CN1037625A - 采用多个信号传输通道的扩展清晰度宽屏幕电视系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发射和接收显示HDTV图 象的系统。其信号由两个传统的6MHz的NTSC 通道传送。该信号中主信号由编码电路从HDTV 源信号中获得，它可在传统接收机内产生无明显失真 的图象，其中也隐藏有产生较高细节水准的宽屏图象 的信息。附加信号是从HDTV源信号中减去主信 号编码获得的。它分为三个频带即A(0-6MHz)，B (6-12MHz)，C(12-18MHz)。在发射机内对各信 号进行各自的变换，时分复用和不同的组合后编码， 在接收机内再进行相应的解码即可获得HDTV图 象。

Description

本发明涉及利用一个以上传输通道来传送代表高清晰度宽屏幕图像的信号的一种电视信号传输系统。

传统电视接收机（例如，根据NTSC广播标准的接收机）具有4∶3的宽高比（所显示图像的宽度与高度之比）。近来，对较大宽高比（例如，2∶1、16∶9或5∶3）的电视接收机系统有兴趣，因为这种较大宽高比较4∶3宽高比更加近似于人眼的宽高比。具有5∶3和16∶9宽高比的视频图像受到了特别的注意，因为这类宽高比近似于多种电影影片的宽高比。还有，兴趣在于使重现图像的细节等级超过传统电视图像的细节等级、更接近在电影影片中所看到的细节等级。但是，应该把传输高清晰度宽屏图像的信号设计成传送与现有电视接收机兼容的视频信号的电视系统。因为非兼容系统的广泛采用可能是很困难的。

在罗伯特·霍普金斯（Robert Hopkins）所写题为“高级电视系统”（“Adr nced Telerision Systems”）发表于《电气与电子工程师协会会议录，用户电子学》（IEEE Transactlons on Consumer Electronics）1988年2月第1-15页上的论文中，可以找到有关几种推荐的高清晰度宽屏电视系统的综述。在该文所描述的8个系统中，有5个系统与现有NTSC电视接收机兼容到这样的程度：利用传统NTSC接收机可以接收所传输的信号，不需利用变换器进行预处理就能产生4∶3的图像，该图像相对于标准NTSC图像仅稍有劣化。这5个系统是由美国电话电报公司贝尔实验室（贝尔系统）、纽约技术研究所的威廉·格伦博士（格伦系统）、特拉华瑞组（特拉华瑞系统）、北美菲利普（NAP系统）、美国国家广播公司与戴维·萨诺夫研究中心合作（NBC系统），开发出来的。

在贝尔系统中，采用两个6MHz的电视通道来传输代表高清晰度宽屏图像的信号。一个通道传输代表高清晰度宽屏图像的较低频率亮度和色度信号分量的标准NTSC信号。第二通道传输高频亮度和色度信号，特定接收机可以利用这种高频亮度和色度信号以添增NTSC信号所代表的图像。

格伦系统也采用两个通道，其中一个通道传输NTSC兼容信号。格伦系统中的第二通道仅用了6MHz带宽中的3MHz，传送经过滤波的图像细节信息，以降低时间分辨率（即降低其帧频）。利用一个帧存储器把NTSC信号与低帧频高细节信号组合起来。在格伦系统中，通过增大垂直消隐间隔、同时减小水平消隐间隔来获得宽屏效果。

特拉华瑞    系统仅用了一个传输NTSC兼容信号的6MHz通道。该信号在6个场周期规定一帧高清晰度图像。特定接收机在帧存储器中把6场组合起来，重新构成高清晰度图像。特拉华瑞系统还增大垂直消隐时间间隔来获得宽屏幕效果。

NAP系统在一个通道中传输标准NTSC信号，在第二通道中传输添增信号。特定接收机把添增信号与NTSC兼容信号组合起来，以产生宽屏幕、逐行扫描的图像。NAP系统所产生图像的水平细节，与NTSC图像的水平细节基本相同。

NBC系统是下述本发明的出发点。在M.伊斯纳迪（Isnardi）等人所写题为“高级兼容电视系统中的解码问题”（“Decoding    Issues    in    the    ACTV    System”）发表于《电气与电子工程师协会会议录，用户电子学》（IEEE    Transactions    on    Consumer    Electronics）1988年2月第111-120页上的论文中，比较详细地描述了NBC系统。在序号为089637，题为“用来处理宽屏幕电视系统中高频信息的装置”（“Apparatus    for    Processing    High    Freguency    Information    in    a    Widescreen    Television    System”，于1988年4月22日批准的美国专利申请书中也描述了NBC系统的一部分。现将这两篇参考文献作为参考。在上面提到的论文和专利申请书中所描述的系统采用单一6MHz通道来传送已添增的NTSC信号。当利用传统NTSC接收机来处理这种信号时，产生传统的电视图像。但是，当利用接收机来处理这种信号对各个分量信号进行解码和组合时，则产生扩展清晰度宽屏图像。添增了基本NTSC信号的那些分量信号分配到NTSC频谱未有效利用的区域中。虽然这种高清晰度宽屏图像比传统电视图像具有更多的水平和垂直细节并且整体说来观众很喜欢，但是，这种图像可能具有较少的斜线细节。而且，细节的整体水准仍低于电影影片的细节的整体水准。

因此，希望对NBC类型的系统提供一种附加信号以把重现图像的细节水准提高到更符合于电影影片细节水准。

在产生代表高清晰度宽屏图像的信号、并在两个电视通道上传送这些信号的系统中实施了本发明。把代表图像的输入视频信号加到系统上，这种图像所具有的细节水准与电影影片的细节水准近似相同。这种系统包括对于输入视频信号的一部分进行处理以产生已编码主视频信号的第一信号编码器，主视频信号代表已增强的图像，该图像所具有的细节多于传统的电视图像，但少于输入视频信号所代表的图像。把主视频信号加到解码电路上，产生代表已增强图像的基带信号。这种系统还包括一个电路，产生代表输入视频信号与已解码基带信号之差的差分信号。第二信号编码器处理该差分信号，以产生辅助信号。通过各自的电视通道，传送主信号和辅助信号。

实施本发明的接收机接收并对主信号和辅助信号进行解码，然后，组合已解码的信号以产生代表高清晰度宽屏图像的信号。

图1为根据本发明而工作的两通道电视信号传输系统的框图。

图1a图示说明适用于图1所示系统中单通道编码器的工作。

图1b为适用于图1所示系统中单通道编码器的框图。

图1c-1f、图2、图2a和图3a-3c图示说明图1b所示通道编码器各个部件的工作。

图4为适用于图1b所示单通道编码器中每帧1050行（L/F）隔行扫描到525L/F逐行扫描的变换器框图。

图5a和图5b为适用于图1b所示单通道编码器中逐行扫描到隔行扫描的变换器框图。

图6-8为适用于图1b所示单通道编码器中边条-中心信号分离器和处理器电路的框图。

图9为适用于图1b所示单通道编码器的NTSC编码器电路的框图。

图10和10a-10c为说明用于图1b所示单通道编码器和图14所示单通道解码器中各种垂直-时间滤波器和水平-垂直-时间滤波器结构的框图和表格。

图11a和11b为适用于图1b所示单通道编码器的高频帧内平均器电路的框图。

图12和12a-12d为适用于图1b所示单通道编码器中所用任何一个时间扩展器或时间压缩器电路的框图，和说明这种电路工作的图。

图13为适用于图1b所示单通道编码器中幅度补偿和正交调制电路的框图。

图14为适用于本发明单通道解码器的框图。

图15和图16为适用于图14所示单通道解码器的帧内平均器-差分器电路的框图。

图17为适用于图14所示单通道解码器的正交解调器和幅度扩展器的框图。

图18为适用于图14所示单通道解码器中亮-色信号分离电路的框图。

图19为适用于图14所示单通道解码器的Y-I-Q格式解码器电路的框图。

图19a为适用于图19所示格式解码器中边条、中心信息拼接器的框图。

图20和图21为适用于图14所示电路中隔行到逐行扫描浠黄鞯目蛲肌?

图22为适用于图1所示系统的辅助通道编码器中辅助通道亮度信号编码器的框图。

图22a为可用于说明图22所示电路工作的像素图。

图23为适用于图1b所示单通道编码器中运动编码器和低通滤波器的框图。

图24为适用于图1所示系统的辅助通道编码器中辅助通道色度信号编码器的框图。

图24a为可用于说明图24所示电路工作的视频场图。

图25为用来对于图1所示辅助通道编码器所产生的辅助信号进行调制和解调的典型电路的框图。

图26和图27分别为适用于图1所示高级兼容电视两通道解码器中色度和亮度添增信号解码器的框图。

图28为适用于图22所示辅助通道亮度信号编码器和图27所示亮度添增信号解码器中运动信号检测器电路的框图。

图29为图1所示高级兼容电视两通道解编器的框图。

图中，单线箭头代表用于传输多比特并行数字信号的总线，或代表用于传送模拟信号或单比特数字信号的信号通路。总线或信号通路所传送的信号类型，在讨论中加以明确。为了明了起见，在某些信号通路中，可以把补偿延时略掉。熟悉数字信号处理电路设计的技术人员知道在具体的系统中哪里需要这样的延时。

图1为包括本发明实施例的两通道电视信号传输系统的框图。图1中，把来自源110（例如，视频摄像机）的宽带宽屏高清晰度电视（HDTV）信号Y、I和Q加到发射机112上。信号Y包括占据0-20MHz之间频带的亮度图像信息，信号I和Q包括占据0-10MHz之间频带的色度图像信息。

通过上面提到的伊斯纳迪等人所写论文和专利申请书中所描述的那类单通道编码器114，对信号Y、I和Q进行编码。接着，利用天线115把已编码的信号发射出去。天线115所发射的电视信号被与标准NTSC接收机122相联的天线120接收，并且在宽屏幕EDTV接收机中，被与宽屏幕扩展清晰度电视（EDTV）显示器128相联的天线124接收。宽屏幕EDTV接收机包括上面提到的伊斯纳迪等人所写论文和专利申请书中所描述的那类单通道解码器，用来把接收到的信号解码成为其构成的、已扩展清晰度的亮度和色度图像分量Y′、I′和Q′。把信号Y′、I′和Q′显示在宽屏幕EDTV显示器128上。

图1所示系统还包括辅助通道编码器142，为了传输，142对于代表宽屏幕EDTV信号（如宽屏幕EDTV接收机125和128所显示的）与源110所提供的原始宽屏幕EDTV信号之差的信号进行编码。差分信号是通过从源110所提供的相应信号Y、I和Q中减掉单通道解码器140所提供的输出信号Y′、I′和Q′产生的。单通道解码器140可以与解码器125相同。利用天线130发射编码器142提供的辅助电视信号。

