DE1537559B2 - Farbfernseh fernsprechanlage mit einer einzigen bildaufnahme roehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Farbfernseh-Fernsprechanlage mit einer Aufnahmeeinrichtung, welche eine Bildaufnahmeröhre mit einem lichtempfindlichen Schirm enthält, mit einer optischen Anordnung zur Erzeugung von drei getrennten, je die Information einer unterschiedlichen Primärfarbe enthaltenden Ladungsmustern in drei vorbestimmten Bereichen einer rechteckigen Fläche auf dem Schirm der Bildaufnahmeröhre, mit Ablenkschaltungen zur Erzeugung von Videosignalen durch Abtastung der Ladungsmuster der Breite nach von der oberen bis zur unteren Begrenzung der Bildaufnahmeröhre, mit Schaltungen zur Kombination der Videosignale für die drei Primärfarben und mit Übertragungseinrichtungen für die Videosignale.

Bei Fernseh-Fernsprechanlagen sind Sender und Empfänger in gleicher Anzahl erforderlich. Daher ist das Sendegerät beim Teilnehmer ebenso wichtig wie der Empfänger.

Ein besonders teueres Bauteil im Sendegerät ist die Bildaufnahmeröhre, beispielsweise eine Vidikon. Für Farbfernseh-Fernsprechanlagen werden drei Vidikons im Sendegerät benutzt, und zwar je eins für jede der Primärfarben.

Es ist zwar auch schon ein einziges Vidikon verwendet worden, wobei die drei Bilder auf den lichtempfindlichen Schirm des Vidikons fokussiert, werden und jeweils ein Bild die Information einer der drei Primärfarben des zu übertragenden Bildes enthält. Die Auflösung hat jedoch dabei nicht befriedigt.

Weiterhin ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift 1026 354), bei Verwendung nur einer Aufnahmeröhre für die drei Primärfarbenbilder die wichtigste Primärfarbe Grün dadurch zu bevorzugen, daß das grüne Bild doppelt so oft wie das rote und blaue Bild abgetastet werden. Dazu ist jedoch ein kompliziertes Abtastverfahren erforderlich.

Für eine Farbfernsehkamera mit zwei Bildaufnahmeröhren ist es auch schon bekannt (französische Patentschrift 391893), den Bereich für das der Primärfarbe Grün entsprechende Leuchtdichtesignal größer zu machen als die beiden Bereiche für die Primärfarben Rot und Blau. Abgesehen davon, daß zwei Bildaufnahmeröhren Verwendung finden, muß dann jedoch die Rasterabtastung mit zwei unterschiedlichen Sägezahnströmen erfolgen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbfernseh-Fernsprechanlage mit nur einer einzigen Bildaufnahmeröhre zu schaffen, bei der auf einfache Weise und mit normaler linearer Abtastung eine möglichst gute Auflösung erzielt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Anlage der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anordnung so ausgebildet ist, daß der vorbestimmte Bereich für die Primärfarbe Grün die gesamte Breite und zwei Drittel der Höhe der rechteckigen Fläche einnimmt und seine beiden Abmessungen doppelt so groß wie die entsprechenden Abmessungen jedes der beiden anderen vorbestimmten Bereiche für die beiden anderen Primärfarben ist, daß die Ablenkschaltungen in an sich bekannter Weise eine einfache lineare Abtastung der rechteckigen Fläche sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung vornehmen, und daß Schaltungen vorgesehen sind, welche die die drei vorbestimmten Bereiche darstellenden Videosignale in solche Videosignale umsetzen, die gleiche Zeitintervalle für die drei Primärfarben aufweisen.

Jede der beiden Abmessungen des die grüne Information wiedergebenden Bereiches ist also genau doppelt so groß wie die entsprechenden Abmessungen jedes der beiden anderen Bereiche. Im Ergebnis erhält man eine Bildauflösung in annähernd richtigem Verhältnis für jede der Primärfarben ohne zusätzliche Schaltungen, die zur elektronischen Änderung der

ίο Auflösung nötig wären, beispielsweise durch Verändern des Strahldurchmessers oder der Abtastschritte. Außerdem führt eine einfache lineare Abtastung der Ladungsmuster zu einem Signal, das vorteilhafterweise im Multiplexverfahren mit einem Signal von einem zweiten Sender zur besseren Ausnutzung der Übertragungseinrichtungen kombiniert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen noch näher beschrieben, es zeigen

F i g. 1 und 2 bei einer Zusammenfügung derart, daß die gleich bezeichneten Leitungen ineinander übergehen, das Blockschaltbild einer Anlage nach der Erfindung,

F i g. 3 und 4 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Betriebsweise der Anlage nach F i g. 1 und 2.

Die Erfindung ist zwar auf eine Verwendung in einer Fernseh-Fernsprechanlage gerichtet, aber es sind nur diejenigen Teile der Anlage dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung wesentlich sind.

Demgemäß wurden diejenigen Teile einer solchen Anlage, die der Sprachübertragung dienen, weggelassen.

Das Sendegerät 100 des TeilnehmersA (Fig. 1) enthält eine Konvexlinse 101, die ein reelles Bild der zu übertragenden Szene in der Ebene einer Maske 102 entwirft. In der Zeichnung ist ein aufrecht stehender Pfeil als Beispiel für die zu übertragende Szene dargestellt. Die Maske 102 sperrt den Durchgang von Licht zu den übrigen Teilen des im folgenden noch zu beschreibenden optischen Systems mit Ausnahme desjenigen Teiles des reellen Bildes, das in der quadratischen Öffnung der Maske liegt. Demgemäß werden nur Bilder mit wohldefinierten Begrenzungen durch die der Maske 102 folgenden optischen Einrichtungen erzeugt.

Ein in F i g. 1 in symbolischer Form als einfache zylindrische Linse gezeigtes anamorphotisches Linsensystem 103 vergrößert das durch die quadratische Öffnung der Maske 102 hindurchgehende Bild um den Faktor — nur in horizontaler Richtung. Wie

bekannt, findet keine Vergrößerung durch die anamorphotische Linse 103 in vertikaler Richtung, d. h. in der zur Symmetrieachse des imaginären Zylinders, von dem die Linse ein Segment darstellt, parallelen Richtung. Eine Konvexlinse 104 sammelt durch die anamorphotische Linse 103 hindurchgehendes Licht und entwirft ein reelles Bild 112 auf dem lichtempfindlichen Schirm 110 eines Vidikons 111. Die Konvexlinsen 105 und 106 sammeln in ähnlicher Weise Licht von der anamorphotischen Linse 103 und entwerfen reelle Bilder 113 bzw. 114 auf dem lichtempfindlichen Schirm 110. Die Linsen 105 und 106 weisen bei gleicher Brennweite den gleichen Durchmesser auf und sind in der gleichen Ebene parallel zum lichtempfindlichen Schirm 110 angeordnet, während die Linse 104 einen größeren Durchmesser und eine größere Brennweite als die beiden Linsen 105

und 106 besitzt und daher in einem größeren Abstand vom Vidikon 111 angeordnet werden muß, um ein größeres reelles Bild in der gleichen Ebene (Schirm 110) wie die durch die Linsen 105 und 106 erzeugten reellen Bilder zu entwerfen. Die Abstände und Brennweiten sind so gewählt, daß sich auf dem Schirm 110 die in F i g. 1 gezeigte quadratische Bildanordnung ergibt.

Wie an Hand der für die Bilder in F i g. 1 dargestellten Abmessungen gezeigt, ist die durch die Linse 104 erreichte Vergrößerung doppelt so groß wie die durch eine der Linsen 105 oder 106 erzielte Vergrößerung. Für eine quadratische Bildanordnung mit einer willkürlichen Höhe und Breite L beträgt

demgemäß die Höhe des Bildes 112 y L, während die Höhe der Bilder 113 und 114 gleich -i- L ist.

Berücksichtigt man das Vergrößerungsverhältnis —

der anamorphotisch^ Linse 103, so beträgt die Breite des Bildes 112 L, und die Bilder 113 und 114

sind jeweils -r- L breit. Diese Abmessungen sind

Näherungswerte, da es zur Trennung zweckmäßig ist, einen kleinen Abstand zwischen den Bildern auf dem Schirm 110 freizuhalten, wie in F i g. 1 gezeigt. Das gesamte Licht an der Linse 104 geht durch das Filter 107, dessen Farbdurchlässigkeit so gewählt ist, daß nur Licht im grünen Bereich des Spektrums das Filter 107 passieren kann. Entsprechend geht das gesamte Licht von den Linsen 105 und 106 zu den Filtern 108 bzw. 109, die so gewählt sind, daß nur Licht im roten bzw. blauen Bereich des Spektrums durchgelassen wird. Folglich enthalten die Bilder 112, 113 und 114 sowie die durch sie erzeugten Ladungsmuster die Informationen, die zur Wiederherstellung eines Farbbildes der ursprünglichen Szene erforderlich sind, wie dies durch alle heute üblichen Fernsehempfänger unter Verwendung des Dreifarben-Verfahrens geschieht.

Wie oben erläutert, ist eine einfache lineare Abtastung des Schirms 110 wünschenswert, um die -j erforderlichen Ablenkschaltungen im Sendegerät so einfach wie möglich und damit so billig wie möglich zu halten. Einfache vertikale und horizontale Ablenkspannungen für ein Vidikon mit elektrostatischer Ablenkung sind in den Diagrammen A und B der F i g. 3 gezeigt. Diese Spannungen werden durch den Vertikal-Kippgenerator 115 und den Horizontal-Kippgenerator 117 erzeugt und an die Vertikal- bzw. Horizontalablenkplatten des Vidikons 111 angelegt.

Die Zeitpunkte für den Vertikal- und Horizontal-Rücklauf werden durch Impulse bestimmt, die von einem Mutter-Synchrongenerator 204 im Hauptamt 200 geliefert werden. Diese Synchronisationsimpulse vom Generator 204 sind im Diagramm C der F i g. 3 gezeigt und werden über die Ortsleitung 152 an die Synchronisations-Trennstufe 118 des Sendegerätes 100 vom Teilnehmer A angelegt. Die Synchronisations-Trennstufe 118 trennt die Vertikal-Synchronimpulse (205 und 230 im Diagramm C der F i g. 3) von den Horizontal-Synchronisationsimpulsen (206, 207, 208 usw. im Diagramm C der F i g. 3) und legt sie als Synchronisationsimpulse an den Vertikal-Kippgenerator 115 bzw. den Horizontal-Kippgeneratorll7 an.

Wie die Kurven A und B in F i g. 3 für die Vertikal- bzw. Horizontal-Kippspannung in Abhängigkeit von der Zeit zeigen, wird das Ladungsmuster, das auf dem Schirm 110 durch das Bild 112 für die grüne Information erzeugt wird, in einem Zeitintervall von T Sekunden abgetastet, während die Periode der

Vertikal-Kippspannung -- T beträgt. Aus Gründen,

die sich besser nach der Beschreibung der gesamten Anlage übersehen lassen, wird der Wert für T so gewählt, daß er gleich der Periode der Bildfrequenz (frame rate) im Empfangsgerät ist. Die Bildfrequenz beim Empfänger beträgt für die vorliegende Schaltung 60 Bilder je Sekunde ohne Anwendung irgendeines Zeilensprungverfahrens. Es hat sich gezeigt, daß jede wesentlich kleinere Frequenz zu einem störenden Flimmereffekt führt. Folglich beträgt ein

typischer Wert von T Veo Sekunden und für — T

V-io Sekunden, wie in F i g. 3 gezeigt.

Nach Veo 'Sekunden, in welcher Zeit der Elektronenstrahl des Vidikons 111 nur das grüne Ladungsmuster abgetastet hat, wird der Elektronenstrahl veranlaßt, die durch das rote Bild 113 und das blaue Bild 114 auf dem Schirm 110 erzeugten Ladungsmuster abzutasten und abzulesen. Wie in den Diagrammen A und B der Fig. 3 gezeigt, erfolgt die Abtastung der gesamten quadratischen Fläche von Ladungsmustern auf übliche Weise von oben nach unten und von links nach rechts ohne Rücksicht auf die Tatsache, daß die Ladungsmuster voneinander getrennt sind und unterschiedliche Informationen der ursprünglichen Szene darstellen. Wegen des Abstandes zwischen den Bildern 112, 113 und 114 enthält das Video-Signal am Ausgang des Vidikons 111 einen verhältnismäßig lang andauernden Schwarzpegel während jeder Periode der Vertikal-Kippspannung, wenn der Elektronenstrahl des Vidikons 111 von dem Ladungsmuster, das durch das grüne Bild 112 erzeugt wird, zu den durch die Bilder 113 und 114 erzeugten Ladungsmustern übergeht. Kürzere, sich wiederholende Schwarzpegel sind außerdem dann im Videosignal enthalten, wenn der Elektronenstrahl vom roten Bild 113 auf das blaue Bild 114 übergeht.

