JPH01168185A - テレビジョン信号復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビジョン信号復号装置に係り、特に現行
のテレビジョン方式がアスペクト比（横と縦の比）４：
３であるのに対して、それ以上の大きいアスペクト比を
もつ場面情報を伝送するのに適し、かつ現行テレビジョ
ン方式と両立性を保つテレビジョン信号を再生するテレ
ビジョン信号　　゛復号装置に関するものである。

従来の技術 我が国の現在のＮＴＳＣ［ナショナル　テレビジョン　
システム　コミッティ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅ１ｅ−
ｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏ５ｎ１ｔｔｅｅ　）
　］方式によるカラーテレビジョン放送が昭和３５年に
開始されて以来、２５年以上が経過した。その間、高精
細な画面に対する要求と、テレビジョン受信機の性能向
上に伴い、各種の新しいテレビジョン方式が提案されて
いる。また、サービスされる番組の内容自体も単なるス
タジオ番組や中継番組などから、シネマサイズの映画の
放送など、より高画質で臨場感を伴う映像を有する番組
へと変化してきている。

このような背景のもとで、日本放送協会（ＮＨＫ）は高
品位テレビジョン方式を提案した。（例えば、文献特集
高品位テレビジョン（テレビジョン学会誌　第３６巻、
第１０号、１９８２年、参照））その内容は、走査線数
１１２５本、２：１飛越走査、輝度信号水平帯域幅２０
ＭＨｚ、と高精細化を計ると共に、臨場感などの視覚工
学の立場からアスペクト比（画面の横と縦の比）を５＝
３としたものである。この方式はクローズド系ではすで
にほぼ完成し、さらに衛星放送の開始とともに衛星１チ
ヤンネルの帯域で高品位テレビを伝送するＭＵＳＥ方式
（文献、二宮佑−他、高品位テレビの衛星１チャンネル
伝送方式（ＭＵＳＥ）（電子通信学会技術研究報告　Ｉ
Ｅ８４−７２．１９８４年））を提案し、実験を進めて
いる。

一方現行放送は、走査線数５２５本、２：１飛越走査、
輝度信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ、アスペクト比４：３
という諸仕様を有している。（例えば、文献　放送技術
双書　カラーテレビジボン　日本放送協会編、日本放送
出版協会、１９６１年、参照）そして、上記番組として
映画をサービスする場合には、その画面サイズを現行の
テレビ受信機のアスペクト比４：３になるよう両端を切
るか、もしくは画面の上下に無効画面を設けて有効画面
のアスペクト比を映画の値になるように送出している。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、現行放送で映画番組や臨場感ある画面を
送出・サービスする場合、画面が一部カットされるとか
、画面面積が小さくなるなどのため、製作者の意図が十
分に伝わらない、という問題があった。また、単に、ア
スペクト比が４＝３より大きい信号を単純に伝送したの
では、通常の受信機では、受信できなくなる。走査線数
、フレーム周波数が現行放送と等しい場合、同じ水平解
像度を得るためには、アスペクト比ｍ：３（ｍは４以上
の実数）では現行のｍ／４倍の映像帯域を必要とする。

しかし電波資源の有効利用という点からすると、徒に伝
送帯域を拡張するわけにはいかない。

そこでアスペクト比が４：３以上の映像、すなわちワイ
ドアスペクト比の映像を伝送する装置が発明されている
。以下それについて説明する。−般に走査線数、フレー
ム周波数が等しい場合に同一の水平解像度を得るために
は、アスペクト比５：３のシステムではアスペクト比４
：３のものにくらべて、伝送に必要な帯域は１．２５倍
になる。そこで増加した帯域分を、「時間−垂直」２次
元周波数上の第１、第３象限に、あるいは色信号の高域
に積み上げる等の手法により、水平解像度を保ちながら
、現行テレビジョン方式の帯域内でワイドアスペクト比
の映像を伝送しようというものである。（特開昭６０−
２１３１８５号公報参照）しかし、このような従来の技
術でこのままアスペクト比５：３の映像を伝送したので
あれば、現行のテレビジョン受信機で受信した場合、縦
長の映像になってしまい現行のテレビジョン受信機との
両立性を保つことができないという欠点がある。

また動画の場合、増加した帯域分は「時間−垂直」２次
元周波数上の第１、第３象限にはクロストークの関係で
多重できないので、水平解像度は低下することになる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、現行のテレ
ビジョン方式と両立性があり、更により横長のアスペク
ト比を有するテレビジョン信号を再生するテレビジョン
信号復号装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のテレビジョン信号
復号装置は、周波数軸多重された信号を分離する周波数
軸多重信号分離手段と、輝度信号と色信号を分離する手
段と、色信号を復調する手段と、時間軸圧縮する手段と
、時間軸多重された信号を時間軸伸長する手段及び、周
波数軸多重された信号を時間軸圧縮し輝度信号と色信号
を分離する手段を具備している。

作用 本発明は、上記した構成によって、時間軸圧縮により現
行のテレビジョン放送が支障なく受信でき、また同期検
波、時間軸圧縮、時間軸伸長等を施すことにより、横長
のワイドアスペクト比を有する画面を得ることができる
。

実施例 以下本発明の一実施例のテレビジョン信号復号装置につ
いて、図面を参照しながら説明する。第２図（ａ）は、
現行テレビジョンの表示画面の一例を、第２図い）は前
記画面中央付近の一走査線期間の複合映像信号を示した
ものである。アスペクト比が４：３であるため、第２図
（ａ）の表示例のように３つの円のうち左右の円の一部
が欠けてしまうことがある。第３図（ａ）はアスペクト
比を現行のものより大きくしたもの、例えば５：３にし
た場合の表示画面の一例を、第３図（ロ）は前記画面中
央付近の一走査線期間の映像信号を、第３図（Ｃ）は時
間軸のスケールが第２図（ｂ）と等しくなるように第３
図（ｂ）で示した映像信号を書きかえ同期信号とカラー
バースト信号を付加した複合映像信号を示したものであ
る。なおアスペクト比は５：３に限るものではない。第
３図（ａ）のようにアスペクト比を大きくすれば、第２
図（ａ）のような画面よりも、より多くの映像情報を得
ることができる。ここで、現行のテレビジョン受信機で
、前記アスペクト比５：３の映像信号を受信した際にも
、従来と比べて支障なく受像できる、すなわち両立性を
保つために、現行のテレビジョン受信機の画面に表示さ
れる期間のテレビジョン信号に対して、時間軸伸長を施
す。これは、第２図（ｂ）と第３図（Ｃ）を比較しても
わかるように、第３図（Ｃ）の信号を現行のテレビジョ
ン受信機で受信すると、原画像は円であるにもかかわら
ず、縦長の楕円になってしまうので、第３図（Ｃ）の信
号を時間軸伸長してやる必要がある。即ち従来より横長
のアスペクト比ｍ：３（ｍは４以上の実数）で原画像を
撮像した場合には、現行テレビジョン受信機の画面に表
示される部分に相当する撮像信号をｍ／４倍時間軸伸長
すればよい。

更に、アスペクト比ｍ：３の画面情報を得るために残り
の信号部分は、周波数の低い成分を時間軸多重、周波数
の高い成分を周波数多重により送ることにする。なおＣ
ＯＤカメラ等で水平帰線期間が撮像管はど必要としない
ものでは、現行テレビジョン受信機の画面に表示される
部分に相当する撮像信号を、必ずしも時間軸伸長してや
る必要はない。すなわち水平帰線期間が短くなる分だけ
、時間軸方向に対して余裕ができるからである。

第４図は、本発明の一実施例に係る送信側での周波数軸
多重方法を示すスペクトル図である。第４図（ａ）は現
行テレビジョン方式における残留側波帯振幅変調された
テレビジョン信号のスペクトル図である。ここでは映像
搬送波Ｐ、の下側波帯が残留側波帯となっている場合を
示す。第４図（ｂ）は多重信号で、映像搬送波Ｐ、と同
一周波数でかつ位相が異なる搬送波Ｐ２を、搬送波Ｐ２
を除去するように残留側波帯振幅変調したものである。

第４図し）の信号を第４図（ａ）のテレビジョン信号に
多重したものが第４図（Ｃ）である。なお多重信号で変
調した信号の帯域が、搬送波Ｐ２より１．２５ＭＨｚ低
い周波数からとなっているが、これに限るものではなく
、例えば４．２５ＭＨｚ低い周波数からでもよい。