天线130所发射的辅助通道信号和天线115所发射的主通道信号都被与宽屏幕HDTV接收系统相联的天线132接收。这个系统包括两通道解码器134，134用来对于主通道信号和辅助通道信号进行解码，并且用来对已解码的、其构成的亮度和色度信号进行相加组合，以产生适合于宽屏幕HDTV显示装置136显示的宽屏幕HDTV各分量信号Y″、I″和Q″。

图1a为单通道编码器114所采用信号编码技术的说明图。编码器首先把HDTV信号的带宽减小到小于6.0MHz，把HDTV信号从每帧1050行（L/F）的隔行扫描格式变换成525L/F的逐行扫描格式，接着，把所形成的信号编码成为具有4个分量信号的NTSC兼容视频信号。一个分量能在传统或标准NTSC电视接收机122上产生标准宽高比、标准清晰度的彩色图像;另三个分量表示在宽屏幕EDTV接收机128上重现时，标准图像的增强。把这三个增强分量与相应于标准宽高比、标准清晰度图像的分量组合起来，使得那三个分量与标准分量占据相同频带，但是，在实际上或感觉上被隐藏在标准电视接收机122所产生的图像中。

第一分量信号（即，标准分量）是具有标准4∶3宽高比的、525L/F、2∶1隔行信号。这个分量包括带限HDTV信号的中心信息，对于该中心信息已进行了时间扩展以占据几乎整个行淌奔洹５谝环至啃藕呕拱ū咛跛降推敌畔ⅲ玫推敌畔⒈皇奔溲顾醯秸绫曜糔TSC接收机122所产生显示的左和右水平图像过扫描区域中。实际上把低频边条信息隐藏起来，使人看不到，因为标准NTSC接收机不显示这种信息。根据下面将要说明的原因，在把第一分量信号与第二、第三分量信号组合起来以前，对于频率高于1.5MHz的第一分量信号进行帧内平均。图2说明第一分量信号的时间扩展和时间压缩。

第二分量信号是辅助的2∶1隔行扫描信号，其中，对于左、右边条高频信息均已进行了扩展以占据有效行时的一半。这样，已扩展的边条信息实际上占据了第二分量信号的整个有效行时。图3c说明第二分量信号的产生。

第三分量信号是从带限HDTV信号中获得的、辅助2∶1隔行扫描信号。第三分量信号包括在约为5.0-6.0MHz之间的高频水平亮度细节信息。对这个信息进行频率下移，以占据0-1.0MHz之间的频带。

对于第二和第三分量信号均被帧内平均、幅度压缩，接着，被用于调制相应的正交相位相关的、抑制交替副载波信号ASC和ASC′，ASC和ASC′具有半行频的奇数倍的频率，并且处在NTSC信号频谱的色通带之内。还有，这种交替副载波信号的相位从一场到下一场改变180°，此处，规定一场为262个水平行周期。因此，调制的第二和第三分量所产生标准NTSC图像的任何畸变均表现为帧频（30Hz）互补的彩色变化。人们一般不注意这种畸变，因为人眼对于在电视信号中通常遇到的饱和电平彩色的迅速、互补变化不太敏感。

第四分量信号是2∶1隔行“辅助者”信号，这种信号包括垂直-时间（V-T）亮度细节信息，否则在525L/F逐行扫描到525L/F隔行扫描的HDTV信号变换中就会丢失。这个信号帮助EDTV接收机重新组成在运动场面中丢失的信息，并减小或消除在EDTV显示器128和HDTV显示器136上产生的逐行扫描宽屏幕图像中不需要的闪烁和移动产物。图2a说明，如何从525L/F逐行扫描和525L/F隔行扫描信号中产生“辅助者”信号。

通过压缩相应于边条的部分和扩展相应于中心信息的部分，使第四信号分量绘制到第一分量信号上并频带限制到750KHz。用这样形成的信号来调制载波信号，该载波信号对于图像载波信号（也称为视频载波信号）是正交相位相关的，并与已调制的第一、第二和第三分量组合。在传统NTSC显示上，第四分量信号被隐藏起来，因为通过这种绘制处理，可能引起的任何畸变与第一分量都是空间相关的。

采用水平-垂直-时间（H-V-T）梳状滤波器，对于第一分量信号的亮度信号部分进行预滤波，以消除第一分量信号的亮度信号部分与色度信号部分之间的潜在串扰。还有，采用V-T梳状滤波器，对于第一、第二和第三分量信号进行帧内平均基本消除了第一分量与第二和第三分量之间的V-T串扰，使接收机解码器125和134易于把第二和第三分量信号分离。图1d和图1e说明第一、第二和第三分量信号的帧内平均及其组合，以产生已编码的NTSC信号。

虽然在编码和解码处理中这是有利的，但是，在上述处理步骤中所涉及的梳状滤波会降低显示器128上所示EDTV图像的对角线分辨率。在频谱分析中，单通道解码器所产生的亮度信号Y′具有高达1.5MHz左右传统的NTSC视频频谱，还具有以1.5-6.0MHz之间峰谷交替为特征的频谱（即，梳状滤波的信号频谱）。信号Y′中没有6.0MHz以上的频率。还有，由于用来从发射的隔行扫描信号中再生逐行扫描亮度信号的“辅助者”信号频带限制到750KHz，所以，在信号Y′的交变行间隔内可能没有750KHz-20MHz之间的亮度信息。

信号I和Q，（HDTV信号的彩色信息信号分量）在第一和第二分量信号之间被分开以前，都进行频带限制，限制到600KHz。因为作为第一和第二分量信号一部分的这些信号，在帧内平均期间受到了V-T滤波，所以，重现信号I′和Q′呈现出具有已梳状滤波信号特点的峰谷交替的频谱。

如上所述，每一个差分信号△Y、△I和△Q是从宽屏幕HDTV源110所提供的各个1050L/F隔行扫描信号Y、I和Q中减掉单通道解码器140所产生的525L/F逐行扫描信号Y′、I′和Q′而得出的。因为来自至少一场隔行扫描信号Y、I和Q的各行显示位置与相应的逐行扫描信号Y′、I′和Q′的各行显示位置之间存在着垂直位移，所以，每一个差分信号△Y、△I和△Q在较低的频率上都可有巨大的能量值。

这样，在0-20MHz之间范围的频谱内，亮度差分信号△Y可能具有能量;在0-10MHz之间的频谱范围冢炔罘中藕拧鱅和△Q可能具有能量。如下所述，辅助通道编码器142对于信号△Y、△I和△Q进行处理，以产生具有6MHz带宽的辅助视频信号。

图1b为表示宽屏幕HDTV源110和单通道信号编码器114细节的框图。用于本发明本实施例中的源110包括宽屏幕1050L/F隔行扫描摄像机10，利用由演播室定时信号发生器11产生的复合同步信号CCPS和帧频定时信号FT，使10同步于编码器114。用在本发明本实施例中的摄像机10产生每场525行或每帧1050行的视频信息。在每一帧中，把一场中的各行与下一场中的各行交错起来。虽然只示出了1050L/F的摄像机源，但是可以想象1050L/F的录像机（VTR）、或者1125L/F隔行扫描的摄像机或VTR也可以用作视频信号Y、I和Q的源。当采用1125L/F的源时，希望通过剪切1125L/F的图像或者通过内插，把每帧的行数减小到1050。

用于本发明的这个实施例中的摄像机10是525L/F的逐行扫描摄像机，把该摄像机调整到从一场到另一场把它所产生的图像垂直地移动半行间隔。通过把演播室定时信号发生器11所提供的帧频（30Hz）矩形波信号FT加到摄像机10的中心控制上，来实现这种图像移动。响应于具有某一个值（例如，逻辑“1”）的信号FT，用于本发明实施例中的摄像机10把图像向下移动半行周期。响应于信号FT的其它值，摄像机10把图像恢复到初始未经移动的位置上。摄像机提供的信号定时不受图像移动的影响。

把摄像机10产生的红、绿和蓝（R、G和B）基色输出信号加到矩阵12上，12把基色信号变换成亮度信号YA，以及色差信号IA和QA。利用模数变换器（ADC）14把信号YA、IA和QA数字化，利用演播室定时信号发生器11所提供8fsc的时钟信号对于14进行控制。模数变换器14提供具有取样频率为标准NTSC彩色副载波信号频率（fsc）16倍的宽屏幕HDTV信号Y、I和Q。

下面是图1b所示编码电路的综述。把信号Y、I和Q加到1050L/F隔行扫描到525L/F逐行扫描变换器16上。扫描变换器16的输出信号YF、IF和QF加到逐行到隔行扫描变换器17a、17b和17c上，17a、17b和17c产生信号YF′、IF′和QF′，YF′、IF′和QF′都是525L/F的隔行扫描信号。扫描变换器17c还产生场差分信号YT，YT用来产生“辅助者”信号。如上所述，单通道解码器125和140利用辅助者信号从接收到的525L/F隔行扫描信号来产生525L/F逐行扫描信号Y′、I′和Q′。对于信号YF′、IF′和QF′进行低通滤波，然后将其加到边条-中心信号分离器和处理器18上，18把这些信号分离成相应的边条和中心信息部分，把边条部分分离成高频和低频分量，压缩边条信号的低频分量，扩展中心信息信号。边条-中心组合器28把代表已扩展中心信息的信号YE、IE和QE与代表边条的已压缩低频分量的信号YO、IO和QO组合起来，以产生信号YN、IN和QN。把信号YN、IN和QN加到NTSC编码器31上，31的输出是上述单通道EDTV信号的第一分量信号C/SL。

分离器和处理器18所提供边条的高频分量YH、IH和QH加到NTSC编码器60上，电路62对于60的输出信号进行时间扩展。电路62的输出信号是上述单通道EDTV信号的第二分量信号ESH。

滤波器70对来自逐行到隔行扫描变换器17C的信号YF′进行带通滤波，滤到5.0-6.0MHz之间;调制器和低通滤波器72对其进行频率移动，移动到0-1.0MHz;格式编码器74对其进行时间压缩，压缩到与第一分量信号的中心信息部分相一致。编码器74的输出信号是EDTV信号的第三分量。

第二和第三分量信号分别被电路64和76进行帧内平均，以产生信号X和Z，电路80对信号X和Z进行幅度压缩，并用已压缩的X和Z信号对两个正交相位相关的副载波信号ASC和ASC′进行调制。电路80的输出信号是信号M。电路38对于第一分量信号C/SL进行帧内平均，以产生信号N。加法器40把信号M和N组合起来，以产生信号NTSCF。

格式编码器78对于逐行到隔行扫描变换器17c所产生的场差分信号YT进行时间变换，以具有相应于第一分量信号的格式。把形成的信号加到运动编码器和低通滤波器79上产生第四分量或“辅助者”信号YTN。

