 44 zugeführt Der Ausgang des der Aussiebung der Horizontalsynchronimpulse dienenden Siebglieds 43 ist über ein UND-Gatter 45 mit dem Takteingang C eines Zählers 46 verbunden. Der Ausgang des der Aussiebung der Vertikalsynchronimpulse dienenden Siebglieds 44 ist mit dem Rücksetzein-

•to gang R dieses Zählers 46 verbunden. Die fünf dargestellten Ausgänge des Zählers 46 sind einmal einem Multiplexer 47 und weiterhin einer zum Beispiel als Diodenmatrix ausgebildeten Decodiereinrichtung 48 zugeführt. Eine solche Diodenmatrix 48 weist logische Verknüpfungen auf und erzeugt ein Ausgangssignal, wenn bestimmte Eingangsbedingungen gegeben sind. Im vorliegenden Fall soll ein Ausgangssignal erzeugt werden, solange der Zähler einen Zählerstand von weniger als 22 aufweist entsprechend der freien Zeilenzahl in der Austastlücke. Der Ausgang dieser Diodenmatrix 48 ist mit dem zweiten Eingang des UND-Gatters 45 verbunden. Der Multiplexer 47 weist eine bestimmte Anzahi (im vorliegenden Fall 22) von ρ-ogi aiTimierbaren Eingängen 49 auf, an die insbesondere durch feste Verdrahtung ein bestimmtes Bitmuster angelegt ist Die an den Eingängen liegenden Signale werden nacheinander in Abhängigkeit der Zählfolge des Zählers 46 ausgangsseitig an ein Verzögerungsglied 50 abgegeben, dessen Ausgang über ein zum Beispiel als monostabiler Multivibrator ausgebildetes Zeitglied 51 an einen weiteren Eingang des Summierverstärkers 40 angeschlossen ist

Die in F i g. 3 dargestellte Schaltungsanordnung einer Decodiereinrichtung 27 (die Decodiereinrichtung 28 ist gleich aufgebaut) w-;ist eine Baugruppe 41 bis 46 sowie 48 auf, die der gleich bezeichneten Baugruppe gemäß F i g. 2 in Aufbau und Wirkungsweise entspricht. Dabei ist der Widerstand 41 an die Verbindungsieitung

zwischen dem Demodulator 23 und dem Monitor 25 angeschlossen. Anstelle des Multiplexers 47 tritt nunmehr ein Demultiplexer 60. Jeder Ausgang des Demultiplexers 60 (für das Ausführungsbeispiel sollen es 22 sein) ist mit einem Eingang je eines UND-Gatters bis 82 verbunden. Der jeweils zweite Eingang dieser UND-Gatter 61 bis 82 ist an den Ausgang des Video·Vorverstärkers 42 angeschlossen. Die Ausgänge der UND-Gatter 61 bis 82 sind mit einer entsprechenden Anzahl von Speicherzellen einer Speichereinrichtung 83 verbunden, deren Rücksetzeingang R mit dem Rücksetzeingang des Zählers 46 verbunden ist. Die Speicherzellen der Speichereinrichtung 83 sind mit ersten Eingängen eines digitalen Komparator 84 verbunden, dessen zweite Eingänge mit einer entsprechenden Anzahl von Speicherzellen einer fest programmierten Speichereinrichtung 85 verbunden sind. Die in der Speichereinrichtung 85 gespeicherte Bitfolge entspricht der Bitfoige der dem zugeordneten Büdcrfipfänger entsprechenden Codierung. Diese Bitfolge kann natürlich auch durch feste Verdrahtung erzeugt werden. Ebenso kann der digitale Komparator 84 auch durch eine Anordnung von Vergleichsgattern ersetzt werden. Der Ausgang des Komparator 84 ist über ein NOR-Gatter 86 an die Auswertevorrichtung 29 angeschlossen. Der zweite Eingang des NOR-Gatters ist mit dem Ausgang der Diodenmatrix 48 verbunden. Die Wirkungsweise des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels soll im folgenden anhand des in Fig.4 dargestellten Signaldiagramms erläutert werden.

a) Codierung

Das normgemäße vereinfacht dargestellte Videosignal U10 der Bildquelle 10 enthält zwischen je zwei Halbbildern in einer Austastlücke 22 bildinhaksircic Zeilen bzw. Signale 222. Jede dieser bildinhaltsfreien Zeilen wird in der Codiereinrichtung 12 bzw. 13 mit einer digitalen Information belegt, so daß auf diese Weise ein digitales Telegramm von maximal 22 Bit in der Bildaustastlücke übertragen werden kann. Dies bedeutet, daß theoretisch die Kennung von maximal 2²² Bildquellen möglich wäre.