次に本発明の一実施例における送信側のテレビジョン信
号処理方法について説明する。４：３より大きいアスペ
クト比を有する原画像を撮像して得られる電気信号のう
ち、アスペクト比４：３に相当する部分を例えば時間軸
伸長した複合映像信号で映像搬送波を残留側波帯振幅変
調する。そして残留側波帯振幅変調されたテレビジョン
信号に、映像搬送波と同一周波数でかつ位相が異なる搬
送波を、電気信号の残りの部分から得られる高域周波数
成分を時間軸伸長したコンポジット信号で両側波帯振幅
変調し、受信機の映像中間周波増幅段までの周波数特性
とは逆の周波数特性をもつナイキストフィルタにより帯
域制限したものを多重する。なお、電気信号の残りの部
分から得られる低域周波数成分を時間軸圧縮したコンポ
ジット信号は、少なくとも映像信号期間の一部か帰線期
間の一部に時間軸多重するものとする。送信側での時間
軸伸長、圧縮、多重の一例を示したものが第６図である
０本発明では、例えば以上のような信号処理により合成
されたテレビジョン信号を受信するものとする。

次に本発明の一実施例におけるテレビジョン信号復号装
置の処理方法について説明する。チューナの出力である
映像中間周波帯の信号を第５図（ａ）のように直交ひず
みを除去するフィルタで帯域制限する。これをベクトル
表示すると第５図ら）のようになる、映像ベースバンド
信号はフィルタによりほぼ両側波帯となるので、上下側
波帯をベクトルａＬＩ、ベクトルａＬとすればそれらの
合成ベクトルはａｌ　となり、ベクトル■２と直交する
成分だけとなる。また多重信号は搬送波Ｉ２を中心に考
えると残留側波帯となっているので、上下側波帯はベク
トルｂ、Ｊ、ベクトルｂＬとなり直交ベクトルに分解す
るとベクトルｂ１１ベクトルｂ２となる。すなわち搬送
波■２で同期検波するとベクトルａｌ、ベクトルｂ１成
分による直交ひずみは発生せず、多重信号成分のみを復
調することができる。なお多重信号で変調した信号の帯
域が、搬送波Ｉ２より１．２５ＭＨｚ低い周波数からと
なっているが、これに限るものではなく、送信側で例え
ば４．２５ＭＨｚ低い周波数から多重しているのであれ
ば、帯域４．２５ＭＨｚの多重信号を復調することがで
きる。

第１図（ａ）は、本発明の一実施例に係るテレビジョン
信号復号装置のブロック図である。第１図（ａ）におい
て１はアンテナ、２はチューナ、３は第１フイルタ、４
は第１検波器、５は搬送波再生回路、６は第２フイルタ
、７は移相器、８は第２検波器、９は主信号出力端子、
１０は多重信号出力端子、１１は信号処理回路、１２は
復調回路である。送信側から送出された信号はアンテナ
１で受信され、チューナ２で中間周波数帯に周波数変換
され、第１フイルタ３で帯域制限される。なおアンテナ
を図示したが、伝送路は無線系に限らず有線系でもよい
。

帯域制限された信号は、第１検波器４、搬送波再生回路
５に供給される。搬送波再生回路５では、同期検波用の
搬送波■、を再生する。帯域制限された信号は、搬送波
１１で第１検波器４において同期検波される。第１検波
器４の出力を主信号とする。またチューナ２の出力は第
２フイルタ６で第５図（ａ）のように帯域制限する。搬
送波再生回路５から得られる搬送波■１を、移相器７に
より例えば第５図（ｂ）のように位相シフトさせた搬送
波■２で、帯域制限された信号を第２検波器８において
同期検波する。なお搬送波Ｉ２の位相シフト方向は送り
側と一致させる。検波出力が多重信号となる。主信号と
多重信号は信号処理回路１１に入力される。

また多重信号の周波数軸多重方法には、テレビジョン信
号の時間−垂直周波数平面において色副搬送波と共役の
位置となる第１象限、第３象限に多重する方法が考えら
れる。（特開昭５９−１７１３８７参照）この場合には
、受信側でベースバンドに復調した信号において、フィ
ールド間で少なくとも色副搬送波の位相が同相となる信
号の差をとるか、色副搬送波の位相が逆相となる信号の
和をとることによって、主信号と多重信号を分離するこ
とができる。

