JP2901626B2 - 補助テレビジョン信号情報を事前調整する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、符号化処理の間に、主および補助テレビ
ジョン信号情報を事前調整する装置に関するものであ
る。この補助信号は、続いて次の復号処理の間に主情報
から能率よくかつ正確に再生することができる。

米国その他で採用されているNTSC放送標準に従う受像
機のような通常のテレビジョン受像機は、アスペクト比
（表示画面の幅対高さの比率）が４対３であるが、最近
２対１、16対９または５対３というようにより高いアス
ペクト比を用いたテレビジョン受像システムに関心が高
まって来た。それはそのような高いアスペクト比が通常
のテレビジョン受像機の４対３のアスペクト比より人間
の目のアスペクト比により近いか等しいからである。ア
スペクト比５対３のビデオ情報信号は、それが映画フィ
ルムのそれに近く、しかも画像情報をクロッピングしな
いで送受することが出来るため、特に注目されている。
しかし、通常方式に比してアスペクト比の大きい信号を
単に送信するワイドスクリーンテレビジョン方式は、通
常のアスペクト比の受像機に適合せず、これらワイドス
クリーン方式の広範囲の利用を困難にしている。

従って、通常のテレビジョン受像機に適合するワイド
スクリーン・システムの出現が望ましい。このような方
式の１つが継続中の「両用ワイドスクリーンテレビジョ
ン・システム」と題するストロール（C.H.Strolle）氏
他の1987年７月27日付米国特許出願第78150号に開示さ
れている。また、このような両立性（コンパチブル）を
もつワイドスクリーン・システムが、表示画像の鮮明度
を強化向上して画像の細部描写を極めて良くするような
手段を備えることが更に好ましい。このようなワイドス
クリーン高鮮明度方式は順次走査画像を与える装置を含
むことがある。

両立性をもったワイドスクリーン・システムでは、既
存の標準テレビジョン情報と共に補助ビデオ情報を符号
化された形で伝送することが必要である。ここで、デコ
ーダ側で上記の様な補助情報を能率よくかつ正確に再生
し易くするために、その様な補助情報をエンコーダにお
いて事前調整することが望ましいことが分る。

ここに開示する、この発明の原理による装置を採用し
た両立性ワイドスクリーンEDTVテレビジョン・システム
の実施例では、基の高解像度の順次走査型ワイドスクリ
ーン信号が、合成信号から引き出される４つの成分を含
むように符号化される。この４つの成分は単一の信号伝
送チャンネルで再組合わせする前に別々に処理される。
この発明の原理によれば、或る成分に付帯する補助画像
情報は、符号化処理の間、たとえばフレーム内平均化作
用のような線形時間変化濾波処理を受けて、視覚的に高
度な相関性をもった画像情報を表わすフレーム内画像情
報が隣接する２つの画像フィールド間で実質的に同一の
ものとされて、デコーダ側における上記補助情報の能率
的で正確な再生を容易にする。

第１の成分は、４対３の標準アスペクト比を持つ主た
る２対１の飛越走査型信号で、この成分は４対３のアス
ペクト比の有効線時間のほぼ全部を占めるように時間拡
張されたワイドスクリーン信号の中央部と、左右の水平
画像過走査領域に時間圧縮されて標準テレビジョン受像
機の表示面の視野から隠された側部パネル水平低周波数
情報とを含む。

第２の成分は、それぞれ有効線時間の半分に時間拡張
された左右の側部パネル高周波数情報を含む補助の２対
１飛越信号で、その拡張側部パネル情報は実質的に全有
効線時間を占めている。

第３の成分は、ワイドスクリーン信号源から引出さ
れ、約5.0MHzないし6.2MHzの高周波数水平ルミナンス細
部情報を含む補助の２対１飛越信号である。

第４の成分は、対策を講じなければ、順次走査から飛
越走査へのフォーマット変更で失われることになる、垂
直時間（Ｖ−Ｔ）ルミナンス細部情報を含む補助の２対
１飛越「ヘルパ」信号である。この信号成分は失われた
画像情報の再構成と、ワイドスクリーン高鮮明度テレビ
ジョン受像機における無用のフリッカ雑音や運動生成物
の減少と除去を助ける。

この第２と第３の成分は、交番副搬送波を変調するに
先立ってフレーム内平均化される。この交番副搬送波
は、クロミナンス副搬送波以外の補助副搬送波である。
第１の成分は、所定周波数より上でフレーム内平均され
た後、変調された交番副搬送波と組合わされて合成信号
を生成する。その後、この合成信号はRF搬送波を変調す
る。

ここに開示するワイドスクリーン高鮮明度テレビジョ
ン・システムは標準のNTSC方式より著しい改良点をいく
つか有する。大きなアスペクト比が映画フィルムの可視
衝動を持つことは直ちに明らかであるが、ワイドスクリ
ーン画像は「より静かで」標準のNTSC方式受像機の表示
につきものの線間フリッカ雑音が実際上なく、また画像
は「鮮明」で、「クローリング・ドッド」、「ハンギン
グ・ドット」や虹状色彩攪乱効果も実際上ない。また、
ワイドスクリーン画像は、２つの空間方向において著し
い解像度の向上を示し、線密度が高いため、線構造が見
えない。画面の動く部分に、水平輪郭の動きと走査構造
との間に生じる不快なビートは存在しない。

第１図はこの発明による両立性ワイドスクリーン高鮮
明度テレビジョン符号化システムの概略図である。

第1a図はここに開示したシステム用の符号器の詳細ブ
ロック図である。

第1b図ないし第1e図はここに開示したシステムの動作
の理解を助ける図面を含む。

第２図ないし第５図はここに開示したシステムの動作
の理解を助ける信号波形および図面を示す。

第13図はこの発明による符号化装置を含むワイドスク
リーン高鮮明度テレビジョン受像機の一部のブロック図
を示す。

第６図ないし第12図および第14図ないし第24図をここ
に開示したシステムの外観を詳細に示す。

例えば５対３の大アスペクト比の画像を例えばNTSC方
式のような標準の放送チャンネルを通じて送信しようと
するシステムは、４対３の標準アスペクト比の表示器で
観測される欠点を著しく減じ、または除去しつつ、ワイ
ドスクリーン受像機による高品質の画像表示を達成する
必要がある。画像の側部パネルに信号圧縮技法を用いる
と、標準のNTSCテレビジョン受像機の水平過走査領域を
利用するものであるが、再構成されたワイドスクリーン
画像のその側部パネル領域の画像解像度が犠牲になる可
能性がある。

時間の圧縮は周波数域の拡張をもたらすから、ワイド
スクリーン信号に要する帯域幅より狭い帯域幅を示す標
準のテレビジョンチャンネルの処理では、低周波数成分
だけが生き残る。従って、両立性ワイドスクリーン信号
の圧縮された側部パネルがワイドスクリーン受像機で拡
張されると、対策を講じない限り、表示されたワイドス
クリーン画像の中央部と側部パネルの間に解像度または
高周波数内容に顕著な差が生じる。この顕著な差は低周
波数の側部パネル情報は回復されるが、ビデオチャンネ
ルの帯域制限作用により高周波数情報が失われるためで
ある。

第１図のシステムでは、第1a図に示す更に詳細なシス
テムと共通の素子を同じ引用番号で表わしてある。第１
図に示すように、左右と中央のパネル情報を持つもとの
順次走査型ワイドスクリーン信号は、処理されて４つの
個別符号化成分を発生するようになっている。これ等の
４成分は上述したが、第１図には画像表示に関連して一
般的に示されている。第１成分（時間拡張された中央部
情報と時間圧縮された側部の低周波数情報を含む）の処
理は、得られるルミナンス帯域幅がこれ例では4.2MHzの
NTSCルミナンス帯域幅を超えないようにする。この信号
は標準NTSCフォーマットで色符号化され、そのルミナン
ス成分とクロミナンス成分は（例えば、フィールド櫛型
濾波器を用いて）予め適当に濾波され、標準NTSC受像機
とワイドスクリーン受像機の双方のルミナンス・クロミ
ナンス分離を改善する。

第２の成分（側部パネルの高周波数情報）の時間拡張
は、その水平帯域幅を約1.1MHzに減少させる。この成分
は、主信号（第１成分）と空間的に関係付けられていな
い（非相関々係にある）ので、後述のように標準NTSC受
像機においてはそれが見えないようにマスクするため特
別の注意が払われる。

第３成分の拡張された5.0乃至6.2MHzの高周波数ルミ
ナンス情報は、さらに処理される前に、先ず０ないし1.
2MHzの周波数範囲まで、引下げるように周波数変移さ
せ、それを主信号（第１成分）と空間的に関係付ける標
準の４対３フォーマット中にマップして、標準NTSC受像
機でのその可視性をマスクする。その第３成分の圧縮さ
れた側部パネル情報は中央部情報（０〜1.2MHz）の帯域
幅の1/6帯域幅を呈する。

第４成分（垂直時間ヘルパ）は、これを主信号成分に
関係付けてその標準NTSC受像機での可視性をマスクする
ために、標準４対３フォーマット中にマップされ、帯域
幅が水平に750KHzまで制限される。

第１、第２および第３の成分はフレーム内平均器38、
64および76（垂直時間（Ｖ−Ｔ）フィルタ型）によって
処理され、ワイドスクリーン受像機における主信号成分
と補助信号成分との間のＶ−Ｔ漏話をなくする。第１成
分は約1.5MHz以上においてのみフレーム内平均化処理さ
れる。第２および第３のフレーム内平均化された成分Ｘ
およびＺは、ブロック80でクロミナンス副搬送波と異な
るフィールド交番位相を持つ3.108MHzの交番副搬送波AS
Cを直角変調する前に、非線形に振幅圧縮される。この
ブロック80からの変調信号Ｍは加算器40でフレーム内平
均された第１成分Ｎと加算される。得られた信号は帯域
幅4.2MHzのベースバンド信号NTSCFで、フィルタ79から
の低域濾波された750KHzの第４成分と共にブロック57で
RF画像搬送波を直角変調して、標準帯域幅の単一放送チ
ャンネルを介して標準NTSC受像機または順次走査型ワイ
ドスクリーン受像機に伝送し得るNTSC両用RF信号を生成
する。

第1a図のエンコーダから分るように、第１成分に時間
圧縮を行なうと、低周波数の側部パネル情報を完全に標
準NTSC信号の水平過走査領域に押込むことが出来る。高
周波数の側部パネル情報は、後述のようにブロック80に
関係する交番副搬送波直角変調技法を用いることにより
標準受像機には無縁な形で、ビデオ伝送チャンネル内で
標準NTSC信号とスペクトルを共有する。標準NTSC受像機
で受像したときは、主信号（第１成分）の中央パネル部
分だけが見られる。第２および第３の成分は低振幅の干
渉パターンを生成することがあるが、そのパターンは通
常の観測距離において、画像制御器を通常の設定状態に
した場合には感知されない。第４成分は同期ビデオ検波
器を持つ受像機では完全に除去される。包絡線検波器を
持った受像機では、この第４成分は処理されるが、主信
号と相関されるので感知されない。

第1b図は、ここに開示された高鮮明度ワイドスクリー
ンテレビジョン・システムの補助情報を含むRFスペクト
ルを標準NTSC方式のRFスペクトルと比較して示す。ここ
に開示したシステムのスペクトルでは、側部パネルの高
周波数情報と余分の超高周波水平ルミナンス細部情報
が、3.108MHzの交番副搬送波（ASC）周波数のそれぞれ
の側に約1.1MHz広がる。垂直時間ヘルパ信号情報（第４
成分）は主信号の画像搬送波周波数の両側に750KHz広が
る。

順次走査型ワイドスクリーン受像機はもとの順次走査
型ワイドスクリーン信号を再構成する装置を含んでい
る。標準のNTSC信号に比して、この再構成されたワイド
スクリーン信号は標準のNTSC解像度をもつ左右の側部パ
ネルと、とくに画像の静止部において優れた水平垂直の
ルミナンス細部情報を持つアスペクト比４対３の中央部
パネルを有する。

第１、第２、第３および第４の信号成分の発生と処理
に関する信号処理技法は２つの基本的な条件に支配され
る。その条件とは、現存の受像機との両立性と、その受
像機における再現性である。

完全な両立性とは、現存の標準受像機が特別な付属設
備なしで高鮮明度ワイドスクリーン・テレビジョン信号
を受信して標準の表示を生じるような、受像機と送信機
の両立性を意味する。この意味での両立性は、例えば、
送信機の画像走査フォーマットが受像機の画像走査フォ
ーマットと実質的に等しいかその許容公差内にあること
を要求する。また、両立性は、標準の受像機で表示した
とき、余分の非標準成分が物理的または知覚的に隠され
ねばならぬことを意味する。この後者の意味での両立性
を達成するため、開示したシステムは次の技法を用いて
補助成分を隠している。

上述のように、側部パネルの低周波数成分は物理的に
標準の受像機の通常の水平過走査領域内に隠蔽される。
この側部パネルの低周波数成分に比して低エネルギの成
分である第２成分と通常は低エネルギの高周波数細部信
号である第３成分は振幅圧縮され、飛越周波数（水平線
周波数の1/2の奇数倍）である3.108MHzの交番副搬送波
上に直角変調される。この交番副搬送波の周波数、位相
及び振幅は、変調された交番副搬送波信号の可視度が、
例えば、交番副搬送波の位相が、クロミナンス副搬送波
と異なり、隣接フィールド間で180度交番するようにそ
の位相を制御することにより、出来るだけ減じられるよ
うに選ばれる。

変調された交番副搬送波成分は完全にクロミナンス通
過帯域（2.0〜4.2MHz）内にあるが、正常レベルの色飽
和度では人間の目に知覚されないフィールド周波数の相
補色フリッカとして表示されるから、知覚的には隠され
ている。また、振幅変調前の変調成分の非線形振幅圧縮
は、瞬時振幅オーバーシュートをより低い許容レベルま
で減じる利点がある。

第３成分は、標準の４対３フォーマットに合わすため
に中央部パネル情報を時間拡張して第３成分を第１成分
と空間的に（および時間的に）相関させることにより、
隠される。これは後述のようにフォーマット・エンコー
ダにより行われる。このような空間的相関は、第３成分
が交番副搬送波上に第２成分と共に直角変調されて第１
成分と合成された後、第３成分情報が第１成分と干渉す
ることを防ぐ助けになる。

第４成分即ち「ヘルパ」信号も、標準の４対３フォー
マットと合うように中央パネル情報を時間拡張して、そ
の第４成分を主信号と空間的に相関させることにより、
隠蔽される。第４成分は、同期検波器を持つ標準の受像
機では除去され、また第４成分は主信号と空間的に相関
しているので包絡線検波器を持つ標準の受像機では隠蔽
される。

順次走査型ワイドスクリーン受像機における第１、第
２および第３の成分の再生（リカバリー）は、送信機と
受像機におけるフレーム内平均化処理を利用することに
よって達せられる。この処理は、第１図および第1a図の
送信機系の素子38、64、76に関連し、また後述のように
受像機の関連素子に関係する。フレーム内平均は、互い
に組合わせるために高度の視覚的相関性をもつ２つの信
号を生成する信号調節技法の１つである。この２信号は
後で例えばフィールド記憶装置により、画像表示信号の
場合に運動があるときでも垂直時間（Ｖ−Ｔ）漏話な
く、効率よく正確に再生することが出来る。

この目的に使用される信号調節技法の形式は、基本的
に、フィールドを基準として同じ２つの信号を作るこ
と、すなわち１フィールド離れて同一値を持つ２つのサ
ンプルを生成することを含むものである。フレーム内平
均は、上記の目的を達成するのに便利な方法であるが、
また別の方法を使うこともできる。フレーム内平均化処
理は、基本的には、線形の時間変化デジタル前置濾波処
理と後段濾波処理であって、高度に可視的に相関する２
つの合成された信号を確実に正確に再生する技法であ
る。水平漏話は、送信機エンコーダの水平前置濾波器
と、受信機デコーダの後置濾波器の間の保護帯により防
止される。

時間域におけるフレーム内平均処理は第1c図に略示さ
れるが、ここでは、互いに262H離れた画素（Ａ、Ｂおよ
びＣ、Ｄ）を平均することにより、対をなすフィールド
が同一にされている。各対毎にもとの値がこの平均値に
置換されている。第1d図は第１図のシステムに関するフ
レーム内平均処理を示している。第２成分および第３成
分から始まって、１フレーム内で互いに262H離れた画素
の対が平均化され、もとの画素値の代りに平均値（例え
ば、X1、X3およびZ1、Z3）が用いられる。この垂直時間
（Ｖ−Ｔ）平均化処理は一つのフレーム内で起こり、フ
レーム相互の境界線を跨ぐことはない。

第１成分の場合は、より低周波数の垂直細部情報を損
なわないように、約1.5MHz以上の情報だけについてフレ
ーム内平均が行われる。第２成分と第３成分の場合に
は、全クロミナンス帯域を通じてルミナンス成分ｙとク
ロミナンス成分ｃを含む合成信号についてフレーム内平
均が行われる。262H離れた画素は色副搬送波に対して
「同相」であるから、合成信号のクロミナンス成分はフ
レーム内平均化処理において生残る。新しい交番副搬送
波の位相は262H離れた画素に対して完全に離相するよう
に制御されているから、隣接フィールド間で変化しない
クロミナンス副搬送波の位相とは異なっている。従っ
て、第２成分と第３成分が（直角変調後）ユニット40で
第１成分に加えられると、262H離れた画素は、1.5MHz以
上の主合成信号のサンプルをＭ、補助変調信号のサンプ
ルをＡとするとき、（Ｍ＋Ａ）と（Ｍ−Ａ）の形を持
つ。

２つの画像表示信号を平均すると、画像情報が失われ
たり不明瞭になったりすることがあるが、平均化処理す
べき信号がフィールド相互間ですなわちフレーム内で視
覚的に高度に相関性をもった画像情報を表わすものであ
る場合には、その様な平均信号の画像情報内容は本質的
に保持される。フレーム内平均を行なうと、画面中に動
きがあっても、Ｖ−Ｔ漏話は事実上除去される。この点
に関し、フレーム内平均化処理を行なうと262H隔たった
同一サンプルが生成される。

受像機において、後述のようにフレーム内で262H離れ
た画素サンプルを平均化したり差引きしたりすることに
より、これ等のサンプルの内容を正確に、即ち漏話なく
再生して主信号と補助信号の情報を再生することは簡単
なことである。視覚的に高度に相関するもとの情報はフ
ィールド間で実質的に同じに作られているから、受像機
のデコーダ内ではフレーム内平均されたもとの情報を、
フレーム内平均化および差引き処理を利用することによ
り実質的に完全に再生することが出来る。

また、受像機では、RFチャンネルが同期RF検波器を用
いて直角復調され、これにより第４成分が他の３成分か
ら分離される。第13図について後述するように、第１成
分を第２および第３の成分から分離するにはフレーム内
平均化および差引き技法が用いられ、また第２成分と第
３成分を分離するには直角復調が用いられる。

受像機で４成分が再生されると、合成信号がNTSC方式
で復号され、ルミナンス信号とクロミナンス信号により
分離される。全成分について逆マッピング（写像）を行
なってワイドスクリーンのアスペクト比が回復され、側
部パネル高周波数情報が低周波数情報と組合わされて全
側部パネルの解像度を回復する。拡張された高周波ルミ
ナンス細部情報はそのもとの周波数範囲に移動され、時
間的内挿法とヘルパ信号を用いて順次走査フォーマット
に変換されたルミナンス信号に加えられる。クロミナン
ス信号は独力時間的内挿法により順次走査フォーマット
に変換される。最後に、順次走査型ワイドスクリーン表
示装置で表示するため、ルミナンス信号とクロミナンス
信号がアナログ形式に変換され、マトリクス処理されて
RGBカラー画像信号を生成する。 第1a図の両立性ワイ
ドスクリーン符号化システムを論ずる前に、第２図の信
号波形Ａ、Ｂを参照する。信号Ａはアスペクト比５対３
のワイドスクリーン信号で、信号Ｂとして示されるアス
ペクト比４対３の標準NTSC両立性信号に変換されるべき
ものである。ワイドスクリーン信号Ａは、区間TCを占
め、１次画像情報に関係する中央パネル部と、区間TSを
占め、２次画像情報に関係する左右の側部パネル部とを
含む。この例では、左右の側部パネルがその中心に置か
れた中央パネルのアスペクト比より小さくて互いに実質
的に等しいアスペクト比を呈する。

ワイドスクリーン信号Ａは、ある側部パネル情報を期
間TOに相当する水平過走査領域内に完全に圧縮すること
により、NTSC信号Ｂに変換される。標準NTSC信号は、過
走査領域TOを含む有効線期間TA（持続時間約52.5マイク
ロ秒）と、表示すべきビデオ情報を含む表示期間TDと、
持続時間約63.556マイクロ秒の総水平線期間THを有す
る。期間TAとTHはワイドスクリーンと標準NTSCの両信号
において相等しい。

殆ど全消費者のテレビジョン受像機は総有効水平線期
間TAの少なくとも４％、即ち左右両側で各２％を占める
過走査区間を持っていることが分っている。4fsc（但し
fscは色副搬送波周波数）の飛越しサンプリング周波数
では、各水平線期間が910個の画素を含み、その754個が
表示すべき有効水平線画像情報を構成している。

第1a図ではワイドスクリーン高鮮明度テレビジョン・
システムを詳細に示している。第1a図において、走査線
数525本、フィールド周波数毎秒60のワイドスクリーン
順次走査型カメラ10はＲ、Ｇ、Ｂの各成分を有し、この
例では５対３の広いアスペクト比を持つワイドスクリー
ン・カラー信号を発生する。飛越走査信号源を用いるこ
ともできるが、順次走査信号源の方が優れた結果をもた
らす。ワイドスクリーン・カメラは標準NTSCカメラに比
してアスペクト比が大きく、またビデオ帯域幅が広い。
このワイドスクリーン・カメラのビデオ帯域幅は各因子
の中でもアスペクト比と１フレーム当りの総線数との積
に比例する、このワイドスクリーン・カメラにより定速
度走査を行なうものと仮定すると、そのアスペクト比の
増大により対応するビデオ帯域幅の増大を生じ、また、
その信号をアスペクト比４対３の標準のテレビジョン受
像機で表示すると、画像情報の水平圧縮を生じる。その
様な理由で、このワイドスクリーン信号を完全にNTSC方
式と両立性のあるものに変形することが必要となる。

第１図のエンコーダ・システムで処理されるカラービ
デオ信号はルミナンス信号とクロミナンス信号の両成分
を含み、ルミナンス信号とクロミナンス信号は高周波数
情報と低周波数情報の双方を含んでいる。以下の説明で
は、これらの各情報をそれぞれ低および高という。

カメラ10からの広帯域幅のワイドスクリーン順次走査
型カラービデオ信号は、ユニット12でマトリクス処理さ
れてカラー信号Ｒ、Ｇ、Ｂからルミナンス成分Ｙと色差
信号成分Ｉ、Ｑが取出される。このワイドスクリーン順
次走査型信号Ｙ、Ｉ、Ｑは、AD変換（ADC）ユニット14
の各別のAD変換器によりクロミナンス副搬送波周波数の
８倍（8fsc）でサンプリングされて、それぞれアナログ
形式からデジタル（２進）形式に変換された後、それぞ
れ濾波ユニット16の各別の垂直時間（Ｖ−Ｔ）低域濾波
器により個別に濾波されて、濾波信号YF、IF、QFを生じ
る。これ等の信号はそれぞれ第２図に波形Ａで示される
形式のものである。

上記各別の濾波器は、後述のように、第10d図に示す
形式の３×３線形時間不変濾波器であって、垂直時間解
像度特に対角線Ｖ−Ｔ解像度を幾分減じて、順次走査か
ら飛越走査への変換後の主信号中の飛越走査による不都
合な人為欠陥（フリッカ、ぎざぎれ輪郭その他のエーリ
アシング関係効果）を防ぐ。これ等の濾波器は画像の静
止部分においてほぼ完全な垂直解像度を維持する。

中央部パネル拡張率（CEF）はワイドスクリーン受像
機で表示された画像の幅と標準受像機で表示された画像
の幅との差の関数である。アスペクト比５対３のワイド
スクリーン表示の画像幅はアスペクト比４対３の標準表
示の画像幅より大きくその1.25倍の大きさを持つ。この
1.25倍という率は、標準受像機の過走査領域を生じると
共に、後述のように中央部と側部の各パネル間の境界領
域の僅かな意図的重なりを生じるように調節すべき予備
中央部パネル拡張率である。このような条件により、1.
19というCEFが得られる。

濾波回路網16からの順次走査型信号は０〜14.32MHzの
帯域幅を示し、第22図および第23図について詳細に後述
する順次走査（Ｐ）飛越走査（Ｉ）変換器17a、17b、17
cにより、それぞれ２対１の飛越走査型信号に変換され
る。これ等の変換器17a〜17cからの出力信号は、飛越走
査型信号の水平走査周波数が順次走査型信号のそれの1/
2であるから、０〜7.16MHzの帯域幅を示す。順次走査型
信号は変換過程で２次サンプリングされ、得られた画像
サンプルの1/2をとって２対１の飛越走査型主信号を生
成する。即ち、各フィールドで奇数または偶数番目の線
を保持し、保持された画素を4fsc（14.32MHz）の周波数
で読み取ることにより、それぞれの順次走査型信号が２
対１の飛越型フォーマットに変換される。これ以後の飛
越型信号のデジタル処理はすべて4fscの周波数で行なわ
れる。

回路網17cはまた誤差予報回路網を含む。回路網17cの
一方の出力YE′は前置濾波済み順次走査成分の２次サン
プリングされた飛越走査型ルミナンス信号であり、他方
の出力（ルミナンス）信号YTは、画像フィールド差情報
から引出された垂直時間情報から成り、後述のように受
像機で「欠落した」ルミナンスサンプルの実際の値と予
想値との間の時間的予想誤差、即ち時間的内挿誤差を表
わす。この予想は受像機で得られる「前」と「後」の画
素の振幅の時間平均に基いている。

受像機での順次走査型信号の再構成を助けるルミナン
ス「ヘルパ」信号YTは、受像機が非静止画像信号につい
て生じることが予想される誤差を本質的に説明し、受像
機におけるこのような誤差の消去を容易にする。この誤
差は画像の静止部分では零であるから、受像機では完全
な再構成がなされる。人間の目はクロミナンスの垂直細
部即ち時間細部の欠落にあまり敏感でないからクロミナ
ンス「ヘルパ」信号は実際問題として必要なく、ルミナ
ンス「ヘルパ」信号で充分良い結果が得られることが分
って来た。第2a図はヘルパ信号YTの発生に用いる演算を
示す。

第2a図において、順次走査型信号中の画素Ａ、Ｘ、Ｂ
は１つの画像内で同じ空間位置を占めている。Ａ、Ｂの
ような黒画素は主信号として伝送され、受像機で利用さ
れるが、Ｘのような白画素は伝送されず、フレーム時間
平均（Ａ＋Ｂ）/2により予測される。即ち、エンコーダ
において、「前」と「後」の画素ＡとＢの振幅を平均す
ることにより、「欠落した」画素Ｘの予測がなされる。
予測値の（Ａ＋Ｂ）/2は実際の値Ｘから差引かれてヘル
パ信号に対応し、Ｘ−（Ａ＋Ｂ）/2で表示される振幅の
予想誤差信号を生じる。この表示はフレーム時間平均情
報に加えてフィールド時間差情報を規定する。

ヘルパ信号は750KHz低域濾波器により水平に低域濾波
され、ヘルパ信号YTとして伝送される。このヘルパ信号
の750KHzへの帯域制限は、この信号がRF画像搬送波上に
変調された後で、次に低い周波数のRFチャンネルに干渉
するのを防ぐために必要である。

受像機では、サンプルＡ、Ｂの平均を用いることによ
り、欠落した画素の同様の予報が行なわれ、その予報に
予報誤差が加えられる。即ち、時間平均（Ａ＋Ｂ）/2に
予報誤差Ｘ−（Ａ＋Ｂ）/2を加えることによりＸが回復
される。このようにして、Ｖ−Ｔヘルパ信号は飛越走査
から順次走査への走査フォーマット変換を容易にする。

ここに開示された時間的予報演算法によりうまく生成
されるヘルパ信号は、1987年８月発行のアイ・イー・イ
ー・イー・トランザクションズ・オン・コンシューマ・
エレクトロニクス（IEEE Transactions on Consumer El
ectronics）第CE−33巻第３号第146−153頁掲載の論文
「ENTSC 2チャンネル両立性HDTVシステム」にチンバー
グ（M.Tsinberg）氏により記載されたように線差信号の
生成に用いられるような他の演算法により生成された予
報信号に比べて低エネルギ信号である。画像の静止領域
では予報が完全であるから誤差エネルギは零である。低
エネルギ状態は（レポータが静止背景に対する性質のニ
ュース放送のような）静止または実質的静止の画像によ
り明示される。

開示した演算法は、受像機における画像の再構成後発
生する目障りな人為欠陥が最も少なく、これによって生
成されたヘルパ信号は約750KHzに制限（濾波）された後
もその有用性を維持することが分った。この演算法で生
成されたヘルパ信号は、静止画像情報があるとき都合よ
く零エネルギを呈し、従って静止画像に関連するヘルパ
信号は濾波作用に影響されない。

ヘルパ信号が送信されなくても高度に改良された再構
成ワイドスクリーン画像が得られる。この場合は、画像
の静止部分が標準のNTSC画像より遥かに鮮明になるが、
運動部分が若干「軟調」になって「ビート」の人為欠陥
を生じることがある。このように、放送ではヘルパ信号
を送信する必要はないが、後でRF信号を改善するために
選ぶことも出来る。

この時間予報方式は標準線周波数より高い線周波数を
持つ順次走査型と飛越走査型の双方の方式に有用である
が、１つの画像内の同じ空間位置を占める画素Ａ、Ｘ、
Ｂを有する順次走査型信号源に最も良好に働き、静止画
像に対して完全な予報をもたらす。もとのワイドスクリ
ーン画像が飛越走査型信号源からのものであれば、この
時間的予報は画像の静止部分でも不完全になり、このよ
うな場合はヘルパ信号のエネルギが高くなり、再構成画
像の静止部分に僅かの人為欠陥を誘発する。実験による
と、飛越信号源を用いたときの結果は、人為欠陥が厳密
な点検によってのみ認知し得る程度で容認可能である
が、順次走査型信号ではその欠陥が更に少なく、良好な
結果を生じることが分っている。

第1a図に戻り、変換器17a、17b、17cからの飛越走査
型ワイドスクリーン信号IF′、QF′、YF′はそれぞれ水
平低域濾波器19a、19b、19cにより濾波されて帯域幅０
−600KHzの信号IF″、帯域幅０−600KHzの信号QF″およ
び帯域幅０−5MHzの信号YF″を生成する。次にこれ等の
信号はフォーマット符号化処理を行なわれ、側部中央部
信号分離処理ユニット18に含まれるフォーマット符号化
装置によりそれぞれ４対３のフォーマットに符号化され
る。

略言すると、各ワイドスクリーン線の中央部が時間拡
張されてアスペクト比４対３の有効線時間の表示部中に
マップ（写像）される。この時間拡張により帯域幅が減
じて、もとのワイドスクリーン飛越走査周波数が標準の
NTSC帯域幅と適合するようになる。この側部パネルは、
カラー高周波情報成分Ｉ、Ｑが83−600KHz（第７図の信
号IHで示す）の帯域幅を示し、ルミナンス高周波数情報
成分Ｙが700KHz−5.0MHz（第６図の信号YHで示す）の帯
域幅を示すような水平周波数帯域に分割される。側部パ
ネル低周波数情報、即ち第６図、第７図に示すように発
生された信号YO、IO、QOはDC成分を含み、時間圧縮され
て各線上の左右の水平画像過走査領域に写像される。両
側部パネル高周波数情報は各別に処理される。このフォ
ーマット符号化処理を以下に説明する。

次の符号化の詳細を考察するとき、表示された中央部
および側部のパネル情報に関連して、成分１、２、３、
４を符号化する過程を示した第1e図も考察すると便利で
ある。濾波済みの飛越走査型信号IF″、QF″、YF″は側
部中央部パネル信号分離処理器18により処理されて３組
の出力信号YE、IE、QEと、YO、IO、QOと、YH、IH、QHと
を生成する。最初の２組の信号（YE、IE、QEと、YO、I
O、QO）は処理されて完全帯域幅の中央部パネル成分
と、水平過走査領域に圧縮された側部パネルのルミナン
ス低周波数情報とを含む信号を生成する。

第３組の信号（YH、IH、QH）は処理されて側部パネル
高周波数情報を含む信号を生成する。これ等の信号が組
合わされてアスペクト比４対２のNTSCと両立性のあるワ
イドスクリーン信号が生成される。ユニット18を含む回
路の詳細は第６図、第７図および第８図について図示説
明する。

信号YE、IE、QEは、完全な中央部パネル情報を含み、
第３図に信号YEにより示したものと同じフォーマットを
示す。略言すれば、信号YEは信号YE″から次のようにし
て引出される。ワイドスクリーン信号YF″は側部パネル
と中央パネルの情報を含むワイドスクリーン信号の有効
線期間中に生じる画素１−754を含む。広帯域の中央部
パネル情報（画素75−680）は時間デマルチプレックス
処理により中央部パネルのルミナンス信号YCとして引出
される。この信号YCは中央部パネル拡張率1.19（即ち、
5.0MHz÷4.2MHz）により時間拡張されてNTSC両立性中央
部パネル信号YEを生成する。この信号YEは1.19倍の時間
拡張によりNTSC両立性帯域幅（０−4.2MHz）を示す。信
号YEは両過走査領域TO（第２図）相互間の画像表示期間
TDを占める。信号IEとQEはそれぞれ信号IF″とQF″から
引出され、信号YEと同様に処理される。

信号YO、IO、QOは左右の水平過走査領域に挿入される
低周波数の側部パネル情報を供給する。この信号YO、I
O、QOは第３図の信号YOのフォーマットと同じフォーマ
ットを示す。略言すれば、信号YOは信号YF″から次のよ
うにして引出される。ワイドスクリーン信号YF″は画素
１−84に関連する左パネル情報と画素671−754に関連す
る右パネル情報を含む。後述のように、信号YF″は低域
濾波されて帯域幅０−700KHzのルミナンス低周波数情報
信号を生成し、それから左右の側部パネル低周波数信号
（第３図の信号YL′）が時間デマルチプレックス処理に
より引出される。

このルミナンス低周波数信号YL′は時間圧縮されて、
画素１−14と741−754に関連する過走査領域に圧縮され
た低周波数の情報を持つ側部パネル低周波数信号YOを生
成する。この圧縮側部パネル低周波数信号はその時間圧
縮の量に比例する帯域幅の増大を示す。信号IOとQOはそ
れぞれ信号IF″とQF″から取出され、信号YOの方法と同
様に処理される。

信号YE、IE、QEとYO、IO、QOは側部中央部信号結合器
28、例えば時間マルチプレクサにより組合わされて、NT
SC両立性帯域幅と４対３のアスペクト比を持つ信号YN、
IN、QNを生成する。これ等の信号は第３図に示す信号YN
の形式のものである。結合器28はまた組合わされる信号
の転送時間を等しくするための適当な信号遅延器を含
み、そのような信号遅延器はまたその装置で信号転送時
間を等しくする必要のある所に含まれている。

変調器30、帯域濾波器32、HVT帯域阻止濾波器34およ
び結合器36は進歩したNTSC信号エンコーダ31を構成す
る。クロミナンス信号INとQNは、変調器30により公称3.
58MHzのNTSCクロミナンス副搬送波周波数をもつ副搬送
波SC上に直角変調されて変調信号CNを生成する。変調器
30は通常設計のもので、第９図について後述する。

変調された信号CNは、飛越走査型クロミナンス信号が
結合器36のクロミナンス信号入力に信号CPとして印加さ
れる前に、それの漏話型人為欠陥を除く２次元（VT）濾
波器32により垂直（Ｖ）と時間（Ｔ）の次元で帯域濾波
される。

ルミナンス信号YNは結合器36のルミナンス入力に信号
YPとして印加される前に、水平（Ｈ）、垂直（Ｖ）およ
び時間（Ｔ）の次元で３次元HVT帯域阻止濾波される。
ルミナンス信号YNとクロミナンス色差信号IN、QNに対す
る濾波処理は次のNTSC符号化後確実にルミナンス・クロ
ミナンス漏話を著しく減じる働きをする。第１図のHVT
濾波器34やVT濾波器32のような多次元空間時間濾波器
は、後述の第10図に示すような構造を有する。

第１図のHVT帯域阻止濾波器34は第10a図の構成を有
し、ルミナンス信号YNから上向に移動する対角線周波数
成分を除去する。この周波数成分は外観がクロミナンス
副搬送波成分に似ており、除去されて周波数スペクトル
中に変調クロミナンスが挿入されることになる穴を作
る。ルミナンス信号YNから上向に移動する対角線周波数
成分を除去することは、このような周波数成分に人間の
目が実質的に不感性であると分ったので、表示画像に可
視的な劣化を生じない。濾波器34はルミナンス垂直細部
情報を損じないような約1.5MHzの遮断周波数を示す。

VT帯域通過濾波器32は、変調クロミナンス側部パネル
情報が濾波器34によりルミナンス・スペクトルに作られ
た穴に入り得るように、クロミナンス帯域幅を減じる。
また、この濾波器32はクロミナンス情報の垂直時間解像
度を低下させて、静止および運動中の輪郭を僅かにぎざ
ぎざにするが、この効果はそれに対する人間の目の不感
性により殆どまたは全く問題にならない。

結合部36からの出力中央部／側部パネル低周波数情報
信号C/SLは、ワイドスクリーン信号の中央部パネルから
引出された表示すべきNTSC両立性情報、並びにワイドス
クリーン信号の側部パネルから引出されてNTSC受像機の
表示器上では見えない左右の水平過走査領域に置かれた
（ルミナンスとクロミナンスの双方の）圧縮側部パネル
低周波数情報を含む。

この過走査領域の圧縮側部パネル低周波数情報はワイ
ドスクリーン表示用の側部パネル情報の一構成成分を表
わす。その他の構成成分である側部パネル高周波数情報
は後述のように処理器18から生成される。

側部パネル高周波数情報信号YH（ルミナンス高周波数
情報）、IH（Ｉ高周波数情報）およびQH（Ｑ高周波数情
報）は第４図に示されている。第６図、第７図および第
８図は後述のようにこれ等の信号を発生する装置を示
す。第４図において、信号YH、IH、QHは左パネル画素１
−84に関連する左パネル高周波数情報と、右パネル画素
671−754に関連する右パネル高周波数情報を含む。

信号C/SLはフレーム内平均器38により処理されて加算
器40の入力に印加される信号Ｎを生じる。このフレーム
内平均信号Ｎは、信号C/SLのフレーム内画像情報の高度
の視覚的相関性により、本質的にその信号C/SLと同じで
ある。平均器38は約1.5MHz以上の信号C/SLを平均して、
主信号と補助信号との間の垂直時間漏話を減少または消
去する助けをする。

フレーム内平均器38が動作する1.5MHz以上の広域通過
周波数範囲は、2MHz以上の情報に確実に完全なフレーム
内平均化処理を行なって、フレーム内平均化処理により
ルミナンス垂直細部情報が劣化しないように選ばれたも
のである。水平漏話は、エンコーダ31においてフレーム
内平均器38に関連する濾波器と、第13図のデコーダにお
いてフレーム内平均差引きユニットに関連する濾波器と
の間の200KHzの保護帯域により消去される。第11a図、
第11b図は高周波数情報のフレーム内平均器38の詳細を
示す。第11a図、第11b図および第13図を次に説明する。

信号IH、QH、YHはエンコーダ31と同様のNTSCエンコー
ダ60によりNTSCフォーマットにされる。即ち、エンコー
ダ60は第９図に示す形式の装置、並びに3.58MHzの側部
パネルのルミナンス高周波数情報に側部パネルクロミナ
ンス高周波数情報を直角変調する装置を含み、NTSCフォ
ーマットの側部パネル高周波数情報である信号NTSCHを
生成する。この信号を第５図に示す。

NTSCエンコーダ31、60における多次元帯域通過濾波を
用いると、受像機がルミナンス情報とクロミナンス情報
を分離するための相補多次元濾波手段を含むとき、ルミ
ナンス成分とクロミナンス成分を実際に受像機で漏話な
く分離し得るという利点がある。ルミナンス・クロミナ
ンス符号化と復号に相補濾波器を用いることは共働処理
と呼ばれ、1986年８月発行のエス・エム・ピー・ティ・
イー・ジャーナル（SMPTE Journal）第95巻第８号第782
−789頁記載のストロール（C.H.Strolle）氏の論文「進
歩したクロミナンス・ルミナンス分離用共働処理」に詳
述されている。通常のノッチフィルタや線櫛型濾波器を
用いる標準の受像機でも、エンコーダにこのような多次
元前濾波を用いるとクロミナンス・ルミナンス漏話が減
じるという利点がある。

信号NTSCHはユニット62により時間拡張されて拡張側
部パネル高周波数情報信号を生成する。詳言すれば、拡
張は第５図に示すように信号NTSCHの左パネル画素１−8
4を信号ESH画素位置１−377に移す「マッピング（写
像）」処理により行なわれ、即ち信号NTSCHの左側部パ
ネル高周波数情報が信号ESHの線期間の1/2を占めるよう
に拡張される。信号NTSCHの右側部パネル部分（画素671
−574）も同様に処理される。この時間拡張処理はは信
号ESHを含む情報の水平帯域幅を（信号NTSCHに比して）
377/84の率で減じる。

時間拡張を行なうマッピング処理は第12図ないし第12
d図に図示し後述する形式の装置により実現することが
出来る。信号ESHは第11b図に示す形式の回路網64により
フレーム内平均されて、第５図に示す信号Ｘを生成す
る。フレーム内平均信号Ｘは、信号ESHのフレーム内画
像情報と高度の視覚的相関性を持つから、その信号FSH
と本質的に同じである。信号Ｘは直角変調器80の信号入
力に印加される。

信号YF′はまた通過帯域幅５−6.2MHzの水平帯域濾波
器70により濾波される。その濾波器70の出力信号の水平
ルミナンス高周波数情報は振幅変調器72に印加されて5M
Hzの搬送波信号fcを振幅変調する。変調器72は遮断周波
数約1.2MHzの出力低域濾波器を含み、その出力に通過帯
域０−1.2MHzの信号を得る。

この変調処理により生成された（エリアシングされ
た）上部側波帯（5.0−6.2MHz）は1.2MHzの低域濾波器
により除去される。この振幅変調処理と次の低域濾波処
理の結果、5.0−6.2MHzの水平ルミナンス高周波数情報
は０−1.2MHzの範囲に効果的に変移される。1.2MHzの低
域濾波器による濾波処理後も、もとの信号振幅が保持さ
れるように、搬送波振幅は充分大きいことを要する。即
ち、振幅を損なわない周波数変移が行なわれる。

ユニット72からの周波数変移された水平ルミナンス高
周波数情報信号は、フォーマットエンコーダ74により符
号化され、上記信号C/SLと空間的に関連付けられる。エ
ンコーダ74は、中央部パネル情報を拡張し、側部パネル
低周波数情報を水平過走査領域に圧縮する目的では、ユ
ニット18、28に関連するフォーマット符号化回路網と同
様である。即ちエンコーダ74は、周波数変移された水平
ルミナンス高周波数情報を、第６図ないし第８図により
説明する技法を用いて、標準の４対３フォーマットに符
号化する。

エンコーダ74への入力信号の中央部が時間拡張される
と、その帯域幅は1.2MHzから約1.0MHzに減じ、エンコー
ダ74の出力は主信号と空間的に相関性を持つ。側部パネ
ル情報はエンコーダ74による時間圧縮前にユニット72で
170KHzに低域濾波される。エンコーダ74からの信号は、
第11b図に示すものと同様の装置76によりフレーム内平
均化処理された後、信号Ｚとしてユニット80に印加され
る。このフレーム内平均信号Ｚは、エンコーダ74からの
信号のフレーム内画像情報の高度の相関性から、そのエ
ンコーダ74からの信号と本質的に同じである。ルミナン
ス情報とクロミナンス情報を含む合成信号である変調用
信号Ｘと変調用信号Ｚは実質的に約０−1.1MHzの同じ帯
域幅を示す。

第24図について後述するようにユニット80は、２つの
補助信号Ｘ、Ｚが交番副搬送波信号ASCを変調する前
に、それ等の信号の大きな振幅の振れに非線形のガンマ
関数振幅圧縮を行なう。ガンマとして0.7を用いること
によって、各サンプルの絶対値は0.7乗され、かつもと
のサンプル値の符号が乗算される。エンコーダに用いら
れるガンマ関数の逆関数は予測可能であり、受像機のデ
コーダで容易に実施し得るから、ガンマ圧縮は現在の受
像機で変調信号の大きな振幅の振れに干渉する可能性の
ある可視度を減じ、ワイドスクリーン受像機における予
報可能の再生を可能ならしめる。

振幅圧縮された信号は次に水平線周波数の1/2の奇数
倍（395×H/2）の3.1075MHzの位相制御された交番副搬
送波ASCに直角変調される。交番副搬送波の位相は、隣
接フィールド間で変らないクロミナンス副搬送波と異な
り、隣接フィールド間で180度変えられる。この交番副
搬送波のフィールド交番位相により、信号Ｘ、Ｚの補助
変調用情報のクロミナンス情報との重なりが可能にな
り、変調補助信号の相補位相の補助情報成分A1、−A1と
A3、−A3を生成する。これにより受像機で、比較的複雑
でないフィールド記憶装置を用いて補助情報の分離が容
易になる。直角変調された信号Ｍは加算器40で信号Ｎに
加算され、得られる信号NTSCFは、4.2MHzのNTSC両用信
号となる。

エンコーダに用いられる上記非線形ガンマ関数は大振
幅圧縮用で、非線形圧縮拡張システムの一部である。こ
のシステムは、下記のように、ワイドスクリーン受像機
のデコーダに振幅拡張用の相補ガンマ関数を含んでい
る。上記の非線形圧縮拡張システムはノイズ効果による
画像の可視的劣化を起こさずに標準画像情報に対する補
助の非標準情報の影響を著しく減じることが分った。

上記の圧縮拡張システムは、非線形ガンマ関数を用い
てエンコーダで補助の非標準ワイドスクリーン高周波数
情報の大振幅波動を瞬時に圧縮し、これに対応して、相
補非線形ガンマ関数を用いてデコーダでその高周波数情
報を拡張する。この結果、非標準の補助ワイドスクリー
ン情報を圧縮拡張すべき低周波数と高周波数の部分に分
割する上記両用ワイドスクリーン・システムにおいて、
大振幅の補助高周波数情報がひき起こすそのときの標準
ビデオ情報との干渉の量が減少する。

デコーダでは圧縮された高周波数情報の非線形振幅拡
張によって知覚されるノイズが余分に発生することはな
い。即ち、一般に大振幅の高周波数情報はコントラスト
のよい画像輪郭に付帯するもので、このような輪郭では
人間の目がノイズに感じない。上述した圧縮拡張処理に
よれば、目に見えるビート現象を軽減しつつ、交番副搬
送波とクロミナンス副搬送波との間の混変調積をうまく
低減できる利点が得られる。

第1a図のルミナンス細部信号YTは7.16MHzの帯域幅を
示し、フォーマットエンコーダ78によって（エンコーダ
74の場合と同様にして）４対３のフォーマットに符号化
された後、濾波器79によって750KHzまで水平に低域濾波
され、信号YTNとなる。この側部パネル情報は、時間圧
縮前に、第６図の装置の入力濾波器610に相当するが遮
断周波数が125KHzのフォーマトエンコーダの入力低域濾
波器により、125KHzまで低域濾波される。側部パネル高
周波数情報は廃棄され、このようにして信号YTNは主信
号C/SLと空間的に相関性が与えられる。

信号YTNとNTSCFはそれぞれDA変換器（DAC）53、54に
よりデジタル（２進）形式からアナログ形式に変換され
た後、RF直角変調器57に印加されてテレビジョンRF信号
を変調する。変調されたRF信号は後に送信機55に印加さ
れてアンテナ56から放送される。

変調器80に関連する交番副搬送波ASCは水平同期さ
れ、その周波数は、側部と中央部の情報が確実適当に分
離（たとえば20〜30db）され、標準NTSC受像機による表
示に顕著な影響が出ないように選ばれている。このASC
周波数は、好ましくは、表示画像の品質を落とすような
干渉を生じないように、水平線周波数の1/2の奇数倍の
飛越周波数とすべきである。

ユニット80により与えられる直角変調は２つの狭帯域
幅信号を同時に送信し得るという利点をもたらす。変調
用の高周波数情報信号を時間拡張すると、直角変調の狭
帯域幅条件に合うように帯域幅の減少が生じる。帯域幅
が減少するほど、搬送波と変調用信号の干渉が生じ難く
なる上、側部パネル情報の典型的な高エネルギDC成分
は、変調用信号として用いられるより過走査領域内に圧
縮され、このようにして、変調用信号のエネルギ、従っ
てその信号の干渉の機会が著しく減じられる。

符号化されたNTSC両立性ワイドスクリーン信号のアン
テナ56による放送は、第13図に示すように、NTSC受像機
とワイドスクリーン受像機の双方により受信されること
を意図している。

第13図において、放送された両立性ワイドスクリーン
高鮮明度飛越走査型テレビジョン信号はアンテナ1310で
受信されて、NTSC受像機1312のアンテナ入力に印加され
る。受像機1312は両立性ワイドスクリーン信号を普通に
処理して、そのワイドスクリーン側部パネル情報を、そ
の一部は視聴者の見えない水平過走査領域内に圧縮し
（即ち、低周波数情報）、一部を標準受像動作を損なわ
ない変調交番副搬送波信号に含めて（即ち、高周波数情
報）アスペクト比４対３の画像表示を行なう。

アンテナ1310で受信された両立性ワイドスクリーン高
鮮明度テレビジョン信号は、例えば５対３の広いアスペ
クト比でビデオ画像を表示し得るワイドスクリーン順次
走査型受像機1320にも印加される。受信されたこのワイ
ドスクリーン信号は、無線周波数（RF）同調増幅回路、
ベースバンドビデオ信号を生成する同期映像復調器（直
角復調器）および２進形式のベースバンドビデオ信号を
生成するAD変換器（ADC）を含む入力ユニット1322で処
理される。AD変換回路はクロミナンス副搬送波周波数の
４倍（4fsc）のサンプリング率で動作する。

信号NTSCFは、1.7MHz以上で各フレーム内で262H離れ
た画像線を平均（加算的結合）したり差引き（減算的結
合）したりして実質的にVT漏話なしに主信号Ｎと直角変
調信号Ｍを再生するフレーム内平均差引ユニット1324に
印加される。200KHzの水平漏話保護帯域がユニット1324
の下限動作周波数1.7MHzと第1a図のエンコーダのユニッ
ト38の下限動作周波数1.5MHzの間には200KHzの水平漏話
保護帯域が設けられている。再生された信号Ｎは第1a図
のエンコーダでフレーム内平均されたもとの主信号のフ
レーム内画像の視覚的相関性が高いことにより、主信号
C/SLの画像情報と本質的に視覚上同じ情報を含んでい
る。

信号Ｍは直角復調振幅拡張ユニット1326に結合され、
第1a図について論じた信号ASCと同様のフィールド交番
位相を持つ交番副搬送波ASCに応じて補助信号ＸとＺを
復調する。復調された信号ＸとＺは第1a図のエンコーダ
によりフレーム内平均された信号ESHとユニット74の出
力信号との高い視覚的フレーム内画像の相関性により、
これ等の信号の画像情報と視覚上本質的に同じである。

ユニット1326はまた、交番副搬送波周波数の２倍の無
用の高周波数復調生成物を除去するための1.5MHzの低域
濾波器と、逆ガンマ関数（ガンマ＝1/0.7＝1.429）即
ち、第1a図のユニット80の用いた非線形圧縮関数の逆関
数を用いて（予め圧縮された）復調信号を拡張するため
の振幅拡張器を含んでいる。

ユニット1328は色符号化側部パネル高周波数情報を圧
縮して、これがそのもとの時間区間を占めるようにする
ことにより、信号NTSCHを再生する。ユニット1328は、
第1a図のユニット62が信号NTSCHを時間拡張した量と同
じだけ、信号NTSCHを時間圧縮する。

ルミナンス（Ｙ）高周波数情報デコーダ1330はルミナ
ンス水平高周波数情報信号Ｚを復号してワイドスクリー
ン・フォーマットにする。側部パネル情報は（第1a図の
エンコーダによる側部パネル情報の時間圧縮と同量だ
け）時間拡張され、中央部情報は（第1a図のエンコーダ
による側部パネル情報の時間拡張と同量だけ）時間圧縮
される。各パネルは第14図について後述するように10画
素の重なり部分で連結されている。ユニット1330は第17
図に示すように構成されている。

変調器1332はデコーダ1330からの信号を5.0MHzの搬送
波fc上に振幅変調する。この振幅変調された信号は更に
遮断周波数5.0MHzの濾波器1334により高域濾波されて下
部側波帯を除去する。濾波器1334の出力信号には5.0−
6.2MHzの中央部パネル周波数が再生され、5.0−5.2MHz
の側部パネル周波数が再生されている。濾波器1334から
の信号は加算器1336に印加される。

圧縮器1328からの信号NTSCHはユニット1340に印加さ
れ、クロミナンス高周波数情報からルミナンス高周波数
情報を分離して信号YH、IH、QHを生成する。これは第18
図の回路により行なうことが出来る。

ユニット1324からの信号Ｎは、分離器1340と同様でよ
く、第18図に示す形式の装置を使用し得るルミナンス・
クロミナンス分離器1342によって、それを構成するルミ
ナンスおよびクロミナンス成分YN、IN、QNに分離され
る。

信号YH、IH、QHとYN、IN、QNは、YIQフォーマットデ
コーダ1344に入力として供給され、そのデコーダはその
ルミナンスおよびクロミナンス成分をワイドスクリーン
・フォーマットに復号する。側部パネル低周波数情報が
時間拡張され、中央部パネル情報が時間圧縮され、その
側部パネル高周波数情報が側部パネル低周波数情報に加
算され、第14図の原理を用いて両側部パネルが中央部パ
ネルに10画素の重なり部分で連結される。デコータ1344
の細部は第19図に示す。

信号YF′は加算器1336に印加され、ここで濾波器1334
からの信号と加算される。この処理によって、再生され
た拡張高周波数水平ルミナンス細部情報が復号されたル
ミナンス信号YF′に加算される。

信号YF′、IF′、QF′はそれぞれ交換器1350、1352、
1354により飛越走査型から順次走査型のフォーマットに
変換される。ルミナンス順次走査変換器1350は、また符
号化された「ヘルパ」信号YTNを復号するフォーマット
デコーダ1360からの「ヘルパ」ルミナンス信号YTに応動
する。デコーダ1360は信号YTNをワイドスクリーン・フ
ォーマットに復号するもので、第17図と同様の構成を示
す。

ＩおよびＱ変換器1352、1354は１フレーム離れた線を
時間平均して欠落した順次走査線情報を生成することに
より、飛越走査信号を順次走査信号に変換する。これは
第20図に示す形式の装置により行なうことが出来る。

ルミナンス順次走査変換ユニット1350は、信号YTが第
21図の構成で示されるように加算されること以外、第20
図に示すものと同様である。このユニットでは、「ヘル
パ」信号サンプルYTが時間平均に加算され、失われた順
次走査画素サンプルの再構成を助ける。符号化された線
差信号（符号化後750KHz）に含まれる水平周波数の帯域
内で全時間細部情報が回復される。この水平周波数信号
の帯域から上ではYTが零であるから、失われたサンプル
は時間平均で再構成される。

ワイドスクリーン順次走査信号YF、IF、QFはDA変換器
1362によってアナログ形式に変換された後、ビデオ信号
処理マトリックス増幅ユニット1364に印加される。この
ユニット1364のビデオ信号処理素子は、信号増幅用、直
流レベル変移用、ピーキング用、輝度制御用、コントラ
スト制御用およびその他通常のビデオ信号処理用の回路
を含み、マトリックス増幅器1364はルミナンス信号YFを
クロミナンス信号IF、QFと合成してカラー画像表示ビデ
オ信号Ｒ、Ｇ、Ｂを生成する。これ等のカラー信号はユ
ニット1364中の表示器駆動増幅器により、ワイドスクリ
ーン・カラー画像表示装置1370、例えばワイドスクリー
ン映像管を直接駆動するに適したレベルまで増幅され
る。

第６図は、第1a図の処理ユニット18に含まれて広帯域
のワイドスクリーン信号YFから信号YE、YO、YHを生成す
る装置を示す。信号YF″は遮断周波数700KHzの入力濾波
器610により水平に低域濾波されて、減算型合成器612の
一方の入力に印加される低周波数のルミナンス信号YLを
生成する。信号YF″は、濾波器610の信号処理の遅れを
補償するためにユニット614により遅延された後、合成
器612の他方の入力と時間デマルチプレックス装置616に
印加される。遅延された信号YF″と濾波された信号YLを
組合わすことにより、合成器612の出力に高周波数のル
ミナンス信号YHが生じる。

遅延信号YF″と信号YH、YLはそれぞれ信号YF″、YH、
YLを処理するためのデマルチプレックス（DEMUX）・ユ
ニット618、620、621を含むデマルチプレックス装置616
の各別の入力に印加される。デマルチプレックス装置61
6の詳細は第８図について説明する。デマルチプレック
ス・ユニット618、620、621はそれぞれ、第３図および
第４図に示すような全帯域幅の中央部パネル信号YC、側
部パネル高周波数情報信号YHおよび側部パネル低周波数
情報信号YL′を引出す。

信号YCは時間拡張器622により時間拡張されて信号YE
を生成する。信号YCは左右の水平過走査領域に対する余
裕を残すに充分な中央部拡張率で時間伸張される。この
中央部拡張率（1.19）は、第３図に示すように、信号YE
（画素15−740）の目標幅と信号YC（画素75−680）の幅
の比である。

信号YL′は時間圧縮器628により側部圧縮率で圧縮さ
れて信号YOを生成する。側部圧縮率（6.0）は、第３図
に示すように、信号YL′の対応部分（例えば左画素１−
84）の幅と信号YO（例えば左画素１−14）の目標幅との
比である。時間拡張器622、624、626と時間圧縮器628は
後述のように第12図に示す形式のものでよい。

信号IE、IH、IOとQE、QH、QOは、それぞれ信号IF″と
QF″から第６図の装置により信号YE、YH、YOを生成した
のと同様にして生成される。これに関連して、信号IF″
から信号IE、IH、IOを生成する装置を示す第７図を参照
する。信号QE、QH、QOは信号QF″から同様にして生成さ
れる。

第７図において、広帯域ワイドスクリーン信号IF″
は、ユニット714により遅延された後、デマルチプレッ
クス装置716に結合されると共に、減算型結合器712中で
低域濾波器710からの低周波数信号ILと減算的に組合わ
されて高周波数信号IHを生成する。遅延信号IF″と信号
IH、ILはそれぞれデマルチプレックス装置716に付属す
るデマルチプレクサ718、720、721によりデマルチプレ
ックス処理されて信号IC、IH、IL′を生成する。信号IC
は拡張器722により時間拡張されて信号IEを生成し、信
号IL′は圧縮器728により時間圧縮されて信号IOを生成
する。信号ICは上述のように信号YCに使用されたものと
同様の中央部拡張率により拡張され、信号IL′は信号Y
L′に使用されたものと同様の側部圧縮率により圧縮さ
れる。

第８図は第６図の装置616や第７図の装置716に使用し
得るようなデマルチプレックス装置を示す。第８図の装
置は第６図のデマルチプレクサ616に関連して示されて
いる。入力信号YF″は画像情報を規定する754個の画素
を含んでいる。画素１−84は左パネルを規定し、画素67
1−754は右パネルを規定し、画素75−680は左右のパネ
ルと僅かに重なる中央部パネルを規定する。信号IF″と
QF″は同じ重なりを示す。後述のように、このパネルの
重なりは受像機における中央部と側部のパネルの組合わ
せ（連結）を容易にして境界部の不自然さを実質的にな
くすることが分っている。

デマルチプレックス装置816はそれぞれ左、中央およ
び右のパネル情報に関連する第１、第２および第３デマ
ルチプレクサ（DEMUX）ユニット810、812、814を含んで
いる。各デマルチプレクサ・ユニットは信号YH、YF″、
YLがそれぞれ印加される入力Ａと、ブランキング信号
（BLK）が印加される入力Ｂを有する。ブランキング信
号は例えば論理０レベルまたは接地レベルのものであ
る。

ユニット810は、左側パネルの画素１−84と右側パネ
ルの画素671−754の存在を示す計数比較器817からの第
１の制御信号をその信号選択入力（SEL）に受けている
限り入力信号YHから左右の高周波数情報を含む出力信号
YHを引出す。別の時点で、計数比較器817からの第２の
制御信号によって、入力Ａの信号YHでなて入力Ｂの信号
BLKがユニット810の出力に結合される。

ユニット814と計数比較器820は同様に動作して、信号
YLから側部パネル低周波数情報信号YL′を引出す。ユニ
ット812は、計数比較器818からの制御信号が中央部パネ
ルの画素75−680の存在を示したときに限り、信号YF″
をその入力Ａからその出力に結合し、中央部パネル信号
YCを生成する。

計数比較器817、818、820は、クロミナンス副搬送波
周波数の４倍（4fsc）のクロック信号とビデオ信号YF″
から引出された水平線同期信号Ｈに応動する計数器822
からのパネル出力によりビデオ信号YF″に同期されてい
る。計数器822からの各出力パネルは水平線に沿う画素
位置を示し、この計数器822は、時点THSの下向き水平同
期パネルの始点から水平線表示期間の始めに画素「１」
が生じる水平ブランキング期間の終点までの100画素に
相当する計数−100の初期偏移を持っている。従って、
計数器822は線表示期間の始めに計数「１」を示すが、
その他の計数器構成も開発することが出来る。デマルチ
プレックス装置816が使用している原理は、また第1a図
の側部中央部パネル結合器28の行なうような逆信号合成
動作を行なうマルチプレックス装置にも適用することが
出来る。

第９図は第1a図のエンコーダ31、60内の変調器30の細
部を示す。第９図において、信号INとQNがクロミナンス
副搬送波周波数の４倍で生じ、それぞれラッチ910、912
の信号入力に印加される。ラッチ910、912はまた、信号
IN、QNに伝達するための4fscのクロック信号と、ラッチ
910の反転スイッチング信号入力とラッチ912の非反転ス
イッチング信号入力に印加される2fscのスイッチング信
号を受ける。

ラッチ910、912の信号出力は１つの出力線路に結合さ
れ、ここに信号Ｉ、Ｑが交番で現われて非反転ラッチ91
4と反転ラッチ916の信号入力に印加される。これ等のラ
ッチは4fscの周波数でクロッキングされ、それぞれその
反転入力と非反転入力にクロミナンス副搬送波周波数の
スイッチング信号を受ける。非反転ラッチ914は正極性
の信号Ｉ、Ｑの一連の交番出力を生成し、反転ラッチ91
6は負極性のＩ、Ｑ信号即ち−Ｉ、−Ｑの一連の交番出
力を生成する。

ラッチ914、916の出力は１つの出力線路に結合され、
ここに互いに反対極性対のＩ、Ｑ信号対即ちＩ、Ｑ、−
Ｉ、−Ｑ等が順次交互に現われて信号CNを構成する。こ
の信号は濾波器32で濾波された後、ユニット36でルミナ
ンス信号YNの濾波されたものと組合わされてＹ＋Ｉ、Ｙ
＋Ｑ、Ｙ−Ｉ、Ｙ−Ｑ、Ｙ＋Ｉ、Ｙ＋Ｑ、…等の形のNT
SC符号化信号C/SLを生成する。

第10図は、重み係数a1−a9を調節することによりVT帯
域通過型、VT帯域阻止型またはVT低域通過型となり得る
垂直時間（VT）濾波器を示す。第10a図の表はここに開
示したシステムに使用されるVT帯域通過型とVT帯域阻止
型に関連する重み係数を示す。第1a図の濾波器34のよう
なHVT帯域阻止濾波器と、第13図のデコーダ系に含まれ
るようなHVT帯域通過濾波器は、それぞれ第10b図に示す
ような水平低域濾波器1020とVT帯域阻止濾波器1021の組
合わせと、第10c図に示すような水平帯域通過濾波器103
0とVT帯域通過濾波器1031の組合わせから成っている。

第10b図のHVT帯域阻止濾波器では、水平低域濾波器10
20が所定の遮断周波数を呈し、濾波済みの低周波数信号
成分を生成する。この信号は合成器1023で遅延ユニット
1022からの入力信号の遅延されたものと減算的に組合わ
されて、高周波数信号成分を生成する。その低周波数成
分は回路網1024により１フレームだけ遅延されて加算的
合成器1025に印加され、HVT帯域阻止濾波された出力信
号を生成する。VT濾波器1021は第10a図に示すVT帯域阻
止濾波係数を呈する。

第13図のデコーダに含まれるようなHVT帯域通過濾波
器は、第10c図に示すように、第10a図の表に示すVT帯域
通過濾波係数を持つVT帯域濾波器1031に縦続接続された
所定遮断周波数の水平帯域濾波器1030を含んでいる。

第10図の濾波器は、それぞれのタップt1−t9に逐次信
号遅延を与えて濾波器全体の遅延を生成する複数個の縦
続メモリユニット（Ｍ）1010a−1010hを含む。各タップ
に生じる信号はそれぞれ乗算器1012a−1012iの一方の入
力に印加される。各乗算器の他方の入力は行なうべき濾
波処理の特徴による規定の重み係数a1−a9を受ける。そ
の濾波処理の特徴はまたメモリユニット1010a−1010hに
より与えられる遅延を指定する。

水平次元濾波器は画素記憶メモリを使用して濾波器全
体の遅延が１水平画素線の時間（1H）より短くなるよう
にしている。また、垂直次元濾波器は線記憶メモリ素子
だけを使用し、時間次元濾波器はフレーム記憶メモリ素
子だけを使用している。従って、HVT 3D濾波器は、画素
（＜1H）、線（1H）、フレーム（＞1H）の記憶素子を含
むが、VT濾波器は後者の２形式の記憶素子だけを含む。
素子1012a−1012iからの重み付けされて各タップから取
出される（互いに遅延された）信号は加算器1015で組合
わされて濾波出力信号を生成する。

このような濾波器は非再帰有限インパルス応答（FI
R）フィルタで、記憶素子の与える遅延の特徴は濾波さ
れる信号の形式と、この例ではルミナンス信号、クロミ
ナンス信号および側部パネル高周波数信号の間の許容漏
話の量に依存する。濾波器の遮断特性の尖鋭度は縦続記
憶素子の数を増すことにより増強される。

第10d図は第1a図の回路網16の個別濾波器の１つを示
すもので、縦続接続のメモリ（遅延）ユニット1040a−1
040dと、それに関連してそれぞれ指定の重み係数a1〜a5
を持ち、信号タップt1−t5から信号を受ける乗算器1042
a−1042eを含むと共に、また各乗算器a1〜a5からの重み
付け出力信号を合計して出力信号を生成する信号合成器
1045を含む。

第11a図と第11b図は第1a図の高周波数情報フレーム内
平均器38の細部を示す。高周波数平均器38は信号C/SLを
受ける遮断周波数約1.5MHzの入力水平低域濾波器1110を
含んでいる。入力信号C/SLの低周波数成分は濾波器1110
の出力に生じ、高周波成分は図示のように構成された減
算的合成器1112の出力に生じる。その低周波数成分はユ
ニット1114により162Hだけ遅延された後、加算器11120
に印加される。また信号C/SLの高周波数成分はVT濾波器
1116で処理された後、加算器1112に印加されて信号Ｎを
生成する。

第11b図に示す濾波器1116は１対の262H遅延素子112
2、1124と、これに関連する重み係数a1、a2、a3を持つ
乗算器1125、1126、1127を含んでいる。各乗算器の出力
は加算器1130に印加されてC/SL高周波数情報時間平均信
号を生成する。重み係数a2は定数のままであるが、係数
a1とa3は隣接フィールド毎に1/2と０の間で交番する。
また係数a3の値が０および1/2のとき、係数a1の値は1/2
および０となる。

第12図は第６図および第７図の時間拡張器および時間
圧縮器に使用し得るラスタ・マッピング装置を示す。こ
れに関連して、そのマッピング過程を示す第12a図の波
形を参照する。第12a図は画素84と670の間の中央部を時
間拡張処理により出力波形Ｗの画素位置１−754にマッ
プしようとする入力信号波形Ｓを示す。波形Ｓの終点画
素１と670は直ちに波形Ｗの終点画素１と754にマップす
る。

その中間の画素は時間伸張により直ちに１対１にはマ
ップせず、多くの場合整数的にはマップしない。後者の
場合、例えば入力波形Ｓの画素位置85.33が出力波形Ｗ
の整数画素位置３に対応する。このように信号Ｓの画素
位置85.33は整数部（85）と少数部DX（.33）を含み、波
形Ｗの画素位置３は整数部（３）と整数部（０）を含
む。

第12図において、周波数4fscで動作する画素計数器12
10は出力ラスタ上の画素位置（１……754）を表わす出
力「書込みアドレス」信号Ｍを生成する。信号Ｍは、実
行されるラスタ・マッピングの特徴、例えば圧縮または
拡張に依存するプログラム値を含むルックアップ・テー
ブルを有するプログラミング可能のリード・オンリ・メ
モリPROM1212に印加される。PROM1212はこの信号Ｍに応
じて整数を表わす出力「読取りアドレス」信号Ｎと、零
に等しいかそれより大きいが１より小さい少数を表わす
出力信号DXを生成する。６ビット信号DX（2⁶＝64）の場
合、信号DXは少数部分０、1/64、2/64、3/64、……63/6
4を示す。

PROM1212はビデオ入力信号Ｓの信号Ｎの記憶値の関数
としての拡張または圧縮を許容する。このようにして、
読取りアドレス信号Ｎのプログラム値と少数部分信号DX
のプログラム値が画素位置信号Ｍの整数値に応じて与え
られる。例えば、信号の拡張を行なうために、PROM1212
は信号Ｍより少ない割合いで信号Ｎを生成するようにな
っており、逆に、PROM1212は信号の圧縮を行なうために
信号Ｍより多い割合いで信号Ｎを生成する。

ビデオ入力信号Ｓは縦続画素遅延素子1214a、1214b、
1214cにより遅延されてビデオ入力信号の相互遅延信号
であるビデオ信号Ｓ（Ｎ＋２）、Ｓ（Ｎ＋１）、Ｓ
（Ｎ）生じる。これ等の信号は周知のような各双対端子
メモリ1216a−1216dのビデオ信号入力に印加される。信
号Ｍは各メモリ1216a−1216dの書込みアドレス入力に印
加され、信号Ｎは各メモリ1216a−1216dの読取りアドレ
ス入力に印加する。

信号Ｍは入来ビデオ信号情報が各メモリのどこに書込
まれるかを決定し、信号Ｎは各メモリからどの値が読取
られるかを決定する。各メモリは１つのアドレスに書込
むと同時に他の１つのアドレスから読取ることが出来
る。メモリ1216a−1216dの出力信号Ｓ（Ｎ−１）、Ｓ
（Ｎ）、Ｓ（Ｎ＋１）、Ｓ（Ｎ＋２）は、PROM1212がど
のようにプログラミングされているかの関数であるメモ
リ1216a−1216dの読取り／書込み動作に依存する時間拡
張または時間圧縮のフォーマットを呈する。

メモリ1216a−1216dからの信号Ｓ（Ｎ−１）、Ｓ
（Ｎ）、Ｓ（Ｎ＋１）、Ｓ（Ｎ＋２）は、第12b図およ
び第12c図に細部を示す、ピーキング濾波器1220、1222
から成る４点線形内挿器、PROM1225および２点線形内挿
器1230により処理される。

ピーキング濾波器1220、1222は図示のように信号Ｓ
（Ｎ−１）、Ｓ（Ｎ）、Ｓ（Ｎ＋１）、Ｓ（Ｎ＋２）を
含む信号群から３つの信号を受けると共に、ピーキング
信号PXを受ける。ピーキング信号PXの値は12d図に示す
ように信号DXの値の関数として０から１まで変り、信号
DXに応じてPROM1225から供給さる。PROM1225はルックア
ップ・テーブルを有し、DXの所定値に応じてPXの所定値
を生成するようにプログラミングされている。

ピーキング濾波器1220、1222はそれぞれ、別に信号DX
を受ける２点線形内挿器1230にピーキングされた互いに
遅延する信号Ｓ′（Ｎ）とＳ′（Ｎ＋１）を供給する。
内挿器1230は（圧縮または拡張された）ビデオ出力信号
Ｗを生成し、その信号Ｗは次式で表わされる。

Ｗ＝Ｓ′（Ｎ）＋DX［Ｓ′（Ｎ＋１）−Ｓ′（Ｎ）］ 上記の４点内挿器とピーキング関数は高解像度の高周
波数細部情報を持つ（sinX）/Xの内挿関数にうまく近づ
く。

第12b図はピーキング濾波器1220、1222および内挿器1
230の細部を示す。第12b図において、信号Ｓ（Ｎ−
１）、Ｓ（Ｎ）、Ｓ（Ｎ＋１）がピーキング濾波器1220
内の重み付け回路1240に印加され、それぞれピーキング
計数−1/4、1/2、−1/4で重み付けされる。第12c図に示
すように、重み付け回路1240はそれぞれ信号Ｓ（Ｎ−
１）、Ｓ（Ｎ）、Ｓ（Ｎ＋１）にピーキング計数−1/
4、1/2、−1/4を乗じる乗算器1241a−1241cを含んでい
る。

乗算器1241a−1241cの出力信号は加算器1242で合計さ
れてピーキング済みの信号Ｐ（Ｎ）を生じる。この信号
は乗算器1234で信号PXを乗じられてピーキング済みの信
号は生成し、その信号は加算器1244で信号Ｓ（Ｎ）と合
計されてピーキング済みの信号Ｓ′（Ｎ）を生成する。
ピーキング濾波器1222は同様の構造と動作を示す。

２点内挿器1230においては、信号Ｓ′（Ｎ）は減算器
1232で信号Ｓ′（Ｎ＋１）から差引かれて差信号を生
じ、これが乗算器1234で信号DXに乗じられる。乗算器12
34の出力信号は加算器1236で信号Ｓ′（Ｎ）に加算され
て、出力信号Ｗを生成する。

平均差引ユニット1324の細部が第15図に示されてい
る。信号NTSCFがユニット1510で低域濾波されて低周波
数情報成分を生成し、これがユニット1512で信号NTSCF
と減算的に組合わされて信号NTSCFの高周波数情報成分
を生成する。この成分はユニット1513により平均化（加
算的組合わせ）および差引き（減算的組合わせ）されて
平均出力（＋）に平均化された高周波数成分NHを生成
し、差引出力（−）に信号Ｍを生じる。成分NHは加算器
1514で、濾波器1510からの262H遅延された出力信号と合
計されて信号Ｎを生成する。

第16図は第15図のユニット1513の細部を示す。第16図
は図示のようにインバータ1610、1612と加算器1614が追
加された以外前述の第11b図の構成と同様である。

第13図のユニット1330の細部を示す第17図において、
信号Ｚは側部中央部分離器（デマルチプレクサ）1710に
印加され、第1a図のエンコーダでそれぞれ圧縮および拡
張された側部パネル高周波数成分信号YHOと中央部信号Y
HAに分離される。これ等の信号はユニット1712、1714で
前述のマッピング技法を用いて時間拡張および時間圧縮
され、ルミナンス高周波数側部パネル情報信号YHSと中
央部情報信号YHCを生成する。これらは（例えば第14図
のシステムにより行ない得るように）ユニット1716によ
り重ね継ぎされた後、振幅変調器1332に印加される。

前述のように第18図は信号NTSCHおよび信号Ｎ用のル
ミナンス・クロミナンス分離器1340および1342の細部を
それぞれ示す。この図において、第10c図の構成と3.58
±0.5MHzの通過帯域を有するHVT帯域濾波器1810は、信
号NTSCHを減算型合成器1814に供給する。信号NTSCHはま
た転移時間等化用遅延器1812を介して合成器1814に供給
される。分離されたルミナンス高周波数信号YHは合成器
1814の出力に現われる。濾波器1810からの濾波済み信号
NTSCHは復調器1816によりクロミナンス副搬送波信号SC
に応じて直角復調され、クロミナンス高周波数信号IH、
QHを生成する。

デコーダ1344の細部を示す第19図において、信号YN、
IN、QNは、側部中央部パネル信号分離器（時間デマルチ
プレクサ）1940により、圧縮側部パネル低周波数情報信
号YO、IO、QOと拡張中央部パネル情報信号YE、IE、QEと
に分離される。デマルチプレクサ1940は前述の第８図の
デマルチプレクサ816の原理を用いることが出来る。