Über den hochohmigen Widerstand 41 wird ein Teil dieses Videosignals entnommen und durch die beiden Amplitudensiebe 43. 44 die im Videosignal enthaltenen Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse U 43 bzw. U 44 in einer aus der Fernsehtechnik bekannten Weise ausgesiebt. Durch den Vertikalsynchronimpuls U 44 wird der Zähler 46 rückgesetzt, so daß nunmehr über die Diodenmatrix 48 das UND-Gatter 45 für die Signale U43 (Zeilensynchronimpulse) freigegeben wird. Im Takt der Signale i/43 erfolgt nunmehr ein Aufwärtszählvorgang Z46 im Zähler 46. Von diesen Vorgängen sind jweils nur die ersten drei dargestellt, und die Doppellinie ZR soll eine Zeitraffung für die übrigen Signale beinhalten. Nach dem 22. Signal i/43 wird das UND-Gatter 45 über die Diodenmatrix 48 wieder gesperrt, so daß nur die 22 Zeilen der Bildaustastlücke zur Codierung herangezogen werden. Durch die Ausgänge des Zählers 46 werden nun nacheinander die programmierten Eingänge des Multiplexers 47 angewählt Das jeweils an diesen Eingängen 49 anliegende Signal erscheint am Ausgang dieses Multiplexers 47 als Signal t/47. Im dargestellten Fall liegt am ersten Eingang 49], ein I-Signal, am zweiten Eingang 492 ein 0-Signal und am dritten Eingang 49} wieder ein I-Signal. Die übrige Signalfolge ist nicht mehr näher dargestellt. Diese dadurch am Ausgang des Multiplexers 47 cntstc hende Signalfolge t/47 wird im Verzögerungsglied 50 um eine Zeit t\ verzögert und ausgangsseitig als Signalfolge U 50 dem Zeitglied 51 zugeführt Dort erfolgt in Abhängigkeit der eingestellten Haltezeit

ίο eine Veränderung der Signallänge, so daß nunmehr eine Signalfolge i/51 dem Summierverstärker 40 zugeführt und mit der Signalfolge L'10 zur Signalfolge U10/ i/23 verknüpft wird. Diese Signalfolge stellt nun das codierte Videosignal dar, das dem HF-Bildträger aufmoduliert und der Übertragungsleitung 16 zugeführt wird.

Die beiden Glieder 50, 51 dienen der Impulsformung und verändern das Signal U 47 in der Weise, daS es zwischen zwei Syr.chrcnimpulse zu liegen kommt (Erzeugung einer vorderen und hinteren

sogenannten Schwarzschulter), b) Decodierung

Aus dem empfangsseitigen Videosignal U 23 wird analog zur Codierung ein geringer Teil über einen

:5 hochohmigen Widerstand 41 ausgekoppelt. Wie bei einer Codiereinrichtung gemäß F i g. 2 erfolgt nun auch in der Decodiereinrichtung gemäß F i g. 3 eine entsp;ichende Steuerung eines Zählers 46. Die Ausgänge dieses Zählers 46 steuern nunmehr einen Demultiplexer 60, dessen Ausgänge nacheinander im Zähltakt ein 1-Signal aufweisen (U6Q\, L/60₂. i/603, ..). Dadurch werde* nacheinander die UND-Gatter 61 bis 82 geöffnet, wodurch bei gleichzeitig vorliegendem 1-Signal der Signalfolge

j> t/23 am Ausgang des Verstärkers 42 dieses in die entsprechende Speicherzelle der Speichereinrichtung 83 eingespeichert wird. Dies bedeutet, daß während der η-ten Zeile das n-te Gatter geöffnet wird und somit der in der η-ten Zeile enthaltene

•to Kennimpuls am Ausgang des /Men Gatters für eine Zeilendauer zur Verfügung steht (Serien-Parallel-Umsetzung) und in der Speichereinrichtung 83 eingespeichert wird. Es ist dadurch möglich, die in der Austastlücke enthaltenen Kennimpulse aus dem Videogemisch herauszutrennen. Die somit in der Speichereinrichtung 83 gespeicherte Bitfolge wird mit der die Soll-Codierung enthaltenden Bitfolge in der Speichereinrichtung 85 verglichen. Liegt eine Ungleichheit vor, so wird am Ausgang

so des Komparator 84 ein 0-Signal erzeugt, durch das über das NOR-Gatter 86 die Auswertevorrichiung 29 angesteuert wird. Während des Einspeichervorgangs in die Speichereinrichtung 83, also während eines Ausgangssignals an der Diodenmatrix 48, bleibt das NOR-Gatter 86 gesperrt

Eine Codierung fremderzeugter Fernsehprogramme, die nicht in Video-, sondern in H F-Lage angeboten werden (zum Beispiel öffentliche Fernsehprogramme, die in einer Kopfstation von einer Antenne empfangen werden), ist nach dem beschriebenen Verfahren auf dem Umweg über Demodulation — Codierung — Neumodulation (wodurch gleichzeitig eine Umsetzung in einen anderen Ausgangskanal erfolgen kann) ebenfalls mög- Hch.

Unter bildinhaltsfreien Zeilen werden vorstehend die fernsehnormgemäßen Leerzeilen in der Austastlücke verstanden. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf

beschränkt, sondern die Identifikationssignale können in beliebige Zeilen des Fernsehbildes eingetastet werden, (line vorteilhafte Realisierung des beschriebenen Verfahrens ist in der heutigen Technik durch Mikrorechnergegeben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: bildinhaltsfreien Signale entspricht.

1. Vorrichtung zum Obertragen von Videosignalen, die von einer Vielzahl von Bildquelien herrühren und die in den bildinhaltsfreien Zeilen zwischen zwei Halbbildern oder Bildern eine die jeweilige Bildquelle kennzeichnende Kodierung enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bildquelle (10, 11) eine Kodiervorrichtung (12,13) zum Erzeugen einer digitalen Kodierung aufweist, daß mit den Bildquellen Bildempfänger (21,22) mit je einer Dekodiervorrichtung (27, 28) zum Dekodieren der digitalen Kodierung verbunden sind und daß jeder Dekodiervorrichtung eine Auswertevorrichtung (29, 30) nachgeschaltet ist, die die digitale Kodierung alphanumerisch anzeigt und/oder nach einem Vergleich mit einem vorgegebenen Bitmuster bei Nichtübereinstimmung ein Warnsignal auslöst

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Codiereinrichtungen (12, 13) jeweils zwischen eine Biidqueiie (iö, Ii) und einen Modulator (14,15) geschaltet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codiereinrichtungen (12, 13) eine Zähleinrichtung (46) aufweisen zur Zählung der bildinhaltsfreien Signale, daß im Zähltakt durch einen Multiplexer (47) ein codiertes Bitmuster erzeugt wird und daß dieses Bitmuster der Signalfolge von der Bildquelle (10 bzw. 11), insbesondere durch einen Summierverstärker (40), überlagert wird

4. Einrichtung nach einem di"· Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Docodiereinrichtungen (27,28) jeweils an einen V-r-rknüpfungspunkt zwischen einem Monitor (25, 26) und einem Demodulator (23,24) angeschlossen sind.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Decodiereinrichtungen (27, 28) eine Zähleinrichtung (46) aufweisen zur Zählung der bildhaltsfreien Signale, daß im Zähltakt das codierte Bitmuster der empfangenen Signalfolge in einer Speichereinrichtung (83) gespeichert wird, daß das gespeicherte Bitmuster mit einem vorgegebenen Bitmuster verglichen wird und daß durch die Auswertevorrichtung (29) eine Abweichung angezeigt und/oder eine Schalteinrichtung betätigt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einspeicherung des codierten Bitmusters der empfangenen Signalfolge im Zähltakt nacheinander durch einen Demultiplexer (60) Vorstufen (61 bis 82) geöffnet werden, die Speicherzellen der Speichereinrichtung (83) vorgeschaltet sind und denen die empfangene Signalfolge zugeführt ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähleinrichtung (46) zwei Amplitudensiebschaltungen (43, 44) zur Aussiebung der Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse der Videosignale vorgeschaltet sind, daß die Vertikalsynchronimpulse als Rücksetzimpulse und die Horizontalsynchronimpulse als Zählimpulse der Zähleinrichtung (46) zugeführt werden und daß der Zähleingang über eine Decodiereinrichtung (48) nur während einer vorgebbaren Anzahl von Signalen freigegeben ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die vorgebbare Anzahl der Anzahl der Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zum Übertragen von Videosignalen nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung aus.

Zur Überwachung des Straßen- oder Eisenbahnverkehrs mit Hilfe von Fernsehkameras werden in bereits realisierten Anlagen an den zu überwachenden Orten, das sind Straßenverkehrsknotenpunkte oder Bahnhöfe, Fernsehkameras installiert, deren Videosignale direkt und zeitmultiplex oder über Modulatoren frequenzunJ/oder zeitmultiplex auf eine Kabelfernsehanlage gegeben werden. In der Überwachungszentrale werden die ankommenden Fernsehsignale entweder direkt auf Monitoren oder auf Fernsehempfänger odei über Demodulatoren auf Fernseh-Monitoren gegeben, auf deren Bildschirmen dann eine Beobachtung der zu überwachenden Orte mögüch ist. Auf diese Weise kann eine geringe Anzahl von Personen eine große Anzahl zu überwachender Verkehrspunkte beobachten. Bei der Übertragung einer größeren Anzahl solcher Fernsehprogramme, insbesondere über eine Kabelfernsehanlage, ist es wünschenswert, eine Identifikeiionsmöglichkeit der einzelnen Fernsehkameras an den Bildempfangsstellen zu haben. Bekannte Verfahren kennzeichnen die Fernsehkameras durch je eine Hilfsträgerfrequenz. Dies bedeute» jedoch einen erheblichen Aufwand an Bauteilen und Kosten.

Aus der DE-AS 24 11 634 ist weiterhin ein Verfahren zur Feststellung einer Bewegung bzw. einer Veränderung in einem vorgegebenen Gebiet bekannt, nach welchem mehrere Fernsehkameras Bildsignale an eine Überwachungszentrale liefern, in welcher eine Speichervorrichtung nacheinander je ein Bild der Fernsehkameras zwischenspeichern Die Bildaustastlükken der Bilder enthalten ?in Kr die jeweilige Fernsehkamera charakteristisches Kennungssignal. Beim nachfolgenden Auslesen des Speichers löst iedes Kennungssignal die Betätigung eines diesem Signal zugeordneten Schalters aus. Mit dem Schalter wird dann das von der betreffenden Fernsehkamera augenblicklich übertragene Bildsignal eines Bildes einer Vergleichsvorrichtung zugeführt, in der die Bildsignale dieses Bildes mit in dem Speicher gespeicherten Bildsignalen des vorher von der gleichen Fernsehkamera gelieferten Bildes verglichen werden. Stimmen die Bilder nicht überein, so wird ein Alarmsignal ausgelöst.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringerem Aufwand als bisher die zu übertragenden Bildsignale einer Vielzahl von Fernsehkameras zu kennzeichnen und die Kennung der jeweils empfangenen Bildsignale entweder automatisch sichtbar zu machen oder automatisch einer Prüfung auf Empfangsqualität zu unterziehen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Einführung von digitalen Kodierungen (Kennungen) und durch entsprechende Dekodiervorrichtungen an den einzelnen Bildempfängern eine sich durch einen geringen Aufwand auszeichnende Möglichkeil gegeben ist. Fernsehkamc-