数模变换器（DAC）54和53把信号NTSCF和YTN分别变换成模拟形式。模拟开关58把演播室定时信号发生器11所产生的复合同步信号OCPS加到信号NTSCF上。开关58所提供的信号和模拟“辅助者”信号加到产生第一分量电视信号的射频（RF）正交调制器57上。利用发射机55通过天线115把这个信号发射出去。

下面是对图1b所示电路更加详细的描述。演播室定时信号发生器11对1050L/F隔行扫描摄像机10和525L/F隔行扫描已编码的输出信号MAIN（主）提供复合同步信号CCPS和DCPS。此外，发生器11还提供分别为NTSC彩色副载波信号频率4、8和16倍频率的时钟信号4f_sc、8f_sc和16f_sc，已取样的数据振荡信号ASC、ASC′和fc，行频信号FS和H，帧频信号FT。提供开关信号SW以控制把信号OCPS插入到已编码的输出信号MAIN中。电路11包括传统的谐振晶体控制的振荡器，产生时钟信号16f_sc。电路11从信号16f_sc产生具有实际上等于半行频395倍的频率3.1MHz的正交相位相关的交替副载波信号ASC和ASC′，以及频率实际上等于5MHz的信号fc。例如，可以通过增加一个具有16f_SC信号的计数器（未示出）并且把计数值加到只读存储器（ROM），（未示出）上来产生信号ASC、ASC′和f_C，对于该ROM进行编程以得到代表这三个信号的取样值。还有，该ROM可以提供一个输出信号用来指示在信号NTSCF的每行时间间隔内一个预定的像素取样时间（H）或一组取样时间（Fs）。可以把信号ASC、ASC′和fc之一加到另一个计数器（未示出）上，〔该计数器被编程，以获得以帧频或场频产生的信号FT，以下参照图11a和图11b说明。〕产生各种时钟和定时信号的典型装置在序号为241277，题为“关于扩展清晰度电视系统的视频信号同步系统”（“Video Signal Synchroni

ation System as fov an Extended Difinition Television System”）的美国专利申请书中，作了较为详细的描述，现在引为参考。

把源110提供的宽屏幕HDTV信号Y、I和Q加到1050L/F隔行到525L/F逐行扫描变换器16上，16产生信号YF、IF和QF。扫描变换器16是单通道编码器114的一部分。图4示出适用于扫描变换器16的电路框图。图4所示的电路代表扫描变换器16的3个通道（分别为Y、I和Q）之一。其它两个通道（未示出）可以与示出的这一个通道相同，就不详细描述了。这个电路把中间取样值内插到1050L/F隔行扫描输入信号的取样中，并把这些内插的取样与非内插的取样组合起来，以便在二分电路482的输出端口上产生525L/F的逐行扫描信号。扫描变换器16所产生的内插取样是通过运动自适应处理得出的。在代表运动的图像区域中，内插取样从间隔一个水平行时间间隔的取样中产生（即，垂直平均）。在静止图像的区域中，内插取样从间隔一帧时间间隔的取样中产生（即，时间平均）。

图4中，把1050L/F隔行扫描信号加到水平低通滤波器438上。滤波器438可以对于16f_sc信号Y、I和Q的相继取样进行平均，以产生可以利用信号8f_sc进行二次取样而没有混淆畸变的取样。把滤波器438产生的信号加到524行周期（524H）延时单元440上，440是4个串联连接延时单元中的第一个。其它3个延时单元442、444和446提供相应的1H、1H和524H信号延时。延时单元442的输出信号是基准信号。延时单元440和444的输出信号相对于基准信号分别领先和延时1H。加到扫描变换器上的输入信号和延时单元446的输出信号相对于基准信号分别领先和延时1050L/F隔行扫描信号的一场周期。

把延时单元440和444的输出信号加到多路转换器450中相应的输入端口上。利用演播室定时信号发生器11所提供的信号FT对于多路转换器450进行调整，使450在摄像机10所提供信号的相继场时间间隔内交替地提供来自延时单元440的信号和来自延时单元444的信号。加法器458和减法器456把多路转换器450所提供的信号与延时单元442所提供的基准信号组合起来。加法器458的输出信号是垂直平均信号VAVG，减法器456的输出信号是场差分信号VDIFF。信号VAVG和VDIFF代表相对于输入信号延时了525H的基准信号与相对于输入信号交替地延时了524H和526H的信号分别相加和相减的组合。利用信号FT来控制与基准信号相组合的信号的切换，以跟踪摄像机10所产生的图像移动。

在加法器460和减法器462中，把加到扫描变换器上的输入信号与延时单元446的输出信号组合起来，以分别产生时间平均信号TAVG和时间差分信号TDIFF。时间平均信号TAVG和时间差分信号TDIFF总是代表间隔1050H（1帧时间间隔）的信号的组合。

把信号VDIFF和TDIFF加到传统的运动检测器464上，把464的输出信号加到传统的运动扩展器466上。检测器464可以包括例如比较器（未示出），该比较器对相应的时间差分信号和垂直差分信号（TDIFF和VDIFF）的相对幅度进行比较。还有，检测器464可以包括水平低通滤波器（未示出）。运动扩展器466可以包括电路（未示出），这种电路对检测器464所提供的运动信号进行门限控制，并对经过门限控制的信号在水平、垂直和时间方向上进行平均，以便把包括运动的图像区域的边界扩展到不包括运动的区域中去。对于运动信号进行扩展，以减轻在任何采用运动信号的运动自适应处理中的任何边界效应。一般，把静止区域作为运动区域来处理时，比把运动区域作为静止区域来处理时引起的产物要少。

运动扩展器466提供运动指示信号M和（1-M），把M和（1-M）分别加到乘法器468和470上。安排乘法器468和470是为了利用这些运动指示信号对于相应的信号VAVG和TAVG进行定标。利用加法器472，把乘法器468和470所提供的输出信号相加，产生内插信号。

信号M和（1-M）是互补的分数。M的大小正比于基准信号以及超前场和迟后场的信号所代表的视频图像内场间运动的电平。这样，当所显示图像的某一部分中具有高电平的场间运动时，对于这一部分的内插信号中，以垂直平均信号VAVG得到的分量较大，而从时间平均信号TAVG仅得到一个小分量。在图像相对静止的区域中，即场间运动电平低的地方，这种比例则相反。

在存在或不存在场间运动的情况下，垂直平均与时间平均之间的切换产生了内插信号，该内插信号在图像的运动部分中具有全部时间分辨率并在该图像的静止部分中具有全部垂直分辨率。本发明人已确定，这种运动适应处理比纯时间内插或纯垂直内插产生的结果更好。

在二分电路474中，以系数0.5对于加法器472的输出信号进行定标，以产生与加到扫描变换器16上的信号占据相同幅值范围的数字信号。把二行电路474所提供的输出信号和延时单元442所提供的基准信号加到加法器480相应的输入端口上，480的输出端口耦合到二分电路482的输入端口上。加法器480和二分电路482形成了由摄像机10所提供的取样值，与代表1050L/F隔行扫描图像中间各行的内插取样值的平均。这样，可以认为，电路482所提供的输出信号是1050L/F逐行扫描信号中各对相继行的平均。本发明人已确定，这是对于525L/F逐行扫描信号的良好近似。

参看图1b，把扫描变换器16所提供的525L/F逐行扫描信号IF、QF和YF分别加到不同的逐行扫描到隔行扫描变换器17a、17b和17c上。适用变换器17c的电路示于图5a，适用变换器17a和17b的电路示于图5b。

图5a所示扫描变换器包括由一场（525H）延时单元510和512，加法器514和二分电路516形成的信号平均器。信号平均器所提供的信号是输入信号YF（或B）、与延时单元512所提供的信号A的平均。这两个信号间隔两个场周期。在减法器518中，从延时单元510所提供的信号X中把已平均的信号减掉，以产生场差分信号YT。信号X代表在信号A与B之间的视频信号场。把信号X和YI分别加到开关520各自的定接点上。利用具有占空比50%、频率基本上等于NTSC标准所规定行频的矩形波信号FS来控制开关520的动接点。信号Fs把开关520调整到交替地提供行信号X的取样和行信号YI的取样。响应于信号8fsc，把这种取样写入双端口存储器522中;并且响应于具有基本上等于色副载频4倍频率的信号4f_sc，作为信号YF′和YT，从存储器522中并行地读出。信号YF′是525L/F隔行扫描亮度信号。利用信号YT来产生上面参看图2a所描述的“辅助者”信号。

图5b所示扫描变换器包括一场补偿延时530和双端口存储器532。响应于相应的信号8f_sc和4fsc，把信号IF或QF的已延时取样存储到存储器532中和从532中读出。存储器532的输出信号是与信号YF′有正确时间关系的525L/F隔行扫描信号IF′或QF′。

参看图1b，把相应的扫描变换器17a、17b和17c所提供的信号IF′、QF′和YF′加到相应的低通滤波器19a、19b和19c上。滤波器19a和19b把信号IF′和QF′的水平带宽压缩到500KHz。滤波器19c把信号YF′的水平带宽压缩到5MHz。把相应的低通滤波器19a、19b和19c所提供的输出信号IF″、QF″和YF″加到边条-中心信号分离器和处理器18上。处理器18的细节示于图6、图7和图8。

图6为处理器18-部分的框图，18把亮度信号YF″分离成代表已时间扩展的中心像素的信号YE，代表已时间压缩的边条像素的信号YO和代表边条像素高频分量的信号YH。采用信号YE和YO来形成已编码EDTV信号的第一分量，采用信号YH来形成第二分量信号。

图6中，低通滤波器610对信号YF″进行滤波，以提供占据0-700KHz之间频带的信号YL。减法器612从已延时的信号YF″中把信号YL减掉，以产生占据700KHz与5MHz之间频带的信号YHO。把已延时的信号YF″、信号YHO和信号YL加到分离电路616上。下面将参看图8加以描述的电路616，使信号YF″中相应于图像中心信息的那一部分作为信号YC而通过;并使信号YHO和YL中相应于该图像边条部分的那些部分作为相应信号YH和YL′而通过。正如图2中所说明的那样，时间扩展器电路622对于信号YC进行时间扩展，以提供具有4.2MHz带宽的信号YE。也像图2中所说明的那样，电路628对于信号YL′进行时间压缩，以提供具有4.2MHz带宽的信号YO。时间扩展器622和时间压缩器628可以利用下面将参看图12和图12a-12d加以描述的电路来了解。

