JPH01229584A - 多重化信号受信装置 - Google Patents

多重化信号受信装置

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JPH01229584A
JPH01229584A JP63056850A JP5685088A JPH01229584A JP H01229584 A JPH01229584 A JP H01229584A JP 63056850 A JP63056850 A JP 63056850A JP 5685088 A JP5685088 A JP 5685088A JP H01229584 A JPH01229584 A JP H01229584A
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signal
circuit
signals
additional
frequency
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JP63056850A
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Kiyoyuki Kawai
清幸 川井
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Original Assignee
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00Colour television systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00Colour television systems
    • H04N11/02Colour television systems with bandwidth reduction

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  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明はNTSC方式のカラーテレビジョン放送シス
テムと両立性を保ちながら、このシステムにおける本来
のカラーテレビジョン信号とは別のカラーテレビジョン
信号を本来のカラーテレビジョン信号に多重して伝送す
るシステムに係り、特に多重化されたカラーテレビジョ
ン信号を受信するための多重化信号受信装置に関する。
(従来の技術) カラーテレビジョン放送方式の1つであるNTSC方式
は、白黒テレビジョン放送と両立性を有し、かつカラー
テレビジョン放送方式として充分なパフォーマンスをも
つ優れた方式であるといえる。これは、日本、米国等で
実施された実績をみてもいえる。
ところで、NTSC方式の画質は、その長い歴史におい
て、送信側および受信側両者の不断の努力の結果、実施
当初よりも大幅に改善されている。
しかし、このNTSC方式においては、近年の大画面デ
イスプレィの普及もあり、より一層の画質の向上が望ま
れている。
NTSC方式の画質向上実現の方法として、I  D 
T V  (ll1proved  Def’1nlt
lon  Te1evision)と呼ばれる方法があ
る。この方法は、伝送されてくるNTSC方式のカラー
テレビジョン信号(以下、NTSC信号と記す)を受信
側で余すことなく活用することにより、画質の向上を図
るものである。このI DTVは、従来のアナログ技術
のもとでは実施できなかったものであるが、近年のデジ
タル技術の進歩により実施可能となったものである。こ
のIDTVによれば、従来のアナログ方式に比べ、画質
をかなり向上させることができる。
しかし、このI DTVは、NTSC方式を前提とする
ものであるため、改善可能な画質の上限は、NTSC方
式の規格によって制限される。ここで、方式上の上限項
目としては、 (1)画面の横縦比(アスペクト比) (2)水平解像度330Tv本 が挙げられる。
(1)のアスペクト比は、現行では4二3であるが、ユ
ーザによって5二3または6:3といった比が好まれて
いることが知られている(日本放送出版協会発行の放送
方式(編者:日本放送協会))の第80頁参照)。
なお、高精細テレビジョン放送方式(HlghDefl
nltion  Te1evis1on)では、16:
9のアスペクト比が採用される可能性がある(CCIR
Report 801−2)。
(2)の水平解像度に関しては、NTSC方式では、4
.2MHzと規定されているため、330Tv本が限度
である。一方、垂直解像度は、有効走査線数(480本
)から考えて、オーバースキャン等のマージンをみても
450TV本が可能である。したがって現段階では、水
平、垂直のバランス上、水平解像度の向上が望まれる。
上述した2項目の改善を図り、現行のテレビジョン受像
機との両立を保つ方式の例として、例えば、Josep
h L、LoClcero  A CoBatible
 Hlgh−DefInitlon teleVlsi
on System (SLSC)withChroa
+1nance and Aspect Ratio 
Inpuruvements”SνPTE Journ
al 、 May  1985がある。以下、この5L
SC方式について述べる。
第22図に5LSC方式のスペクトル図を示す。
この第22図において、0〜4.2MHzの信号が現行
のテレビジョン受像機との両立性を保つための信号であ
る。4.9〜10.1MHzの信号は、アスペクト比の
拡大と輝度1色度の解像度の拡大のためにつかわれる付
加信号である。したがって、この5LSC方式において
は、1局分の信号を2チャンネル分の帯域を使って伝送
しており、一方のチャンネルでは、基本的に現行のテレ
ビジョン放送信号に近いものを、他方のチャンネルでは
、画質改善のための付加信号を送るようになっている。
このような構成によれば、現行のテレビジョン受像機で
受信するチャンネルでは、付加信号が含まれないため、
妨害に関しては両立性が高いと考えられる。しかし、1
局当り2つのチャンネルを専有するため、効率的ではな
い。特に、国内のようにチャンネル割当てが限界に近い
状況では、実施に困難が予想される。また、局内や局間
伝送を考えた場合、現行のテレビジョン放送機器は、1
0MHzに及ぶ帯域をもっていないので、全て新規に設
備投資する必要がある。
以上から1チヤンネルの帯域内での伝送を図ることが好
ましい。しかも、ベースバンド4.2MHz付近で付加
信号を多重化することができれば、ビデオテープレコー
ダや送信機等の現行のテレビジョン放送機器との両立性
も図ることができる。
ベースバンドの4.2MHz付近へ付加信号を多重化す
る方法の1つとして、T、Fukjnukl et。
’Extended Deflnlslon TV F
ully CompatiblevHh Existi
ng 5tandards ”  IEEE Tr、o
nCommunication Vol、CO1+l−
32NO,8,August 1984による方法があ
る。
この方法は、NTSC方式において、静画の場合に、未
使用のスペクトル領域に輝度のデイテール成分(約4〜
6M11zの信号で、以下、輝度高域信号と記す)YH
を多重化するものである。ここで、未使用領域としては
、第23図の垂直−時間方向のスペクトル図において、
第1.第3象限の領域が使われる。なお、図において、
Cは色度信号である。
ところで、この方法は、静画の場合にのみ適用可能であ
り、動画の場合は適用不可能である。これは、動画の場
合には、スペクトルが時間方向へ広がり、本来のNTS
C信号と付加信号(輝度高域信号YH)が重なるため、
受信側で両信号を分離することができなくなるからであ
る。
輝度高域信号Y Hは、静画には有効であるから、上記
方法が静画時のみしか付加信号を伝送することができな
いとしても、静画の解像度の向上という目的は達成する
ことができる。
しかし、付加信号としてアスペクト比を拡大するための
信号を伝送する場合は、付加信号を静画の場合のみなら
ず動画の場合も送らなければならない。したがって、静
画の場合しか付加信号を伝送することができない上記付
加信号多重方式は、アスペクト比を拡大するための付加
信号の伝送には利用することができない。
この問題を解決するために、現行のNTSC信号の動き
の成分を制限することが考えられるが、このようにする
と、副作用として動きの不自然さが発生する可能性が高
く、既存のテレビジョン受像機との両立性が損われる。
また、輝度高域信号YHは、一般の自然画の場合、低域
成分に比べてはるかにレベルが小さいため、多重付加し
ても現行のテレビジョン受像機への妨害は少ない。これ
に対し、アスペクト比を拡大するための付加信号を伝送
する場合は、レベルの高い低域成分から高域成分まで伝
送しなければならず、現行のNTSC信号への妨害が問
題となる。この問題を解決するためには、付加信号の伝
送レベルを下げればよいが、このようにすると、受信再
生時の信号対雑音比が劣化するという本質的な問題が新
たに生じてしまう。
以上述べたように、ベースバンドの4.2MHz以内に
アスペクト比を拡大するための付加信号を多重するには
、 ■動画、静画にかかわらず、付加信号を伝送することが
できること ■現行のテレビジョン受像機への妨害が少なく、かつ付
加信号の受信再生時の信号対雑音比(S/N比)を確保
することができること という条件を満足しなけらばならない。しかし、現在の
ところこの2つの条件を満足することができる方式は開
発されていない。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように、NTSC方式のカラーテレビジョン
放送方式との両立性を有する従来の付加信号多重化カラ
ーテレビジョン伝送装置においては、放送1チヤンネル
(6Mn2)さらにはベースバンド(4,2MHz)の
帯域内で付加信号用のカラーテレビジョン信号を伝送す
ることができるが、これは静画の場合や高域成分のみを
伝送する場合に限られ、動画の場合や低域成分を送る場
合は、付加信号を伝送することができなかった。
この発明は、上記問題のうち、特に■の問題を解決可能
な多重化信号受信装置にを提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するためにこの発明は、水平同期信号の
整数倍で色副搬送波の簡単な有理数倍の周波数を有し、
かつ、フィールドごとに位相が反転する搬送波を使って
変調されるとともに、帯域圧縮を施され、この状態で本
来のNTSC信号の斜め高域に重畳されて送られてくる
付加信号を受け、この付加信号を含む受信信号を輝度信
号と色度信号に分離し、分離した輝度信号から上記付加
信号を抽出し、この抽出出力を復調した後、帯域圧縮復
号するようにしたものである。
(作用) 上記付加信号は帯域圧縮により、情報量が低減され、か
つ本来のNTSC信号において、視覚上の寄与度が少な
い領域に多重化されている。したがって、このような付
加信号を受信して、再生することができるこの発明によ
れば、現行のテレビジョン受像機への妨害の少ない付加
信号伝送システムを実現することができる。
(実施例) 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説
明する。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。ここで、この第1図を説明する前に、この発明が適用
される付加信号多重化放送システムをの一例を第2図乃
至第18図を参照しながら説明する。
第2図は送信側の構成を示す回路図である。
この第2図において、11はカラーテレビジョン信号の
入力端子である。この信号は、アスペクト比16:9、
走査線数525本、フレーム周波数60Hzの順次走査
(ノンインターレース)信号である。図面では、このよ
うなノンインタレース信号を526/60というような
表わし方をする。
この信号は、Yで表わされる輝度信号とI、Qで表わさ
れる色度信号からなる。
入力端子11に供給された信号は、画面分割フィルタ1
2に供給される。この画面分割フィルタ12は、人力信
号を第3図の画面Fのセンタ部F1に対応する部分とサ
イド部F2に対応する部分に分割する。ここで、画面セ
ンタ部F1のアスペクト比は4:3に設定されている。
画面分割フィルタ12から出力される画面センタ部Fl
の信号(以下、センタ信号と記す)は、時間伸長回路1
3に供給され、時間軸を5/4倍に伸長される。一方、
画面サイド部F2の信号(以下、サイド信号と記す)は
、時間伸長回路14で4倍に伸長される。第4図に時間
伸長の様子を示す。インターレース換算の有効水平走査
期間53μsの内、画面センタ部F1には42μsが割
当てられ、画面サイド部F2には11μsが割当てられ
る。この関係は、 (42+11):42x (3/4)■5:3にあり、
基本的には、アスペクト比5:3に対応するが、通常の
テレビジョン受像機においては、オーバースキャンを伴