Das Videosignal vom Vidikon 111 durchläuft einen Video-Verstärker 116 und wird über eine Ortsleitung 150 zum örtlichen Hauptamt 200 übertragen. Dort wird das vom Sendegerät 100 des Teilnehmers A ankommende Videosignal durch einen Analog-Digitalwandler 201 kodiert und in digitale Form gebracht. Die Zahl von Abtastungen je Zeile und die Zahl von Bit je Abtastung sind so gewählt, daß sich die gewünschte horizontale Auflösung ergibt. Die relative Auflösung zwischen den Farben bleibt beim Kodieren durch den Wandler 201 unverändert, da das Videosignal jeder Zeile des grünen Bildes 112 automatisch zweimal so oft wie das Videosignal entsprechend einer halben Zeile des roten oder blauen Bildes 113 bzw. 114 abgetastet wird. Ein zweites Videosignal von einem zweiten Sendegerät (in F i g. 1 nicht gezeigt) wird über die Leitung 151 empfangen und auf entsprechende Weise durch den Analog-Digitalwandler 202 kodiert.

Die Analog-Digitalwandler 201 und 202 enthalten außerdem die Vertikal- und Horizontal-Synchronisationsimpulse vom Mutter-Synchrongenerator 204. Die Analog-Digitalwandler sind so programmiert, daß sie mit dem Kodieren des Videosignals an ihren

Eingängen beim Auftreten jedes Synchronisationsimpulses, d. h. während der Rücklaufintervalle, aufhören und statt dessen am Ausgang ein digitales Kodewort erzeugen, das das Auftreten jedes Synchronisationsimpulses anzeigt. Beim Auftreten eines horizontalen Synchronisationsimpulses erzeugt jeder der Wandler 201 und 202 das gleiche digitale Kodewort, während beim Auftreten eines vertikalen Synchronisationsimpulses jeder Wandler sein eigenes individuelles digitales Kodewort abgibt. Daher kann der Ursprung jedes der digitalen Videosignale an jedem nachfolgenden Punkt der Anlage dadurch identifiziert werden, daß einfach das individuelle digitale Kodewort während des vertikalen Synchronisationsimpulses geprüft wird. Diese Erzeugung digitaler Kodeworte während der Synchronisationsimpulse stört die Kodierung der Video-Nutzinformation in keiner Weise, da diese Impulse während des Rücklaufes auftreten.

Im Gegensatz zum Unterhaltungsfernsehen steht nicht zu erwarten, daß Fernseh-Teiefonanlagen Vorgänge mit schnellen Bewegungen, beispielsweise sportliche Ereignisse, übertragen müssen. Das zu übertragende Bild wird in den meisten Fällen das Gesicht der sprechenden Person gegen den meist rahenden Hintergrund des Raumes sein, in welchem sich die Person befindet. Demgemäß ist anzunehmen, daß 30 vollständige Bilder je Sekunde entsprechend dem Unterhaltungsfernsehen (60 Halbbilder je Sekunde im Zeilensprungverfahren) einen Wert darstellen, der größer als nötig ist. Versuche haben gezeigt, daß 20 vollständige neue Bilder je Sekunde für eine Fernseh-Telefonanlage ausreichen dürften. Ein Ineinanderschachteln von Bildfeldern (Zeilensprangverfahren) wird in Verbindung mit der Erfindung nicht benutzt. Jede Abtastung des Vidikons 111 von oben nach unten ergibt einen Rahmen der Bildinformation. Obwohl zur Vermeidung des störenden Flimmerns 60 Bilder je Sekunde im Empfänger wiedergegeben werden müssen, ist es folglich nur erforderlich, daß das Bild nach drei identischen Rahmen geändert wird. Vom sendenden Ortsamt müssen zum empfangenden Ortsamt nur alle ¹ZaO Sekunden neue Informationen übertragen werden.

Erfindungsgemäß wird das digitalkodierte Signal vom Wandler 201 an einen Eingang des Sendegatters 203 angekoppelt, dessen anderer Eingang ein zweites Videosignal empfängt, das durch den Wandler 202 kodiert worden ist. Das Sendegatter 203 und ähnliche folgende Gatter sind zwar symbolisch als einpolige Umschalter dargestellt, bestehen aber in der Praxis aus elektronischen Schaltern eines Typs, der im Kapitel 14 der Veröffentlichung von Mi lim an und Taub, »Pulse and Digital Circuits«, McGrew-Hill Book Company, Inc., copyright 1956, beschrieben ist. Das Gatter 203 wird mit einer Frequenz von 20 Hz betrieben und schaltet abwechselnd die Digital-Signale vom Wandler 201 und vom Wandler 202 an das Übertragungsmedium 250 an, und zwar jeweils für eine Periode von ¹Ao Sekunden. Das Gatter 203 wird durch die Vertikal-Synchronisationsimpulse vom Muttergenerator 204 mit dem ankommenden Signalen auf den Leitungen 150 und 151, falls erforderlich, mit Hilfe elastischer Verzögerungsleitungen, synchronisiert, derart, daß die Digitalsignale an seinem Eingang an das Übertragungsmedium 260 für Intervalle von ¹Ao Sekunden angekoppelt werden. Die Intervalle entsprechen jeweils einzelnen vollständigen Vertikal-Durchläufen des Elektronenstrahls im Vidikon 111 von der oberen zur unteren Begrenzung des Schirmes 110. Folglich gibt das Digitaisignal auf dem Übertragungsmedium 250 nacheinander die grüne Information vom Teilnehmersender 100, die rote und blaue Information vom Sender 100, die grüne Information von der Leitung 151, die rote und blaue Information von der Leitung 151, die grüne Information vom Sender 100 usw. wieder.

