Bildkommunikation

Der Aufwand einer Nachrichtenübertragung wächst mit der erforderlichen Bandbreite und der Parameterzahl. Von allen Nachrichtenformen steht die Bildübertragung bezüglich beider Faktoren an der Spitze. Dies gilt insbesondere für die Übermittlung von farbigen und bewegten Bildvorlagen. Hier soll jedoch zunächst eine Beschränkung auf die monochrome bzw.

Entsprechend der Übersicht in Bild 1 war bisher nur die Ableitung des Luminanzanteiles einer farbigen Vorlage sowie deren elektronische Über-mittlung und Wiedergabe auf einem sogenannten „Schwarzweiß-Empfänger“ besprochen worden. Nach Gl. (1) konnte zu diesem Zweck die Luminanzkom-pònente der Vorlage Y(x, y, t) durch Integration über die Hellempfindungskurve \( \bar y\) (λ), die nach Bild 1 durch ein optisches Filter nachgebildet wird, gewonnen werden. Die Integration über die Wellenlänge λ besorgt dabei der optisch-elektrische Wandler bei der Erzeugung des Videosignals U_y. Nur diese eine Komponente muß beim Schwarzweiß-Fernsehen übertragen werden.

Die besondere Problematik der nachrichtentechnischen Übertragung eines Bildsignals ergibt sich aus der relativ großen Frequenzbandbreite. Insbesondere bei Bewegtbildern führt der Zwang zur Übermittlung aller Bildpunktinformationen eines Vollbildes in 1/25 Sekunde zu einer sehr hohen maximalen Modulationsfrequenz. So errechnet sich nach Kapitel 1.3.4 für das Rundfunk-Fernsehen der europäischen 625-Zeilennorm eine Bandbreite von 5 MHz, was dem etwa 330-fachen eines Tonrundfunksignals entspricht.

Bei der Zusatzübertragung im Fernsehkanal nach Kapitel 3.4 wurde für einige Verfahren bereits die digitale Übertragungstechnik vorausgesetzt. Insbesondere wenn es sich um die Übermittlung von Textinformationen handelt, werden die einzelnen Zeichen am zweckmäßigsten durch Datenfolgen beschrieben. Die Vorteile dieser Datenübertragung lassen sich durch eine digitale Übertragungstechnik — Pulscodemodulation (PCM) genannt — auch für Fest- und Bewegtbilder in Halbtonversion nutzbar machen. Pro Abtastwert müssen dann so viele Bits übermittelt werden, wie für die Kennzeichnung des jeweiligen Analogwertes notwendig sind, wodurch sich der Datenfluß entsprechend erhöht. Solche Digitalübertragungen analoger Signale waren auch bereits im Zusammenhang mit der optischen Nachrichtenübertragung in Kapitel 3.5 (Bild 79) erwähnt worden. Wegen der hier vorliegenden nichtlinearen optoelektrischen Wandler ist die digitale Übertragungstechnik besonders angebracht.

Von den in Tabelle 2 (Kap. 1.3.4) angegebenen Fernsehnormen sind die 625-Zeilen-Norm in Europa und die 525-Zeilen-Norm in den USA als internationaler Standard erhalten geblieben und haben sich weltweit bewährt. Zukünftige Breitband-Übertragungssysteme — z.B. Kabel- und Satelliten-Übertragungstechnik nach Kapitel 3.5 und 3.6 — eröffnen jedoch die Möglichkeit, auf eine höhere Zeilenzahl überzugehen und damit die Qualität des Fernsehbildes weiter zu verbessern. Auf der anderen Seite ist es für die Bewegtbildübertragung von Bedeutung, die weltweit vorhandenen Schmalband-Übertragungseinrichtungen des Fernsprechens mit zu benutzen — z.B. für das Bildfernsprechen — , was nur durch eine Reduktion der Zeilenzahl möglich ist. Beide Extremfälle einer solchen Bewegtbildübertragung sollen in den folgenden Kapiteln behandelt werden.

Der Übergang von der bisher betrachteten Bewegtbild- zur Festbild-Übertragungstechnik wird besonders deutlich, wenn man die Bandbreiteformel von Gl. (18) mit f_gr = 1/T_B folgendermaßen umformt: