JP2913948B2 - テレビジョン信号合成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＴＳＣテレビジョン
信号との互換性を維持しながら補強信号を多重化して伝
送するテレビジョン信号の合成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＴＳＣテレビジョン信号における輝度
信号Ｙｉ（ｉ＝１，２，３，・・・）と変調色信号Ｃｉ
（ｉ＝１，２，３，・・・）の関係を図５に示す。図５
はＮＴＳＣテレビジョン信号を垂直・時間空間で見た図
であり、○印が１本の走査線を表現している。変調色信
号Ｃｉは走査線毎に位相が反転するようになっており、
５２５本の走査線から成る１フレーム期間後の信号も位
相が反転する。ＮＴＳＣ信号から変調色信号と輝度信号
を分離する方法として従来は例えば画像の垂直方向の相
関を用いていた。即ち、図５において例えばＹ１とＹ
２、Ｃ１とＣ２は通常はかなり近い値を持つため、例え
ば（Ｙ１＋Ｃ１）と（Ｙ２−Ｃ２）を加算すれば輝度信
号を、減算すれば変調色信号をほぼ分離することができ
る。ただし、画像のエッジ部分では分離の誤りが発生し
やすい。

【０００３】このような特徴を持つＮＴＳＣ信号に補強
信号を多重化する方式として、変調色信号の共振周波数
位置を用いる方式が文献１「完全両立性を有するＥＤＴ
Ｖ信号方式その１，その２」（テレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．３９，Ｎｏ．１０）に提案されている。補強信号を
輝度広域成分Ｈｉとし、これと輝度中低域成分Ｙｉ、変
調色信号Ｃｉを図６に示すように多重化する。ＹｉとＣ
ｉはＮＴＳＣ信号と同じである。Ｈｉの位相は、フィー
ルド内で走査線毎に反転し、かつフレーム毎に反転し、
かつ２６２走査線毎に反転する。このようにすることで
変調色信号の共役周波数位置に多重されたことになる。

【０００４】文献１の方式で多重する際に、多重した信
号を動き検出することなく完全に分離することを可能と
する合成方式として、文献２「受像機側での動き適応処
理の不要なＥＤＴＶ信号の一検討」（テレビジョン学会
技術報告ＢＣＳ９１−５）に提案されている方式があ
る。この方式では輝度高域成分と２ＭＨｚ以上４．２Ｍ
Ｈｚ以下の輝度中域成分については、４本の走査線で同
じ信号を伝送し、変調色信号については２本の走査線で
同じ信号を伝送する。即ち、図７に示すように輝度中域
成分Ｙａ、変調色信号Ｃａ，Ｃｂ、輝度高域成分Ｈａの
４成分を４フィールドにわたる４本の走査線の２ＭＨｚ
以上の信号帯域を用いて伝送する。伝送される信号の組
は図７に示すように、例えば（Ｙａ＋Ｃａ＋Ｈａ），
（Ｙａ−Ｃａ＋Ｈａ），（Ｙａ−Ｃｂ−Ｈａ），（Ｙａ
＋Ｃｂ−Ｈａ）であり、受像機においてはこれらの信号
から完全にＹａ，Ｃａ，Ｃｂ，Ｈａを分離することが可
能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の文献２の従来技
術においては、２ＭＨｚ以上の輝度中高域成分の時間解
像度が低く４フィールド当たり１個の信号が伝送されて
いるにすぎないため、動画での画質劣化が起きやすいと
いう欠点がある。

【０００６】本発明の目的は、このような従来方式の欠
点を緩和せしめ、受像機での動き検出が不要であって、
かつ全ての信号成分について少なくとも３フィールド当
たり１個の信号が伝送できるテレビジョン信号の合成方
法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＮＴＳＣテレ
ビジョン信号との互換性を維持しながら補強信号を多重
化して伝送するテレビジョン信号の合成方法において、
画像を隣接する走査線３本毎の走査線組に分割して各走
査線組の中の信号値を水平位置毎に等しくする変換を第
１の変換とし、輝度中域成分に対して前記第１の変換を
施して変換中域成分とし、２つの色信号に対して各々前
記第１の変換を施した後に色副搬送波周波数で直交変調
して変調色信号とし、前記補強信号に対して前記第１の
変換を施して変換補強信号とし、この変換補強信号を前
記変調色信号の共役周波数位置に変調して変調補強信号
とし、輝度低域成分と前記変換中域成分と前記変調色信
号と前記変調補強信号を多重化して送信テレビジョン信
号とするものである。

【０００８】なお、変調色信号を生成する際に、２つの
色信号に対して各々前記第１の変換を施した後に直交変
調する代りに、前記各走査線組の中の信号値の絶対値を
水平位置毎に等しくする変換を第２の変換とし、前記２
つの色信号に対して直交変調を施した信号に対して前記
第２の変換を施すことで変調色信号を生成してもよい。

【０００９】また、変調補強信号を生成する際に、補強
信号に対して前記第１の変換を施した後に変調する代り
に、前記補強信号を前記変調色信号の共役周波数位置に
変調した信号に対して前記第２の変換を施すことで前記
変調補強信号を生成してもよい。

【００１０】さらには、前記走査線組への分割方法を複
数種類用意し、前記分割方法を画像の動き量に応じて切
り替えてもよい。

【００１１】

【作用】請求項１，２，３記載の発明では画像を走査線
３本毎の走査線組に分割して考え、各走査線組では水平
位置毎に同じ輝度中域成分，変調色信号，変調補強信号
を伝送する。即ち、図３に示すように３フィールドにわ
たる３本の走査線を用いて輝度中域成分Ｙａ，変調色信
号Ｃａ，補強信号Ｈａの３成分を伝送する。伝送される
信号の組は図３に示すように例えば（Ｙａ＋Ｃａ＋Ｈ
ａ），（Ｙａ−Ｃａ＋Ｈａ），（Ｙａ−Ｃａ−Ｈａ）で
あり、受像機においてはこれらの信号から完全にＹａ，
Ｃａ，Ｈａを分離することが可能である。２ＭＨｚ以上
の輝度中高域成分について考えると、文献２の従来方式
で４フィールドにわたる４本の走査線を組にしているの
に比較して、組にしているフィールド数が少なくなるた
め動画像に対する輝度の画質向上が得られる。また、走
査線組の分割方法としては図４に示す方法もある。図４
に示す方法では２フィールドにわたる３本の走査線を組
とするため、図３に示す方法に比較して動領域での画質
がさらに向上する。ただし、垂直解像度が劣化すること
になるため、静止画像では図３に示した方式の方が画質
劣化が少ない。このように画像の動き量によって画質劣
化の少ない走査線組の分割方法が異なる。従って、画像
の動き量に応じて走査線組の分割方法を切り替えること
でさらに画質の向上が得られる。

【００１２】

【実施例】次に図１から図４を用いて本発明の実施例に
ついて説明する。以下に示す実施例では一例として、飛
び越し走査の信号を入力とし、２ＭＨｚ以上４．２ＭＨ
ｚ以下の信号帯域を使って補強信号を伝送する場合につ
いて説明する。従って、走査線３本毎の走査線組に分割
する輝度中域成分としては２ＭＨｚ以上４．２ＭＨｚ以
下の信号帯域とする。また、入力される輝度信号は６Ｍ
Ｈｚ以下の信号帯域を持つものとし、色信号については
ＮＴＳＣテレビジョン信号で伝送可能な信号帯域に納ま
っているものとする。また、補強信号としては一例とし
て４．２ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下の輝度高域成分とす
る。

【００１３】図１は本発明の一実施例を実現する回路の
基本構成を示すブロック図である。飛び越し走査の輝度
信号５０と２つの色信号５１，５２が入力される。輝度
信号５０はフィルタ回路６に入力され、低域通過型フィ
ルタが施されて２ＭＨｚ以下の輝度低域成分５９とな
る。輝度信号５０から輝度低域成分５９を差し引くこと
で得られる輝度中高域成分６０は３ライン化回路１に入
力される。３ライン化回路１では、入力された輝度中高
域成分を例えば図３に示す走査線組に分割し、走査線３
本毎の各走査線組では水平位置毎に同じ信号値を持つ変
換中高域成分６１に変換する。この変換は例えば水平位
置毎の平均化処理によって実現される。変換中高域成分
６１はフィルタ回路４に入力され、低域通過型フィルタ
により４．２ＭＨｚ以下の成分が抽出されて変換中域成
分６２となる。変換中高域成分６１から変換中域成分６
２を差し引くことで変換補強信号６３を生成する。一
方、色信号５１，５２は、３ライン化回路２，３におい
て３ライン化回路１での処理と同一の処理によって、走
査線３本毎の各走査線組では水平位置毎に同じ信号値を
持つ変換色信号６５，６６に変換される。合成回路５に
おいて、輝度低域成分５９と変換中域成分６２の加算信
号６４、および変換色信号６５，６６をＮＴＳＣ信号と
して合成する。また合成回路５では、変換補強信号６３
をＮＴＳＣ信号の変調色信号の共役周波数位置に変調し
て変調補強信号とし、合成されたＮＴＳＣ信号に多重化
することで送信テレビジョン信号６７を生成する。ここ
で変換補強信号６３の変調は例えば色副搬送波の１６／
７倍の周波数で行い、位相が図３に示すようにフィール
ド内で走査線毎に反転し、かつフレーム毎に反転し、か
つ２６２走査線毎に反転するように行う。

【００１４】以上の処理によって得られたテレビジョン
信号６７を受信して画像を復号する受像機の基本構成の
一例を図２に示す。受信テレビジョン信号７０はフィル
タ回路７に入力されて高域通過型フィルタにより２ＭＨ
ｚ以上の信号７１が出力される。受信テレビジョン信号
７０から信号７１を差し引くことで２ＭＨｚ以下の輝度
低域信号７２が生成される。信号７１は分離回路８にお
いて走査線３本毎の走査線組内の和あるいは差によって
輝度中域成分７５と変調色信号と変調補強信号に完全に
分離される。変調色信号はＮＴＳＣ受像機と同時に２つ
の色信号７６，７７に復調され、変調補強信号は周波数
シフトされて補強信号７３に復調される。輝度低域成分
７２，輝度中域成分７５，補強信号７３を加算すること
で輝度信号７４の復号が完了する。以上が受像機の処理
の一例である。

【００１５】なお、本実施例では飛び越し走査の画像信
号を入力とする場合について説明したが、順次走査の画
像信号を入力としてもよい。この場合には３ライン化回
路１，２，３において、例えば隣接する６ラインの信号
を平均化処理し、その平均値を飛び越し走査の３ライン
に配置し、信号６１，６５，６６として出力すればよ
い。送信側でこのように処理した場合には受像機におい
ても順次走査の信号として復号することで高画質な映像
を得ることが可能である。

【００１６】また受像機の分離回路８において分離した
輝度中域成分７５、補強信号７３、色信号７６，７７
は、走査線組内の３本の走査線の信号値が等しくなって
おり、垂直方向に見ると階段状になっている。そこでこ
れらの信号に対しては垂直方向に低域通過型フィルタを
施して波形を滑らかにしてもよい。

【００１７】また変調色信号を生成する際に、２つの色
信号５１，５２から変換色信号６５，６６を生成した
後、これらを直交変調する代りに、２つの色信号５１，
５２に対して直交変調を施した後に各走査線組の中の信
号値の絶対値を水平位置毎に等しくする変換を施すこと
で変調色信号を生成してもよい。

【００１８】また変調補強信号を生成する際に、変換補
強信号６３に対して変調を施す代りに、補強信号に対し
て変調を施した後に各走査線組の中の信号値の絶対値を
水平位置毎に等しくする変換を施すことで変調補強信号
を生成してもよい。

【００１９】また走査線組への分割方法を複数種類用意
し、例えば図３と図４に示す分割方法を画像の動き量に
応じて、動きが少ない場合には図３、動きが大きな場合
には図４の分割方法に切り替えてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
画像を走査線３本毎の走査線組に分割して考え、各走査
線組では水平位置毎に同じ輝度中域成分，変調色信号，
変調補強信号を伝送することにより、受像機での動き検
出が不要であって、かつ全ての信号成分について少なく
とも３フィールド当たり１個の信号の伝送が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を実現する回路の基本構成を
示すブロック図である。

【図２】本発明によって合成されるテレビジョン信号を
受信して画像を復号する受像機の基本構成を示すブロッ
ク図の一例である。

【図３】本発明の一実施例における信号成分の多重方法
を示す説明図である。

【図４】本発明の一実施例における信号成分の多重方法
を示す説明図である。

【図５】ＮＴＳＣ信号における信号成分の多重方法を示
す説明図である。

【図６】従来方式における信号成分の多重方法を示す説
明図である。

【図７】従来方式における信号成分の多重方法を示す説
明図である。

【符号の説明】

１，２，３ ３ライン化回路 ４，６，７ フィルタ回路 ５ 合成回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＮＴＳＣテレビジョン信号との互換性を維
   持しながら補強信号を多重化して伝送するテレビジョン
   信号の合成方法において、 画像を隣接する走査線３本毎の走査線組に分割して各走
   査線組の中の信号値を水平位置毎に等しくする変換を第
   １の変換とし、輝度中域成分に対して前記第１の変換を
   施して変換中域成分とし、 ２つの色信号に対して各々前記第１の変換を施した後に
   色副搬送波周波数で直交変調して変調色信号とし、 前記補強信号に対して前記第１の変換を施して変換補強
   信号とし、 前記変換補強信号を前記変調色信号の共役周波数位置に
   変調して変調補強信号とし、 輝度低域成分と前記変換中域成分と前記変調色信号と前
   記変調補強信号を多重化して送信テレビジョン信号とす
   ることを特徴とするテレビジョン信号合成方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のテレビジョン信号合成方法
   において、 変調色信号を生成する際に、２つの色信号に対して各々
   前記第１の変換を施した後に直交変調する代りに、前記
   各走査線組の中の信号値の絶対値を水平位置毎に等しく
   する変換を第２の変換とし、前記２つの色信号に対して
   直交変調を施した信号に対して前記第２の変換を施すこ
   とで変調色信号を生成することを特徴とするテレビジョ
   ン信号合成方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のテレビジョン信号
   合成方法において、 変調補強信号を生成する際に、補強信号に対して前記第
   １の変換を施した後に変調する代りに、前記補強信号を
   前記変調色信号の共役周波数位置に変調した信号に対し
   て前記第２の変換を施すことで前記変調補強信号を生成
   することを特徴とするテレビジョン信号合成方法。
4. 【請求項４】請求項１，２または３に記載のテレビジョ
   ン信号合成方法において、 前記走査線組への分割方法を複数種類用意し、前記分割
   方法を画像の動き量に応じて切り替えることを特徴とす
   るテレビジョン信号合成方法。