JPH01168187A - 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　Ｃｏｍ５＋１ｔｔｅｅ　
）　］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　カラーテレビジョン　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、画面が一部カツトされるとか
、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、前記複合映像信号と時間軸多重
された信号を時間軸圧縮する手段と、周波数軸多重され
た信号を時間軸圧縮する手段と、時間軸伸長する手段と
、時間軸調整する手段と、輝度信号と色信号を分離する
手段及び、色信号を復調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（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（ハ）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図ら）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０））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（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
ＣＤ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Ｐ
２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（ｂ）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１．２５ＭＨ
ｚ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
。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（ｂ）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ａＵ、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Ｉ２と直交する成
分だけとなる。また多重信号は搬送波■２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ｂｕ、ベクトルｂＬとなり直交ベクトルに分解すると
ベクトルｂ１、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ｂ、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Ｉ！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Ｉ、を再生する。帯域制限された信号は、搬送波
■１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１１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（ｂ）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、２２は多重信号入力端子、２６はＹＣ分離回路
、３２は色復調回路、２３．２４は時間軸圧縮回路、２
７、３３．３８は時間軸伸長回路、２Ｂ、　３４．３９
は時間軸調整回路、２５．２９．３５．４０は切替器、
３０．３６゜４１は加算器、３１は輝度信号Ｙ出力端子
、３７は色信号Ｉ出力端子、４２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、時
間軸圧縮回路２３により時間圧縮される。一方多重信号
入力端子から入力された多重信号は、時間軸圧縮回路２
４で時間軸圧縮され、時間軸圧縮回路２３の出力信号と
時間的に重ならないように時間軸調整される。時間軸圧
縮回路２３．２４では、それぞれ送信側での時間軸伸長
と対比して逆の時間軸処理を行う。ただし時間軸多重さ
れた信号はさらに時間軸圧縮されることになる。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。

切替器２５では、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期間及び、時間軸多重信号が
時間軸圧縮された期間では、時間軸圧縮回路２３の出力
を、其以外の帰還では時間軸圧縮回路２４の出力を、Ｙ
Ｃ分離回路２６に入力するようにする。ＹＣ分離回路２
６では、輝度信号Ｙ、と色信号Ｃ１に分離される。ＹＣ
分離回路２６が出力である色信号ＣＩは、色復調回路３
２により、Ｉｔ信号とＱ、信号に復調される。ＹＣ分離
回路２６の出力である輝度信号Ｙ、のうち、時間軸多重
された信号に相当する輝度信号を、時間軸伸長回路２７
で時間軸伸長し正規の時間関係となるように時間軸調整
する。また多重信号に相当する輝度信号を、時間軸調整
回路２８で正規の時間関係なるように時間軸調整する。

時間軸伸長回路２７と時間軸調整回路２８の出力を加算
器３０で加算する。切替器２９において、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期間
では、ＹＣ分離回路２６の出力を、それ以外の期間では
加算器３０の出力を選択する。切替器２９の出力が輝度
信号Ｙとなる。同様に、色復調回路３２の出力である色
信号！、のうち、時間軸多重された信号に相当する色信
号Ｉを、時間軸伸長回路３３で時間軸伸長し正規の時間
関係となるように時間軸調整する。また多重信号に相当
する色信号■を、時間軸調整回路３４で正規の時間関係
となるように時間軸調整する０時間軸伸長回路３３と時
間軸調整回路３４の出力を加算器３６で加算する。切替
器３５において、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期間では、色復調回路３２の
出力を、それ以外の期間では加算器３６の出力を選択す
る。切替器３５の出力が色信号■となる。同様に、色復
調回路３２の出力である色信号Ｑ、のうち、時間軸多重
された信号に相当する色信号Ｑを、時間軸伸長回路３８
で時間軸伸長し正規の時間関係となるように時間軸調整
する。また多重信号に相当する色信号Ｑを、時間軸調整
回路３９で正規の時間関係となるように時間軸調整する
。時間軸伸長回路３８と時間軸調整回路３９の出力を加
算器４１で加算する。切替器４０において、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期
間では、色復調回路３２の出力を、それ以外の期間では
加算器４１の出力を選択する。切替器４０の出力が色信
号Ｑとなる。輝度信号Ｙ、色信号■、色信号Ｑは、マト
リクス回路で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３３．３Ｂ、加算器３６、４１
は必要なく、時間軸調整回路３４．３９の出力をそれぞ
れ切替器３５．４０に入力すればよい。

なお時間軸圧縮回路２３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Φ）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く受信
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
号を再生することにより、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。また受
信機の回路構成としては、主信号と多重信号を別々のＹ
Ｃ分離回路、色復調回路で処理するのではなく、それぞ
れ同一回路で処理できるので、効率のよい回路構成とな
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、現行テレビジボ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［有］）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Φ）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
波帯振幅変調す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）で示した信号とは別の信号
で変調した帯域制限したスペクトル図、第４図（Ｃ）は
第４図（ｂ）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、２３．２４・・・・・
・時間軸圧縮回路、２７．３３．３８・・・・・・時間
軸伸長回路、２８．３４．３９・・・・・・時間軸調整
回路、２６・・・・・・ＹＣ分離回路、３２・・・・・
・色復調回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名Ｓ−＋戸檄
還波 −７，２５０３，５Ｂ　　４．５ 肩液蚊（Ｍ）／ｚ） Ｐ２　　　　　　Ｐ２−一一檄送弐 ■ −１，２５０１，２５ 罵５皮数（ＭＨｚ） 濁液数（ＭＨｚ） １２　　　　　　　　　　　　Ｃ５

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、前記複合映像信号と
   時間軸多重された信号を時間軸圧縮する手段と、周波数
   軸多重された信号を時間軸圧縮する手段と、時間軸伸長
   する手段と、時間軸調整する手段と、輝度信号と色信号
   を分離する手段及び、色信号を復調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同相となる信号の差をとるか、
   色副搬送波の移送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。