JPH02114792A

JPH02114792A - 信号伝送方法

Info

Publication number: JPH02114792A
Application number: JP26843288A
Authority: JP
Inventors: Noboru Okamura; 昇岡村; Susumu Morikura; 晋森倉; Kiyoshi Kubo; 潔久保
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1988-10-25
Publication date: 1990-04-26

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コンポーネント映像信号を、特に−芯の光ファ
イバで伝送するための信号伝送方法に関するものである
。

従来の技術従来、コンポーネント映像信号を一芯の光フアイバ伝送
する場合、各信号をそれぞれ異なった周波数で変調した
のち周波数多重して伝送する周波数多重方法か、それぞ
れの信号をＰＣＭ符号化したのち多重して伝送するＰＣ
Ｍ多重方法か、あるいは、発光素子に異なる３つの波長
を用いて伝送する波長多重方法を用いていた。

第５図は、これらの方法の送信部のブロック図を示した
ものである。

同図（ａ）は周波数多重方法を示す例である。

輝度信号（以下ＹまたはＹ信号と呼ぶ）と、２つの色差
信号（ＰｒまたはＰｒ信号と、ＰｂまたはＰｂ信号と呼
ぶ）は、それぞれ３つの異なった周波数ｆ　Ｏ，ｆ　１
　、ｆ　２．ｆ　３の変調器５００，６０１．５０２で
変調し、多重器５０３で周波数多重される。この周波数
多重された信号は電気争光変換器（以下Ｅ１０と呼ぶ）
５０４で光信号に変換され光ファイバに送出される。こ
の多重方法の代表的なものとして、コンポーネント信号
／コンポジット信号変換器がある。この方式で広帯域な
高品位カラーテレビジョン信号（以下ＨＤＴＶ信号と呼
ぶ）を伝送する場合、Ｅ１０５０４には広帯域で直線性
のよい発光素子が要求され、この発光素子の選定が難し
い。

第５図（ｂ）は、同図（ａ）の多重器５０３のあとにパ
ルス変調器５１４を介してＥｌｏ　５０４変換するもの
である。パルス変調器５１４には、パルス周波数変調器
、パルス幅変調器等がある。

この方式では、Ｅ１０５１５の直線性は要求されないが
、パルス変調器５１４に広帯域で直線性のよいものが要
求される。

第５図（ｃ）は、ＰＣＭ多重方法を示す例である。Ｙ、
Ｐｒ、Ｐｂ信号は、ＰＣＭ符号化器５０５．５０　Ｅｌ
　、５０７でそれぞれディジタル信号に変換される。こ
れら３つのディジタル信号は、多重化部５０８で時分割
多重される。この時分割多重された信号は、Ｅ１０５０
９で光信号に変換され光ファイバに送出される。ここで
Ｅｌｏ　５０９の伝送速度は、数百Ｍｂｐｓ以上となる
。この方式は、装置規模が大きく、コストも高価で、し
かも伝送路の光ファイバは非常に広帯域なものが要求さ
れる。

第５図（ｄ）は、波長多重方法を示す例である。

Ｙ、　　Ｐｒ、　　Ｐｂ信号は、それぞれ、発光素子の
波長がλ１．λ２．λ３なるＥ１０５１０，５１１，５
１２に入力され光信号に変換される。これらの光信号は
、光合波器５１３で多重され光ファイバに送出される。

この方式は、多種類の発光素子と、光合分波器等の光部
品を必要とする。さらに、波長λ１．λ２．λ３なる光
信号の光フアイバ中での伝播速度が発光素子の波長によ
る屈折率の違いによって異なってくる。したがって、伝
送距離により信号の相対位相が異なり、この補正が難し
いという欠点があった。

このように従来の方法では、特にＨＤＴＶ信号のような
広帯域のコンポーネント信号を伝送するにはそれぞれ上
記のような欠点を有していた。

これらの課題を解決する伝送方法として、輝度信号をＰ
ＦＭし、そのＰＦＭされた信号を２つの色差信号で交互
にパルス幅変調して、１つのパルス列としてコンポーネ
ント映像信号を伝送する伝送方法がある（特願昭６２−
１７７４２８号）。