うので、約6%のオーバースキャンを前提とすれば、1
6:9のアスペクト比にも対応することができる。以降
、第4図の関係に基づいたパラメータで説明するが、オ
ーバースキャンを許容したくなければ、以降の説明のパ
ラメータを若干変更すればよい。
センタ信号は、5/4倍に時間伸長される結果、その帯
域が0〜10MHzとなる。この時間伸長されたセンタ
信号のうち、輝度信号Yは輝度高域分離回路15に供給
される。この輝度高域分離回路15は、入力信号を8〜
IOM)lzの輝度高域信号YHと0〜8M1izの輝
度低域信号YLに分離する。
輝度高域信号YHは、レベル変換回路16でレベルを抑
圧された後、YHエンコーダ17で多重化に適した信号
に変換される。一方、輝度低域信号YLは、動き適応プ
リ処理回路18で、輝度高域信号Y、およびサイド信号
との多重に適した信号にするためのプリ処理を受けた後
、NTSCエンコーダ1つに供給される。このとき、輝
度低域成分YLのスペクトルは、第5図(a)に示すよ
うな領域に制限されている。
時間伸長回路13から出力されるセンタ信号のうち、色
差信号I、Qは、色差帯域制限フィルタ20でNTSC
規格にあった帯域に制限された後、NTSCエンコーダ
19に供給される。そして、このNTSCエンコーダ1
9により、輝度低域信号YLとともに、NTSC方式の
カラーテレビジョン信号に変換された後、加算回路21
に供給される。
一方、サイド信号は、時間伸長回路14で4倍に時間伸
長され、帯域2.2Mkの信号とされる。
この時間伸長されたサイド信号は時分割色多重回路22
に供給される。この時分割色多重回路22は、色度信号
1.Qを0.25MHzに帯域制限した後、線順次多重
する。さらに、この線順次多重信号と輝度信号Yとを時
分割多重することにより、第5図に示す信号を得る。こ
の場合、色差信号l。
Qの振幅は通常の1.33 (110,75)倍に設定
されている。これにより、受信側でのS/N比の改善を
図ることができる。
時分割色多重回路22の出力は、帯域圧縮回路23によ
り、1/30 〔秒]当り、垂直方向は525/4 [
C,り、h] 、水平方向は1  [MHz]の帯域ま
で圧縮される。この圧縮出力は、レベル変換回路24に
よりレベルを抑圧された後、サイド情報エンコーダ25
により、多重に適した信号に変換される。この変換信号
のスペクトルは、第5図(a)、(b)の斜線を付す領
域に位置し、第5図(a)に示すように、センタ信号と
は、水平、垂直スペクトル領域で分離する位置にある。
サイド情報エンコーダ25の出力は、加算回路21に供
給され、NTSCエンコーダ19の出力と加算される。
この加算出力は、加算回路26によりYHエンコーダ1
7から出力される輝度高域信号Y、と加算される。この
加算出力が送信信号となる。
第7図は上記動き適応ブリ処理回路18の具体的構成の
一例を示す回路図である。
この第7図に於いて、入力端子1bには、先の第2図に
示す輝度高域分離回路15から0〜8MHzの帯域をも
つ輝度低域信号YLが供給される。この輝度低域信号Y
Lは、第5図(1)の斜線部類域を通過帯域外とする水
平・垂直の2次元ローパスフィルタ(以下、ローパスフ
ィルタをLPFと記す)2bに供給され、斜め高域成分
を削除される。この斜め高域成分は、視覚に対する寄与
度が少ないため、削除しても画質の劣化にはほとんど影
響を与えない。
2次元LPF2bの出力は、水平HPF3bに供給され
、4〜8MHzの高域成分が取り出される。
この4〜8MHzの高域成分が動き適応ブリ処理に供さ
れる。すなわち、この4〜8MHz成分は、静画処理回
路4bおよびノンインターレース/インターレース(以
下、NINT/INTと記す)変換回路6 b 1.:
供給される。静画処理回路4bは、第8図に示すように
、入力信号を1フレ一ム分遅延するフレーム遅延回路I
Cを有し、このフレーム遅延回路ICの入出力信号の和
を加算回路2Cでとり、この加算回路2Cの出力信号を
1/2係数回路2Cで172にするようになっている。
これにより、1/2係数回路3cからは、2フレ一ム分
の画像信号(この場合、1/30秒間隔の画像信号)の
平均出力が得られる。
この平均出力は、NINT/INT変換回路5bに供給
され、インターレース信号に変換される。このNINT
/INT変換回路5bは、第9図に示すように、ライン
分配回路1dを有し、このライン分配回路1dにより、
1フレ一ム分の信号を奇数ラインと偶数ラインの信号に
振分ける。
そして、一方のラインの信号をフィールド遅延回路2d
により遅延し、これと他方のラインの信号とをスイッチ
回路3dによりフィールド切替え信号に従って択一的に
選択することにより、インターレース信号を得るように
なっている。ここで、スイッチ回路3dの出力信号は、
インターレース信号の信号形態となっているが、1フレ
一ム分の情報が2フイールドに分けて伝送されているた
め、その2フイ一ルド間には、動き成分が全くない。
したがって、動きがある場合に発生するいわゆるインタ
ーレース折り返しによる垂直高域成分の発生がないので
、付加信号へのクロストークの心配がない。
上記水平HPF3bの出力が供給される上記NINT/
INT変換回路6bは、あるフレームでは、525本の
走査線の信号のうち、偶数ラインの信号を削除し、連続
する次のフレームでは、奇数ラインの信号を削除するこ
とにより、走査線変換を行なう。したがって、この場合
は連続する2フレ一ム間で、動き成分は保存されている
NINT/INT変換処理回路6bの出力は動画処理回
路7bにより所定の動画処理を受けた後、上記切替え回
路8bに供給される。この切替え回路8bはN I N
T/I NT変換回路5bの出力と動画処理回路7bの
出力のいずれか一方を選択するものであるが、その制御
は、動き折返し検出回路9bによってなされる。この動
き折返し検出回路9bは、NINT/INT変換回路6
bの出力信号に動きによる折返し成分があるときは、動
画処理回路7bの出力が選択されるように切替え回路8
bを制御し、折返し成分がないときは、NINT/IN
T処理回路5bの出力が選択されるように切替え回路8
bを制御する。
なお、動画処理回路7bと動き折返し検出回路9bの詳
細については後述する。
上記2次元LPF2bから出力される0〜8M1にの成
分のうち、0〜4MtlZの成分は、減算回路10bに
よって、水平HPF3bの入出力を減算処理することに
より取り出され、NINT/INT変換回路11bによ
りインターレース信号に変換される。この変換処理は、
先のNINT/INT変換回路6bの変換処理と同じで
ある。
このNINT/INT変換回路11bの出力と切替え回
路8bの出力は、加算回路12bで加算される。
このような適応的動作を用いるのは次のような理由によ
る。
動きに関しては、同一の信号をフィールド繰返しで伝送
するので、1フレーム(1/30秒)内の連続する2フ
イ一ルド間では静画として扱うことができる。しかし、
このような手法では、動きに関しては、劣化要因ともな
る。これを第10図を参照しながら説明する。同図は長
方形の画柄が横方向(左から右)に、一定速度で動いて
いる状態を示す。第10図(a)は原信号を示し、nフ
ィールドからn+3フイールドまで滑らかに動きが表現
されている。第10図(b)は、上述したフィールド繰
返しの場合を示す。この第10図(b)によれば、動き
重心に対し、エツジ部が左右に振れる様子がわかる。こ
のような動きの連続性に対する表示の不連続さは、視覚
上、モーション・ジャーキネスと呼ばれるぎくしゃくし
た不自然な動きとして認識される。例えば、宮原誠[動
画像に対する視覚特性と画質の関係およびそのテレビ信
号帯域圧縮への応用J NHK技術研究。
昭50年、第27巻、第4号、第141頁乃至大171
頁においても報告されているように、上述したフィール
ド繰返しは動きの滑らかさという点で、視覚特性上許容
範囲が狭い。
そこで、この実施例では、2フイ一ルド間での動き幅が
大きくなると、第11図(a)に示すように、1フレー
ム内の連続する2つのフィールドのうち、一方のフィー
ルドに関して輝度信号Yを削除する。すなわち、動き領
域では、局所的にフィールド間引き伝送とする。したが
って、動き領域は、30Hzフリツカの要因となるが、
第12図(a)に破線で示す領域は、いわゆるアンカバ
ードバックグランドと呼ばれる動いた後に残された部分
であり、画質上あまり有用な部分ではないため、視覚上
劣化はほとんどない。第12図(b)に示すように、受
信側では、輝度信号Yが削除されて付加情報のみ重畳さ
れているフィールドを用いて再生することができる。
第12図は第7図の動画処理回路7bの具体的構成の一
例を示す回路図である。
この第12図において、第7図のNINT/INT変換
回路6bの出力信号は、IH遅延回路1eおよび加算回
路2eに供給される。加算回路2eは、IH遅延回路1
eの入出力信号を加算する。この加算出力は、1/2係
数回路3eにより振幅を1/2にされ、2ライン分の信
号の平均信号となる。
1/2係数回路3eから出力される2ライン平均信号と
後述するフィールド遅延回路10eの出力とは絶対値大
小比較回路4eにより振幅の絶対値の大小比較がなされ
る。これにより、連続する2フイールドの信号のうち、
信号としてより有意なものが判定される。この判定信号
はメジイアンフィルタ5eに供給され、孤立点的な雑音
成分が除かれる。この雑音成分が除かれた判定信号とこ
れをライン遅延回路6eで1ライン分遅延したものとは
、オア回路7eで合成され、2ライン分連続する判定信
号とされる。ここでは、フィールド遅延回路10eの出
力がライン平均信号よりも振幅が大きく有意信号と判定
された時、スイッチ回路9eをオフにして、第2フイー
ルドの情報を削除する。すなわち、第11図(a)に破
線で示したn+lフィールドの領域を削除する。これは
、インターレース構造の第2フイールドの情報を削除し
てフィールド間引きを行なうための判定を行なっている
次に以上の処理と全く同様に、フィールド遅延回路10
eの出力信号の2ライン平均信号をライン遅延回路11
e、加算回路12e、1/2係数回路13eで得る。そ
して、この2ライン平均信号とフィールド遅延回路10
eの人力信号とから絶対値大小比較回路14e、メデイ
アンフィルタ15e1ライン遅延回路16e1オア回路
17eにより2ライン分連続する判定信号を得る。そし
て、フィールド遅延回路10eの入力信号の方が2ライ
ン平均信号より振幅が大きく、有意信号と判定されたと
き、スイッチ回路19eがオフとされ、第1フイールド
の情報を削除するフィールド間引きがなされる。これは
、第11図(a)のnフィールドの破線部を削除したこ
とになる。
以上の動画処理は、1フレ一ム単位で行われるため、フ
ィールド遅延回路10eの出力に第1フイールドの信号
が現われ、入力に第2フイールドの信号が現われる1フ
イ一ルド期間のみ、スイッチ回路8e、18eがオンと
なって上述したような動作がなされる。
以上の処理により、1フレーム内の第1フイールドと第
2フイールドのどちらかのフィールドに有意情報があっ
たとき、他方のフィールドの隣接する上下2ラインでは
、輝度信号Yが削除され、局所的にフィールド間引き状
態が得られる。この信号は、動き領域では、フィールド
繰返しを禁止してフィールド間引きとして処理されるの
で、動きの滑らかさを損うことがない。
第13図は第7図の動き折返し検出回路9bの具体的構
成を示す回路図である。
この第13図において、第8図のN I NT/INT
変換回路6bから出力されるインターレース信号は、フ
ィールド遅延回路1fを用いて第1゜第2の各フィール
ドの信号が同時に水平・垂直の2次元HPF2f、3f
に供給される。この2次元)iPF2f、3fは第5図
の斜線部を通過帯域としてもつ。この領域の成分は、第
7図の水平・垂直の2次元HPF2bで削除されている
ので、本来なら存在しないものである。しかし、第7図
の場合、この削除の後に、N I NT/I NT変換
回路6bで走査線変換がなされる。その結果、動画の場
合、この走査線変換により、第5図の斜線部に折返し成
分が発生する。この折返し成分が2次元HPF2f、3
fにより抽出される。ここで、この折返し成分を抽出す
るのに、同じ特性をもつ2次元HPFを2つ用いている
のは、その後の信号処理において信号を処理する場合、
信号構造として第1.第2フイールドによる信号構造を
用いる方が便利であるからである。すなわち、第1゜第
2のフィールド間では、ラインオフセットの関係があり
、信号の重心が1ライン分ずれているため、それぞれに
対応して2つの2次元HPF2 f。
3fを用いているわけである。ここでは、2次元HPF
2fの出力の信号構造を第1のフィールドの信号構造、
2次元HPF3fの出力の信号構造を第2のフィールド
の信号構造として用いるために、2次元HPF2f、3
fの出力のうち、2次元HPF3fの出力のみをフィー
ルド遅延回路4fで1フイ一ルド期間遅延した後、両者
をスイッチ回路5fで交互に選択するようにしている。
第13図の動作の特徴は、1フレームを形成する第1.