ίο Empfangsseitig ist das Übertragungsmedium 250 an ein Ortsamt 300 angeschaltet, das dem Empfangsgerät 900 des Teilnehmers B zugeordnet ist, dem der Teilnehmer A sein Bild zuführen will. Im Ortsamt 300 wird das Digitalsignal auf dem Übertragungsmedium 250 an die Eingänge des Sendegatters 301, eines ersten Vertikal-Synchronisations-Kodedetektors 325, eines zweiten Vertikal-Synchronisations-Kodedetektors 326 und eines Horizontal-Synchronisations-Kodedetektors 327 angeschaltet. Der erste Vertikal-Synchronisations-Kodedetektor 325 ist so programmiert, daß er das individuelle, durch den Analog-Digitalwandler 201 während eines Vertikal-Synchronisationsimpulses vom Generator 204 erzeugte digitale Kodewort feststellt. Beim Empfang dieses Wortes erzeugt der Detektor 325 einen Ausgangsimpuls 605, der im. Diagramm D der F i g. 3 gezeigt ist. Dieser Impuls zeigt an, daß das nachfolgende Digitalsignal während der nächsten ¹Ao Sekunde das Videosignal darstellt, das durch den Analog-Digitalwandler 201 kodiert worden ist. Der zweite Vertikal-Synchronisations-Kodedetektor 326 ist so programmiert, daß er das individuelle, durch den Analog-Digitalwandler 202 während eines Vertikal-Synchronisationsimpulses vom Generator 204 erzeugte digitale Kodewort feststellt. Beim Empfang dieses Wortes erzeugt der Detektor 326 einen Ausgangsimpuls 640, der im Diagramm E der Fig. 3 gezeigt ist. Dieser Impuls gibt an, daß das nachfolgende Digitalsignal während der nächsten ¹Ao Sekunde das Video- signal darstellt,· das durch den Analog-Digitalwandler 202 kodiert worden ist. Die Ausgangsimpulse 605 und 640 werden zum Sendegatter 301 gegeben, um es derart zu synchronisieren, daß mit einer Frequenz von 20 Hz die Digitalsignale auf dem Übertragungsmedium 250 für ¹Ao Sekunde nach dem Ausgangsimpuls 605 zur Leitung 304 und für ¹Ao Sekunde nach dem Ausgangsimpuls 640 ■ zur Leitung 303 weitergeführt werden. Das Gatter 301 führt also die Umkehrung der Operation des Gatters 203 aus. Es trennt die zur Übertragung über das Medium 250 kombinierten beiden Signale, indem der der Information vom Sendegerät 100 entsprechende Teil des Digitalsignals zum Farb-Seperator 302 und die restlichen Teile des Digitalsignals zu einem zweiten Farb-Separator (in F i g. 1 nicht gezeigt) über die Leitung 303 übertragen werden. Im Ergebnis enthält das Signal auf der Leitung 304 ein Intervall von ¹Ao Sekunde mit digitaler Information und ein Leerintervall von ¹Ao Sekunde während jedes Intervalls von V2» Sekünde.

Der Horizontal-Synchronisations-Kodedetektor 327 ist so programmiert, daß er das durch die Wandler 201 und 202 während der Horizontalsynchronisationsimpulse vom Generator 204 erzeugte digitale Kodewort feststellt und jedesmal beim Empfang dieses Wortes einen Ausgangsimpuls erzeugt, so daß die im Diagramm F der F i g. 3 gezeigte Impulsfolge entsteht. Die Ausgangsimpulse vom ersten und zwei-

ten Vertikal-Synchronisations-Kodedetektor 325 bzw. 326 sowie vom Horizontal-Synchronisations-Kodedetektor 327 werden dem Synchronisationsgenerator 328 zugeführt, um diesen so zu synchronisieren, daß er eine Folge von vertikalen und horizontalen Synchronisationsimpulsen (Diagramm G in Fig. 3) in Synchronismus mit den Synchronisations-Kodeworten im Digitalsignal auf der Leitung 304 erzeugt. Diese Folge von Synchronisationsimpulsen vom Generator 328 wird im Ortsamt 300 benutzt, um die vielen, im folgenden noch zu beschreibenden Übertragungsgatter mit Bezug auf bestimmte Zeitpunkte im Digitalsignal zu synchronisieren.

Der erste und zweite Vertikal- sowie der Horizontal-Synchronisations-Kodedetektor 325, 326 bzw. 327 können aus bekannten Schaltungen bestehen. Beispielsweise kann ein kodebetätigter Schalter mit vielen Schaltstellungen des Typs, der im Abschnitt 13-15 auf Seite 422 des Buches von MillmanundTraub, »Pulse and Digital Circuits«, McGraw-Hill Book Company, Inc. (1956), beschrieben ist, so eingesetzt werden, daß seine Binärschalter durch das ankommende Digitalsignal auf dem Übertragungsmedium 250 über ein Register des Typs eingestellt werden, das im Abschnitt 13-10 des vorstehend genannten Buches beschrieben ist. Jede der drei Leitungen in dem Kode betätigten Schalter kann so programmiert werden, daß eine Ausgangsspannung erzeugt wird, wenn das richtige digitale Kodewort über das Übertragungsmedium 250 empfangen wird.

Der Farb-Separator 302 enthält zwei Übertragungsgatter 305 und 307, die das Digitalsignal auf der Leitung 304 mit einer der Ausgangsleitungen 308,

309 und 310 in einer zeitlichen Folge so verbinden, daß nur der Teil des Digitalsignals, der die grüne Information darstellt, auf der Leitung 308 erscheint und nur der Teil, der die rote Information darstellt, auf der Leitung 309 erscheint sowie nur der Teil, der die blaue Information darstellt, auf der Leitung

