DE69120607T2

DE69120607T2 - Vorrichtung zur Verarbeitung der Fernsehsignalübertragung und Vorrichtung zur Empfangsverarbeitung

Info

Publication number: DE69120607T2
Application number: DE69120607T
Authority: DE
Inventors: Kiyoyuki Kawai; Seijiro Yasuki
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Television Network Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Television Network Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1991-07-18
Publication date: 1996-12-12
Anticipated expiration: 2011-07-19
Also published as: CA2047320A1; DE69120607D1; EP0467376B1; JPH0479493A; CA2047320C; EP0467376A2; KR920003775A; US5204745A; KR940011598B1; EP0467376A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehsignalübertragungsverarbeitungsgerät zum Umsetzen eines Fernsehsignales mit einem Seitenverhältnis, das von demjenigen eines gewöhnlichen Fernsehsignales verschieden ist, in ein kompatibles Signal, das durch einen Fernsehempfänger mit einem allgemeinen Seitenverhältnis empfangen werden kann, und auf ein Fernsehsignalempfangsverarbeitungsgerät zum Empfangen und wiedergeben des kompatiblen Signales.
Das Seitenverhältnis des Schirmes eines bestehenden herkömmlichen Fernsehempfängers beträgt 4 : 3. Ein System, das ein Fernsehsignal für einen weiteren oder breiteren Schirm (im folgenden als Breitschirmsignal bezeichnet) als demjenigen des bestehenden Fernsehempfängers verarbeiten kann und ein Seitenverhältnis von 16 : 9 hat, wurde entwickelt.
Um direkt ein Breitschirmsignal zu senden, sind eine gemietete übertragungsleitung und ein entsprechender Empfänger erforderlich. Daher wird eine Technik zum Umsetzen eines Breitschirmsignales derart vorgeschlagen, daß es auf einer bestehenden übertragungsleitung übertragen werden kann und das umgesetzte Signal als ein kompatibles Signal übertragen wird. Das auf der Übertragungsleitung übertragene kompatible Signal kann durch einen bestehenden Fernsehempfänger empfangen und wiedergegeben werden. Wenn es mit einem Breitschirmfernsehempfänger empfangen wird, kann es in der Form eines Breitschirmes wiedergegeben werden.
Die folgenden beiden Schemen sind verfügbar, um ein kompatibles Signal zu erhalten:

(1) Seitenfrontplattenschema

Eine Mittenfrontplatte mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 wird aus einem Breitschirm mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 ausgesiebt, und lediglich die Mittenfrontplatte wird durch einen Fernsehempfänger mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 angezeigt. Als ein Ergebnis werden die beiden Seitenteile (Seitenfrontplatten) des durch die Aussiebung belassenen Breitschirmes nicht durch den Fernsehempfänger mit dem Seitenverhältnis von 4 : 3 angezeigt.