第2のフィールド間の動作にあり、フレーム間の動作は
行なわない。
スイッチ回路5fの出力は、インターレース構造を持っ
ている。この信号は、絶対値回路6fで絶対値を取られ
た後、非線形回路7fで折返し成分検出信号に変換され
る。この変換出力は、メデイアンフィルタ8fで孤立的
な雑音成分を除かれた後、第7図の切替え回路8bに供
給される。
第14図は、第2図の帯域圧縮回路23、レベル変換回
路24、サイド情報エンコーダ25の具体的構成の一例
を示す回路図である。なお、第15図では、帯域圧縮回
路23とサイド情報エンコーダ25とが混然としている
ため、説明の都合上、レベル変換回路24を一番人力側
に示すが、原理的には第14図の信号処理経路のどこに
挿入してもよいものである。
先の第5図に示すようにサイド情報用として振り分けら
れた領域(図中斜線を付す領域)を用いて信号を伝送す
るとすれば、許される情報量としては、1730秒あた
り、 垂直525/4 [c、p、hl x水平1 [M七]
の情報量である。
第14図に示す回路は、フレーム周波数60Hzの入力
信号をフレーム間引き回路5gを用いて1/30秒ごと
の信号に変換する。
このように送信側でフレーム間引きがなされるために、
受信側では、フレーム補間により再生するようになって
いる。この場合、動きの不自然さを少なくするために、
フレーム遅延回路1gの入力信号と出力信号との和を加
算回路2gでとり、これを1/2係数回路3gで1/2
倍して2フレ一ム分の信号の平均出力を得る。2次元L
PF4gは、第15図(a)のスペクトル特性にサイド
信号を制限する。伝送時には、インターレース変換のた
め、1/2の情報をライン間引き回路13d、20dで
行なうので、情報量としては、525/4 [c、 p
、 hl XI [M七]と等価である。このようにし
て得られた信号は、フィールド間引き回路5gに供給さ
れ、1フレームごとに情報を間引き、フレーム周波数3
0 Hzとなる。
垂直LPF6gは、フィールド間引き回路5gから出力
される第15図(a)に示すスペクトルをもつ信号から
同図(b)に示すスペクトルをもつ信号を抽出する。加
算回路7gは垂直LPF6gの入力信号からその出力信
号を減する。この減算出力を水平LPF8gに通すこと
により、第15図(C)のスペクトルをもつ信号を得る
ことができる。垂直周波数シフタ9gは、この信号に対
して垂直方向に4ライン反転処理を施すことにより、第
15図(d)に示すスペクトルをもつ信号を得る。
ライン間引き回路10gは、垂直周波数シフタ9gの出
力信号に対してライン間引き処理を施すことにより、走
査線数が262.5本で、1水平周期が64IIsに時
間伸長された信号を得る。この信号のフレーム周波数は
30Hzで、帯域はO〜0.5MHzである。ライン分
配回路11gは入力信号を分割し、走査線数が131本
の2つの信号を得る。時間圧縮・時分割多重回路12g
は、ライン分配回路11gから出力される2つの信号を
1/2に時間圧縮し、かつこの圧縮出力を時分割多重す
ることにより、1水平期間に131X2本分の走査線数
を有する信号を得る。これにより、走査線数131本、
フレーム周波数30豫、帯域0〜IMHzの信号を得る
ことができる。
ライン補間フィルタ13gは、時間圧縮・時分割多重回
路14gから出力される走査線数131本の信号を走査
線数525本の信号に変換する。
このとき、信号尖頭値は1/4になり、525本の走査
線に分散される。この信号は1/30秒ごとに、1/6
0秒間だけしか出力されないので、ライン分配回路14
gで奇数ラインと偶数ライン4こ分配する。そして、一
方のラインの信号をフィールド遅延回路15gで1フイ
一ルド分遅延した後、両者をスイッチ回路16gにより
フィールド切替え信号に従って択一的に選択することに
より、インターレースと同様、走査線数262.5、フ
ィールド周波数6〇七、帯域0〜IM計の信号を得る。
上記垂直LPF6gの出力は、さらに、ライン間引き回
路17gに供給される。このライン間引き回路17gは
、入力信号の走査線数を131本に間引き、かつ時間を
2倍に伸長する。これにより、走査線数131本、フレ
ーム周波数30Hz。
帯域0〜IMHzの信号を得ることができる。この信号
はライン補間フィルタ18gで走査線数を525本に変
換されるとともに、尖頭値を1/4に縮小される。した
がって、総信号エネルギーはなんら変換されない。この
後、この信号は、ライン分配回路19.g、フィールド
遅延回路20g、スイッチ回路21gにより、走査線数
262.5本、フィールド周波数60Hz、帯域O〜I
MHzの信号となる。
スイッチ回路16g、21gの出力は、乗算回路22g
、23gで直交変調される。この直交変調用の副搬送波
の周波数は、 (6/7)fsc−195fH−3,07MHz但し、
fH:水平同期周波数 に設定され、かつ、フィールドごとに位相が反転される
ようになっている。この位相反転は移相回路24gとス
イッチ回路25gによってなされる。
なお、26gは乗算回路22g、23gに供給される副
搬送波にπ/2の位相差をもたせるための移相回路であ
る。
乗算回路22g、23gの出力は加算回路27gに供給
され、同相、直交変調成分の和をとられる。水平バンド
パスフィルタ(以下、バンドパスフィルタをBPFと記