第１図ら）は、第１図（ａ）の信号処理回路１１の内部
構成の一例を示すブロック図である。２１は主信号入力
端子、３９は多重信号入力端子、２２．４１はＹＣ分離
回路、２３．４２は色復調回路、２４．２６．２８．４
０は時間軸圧縮回路、２５．２７．２９は時間軸伸長回
路、３０、３２．３４は切替器、３１．３３．３５は加
算器、３６は輝度信号Ｙ出力端子、３７は色信号Ｉ出力
端子、３８は色信号Ｑ出力端子である。主信号入力端子
２１から入力された主信号は、ＹＣ分離回路２２により
、輝度信号Ｙｃと色信号Ｃ６に分離される。ＹＣ分離回
路２２の出力であるＹｃ倍信号うち、第６図に示すよう
に送信側で時間軸伸長されたアスペクト比４：３の現行
テレビジョン受信機の画面に相当する信号は、時間軸圧
縮回路２４により時間軸圧縮され、送信側で時間軸圧縮
された他の信号は、時間軸伸長回路２５により時間軸伸
長される。時間軸圧縮回路２４、時間軸伸長回路２５で
は、それぞれ送信側での時間軸伸長、時間軸圧縮と対比
して逆の時間軸処理及び時間軸調整を行い、送信・受信
を総合して正規の時間関係が保たれるようにする。

以下の時間軸伸長回路、時間軸圧縮回路でも同様である
。なお時間軸伸長、時間軸圧縮はたとえばメモリへの書
込みと読出しクロックを変えることによって行うことが
できる。ＹＣ分離回路２２の出力である色信号Ｃｃは、
色復調回路２３により、Ｉ。

信号とＱｃ倍信号復調される。Ｉｃ信号、Ｑｃ倍信号Ｙ
Ｃ信号と同様に、送信側で時間軸伸長されたアスペクト
比４：３の部分に相当する信号は、それぞれ時間軸圧縮
回路２６．２８により時間軸圧縮され、送信側で時間軸
圧縮された他の信号は、時間軸伸長回路２７．２９によ
り時間軸伸長される。−方多重信号入力端子３９から入
力された多重信号は、時間軸圧縮回路４０で時間軸圧縮
されＹＣ分離回路４１で輝度信号Ｙ８、色信号Ｃ８に分
離される。色信号Ｃ５は色復調回路４２でＩ、信号とＱ
、信号に復調される。輝度信号Ｙ、は時間軸伸長回路２
５の出力と加算器３１で加算され、切替器３０に入力さ
れる。切替器３０では、アスペクト比４：３の部分に相
当する期間では時間軸圧縮回路２４の出力を、それ以外
の期間では加算器３１の出力を輝度信号Ｙとして出力す
るものとする。同様に、■、倍信号時間軸伸長回路２７
の出力と加算器３３で加算され、切替器３２に入力され
る。切替器３２では、アスペクト比４：３の部分に相当
する期間では時間軸圧縮回路２６の出力を、それ以外の
期間では加算器３３の出力を色信号Ｉとして出力するも
のとする。同様に、Ｑ、信号は時間軸伸長回路２９の出
力と加算器３５で加算され、切替器３４に入力される。

切替器３４では、アスペクト比４：３の部分に相当する
期間では時間軸圧縮回路２８の出力を、それ以外の期間
では加算器３５の出力を色信号Ｑとして出力するものと
する。輝度信号Ｙ、色信号Ｉ、色信号Ｑは、マｌ−ＩＪ
クス回路でＲ−Ｇ−Ｂ信号としモニタ等で表示してもよ
い。

なお時間軸多重した信号に色信号が重畳されていない場
合には、時間軸伸長回路２７．２９、加算器３３、３５
は必要なく、色復調回路４２の出力Ｉｓ、Ｑｓをそれぞ
れ切替器３２．３４に入力すればよい。

なお時間軸圧縮回路２４．２６．２８は現行のテレビジ
ョン放送が支障なく受信できるように、また横長のアス
ペクト比を有するテレビジョン信号の時間軸伸長された
部分を圧縮することにより、前記テレビジョン信号を復
元するためのものである。