(2) Briefkastenschema

Ein Breitschirmsignal mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 wird direkt auf 3/4 in der Vertikalrichtung gepreßt, und eine Horizontalpressung wird gelöscht. Die aktiven Zeilen, die durch einen herkömmlichen Empfänger verwendet werden, werden um den Faktor 3/4 vermindert. Ein kompatibles Signal, das gemäß diesem Schema übertragen ist, erzeugt ein Bild lediglich auf dem vertikal zentralen Teil des Schirmes eines Fernsehempfängers mit dem Seitenverhältnis von 4 : 3. Als ein Ergebnis wird ein Breitschirm ganz durch den Fernsehempfänger mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 angezeigt. Da jedoch die Schirmabmessung auf 3 : 4 in der Vertikalrichtung gepreßt ist, wird kein Bild auf oberen und unteren Bereichen des Schirmes erzeugt.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß dem Seitenfrontplattenschema lediglich die zentrale Frontplatte eines Breitschirmes auf dem Schirm des Fernsehempfängers mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 angezeigt, und die Seitenfrontplatten werden nicht angezeigt.
Gemäß dem Briefkastenschema kann der gesamte Breitschirm angezeigt werden. Jedoch erscheinen Bereiche mit keinen Bildern auf den oberen und unteren Seiten des Schirmes eines Fernsehempfängers mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3.
Das Briefkastenschema ist für diejenigen vorzuziehen, die ein Fernsehprogramm schaffen, da keine Schirmdaten ausgelassen sind.
Wenn jedoch eine Signalverarbeitung mit dem herkömmlichen Briefkastenschema durchgeführt wird, ist die Vertikalauflösung des wiedergegebenen Breitschirmbildes bezüglich eines Laufbildes während einer Abtastzeilenverarbeitung stark vermindert.
Die Ursache hierfür wird im folgenden kurz beschrieben. Eine Abtastzeilenverarbeitung wird durch eine Bewegungsadaptivverarbeitung durchgeführt. Ein Bewegungsprozessor hat einen Zwischen- oder Interhalbbildabtastzeileninterpolationsprozessor und einen Intrahalbbildabtastzeileninterpolationsprozessor. Er hat auch einen Bewegungsdetektor. Wenn das Bild als ein Stehbild durch ein Erfassungssignal von dem Bewegungsdetektor diskriminiert wird, wird eine Interhalbbildpolationsabtastzeile erhalten; bei einem Bewegungsbild wird eine Intrahalbbildinterpolationsabtastzeile erhalten. Als ein Ergebnis werden Daten bezüglich eines Bewegungsoder Laufbildes erzeugt, indem lediglich die vertikal gepreßten Intrahalbbildsignale verwendet werden, und somit ist deren vertikale Auflösung begrenzt. Wenn diese Daten durch einen Breitempfänger wiedergegeben werden, der einen Vertikalexpander hat, so ist die Bildqualität verschlechtert. Diese Bildqualitätsverschlechterung wird insbesondere bemerkbar, wenn das Bild zahlreiche Vertikalhochfrequenzkomponenten umfaßt und eine Bewegung in der Vertikalrichtung des Schirmes aufweist.
Das zum Stand der Technik zählende Dokument International Conference on Consumer Electronics, Juni 6-8, 1990, IEEE, New York, US, Seiten 6-7, K. Kawai u.a.: "A High Performance EDTV System" offenbart ein EDTV-System mit hohem Betriebsverhalten, bei dem ein Algorithmus eine Art einer Bewegungsadaptivtechnik ist. Es zerlegt fortschreitende Abtastsignale in Intravollbildmittelwertsignale und Intravollbilddifferenzsignale. Diese beiden zerlegten Signale sind progressive Abtastsignale mit einer Vollbildfrequenz von 29,9 Hz. Das Intravollbildmittelwertsignal liefert eine hohe vertikale Auflösung, und das Intravollbilddifferenzsignal gibt eine zeitliche Auflösung für die Glattheit einer Bewegung. Wenn die beiden Signale wieder zusammengesetzt werden, kann ein Bild hoher Auflösung ohne Bewegungsartefakte wiedergegeben werden. In dem Bewegungsmodus werden das Intravollbildmittelwertsignal und das Differenzsignal beide übertragen. Diagnose Hochfrequenzkomponenten des Intravollbilddifferenzsignales werden durch ein zweidimensionales Filter ausgeschlossen. Das bandbegrenzte Intravollbilddifferenzsignal wird in dem Vertikal/Diagonal-Hochfrequenzbereich der Intravollbildmittelwertsignale gemultiplext. Im stationären Modus wird das Intravollbildmittelwertsignal ohne das Multiplexintervollbilddifferenzsignal übertragen. Somit zielt die in dem Dokument beschriebene Technik darauf ab, Signale von Seitenfrontplatten zu multiplexen, die erhalten sind durch Schneiden einer Frontplatte mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 in Übertragungsfernsehsignale, und dann die Übertragungsfernsehsignale zu übertragen. Diese Technik kann jedoch nicht direkt für eine Signalverarbeitung eines "briefkastensystems" verwendet werden.
Weiterhin offenbart das zum Stand der Technik zählende Dokument HDTV Colloquium 90, Fourth International Colloquium on Advanced Television Systems, Juni 25-29, 1990, Ottawa, CA, Seiten 5A.6.1-5A.6.14, Y. Sugimon u.a.: "An NTSC-Compatible Wide Aspect Advanced Television System" ein ATV-(fortgeschrittenes Fernseh-)System, das eine "Briefkasten"-Hardware verwendet. Bei diesem System wird ein Zeilensprungabtastsignal einer Mittenfrontplatte in ein sequentielles Abtastsignal durch einen Bewegungsbildadaptivprozeß umgesetzt, und dann wird das sequentielle Abtastsignal auf 4/3 in einer Vertikalrichtung gedehnt, um eine Breitfrontplatte mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9 zu erzielen. Andererseits wird ein zusätzliches Signal (obere Frontplatte, untere Frontplatte), das aus einem H-LPF ausgesiebt ist (Fig. 4), in einer Vertikalrichtung gedehnt, vertikal verschoben und zu der Breitfrontplatte addiert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fernsehsignalübertragungsverarbeitungsgerät und ein Empfangsverarbeitungsgerät vorzusehen, das ein Breitschirmsignal überträgt und empfängt, indem es dieses gemäß einem Schema verarbeitet, das vollständig verschieden von einem herkömmlichen Schema ist, und wobei keine Verschlechterung in der Bildqualität von insbesondere einem Bewegungsbild auftritt, wenn das Breitschirmsignal wiedergegeben wird, und wobei ein Übertragungssignal vollständig kompatibel mit einem herkömmlichen Empfänger ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Fernsehsignalübertragungsverarbeitungsgerät, wie dieses im Patentanspruch 1 angegeben ist, und ein Fernsehsignalempfangsverarbeitungsgerät, wie dieses in Patentanspruch 5 angegeben ist.
Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1A und 1B ein Übertragungsverarbeitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen,
Fig. 2 und 3 Darstellungen sind, die Spektren zum Erläutern des Betriebs des Codierers von Fig. 1 zeigen,
Fig. 4 eine Darstellung ist, die Vollbilder zeigt, um den Betrieb des Codierers von Fig. 1 zu erläutern,
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Decodierers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines Decodierers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist,
Fig. 7A und 7B Blockdiagramm eines Codierers gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind, und
Fig. 8 und 9 Blockdiagramme von Codierern gemäß anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nunmehr anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1A und 1B zeigen ein Übertragungsverarbeitungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Eingangsanschluß 100 empfängt ein Breitschirmsignal mit einem Seitenverhältnis von 16 : 9. Dieses Signal hat beispielsweise 480 Abtastzeilen, eine Vollbildfrequenz von 59,94 Hz (im folgenden zur Vereinfachung als 60 Hz ausgedrückt) und eine progressive Abtastung. Ein Signal dieses Typs wird als 480/60/1 : 1 mit Ausnahme für das Seitenverhältnis ausgedrückt.
Das Breitschirmsignal wird zu einer 1/60-sec-Verzögerungseinheit 101, einem Subtrahierer 102, und einem Addierer 103 gespeist. Der Subtrahierer 102 führt eine Subtraktion (Intervollbildsubtraktion) des Einganges und Ausganges der 1/60-sec-Verzögerungseinheit 101 durch. Der Addierer 103 führt eine Addition (Intervollbildaddition) des Einganges und Ausganges der 1/60-sec- Verzögerungseinheit 101 durch. Ein Intervollbildsummenausgang ist in einen Schalter 104 eingespeist, und ein Intervollbilddifferenzausgang ist in einen Schalter 110 eingespeist. Die Schalter 104 und 110 werden alle 1/60 Sekunden durch einen Impuls mit einer Periode von 1/30 Sekunden geöffnet/geschlossen. Der Impuls mit der Periode von 1/30 Sekunden wird von einem Zeitsteuer- bzw. Taktgenerator 180 ausgegeben.
Gemäß der obigen Verarbeitung sind progressive Abtastsignale mit N (N = 480 oder 525) Abtastzeilen (je Vollbild) einer Intervollbildsummenmittelwertberechnung und einer Intervollbilddifferenzmittelwertberechnung in Einheiten von zwei Vollbildern unterworfen. Insbesondere werden eingespeiste progressive Abtastsignale in einen Intervollbildsummenmittelwertausgang als eine zeitweise Niederfrequenzkomponente und einen Intervollbilddifferenzmittelwertausgang als eine zeitweise Hochfrequenzkomponente getrennt. Alle Daten der eingespeisten progressiven Abtastsignale sind in diesen beiden Berechnungsausgängen eingeschlossen.
Ein Ausgangssignal vom Schalter 104 wird in einen Zeitexpander 105 eingespeist, und die Horizontalabtastzeit wird doppelt gedehnt.
Als ein Ergebnis erhält der Zeitexpander 105 ein progressives Abtastsignale (480 Abtastzeilen/30 Hz Vollbildfrequenz/1 : 1). Der Ausgang von dem Zeitexpander 105 wird in einen Subtrahierer 106 und ein Vertikaltiefpaßfilter (V-LPF) 107 eingespeist, und dessen Band wird begrenzt. Das V-LPF 107 erhält ein Signal mit einem Band, das auf 0 bis 360 (Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe) begrenzt ist.
Der Raumfrequenzbereich dieses Signales ist als ein Bereich A1 in den Fig. 2 und 3 angezeigt.
Das von dem V-LPF 107 ausgegebene Signale wird in einen 4 T 3-Abtastzeilenumsetzer 108 und den Subtrahierer 106 eingespeist. Der 4 T 3-Abtastzeilenumsetzer 108 setzt 480 Abtastzeilen in 360 Abtastzeilen um. Ein Ausgangssignal von dem Umsetzer 108 ist in einen Schalter 109 eingespeist.
Da der Subtrahierer 106 eine Subtraktion des Einganges und Ausganges des V-LPF 107 ausführt, wird sein Ausgang eine Vertikalhochfrequenzkomponente (360 bis 480 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe]). Das Ausgangssignal von dem Subtrahierer 106 entspricht der Komponente eines Bereiches A2 von Fig. 2.
Die obige Erläuterung erfolgt an einer Vollbildfrequenzumsetzung des Intervollbildsummensignales, einer Abtastzeilenzahlumsetzung und einer Vertikalhochfrequenzkomponentenaussiebung.
Das Verarbeitungssystem für das Intervollbilddifferenzsignal wird nunmehr beschrieben.
Ein Intervollbilddifferenzsignal vom Subtrahierer 102 wird in einen Zeitexpander 111 über einen Schalter 110 eingespeist.
Der Schalter 110 wird alle 1/60 Sekunden durch einen Impuls mit einer Periode von 1/30 Sekunden und ein Ausgangssignal vom Zeitsteuer- bzw. Taktgenerator 180 geöffnet/geschlossen. Ein Ausgangssignal vom Schalter 110 wird in einen Zeitexpander 111 eingespeist, und die Horizontalabtastperiode wird zweifach bzw. doppelt gedehnt.
Als ein Ergebnis liefert der Zeitexpander 111 ein Signal eines progressiven Abtastsignales (480 Abtastzeilen/30 Hz/1 : 1). Das Ausgangssignal vom Zeitexpander 111 wird in einen Subtrahierer 112 und ein Vertikaltiefpaßfilter (V-LPF) 113 eingespeist, und sein Band wird begrenzt. Das V-LPF 113 liefert ein Signal, dessen Band auf 0 bis 120 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] begrenzt ist.
Das bandbegrenzte Signal wird in einen Subtrahierer 112 und ein Horizontaltiefpaßfilter 114 eingespeist. Das Horizontaltiefpaßfilter 114 begrenzt weiterhin das Horizontalfrequenzband auf 0 bis 2,7 MHz Das Subtrahierer 112 liefert ein Signal, dessen Vertikalfrequenzband auf 120 bis 360 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] begrenzt ist. Dieses Signal wird dann in ein Vertikaltiefpaßfilter 115 eingespeist und auf 120 bis 240 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] bandbegrenzt. Dieses Signal wird dann in ein Horizontaltiefpaßfilter 116 eingespeist, und sein Band wird auf 0 bis 1,35 MHz begrenzt.
Damit sind die Spekatralbereiche der Signale, die durch die oben beschriebenen Horizontaltiefpaßfilter 114 und 116 erhalten sind, und des durch das V-LPF 107 erhaltenen Signales so, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 3 zeigt der Bereich A1 den Ausgang des Vertikaltiefpaßfilters 107, ein Bereich B1 gibt den Ausgang des Horizontaltiefpaßfilters 114 an und ein Bereich B2 zeigt den Ausgang des Horizontaltiefpaßfilters 116.
Die Beziehung zwischen dem von dem Intervollbilddifferenzsignal erhaltenen Signal und dem von dem Intervollbildsummensignal erhaltenen Signal wird nunmehr beschrieben.
Zunächst wird das Ausgangssignal des Horizontaltiefpaßfilters 114 in einen 4 T 3-Abtastzeilenumsetzer 120 eingespeist. Das Ausgangssignal wird durch den Umsetzer 120 in ein Signal mit 360 Abtastzeilen gemäß einer Umsetzung von 4 Eingangsabtastzeilen in 3 Ausgangsabtastzeilen umgesetzt, verläuft durch eine Schalterschaltung 121 nur dann, wenn das Bild ein Bewegungsbild oder Laufbild ist, und wird in einen Schalter 123 eingespeist. Die Schalterschaltung 121 wird durch ein Erfassungssignal gesteuert, das von einem später beschriebenen Bewegungsdetektor 145 eingespeist ist.
Die Schalter 123 und 109 werden durch Zeilenschaltimpulse von dem Zeitsteuer- bzw. Taktgenerator 180 gesteuert. Der Schalter 109 verteilt den Eingang zu einem Addierer 124 und einem Subtrahierer 125 in Einheiten von Zeilen. Der Schalter 123 verteilt auch den Eingang zu dem Subtrahierer 125 und dem Addierer 124 in Einheiten von Zeilen. Insbesondere führen die Schalter 109 und 123, der Addierer 124 und der Subtrahierer 125 eine Frequenzschiebeoperation zu einem Vertikalhochfrequenzbereich durch.
Als ein Ergebnis erhält der Addierer 124 beispielsweise einen ungeradzahlige Vollbildkomponente des Originalsignales, und der Addierer 125 erhält eine geradzahlige Vollbildkomponente. Da die Schalter 109 und 123 Signale verteilen, die jeweils 360 Abtastzeilen in Einheiten von Zeilen haben, weist jedes Signal 180 Abtastzeilen auf. Diese Signale umfassen auch Daten, die durch das Intervollbildsignal erhalten sind, d.h. Bewegungsdaten. Die Bewegungsdaten haben Kompatibilität, die zu einer natürlichen Bewegung eines Laufbildes beiträgt, wenn das Signal direkt empfangen und durch einen herkömmlichen Empfänger wiedergegeben wird. Dies beruht darauf, daß der Intervollbilddifferenzausgang eine zeitweise Hochfrequenzkomponente ist und in eine erste Vollbildkomponente und eine zweite Vollbildkomponente gemischt wird.
Die Ausgänge von dem Addierer 124 und dem Subtrahierer 125 werden in 1/2-Koeffizientenmultiplizierer 126 bzw. 127 eingespeist. Ein Ausgangssignal von dem Koeffizientenmultiplizierer 126 wird in einen Eingangsanschluß eines Schalters 129 eingespeist, und ein Ausgangssignal von dem Koeffizientenmultiplizierer 127 wird in den anderen Eingangsanschluß des Schalters 129 über eine 1/60-Sekunden-Verzögerungseinheit 128 eingespeist.
Der Schalter 129 wählt alternativ zwei Eingänge in Einheiten von Halbbildern und gibt den gewählten Eingang aus. Insbesondere wird ein Signal mit einem ursprünglichen ungeradzahligen Vollbild mit 180 Abtastzeilen als ein ungeradzahliges Vollbild ausgegeben, und ein Signal eines ursprünglich geradzahligen Vollbildes mit 180 Abtastzeilen wird als ein geradzahliges Vollbild ausgegeben.
Als ein Ergebnis wird ein Ausgangssignal von dem Schalter 129 als ein Zeilensprungabtastsignal (360/60/2 : 1) erhalten.
Das Ausgangssignal von dem Schalter 129 wird in einen Pufferspeicher 131 über eine 1/60-sec-Verzögerungseinheit 130 eingespeist. Im Pufferspeicher 131 wird die Zeitsteuerung so eingestellt, daß ein Vollbild, das durch gespeicherte Daten erhalten ist, in der mittleren Frontplatte eines Schirmes des herkömmlichen Schemas liegt, und Daten werden ausgelesen.
Die obige Beschreibung erfolgte, um zu erläutern, daß ein Breitschirm reduziert wird, um bei der mittleren Frontplatte des herkömmlichen Fernsehempfängerschirmes gelegen zu sein. Wenn ein Signal direkt durch den herkömmlichen Fernsehempfänger mit dem herkömmlichen Schema von 525 Abtastzeilen empfangen wird, wird es auf dem vertikal zentralen Teil (mittlere Frontplatte) des Schirmes wiedergegeben. Da das Signal auch Bewegungsdaten enthält, die von dem Intervollbilddifferenzsignal erhalten sind, kann ein natürliches Bild mit einer hohen zeitlichen Auflösung gewonnen werden, selbst wenn das Bild ein Laufbild ist.
Es wird nunmehr ein Signal erläutert, das in einer Periode entsprechend oberen und unteren Frontplatten eines Schirmes bezüglich der mittleren Frontplatte einzufügen ist.
Ausgangssignale von den Horizontaltiefpaßfiltern 114 und 116, die aus dem Intervollbilddifferenzsignal erhalten sind, werden in Zeitpresser 141 bzw. 142 eingespeist.
Während einer Horizontalperiode preßt der Zeitpresse 141 das Ausgangssignal vom Horizontaltiefpaßfilter 141 auf 2/3 oder kürzer der Horizontalperiode. Während einer Horizontalperiode preßt der Zeitpresser 142 das Ausgangssignal vom Horizontaltiefpaßfilter 116 auf 1/3 oder kürzer der Horizontalperiode. Die Ausgangssignale von den Zeitpressern 141 und 142 werden durch einen Schalter 143 einmal für 2/3 bzw. 1/3 Perioden von einer Horizontalperiode gewählt und in den Bewegungsdetektor 145 und eine Schalterschaltung 146 eingespeist.
Von einem Eingangssignal erhält der Bewegungsdetektor 145 ein Bewegungserfassungssignal zur Diskriminierung zwischen einem Laufbild und einem Stehbild. Abhängig von dem Bewegungserfassungssignal wählt die Schalterschaltung 146 und gibt ein Ausgangssignal von dem Schalter 143 aus, falls das Bild ein Laufbild ist; falls es ein Stehbild ist, wählt sie und gibt ein Signal (Vertikalhochfrequenzkomponente eines Stehbildes) vom Subtrahierer 106 aus, der oben beschrieben ist.
Das von der Schalterschaltung 146 ausgegebene Signal wird in einen 4 T 1-Abtastzeilenumsetzer 147 eingespeist. Der 4 T 1-Abtastzeilenumsetzer 147 führt eine Zeilenpressung bei einem Verhältnis von 4 : 1 durch. Ein Ausgangssignal vom Umsetzer 147 wird ein Signal von 120 Abtastzeilen. Dieses Ausgangssignal wird in einen Schalter 148 eingespeist. Der Schalter 148 verteilt ein Eingangssignal in Einheiten von Zeilen durch einen Zeilenschaltimpuls. Beispielsweise werden ungeradzahlige Zeilen in einen Eingangsanschluß eines Schalters 150 eingespeist, und geradzahlige Zeilen werden in eine 1/60-sec-Verzögerungseinheit 149 eingespeist. Ein Ausgangssignal von der 1/60-sec-Verzögerungseinheit 149 wird in den anderen Anschluß des Schalters 150 eingespeist.
Abhängig von einem Halbbildschaltimpuls wählt der Schalter 150 ein direktes Signal vom Schalter 148 in einem ungeradzahligen Halbbild und ein Ausgangssignal von der 1/60-sec-Verzögerungseinheit 149 in einem geradzahligen Halbbild. Als ein Ergebnis wird ein Signal mit 120 Abtastzeilen, einer Halbbildfrequenz von 60 Hz und einem Zeilensprungabtastverhältnis von 2 : 1 durch den Schalter 150 erhalten.
Ein Ausgangssignal vom Schalter 150 wird in einem Pufferspeicher 151 gespeichert. Im Pufferspeicher 151 werden Zeitsteuerungen so eingestellt, daß ein durch gespeicherte Daten erhaltener Schirm an oberen und unteren Seitenfrontplatten eines Schirmes eines herkömmlichen Schemas liegt, und ein Datenauslesen wird durchgeführt.
Als ein Ergebnis kann ein Schalter 152 ein Signal entsprechend einer Schirmmittenfrontplatte von dem Pufferspeicher 131 und ein Signal entsprechend oberen und unteren Seitenfrontplatten des Schirmes vom Pufferspeicher 151 wählen und ein kompatibles Signal von 480/60/2 : 1 ausgeben.
Das Signal vom Pufferspeicher 151 ist ein Signal, das dazu beiträgt, ein hohes Definitionssignal von Laufund Stehbildern durch insbesondere einen Decodierer für ein Breitschirmsignal zu gewinnen.
Fig. 4 zeigt grundsätzlich den Betrieb des oben beschriebenen Decodierers mittels eines Schirmes.
Das heißt, es werden ein Intervollbildsummensignal 401 und ein Intervollbilddifferenzsignal 402 eines Breitschirmsignales 400 erzeugt. Die Intervollbildsummenund -differenzsignale 401 und 402 werden einer Vollbildfrequenzumsetzung und Zeitdehnung unterworfen, um jeweils ein progressives Abtastsignal (480/30/1 : 1) zu erhalten.
Das Signal 401 wird in ein Vertikalkompressionssignal (360/30/1 : 1) durch 4 T 3-Abtastzeilenumsetzer 108 und 120 umgesetzt und auf einem Schirm 403 angezeigt. Das progressive Abtastsignal 402 (480/30/1 : 1) wird durch den 4 T 1-Abtastzeilenumsetzer 147 in ein Signal (120/30/1 : 1) mit 120 Abtastzeilen umgesetzt und in der Zeitteilungsweise auf einem Schirmteil 404 gemultiplext.
Das auf dem Schirmteil 404 zu multiplexende Signal ist eine Tieffrequenzkomponente des Intervollbilddifferenzsignales, wenn das Bild ein Laufbild ist. Wenn es ein Stehbild ist, liegt die Hochfrequenzkomponente des Intervollbildsummensignales vor. In dem Fall eines Laufbildes werden 0 bis 120 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] Komponenten und 120 bis 240 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] Komponenten in der Zeitteilungsweise auf Schirmteilen 405 und 406 gemultiplext. Diese Signale werden durch einen Breitschirmdecodierer wiedergegeben und verwendet, um eine hohe Bildauflösung zu erzielen.
Bei dem oben beschriebenen Codierer werden Laufbilddaten mit ihren 0 bis 120 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] Komponenten und 120 bis 240 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] Komponenten übertragen, und somit tritt keine Verschlechterung in der Laufbildqualität auf. In dem Fall eines Stehbildes werden dessen Hochfrequenzkomponenten übertragen, und somit kann eine höhere Bildqualität erhalten werden.
Die Decodiererseite wird nunmehr beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Decodierers.
Ein Eingangsanschluß 200 empfängt das Ausgangssignal vom Schalter 152 von Fig. 1, d.h. ein kompatibles Signal. Wenn somit dieses Signal direkt zu beispielsweise einem herkömmlichen NTSC-Codierer gespeist wird, können der aktuelle Schirm 403 von 16 : 9 und Blindschirme 404 an dessen oberen und unteren Seiten innerhalb eines Schirmes mit einem Seitenverhältnis von 4 : 3 erhalten werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. In diesem Fall kann eine hohe Qualität eines Laufbildes erhalten werden, wie dies oben erläutert ist.
Das Zeilensprungabtastsignal am Eingangsanschluß 200 wird in Pufferspeicher 201 und 202 eingespeist. Die Ausgangssignale von den Pufferspeichern 201 und 202 werden in die Eingangsanschlüsse eines Schalters 203 eingespeist. Der Schalter 203 wählt abwechselnd die Ausgangssignale von den Pufferspeichern 201 und 202 und gibt diese aus, so daß gerade Zeilen eines ungeradzahligen Halbbildes und eines geradzahligen Halbbildes abwechselnd lesezugegriffen werden, um so erste und zweite Halbbilder zusammenzusetzen und ein progressives Abtastsignal mit einer Vollbildfrequenz von 30 Hz zu erhalten.
Dieses progressive Abtastsignal wird in einen Koeffizientenmultiplizierer 204 eingespeist, um zweifach verstärkt zu werden, und in einen Addierer 205 eingegeben. Im Addierer 205 werden Laufbilddaten (später zu beschreiben) addiert, und nicht erforderliche Laufbilddaten innerhalb des Vollbildes, das in die Schirmmittenfrontplatte zum Sichern der Kompatibilität eingefügt ist, werden gelöscht.
Ein Ausgangssignal vom Addierer 205 wird in einen 3 T 4-Abtastzeilenumsetzer 206 eingespeist. Ein sequentielles Signal von 360 Abtastzeilen entsprechend einer Schirmmittenfrontplatte wird in ein Signal von 480 Abtastzeilen umgesetzt.
Ein Signalverarbeitungssystem zum Verarbeiten übertragener Signale entsprechend den oberen und unteren Seitenfrontplatten bezüglich der Schirmmittenfrontplatte wird nunmehr beschrieben.
Ein Ausgangssignal vom Schalter 203 wird in einen Pufferspeicher 211 eingespeist. Der Pufferspeicher 211 gibt Signalkomponenten entsprechend den oberen und unteren Seitenfrontplatten aus und speist diese zu einem Schalter 212. Der Schalter 212 teilt die Signalkomponenten in 2/3- und 1/3-Horizontalperioden und speist ein Ausgangssignal vom Pufferspeicher 211 zu einem Zeitexpander 213 für eine 2/3-Periode und zu einem Zeitexpander 214 für eine 1/3-Periode. Insbesondere wird der in Fig. 4 gezeigte Schirmteil 404 in erste und zweite Halbschirmteile 205 und 206 geteilt.
Der Zeitexpander 213 dehnt ein zeitgepreßtes Signal um 3/2, um eine Originalhorizontalperiode zu haben. Der Zeitexpander 214 dehnt ein Signal 3-fach.
Ein durch den Zeitexpander 213 gedehntes Signal ist eine Komponente von 0 bis 2,7 MHz
Dieses Signal wird in einen 1 T 3-Abtastzeilenumsetzer 215 eingespeist und wird ein sequentielles Signal von 360 Abtastzeilen. Dieses progressive Abtastsignal wird in einen Multiplizierer 217 eingespeist und gemäß einem Bewegungserfassungssignal, das weiter unten zu beschreiben ist, verstärkungsgesteuert und in einen Anschluß eines Schalters 219 direkt und den anderen Anschluß hiervon über einen Inverter 218 eingespeist. Insbesondere führen der Inverter 218 und der Schalter 219 eine Frequenzschiebeoperation zu einem Vertikalhochfrequenzbereich durch. Das heißt, die Polaritäten werden so korrigiert, daß Laufbilddaten, die durch die Addierer 124 und 125 auf der Sende- bzw. Übertragungs seite gemultiplext sind, gelöscht werden können.
Die Bedeutung des Addierens des Ausgangssignales von dem Koeffizientenmultiplizierer 204 mit dem nichtinvertierten oder invertierten Ausgangssignal von dem Multiplizierer 217 durch den Addierer 205 wird nunmehr beschrieben.
Auf der Sende- bzw. Übertragungsseite werden die Summen- und Differenzmittelwertsignale der ersten und zweiten Vollbildkomponenten 0 und E eines Breitschirmsignales erzeugt, und die jeweiligen Signale werden einer Abtsatzeilenzahlumsetzung unterworfen. Die der Abtastzeilenzahlumsetzung unterworfenen Signale werden in Einheiten von Zeilen geteilt, und die Summen- und Differenzmittelwertsignale, die einer Abtastzeilenzahlumsetzung unterworfen sind, werden einer Addition und Subtraktion unterworfen (die Schalter 109 und 123, der Addierer 124 und der Subtrahierer 125). Als ein Ergebnis umfaßt ein Signal an der Schirmmittenfrontplatte Laufbilddaten, die von der Summe und der Differenz in Einheiten von Vollbildern erhalten sind. Diese Tatsache wird verwendet, um ein natürliches Laufbild eines Zeilensprungabtastschirmes zu erhalten, wenn das Signal am Eingangsanschluß 200 direkt durch einen allgemeinen Fernsehempfänger wiedergegeben wird. Jedoch werden auf der Empfangsseite von Fig. 5 die ersten und zweiten Halbbilder zuerst verwendet, um ein progressives Abtastsignal (durch Verwenden der Pufferspeicher 201 und 202) zu erzeugen. Da dieses Signal Laufbilddaten darstellt, um die Kompatibilität sicherzustellen, wird es nicht ein perfektes sequentielles Abtastsignal von 30 Hz. Als ein Ergebnis könnte es richtig sein, zu bestimmen, daß die Laufbilddaten als ein Interhalbbilddifferenzsignal zwischen den Komponenten 0 und E durch Addition und Subtraktion auf der Sende- oder Übertragungs seite vorliegen. Damit werden die durch Addition in den ungeradzahligen Halbbildern eingeschlossenen Laufbilddaten invertiert, und die durch Subtraktion in den geradzahligen Halbbildern eingeschlossenen Laufbilddaten werden nicht invertiert, um so zeitweise die wiedergegebenen Laufbilddaten zu löschen, und das perfekte zeitweise Niederfrequenzfolgesignal von 30 Hz wird wiedergegeben.
Das System zum Wiedergeben von bei den oberen und unteren Seitenschirmfrontplatten eingefügten Signalen wird nunmehr beschrieben.
Vertikalhilfskomponenten werden auf der Sende- bzw. Übertragungsseite mittels des Intervollbilddifferenzsignales erzeugt und übertragen, da sie in die oberen und unteren Seitenfrontplatten eingefügt sind. Deren horizontale Bänder sind ebenfalls geteilt.
Ein Signal (Horizontalband: 0 bis 2,7 MHz), das vom Zeitexpander 213 ausgegeben ist, wird in einen 1 T 4- Abtastzeilenumsetzer 216 eingespeist und in ein sequentielles bzw. Folgesignal von 480 Zeilen umgesetzt. Ein Ausgangssignal (Horizontalband: 0 bis 2,7 MHz) vom Zeitexpander 214 wird ebenfalls in einen 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 222 eingespeist und in ein sequentielles Signal von 480 Abtastzeilen umgesetzt. Ein 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 223 empfängt ein Ausgangssignal vom Pufferspeicher 211 und setzt 120 Abtastzeilen in 480 Abtastzeilen um.
Signale von den 1 T 4-Abtastzeilenumsetzern 216 und 222 werden durch einen Addierer 224 addiert und in einen Eingangsanschluß einer Schalterschaltung 225 eingespeist. Das Ausgangssignal von dem Addierer 224 wird ebenfalls in einen Eingangsanschluß einer Schalterschaltung 227 über einen Inverter 226 eingespeist. Ein Ausgangssignal vom 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 223 wird in den anderen Eingangsanschluß von jeder der Schalterschaltungen 225 und 227 eingespeist.
Das Ausgangssignal vom Addierer 224 wird auch in einen Bewegungsdetektor 228 eingespeist. Ein Bewegungserfassungssignal, das durch den Bewegungsdetektor 228 erhalten ist, wird in die Steueranschlüsse des Multiplizierers 217 und der Schalterschaltungen 225 und 227 eingespeist.
Die Schalterschaltungen 225 und 227 werden durch das Bewegungserfassungssignal gesteuert, um selektiv das Signal von dem Addierer 224 auszugeben, wenn das Bild ein Laufbild ist; wenn das Bild ein Stehbild ist, so wird das Signal vom 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 223 gewählt.
Die von den Schalterschaltungen 225 und 227 ausgegebenen Signale werden jeweils zu Addierern 231 und 232 gespeist.
Es sei angenommen, daß eine Laufbildsignalverarbeitung freigegeben ist. Signale als Vertikalhilfskomponenten können von den Schalterschaltungen 225 und 227 erhalten werden. Diese Signale können ausgedrückt werden als (O - E) und - (O - E) in Termen der Komponenten der ersten und zweiten Halbbilder.
Im Gegensatz hierzu ist das Signal entsprechend der Schirmmittenfrontplatte und ausgegeben von dem 3 T 4- Abtastzeilenumsetzer 206 gegeben durch (O + E).
Damit wird die Komponente O des ersten Vollbildes von dem Addierer 131 erhalten, und die Komponente E des zweiten Vollbildes ist von dem Addierer 323 erhalten. Die Komponente O ist ein progressives Abtastsignal gleich wie das Originalsignal.
Diese Signale werden jeweils in Koeffizientenmultiplizierern 233 und 234 eingespeist und mit 1/2 multipliziert. Ein Ausgangssignal vom Koeffizientenmultiplizierer 234 wird in eine 1/60-sec-Verzögerungseinheit 235 eingespeist. Ein Ausgangssignal von der 1/60-sec-Verzögerungseinheit 235 und ein Ausgangssignal von dem Koeffizientenmultiplizierer 233 werden in Zeitpresser 236 bzw. 237 eingespeist. Deren Horizontalabtastperioden sind auf 1/2 gepreßt, das heißt, umgesetzt in doppelte Geschwindigkeit und eingespeist zu dem einen bzw. dem anderen Anschluß eines Schalters 238. Insbesondere wer den die Serien der Operationen des Polaritätsinverters 226, des Addierers 231, der Verzögerungseinheit 235 und des Schalters 238 durchgeführt, um eine Frequenzverschiebung zu einem zeitweisen Hochfrequenzbereich zu erzielen.
Der Schalter 238 wählt alternativ die jeweiligen Eingangssignale und speist ein wiedergegebenes Breitschirmsignal (480/60/1 : 1) zu einem Ausgangsanschluß 239.
Wie oben beschrieben ist, werden bei diesem Decodierer die Hoch- und Niederfrequenzkomponenten der Laufbilddaten in die oberen und unteren Seitenschirmfrontplatten in der Zeitteilungsweise eingefügt, und die Bildqualität des Laufbildteiles kann dadurch gesteigert werden. Wenn das Bild ein Stehbild ist, wird eine Komponente zum Steigern der Bildqualität des Stehbildes von dem 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 223 ausgegeben und durch die Addierer 231 und 232 addiert, um weiter die Bildqualität des Stehbildes zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt.
Fig. 6 zeigt einen Decodierer gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. Dieser Decodierer ist verschieden von demjenigen von Fig. 5 hinsichtlich eines Systemes zum Wiedergeben einer Hochfrequenzkomponente bezüglich eines Stehbildes. Anders als dort ist die Schaltung von Fig. 6 die gleiche wie diejenige von Fig. 5, und die gleichen oder identische Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 wird ein Ausgangssignal von einem Pufferspeicher 211 zu einem 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 240 gespeist, und ein sequentielles Signal von 120 Abtastzeilen wird in ein Signal von 480 Abtastzeilen umgesetzt. In diesem Fall umfassen die Ausgangskomponente 0 bis 120 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] Komponenten.
Ein Ausgangssignal vom 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 240 wird in eine Vertikalfrequenzschiebeschaltung 241 eingespeist, in Komponenten entsprechend denjenigen eines Bereiches von 360 bis 480 [Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe] umgesetzt und als Vertikalhochfrequenzkomponenten eines Stehbildes verwendet. Ein Ausgangssignal von der Frequenzschiebeschaltung 241 wird in die Schalterschaltungen 225 und 227 eingespeist. Mit Ausnahme von diesen Punkten ist die Anordnung die gleiche wie diejenige des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 7A und 7B zeigen einen Codierer gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Hilfssignal, das auf ein Stehbild bezogen ist, auch in der gleichen Weise wie ein Hilfssignal für ein Laufbild übertragen.
Demgemäß sind der Bewegungsdetektor 145, die Schalterschaltungen 121 und 146 und der Subtrahierer 106, die in Fig. 1 gezeigt sind, weggelassen. Damit ist ein Ausgangssignal von einem Schalter 143 direkt in einen 4 T 1-Abtastzeilenumsetzer 147 eingespeist. Auch ist ein Ausgangssignal von einem 4 T 3-Abtastzeilenumsetzer 120 direkt in einen Schalter 123 eingespeist. Mit Ausnahme von diesen Punkten ist die Anordnung die gleiche wie diejenige von Fig. 1.
Fig. 8 zeigt eine Decodiereranpassung des in den Fig. 7A und 7B gezeigten Codierers.
In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Bewegungserfassung nicht benötigt. Aus diesem Grund sind im Vergleich mit dem in Fig. 5 gezeigten Codierer der Bewegungsdecodierer 228, die Schalterschaltungen 235 und 227, der Multiplizierer 217 und der 1 T 4-Abtastzeilenumsetzer 223 weggelassen. Als ein Ergebnis wird ein Ausgangssignal von dem Addierer 224 direkt in einen Addierer 231 eingespeist, und ein Ausgangssignal von einem Inverter 226 ist direkt in einen Addierer 232 eingespeist. Auch ist ein Ausgangssignal von einem 1 T 3- Abtastzeilenumsetzer 215 direkt in einen Anschluß eines Schalters 219 und einen Inverter 218 eingespeist. Mit Ausnahme von diesen Punkten ist die Anordnung die gleiche wie diejenige des Ausführungsbeispiels von Fig. 5, und die Operationen der jeweiligen Teile sind die gleichen.
Fig. 9 zeigt einen Decodierer gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Im Vergleich mit dem Decodierer von Fig. 8 sind in Fig. 9 ein Koeffizientenmultiplizierer 250, ein Zeilenspeicher 251, ein Addierer 252 und ein Koeffizientenmultiplizierer 253 zwischen einem Addierer 232 und einer Verzögerungseinheit 235 vorgesehen. Das heißt, ein Ausgangssignal von dem Addierer 232 wird zu dem Koeffizientenmultiplizierer 250 und dem Addierer 252 gespeist. Ein Ausgangssignal von dem Koeffizientenmultiplizierer 250 wird zu dem Zeilenspeicher 251 gespeist. Ein Ausgangssignal von dem Zeilenspeicher 251 wird durch den Addierer 252 zu einem Ausgangssignal von dem Addierer 232 gespeist. Ein Ausgangssignal von dem Addierer 252 wird mit 1/2 durch den Koeffizientenmultiplizierer 253 multipliziert und zu der Verzögerungseinheit 235 gespeist.
Wenn ein Interzeilenmittelwertsignal durch diese Schaltung erhalten wird, ist es ein Signal, das für eine Zeilenposition eines Zeilensprungabtastsignales geeignet ist. Mit Ausnahme von diesen Punkten ist dieser Decodierer der gleiche wie derjenige von Fig. 8.
Es muß bemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt ist, und verschiedene Änderungen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne von dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Die auf die oberen und unteren Schirmseitenplatten gemultiplexten Erweiterungssignale brauchen nicht auf allen Abtastzeilen, die die oberen und unteren Seitenfrontplatten bilden, gemultiplext zu werden, sondern können auf einigen der Abtastzeilen, die die oberen und unteren Seitenfrontplatten bilden, gemultiplext werden.
Indem erneut auf die oben beschriebene Sendeverarbeitungsseite und Empfangsverarbeitungsseite der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, wird deren funktioneller Block nunmehr erläutert.
Ein sequentielles Signal mit N (N = 480 oder 520) Abtastzeilen [je Vollbild] wird einer Intervollbildsummenmittelwertberechnung und einer Intervollbilddifferenzmittelwertberechnung in Einheiten von zwei Vollbildem unterworfen. Das heißt, eingespeiste progressive Abtastsignale werden in ein Zwischenvollbildsummenmittelwertausgangssignal als eine zeitweise Niederfrequenzkomponente und ein Intervollbilddifferenzmittelwertausgangssignal als eine zeitweise Hochfrequenzkomponente getrennt. Diese zwei arithmetischen Ausgangssignale umfassen alle die Daten auf den eingespeisten progressiven Abtastzeilen. Dieses eingespeiste progressive Abtastsignal umfaßt 525 Abtastzeilen, von denen 45 Abtastzeilen einem vertikal Überabtastteil zugewiesen sind.
Diese Daten werden in Termen eines visuellen Beitrages betrachtet. Das Zwischenvollbildsummenmittelwertausgangssignal trägt zu der horizontalen/vertikalen hohen Auflösung bei, und das Zwischenvollbilddifferenzmittelwertausgangssignal trägt zu der hohen Auflösung in der zeitlichen Richtung, d.h. zu einer natürlichen Bewegung, bei.
Komponenten, die nicht viel zu der Bildqualität beitragen, können gestrichen oder gelöscht werden, ohne eine visuelle Verschlechterung in der Bildqualität zu verursachen. Es sei ein Fernsehen angenommen, das ein Schema von 525 Abtastzeilen verwendet. Es wird durch Versuche bestatigt, daß im wesentlichen keine visuelle Verschlechterung in der Bildqualität auftritt, selbst wenn das Spektrum des Intervollbilddifferenzmittelwertausgangssignales auf 160 bis 240 [Zeilen je Schirmhöhe] oder weniger in der Horizontalrichtung eingestellt wird, und wenn die Vertikalrichtung auf 240 [Zeilen je Schirmhöhe] oder weniger bandbegrenzt ist. Es wird auch bestätigt, daß, wenn eine Zeilensprungabtastanzeige verwendet wird, im wesentlichen keine visuelle Verschlechterung in der Bildqualität auftritt, selbst wenn die Vertikalrichtung weiter auf 120 [Zeilen je Schirmhöhe] oder weniger bandbegrenzt ist.
Das Intervollbildsummenmittelwertausgangssignal ist durch ein Vertikaltiefpaßfilter bandbegrenzt, und das Vertikalspektrum ist auf M (M = 360 oder 525) [Zeilen je Schirmhöhe] begrenzt. Im wesentlichen keine visuelle Verschlechterung in der Bildqualität liegt vor, wenn es ein Stehbild ist, und keine Umfaltverzerrung tritt auf, selbst wenn eine Abtastzeilenumsetzung von N in M vorgenommen wird.
Ein bandbegrenztes Signal wird einer Abtastzeilenzahlumsetzung in M Abtastzeilen unterworfen.
Das bandbegrenzte Intervollbildsummenmittelwertsignal und das Intervollbilddifferenzmittelwertsignal nach einer Abtastzeilenumsetzung werden addiert, um ein Signal entsprechend dem ersten Vollbild von zwei Einheitsvollbildern zu erhalten; wenn sie einer Subtraktion unterworfen werden, wird ein Signal entsprechend dem zweiten Vollbild der zwei Einheitsvollbilder erhalten. Dies ist ein Vorverarbeiten für eine Umsetzung für ein Zeilensprungabtastsignal und gleichwertig zu einem zwischen einer Komponente, um nicht die Bildqualität eines Laufbildes zu verschlechtern, wenn ein Signal durch einen Fernsehempfänger eines bestehenden Schemas empfangen wird.
Nach dieser Verarbeitung wird das Signal durch den Schalter 129 in ein Zeilensprungabtastsignal umgesetzt, das zu Übertragen ist.
Alle die Signale werden als progressive Abtastsignale in der Stufe vor einer Umsetzung in Zeilensprungabtastsignale verarbeitet. Als ein Ergebnis ist eine Abtastzeilenumsetzung von N nach M ohne Umfaltverzerrung in den Vertikal- und Zeitrichtungen möglich, die bei einer Zeilensprungabtastung unvermeidbar ist.
Laufbilddaten für ein Breitschirmsignal werden in der folgenden Weise übertragen. Ein bandbegrenztes Intervollbilddifferenzmittelwertausgangssignal wird weiterhin in Niederfrequenzkomponenten und Hochfrequenzkomponenten bandbegrenzt. Die Nieder- und Hochfrequenzkomponenten werden jeweils während der ersten und zweiten halben Horizontalperiode zeitgepreßt. Diese Signale werden in (N - M) Abtastzeilen umgesetzt und übertragen, wenn das Bild ein Laufbild ist. Bei der Übertragung werden die Signale in Zeilensprungabtastsignale umgesetzt und so übertragen, daß sie den oberen und unteren Schirmseitenfrontplatten entsprechen.
Die Laufbilddaten werden in der oben beschriebenen Weise übertragen. Diese Daten werden übertragen, wenn ein Hauptsignal ein Laufbild darstellt. Wenn ein Hauptsignal ein Stehbild darstellt, wird ein Stehbild hoher Auflösung übertragen. Das heißt, M bis N Komponenten [je Schirmhöhe] werden auf die Laufbilddatenübertragungsleitung gesandt. Die M bis N Komponenten werden einer Abtastzeilenzahlumsetzung in (N - M) unterworfen, in die oberen und unteren Schirmseitenfrontplatten eingefügt und übertragen. Eine Laufbilddatenübertragung ist nicht auf eine Übertragung auf den oberen und unteren Schirmseitenfrontplatten begrenzt. Es ist offenbar, daß eine Übertragung bedeutet, daß ein Frequenzmultiplexen und dergleichen verwendet werden kann.
Der Decodierer auf der Empfangsseite verarbeitet das Signal, das in der obigen Weise übertragen ist, in der entgegengesetzten Weise zu der oben beschriebenen, und gibt ein Signal nahezu identisch zu dem Originalbreitschirmsignal wieder.
In einem kompatiblen Signal von 525 Abtastzeilen, die durch Zeilensprungabtastung übertragen sind, werden eine Signalkomponente (360 Abtastzeilen) entsprechend der Schirmmittenfrontplatte und eine Signalkomponente (120 Abtastzeilen) entsprechend den oberen und unteren Seitenfrontplatten in ein progressives Abtastsignal umgesetzt. Eine Signalkomponente, die den oberen und unteren Schirmseitenfrontplatten entspricht und in der Horizontalrichtung gepreßt ist, wird durch Zeitdehnung in ein Signal von einer Horizontalperiode gedehnt.
Wenn das Hauptsignal ein Laufbildsignal ist, sind dessen erste und zweite Halbkomponenten in der Horizontalrichtung eine Hochfrequenzkomponente bzw. eine Niederfrequenzkomponente von Laufbilddaten. Diese Komponenten werden von (N - M) in N Abtastzeilen durch Abtastzeilenzahlumsetzung umgesetzt und zusammengesetzt.
Ein Hauptsignal wird in ein progressives Abtastsignal umgesetzt, dessen nicht erforderliche Komponenten werden gelöscht, und das Hauptsignal wird von M in N Abtastzeilen umgesetzt. Die zuvor beschriebenen Laufbilddaten werden zu diesem Umsetzungssignal addiert. Die Laufbilddaten werden auf der Übertragungsseite mittels des Intervollbilddifferenzmittelwertsignales gebildet, und das Hauptsignal wird mittels des Intervollbildsummensignales erzeugt. Wenn daher ein sequentielles Signal von N Abtastzeilen in ein Zeilensprungabtastsignal umzusetzen ist, wird ein Laufbildsignal in einem Halbbild addiert, und die Laufbilddaten werden in dem anderen Halbbild subtrahiert, um so jedes Halbbildsignal des Zeilensprungabtastsignales zu gewinnen. Das Signal von einem Halbbild wird verzögert, und die Signale der jeweiligen Halbbilder werden in der Zeit zu 1/2 gepreßt, um so das Originalbreitschirmsignal zu erzeugen.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wird das NTSC-Schema als ein Schema verwendet, das mit einem Breitschirmsignal kompatibel ist. Jedoch kann die vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise angewandt werden, wenn das Signal von einem PAL- oder einem SECAM-Schema ist.
Wie oben erläutert wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gerät zum Übertragen und Empfangen eines Breitschirmsignales vorgesehen, indem dieses gemäß einem Schema verarbeitet wird, das vollständig von einem herkömmlichen Schema verschieden ist. Keine Verschlechterung tritt in der Bildqualität unabhängig davon auf, ob das Bild ein Stehbild oder ein Laufbild ist.

Claims

1. Fernsehsignalübertragungsverarbeitungsgerät zum Übertragen eines Hauptsignales von M, wobei M eine natürliche Zahl ist, Abtastzeilen je Vollbild für einen vertikalen Zentralteil eines Schirmes, wobei das Hauptsignal erhalten ist durch Umsetzen eines progressiven Abtastsignales mit N, wobei N eine natürliche Zahl ist, Abtastzeilen je Vollbild in ein Fernsehsignal mit M Abtastzeilen je Vollbild, und zum Übertragen eines Erweiterungssignales von N - M Abtastzeilen je Vollbild für obere und untere Seitenteile des Schirmes, mit:

einer Einrichtung (101, 102, 103) zum Gewinnen eines Intervollbildsummenausgangssignales und eines Intervollbilddifferenzausgangssignales aus den progressiven Abtastsignalen mit den N Abtastzeilen je Vollbild durch Intervollbildsummenmittelwertberechnung und durch Intervollbilddifferenzmittelwertberechnung jeweils in Einheiten von zwei Vollbildern,

einer ersten Umsetzungseinrichtung (104, 105, 107, 108) zum Begrenzen eines Raumfrequenzbandes des Intervollbildsummenausgangssignales auf ein erstes Band von M Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe und zum Umsetzen des bandbegrenzten Ausgangssignales in M Abtastzeilen je Vollbild,

einer zweiten Umsetzungseinrichtung (110, 111, 113, 114, 115, 116, 120) zum Begrenzen eines Raumfrequenzbandes des Intervollbilddifferenzausgangssignales auf ein zweites Band der N - M Femsehabtastzeilen je Schirmhöhe und Umsetzen des bandbegrenzten Ausgangssignales in die M Abtastzeilen je Vollbild,

einer Einrichtung (109, 123, 124, 125), die eine Summenrecheneinrichtung Ausgangssignale von den ersten und zweiten Umsetzungseinrichtungen empfangen läßt, um ein erstes Vollbildsignal in Einheiten von zwei Vollbildern zu erzeugen, und die eine Differenzrecheneinrichtung die Ausgangssignale von den ersten und zweiten Umsetzungseinrichtungen empfangen läßt, um ein zweites Vollbildsignal in Einheiten von zwei Vollbildern zu erzeugen, und

einer Einrichtung (126, 127, 128, 129, 130, 131) zum Übertragen der ersten und zweiten Vollbildsignale als ein Zeilensprungabtastsignal der M Abtastzeilen je Vollbild für den Zentralteil des Schirmes.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umsetzungseinrichtung (104, 105, 107, 108) aufweist:

eine erste Bandbegrenzungseinrichtung (107) zum Begrenzen eines Raumfrequenzbandes des Intervollbildsummenausgangssignales auf ein erstes Band von M Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe, und

eine erste Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (108) zum Umsetzen eines Ausgangssignales von der ersten Bandbegrenzungseinrichtung in die M Abtastzeilen je Vollbild,

wobei die zweite Umsetzungseinrichtung aufweist:

eine zweite Bandbegrenzungseinrichtung (113, 115) zum Begrenzen eines Raumfrequenzbandes des Intervollbilddifferenzausgangssignales auf ein zweites Band der N - M Fernsehabtastzeilen je Schirmhöhe, und

eine zweite Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (120) zum Umsetzen eines Ausgangssignales von der zweiten Bandbegrenzungseinrichtung in die M Abtastzeilen je Vollbild,

eine dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (147) zum Umsetzen eines Ausgangssignales von der zweiten Bandbegrenzungseinrichtung in die N - M Abtastzeilen je Vollbild, und

eine Übertragungseinrichtung (148, 149, 150, 151) zum Übertragen eines Ausgangssignales von der dritten Abtastzeilenumsetzungseinrichtung als ein Erweiterungssignal der N - M Zeilensprungabtastzeilen je Vollbild für die oberen und unteren Seitenteile des Schirmes.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bandbegrenzungseinrichtung eine Einrichtung (112, 113) aufweist, um die ersten und zweiten Bandsignale durch Teilen eines Vertikalfrequenzbandes in zwei Bänder zu erhalten, und

die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung eine Einrichtung (114, 115, 116, 141, 142, 143) zum Zeitpressen des ersten und des zweiten Bandsignales, wobei das erste Bandsignal in 2/3 der Horizontalrichtung zeitgepreßt ist, das zweite Bandsignal in 1/3 der Horizontalrichtung zeitgepreßt ist, um dadurch ein Signal zu erhalten, das in einer Zeitteilungsweise in der Horizontalrichtung gemultiplext ist, und eine Einrichtung (147) zum Umsetzen einer Abtastzeilenzahl des gemultiplexten Signales von der Zeitpressungseinrichtung aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß erste Bandbegrenzungseinrichtung (107, 106) gestaltet ist, um eine Hochfrequenzkomponente eines Vertikalfrequenzbandes auszugeben, und

die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung aufweist:

eine Einrichtung (141, 142, 143) zum Gewinnen von ersten und zweiten Bandsignalen durch Teilen des Vertikalfrequenzbandes in zwei Bänder, wobei das erste Bandsignal 2/3 der Horizontairichtung zeitgepreßt ist, das zweite Bandsignal in 1/3 der Honzontairichtung zeitgepreßt ist, um so ein Signal zu gewinnen, das in der Zeitteilungsweise in der Honzontairichtung gemultiplext ist,

eine Bewegungsdetektoreinrichtung (145) zum Empfangen eines Ausgangssignales von der Erhaltungseinrichtung,

eine Einrichtung (146), um wahlweise die Hochfrequenzkomponente des Vertikalfrequenzbandes und das in Zeitteilung gemultiplexte Signal abhängig von einem Bewegungserfassungssignal von der Detektoreinrichtung auszugeben, und

eine Einrichtung (147) zum Umsetzen einer Abtastzeilenzahl eines Signales von M Abtastzeilen je Vollbild, das durch die selektive Ausgabeeinrichtung erhalten ist, in N - M Abtastzeilen je Vollbild.

5. Fernsehsignalempfangsverarbeitungsgerät zum Umsetzen eines Zeilensprungabtastsignales mit einem Hauptsignal von M, wobei M eine natürliche Zahl ist, Abtastzeilen je Vollbild für einen vertikalen Zentralteil eines Schirmes, wobei das Hauptsignal erhalten ist durch Umsetzen eines progressiven Abtastsignales mit N, wobei N eine natürliche Zahl ist, Abtastzeilen je Vollbild in ein Fernsehsignal mit den M Abtastzeilen, und mit einem Erweiterungssignal von N - M Abtastzeilen je Vollbild für obere und untere Seitenteile des Schirmes in ein progressives Abtastsignal von N Abtastzeilen je Vollbild, mit:

einer Einrichtung (201, 202, 203) zum Erhalten eines ersten progressiven Abtastsignales der M Abtastzeilen je Vollbild durch Überlagern von Halbbildern des Zeilensprungabtastsignales,

einer ersten Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (211, 212, 213, 215) zum Umsetzen des Erweiterungssignales der N - M Abtastzeilen je Vollbild in ein Signal mit den M Abtastzeilen je Vollbild,

einer Entfernungseinrichtung (218, 219, 205) zum Frequenzverschieben eines von der ersten Umsetzungseinrichtung ausgegebenen Signales in einen Vertikalhochfrequenzbereich und zum Addieren des verschobenen Signales zu dem ersten progressiven Abtastsignal, um dadurch ein gemischtes, nicht erforderliches Laufbildsignal zu entfernen, und

einer zweiten Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (206, 233, 234, 235, 236, 237, 238) zum Umsetzen eines durch die Entfernungseinrichtung erhaltenen Signales in ein Signal der N Abtastzeilen, um dadurch das Signal in das progressive Abtastsignal der N Abtastzeilen je Vollbild mit der gleichen Vollbildfrequenz wie diejenige eines Signales auf einer Übertragungs- oder Sendeseite zu erhalten.

6. Gerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch weiterhin:

eine dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung (216, 222, 223, 224) zum Umsetzen des Erweiterungssignales der N - M Abtastzeilen je Vollbild in ein Signal der N Abtastzeilen, und

eine Einrichtung (226, 227, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238) zum Verschieben des durch die dritte Abtastsignalumsetzungseinrichtung (216, 222, 223, 224) erhaltenen Signales in einen zeitweisen Hochfrequenzbereich und zum Addieren des verschobenen Signales zu dem durch die zweite Abtastzeilenumsetzungseinrichtung erhaltenen Signal, um dadurch das Signal in das progressive Abtastsignal der N Abtastzeilen je Vollbild mit der gleichen Vollbildfrequenz wie diejenige eines Originalsignales auf der Sende- oder Übertragungsseite umzusetzen.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeeinrichtung aufweist:

eine erste Addiereinrichtung (225, 231) zum Addieren eines nicht-invertierten Ausgangssignales des durch die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung erhaltenen Signales in das Signal, das durch die zweite Abtastzeilenumsetzungseinrichtung erhalten ist,

eine zweite Addiereinrichtung (226, 227, 232) zum Addieren eines invertierten Ausgangssignales des durch die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung erhaltenen Signales um das durch die zweite Zeilenumsetzungseinrichtung erhaltene Signal, und

eine Einrichtung (233, 234, 235, 236, 237, 238) zum Umsetzen der durch die erste und zweite Addiereinrichtung erhaltenen Signale in ein progressives Abtastsignal doppelter Geschwindigkeit der N Abtastzeilen je Vollbild.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abtastzeilenumsetzungseinrichtung aufweist:

eine Einrichtung (213) zum Trennen des Erweiterungssignales der N - M Abtastzeilen je Vollbild in der Horizontalrichtung auf einer Zeitbasis und zum Dehnen von einer der getrennten Komponenten um eine Horizontalperiode auf einer Zeitbasis, um dadurch ein erstes Dehnungssignal abzuleiten, und

eine Einrichtung (215) zum Umsetzen des ersten Dehnungssignales, das durch das Ableitungssignal abgeleitet ist, in ein Signal der M Abtastzeilen.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung aufweist:

eine Einrichtung (214) zum Ableiten eines zweiten Dehnungssignales durch Dehnen um eine Horizontalperiode der anderen der getrennten Komponenten, die durch Zeitteilungstrennen des Erweiterungssignales der N - M Abtastzeilen je Vollbild des ersten progressiven Abtastsignales erhalten ist, in der Honzontalrichtung auf einer Zeitbasis, und

eine Einrichtung (216, 222, 224) zum Umsetzen jedes der ersten und zweiten Dehnungssignale in ein Signal der N Abtastzeilen, die durch Synthese und Zusammensetzen der Signale mit jeweils den N Abtastzeilen erhalten sind, um dadurch ein zusammengesetztes Signal zu gewinnen.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung aufweist:

eine Einrichtung (223) zum direkten Umsetzen des Signales der N - M Abtastzeilen je Vollbild in das Signal der N Abtastzeilen,

eine Einrichtung (228) zum Durchführen einer Bewegungserfassung mittels des zusammengesetzten Signales, um so ein Bewegungserfassungssignal zu erhalten, und

eine Einrichtung (225, 227) zum selektiven Ausgeben eines der Signale aus dem direkt erhaltenen Signal der N Abtastzeilen und dem zusammengesetzten Signal der N Abtastzeilen gemäß dem Bewegungserfassungssignal.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung einen Multiplizierer (217) aufweist, um ein Umsetzungsausgangssignal hiervon mit einem Koeffizienten zu multiplizieren, wobei das Bewegungserfassungssignal auch zu dem Multiplizierer gespeist ist und der Koeffizient erhöht wird, wenn das Bild ein Bewegungsbild ist.

12. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum selektiven Ausgeben eines Signales aus dem direkt erhaltenen Signal der N Abtastzeilen und dem zusammengesetzten Signal der N Abtastzeilen gemäß dem Bewegungserfassungssignal eine erste Schalterschaltung (225) zum Empfangen eines nicht-invertierten Ausgangssignales des zusammengesetzten Signales an einem Eingangsanschluß hiervon und des direkt erhaltenen Signales der N Abtastzeilen an den anderen Eingangsanschluß hiervon und eine zweite Schalterschaltung (227) zum Empfangen eines invertierten Ausgangssignales des zusammengesetzten Signales an einem Eingangsanschluß hiervon und des direkt erhaltenen Signales der N Abtastzeilen an dem anderen Eingangsanschluß hiervon aufweist, wobei

Ausgangssignale von den ersten und zweiten Schalterschaltungen (225, 227) jeweils zu der ersten bzw. zweiten Addiereinrichtung (231, 232) gespeist sind.

13. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Abtastzeilenumsetzungseinrichtung aufweist:

eine direkte Umsetzungseinrichtung (223) zum Umsetzen des Signales der N - M Abtastzeilen je Vollbild direkt in das Signal der N Abtastzeilen,

eine Einrichtung (241) zum Frequenzverschieben des durch die direkte Umsetzungseinrichtung (223) erhaltenen Abtastsignales,

eine Einrichtung (228) zum Durchführen einer Bewegungserfassung mittels des zusammengesetzten Signales, um dadurch ein Bewegungserfassungssignal zu erhalten, und

eine Einrichtung (225, 227) zum selektiven Ausgeben eines Signales aus dem Signal der N Abtastzeilen, das durch Frequenzschieben erhalten wird, und des zusammengesetzten Signales der N Abtastzeilen, das durch Synthese gemäß dem Bewegungserfassungssignal erhalten ist.

14. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Umsetzen der durch die erste und zweite Addiereinrichtung erhaltenen Signale in das progressive Abtastsignal doppelter Geschwindigkeit der N Abtastzeilen je Vollbild aufweist:

eine erste Zeitpressereinrichtung (236) zum Pressen einer Horizontalperiode des durch die erste Addiereinrichtung (231) erhaltenen Signales zu 1/2 auf einer Zeitbasis,

eine Einrichtung (235) zum Einspeisen des durch die zweite Addiereinrichtung (232) erhaltenen Signales in einen Zeilenspeicher und zum Addieren der Signale auf Eingangs- und Ausgangsseiten des Zeilenspeichers, um dadurch ein Mittelwertsignal hiervon zu erhalten,

eine zweite Zeitpressereinrichtung (237) zum Verzögern des Mittelwertsignales um ein Halbbild, um dadurch die Horizontalperiode von 1/2 auf der Zeitbasis zu pressen, und

eine Einrichtung (238) zum Wählen und Ausgeben von Ausgangssignalen von der ersten und zweiten Zeitpressereinrichtung in Einheiten von Vollbildern.