す)はこの加算出力から2〜4MHz以外の不要成分を
除去する。これにより、第4図で斜線を付すスペクトル
を有する多重化信号が得られる。なお、乗算回路25d
26dに入力される信号は、第16図に実線枠で示すス
ペクトルをもつ信号である。
第17図に帯域圧縮の別の方法を示す。
垂直525/4 [c、p、hl 、水平1[Mnz]
の斜め成分を第17図(a)のように除去し、この除去
出力から水平0.5〜IMHzの成分を第18図(b)
に示すように分離する。この分離出力を周波数(1/7
)fscの搬送波を使って垂直方向の高域に折り返すと
、第17図(c)に示すように、垂直525/4 [c
、p、hl 、水平0、 5 [MEIz]に帯域圧縮
することができる。
このような構成によれば、フィールド間引きを行なう必
要がなく、毎フィールド情報を伝送することができるの
で、動きの劣化を無くすことができる。但し、大幅に斜
め成分を除去するために、解像度特性は劣化する。
第18図に受信側の処理ブロックを示す。
この第18図において、41は受信信号が供給される入
力端子である。この入力端子41に供給された受信信号
は、NTSCデコーダ42により輝度信号Yと色差信号
I、Qに復号される。この実施例では、付加信号は全て
輝度領域へ含まれるため、NTSCデコーダ42の輝度
信号出力には、付加信号が含まれていることになる。こ
のため、NTSCデコーダ42の輝度信号出力は、YH
デコーダ43およびサイド情報デコーダ44の両デコー
ダに供給され、復号される。但し、第18図においては
、説明を簡単にするため、NTSCデコーダ42 、Y
 Hデコーダ43、サイド情報デコーダ44を分離した
形で示しており、センタ信号は付加信号を含んだままの
処理となっているから、付加信号に妨害が若干残る。し
たがって、実際のテレビジョン受像機としては、NTS
Cデコーダ42、Y、デコーダ43、サイド情報デコー
ダ44の信号分離回路が一体として動作し、各デコーダ
42,43.44に不必要な信号が入力されないように
構成されている。
YHデコーダ43で復号された4〜Shi&の輝度高域
信号YHは、センタ信号の輝度低域信号YLと加算回路
45で加算される。これにより、O〜5MHzの帯域を
もつ輝度信号Yが得られる。
この輝度信号Yは時間圧縮回路46で415倍に時間圧
縮され、0〜6.25MHzの帯域をもつようになる。
この時間圧縮信号は、ノンインタレース変換回路47で
走査線数525本、フレーム周波数60Hz、帯域0〜
13MFlzの信号に変換される。
一方、サイド情報デコーダ44で復号されたサイド信号
は、時間圧縮回路48で1/4倍に時間圧縮される。こ
れにより、走査線数525本、フレーム周波数60Hz
、帯域O〜8Ml1zの信号が得られる。
この時間圧縮されたサイド信号とインタレース変換回路
47から出力されるセンタ信号とは画面合成回路49で
合成され、16:9という大きなアスペクト比をもつ信
号に変換される。この画面合成回路49から出力される
輝度信号Y1色度信号1.Qは逆マトリクス回路50に
より、R,G。
Bの原色信号に変換され、表示に供される。
では第1図に戻りこの発明の一実施例を説明する。
この第1図は第18図のサイド情報デコーダ44の構成
を示めすものである。
図に於いて、Y/C分離回路11には、NTSCデコー
ダ42から出力される付加信号多重複合信号が供給され
る。このY/C分離回路11は、入力信号を輝度信号Y
と色度信号Cに分離する。このうち輝度信号Yは、付加
信号抽出フィルタ21に供給される。この付加信号抽出
フィルタ21は、入力輝度信号Yからこれに含まれる付
加信号を抽出する。抽出された付加信号は、直交同期復
調回路31に供給され、周波数6/7fSC(副搬送波
周波数)の副搬送波を使ってベースバンドの信号に再現
される。この復調出力は、帯域圧縮復号回路41により
、付加信号のテレビジョン信号に変換される。
なお、復調用の副搬送波は、付加信号多重復号信号に従
って副搬送波再生回路51で作られる。
第1図の具体例を第19図に示す。
第19図において、水平HPF1jはサイド情報デコー
ダ44の入力信号から2〜4MHzの成分を抽出する。
今、水平HPF1jに入力されている信号がn+1フィ
ールドの信号であるとする。
1フレーム内のn、n+1の連続する2フイールドの信
号から作る525本の走査線をもつ信号において、隣接
する走査線の情報は、もともと(525/8)[c、p
、hコという狭帯域の成分を525本の走査線で表わし
たものであるので、非常に相関が高く、はぼ同信号とみ
なすことができる。
第11図(b)に示すように、動き領域においては、n
、n+1フィールドのうち、一方のフィールドには、フ
ィールドごとに位相が反転する付加信号のみが多重され
ており、輝度信号は削除されている。一方、静画領域に
おいては、フィールドごとに反転する付加信号に加えて
同一画像を表わす輝度信号Yが存在するようになってい
る。
HPFljの出力信号は、フィールド遅延回路2j、ラ
イン遅延回路3j、4j、加算回路5j。
6j、1/2係数回路7j、8jからなる上下ライン平
均回路に供給される。この上下ライン平均回路からは、
動画領域の一方のフィールドでは、付加信号のみ、他方
のフィールドでは、付加信号に輝度信号Yが重畳された