すなわち、第２図（ｂ）と第３図（Ｃ）を比較してもわ
かるように、現行放送の画像の縦横比がかわらないよう
に受信するためには、現行のテレビジョン信号を時間軸
圧縮してやる必要がある。その圧縮比はアスペクト比に
より定まる。しかし、表示器が液晶デイスプレィ等で帰
線期間がＣＲＴはど必要としないものに対しては、必ず
しも時間軸圧縮してやる必要はない。なお、現行のテレ
ビジョン信号を受信する際には、アスペクト比４：３の
画面を中央付近に映し、横長のアスペクト比をもつ受信
機画面の残りの領域についてはブランキング等により画
面を暗くする等の処理を施せばよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、テレビジョ
ン信号を同期検波する手段と時間軸圧縮、時間軸伸長す
る手段を具備し、現行よりアスペクト比の大きい場面情
報を伝送し、かつ現行のテレビジョンでも支障な（受信
することができるという両立性を備えたテレビジョン信
号を再往することにより、現行より横長のアスペクト比
を有する画面を得ることができる。さらに、現行のテレ
ビジョン信号も支障なく受信することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例におけるテレビジョン
信号復号装置のブロック図、第１図（ｂ）は第１図（ａ
）の信号処理回路の内部構成の一例を示すブロック図、
第２図（ａ）は、現行テレビジョンの表示画面の一例を
示した正面図、第２図（ｂ）は前記画面中央付近の一走
査線期間の複合映像信号を示した波形図、第３図（ａ）
はアスペクト比を例えば、５：３にした場合の表示画面
の一例の正面図、第３図（ｂ）は前記画面中央付近の一
走査線期間の映像信号を示した波形図、第３図（Ｃ）は
時間軸のスケールが第２図（ｂ）と等しくなるように第
３図（ｂ）で示した映像信号を書きかえ同期信号とカラ
ーバースト信号を付加した複合映像信号を示した波形図
、第４図（ａ）は現行テレビジョン方式における残留側
波帯振幅変調されたテレビジョン信号のスペクトル図、
第４図（ｂ）は第４図（ａ）で示した信号のとは別の信
号で変調し帯域制限したスペクトル図、第４図（Ｃ）は
第４図ら）で示した信号を第４図（ａ）の信号に多重し
たスペクトル図、第５図（ａ）、第５図（ｂ）は多重信
号復調時のスペクトル図およびベクトル図、第６図は時
間軸圧縮、時間軸伸長及び時間軸多重位置を示した波形
図である。 ７・・・・・・移相器、３・・・・・・第１フイルタ、
６・・・・・・第２フイルタ、４・・・・・・第１検波
器、８・・・・・・第２検波器、２４．２６．２８．４
０・・・・・・時間軸圧縮回路、２５．２７゜２９・・
・・・・時間軸伸長回路、２２．４１・・・・・・ＹＣ
分離回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名Ｉ２−　桿
し道放 Ｉ２　　　　　　　　　　　ＣＳ −７，２５０ｆ、２５　　　　　３，５８４．５　　町
ｆ１（ＭＨｚ３−！−１ １１！ｌ−Ｑ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）４：３より大きいアスペクト比を有する原画像を
   撮像して得られる電気信号のうち、アスペクト比４：３
   に相当する第１信号を時間軸伸長して複合映像信号とし
   、前記電気信号の第１信号以外の部分から得られる第２
   信号のうち、周波数の高い成分は時間軸伸長し周波数軸
   多重し、周波数の低い成分は時間軸圧縮し時間軸多重し
   たテレビジョン信号から周波数軸多重された信号を分離
   する周波数軸多重信号分離手段と、輝度信号と色信号を
   分離する手段と、色信号を復調する手段と、時間軸圧縮
   する手段と、時間軸多重された信号を時間軸伸長する手
   段及び、周波数軸多重された信号を時間軸圧縮し輝度信
   号と色信号を分離する手段を具備することを特徴とする
   テレビジョン信号復号装置。
2. （２）周波数軸多重信号分離手段は、直交ひずみを除去
   するフィルタと、映像搬送波と同一周波数でかつ位相が
   異なる搬送波で同期検波する手段を具備することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のテレビジョン信号復
   号装置。
3. （３）周波数軸多重信号分離手段は、フィールド間で少
   なくとも色副搬送波の位相が同相となる信号の差をとる
   か、色副搬送波の位相が逆相となる信号の和をとる手段
   を具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のテレビジョン信号復号装置。