信号YO、IO、QOは時間拡張器1942により（第1a図のエ
ンコーダの側部パネル圧縮率に対応する）側部パネル拡
張率で時間拡張され、回復された側部パネル低周波数情
報信号YL、IL、QLで示されるように、ワイドスクリーン
信号内に側部パネル低周波数情報のもとの空間的関係を
回復する。同様に、側部パネルに対する余裕を作るため
に、中央部パネル情報信号YE、IE、QEは時間拡張器1944
により（第1a図のエンコーダの中央部パネル拡張率に対
応する）中央部パネル圧縮率で時間圧縮され、回復され
た側部パネル低周波数情報信号YC、IC、QCで示されるよ
うに、ワイドスクリーン信号内に中央部パネル情報のも
との空間的関係を回復する。圧縮器1944と拡張器1942は
前述の第12図の形式のものでよい。

空間的に回復された側部パネル高周波数情報信号YH、
IH、QHは、合成器1946により、空間的に回復された側部
パネル低周波数情報信号YL、IL、QLと組合わされて再構
成側部パネル信号YS、IS、QSを生成する。これ等の信号
は重ね継ぎ器1960により再構成中央部パネル信号YC、I
C、QCと結合され、完全再構成ワイドスクリーン・ルミ
ナンス信号YF′と完全再構成ワイドスクリーン色差信号
IF′、QF′を生成する。側部パネルと中央部パネルの信
号成分の重ね継ぎは、第14図の重ね継ぎ器1960の下記説
明から分るように、側部パネルと中央部パネルの境界の
肉眼で分る継目が実際上消滅するように行なわれる。

第20図は変換器1352、1354の細部を示す。飛越走査信
号IF′（またはQF′）は素子2012で263H遅延された後、
双対端子メモリ2020に印加される。この遅延信号は更に
素子2012により262H遅延された後、加算器2014で入力信
号と加算される。加算器2014の出力信号は２分割回路20
16を介して双対端子メモリ2018の入力に印加される。メ
モリ2020と2018はデータを周波数8fscで読取り、4fscで
書込む。メモリ2020と2018の出力マルチプレクサ（MU
X）2022に印加されて出力順次走査信号IF（QF）を生成
する。飛越走査入力信号（指定画素サンプルＣ、Ｘを持
つ２線）と画素サンプルＣ、Ｘを含む順次走査出力信号
との、両波形も示されている。

第21図は第13図の信号YF′用の変換器1350として用い
るに適する装置を示す。飛越走査信号YF′は素子2110と
2112により遅延された後、図示のように加算器2114で合
成される。素子2110からの遅延信号は双対端子メモリ21
20に印加される。加算器2114の出力信号は２分割回2116
に印加され、その出力は加算器2118で信号YTに加算され
る。加算器2118の出力は双対メモリ2122に印加される。
メモリ2120、2122は周波数4fscで書込み、8fscで読取
り、順次走査信号YFを生成するマルチプレクサ2124に出
力信号を供給する。

第14図は例えば第19図の重ね継ぎ器1960として用いる
に適する側部中央部パネル重ね継ぎ装置を示す。第14図
に示すように、重ね継ぎ器は側部パネルルミナンス信号
成分はYSと中央部パネルルミナンス信号成分YCから全帯
域幅ルミナンス信号YF′を生成する回路網1410、並びに
その回路網1410と構造および動作が同様のＩ信号重ね継
ぎ器1420とＱ信号重ね継ぎ器1430を含む。中央部パネル
と側部パネルはわざと数画素分例えば10画素だけ重ねら
れている。従って、中央部パネル信号と側部パネル信号
は重ね継ぎ前の信号符号化伝送過程を通じて余分の数個
の画素を共有している。

ワイドスクリーン受像機では、中央部パネルと側部パ
ネルがそれぞれの信号から再構成されるが、パネル信号
により行なわれる時間拡張、時間圧縮およひ濾波のた
め、中央部パネルと側部パネルの境界の数画素が劣化ま
たは変形している。この重なり領域（OL）と劣化画素
（CP、明示のため僅かに誇張されている）は第14図の信
号YS、YCに関連する波形で示されている。各パネルに重
なり領域がなければ、劣化画素が互いに衝合してその継
目が目で見えるが、10画素幅の重なり領域は劣化境界画
素３個ないし５個を補償するに足る幅を持つことが分っ
た。

余分の画素は重なり領域における側部パネルと中央部
パネルの融合を許容する利点がある。乗算器1411は関連
波形で示すように重なり領域において側部パネル信号YS
に重み関数Ｗを乗じた後、信号合成器1415に印加する。
同様に、乗算器1412は重なり領域において中央部パネル
信号に相補重み関数（１−Ｗ）を乗じた後、信号合成器
1415に印加する。これ等の重み関数は重なり領域で線形
傾斜型特性を示し、０ないし１の値を含む。重み付け後
側部パネルと中央部パネルの画素は合成器1415により合
計され、各再構成画素が側部パネル画素と中央部パネル
画素の線形組合わせとなっている。

重み関数は重なり領域の最内側境界付近で１に近付き
最外側境界付近で０に近づくことが望ましい。これによ
って劣化再構成のパネル境界への影響が比較的少なくな
る。開示した線形傾斜型重み関数はこの条件を満足する
が、重み関数は線形である必要はなく、１と０の重み点
付近で曲線形または丸味のある端部を持つ非線形の重み
関数も使用することが出来る。このような重み関数は上
記形式の線形傾斜型重み関数を濾波することにより容易
に得ることが出来る。

重み関数Ｗ、１−Ｗは、画素位置を示す入力信号に応
動するルックアップテーブルを含む回路網と減算型合成
器により容易に発生し得る。側部と中央部の画素の重な
り位置は既知であるから、ルックアップテーブルは入力
信号に応じて重み関数Ｗに対応し、０から１までの出力
値が生じるようにプログラミングされる。その入力信号
は各水平線同期パルスにより同期された計数器による等
の種々の方法で発生することが出来る。相補重み関数１
−Ｗは重み関数Ｗを１から差引くことにより生成し得
る。

第22図は第1a図の信号YF用の順次走査飛越走査変換器
17cとして用いるに適する装置を示す。第22図また第2a
図にも示される図示垂直（Ｖ）時間（Ｔ）平面上のサン
プルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｘを持つ順次走査入力信号YFの一部を
示す。順次走査信号YFは素子2210、2212によりそれぞれ
525Hの遅延を与えられてサンプルＢから相対的に遅れた
サンプルＸ、Ａを生じる。サンプルＢ、Ａは加算機2214
で合計されて２分割回路2216に印加される。

回路2216からの出力信号は回路網2218でサンプルＸと
減算的に結合され、信号YTを生成する。信号YTは双対端
子メモリ2222の一方の入力に印加され、遅延器2210の出
力からの信号YFは双対端子メモリ2223の一方の入力に印
加される。両メモリ2222と2223は周波数4fscで読取られ
また周波数8fscで書込まれて、各出力に飛越型の信号Y
F′とYTを生成する。

第23図は第1a図の変換器17a、17bとして用いるに適す
る装置を示す。第23図において、順次走査信号IF（また
はQF）が525H遅延素子2310に印加された後、読取り周波
数4fsc、書込み周波数8fscの相対端子メモリ2312に印加
されて飛越走査出力信号IF′（またはQF′）を生じる。
サンプルＣ、Ｘを含む第１および第２の線を持つ順次走
査入力信号と飛越走査出力信号（サンプルＣを含む第１
の線が２倍に拡張されている）を表わす波形も図示され
ている。双対端子メモリ2312は入力信号の第１の線のサ
ンプル（Ｃ）だけを拡張された形で出力する。

第24図は第1a図のユニット80の細部を示す。信号Ｘ、
Ｚはそれぞれ非線形振幅圧縮器2410、2412のアドレス入
力に印加される。圧縮器2410、2412はそれぞれ所要の非
線形ガンマ圧縮関数に対応するプログラム値を含むルッ
クアップテーブルを具えたプログラミング可能のリード
・オンリ・メモリ（PROM）である。この関数ユニット24
12の隣に瞬時入出力応答特性により表わされている。

ユニット2410、2412の出力データからの圧縮信号Ｘ、
Ｚはそれぞれ信号乗算器2414、2416の信号入力に印加さ
れる。乗算器2414、2416の基準入力は互いに直角位相関
係にある各交番副搬送波信号ASCを受ける。即ち信号ASC
は正弦と余弦の形式にある。乗算器2414、2416からの出
力信号は合成器2420で加算されて直角変調された信号Ｍ
を生成する。第13図のデコーダ装置では、圧縮された信
号Ｘ、Ｚが通常の直角復調技法で再生され、PROM2410、
2412の値と相補の値でプログラミングされたルックアッ
プテーブルを持つ付属のPROMでこれ等の信号の相補非線
形振幅拡張が行なわれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 11/00 - 11/24 H04N 7/00 - 7/015

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ルミナンス成分及びクロミナンス成分を含
   み、各フィールドがもとの画素値を有している引続くフ
   ィールドのフレームとして構成されるテレビジョン形信
   号を符号化処理する装置であって、 前記ルミナンス信号成分に応答し、クロミナンス信号に
   よって通常占められる少なくともルミナンス信号成分の
   周波数バンド部分のフィールド画素値をフレーム内平均
   して修正ルミナンス信号画素値を発生するフレーム内平
   均回路、 前記フレーム内平均した修正ルミナンス信号画素値をル
   ミナンス信号のもとのフィールド画素値のそれぞれと置
   換してフレームの各フィールドに等しい値の画素を提供
   する置換手段、 前記ルミナンス信号のフレーム内平均された部分に対応
   する周波数バンド部分を含む第２の信号を提供する手
   段、及び、 前記置換手段及び前記第２の信号を提供する手段に結合
   され、置換された修正画素値を有するフレーム内平均さ
   れたルミナンス信号を前記第２の信号と加算的に結合す
   る信号結合回路、を含む装置。
2. 【請求項２】前記フレーム内平均回路が所定のフレーム
   のフィールド離間した対応する画素を平均する請求項１
   に記載の装置。
3. 【請求項３】前記フレーム内平均回路が、Ｈを線走査期
   間として、262Hだけ離間した画素を平均する請求項２に
   記載の装置。
4. 【請求項４】前記結合されたフレーム内平均されたルミ
   ナンス信号と前記第２信号がベースバンドである請求項
   １ないし３の何れかに記載の装置。
5. 【請求項５】加算的に結合したルミナンス及びクロミナ
   ンス画像情報成分を含むテレビジョン形信号を復号処理
   する装置であって、該ルミナンス及びクロミナンス成分
   の少なくとも一方はフィールド離間した等しい値の対応
   する画素を有するフレームとして生じるフレーム内平均
   された信号を含むものであって、 フレーム内平均された信号成分と残りの成分とを分離す
   るフィールド選択フレーム内平均器、及び、 前記フィールド選択フレーム内平均器に接続され、前記
   分離した成分の画像情報に応答して画像を表す信号を発
   生するビデオ信号処理回路、を含む装置。
6. 【請求項６】前記フィールド選択フレーム内平均器がル
   ミナンス信号成分のフィールド離間した部分を加算的及
   び減算的に結合する請求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】前記フィールド選択フレーム内平均器が、
   Ｈを線走査期間として、262Hだけ離間した画素を処理す
   る請求項５又は６に記載の装置。