ものが現われる。また、フィールド間反転平均を加算回
路9j、1/2係数回路10jで得ると、静画の場合、
輝度信号Yが相殺され、付加信号のみが得られる。一方
、動画の場合は、輝度信号Yは相殺されない。
したがって、n、n+1の各フィールド内の上下2ライ
ンの平均出力、フィールド反転平均出力の3つの出力か
ら最小のものを選択すれば、輝度信号が含まれず、付加
信号のみからなる信号を得ることができる。
すなわち、n、n+1の各フィールド内の上下2ライン
平均、フィールド反転平均出力の3つのモードに含まれ
る付加信号は全て同じで、輝度信号Yは画像内容に応じ
て少なくとも1つのモードでは除かれている。
このアルゴリズムは、最小値判定回路13jで判定され
る。この場合、上記3つのモードの信号は、絶対値回路
11jで振幅の絶対値をとられ、かつ、メジアンフィル
タ12jで単一パルス状雑音を除去された後、最小判定
回路13jに供給され、最小判定に供される。なお、最
小判定回路13jは、同一最小値をとるモードが2つ以
上存在する場合は、静画モードと判定するようになって
いる。
以上は3つのモードの判定アルゴリズムであるが、この
アルゴリズムは、1種の最先判定を行なうため、伝送雑
音等による誤動作が少ない特徴を有する。
付加信号と輝度信号Yとを分離するためには、525本
の走査線信号とする必要がある。この信号は、静画モー
ドであれば、n、n+1フィールドの信号から作ればよ
い。したがって、静画モードでは、スイッチ回路14j
、15jによりそれぞれn、n+1フィールドの信号が
選択される。
n+1フイールド内処理では、262.5本分の走査線
信号から前述の加算回路6jおよび1/2係数回路8j
で上下ラインの平均をとり、これを反転回路16jで位
相反転して262.5本分の走査線信号を作る。この信
号をスイッチ回路15jで選択するとともに、スイッチ
回路14jでもとの262.5本分の走査線信号を選択
し、計525本分の走査線信号とすればよい。同様に、
nフィールド内処理では、前述した加算回路5j、1/
2係数回路7jにより上下ラインの平均をとり、これを
反転回路16jで位相反転したものと、もとの走査線信
号をそれぞれスイッチ回路14j。
15jで選択する。
スイッチ回路14j、15jの接続状態は、最小値判定
回路13jの出力で制御される。有効な信号は1フレー
ム(2フイールド、1/30秒間)の1フイ一ルド期間
のみである。したがって、この有効信号が現われる1/
60秒、1フイ一ルド期間のみスイッチ回路17j、1
8jをオンし、この有効信号を垂直HPF19jに供給
する。
この垂直HPF19jは、(525/2)±(525/
8)[c、p、hlの通過帯域を有し、入力信号から付
加信号を抽出する。抽出された付加信号は、乗算回路2
0j、21jで直交復調される。水平LPF22 jは
この復調出力から0〜IMHz成分を抽出する。これに
より、走査線数262.5本、フレーム周波数30Hz
の信号が得られる。この信号はライン間引き回路23j
により131本の走査線をもつ信号に変換される。水平
L P F 22 jから出力される信号の垂直スペク
トルは、525/8 [c、p、hlの帯域に制限され
ているので、ライン間引きにより走査線数131本の信
号に変換しても、情報は保存される。
第15図(d)に示す信号は、走査線数131本の2つ
の信号を時分割多重することにより伝送されてくるので
、時間分割回路24j1時間伸長回路25jにもとの走
査線数131本の2つの信号に戻した後、ライン重畳回
路26jで走査線数262.5本の信号に変換する。こ
の信号のスペクトルを第15図(d)に示す。
この後、この信号をライン補間回路27jで走査線数5
25本の信号に変換する。次に、この信号を垂直周波数
シフタ28jにより(525/8)[c、p、hコだけ
シフトすると、第15図(C)のスペクトルをもつ信号
が得られる。
一方、乗算回路21j側の信号は、走査線数が131本
で、第15図(b)に示すようなスペクトルをもつ信号
である。この信号はライン補間回路29jで走査線数5
25本の信号に変換された後、加算回路30jで垂直周
波数シフタ28jの出力と加算される。これにより、加
算回路30jからは、第15図(a)に示すスペクトル
をもつ信号が出力される。但し、この信号は、1/30
秒に1回現われる信号であるので、1/60秒の遅延量
を持つフレーム遅延回路31j、32j。
加算回路33 j、1/2係数回路33でフレーム補間
信号を作り、これとフレーム遅延回路31jの出力とを
スイッチ回路35jで1/60秒ごとに択一的に選択し
、走査線数525本、フレーム周波数60Hzの信号を
得る。
ところで、フレーム補間信号は、第20図に示すように
、前後のフレームの信号の平均をとっているだけなので
、動きの不自然さを招く要素をもっている。そこで、動
き検出回路36jで画像の・動き量を検出し、その検出
出力でフレーム補間信号の高域成分を制御する。すなわ
ち、動きのある場合は、フレーム補間信号の高域成分を
抑制することで、動きの不自然さを無くすわけである。
なお、1/2係数回路34jから出力されるフィールド
補間信号の高域成分は、このフレーム補間信号が供給さ
れる水平LPF37 jとこの水平LPF37 jの入
出力信号を減算処理する加算回路38jによって取り出