310 auftritt. Das durch die Vertikal-Synchronisationsimpulse vom Generator 328 synchronisierte Gatter 305 gibt das Signal auf der Leitung 304 zur Leitung 308 für ein Intervall von Veo Sekunde weiter, beginnend mit dem Augenblick des vertikalen Rücklaufs und endend mit dem Schwarzpegel am Ende des Digitalsignals für die grüne Information. Das Gatter 305 überträgt das Signal auf der Leitung 304 zur Leitung 306 für den Rest eines Intervalls mit V40 Sekunde, d. h. für V120 Sekunde, so daß das Signal, das die aufeinanderfolgenden Zeilenabtastungen für Rot und Blau wiedergibt, an den Eingang des Gatters 307 angeschaltet wird. Das durch die Horizontal-Synchronisationsimpulse vom Generator 328 synchronisierte Gatter 307 wird mit einer Frequenz betrieben, die gleich der horizontalen Ablenkfrequenz (f,,) ist, und überträgt das Signal auf der Leitung 306 zur Leitung 309 für ein Intervall, das mit dem Rücklauf der Horizontalablenkung beginnt und mit dem Schwarzpegel endet, der zwischen der roten und blauen Information vorhanden ist. Das Gatter 307 überträgt das Signal auf der Leitung 306 zur Leitung 310 für den Rest des Gesamtintervalls

entsprechend der Zeit für eine Zeile (T_n = ~), d. h.,

während des Intervalls zwischen dem Schwarzpegel beim Übergang von Rot nach Blau und dem Zeitpunkt des horizontalen Rücklaufs.
Die Digitalsignale auf den Leitungen 308, 309 und 310 sind grafisch in den Diagrammen A, B und C der F i g. 4 dargestellt. Nie Angabe + 1 in den Kurven der F i g. 4 zeigt das Vorhandensein eines Digitalsignals an, und ie Angabe 0 das NichtVorhandensein eines Digitalsignals. Es ist nicht versucht worden, in F i g. 4 die einzelnen Bits des Digitalsignals darzustellen. Außerdem ist in der Praxis T_h < T, so daß die Digitalsignale für die rote und blaue Information wesentlich häufiger vorhanden und nicht vorhanden sind, als in F i g. 4 dargestellt. Zum Zweck größerer Klarheit sind jedoch die Kurven, die das Vorhandensein und Nichtvorhandensein roter und blauer Digitalsignale darstellen, so gezeichnet worden, als ob nur 5 Zeilen zur Abtastung des roten Bildes 113 und des blauen Bildes 114 benutzt würden.

Die Leitung 308 wird mit dem Verzögerungsnetzwerk 311, das das Digitalsignal für die grüne Information verzögert, für ein Intervall von (T + -=- T_h)

Sekunde verbunden. Die Leitung 309 wird mit dem Netzwerk 312, das das Digitalsignal für die rote

Information verzögert, für ein Intervall von -y T₁, Sekunde verbunden. Folglich -treten das Digitalwort auf der Leitung 323, das den Anfang der ersten Abtastzeile des grünen Bildes darstellt, das Digitalwort auf der Leitung 325, das den Anfang der ersten Abtastzeile des roten Bildes darstellt, und das Digitalwort auf der Leitung 310, das den Anfang der ersten Abtastzeile des blauen Bildes darstellt, gleichzeitig auf. Die Kurvenformen für die Digitalsignale auf den Leitungen 323, 324 und 310 sind in den Diagrammen D, E bzw. F in F i g. 4 dargestellt.

Um Digitalsignale für die rote und blaue Information zu gewinnen, die kontinuierlich sind und im wesentlichen die gleiche zeitliche Länge wie das Digitalsignal für die grüne Information haben, enthält das Ortsamt 300 zwei Gerätegruppen, die nur die roten und blauen Digitalsignale bearbeiten und in den F i g. 1 und 2 mit Zeilendehner 313 und Rahmendehner 400 bezeichnet sind. Die Leitungen 324 und 310 übertragen die roten bzw. blauen Digitalsignale zu identischen Einrichtungen innerhalb des Zeilendehners 313, der jeden Abschnitt des roten und blauen Digitalsignals, der eine einzige horizontale Abtastung jedes der roten und blauen Bilder darstellt, auf ein volles Zeilenabtastintervall mit T₁, Sekunden ausdehnt. Das im Zeilendehner 313 zur Dehnung jedes der roten und blauen Digitalsignale benutzte Verfahren besteht darin, die Worte in jedem Digitalsignal-Abschnitt, die einer einzigen Abtastzeile entsprechen, in einen Kernspeicher einzugeben. Diese Digitalworte werden dann mit der halben Frequenz ausgelesen, mit der sie in den Speicher eingeschrieben worden sind. Die Ubertragungsgatter 314 und 315 im Zeilendehner 313, die zur Eingabe der Zeilenabschnitte des Digitalsignals in die Kernspeicher 316 bis 319 dienen, werden durch die Vertikal- und Horizontal - Synchronisationsimpulse synchronisiert, die aus dem Synchronisationsgenerator 328 stammen und über das Verzögerungsnetzwerk 329 laufen. Dieses Netzwerk besitzt eine Verzögerung von

(T + ~T_h) Sekunden. Folglich treten die Digitalworte, die den Anfang der ersten Abtastzeile des grünen, roten und blauen Bildes auf den Leitungen 323, 324 und 310 wiedergeben, am Ende des Vertikal-Synchronisationsimpulses 705 des Diagramms G

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in F i g. 3 auf, und nachfolgende Abschnitte von speicher im Zeilendehner 313 erforderlich ist. FoIg-

Videosignale wiedergebenden, folgenden Abtastzeilen lieh beginnt das Digitalsignal auf der Leitung 320 für

der Bilder beginnen am Ende jedes nachfolgenden die grüne Information die erste Abtastzeile des

Horizontal-Synchronisationsimpulses. grünen Bildes zum gleichen Zeitpunkt wie der An-

Genauer gesagt wird das Digitalsignal auf der 5 fang der Digitalsignale für die erste Abtastzeile des

Leitung 324, das die erste Abtastzeile des roten roten bzw. blauen Bildes auf der Leitung 321 bzw.

Bildes 113 wiedergibt, über das Übertragungsgatter 322. Wie in den Diagrammen G, H und / in F i g. 4

314 zum Kernspeicher 316 gegeben. Die Kapazität für die Digitalsignale auf den Leitungen 320, 321

des Kernspeichers 316 reicht aus, um die durch den bzw. 322 gezeigt, dauern die roten und blauen Digi-

Analog-Digitalwandler 201 während einer horizon- ίο talsignale auf den Leitungen 321 und 322 nicht für

talen Abtastung des roten Bildes 113, d. h. während die volle Länge des Zeitintervalls von Veo Sekunde

1 T_n Sekunde, erzeugten Worte zu speichern. Nach !?'^da.^{s durch das} §^rün^ Digitelsigoal auf der Leitung

2 ⁿ ' ^{5 F} 320 eingenommen wird, da das rote und blaue Bild

einem Intervall von i T₁, Sekunden hört das Digital- ¹¹³ "^{nd 114} ™ ^Vidik°" ¹^ ff ^der _t ^hf?^{en Z}/^hl

2 " ° ig von Zeilen wie das grüne Bild 112 abgetastet werden.

signal, das die erste Abtastzeile des roten Bildes am Zur Erzeugung eines roten und blauen Digitalsignals,

Ausgang des Verzögerungsnetzwerkes 312 wieder- dessen Zeitintervall und Zahl von Abtastzeilen dem

gibt, auf, wie im Diagramm E der F i g. 4 dargestellt, grünen Digitalsignal entspricht, wird das rote bzw.

und der Kernspeicher 316 ist voll. Dann wird das blaue Digitalsignal auf der Leitung 321 bzw. 322

Übertragungsgatter 314 erregt, um die Leitung 324 20 einer Einrichtung zugeführt, die mit Rahmendehner

an den Eingang des Kernspeichers 317 zur Vorberei- 400 bezeichnet ist.

tung auf den Empfang des Signals anzukoppeln, das Im Rahmendehner 400 führt die Leitung 321 zum die zweite Abtastzeile des roten Bildes darstellt. Eingang eines Übertragungsgatters 401, das symbo-Gleichzeitig wird das Lesen von Worten aus dem lisch als einpoliger Schalter mit mehreren Schalt» Kernspeicher 316 mit der halben Frequenz begonnen, 25 Stellungen dargestellt ist. Das Gatter 401 und alle mit der die Worte in den Speicher eingeschrieben weiteren Übertragungsgatter im Rahmendehner 400 worden sind. Wenn der Kernspeicher 316 zur Hälfte werden hinsichtlich bestimmter Zeitpunkte der angeleert ist, beginnt das die zweite Zeile darstellende kommenden Digitalsignale durch eine Folge von Signal den Kernspeicher 317 aufzufüllen. Wenn der Vertikal- und Horizontal-Synchronisationsimpulsen Kernspeicher 317 voll ist, ist das Lesen des Kern- 30 synchronisiert, die dem Rahmendehner 400 über das Speichers 316 beendet, und das Gatter 314 verbindet Verzögerungsnetzwerk 334 und die Leitung 335 zudann mit dem Eingang des Kernspeichers 316 zur geführt werden. Das Netzwerk 334 verzögert die Vorbereitung auf den Empfang des Signals, das die Synchronisationsimpulse am Ausgang des Netzwerkes dritte Abtastzeile des roten Bildes darstellt, und das 329 um ein Intervall von T_h/2 Sekunden, um der Lesen des Speichers 317 wird begonnen. Dieser Vor- 35 Verzögerung der Digitalsignale im Netzwerk 332 und gang dauert für das gesamte rote Signal an, wobei dem Zeilendehner 313 Rechnung zu tragen. Das das Signal, das die ungeraden Zeilen des roten Bildes Gatter 401 wird durch die Synchronisationsimpulse darstellt, in den Kernspeicher 316 eingeschrieben und auf der Leitung 335 so synchronisiert, daß das Digiaus diesem gelesen wird, und das Signal, das die talsignal für die erste Abtastzeile des roten Bildes geraden Abtastzeilen darstellt, in den Kernspeicher 40 im Anschluß 1 des Gatters 401, das Digitalsignal für

317 eingeschrieben und aus diesem gelesen wird. die zweite Abtastzeile dem Anschluß 2 zugeführt Da die gespeicherten Worte mit der halben Ein- wird usw., bis zum Digitalsignal für die letzte Zeile schreibfrequenz gelesen werden, dauert das Digital- des roten Bildes, das mit dem Anschluß N des signal auf der Leitung 321, das eine Abtastzeile der Gatters 401 verbunden wird. Ein zweites Überroten Information vom Bild 113 darstellt, für das 45 tragungsgatter 411 verbindet den Anschluß 1 des volle Intervall einer Abtastzeile an, d, h. für T₁, Se^ Gatters 401 mit einem Zeilenspeicher 431. Diese künden, und die Abstände, die in dem Digitalsignal Verbindung wird aufrechterhalten, bis das Digitalauf der Leitung 324 vorhanden waren, sind beseitigt, signal für die erste Zeile des roten Bildes in den wie im Diagramm H der F i g. 4 gezeigt. Zeilenspeicher 431 eingeschrieben ist. Zu diesem

Das Digitalsignal, das die erste Abtastzeile für das 50 Zeitpunkt, d. h., wenn das Gatter 401 auf seinen

blaue Bild auf der Leitung 310 darstellt, wird über Anschluß 2 umschaltet, verbindet das Gatter 411 den

das Ubertragungsgatter 315 dann zum Kernspeicher Eingang des Zeilenspeichers 431 mit dem Anschluß

318 gegeben, wenn das Digitalsignal für die erste 421, und das Digitalsignal im Speicher 431 läuft im Abtastzeile des roten Bildes zum Speicher 316 geht. Speicher bis zum Auftreten eines Vertikal-Synchro-Das Gatter 315, der Speicher 318 und der Speicher 55 nisationsimpulses auf der Leitung 335 um. Zu diesem

319 verarbeiten das Digitalsignal auf der Leitung 310 Zeitpunkt wird das Gatter 411 wieder mit dem Anfür blaue Information auf die gleiche Weise wie das Schluß 1 des Gatters 401 verbunden. Auf entGatter 314, der Speicher 316 und der Speicher 317 sprechende Weise bleibt das Gatter 412 mit dem das Digitalsignal für die rote Information verarbeiten. Anschluß 2 des Gatters 401 verbunden, bis das Signal Folglich dauert das Digitalsignal auf der Leitung 322 60 für die zweite Zeile des roten Bildes in den Zeilenam Ausgang des Zeilendehners 313, das jede Zeile speicher 432 eingeschrieben ist. Zu diesem Zeitpunkt, des blauen Bildes 114 darstellt, ebenfalls für ein d. h., wenn das Gatter 401 auf seinen Anschluß 3 Intervall von T_n Sekunden an, wie im Diagramm / umschaltet, verbindet das Gatter 412 den Eingang der Fig. 4 dargestellt. des Zeilenspeichers 432 mit dem Anschluß 422, und

Das Verzögerungsnetzwerk 332 verzögert das 65 das Digitalsignal im Speicher 432 läuft im Speicher

Digitalsignal auf der Leitung 323 für die grüne Infor- um, bis zum Auftreten eines Vertikal-Synchronisa-

mation um Γ_Λ/., Sekunden, also ein Intervall, das tions-Impulses auf der Leitung 335. Dann wird das

gleich der Zeit ist, die zur Auffüllung jedes der Kern- Gatter 412 wieder mit dem Gatter 401 verbunden.