これは、伝送帯域を大きく広げることなく、１つのパル
ス列信号として効率的に伝送する伝送方法である。

発明が解決しようとする課題上記の伝送方法では、色差信号は、輝度信号をパルス周
波数変調（以下ＰＦＭという）した立ち上がりエツジ（
または、立ち下がりエツジ）を基準に最大パルス幅変動
量が一定であるパルス幅変調されているので、色差信号
復調時に輝度信号をＰＦＭした立ち上がりエツジ（また
は、立ち下がりエツジ）を基準としてサンプルホールド
を行う必要があり、このために色差信号成分にＰＦＭさ
れた輝度信号成分が重畳される。したがって、この輝度
信号が重畳された色差信号から輝度信号を除く必要があ
った。

さらに、伝送信号であるパルス列の立ち上がり成分に輝
度信号成分が、立ち下がり成分に色差信号成分が含まれ
ている。したがって、輝度信号および色差信号を再生す
るには、受信時に、直流成分から高周波成分まで含むパ
ルス列信号を再生する必要がある。しかし、この直流成
分から高周波成分まで含む信号を数十ｄＢ増幅すること
は、回路実現上、困難である。さらに、この信号の平均
レベルは、輝度信優および２つの色差信号の信号振幅に
より変化するので、利得制御を行うことも困難である。

そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
受信時の色差信号再生において、色差信号成分に輝度信
号成分が重畳されない信号伝送方法を提供することを目
的としている。また、本発明は、受信時の信号の増幅を
容易にし、利得制御も容易に行える信号伝送方法を提供
することを目的としている。

課題を解決するための手段本発明の信号伝送方法は、輝度信号と２つの色差信号を
もつコンポーネント映像信号のうち輝度信号は方形波周
波数変調（以下ＳＷＦＭと呼ぶ）を行い、前記ＳＷＦＭ
された信号の立ち下がりエツジ（または立ち上がりエツ
ジ）を基準として前記ＳＷＦＭされた信号を順次前記２
つの色差信号で交互に前記ＳＷＦＭの周波数ｆと最大パ
ルス幅変動量Ｗの積か一定となるパルス幅変調を行い、
１つのパルス列信号として伝送する。

また本発明の信号伝送方法は、前記１つのパルス列信号
を受信時に微分したのち増幅する信号処理を行い、前記
コンポーネント映像信号を復調する。

また本発明の信号伝送方法は、１つのパルス列信号を受
信時に微分したのち増幅する信号処理を行い、前記増幅
された信号を自動利得制御し、前記コンポーネント映像
信号を復調する。

作用本発明は、輝度信号はＳＷＦＭを行い、この信号の立ち
下がりエツジ（または立ち上がりエツジ）を基準に前記
ＳＷＦＭされた信号を順次前記２つの色差信号で交互に
前記方形波周波数変調の周波数ｆと最大パルス幅変動量
Ｗの積が一定となるＰＷＭを行うことにより、色差信号
復調時の回路構成が簡路できる。

また本発明は、受信時に微小信号状態で微分して直流成
分を除くことにより、後段の増幅を容易にすることがで
きる。

また本発明は、受信時に微小信号状態で微分して直流成
分を除いた後に増幅してピークホールドすることにより
、利得制御が容易に精度よく行える。

実施例請求項（１）、（２）および（３）に記載の各実施例に
ついて第１図および第２図を用いて以下に説明する。

第１図において、コンポーネント映像信号の輝度信号（
以下Ｙ信号という）と２つの色差信号Ｐｂ。

Ｐｒ信号は、それぞれ、低域通過フィルタ（以下ＬＰＦ
という）１００，１０１，１０２に入力される。

これらのＬＰＦ１００〜１０２は、パルス列に変換する
標本値のパルス周波数との折り返しビート妨害が発生し
ないように余分な高周波成分を除去している。

ＬＰＦｌｏｏを通過したＹ信号２００は、デユーティか
５０パーセントで、パルス間隔ＴがＹ信号の信号振幅に
応じて変化する方形波周波数変調器（以下ＳＷＦＭ変調
器という）１０３と可変ノコギリ波発生回路１０５，１
０６に入力される。ＳＷＦＭ変調器１０３は、ＳＷＦＭ
信号２０１を出力する。このＳＷＦＭ変調器１０３の入
出力信号の波形を第２図の２００，２０１に示す。

このＳＷＦＭ信号２０１は、フリップフロップ（以下Ｆ
Ｆという）１０４に入力される。このＦＦ１０４は、Ｓ
ＷＦＭ信号２０１を２分の１分周し、１８０°位相の異
なった２つのＱ信号２０２Ｑ信号２０３を出力する。Ｆ
Ｆ１０４の出力信号であるＱ信号２０２　、Ｑ信号２０
３は、可変ノコギリ波発生回路１０５とＲ８−ＦＦ１０
９のセット端子に、また、Ｑ信号２０３は、可変ノコギ
リ波発生回路１０６とＲ８−ＦＦ１１０のセット端子入
力される。

一方、ｐｂ倍信号、ＬＰＦ　１０１を介してコンパレー
タ１０７に入力される。

可変ノコギリ波発生回路１０５は、入力信号であるＦＦ
１０４の出力信号２０２がＨルベルになった時点から立
ち上がり、またＬｏレベルになった時点で初期値にもど
るようにノコギリ波の傾きがＹ信号により可変されるノ
コギリ波電圧２０６を発生する。このノコギリ波電圧２
０６は、コンパレータ１０７に入力される。

このコンパレータ１０７は、ＬＰＦ’ｌＯ１の出力信号
である信号振幅２０４と、可変ノコギリ波発生回路１０
５の出力信号であるノコギリ波電圧２０４とを比較し、
ノコギリ波電圧２０４がＬＰＦｌｏｌの出力信号である
信号振幅２０４より大きければＨｉｌレベルるトリガー
パルス２０８を出力する。ここで、ＬＰＦｌｏｌの出力
信号の平均レベルを、ノコギリ波電圧２０（３のピーク
　ツーピークの２分のルベルとする。コンパレータの出
力であるトリガーパルス２０８は、Ｒ８−ＦＦ１０９の
リセット端子に入力される。

Ｒ８−ＦＦ１０９は、ＦＦ１０４の出力信号２０２の立
ち上がりエツジでセットされＨｌレベルを出カシ、また
、コンパレータ１０７の出力であるトリガーパルス２０
８の立ち上がりエツジでリセットされＬＯレベルを出力
する。

したがって、Ｒ８−ＦＦ１０９の出力は、輝度信号をＳ
ＷＦＭしたパルス列信号の立ち下がりエツジを基準にそ
のＳＷＦＭされた信号が１つおきに、Ｐｂ信号によりパ
ルス幅変調されている。ここで、このパルス幅変調の変
調度は、ＳＷＦＭの周波数をｆ、最大パルス幅変動量を
Ｗとすると、ｆ争Ｗが一定となるようになっている。ゆ
えに、Ｒ８−ＦＦ　１０９の出力信号の平均レベル（低
域成分）は、Ｐｂ信号である。

Ｉ同様に、Ｐｒ信号は、ＬＰＦ１０２を介してコンパレー
タ１０８に入力される。

可変ノコギリ波発生回路１０６は、入力信号であるＦＦ
１０４の出力信号２０３がＨｌレベルになった時点から
立ち上がり、またＬｏレベルになった時点で初期値にも
どるようにノコギリ波の傾きがＹ信号により可変される
ノコギリ波電圧２０７を発生する。このノコギリ波電圧
２０７は、コンパレータ１０８に入力される。

このコンパレータ１０８は、ＬＰＦ１０２の出力信号で
ある信号振幅２０５と、可変ノコギリ波発生回路１０６
の出力信号であるノコギリ波電圧２０７とを比較し、ノ
コギリ波電圧２０７がＬＰＦ１０２の出力信号である信
号振幅２０５より大きければＨｌレベルなるトリガーパ
ルス２０９を出力する。ここで、ＬＰＦ１０２の出力信
号の平均レベルを、ノコギリ波電圧２０７のピーク　ツ
ーピークの２分のルベルとする。コンパレータ１０８の
出力であるトリガーパルス２０９は、Ｒ８−ＦＦ　１１
０のリセット端子に入力される。

Ｒ８−ＦＦ　１１０は、ＦＦ１０４の出力信号２０３の
立ち上がりエツジでセ・ソトされＨｌレベルを出力し、
また、コンパレータ１０８の出力であるトリガーパルス
２０９の立ち上がり工・ソジでリセットされＬＯレベル
を出力する。

したがって、Ｒ８−ＦＦ１１０の出力は、輝度信号をＳ
ＷＦＭしたパルス列信号の立ち下がりエツジを基準にそ
のＳＷＦＭされた信号が１つおきに、Ｐｒ信号によりパ
ルス幅変調されている。ここで、このパルス幅変調の変
調度は、ＳＷＦＭの周波数をｆ、最大パルス幅変動量を
Ｗとすると、ｆ・Ｗが一定となるようになっている。ゆ
えに、Ｒ８−ＦＦ　１１０の出力信号の平均レベル（低
域成分）は、Ｐｒ信号である。