图7所示电路与图6所示电路相同，所不同的只是低通滤波器710的通带是0-83KHz，而不是与710对应的滤波器610（图6中）的0-700KHz。

图8为分离电路的框图，该电路可用作图7中的分离器716，或者正如上面所说明的，可用为图6中的分离器616。图8所示电路包括3个多路转换器810、812和814，每一个多路转换器分别耦合到计数比较器电路817、818和820上。这些计数比较器电路每一个都耦合起来，以便接受来自计数器822的计数值。信号4f_sc对于计数器822进行时钟控制。演播室定时信号发生器11所提供的信号H把计数器822复位，在每个行周期内H出现一次，以指示在每一行上第一个图像取样的位置。

响应于计数值1-84和671-754，计数比较器817和820调整相应的多路转换器810和814，使810和814分别通过信号YHO和YL。响应于全部其它计数值，多路转换器810和814通过消隐信号BLK。计数比较器818以同样的方法来调整多路转换器812，使812对于75-680之间的计数值通过信号YF″;对于其它计数值，通过消隐信号。正如图8中波形图所说明的那样，为了帮助解码器重新构成宽屏幕EDTV信号，使中心和边条的像素重叠，例如10个取样（下面将要加以描述）。

如上所述，时间扩展器622、722和时间压缩器628、728可以利用例如图12所示电路来了解。图12所示电路利用4个双端口存储器1216a-1216d，对于一系列像素值进行时间扩展（通过重复某些取样）或时间压缩（通过删掉某些取样）。图12所示电路还包括一对峰化滤波器1220、1222，1220和1222对于双端口存储器所提供信号的高频分量进行放大;以及两点线性内插器1230，1230把已峰化的信号组合起来，以产生已时间扩展或已时间压缩的视频信号。峰化滤波器1220和1222补偿了两点线性内插中所固有的低通滤波作用。像素计数器1210和两个可编程序只读存储器（PROM）1212、1225，控制图12所示电路。通过对于PROM    1212和1225适当地编程，图12中的电路可以用来实现各种扩展和压缩系数。

工作时，把视频输入信号S（S例如可以是图6中分离器616所提供的信号YC）加到双端口存储器1216a和3个串联连接的延时单元1214a、1214b和1214C上。把延时单元1214a、1214b和1214C的输出信号加到相应的双端口存储器1216b、1216c和1216d的输入端口上。像素计数器1210提供用于存储器1216a-1216d的写入地址信号M。还把信号M加到PROM    1212上，1212产生用于存储器1216a-1216d的读出地址信号N和内插系数DX，把DX加到两点线性内插器1230和PROM    1225上。如果采用图12所示电路对于某一信号进行时间扩展，则把PROM    1212编程以产生其数值增长得慢于信号M的读出地址信号N。这使存储器1216a-1216d重复某些取样值。另一方面，如果采用该电路对于某一信号进行时间压缩，则读出地址信号N的数值以大于信号M的速率来增长。这使存储器1216a-1216d跳过某些取样值。正如图12d所说明的那样，可以把PROM    1225编程，以便响应于不同的内插系数来改变加到峰化滤波器1220和1222上的峰化系数PX。

图12b示出峰化滤波器1220、1222和两点线性内插器1230的细节。图12c示出用于峰化滤波器1220中高通滤波器1240的细节;在峰化滤波器1222中，采用了一个相同的滤波器。

参看图1b，把处理器18所提供的已分离并已时间扩展的中心信息信号IE、QE和YE，以及已分离并已时间压缩的边条信号IO、QO和YO加到边条-中心组合器28上。组合器28可以包括计数器（未示出），利用信号H对于该计数器进行复位，利用信号4f_sc对于该计数器进行钟控。把这个计数器所产生的计数值信号加到多路转换器（未示出）上，该多路转换器把图3a所说明的信号YE与YO组合起来，以产生输出信号YN。组合器28包括同焕嘈偷牡缏罚员惆研藕臝E与IO组合起来产生信号IN，并且把信号QE与QO组合起来产生信号QN。

把组合器28所提供的信号YN、IN和QN加到NTSC编码器31上。编码器31包括水平-垂直-时间（HVT）滤波器34，34通过梳状滤波器转换函数对于信号YN进行处理，该转换函数把亮度信号中可能与已调制的色副载波信号及已调制的交替副载波信号混淆起来的某些频谱分量去掉。HVT滤波器34的输出信号是信号YP。把色差信号IN和QN加到正交调制器30上，响应于时钟信号4f_sc，30产生NTSC色度信号CN。把信号CN加到垂直-时间（VT）滤波器32上，32对于信号CN进行梳状滤波，把相应于已调制的交替副载波信号和相应于高频亮度信号的频谱分量去掉。滤波器32的输出信号是信号CP。信号组合器36把信号CP与YP相加组合起来，以产生已编码EDTV信号的第一分量信号C/SL。

图9为示出NTSC编码器31中更多细节的框图。图9中，一对锁存器910和912响应于时钟信号2f_sc和4f_sc，把信号IN和QN时分多路复用成为I和Q交替的取样信号。锁存器910输入端上的圆圈表明910响应于时钟信号2f_sc的倒相值。把锁存器910和912所提供的信号加到第二对锁存器914和916上，914和916如图9所示那样地改变各交替取样对的极性以产生信号CN。信号CN加到VT带通滤波器32上。演播室定时信号发生器11提供信号4f_sc、2f_sc和f_sc。

图10为适用于滤波器32的有限脉冲响应（FIR）滤波器的框图。图10所示滤波器采用来自4个相继场的取样以产生其输出信号。把滤波器9个抽头中的每一个抽头乘以相应的滤波器系数值a1-a9。图10a为可以用来构成象VT带通滤波器32、或者象例如用于HVT带阻滤波器34中的VT带阻滤波器那样的图10所示滤波器的系数值表格。

图10b为适用于HVT带阻滤波器34的滤波器框图。实际上，滤波器34在0-1.5MHz具有平坦的频率响应特性;在1.5-4.2MHz，具有梳状频率响应特性。把梳状特性的零点设置于基本上阻止在已调制的色度信号中可能出现为串扰的信号YN的各分量位置上。图10b中，把信号YN加到水平低通滤波器1020上，1020具有0-1.5MHz的通带。从补偿延时单元1022所提供的信号YV中，把滤波器1020的输出信号减掉以产生已高通滤波的亮度信号。已高通滤波的亮度信号加到例如上面参看图10和图10a所描述的VT带阻滤波器1021上。VT带阻滤波器1021的输出信号与正如补偿延时单元1024所提供已低通滤波的亮度信号组合起来，以产生输出信号YP。如图9所示，组合器36把信号YP与VT带通滤波器32所提供的信号CP相加组合起来，以产生第一分量信号C/SL。

参看图1b，把边条-中心信号分离器和处理器18所提供的、代表宽屏幕图像中边条高频分量的信号IH、QH和YH加到NTSC编码器60上。编码器60可以与上述NTSC编码器31相同。把编码器60的输出信号NTSCH加到时间扩展器电路62上，62如图3c所示那样地对于边条高频信号进行扩展以产生信号ESH，ESH占据行周期中相应于信号C/SL中心信息部分的那一部分时间。时间扩展器62可以利用例如上面参看图12和图12a-12d所描述的电路来了解。信号ESH是宽屏幕EDTV信号的第二分量信号。

把逐行到隔行扫描变换器17c所提供的亮度信号YF′加到带通滤波器70上，70把5.0-6.0MHz范围的频率通到调幅器和低通滤波器72上。可以是传统设计的调制器72使带通滤波器70所提供的信号与具有实际上等于5MHz频率已取样的数据正弦信号fc混合起来。演播室定时信号发生器11提供信号fc。电路72包括低通滤波器，该低通滤波器把1.0MHz以上的基带信号和调制信号去掉。电路72所执行的工作基本上是对高频亮度信息进行频率移动，从5.0-6.0MHz移动到0-1.0MHz频带。把调制器和低通滤波器72所提供的信号加到格式编码器74上，74对该信号进行时间压缩，以占据行周期中相应于信号C/SL中心信息部分的那一部分时间。

利用相应的帧内平均电路38、64和76，对于NTSC编码器31所提供的信号C/SL、时间扩展器62所提供的信号ESH和格式编码器74所提供的信号进行帧内平均。这种帧内平均处理使得任一帧的两场中的每一场信号都相同。为了利用使EDTV解码器易于把宽屏幕EDTV信号中的各种分量信号分离开来的方法，把第二、第三分量信号与第一分量信号组合起来，这种帧内平均处理是重要的。

如上所述，仅对于信号C/SL中高于1.5MHz并且在中心信息区域内的频率分量才进行帧内平均。对于频率低于1.5MHz并且在边条区域内的分量不进行帧内平均，以保种匦鹿钩赏枷裰械拇怪焙褪奔湎附凇Ｍ?1b为适用于高频帧内平均器38的电路框图。图11b中，把输入信号IN（在此实例中，为信号C/SL）加到一对串联连接的一场（262H）延时单元1120和1122上。把延时单元1120的输出信号Y1+C1加到平均电路1128的一个输入端口上，连接1128的另一个输入端口以通过多路转换器1125接受输入信号Y2+C2或延时单元1122的输出信号。利用加到1125控制输入端口上的帧频信号Fs对于多路转换器1125进行调整，使1125在帧的一场期间内提供信号Y2+C2，在该帧的另一场期间内提供延时单元1122的输出信号。多路转换器1125总是提供与延时单元1120所提供的信号Y1+C1在同一帧内。

平均电路1128以系数- 1/2 对于信号Y1+C1进行定标，以系数 1/2 对于多路转换器1125所提供的信号进行定标，并且把这两个已定标的信号加在一起。利用滤波器1130对于平均电路1128所提供的信号进行高通滤波，以便把频率低于1.5MHz的分量基本上去掉。把滤波器1130的输出信号加到门电路1132上。利用控制信号对于门电路1132进行控制，以使仅在加到1132上的信号为中心信息部分期间内才使滤波器1130所提供的信号通过，该控制信号例如可以利用包括像素计数器（未示出）和解码器（未示出）的电路来产生。把门电路1132的输出信号加到加法器1134的一个输入端口上。连接加法器1134的另一个输入端口以接受延时单元1120所提供的信号Y1+C1。加法器1134的输出信号是图1b所示信号N，即高频帧内平均器38的输出信号。

适用于帧内平均器64或76的电路示于图11a。图11a中，把信号IN（在此实例中，为信号ESH）加到一对串联连接的延时单元1110和1112上。把延时单元1110的输出信号Y1+C1加到平均电路1118的一个输入端口上，把输入信号IN或延时单元1112的输出信号通过多路转换器1115加到电路1118的另一个输入端口上。利用场频（60Hz）开关信号Fs对多路转换器1115进行调整，使1115在输入信号交替场时间间隔内交替地通过信号IN和延时单元1112的输出信号。多路转换器1115所提供的信号与延时单元1110所提供的信号Y1+C1总是在同一帧时间间隔内。平均电路1118以系数 1/2 对其每一个输入信号进行定标并且把所形成的信号加在一起，以产生帧内平均的输出信号。

参看图1b，把高频帧内平均器38的输出信号加到加法器40的一个输入端口上。利用调制器80，对于相应的帧内平均器64和76的输出信号X和Z进行幅度压缩，并且以已压缩的X和Z对于正交相位相关的交替副载波信号ASC和ASC′进行调制，以产生信号M。把信号M加到加法器40的第二输入端口上。加法器40的输出信号NTSCF是宽屏幕EDTV信号的第一、第二和第三分量信号的组合。把信号NTSCF加到数模变换器（DAC）54上。

图13为适用于调制器80的电路框图。图13中，把相应的帧内平均器64和76所提供的信号X和Z加到相应的PROM    1310和1312上。以幅度压缩函数对于PROM    1310和1312中的每一个进行编程，在PROM    1312附近，通过图示的输入-输出函数来说明幅度压缩函数的一个实例。把相应的PROM    1310和1312的输出信号分别加到乘法器1314和1316相应的第一输入端口上。连接乘法器1314的第二输入端口以接受交变副载波信号ASC′，连接乘法器1316的第二输入端口以接受交变副载波信号ASC。演播室定时信号发生器11提供信号ASC和ASC′。加法器1320把乘法器1314和1316的输出信号加在一起，以产生已正交调制的输出信号M。

参看图1b，把逐行到隔行扫描变换器17c所提供的帧差信号YT加到格式编码器78上。格式编码器78可以包括前述与图12和图12a-12d有关类型的电路。编码器78对于信号YT的中心信息部分进行扩展，对于其边条部分进行压缩，正如图1f所说明的那样。把格式编码器78所提供的信号加到运动编码器和低通滤波器79上。用作运动编码器和低通滤波器79的典型电路示于图23。

电路79的运动编码器对于代表图像运动的信号YT的变动，分别根据该信号是正还是负，以+10IRE（无线电工程师学会）单位或-10IRE单位进行转换。当发射机与接收机之间的传输通道中存在着量值显著的噪声时，这种转换增强了接收机中已解码信号YT的性能。这种运动编码的“辅助者”信号的应用，下面将参看图22和图27加以描述。

图23所示电路中，把格式编码器78所提供的信号加到加法器2368和比较器2364的一个输入端口上。比较器2364产生输出信号，该输出信号指示格式编码器78所提供的信号是正、是负、还是数值为零。帽冉掀?364所产生的信号对于多路转换器2366进行调整，使2366当“辅助者”信号是正、是负或数值为零时，分别通过代表10IRE单位、-10IRE单位或0IRE单位的数字值。把多路转换器2366所提供的信号加到加法器2368的第二输入端口上。把加法器2368的输出信号加到具有0-750KHz通带的低通滤波器2378上。滤波器2378的输出信号是电路79的输出信号YTN。把信号YTN加到图1b所示数模变换器DAC    53上。

数模变换器53和54分别产生信号YTN和NTSCF的模拟形式。把数模变换器54所产生的信号加到模拟开关58上，利用演播室定时信号发生器11所提供的信号SW对于58进行控制，使58把复合同步信号OCPS（OCPS也是由发生器11提供的）插入到模拟NTSCF信号的水平和垂直消隐时间间隔内。虽然信号OCPS是作为模拟信号示出的，但是，预计可以采用数字信号OCPS。在此实例中，能以传统的两输入端的多路转换器来代替模拟开关58，该多路转换器将位于加法器40与数模变换器54之间。

把开关58的输出信号加到射频（RF）正交调制器57的一个输入端上。连接调制器57的另一个输入端，以接受辅助者信号，即数模变换器53所提供信号YTN的模拟形式。调制器57产生残留边带电视信号MAIN，MAIN具有作为共同相分量的信号NTSCF，并具有作为其正交相位分量的辅助信号。把调制器57所提供的信号加到通过天线115来发射信号的发射机55上。

如图1所示，把单通道编码器114所提供的信号MAIN加到单通道解码器140上。适用于解码器140的电路示于图14。综述其工作，图14所示解码器对于信号MAIN进行解调，以分别恢复其同相分量NTSCF和正交相位分量YTN。对于信号NTSCF进行处理以恢复第一、第二和第三分量信号。对于这些信号进一步进行解码，并进行适当压缩或扩展，还进行组合，以产生亮度信号YF′、色差信号IF′和QF′，这些信号均为525L/F隔行扫描信号。对于辅助信号YTN也进行解码，并且用来把信号YF′变换成525L/F逐行扫描信号。在没有来自辅助者信号帮助的情况下，把色差信号IF′和QF′变换成逐行扫描格式。最后，把逐行扫描信号YF、IF和QF变换成模拟信号Y′、I′和Q′。

图14中，把信号MAIN加到输入装置1422上。输入装置1422包括射频（RF）调谐器和放大器电路，用来引出接收到视频信号的同相和正交相位调制分量的同步视频解调器，以及模数变换器（ADC）。输入装置1422中模数变换器所提供的信号NTSCF代表信号MAIN的同相调制分量;信号YTN代表正交相位的调制分量。

把信号NTSCF加到同步信号分离和时钟信号发生电路1423上。电路1423包括从信号NTSCH中分别把水平同步信号HS和垂直同步信号VS分离出来，并且把信号HS与VS组合起来以产生复合同步信号CS的传统电路。电路1423还包括产生具有相应频率4f_sc和8f_sc（信号NTSCH中色同步信号分量频率fsc的4倍和8倍）两个时钟信号CK4和CK8的传统锁相环（PLL）。电路1423从信号CK4产生具有基本上等于3.1MHz（半行频的395倍）频率的正交相位相关的交替副载波信号ASC和ASC′，以及具有基本上等于5MHz频率的信号fc。例如可以通过随信号CK4使计数器（未示出）的计数值递增，并把该计数值加到编了程以提供代表信号ASC、ASC′和fc取样值的只读存储器（ROM）上，来产生这三个信号ASC、ASC′和fc。还有，该ROM可以提供指示在信号NTSCF的每行时间间隔内一个预定的像素取样时间的输出信号H。可以把这个信号H加到编了程以提供例如下面将参看图15和图16加以描述，以帧频或场频出现的FS那样信号的另一个计数器（未示出）上。用来在接收机中产生各种时钟和定时信号的典型电路在上面提到的序号为241277的美国专利申请书中作了较为详细的描述。

把输入装置1422所提供的信号NTSCF还加到帧内平均器一差分器电路1424上。电路1424对于构成一帧的两场中的相应像素产生平均像素值和像素差分值。平均像素值为相应于EDTV信号第一分量的输出信号N，像素差分值为相应于宽屏幕EDTV信号已调制的第二和第三分量的输出信号M。图15和图16为示出适用为帧内平均器一差分器1424的电路框图。图15说明在一帧的第一场期间内，电路1424的工作;图16说明在一帧的第二场期间内，电路1424的工作。

图15和图16中，把信号NTSCF作为输入信号IN加到两个串联连接的延时单元1520和1522上。每一个延时单元1520和1522都提供基本上等于一场周期（262行）的延时。分别把信号IN和延时单元1522的输出信号加到多路转换器1525的不同输入端口上。利用定时信号发生器1423所提供的帧频信号FS对于多路转换器1525进行调整，使1525在信号MAIN的交替场时间间隔内通过其两个输入信号。多路转换器1525所提供的信号与延时单元1520所提供的信号总是在同一帧内。把延时单元1520所提供的信号和多路转换器1525所提供的信号加到平均电路1528上。

电路1528以相应的系数- 1/2 和 1/2 对于延时单元1520和多路转换器1525所提供的信号进行定标，并且把已定标的信号加在一起。这项操作抵消了信号NTSCH中构成一帧的两场之间所共有的任何分量，即宽屏幕EDTV信号中频率高于1.5MHz的第一分量信号。把平均电路1528的输出信号加到水平高通滤波器1530上，1530把具有低于1.7MHz频率的第一分量信号基本上去掉。使滤波器1530所提供的信号从门电路1532通过，利用定时信号发生器1423所提供的信号CS对于1532进行控制。信号CS对于门电路1532进行调整，使1532仅通过滤波器1530所提供的信号中心信息部分。这一部分为信号M的已转换形式，即宽屏幕EDTV信号中已正交调制的第二和第三分量信号。利用加法器1534，把门电路1532所提供的信号加到延时单元1520所提供的信号下以产生第一分量信号N;并且利用电路1535，对于1532所提供的信号求补，以产生信号M。

参看图14，把电路1424所提供的信号M加到正交解调器和幅度扩展器电路1426上。电路1426对于信号M进行正交解调，并且对于所形成的同相和正交相位的信号进行幅度扩展，以恢复EDTV信号中相应的第二和第三分量。图17为适用于正交调制器和幅度扩展器电路1426的电路框图。

图17中，在相应的乘法器1710和1712中，把信号M乘以信号ASC和ASC′。把乘法器1710和1712的输出信号加到相应的低通滤波器1713和1715上，1713和1715把信号M和任何高频调制分量基本上去掉。把滤波器1713和1715的输出信号加到相应的可编程序只读存储器（PROM）1714和1716上。以是幅度压缩函数的倒数的幅度扩展函数对于PROM    1714和1716进行编程;该幅度压缩函数用于编码器中，以便把兼容复合信号中的第二和第三分量在精神心理上隐藏起来。PROM    1714的输出信号X为已解码的第二分量信号，即边条信号的已扩展高频分量。PROM    1716的输出信号Z为已解码的第三分量信号，即宽带宽屏幕EDTV信号的已频移高频亮度信号分量。

参看图14，把信号X加到边条压缩器电路1428上，1428对于编码器电路对边条数据所进行的扩展进行有效的反演。这项操作产生了边条信号高频分量信号NTSCH，该高频分量已恢复了与Y-I-Q格式编码器1444产生的时间压缩中心信息的正确时间关系，下面将参看图19加以描述。压缩器电路1428可以利用上面参看图12和图12a-12d所描述类型的电路来了解。

采用压缩系数0.22，从EDTV信号的第二分量信号X中的已压缩边条数据来产生信号NTSCH。把信号NTSCH加到亮色分离电路1440上，1440把信号NTSCH的亮度分量（YH）和色度分量分离开来，并且对于色度信号分量进行解调以获得两个色差信号分量（IH和QH）。把信号YH、IH和QH与利用亮-色分离电路1442从第一分量信号N产生的信号YN、IN和QN一起加到Y-I-Q格式解码器1444上。电路1440和1442可以相同，典型的电路示于图18。

图18中，把信号N或信号NTSCH加到带通滤波器1810和延时单元1812上，1812补偿通过滤波器1810的处理延时。用于本发明本实施例的滤波器1810为水平-垂直-时间（H-V-T）带通滤波器。HVT滤波器1810的典型电路示于图10c。这个滤波器包括具有通带3-4.2MHz的水平带通滤波器1030，以及利用图10所示有限脉冲响应FTR滤波器和图10a所示系数值所规定的VT带通滤波器1031。滤波器1810的输出信号为已分离的色度信号。把这个信号加到减法器1814的减数输入端口上，连接1814的被减数输入端口以接受补偿延时单元1812所提供的信号。减法器1814的输出信号为亮度分量信号YN或YH。

可以把滤波器1810所产生的色度信号表示为取样值的一个序列，I、Q、-I、-Q，I，Q……此处，I和Q表示I和Q色差信号的取样，取样的符号表示取样相位，不一定是取样的极性。把这个色度信号加到第一和第二锁存器1815和1816上。锁存器1815响应于图14中时钟发生电路1423所提供的I相位时钟信号ICK，以保持代表色度信号中I色差信号分量的色度信号取样值。锁存器1816响应于倒相器1822所提供的、信号ICK的倒相形式，以保持代表色度信号中Q色差信号分量的取样值。把锁存器1815和1816所提供的输出信号加到相应的Z的补码电路1818和1820上。利用分频器1824所提供的信号对于电路1818和1820进行控制，以便对I和Q色差信号的已取样数据交替地求补。电路1818和1820所提供的信号分别为已解调的信号IN或IH，和QN或QH。

如上所述，把信号YH、YN、IH、IN、QH和QN加到Y-I-Q格式编码器1444上，在1444中，把这些信号组合起来以形成宽屏幕信号YF_o′、IF′和QF′。可用为格式编码器1444的典型电路示于图19。图19中，把第一分量的亮度和色差信号YN、IN和QN加到边条-中心信息分离器电路1940上。例如可以包括分离器（未示出）和像素计数器（未示出）的电路1940，把每一行上代表边条信号低频分量的像素值与代表中心信息信号的取样分离开来。在本发明的本实施例中，像素1-14和741-754代表边条信号，而像素15-740代表中心信息信号。

电路1940提供代表边条的、已取样的数据信号YO、IO和QO，把YO、IO和QO加到时间扩展器1942上，1942以系数6对于这些信号进行时间扩展以产生信号YL、IL和QL，YL、IL和QL代表恢复了正确时间关系的、边条信号的低频分量。在组合器电路1946中，把信号YL、IL和QL加到信号YH、IH和QH上，以产生已恢复的边条信号YS、IS和QS。

电路1940还提供已取样的数据信号YE、IE和QE，YE、IE和QE代表EDTV信号中第一分量已时间扩展的中心信息部分。把YE、IE和QE加到时间压缩器1944上，1944以系数0.81对于已取样的数据信号进行时间压缩以产生已恢复的中心信息信号YC、IC和QC。

利用拼接器1960把已恢复的边条和中心信息信号重新组合起来，以产生宽屏幕的亮度信号（YF′）和色差信号（IF′和QF′）。适用为拼接器1960的电路示于图19a。图19a中，示出了包括网络1910的拼接器，1910用来把亮度中心信息的信号YC分别与两个边条的信号YS拼接起来，以产生宽屏幕亮度信号YF_O′。还有，图19a示出I信号拼接器1920和Q信号拼接器1930，1920、1930与上面说明了的Y信号拼接器具有相同的结构和工作。

在编码工作中，故意使中心信息与边条的信号重叠，例如10个取样点，以补偿在边条和中心信息区域的边界上，在扩展和压缩处理中可能出现的不可靠的取样值。如果边条和中心信息没有重叠区域，则不可靠的取样彼此就会靠在一起，在重组的图像中就会看到接缝。已发现，10个取样点的重叠区域足以补偿多达5个不可靠的取样值。

图19a中，在把信号YS加到加法器1915上以前，乘法器1911在重叠区域中把边条信号YS乘以加权函数W，正如有关波形所说明的那样。类似地，在把信号YC加到加法器1915上以前，乘法器1912在重叠区域中把中心信息信号YC乘以互补的加权函数（1-W），正如有关波形所说明的那样。在重叠区域中，这些加权函数呈现为线性斜坡型特性并具有0-1之间的数值。这些加权函数例如可以利用对于ROM（未示出）进行寻址的取样计数器（未示出）的组合来实现，该ROM包括代表加权函数的取样值。加法器1915的输出信号为已拼接的宽屏幕亮度信号YF_O′。

参看图14，把正交解调器和幅度扩展器1426所提供的信号Z加到时间扩展器1430上。可以利用例如上面参看图12和图12a-12d所描述的电路来了解时间扩展器1430，1430对于宽屏幕EDTV信号的第三分量信号Z进行扩展，以占据行时间间隔的整个有效视频部分。把时间扩展器1430所提供的信号加到调幅器1432上。

调幅器1432把时间扩展器1430所提供的信号与时钟发生电路1423所提供的信号fc相乘，以便把高频亮度信号恢复到其原始频带。把调制器1432所提供的高频亮度信号加到阻止低于5MHz频率的高通滤波器1434上。这个滤波器把调制器1432所提供信号的基带分量和任何低频调制分量去掉。把高通滤波器1434的输出信号加到加法器1436的一个输入端上，连接1436的另一个输入端接受信号YF_O′。加法器1436把亮度信号的高频分量（5.0-6.0MHz之间）与宽屏幕亮度信号YF_O′组合起来，以产生宽屏幕亮度信号YF′。

通过把输入装置1422所提供的信号YTN加到格式解码器1460和成核电路1458上，从信号YTN中把“辅助者”信号YT恢复出来。格式解码器1460对于信号YTN的中心信息部分进行扩展并对其边条部分进行压缩，以产生加到成核电路1458上的已改进的“辅助者”信号。电路1453把具有-10IRE单位值-+10IRE单位值之间的已改进“辅助者”信号变化到0IRE单位。还有，电路1458从信号YTN的量值大于10IRE单位的任何取样值的量值中减掉10IRE单位。这反演了编码器所执行的电平移动，并且，消除了来自已改进“辅助者”信号娜魏畏刃〉脑硬ǎㄐ∮?0IRE单位）。把成核电路1458的输出信号加到下面将参看图21加以描述的隔行到逐行扫描变换器1450上。

把信号YF′、IF′和QF′加到相应的隔行到逐行扫描变换器1450、1452和1454上。图20和图21分别为典型的扫描变换器1452（或1454）和1450的框图。图20所示扫描变换器包括加法器2014和二分电路2016，2014和2016对输入信号B（即，IF′或QF′）与延时单元2012所提供的信号A进行平均以产生信号X。把信号A相对于信号B延时一帧时间间隔。把信号X和延时单元2010所提供的信号C加到相应的双端口存储器2018和2020上。响应于信号CK4，把取样值写入存储器2018和2020;响应于信号CK8，从存储器2018和2020中读出。把存储器2018和2020的输出信号加到多路转换器2022的相应输入端口上。通过多路转换器2022使信号X的行与信号C的行交替起来以形成525L/F的逐行扫描信号IF或QF。

图21所示扫描变换器包括图20所示的全部电路，并且还包括加法器2118，2118把重现的辅助信号加到已帧平均的信号X上，以形成信号X′。如前所述信号YT代表各行取样值帧内平均的近似值与实际取样值之间的差分。这样，信号X′代表中间行的取样，在产生这些取样的平均处理中对于这些取样中的错误已经作了校正。图21所示扫描变换器的输出信号为525L/F的逐行扫描信号YF。

参看图14，把信号YF、IF和QF加到产生相应模拟信号Y′、I′和Q′的数模变换器电路1462上。如图1所示，从宽带宽屏幕1050L/F隔行扫描信号Y、I和Q中把信号Y′、I′和Q′减掉，以产生宽带差分信号△Y、△I和△Q。把这些宽带差分信号加到辅助通道编码器142上。

如上所述，参看图1，宽带差分信号△Y具有范围为0-20MHz的频谱，信号△I和△Q具有范围为0-10MHz的频谱。辅助信号编码器142对于这些信号进行编码，编成具有6MHz带宽的信号AUX。还有，信号AUX可以包括数字音频信号。编码器142采用分开的电路对亮度差分信号△Y，以及两个彩色差分信号△I和△Q进行编码。用来对于△Y进行编码的电路示于图22，用来对于△I和△Q进行编码的电路示于图24。

图22中，借助于0-6MHz的低通滤波器2244、6-12MHz的带通滤波器2246和12-18MHz的带通滤波器2248把信号△Y分裂成为分量“A”、“B”和“C”。18-20MHz之间的频率基本不包括能量并且不发射出去。这样，分量A呈现为0-6MHz的频谱、分量B呈现为6-12MHz的频谱、分量C呈现为12-18MHz的频谱。把分量A耦合到开关S的一个输入端子上。

利用相应的混频器和低通滤波器电路2250和2252，对于分量B和C进行下变频以占据0-6MHz之间的频带。利用相应的行平均器2254和2256对于已下变频的分量B和C的行对进行平均。把已平均的行耦合到以15KHz速率（行频32KHz之半）工作的开关S2的各个不同的输入端子上。开关S2的输出信号包括已平均的、交替的B分量信号行和C分量信号行。对于B和C分量所进行的这种平均和交替减小了B和C分量信号所代表的水平高频分量的垂直带宽。因为开关S2输出信号的交替行代表在6-12MHz和12-18MHz频带中的亮度信息，所以，这项操作有效地把6-18MHz频带中的信息合并到0-6MHz频带中。把开关S2的输出端子耦合到开关S1的第二输入端子上。

开关Sl响应于或门2258所提供的切换信号。加到或门2258上的输入信号为15Hz（帧频30Hz之半）矩形波信号和运动检测器2260所提供的运动指示信号。当宽屏幕HDTV源110所提供的图像中不存在运动时，即当图像是静止的时，开关Sl每帧切换一次以产生图22a中所示场的序列。但是，当图像中存在运动时，对于开关Sl进行调整以便只产生分量A。

虽然很多运动检测器是公知的，但是，有利地采用了改进的“辅助者”信号（上述宽屏幕EDTV信号的第四分量）以得出接着将要描述的运动指示信号。如图1所示，利用单通道解码器140可以把改进的“辅助者”信号提供给辅助通道编码器142。该信号以参看图23所描述的方法来产生。

图28说明在单通道解码器140与辅助通道编码器之间用来提供“辅助者”信号的接口。图28中，把格式编码器1460所提供的改进“辅助者”信号加到成核电路1458上（如图14所示）并且加到运动检测器2260上。对于10IRE单位和（-10）IRE单位之间的改进“辅助者”信号值，检测器所提供的信号指示为不运动;而对于在此范围之外的“辅助者”信号值，检测器所提供的信号指示为所处理的图像中存在着帧内运动。