される。そして、この高域成分は、乗算回路39jによ
り動き検出出力に従って振幅量を制御される。この制御
出力は、加算回路40jにおいて、水平LPF37 j
から出力される低域成分と加算される。
スイッチ回路35jの出力は第1図に示す送信側のレベ
ル変換回路24とは逆特性を有するレベル変換回路41
jで本来の信号に変換される。この信号は色デコーダ4
2jにより輝度信号Y1色度信号I、Qに復号される。
第21図に色デコーダ42jの具体的構成の一例を示す
ここでは、走査線数525本、フレーム周波数60Hz
の信号を考えているので、色度信号1.  Qを時間伸
長回路1にで8倍に伸長し、2H遅延回路2にの入出力
をスイッチ回路3に、4kを使って2ラインごとに切り
換えることにより、連続した色度信号1.Qを得るよう
になっている。
以上詳述したこの実施例によれば、帯域圧縮によって情
報量が低減され、センタ信号に対してその視覚上の寄与
度が少ない斜め高域に多重されたサイド信号を受信する
ことができるので、センタ信号がサイド信号によって妨
害を受けていないワイドアスペクト化画像を得ることが
できる。
以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
は、アスペクト比拡大のための付加信号を伝送する放送
システムの付加信号受信装置以外の受信装置にも適用可
能なことは勿論である。
[発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、本来のカラーテレ
ビジョン信号の帯域内で、このカラーテレビジョン信号
を伝送することができる放送システムを実現可能な受信
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図はこの発明が適用されるテレビジョン放送システムの
受信側の構成を示めす回路図、第3図乃至第6図は第1
図の動作を説明するための図、第7図は第2図に示す動
き適応ブリ処理回路の具体的構成の一例を示す回路図、
第8図は第7図に示す静画処理回路の具体体構成の一例
を示す回路図、第9図は第7図に示すNINT/INT
変換回路の具体的構成の一例を示す回路図、第10図お
よび第11図は第7図の動作を説明するための図、第1
2図は第7図に示す動画処理回路の具体的構成の一例を
示す回路図、第13図は第7図に示す動き折返し検出回
路の具体的構成の一例を示す回路図、第14図は第2図
に示す帯域圧縮回路、レベル変換回路、サイド情報エン
コーダの具体的構成の一例を示す回路図、第15図およ
び第16図は第14図の動作を説明するための図、第1
7図は他の帯域圧縮方法を説明するための図、第18図
は付加信号多重化テレビジョン信号受信装置の構成を示
す回路図、第19図は第1図の回路の具体的構成の一例
を示す回路図、第20図は第19図の動作を説明するた
めの図、第21図は第19図に示す色デコーダの具体的
構成の一例を示す回路図、第22図および第23図はそ
れぞれ従来の伝送方式の異なる例を説明するための図で
ある。 11・・・Y/C分離回路、21・・・付加信号抽出フ
ィルタ、31・・・直交同期復調回路、41・・・帯域
圧縮復号回路、51・・・副搬送波再生回路。 出願人代理人  弁理士 鈴江武彦 F2     FIF2 第3図 第4図 第8図 1d 第 9 図 第12図 (a) 第15 (b) 重 ())■ (d) 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 2:1インタレース走査構造を有し、水平方向の周波数
    がfx[MHz]以上、垂直方向の周波数がfy[cp
    h]以上の斜め高域成分が除去された輝度信号において
    、水平方向の周波数がfx[MHz]以上、垂直方向の
    周波数がfy[cph]未満の成分が、静画の場合は、
    各フレームの第1、第2のフィールドおいて、両フィー
    ルドの平均信号を繰返し伝送するように伝送され、動画
    の場合は、各フレームのいずれか一方のフィールドの信
    号を間引くように伝送される第1のカラーテレビジョン
    信号と、 水平同期周波数の整数倍の周波数を有し、フィールドご
    とに位相が反転する信号を搬送波として変調されるとと
    もに、帯域圧縮を施された後、上記第1のカラーテレビ
    ジョン信号に対して上記斜め高域成分の削除領域を使っ
    て多重化された上記第1のカラーテレビジョンとは異な
    る第2のカラーテレビジョン信号とからなるカラーテレ
    ビジョンを受信するカラーテレビジョン信号受信装置に
    おいて、 受信された上記カラーテレビジョン信号を輝度信号と色
    差信号に分離する信号分離手段と、この信号分離手段で
    分離された上記輝度信号から上記第2のカラーテレビジ
    ョン信号を抽出する信号抽出手段と、 この信号抽出手段で抽出された上記第2のカラーテレビ
    ジョン信号を復調する復調手段と、この復調手段で復調
    された上記第2のカラーテレビジョン信号を帯域圧縮復
    号する帯域圧縮復号手段とを具備したことを特徴とする
    多重化信号受信装置。
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