それぞれ位相の異なるＲ８−ＦＦ１０９，１１０の出力
信号は、加算器２１０て加算される。この加算器１１１
の出力信号２１２は、１つのノクルス列信号となってい
る。

加算器１１の出力信号２１２は、Ｅ１０１１２て光信号
に変換され送出される。

第３図において、受光素子３００に入力された光信号は
、電流に変換される。この電流は、前置増幅器３０１に
より電流・電圧変換される。この信号には、直流成分か
らＰＦＭの最小パルス幅に対応するまでの高周波成分が
含まれている。また、この信号電圧は、微小信号であり
、増幅する必要がある。しかし、直流成分から高周波成
分までの信号を数十ｄＢ増幅することは、回路実現上、
困難である。さらに、この信号の平均レベルは、輝度信
号および２つの色差信号の信号振幅により変化するので
、ピーク検出の精度が悪くなり、利得制御が難しい。そ
こで、この信号を微分回路３０２で微分し、直流成分を
除いたあと、利得可変交流増幅器３０３で増幅する。

ここで、微分信号の零レベルより高いレベルの信号成分
は、受信パルス列信号の立ち上がり成分であるので輝度
信号成分が含まれている。また、零レベルより低いレベ
ルの信号成分は、受信パルス列信号の立ち下がり成分で
あるので色差信号成分が含まれている。

利得可変交流増幅器３０３の出力４００は、ピーク検出
回路３０４およびコンパレータ３０５，３０６に入力さ
れる。

ピーク検出回路３０４は、利得可変交流増幅器３０３の
出力信号４００の信号振幅を検出し、利得可変交流増幅
器３０３の利得を可変して利得可変交流増幅器３０３の
出力信号４００が一定となるように制御する。このよう
に微分したのちに増幅して利得制御することは、輝度信
号および色差信号により直流成分が変化しないので精度
よくピーク検出が行え、容易に精度のよい利得制御を行
うことができる。

フンパレータ３０５は、利得可変交流増幅器３０３の出
力信号４００の零レベルより高い直流レベル（十ｙ）を
閾値として、利得可変交流増幅器３０３の出力信号４０
０を識別する。同様に、コンパレータ３０６は、利得可
変交流増幅器３０３の出力信号４００の零レベルより低
い直流レベル（ｙ）を閾値として、利得可変交流増幅器
３０３の出力信号４００を識別する。

コンパレータ３０５の出力信号４０１は、ＬＰＦ３０７
．Ｒ８−ＦＦ３０８のセット端子および２分の１分周期
３０９に入力される。

このコンパレータ３０５の出力信号４０１は、輝度信号
がＰＦＭされたものになる。したがって、コンパレータ
３０５の出力信号４０１の低域成分は輝度信号であり、
ＬＰＦ３０７の出力から再生することができる。

コンパレータ３０Ｂの出力信号４０２は、色差信号成分
が含まれており、Ｒ８−ＦＦ３０８のリセット端子に入
力される。

Ｒ８−ＦＦ３０Ｂは、コンパレータ３０５の出力信号４
０１の立ち上がりエツジでセットされ、コンパレータ３
０６の出力信号４０２の立ち下がりエツジでリセットさ
れる。したがって、Ｒ８ＦＦ３０８の出力信号４０３は
、送信信号であるもとの１つのパルス列信号になってい
る。この信号４０３は、分離器３１０に入力される。

２分の１分周期器３０９は、コンパレータ３０５の出力
信号４０１を２分の１分周する。この２分の１分周され
た信号４０４は、分離器３１０に入力される。

分離器３１０は、出力端子Ａに、２分の１分周期器３０
９の出力信号４０４がＨルーベルのとき、Ｒ８−ＦＦ３
０８の出力信号４０３を出力し、２分の１分周期器３０
９の出力信号４０４がＬＯレベルのときは、ＬＯレベル
を出力する。また、出力端子Ｂに、２分の１分周期器３
０９の出力信号４０４がＬｏレベルのときはＲ８−ＦＦ
３０８の出力信号４０３を出力し、かつ２分の１分周期
器３０９ノ出力信号４０４がＨｉレベルのときはＬＯレ
ベルを出力する。