图24为可用于对于差分信号△I和△Q进行编码的电路框图。图24所示电路减少了△I和△Q每一个信号的水平和垂直带宽，对于已压缩了带宽的△I和△Q信号进行时间分割多路复用，接着，对于所形成的信号进行时间压缩。把已时间压缩的信号分裂成为高频和低频分量，以场频的速率交替提供高频和低频分量以形成信号CA。对于信号CA和辅助通道亮度信号编码器所提供的信号YA进行时间分割多路复用，以产生具有图24a所说明的多路复用分量格式的视频信号。

更准确地说，图24中，把信号△I和△Q加到相应的2.4MHz低通滤波器2410和2416上，2410和2416降低△I和△Q信号的分辨率。把滤波器2410和2416所提供经过带限的信号加到相应的行平均电路2412和2418上。电路2412和2418对于来自相应信号△I和△Q中相继行的相应取样值进行平均。把平均电路2412和2418所提供的信号加到行频多路转换器2414的相应输入端口上。行频多路转换器2414在交替的行时间间隔内提供已行平均的△I和△Q信号的取样，以便把△I和△Q这两个信号合并成单一的2.4MHz信号。利用时间压缩电路2422，以系数5，对于多路转换器2414所提供的信号进行时间压缩。电路2422的输出信号在每水平行时间间隔（910个取样时间间隔）的150个取样时间间隔内为12MHz的信号（2.4×5＝12）。分别利用低通滤波器2424和带通滤波器2426，把这个信号分裂成为具有0-6MHz和6-12MHz相应频谱的两个分量。利用混频器2428把带通滤波器2426所提供的信号下变频到0-6MHz范围内，把2428的输出信号加到场延时单元2430上。把低通滤波器2424和场延时单元2430所提供的信号加到场频多路转换器2432相应的输入端口上。在相继场时间间隔内，多路转换器2432将加到其输入端口上的信号作为信号CA交替地输出。虽然并未示出，但是可以预期可以用帧延时单元来代替场延时单元2430，还可以预期可以利用例如图22的或门2258所提供的运动指示信号来控制多路转换器2432。在此实例中，对于图像的静止区域，将以帧为基础把信号△I和△Q的高频和低频分量交替地传送出去;对于图像的运动区域，将只把信号△I和△Q的低频分量传送出去。这种变化将把信号△I和△Q的空间和时间分辨率匹配到信号△Y的相应分辨率。

把信号CA和图22所示电路提供的信号YA分别加到亮/色多路转换器的不同输入端口上。多路转换器2434在每个有效行周期的前755个取样时间间隔内，通过信号YA;在其后的150个取样时间间隔内，通过信号CA;在最后5个取样时间间隔内，通过消隐信号。可以利用某一装置（未示出）在辅助视频信号的垂直消隐时间间隔内，把图1所示数字音频信号插入进去，并且包括到信号YA/CA中。

图25为适用于图1所示系统的射频调制和解调电路的框图。在此电路中，把6MHz信号YA/CA加到行分离器2510上，2510把信号YA/CA偶数编号的行时间间隔提供给时轴扩展器电路2512，把奇数编号的行时间间隔提供给时间扩展器电路2516。电路2512和2516以系数2对于加到其输入端口上的信号进行时间扩展，使得输入信号的每一行相应于输出信号的两行，并且占据0-3MHz之间的频带。把时间扩展器电路2512和2516所提供的信号加到调制器2514上，2514可以以两个输入信号对于一对正交相位相关的载波信号进行双边带调制（DSM）;或者以每一个输入信号对于一个载波信号进行双单边带调制（DSSM），对于一个输入信号，保留上边带，而对于另一个输入信号，保留下边带。调制器2514所提供的信号对于现有的地上广播电视信号几乎不产生同通道干扰，因为载波被置于传输频谱的中心，即使出现一点干扰，也不会像有干扰的传统电视信号所产生的干扰那样是固有的。调制器2514的输出信号为信号AUX，通过天线130把信号AUX发射给两通道解码器134。解码器134通过天线132来接收信号AUX。

两通道解码器134中的射频解调器2522对于两个已时间扩展的信号进行解调，并把结果加到时间压缩器电路2524和2526上。电路2524和2526以系数 1/2 对于相应的输入信号进行时间压缩，并且把所形成的信号提供给行多路转换器2528。多路转换器2528在交替的行时间间隔内交替地提供加到其两个输入端口上的信号，以恢复信号YA/CA。

图29为典型的两通道解码器134的框图。图29中，把天线132耦合到两个调谐器2902和2522上，2902和2522分别调谐用来传送已发射的主信号和辅助信号的射频通道。单通道解码器2904对于调谐器2902所产生的主信号进行解码，以产生Y′、I′和Q′分量信号。调谐器2902和解码器2904可能与前面图14-图21所描述的单通道解码器相同。辅助信号解码器2906对于调谐器2522所提供的6MHz辅助信号进行扩展，以产生18MHz的添增亮度信号△Y，以及2.4MHz的添增色差信号△I和△Q。下面将参看图26和图27，对于辅助信号解码器加以描述。利用相应的加法器2908、2910和2912把信号△Y、△I和△Q与单通道解码器2904所提供的525L/F逐行扫描信号Y′、I′和Q′组合起来，产生加到宽屏幕HDTV显示器136上的1050L/F隔行扫描信号Y″、I″和Q″。显示器136可以是受场频信号控制的传统525L/F逐行扫描显示器，该场频信号使525个显示行从一场到另一场移动行间间隔之半以实现1050L/F的隔行扫描显示。

图26所示电路包括亮色分离器2610，2610从图25的多路转换器2528所提供信号YA/CA的每一行时间间隔中把150个色度取样CA和755个亮度取样YA分离出来。这个电路反演上面参看图24所描述多路转换器2434所执行的多路复用操作。利用下面将参看图27加以描述的电路对于取样YA进行处理。把取样CA加到场延时单元2612上。利用混频器和带通滤波器2614，对于单元2612所提供已场延时的信号进行上变频，以占据6-12MHz之间的频带。利用加法器2616，把混频器和带通滤波器2614所提供的信号加到多路信号分离器2610所提供的低频色度信号上。加法器2616的输出信号加到开关2620的一个接点上，2620的另一个接点接受加法器2616的输出信号通过场延时单元2618后的已场延时形式的信号。

利用15Hz信号对于开关2620进行调整，使2620在信号CA代表低频色度信号的帧时间间隔内，通过加法器2616的输出信号;在信号CA代表高频色度信号的帧时间间隔内，通过延时单元2618所提供的信号。换句话说，当编码器电路采用信号CA的运动自适应多路复用时，图26所示电路可以包括下面将参看图27加以描述类型的运动适应分离电路。利用电路2622对于开关2620所提供的信号以系数5进行时间扩展，以产生在每一行时间间隔内信号CA的750个取样。这项操作把信号CA的频谱压缩到0-2.4MHz。把已时间扩展的信号CA加到行频多路分离器2624上，2624在交替的行时间间隔内，在一个输出端口上提供重新构成的信号△I′的取样行，在另一个输出端口上提供重新构成的信号△Q′的取样行。把信号△I′和△Q′加到相应的行内插器2626和2628上，2626和2628从现有的取样行得出中间的取样行，以提供输出信号△I和△Q，△I和△Q中的每一个在每一场时间间隔内都具有525个取样行和0-2.4MHz的水平频谱。

亮度添增信号解码器的典型电路示于图27。图27中，把信号YA加到多路转换器2710的一个输入端口上，把2710的输出端口耦合到帧延时单元2714的输入端口上。把帧延时单元2714的输出端口耦合到多路转换器2710的第二输入端口上。多路转换器2710的控制信号为信号H/L，H/L为运动检测器2711所提供的运动信号MOTION与15Hz矩形波信号的逻辑或。这个控制信号以帧频改变其状态。运动检测器2711可以与上面参看图22和图28所描述的检测器2260相同。利用控制信号H/L对于多路转换器2710进行调整，使2710当不存在运动时在交替帧期间内，通过信号YA;或在图像的运动部分中在每一帧期间内，通过信号YA。在静止图像的插入帧中，控制信号H/L对于多路转换器2710进行调整，以重复循环帧延时单元2714所提供的信号。帧延时单元2714的输出信号为信号△Y的低频分量信号（0-6MHz）。把这个输出信号加到加法器2716的一个输入端口上。连接加法器2716的第二输入端口，以便接受静止图像信号△Y的高频分量（6-18MHz）和接受运动图像的零值信号。对于图像的静止部分，加法器2716所提供的信号具有0-18MHz的水平频谱，但其时间更新周期仅为 1/15 秒;对于图像的运动部分，加法器2716所提供的信号具有0-6MHz的水平频谱，时更新周期为 1/30 秒。

为了产生信号△Y的高频分量，把图26中亮/色分离器2610所提供的信号YA加到分离器2718上。利用具有频率15KHz（1050L/F隔行扫描行同步信号的频率f_H之半）的矩形波信号对于分离器2718进行控制，以便把信号YA的交替取样行提供给混频器和带通滤波器电路2720和2722。

电路2720和2722反演辅助通路编码器142所执行的△Y信号的6-12MHz和12-18MHz的下变频。混频器和带通滤波器2720用加到其输入端口上的信号对于6MHz载波信号进行调制，并使所形成的信号通过具有通带6-12MHz的带通滤波器（未示出）。这个滤波器把基带信号和任何寄生的调制分量去掉。混频器和滤波器2722以相同的方法用加到其输入端口上的信号对于12MHz载波信号进行调制，并对所形成的已调制信号进行带通滤波以占据12-18MHz的频带。

把混频器和带通滤波器2720所提供的信号加到多路转换器2728的一个输入端口上，并且加到1H延时单元2724上。连接延时单元2724，以便将其输出信号提供给多路转换器2728的第二输入端口上。利用15KHz行频开关信号对于多路转换器2728进行调整，使2728在相应的交替行时间间隔内交替地提供电路2720的输出信号和延时单元2724的输出信号。以相同的方法把1H延时单元2726和多路转换器2730配置起来，以便在相应的交替行时间间隔内交替地提供电路2722的输出信号和延时单元2726的输出信号。加到多路转换器2728和2730上的行频信号同步于编码器电路142所提供的信号，这使得对于静止图像，多路转换器2728提供占据6-12MHz频带的、已行平均的△Y信号，多路转换器2730提供占据12-18MHz频带的、已行平均的△Y信号。在图像的运动部分中以及在静止图像的交替帧时间间隔内，多路转换器2728和2730所提供的信号无效。

利用加法器2732把多路转换器2728和2730的输出信号加在一起，以便在图像的静止部分在6-18MHz频带内产生代表△Y信号的分量的信号。把2732的输出信号加到多路转换器2734的一个输入端口上。连接多路转换器2734的第二输入端口，以接受数值为零信号源2736所提供数值为零的信号。利用或门2712所提供的信号H/L对于多路转换器2734进行调整，使2734在图像静止部分的交替帧期间内，通过加法器2732所提供的信号;在其它期间内，通过源2736所提供数值为零的信号。

把多路转换器2734的输出信号加到一帧（1050H）延时单元2740上，并且加到多路转换器2738的一个输入端口上。连接多路转换器2738的第二输入端口，以接受延时单元2740所提供已帧延时的信号。利用与门2742所提供的控制信号对于多路转换器2738进行调整，使2738在静止图像的交替帧期间内（即，当多路转换器2734所提供的信号包括已行平均的高频分量时）以及在图像的运动部分期间内（即，当多路转换器2734所提供的信号数值为零的信号时），通过多路转换器2734所提供的信号。把多路转换器2738调整成为，只有在静止图像的插入帧时间间隔内，当信号YA只包括低频分量时，才通过延时单元2740所提供的信号。在这种结构中，多路转换器2738对于图像的运动部分，通过数值为零的信号;对于图像的静止部分，通过高频△Y信号。多路转换器2738的控制信号为15Hz帧频开关信号、和正如倒相器2744所提供信号MOTION的补码的逻辑与。

把多路转换器2738的输出信号加到加法器2716的第二输入端口上，以产生重新构成的信号△Y。如上所述，对于图像的静止部分，信号△Y具有0-18MHz的频谱和 1/15 秒的时间更新周期;对于图像的运动部分，信号△Y具有0-6MHz的频谱和 1/30 秒的时间更新周期。

在本发明已描述的实施例中，把信号△Y的高频和低频分量以帧为基础进行运动自适应多路复用。可以预期，可以把这些信号以场为基础或者以大于帧时间间隔的一些场时间间隔为基础进行运动自适应多路复用。

虽然图中并未示出，但是可以预期，两通道解码器134可以包括与上面参看图14所描述定时电路1423相同类型的定时信号发生电路，用来产生解码器134所采用的16f_sc时钟信号、6MHz和12MHz已取样的数据载波信号、帧频和场频控制信号。为了保证正确地重新构成图像，通过在信号MAIN和AUX之一或者在这两个信号中包括例如伪随机序列那样的定时基准信号使编码器142同步于解码器136，可能是理想的。在上面提到的、序号为241277的美国专利申请书和序号为4309712、标题为“视频录制系统的误差编码”（“Error Coding For Video Disc System”）的美国专利（现将这两篇文献引为参考）中，公开了用来产生和解码这种定时基准信号的典型电路。换句话说，信号AUX可以包括例如用于日本广播协会（NHK）所提出电视系统中已改进的同步信号，在罗伯特·霍普金斯（Robert Hopkins）所写题为“高级电视系统”（“Advanced Television Systems”）发表于《电气与电子工程师协会会议录，用户电子学》（IEEE Transoctions on Consumer Electronics）1988年2月上论文的第4-5页中，描述了该电视系统。从这种同步信号的零交叉点可以得出精确的定时信息。

正如上面参看图29所述，把亮度添增信号解码器所提供的信号△Y、色度添增信号解码器所提供的信号△I和△Q与相应的信号Y′、I′和Q′组合起来，以产生用来在宽屏幕HDTV显示器136上显示的宽屏幕HDTV信号Y″、I″和Q″。响应于信号Y″、I″和Q″产生的图像在静止区域中，具有基本上为全部HDTV细节;在图像的运动区域中，具有多于标准NTSC图像但少于HDTV图像的细节。

Claims (10)

1、用来产生代表高清晰度砥聊煌枷竦囊驯嗦胫餍藕藕透ㄖ藕诺囊恢窒低嘲ǎ?

代表高清晰度宽屏幕图像的输入视频信号源，所述高清晰度宽屏幕图像具有实际上高于传统视频图像的细节等级；

耦合到输入视频信号源上、用来产生代表已增强图像的已编码主视频信号的第一信号编码装置，所述已增强的图像具有高于传统视频图像但低于高清晰度宽屏幕图像的细节等级；

耦合到第一信号编码装置上、用来对于已编码主视频信号进行解码以产生已解码主视频信号的解码装置；

耦合到所述解码装置上、用来产生代表输入信号与已解码主视频信号之间差值的差分信号的信号差分装置；以及

耦合到所述信号差分装置上、用来产生代表差分信号的所述已编码辅助视频信号的第二信号编码装置。

2、根据权利要求1的一种系统，其中，第一信号编码装置包括响应于输入视频信号、用来产生代表传统视频图像的第一视频信号和代表对传统视频图像增强的第二视频信号的装置和用来把第一和第二视频信号组合起来以产生已编码主视频信号的装置。

3、根据权利要求1的一种系统，其中，

输入视频信号占据O-L  MHz的频带;

第一信号编码装置包括用来处理输入视频信号以产生占据O-K  MHz频带的已滤波视频信号的低通滤波装置，此处，K小于L;

信号差分装置产生占据O-L  MHz频带的差分信号;以及

第二信号编码装置包括：

用来把差分信号分离成占据O-J  MHz频带的第一分量信号和占据J  MHz-H  MHz频带的第二分量信号的装置，此处，J小于H、H不大于L;

用来对第二分量信号编码以产生占据O-J  MHz频带的已编码第二分量信号的装置;以及

用来对于第一分量信号和已编码第二分量信号进行时分多路复用以产生占据O-J  MHz频带辅助的已编码视频信号的装置。

4、根据权利要求1的一种系统，其中，

输入视频信号为N行/帧隔行扫描的信号，此处，N为整数;

第一信号编码装置包括用来把输入视频信号变换成M行/帧逐行扫描的中间视频信号的装置和用来编码中间视频信号以产生为M行/帧隔行扫描信号的已编码主视频信号的装置，此处，M为不大于N的整数;

解码装置包括用来处理已编码主视频信号以产生为M行/帧逐行扫描信号的已解码主视频信号的装置;以及

差分装置包括用来从输入视频信号中把已解码主视频信号减掉以产生具有2M行/帧的差分信号的装置。

5、根据权利要求4的一种系统，其中，N等于1050，M等于525。

6、在用来接收代表扩展清晰度电视图像（所述扩展清晰度电视图像具有高于传统视频图像的细节等级并具有代表扩展清晰度电视图像添增的已编码辅助信号）的已编码主视频信号的电视接收机中，信号处理电路包括：

用来解码主信号以产生代表扩展清晰度电视图像的第一基带信号的装置;

用来解码辅助信号以产生代表扩展清晰度电视图像的添增的第二基带信号的装置;以及

用来组合第一和第二基带信号以产生代表已添增扩展清晰度电视图像的第三基带信号的装置。

7、一种电视信号处理系统包括：

用来接收代表扩展清晰度电视图像的已编码主视频信号的装置，所述扩展清晰度电视图像具有高于传统视频图像的细节等级;

用来接收具有第一和第二分量信号的辅助信号的装置，所述第一和第二分量信号代表对于主视频信号的相应第一和第二添增信号，所述第一和第二添增信号占据相应的第一和第二频带，其中，对于第二分量信号进行编码以占据与第一分量信号基本相同的频带，并且对于第一和第二分量信号进行时分多路复用;

连接起来以接受所述已编码主视频信号，用来从其中产生基带已解码主视频信号的主信号处理装置;

连接起来以接受辅助信号的辅助视频信号处理装置，包括用来分离第一和第二分量信号的装置，从此，用来解码第二分量信号的装置，以及用来把第一分量信号和已解码的第二分量信号组合起来以产生基带添增信号的装置;以及

耦合到主信号处理装置和辅助信号处理装置上，用来把基带已解码主视频信号和基带添增信号组合起来以产生代表视频图像的输出信号的组合装置，所述视频图像具有高于扩展清晰度电视图像的细节等级。

8、根据权利要求7的一种电视信号处理系统，其中，

辅助视频信号的第一分量信号包括占据O-N  MHz频带、代表在O-N  MHz频带内主视频信号的添增的信号;

辅助视频信号的第二分量信号包括占据O-N  MHz频带、代表在N  MHz-P  MHz频带内主视频信号的添增的信号，此处，P不大于N;

对于扩展清晰度电视图像的静止序列，对于辅助视频信号的第一和第二分量信号以G场为基础进行时分多路复用，此处，G为整数;对于扩展清晰度电视图像的运动序列，辅助视频信号仅包括第一分量信号;以及

辅助信号处理装置包括：

耦合到主视频信号处理装置上、用来产生指示扩展清晰度电视图像运动序列的运动信号的装置;

用来从辅助信号中把第一和第二分量信号分离开来的分离装置;

耦合到分离装置上、用来处理第二分量信号以产生占据N  MHz-P  MHz频带已频移的第二分量信号的频率变换装置;

耦合到分离装置上、包括信号存储装置、响应于运动信号的装置，用来在G场的交替时间间隔内有选择地重复第一分量信号，以产生第一分量信号;

包括信号存储装置、耦合到分离装置和频率变换装置上、响应于运动信号的装置，用来在G场时间间隔的交替时间间隔内有选择地重复第二分量信号和已频移的第二分量信号之一，以产生连续的已频移第二分量信号;以及

用来把连续的第一分量信号和连续的已频移第二分量信号组合起来以产生基带添增信号的装置。

9、根据权利要求8的一种电视信号处理系统，其中，G场时间间隔等于一帧时间间隔。

10、根据权利要求9的一种电视信号处理系统，其中，

辅助信号的第二分量信号包括每一个都占据O-N  MHz频带的第一和第臃至啃藕牛谝蛔臃至啃藕糯碓贜  MHz-Q  MHz频带内主视频信号的添增，第二子分量信号代表在Q  MHz-P  MHz频带内主视频信号的添增，此处，对于第一和第二子分量信号以行为基础进行时分多路复用;以及

频率变换装置包括：

用来以第一子分量信号调制N  MHz载波信号以产生占据N  MHz-Q  MHz频带的、已频移第一子分量信号的装置;

用来以第二子分量信号调制Q  MHz载波信号以产生占据Q  MHz-M  MHz频带的、已频移第二子分量信号的装置;

包括信号存储装置、用来交替地重复已频移第一子分量信号的取样行以产生连续的已频移第一子分量信号的装置;

包括信号存储装置、用来交替地重复已频移第二子分量信号的取样行以产生连续的已频移第二子分量信号的装置;以及

用来把连续的已频移第一和第二子分量信号组合起来以产生已频移第二分量信号的装置。

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