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Das Beschicken eines getrennten Speichers mit dem richtungen im Rahmendehner 400, deren Ziffern-Digitalsignal für jede Zeile des roten Bildes und bezeichnung die Hunderterziffer 5 enthält, arbeiten Speichern dieses Signals bis zum Auftreten eines auf identische Weise wie Einrichtungen im Rahmen-Vertikal-Synchronisationsimpulses auf der Leitung dehner 400 mit der gleichen Zehner- und Einerziffer, 335 setzt sich für jede Zeile des roten Bildes bis 5 aber der Hunderterziffer 4. Folglich wird das Digitalzu dem und einschließlich des Digitalsignals für die signal für jede Zeile des blauen Bildes auf der Leiletzte Zeile fort, das über den Anschluß N des tung 322 zweifach auf der Leitung 591 erzeugt, und Gatters 401 in den Speicher 43 N geht. Für die die gesamte Rahmenzeit des blauen Signals auf der Zeilenspeicher 431 bis 43 N können zweckmäßig Leitung 491 wie auch die des roten Signals auf der akustische Verzögerungsleitungen mit keramischen io Leitung 491 ist gleich der Rahmenzeit T des. grünen Wandlern an jedem Ende benutzt werden. Signals. Das rote und blaue Digitalsignal auf der Für ein typisches Beispiel, bei dem 160 Abtast- Leitung 491 und 591 wird durch die Diagramme J zeilen für das grüne Bild 112 und 80 Abtastzeilen bzw. K der F i g. 4 dargestellt.
für das rote und blaue Bild 113 und 114 benutzt Obwohl die Digitalsignale auf den Leitungen 320, werden, ist eine Gesamtzahl von 80 Zeilenspeichern 15 491 und 591 gleichzeitig auftreten und Informationen in den mit 431, 432 bis 43 N bezeichneten Positionen für ein volles Zeitintervall (T) liefern, das gleich der erforderlich. Zur Vereinfachung der Zeichnung ist Zeit ist, die für ein Bild im Empfangsgerät erforderjedoch nur der erste, zweite und letzte Speicher lieh ist, sind Lücken in jedem dieser Digitalsignale dargestellt. vorhanden, die gleich zwei Intervallen von Veo Sekun-Der Eingang jedes Zeilenspeichers 431, 432 usw. 20 den zwischen jedem Signalintervall von Veo Sekunden ist außerdem mit einem Eingangsanschluß des Über- sind, wie durch die Diagramme G, J und K in F i g. 4 tragungsgatters 441 verbunden, der eine Nummer dargestellt. Zur Auffüllung dieser Lücken werden trägt, die der in dem jeweiligen Speicher befindlichen die Signale auf den Leitungen 320, 491 und 591 Zeile entspricht. Es wird dafür gesorgt, daß das einer Rahmenwiederholeinrichtung 600 zugeführt, in Gatter 441 am Anschluß 1 mit dem Ende eines Ver- 25 der identische Schaltungen vorgesehen sind, um jedes tikal-Synchronisationsimpulses auf der Leitung 332 der Signale rahmenmäßig zu wiederholen,
startet und dann nacheinander schrittweise in Rieh- Der Ausgangsimpuls vom ersten Vertikal-Synchrotung auf seinen letzten Anschluß N mit einer Fre- nisations-Kodedetektor 325, der durch das Verzögequenz läuft, die halb so groß wie die Betriebsfrequenz rungsnetzwerk 331 für ein Intervall (Γ + T_h) Sekundes Gatters 401 ist. Mit anderen Worten, das Gatter 30 den verzögert worden ist, stellt einen Synchronisa- 441 bleibt mit jedem Anschluß für ein Intervall 2 T_h tionsimpuls auf der Leitung 333 zur Rahmenwiederverbunden, während das Gatter 401 mit jedem An- holeinrichtung 600 dar, der den Beginn der Digitalschluß für ein Intervall T₁, verbunden bleibt. Dem- signale auf den Leitungen 320, 491 und 591 angibt, gemäß wird das Digitalsignal für die erste Zeile Während des Intervalls von Veo Sekunde nach dem des roten Bildes über die Gatter 401, 411 und 441 35 Impuls auf der Leitung 333 legt das Ubertragungszur Leitung 491 während des ersten Intervalls T_h gatter 610 das Signal auf der Leitung 320 an den übertragen, das einem Vertikal-Synchronisations- Eingang des Rahmenspeichers 611 und an die Leiimpuls auf der Leitung 335 folgt. Während des tung 612 an. Der Rahmenspeicher 611 enthält eine zweiten Intervalls T_h, wenn das Digitalsignal für die akustische Verzögerungsleitung mit einer Verzögezweite Zeile des roten Bildes in den Speicher 432 40 rungszeit gleich einer Rahmenperiode (T). Am Ende eingeschrieben wird, wird das Digitalsignal für die des Signalintervalls auf der Leitung 320, d. h. T Seerste Zeile über das Gatter 441 aus dem Speicher 431 künden nach dem Impuls auf der Leitung 333, verausgelesen und erscheint als zweite Zeile des Video- bindet das Gatter 610 den Eingang des Rahmensignals auf der Leitung 491. Während des dritten Speichers 611 mit dessen Ausgang, und die Informa-Intervalls T,„ wenn das Digitalsignal für die dritte 45 tion läuft um, bis ein zweiter Impuls auf der Leitung Zeile des roten Bildes in den Speicher 433 (nicht 333 erscheint, läuft also für ein Intervall von zwei gezeigt) eingeschrieben wird, wird das Digitalsignal Rahmenperioden (2 Γ) um. Während dieses Intervalls für die zweite Zeile über den Anschluß 2 des Gatters wird ein Signal, das zwei zusätzliche Rahmen dar- 441 aus dem Speicher 432 ausgelesen und erscheint stellt und identisch mit dem Digitalsignal ist, das den als dritte Zeile des Videosignals auf der Leitung 491. 50 einzigen, im Speicher 611 gespeicherten Rahmen dar-Während des vierten Intervalls T_n, wenn das Digital- stellt, aus dem Speicher auf die Leitung 612 gegeben, signal für die vierte Zeile in einen Speicher im Rah- Auf die gleiche Weise und mit der gleichen zeitlichen mendehner 400 eingeschrieben wird, wird das Signal Steuerung verarbeiten das Gatter 610 und der Speifür die zweite Zeile wiederum über das Gatter 441 eher 611, die Gatter 620 und 630 und die Speicher aus dem Speicher 432 ausgelesen und erscheint als 55 621 und 631 das rote bzw. blaue Digitalsignal auf vierte Zeile des Videosignals auf der Leitung 491. den Leitungen 491 bzw. 591. Im Ergebnis sind drei Dieses Lesen der Speicher 431, 432 bis 43 N geht gleichzeitige und kontinuierliche Digitalsignale für weiter, bis das Digitalsignal für jede Zeile des roten die drei vom Sendegerät 100 in F i g. 1 gelieferten Bildes doppelt auf der Leitung 491 erzeugt worden Primärfarben auf den Leitungen 612, 622 und 632 ist. Das zweite Auslesen des Digitalsignals für die 60 in F i g. 2 vorhanden.