分離器３１０の出力端子Ａの出力信号４０５は、輝度信
号をＳＷＦＭＩ、たパルス列信号の立ち下がりエツジを
基準に、そのＳＷＦＭされた信号が１つおきに、色差信
号によりパルス幅変調されている。ここで、このパルス
幅変調の変調度は、ＳＷＦＭの周波数をｆ、最大パルス
幅変動量をＷとすると、ｆ・Ｗが一定となるようになっ
ているので、分離器３１０の出力端子Ａの出力信号４０
５の低域成分は、色差信号成分だけである。ここで、分
離器３１０の出力端子Ａの出力信号４０５は、ＬＰＦ３
１１に入力される。このＬＰＦ３１１の出力から、色差
信号を再生することができる。このように、色差信号再
生において、サンプルホールド回路を必要としないこと
から、輝度信号成分が重畳されることな（、簡単な回路
構成で良好な色差信号を再生することができる。

また、分離器３１０の出力端子Ｂも出力端子Ａと同様に
、ＬＰＦ３１２を介して、ＬＰＦ’３１２の出力から、
色差信号を再生することができる。

以上説明してきたように、本方式は、輝度信号は方形波
周波数変調を行い、この信号の立ち下がりエツジ（立ち
上がりエツジ）を基準に前記ＳＷＦＭされた信号を順次
前記２つの色差信号で交互に前記方形波周波数変調の周
波数ｆとパルス幅変化量Ｗの積が一定となるパルス幅変
、調（以下ＰＷＭと呼ぶ）を行うことにより、色差信号
復調時の回路構成が簡略でき、良好な色差信号を再生す
ることができる。また、受信時に微小信号状態で微分す
ることにより、後段の増幅を容易にすることができ、さ
らに、輝度信号と色差信号の分離が容易に行える。また
、微分して直流成分を除いた後に増幅してピークホール
ドすることにより、利得制御が容易に精度よく行える。

発明の詳細な説明してきたように、請求項（１）記載の発明によれ
ば、色差信号復調時の回路構成が簡略でき、良好な色差
信号を再生することができる。

また、請求項（２）記載の発明によれば、受信時に微小
信号状態で微分することにより、後段の増幅を容易にす
ることができ、さらに、輝度信号と色差信号の分離が容
易に行える。

また、請求項（３）記載の発明によれば、受信時にで微
分して直流成分を除いた後に増幅してピークホールドす
ることにより、利得制御が精度よく容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
同実施例の各部の動作を示す波形図、第３図は本発明の
他の実施例を示すブロック図、第４図は同実施例の各部
の動作を示す波形図、第５図は従来例を示すブロック図
である。１００〜１０２，３０７，３１１，３１２・・・ＬＰＦ
ｌ　１０３・・・方形波周波数変調器、１０４・・・Ｆ
Ｆ１１０５，１０６・・・可変ノコギリ波発生回路、１
０７．１０８，３０５，３０６・・・コンパレータ、１
０９．１１０，３０８・・・Ｒ８−ＦＦ１１１１加算器
、１１２，５０４，５０９，５１０〜５１２゜５１５・
・・Ｅｌｏ、３００・・・受光素子、３０１・・前置増
幅器、３０２・・・微分回路、３ｏ３・・・利得可変交
流増幅器、３０４・・・ピーク検出回路、３０５．３０
６・・・コンパレータ、　３０９・・・２分の１分周期
、３１０・・・分離器。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名メ改一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）輝度信号と２つの色差信号をもつコンポーネント
映像信号のうち輝度信号は方形波周波数変調（以下ＳＷ
ＦＭと呼ぶ）を行い、前記ＳＷＦＭされた信号の立ち下
がりエッジ（または立ち上がりエッジ）を基準として前
記ＳＷＦＭされた信号を順次前記２つの色差信号で交互
に前記ＳＷＦＭの周波数ｆと最大パルス幅変動量ｗの積
が一定となるパルス幅変調を行い、１つのパルス列信号
として伝送することを特徴とする信号伝送方法。
（２）１つのパルス列信号を受信時に微分したのち増幅
する信号処理を行い、コンポーネント映像信号を復調す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号伝
送方法。
（３）１つのパルス列信号を受信時に微分したのち増幅
する信号処理を行い、前記増幅された信号を自動利得制
御し、前記コンポーネント映像信号を復調することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号伝送方法。