letzte Zeile des roten Bildes auf die Leitung 491 Digital-Analogwandler 701, 702 und 703, an deren findet statt, wenn das Digitalsignal für die letzte Zeile Eingang die Digitalsighale von den Leitungen 612, des grünen Bildes auf der Leitung 320 vorhanden ist. 622 bzw. 632 angelegt sind, erzeugen an ihren AusEinrichtungen, die mit denen zur Dehnung des gangen drei gleichzeitige Analogsignale für die drei roten Signals auf eine Rahmenzeit von T Sekunden 65 Primärfarben. Die Arbeitsweise der Wandler 702 und identisch sind, befinden sich ebenfalls im Rahmen- 703 weicht von der des Wandlers 701 dadurch ab, dehner 400, der die gleiche Operation für das blaue daß wegen der oben beschriebenen Operation des Digitalsignal auf der Leitung 322 durchführt. Ein- Zeilendehners 313 die digitalen Worte an ihren Ein-

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gangen nur mit der halben Frequenz angeliefert werden, mit der digitale Worte am Eingang des Wandlers 701 erscheinen.

Der Mischer 800 kombiniert die drei gleichzeitigen Signale von den Wandlern 701, 702 und 703 zu einem einzigen Signal, das über die Ortsleitung 801 zum Empfangsgerät 900 des Teilnehmers B übertragen wird. Das spezielle Kombinationsverfahren im Mischer 800 ist für die Erfindung nicht wichtig. Es kann das übliche Verfahren benutzt werden, bei dem ein Videosignal mit einem Unterträger verwendet wird, der durch Farbdifferenzsignale moduliert worden ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Farbfernseh-Fernsprechanlage mit einer Aufnahmeeinrichtung, welche eine Bildaufnahmeröhre mit einem lichtempfindlichen Schirm enthält, mit einer optischen Anordnung zur Erzeugung von drei getrennten, je die Information einer unterschiedlichen Primärfarbe enthaltenden Ladungsmustern in drei vorbestimmten Bereichen einer rechteckigen Fläche auf dem Schirm der Bildaufnahmeröhre, mit Ablenkschaltungen zur Erzeugung von Videosignalen durch Abtastung der Ladungsmuster der Breite nach von der oberen bis zur unteren Begrenzung der Bildaufnahmeröhre, mit Schaltungen zur Kombination der Videosignale für die drei Primärfarben und mit Übertragungseinrichtungen für die Videosignale, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Anordnung (101 bis 106) so ausgebildet ist, daß der vorbestimmte Bereich (112) für die Primärfarbe Grün die gesamte Breite und . zwei Drittel der Höhe der rechteckigen Fläche einnimmt und seine beiden Abmessungen doppelt so groß wie die entsprechenden Abmessungen jedes der beiden anderen vorbestimmten Bereiche (113, 114) für die beiden anderen Primärfarben ist, daß die Ablenkschaltungen (115, 117) in an sich bekannter Weise eine einfache lineare Abtastung der rechteckigen Fläche sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung vornehmen und daß Schaltungen (313, 400, 441, 541, 600) vorgesehen sind, welche die die drei vorbestimmten Bereiche darstellenden Videosignale in solche Videosignale umsetzen, die gleiche Zeitintervalle für die drei Primärfarben aufweisen.

2. Farbfernseh-Fernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen die Sende- und die Empfangseinrichtung gelegte Schaltanordnung (203) Videosignale von einer Vielzahl von Sendern im Multiplexverfahren auf die Übertragungseinrichtung (250) gibt.

3. Farbfernseh-Fernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkschaltungen (115, 117) die Videosignale des Bildes in ein Rahmenintervall bringen, und daß die Schaltung zur Umsetzung der Videosignale (313, 400, 441, 541, 600) in der Lage ist, die einen Rahmen bildenden, empfangenen Videosignale für eine gewählte Zahl von Rahmenintervallen umlaufen zu lassen und wiederholt wieder- ■ geben zu können, bevor ein neues Rahmenintervall empfangen wird, um die normale Rahmenzahl bereitzustellen.

4. Farbfernseh-Fernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale für alle drei Bilder nacheinander in einem einzigen Rahmenintervall übertragen werden.

5. Farbfernseh-Fernsprechanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen zur Umsetzung der Videosignale einen Speicher (313) enthalten, der die Videosignale für die Prrmärfarben außer Grün mit einer ersten Frequenz speichern und mit einer kleineren Frequenz abgelesen werden kann, so daß die umgesetzten Videosignale für die Primärfarben auf Flächen gleicher Größe wiedergegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen