JPH02500156A - ２ラインｍａｃ高精細度テレビジョン伝送システム - 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】 ２ラインＭＡＣ高精細度テレビジョン伝送システム技術分野 本発明は高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号の伝送に関連し、さらに特定す ると、多重アナログ要素（ＭＡＣ：ｍｕｌｔｉｐｌｅａｎａｌｏｇ　ｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔ）様式の高精細度テレビジョン信号の伝送に関連している。

背景技術 テレビジョン信号の所要の帯域幅は信号に含まれるべき空間解像度（水平および 垂直）と時間解像度の関数である。

解像度の増大が水平、垂直あるいは時間方向のいずれかで希望されるにつれて信 号の帯域幅は増大されなければならない。ＨＤＴＶ信号は例えばＮＴＳＣ符号化 信号よりもかなり余分な解像度を含んでいる。従って衛星伝送のチャネル当たり 許容される９、　５ＭＨｚビデオ帯域幅より著しく余分の帯域幅が要求されてい る。このように伝送の目的としてＨＤＴＶ信号の元の帯域幅を低減するために帯 域幅低減技術を用いる必要がある。

Ｎ、　Ｈ，Ｋ、で開発されたＭｕｓＥシステムでは、時間解像度に対する空間解 像度のトレードオフによって低い帯域幅が達成されている。空間一時間変換を利 用する他のシステムはダブリユウ・イー・グレン（１１，Ｅ、Ｇｌｅｎｎ）とケ イ・ジー・グリーン（Ｋ、Ｇ、Ｇｌｅｅｎ）による論文、ｒ　ＨＤＴＶ測色技術 （ＨＤＴＶＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）Ｊ　、高精細度テレビジョン１９８５年専 門家会議議事録（旧ｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎ　１９ ８５　ＣｏｌｌｏｑｕｉｕｍＰｒｏＣｏｌｌｏｑｕｉｕに記載されたシステム、 および米国特許出願第４．６９４．３３８号（特願昭６２−１００２３６号）で 提案されたシステムを含んでおり、これは参考のために記載する。

このトレードオフが遂行される正確な手段はこれらのシステム間で変化し、そし てこれらの方法のみに限定されない。しかしすべての空間一時間変換技術はいく つかのタイプの運動偽像（ｍｏｔｉｏｎ　ａｒｔｉｆａｃｔｓ）を結果として生 じている。

そのような偽像の一例はそれらが表示中に運動が存在する場合のスミア−あるい はさらに低減されたように見える空間解像度である。

例えばビー・ウエンドランド（１３−１１６１ｄ　１ａｎｄ）による研究、「現 行標準に両立する基準による高精細度研究（旧ｇｈ　Ｄｅｆｉ−ｎｉｔｉｏｎ　 ５ｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ａ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　Ｂａ５ｉｓ　ｗｉｔｈ　Ｐ ｒｅｓｅｎｔＳｔａｎｄａｒｄｓ）Ｊ　、１９８０年代のテレビジョン技術（Ｔ ｅｌｅｖｉｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　８０°Ｓ）、スカル スプール（Ｓｃａｒｓｄａｌｅ）、ニューヨーク、ＳＭＰＴＢ　、　１９８１年 、頁１５１−１６５は、可視システム（ｈｕｍａｎ　ｖｉｓｕａｌ　ｓｙｓｔｅ ｍ）の２次元空間応答が円形（ｃｉｒｃｕｌａｒ）でなくて、いくらかダイヤモ ンド形であることを示している。従って可視システムは対角周波数（ｄｉａｇｏ ｎａｌｆ　ｒｅｑｕｅｎｃｙ）よりも忠実に水平周波数と垂直周波数を分解する より多くの能力を有していることが結論付けられている。

発明の開示 本発明の目的は高精細度テレビジョン信号の送信／受信あるいは記録／再生の装 置と方法を案出することである。

ビデオ信号は衛星リンクにわたる伝送で周波数変調されることがよくある。可視 システムの循環可視特性（ｃｙｃｌｅｖｉｓｕａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔ ｉｃ）を活用し、それにより高精細度テレビジョン信号源の帯域幅を低減するシ ステムが記載されている。これは可視システムが純粋の水平あるいは垂直空間周 波数よりも対角空間周波数に余り敏感でないことである。従って、高精細度信号 は帯域幅低減技術の場合に対角方向に空間的にサブサンプルされる。

本発明によると、輝度信号と色度信号のパケットは時分割多重ライン様式で符号 化される。独自のライン様式は４つのシーケンシャルラインの期間を包含してい る。この機構は異なる圧縮比とラインデシメーションシーケンス（１ｉｎｅｄｅ ｃｉｍａｔｉｏｎ　５ｅｑｕｅｎｃｅ）を与えている。

図面の簡単な説明 第１図は本発明による高精細度テレビジョン信号符号器のブロック線図であり、 第２図は２次元帯域阻止フィルタのブロック線図であり、第３ａ、　３ｂ、　３ ｃ図は色差信号の垂直４：１デシメーシヨンの３つの可能なシーケンスを例示し 、 第４ａ図は本発明による伝送用に符号化された高精細度テレビジョン信号の１ラ インを示す構成線図であり、第４ｂ図は符号化された高精細度テレビジョン信号 の色成分の２次元スペクトルの線図であり、 第４ｃ図は本発明により符号化された輝度信号の２次元スペクトルを示し、 第５図は本発明による高精細度テレビジョン信号復号器の構成線図である。

好適な実施例の記述 記載された実施例において、伝送のために符号化された高精細度テレビジョン（ ＨＤＴＶ）信号は５２５ライン、５９．９４フレ一ム／秒のシーケンシャル走査 と１６：９のアスペクト比を有している。信号源でのＨＤＴＶの帯域幅は広帯域 ＲＧＢであり、各成分は公称１６．８ＭＨｚで、そのライン期間は公称３１．７ ８マイクロ秒である。しかし、本発明にかかわるシステムも方法もかかる信号の 処理に限定されるものではなく、それはＨＤＴＶ信号源により作られた帯域幅よ りも狭い帯域を有するチャネルを介して伝送するために符号化される他の高精細 度テレビジョン信号に双方とも等しく適用されるからである。

ここに開示された好適な実施例では、そのチャネルは９゜５Ｍ）ｌｚの帯域幅制 限を有する衛星または記録用チャネルと仮定されている。

便宜上、５９．９４の代りにフレーム周波数は６０フレ一ム／秒とされている。

最後に、ここに選択された高精細度テレビジョン信号様式は受信ＭＡＣ信号を２ つのチャネル信号に符号化するのに特に好都合であり、その１つのチャネルは現 行のＮＴＳＣ，！！！準方式と両立性がある（米国特許出願第４，６９４、３３ ８号を参照）。

第１図を参照すると、高精細度テレビジョン信号はマトリクス１にＲ，Ｇおよび Ｂ信号の形で供給される。マトリクス１の出力は輝度信号Ｙと色度信号Ｕ、　Ｖ である。色差（色度）信号の他の形態も同様に使用されてよく、ＵおよびＶ信号 は例示のみのものである。この適用の場合、ＨＤＴＶ信号の特定のラインに関連 する輝度信号と色度信号はそれに命名されたライン名称を持っている。例えば、 ）ＩＯＴＶ信号のライン１に関連した輝度信号はＹｌと表されると言うものであ る。

Ｕ、　ＶおよびＹ信号はフィルタ２，３および４それぞれで低域通過フィルタさ れる。低域通過フィルタ２および３における色差信号Ｕ、　Ｖは４．７５ＭＨｚ の帯域幅を有し、フィルタ４の出力における輝度信号Ｙは１６．８ＭＨｚの帯域 幅を有している。フィルタされたＵ、　ＶおよびＹ信号はそれぞれアナログ／デ ィジタル（Ａ／Ｄ）変換器４ａ、　４ｂおよび４ｃに印加される。このアナログ からディジタルへの変換は好適な実施例で実行されるが、このシステムは完全な アナログベースでも遂行される。初めに色信号にふれるが、アナログ低域通過フ ィルタ２および３それぞれの出力はＡ／Ｄ変換後、それぞれの垂直低域通過フィ ルタ５と６に印加される。これらの各々は例えば有限インパルス応答（ＦＩＲ： ｆｉｎｉｔｅｉｍｐｕｌｓｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ）であって、複数のタップを有 する遅延線で構成され、隣接タップは１水平ライン期間遅延だけ分離されている 。各タップでの信号は一定数倍され、かっこのように一定数倍されたタップ信号 はフィルタ出力信号を形成するように加算される。このようなフィルタはよく知 られているのでこれ以上詳細に説明しない。フィルタ５と６は各々１２０テレビ ジヨンライン（ＴＶＬ）以上の垂直スペクトルを削減するよう設計されている。

垂直低域通過フィルタの出力はそれぞれ２次元帯域阻止フィルタ７と８とで処理 される。各々の２次元帯域阻止フィルタは垂直高域通過フィルタと水平高域通過 フィルタを縦続にし、そのフィルタされた出力を入力から減算することにより得 られている（第２図を参照）。好適な実施例では２次元帯域阻止フィルタの出力 は水平２．３７５ＭＨｚ以上の垂直６０ＴＶＬと２４０ＴＶＬ間で減算された対 角周波数を有している。

２次元帯域阻止フィルタ７および８の出力は垂直４：１デシメータ（ｄｅｃｉｍ ａｔｏｒ）　９および１０それぞれに印加される。

各垂直デシメータはそれぞれのＵまたはＶ信号を４ラインに１ラインの割合で垂 直シーケンスコントローラ１８の制御の下で通過させる。残りの３ラインについ ては、それぞれの垂直デシメータの出力信号は零にセットされる。これにより多 くの４フレームシーケンスが可能となり、そのいく・つかが第３ａ、　３ｂ、　 ３Ｃ図に示されている。すべては垂直シーケンスコント−ローラ１８の制御の下 で動作している。

ｉ３ａ図では第１フイールドＦ１で第１ラインすなわちＵｌが伝送され、一方、 １１２．０３およびＵ４が落とされる（ｄｒｏｐｐｅｄ）。

同じパターンが第１フイールドの間継続し、ＩＪ５．０９等は最後のラインＩＪ ５２４まで維持される。このパターンは次のフィールドであるフィールド２でも 継続される。ここでライン１．２および３のＵ成分は落とされ、ライン４のＵ成 分は維持される。これはラインＵ３２４までＵ４．　Ｕ８等の維持となる。

同様にフィールド３のライン１，２および４のＵ成分が落とされ、ライン３，７ ．・・・、５２３のＵ成分は維持される。

最後にフィールドＦ４ではＵｌが落とされ、Ｕ２は維持され、１１３゜Ｕ４およ びＵ５は落とされ、Ｕ６は維持される等々である。４フイールドシーケンスがフ ィールドＦ５で繰り返される。

上述のシーケンスは垂直シーケンスコントローラ１８のカウンタでの周期的リセ ットにより変えられる。２フレーム後のリセット、すなわち１／２フレームリセ ツトから生じるシーケンスは第３ｂ図に例示されている。フレームＦ１とＦ２に 関するシーケンスは上述の通りである。フレームＦ３．　Ｆ４およびすべてのフ レームの引き続くベアーが繰り返される。

最後の例示として第３Ｃ図が参照されている。そこで、リセットはフレーム毎に 起こるが、代案として、保留ラインの異なる組について起こる。奇数フレームの 間、１１１．１１５等が保留され、偶数フレームの間、［１３，Ｕ７．０１１等 が保留される。これは好適な実施例である。

■成分も同様な方法でデシメートされる。同じラインのＵおよびＶが同じフィー ルドの間に保留されないようにシーケンスが選ばれることが好ましい。

垂直シーケンスコントローラは符号化端子で所定のタイプのシーケンスを選択で きるよう外部スイッチ（示されていない）を有していてもよい。選択を意味する 制御信号は例えば垂直間隔のような伝送信号に含まれなければならない。

フィルタされ、デシメートされたＵおよびＶ成分は垂直シーケンスコントローラ １８の制御の下に動作する２位置クロスポイントスイッチ１１に同時に印加され る。そのスイッチはＭＡＣライン毎、すなわち）ＩＯＴＶ信号の４ライン毎に後 で述べるように位置を交換し、従って最初にＵが出力（ａ）に現れ、一方Ｖが出 力（ｂ）に現れる。その後、Ｕは出力（ｂ）に現れ、■は出力（ａ）に現れる。

出力（ａ）の信号は２：１圧縮器（ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）　１２に印加され、 それはファクタ２だけ入力ラインを時間圧縮する。従って、入力ラインの２６マ イクロ秒期間は１３マイクロ秒に圧縮される。同様に、クロスポイントスイッチ １１の出力（ｂ）における信号は時間圧縮器１３で４＝１の圧縮比で圧縮される 。よく知られているように、時間圧縮器は低速で読み込みを行い、一方、もっと 高速で読み出しを行い、その速度が有効な時間圧縮を実行するように設計されて いるメモリによって実現されている。

時間圧縮器１２および１３の出力は第２クロスポイントスイツチ１４に印加され る。このスイッチはクロスポイントスイッチ１１と同期して動作し、従って信号 Ｕは常に出力１４ａに現れ、一方、信号Ｖは常に出力１４ｂに現れる。交互シー ケンスのために、Ｕ成分は所与のＭＡＣラインで２＝１圧縮のシーケンスを継続 し、それに次のＭＡＣラインで４：１圧縮が続く。■成分は同じシーケンスを継 続するが、しかしＵシーケンスとは１８０°位相がずれている。

信号Ｕはプリエンファシス回路網１５と適応遅延器１６に印加される。同様に信 号Ｖはプリエンファシス回路網１７と適応遅延器１８ａに印加される。上述の適 応遅延器の出力におけるＵおよびＶ信号はマルチプレクサ１９に印加される。マ ルチプレクサ１９はタイミング／スクランブラ回路２０の制御の下で動作する。

タイミング回路２０はまたディジタルデータ、同期・音声符号器２１および以下 に説明する他の適応遅延ユニットを制御する。種々の信号がタイミング回路２０ の制御の下で伝送されるタイムスロットを変化させることにより信号がスクラン ブルできる。もちろん特定のスクランプリング体系を表すコードは受信器に伝送 されなければならない。これは例えば垂直帰線期間で行える。もしスクランブル が行われないなら、適応遅延器１６．１８ａは適合される必要はない。それらは マルチプレクサ１９で終端する種々の平行通路における処理遅延を等化するため に役立っている。

次に輝度信号処理について説明すると、Ａ／Ｄ変換器４Ｃの出力におけるディジ タル化された輝度信号Ｙは２次元帯域阻止フィルタ２０ａと水平低域通過フィル タ２１ａに印加される。後者の通路を取ると、フィルタ２１ａは４．７５ＭＨｚ 以上の水平周波数を減衰する。フィルタ２１ａの出力における信号は垂直高域通 過フィルタ２２に印加される。フィルタ２２は各ラインの各画素について式 ％式％） を実行し、ここでｂは現行のラインの画素の値であり、ａとＣは画素すの垂直に 上と下にそれぞれ対応する画素である。

垂直高域通過フィルタ２２のライン出力信号は垂直シーケンスコントローラ１８ の制御の下に２＝１の比でデシメートされる。デシメータの出力信号はライン差 信号、すなわち落とされた輝度信号Ｙ２とＹ４の受信器での復元を許す信号であ る。ライン差信号は米国特許出願第４．６９４．３３８号に詳細に説明されてい る。垂直デシメータ２３の出力における信号はライン差信号の活性化ラインから なり、その後にはブランクライン、さらにその後にはライン差信号のライン等が 続く。特に４ラインのパケットでは、第１ラインが落とされ、第２ラインがライ ン差信号を含み、第３ラインは落とされ、そして第４ラインはライン差信号を含 んでいる。次にライン差信号は時間圧縮器２４で２：１比に圧縮される。時間圧 縮器２４の出力における信号はシーケンシャル遅延ユニット２５に印加される。

シーケンシャル遅延器２５は垂直シーケンスコントローラの制御の下にラインシ ーケンスを再配列するために動作し、従って遅延器２５の出力における信号はラ イン差信号の１ラインを含み、その後でライン差信号の次のライン、さらにその 後で２つのブランクラインが続く。シーケンシャル遅延器２５は第２および第４ ラインそれぞれのライン差信号を蓄積する２ラインメモリで構成されることが好 ましい。垂直シーケンスコントローラの制御の下で、デシメータ段２３の出力か らの信号はこれらのラインメモリに読み込まれ、引き続いて読み出される。

シーケンシャル遅延器２５の出力におけるライン差信号はプリエンファシス段２ ６に印加され、順次その出力は遅延段２７に印加される。遅延段２７が適応され ると、それはタイミング／スクランブラユニット２０の制御の下で動作する。最 後に、遅延ユ・ニット２７の出力、すなわち処理されたライン差信号はマルチプ レクサ１９に印加される。

最後に、Ａ／Ｄ変換器４Ｃの出力におけるディジタル化された輝度信号Ｙは２次 元帯域阻止フィルタ２０ａに印加される。阻止フィルタ２０ａは垂直高域通過フ ィルタに縦続にされた水平高域通過フィルタであり、縦続ユニットの出力は入力 Ｙ信号から減算されて２次元帯域阻止を形成する。その係数は水平に９．５ＭＨ ｚ以上かつ垂直に２４０ＴＶＬ以上の対角周波数が減衰されるように選択される 。２次元帯域阻止フィルタ２０ａの出力は同時に２つの垂直デシメータ段２８． ２９に印加される。垂直シーケンスコントローラ１８によるデシメータ段２８と ２９の制御は、４ラインの各グループについて、ラインＹ３はデシメータ２８に より通過させられ、一方、Ｙｌはデシメータ２９により通過させられる。このデ シメータはよく知られた回路である。例えば、好適なデシメータはデシメートす べき信号を受信する一方の入力とゲートを介して伝送を制御するタイミング信号 を受信する他方の入力とを有するアンドゲートである。

デシメータ２８の出力は、これはここで広帯域輝度信号Ｙｗｌｌとして参照され ているのだが、９：１６伸張回路３０に印加され、その出力はプリエンファシス 回路網３２に順次接続される。垂直デシメータ２９の出力輝度信号Ｙ１はプリエ ンファシス段３４０入力に直接印加される。プリエンファシス段３２と３４の出 力はそれぞれ適応遅延器３６．３５に印加される。適応遅延器は再びタイミング ／スクランブラ回路２０の制御の下に動作する。伸張された信号Ｙ３とＹｌは次 にマルチプレクサ１９を介してタイミング回路２０の制御の下で伝送される。

レベルクランプ３８はマルチプレクサ１９の出力を適切なレベルにクランプする 。

最後に、ディジタルデータ、同期およびディジタル音声信号（ＤＳＳ）がマルチ プレクサ１９の最後の入力に印加される。

マルチプレクサ１９の出力は入力信号の各４ラインに対して１ラインからなって いる。従って各ラインは１人力信号の時間の４倍、すなわち１２７．１マイクロ 秒かかっている。

マルチプレクサ１９の出力はタイミング／ステランブラ回路２０により制御され るパケットフェーダ−３９を介して９．５ＭＨｚの許容チャネル帯域幅以上の周 波数をカットオフする低域通過フィルタ４０に印加される。

マルチプレクサ１９の出力ラインの１つのライン構成が第４ａ図に示されている 。もちろん例示されたライン構成において、異なる実施例のみならず、スクラン プリングを実行する１つの実行の中で修正がなされている。第４ａ図には、信号 成分、それが受けてきた時間圧縮、それが受信端部で再構成される帯域幅および 時間間隔が各タイムスロットに示されている。

第４ａ図を参照すると、Ｙ１構成は各ラインの最初の２６マイクロ秒、すなわち 入力ＨＤＴＶラインに対して１：１時間圧縮で伝送されている。関連する帯域幅 である９、　５ＭＨｚは許容するチャネル帯域幅で決定され、すなわちこれはフ ィルタ４０のカットオフ周波数である。

次に伸張段３０で９７１６比だけ伸張されたＹ３構成は４６゜２マイクロ秒のタ イムスロットで伝送される。１６．８ＭＨｚ帯域幅は伸張前の信号と関連してい るから、伸張後は帯域幅は９．５Ｍ）Ｉｚであって、これは伝送チャネルに収容 される最も幅の広い帯域である。受信側ではＹ３は圧縮により１６．８ＭＨｚに 再構成される。

次の２つのタイムスロットで信号Ｕ１とｖ２が伝送される。

符号器の線図である第１図を参照すると、ＵとＶはフィルタ２．３それぞれで４ ．７５Ｍ）Ｉｚまでフィルタされている。例示されたラインでは、信号Ｕ１は４ ：１時間圧縮を受け、信号ｖ２は２：１時間圧縮を受けている。従ってＵｌの時 間期間は６゜５マイクロ秒であり、一方ｖ２の時間期間は１３マイクロ秒である 。次に続＜　ＭＡＣラインに対して、すなわち特定の４ラインパケツトの後では 、ｖ２とＵｌのタイムスロットは圧縮比がそうであるように逆になる。Ｕｌに対 してフィルタされた４、　７５Ｍ）ｌｚ帯域幅は４：１圧縮により１６．８ＭＨ ｚに増大される。

これは出力フィルタ４０により９．５ＭＨｚまでフィルタされ、従って受信器で ２．３７ＭＨｚまでの再構成を許容している。他方ｖ２はその圧縮比が２：１の みであるから４．７５ＭＨｚまで再構成可能である。

次のタイムスロットでは、２つのライン差信号が伝送される。特に、ＬＤ２は第 １スロツトで伝送され、一方、Ｌ１２は第２スロツトで伝送される。双方のＬＤ 信号は４．７５ＭＨｚの水平限界周波数までフィルタされ、かつその周波数まで 再構成できる。

各ラインの残りのタイムスロットはディジタル同期信号とディジタル音声信号に より占有されている。ディジタルクランピング信号用に８マイクロ秒のタイムス ロットがまた存在する。このクランピング信号は固定ディジタルレベルである。

Ｕ、　Ｖ信号の２次元スペクトルが第４ｂ図に概括され、一方、輝度およびＬＤ 信号帯域幅は第４ｃ図に示されている。

水平軸はＭＨｚで較正され、垂直軸はＴＶＬである。

以下は第４ｂ図に言及している。シーケンシャルに走査されたフレーム当たりの 活性テレビジョンラインの全数は４８０ＴＶＬであると仮定されている。色差信 号Ｕ、　Ｖはフィルタ５と６で垂直に低域通過フィルタされて、１２０ＴＶＬ以 上の垂直スペクトルを低減し、そして帯域阻止フィルタ７と８で６０ＴＶＬと２ ４０ＴＶＬ（７）間にあり、かツ２．３７５ＭＨｚ以上の対角周波数を低減する 。その上、フィルタ４０は各ラインの複数成分の１つの帯域幅を半分にカットす る。このようにして１２０ＴＶＬは０−２．３７５ＭＨｚの間で支持され、一方 、６０ＴシＬは２．３７５ＭＨｚと４．７５ＭＨｚの間に支持される。

さて第４ｃ図を参照すると、信号ＬＤ２．　ＬＤ４．　ＹｌおよびＹ３を使用す ることはすべての４つのライン、すなわち４．７５ＭＨｚまでの４８０ＴＶＬの 再構成を許している。後の方の制限はＬＤ信号のフィルタリングにより導入され ている。その上、０と９、５ＭＨｚの間の領域は１ライン毎、すなわち２４０Ｔ ＶＬで支持されている。最後に、４ライン中の１ライン（Ｙ３）は０と１６．８ ＭＨｚの間の水平帯域幅を有している。このように１２０ＴＶＬは領域０−１６ ．８ＭＨｚで支持されている。

２次元ビデオスペクトルに対して垂直に２４０ＴＶＬ以上、水平に４．７５ＭＨ ｚから９．５Ｍ）ｌｚまでの領域に関する時間的更新速度（ｔｅｍｐｏｒａｌ　 ｕｐｄａｔｅ　ｒａｔｅ）は３０Ｈｚである。この領域は正確にインターレース 走査に適合するように発生される輝度、Ｙ　（ＹｌおよびＹ３）成分で支持され ている。元のシーケンシャルソースからのＹデシメーションには各６０Ｈｚフレ ームの１ラインシフトが続き、それによりＹのインターレースされたフィールド を発生し、これは水平に９．５Ｍ）Ｉｚまで広がっている。得られたＹのインタ ーレースされた構成は６０Ｈｚの速度で利用可能な２４０の活性ソースラインと なり、そして３０Ｈｚの速度で利用可能な４８０の活性ソースラインとなる。

すなわち、ソースは６０Ｈｚで４８０ＴＶＬを与えるが、ラインは垂直に２：１ にデシメートされる（Ｙシーケンスを発生する）。

このように、６０Ｈｚの速度では２４０ＴＶＬ以上は最早や利用可能でない。ラ インはソースフレームからソースフレームにわたって１ラインシフトでデシメー トされるから（インターレースされた走査に適合している）　、２４０ＴＶＬか ら４８０ＴＶＬまでの領域は３０Ｈｚの速度で更新される。ＬＤは４．７５ＭＨ ｚ以下の水平周波数で画像をインターレースする。

２次元ビデオスペクトルの垂直に１２０ＴＶＬ以上、水平に９．５ＭＨｚから１ ６．８ＭＨｚまでの領域に対する時間的更新速度はＹｌとＹ３について選択され たデシメーションシーケンスに依存している。第３ａ図に示されたように、フレ ームリセットが存在しない場合を考察する。水平に１６．８ＭＨｚまで広がって いる広帯域Ｙ３ラインはどのようなデシメーションシーケンスについても元の４ ８０ＴＶラインの１２０について利用可能である。従って、垂直に１２０ＴＶＬ 以下の領域は６０Ｈｚの速度で利用可能であり、この速度は元のソース信号の速 度である。

Ｙ３でカバーされるがＹｌではカバーされない垂直に１２０ＴＶＬ以上の領域（ すなわち、水平に９．５ＭＨｚから１６．８ＭＨｚ　）に対して、更新速度はｉ ａａ図のデシメーションシーケンスで１５Ｈｚである。このデシメーションシー ケンスに適合するＹ３ラインは垂直にすべての４８０ＴＶＬをカバーするが、し かしこれは４つの元のソースフレームにわたって成立する。このように、この領 域の実効的な時間的更新速度は６０Ｈｚ／４、すなわち１５Ｈｚである。すなわ ち、垂直なすべての４８０ＴＶＬは元のソース影像を作り上げるのに利用可能で あるが、しかしそれらは１５Ｈｚの更新速度の４つのソースフレームの進行にわ たって利用可能である。

上述のラインは符号器から受信局に送信され、また代案として、後の再生のため に記録される。

特に各フレームで伝送されたライン構造と信号は他のすべてのフレームで伝送さ れたものと同じであることに注意すべきである。唯一の差異は４：１垂直デシメ ーシヨンプロセスで選択された特定ラインであろう。

゛第５図を参照して復号器を説明する。第５図において、クランプ回路１０２は テレビジョン受信機において通常なされているように絶対ＤＣ成分復元（ａｂｓ ｏｌｕｔｅ　ＤＣｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ）を与え、そしてその出力は４つの分 離処理通路ＡからＤに印加される。すべての処理は水平および垂直シーケンスコ ントローラ（ＨＶＳＣ）　１０３により制御され、このコントローラは音響・デ ータ分離器１０５により制御される。音響・データ分離器１０５は制御データＣ Ｄと音声データＡＤを供給し、さらに位相ロックループ・タイミング発生器１０ ７を制御し、これは復号器の種々の構成要素にタイミング信号を供給している。

各通路を個別に説明する。

（Ａ）通路Ａ 信号は乗算器１０４に印加され、これはこの場合にゲートとして実現されること が好ましい。と言うのは、信号が１あるいはＯのいずれかにより乗算されるから である。乗算信号はＨＶＳＣにより供給され、かつビデオ信号がＹ１成分を含む 場合にその時間中１に等しく、他のすべての時間中０に等しい。このようにして 乗算器の出力はＹ１信号のみを含む。

これはディエンファシス回路１０６に印加され、このディエンファシス回路１０ ６はＭＡＣ−６０符号器のプリエンファシス回路３２の逆特性を有するフィルタ である。ディエンファシスされたＹ１信号は等化遅延器１０８で処理され、従っ てそれは加算器１１０の他の入力に適当な時点で到着する。

（Ｂ）通路Ｂ クランプされたビデオ信号は符号器のＹ３成分に使用されたプリエンファシス回 路３４の逆特性を有するディエンファシス回路１１２に印加される。その出力は １６：９圧縮器１１４に印加される。１６：９圧縮器１１４はまたライン上の他 のすべての信号を排除しくｗｉｎｄ　ｏｕｔ）、Ｙ３成分のみを処理するように ＨＶＳＣ１０３からタイミング信号を受信する。１６：９圧縮器の出力はこのよ うにしてＹ３成分のみを含み、受信された４６．２マイクロ秒から２６マイクロ 秒まで時間圧縮される。この信号は次に４．７５ＭＨｚ以上の周波数を減衰する ために水平低域通過フィルタ１１６でフィルタされる。フィルタさた信号は垂直 補間器（ｖｅｒｔｉｃａｌ　１ｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ）１１８に印加される。

垂直補間器はまた等化遅延器１２０からの入力、すなわち適当に遅延したディエ ンファシス回路１０６からのＹ１信号出力を受信する。垂直補間器１１８はまた ＨＶＳＣ１０３からタイミング信号入力を受信し、かつその２つの入力信号の平 均（すなわち、（Ｙ１＋Ｙ３）／２）を取る機能を実行する。その出力は別の等 化遅延器１１２で適当に遅延される。

１６：９圧縮器の出力はまた水平高域通過フィルタ１２４に印加され、その出力 は垂直補間器１２６の入力に印加される。

この垂直補間器はまたそのビデオ入力が活性である場合の時間を示すＨ’ＶＳＣ からのタイミング信号を受信する。

符号器において、４つの連続ラインから、第３ラインの輝度信号Ｙ３のみが伸張 された形で伝送されたことに注意すべきである。符号器の最終フィルタの制限帯 域幅が９．５ＭＨｚであったから、水平高域通過フィルタ１２４の出力は１６． ８ＭＨｚまで広がる。しかし、この伸張された周波数領域は４つのＨＤＴＶライ ンからの１つのみで利用可能である。１：４補間器１２６は所定の式に従って補 間され（例えば線形）、あるいは最も簡単な場合には、次の更新が受信されるま で水平高域通過フィルタ１２４の出力を維持する。この高周波成分は等化遅延器 １２８による遅延時間等化処理の後で加算器１１０の種々の輝度信号の他の成分 に加算される。

水平低域通過フィルタ１１６の出力ｌままた等化遅延器１３０を通して加算器１ １０に送られる。

（Ｃ）通路Ｃ クランプ１０２の出力はＨＶＳＣ１０３からのタイミング信号を受信する１：２ 伸張器１３２に印加される。タイミング信号は２つのＬＤ成分ＬＤ２とＬＤ４の 存在をＭＡＣ−６０ライン上で示し、従って信号のこれらの部分のみが伸張され 、他のすべてのＭＡＣ−６０ライン成分は零にセットされる。その出力はＭＡＣ −６０符号器のＬＤ成分を処理するために使用されたプリエンファシスフィルタ ３６の逆特性を有するディエンファシスフィルタ１０４でフィルタされる。

元のＬＤ成分（ＬＤ２とＬＤ４）は隣接していないが１ライン間隔（３２マイク ロ秒）だけ離れたラインから発生された。ＬＤ４成分を３２マイクロ秒だけ遅延 するがＬＤ２戊分成分延しないのがシーケンシャル遅延器１３６の機能であり、 このようにして元の分離を復元する。シーケンシャル遅延器１３６はランダムア クセスメモリ（ＲＡＭ）により構成されていてよく、このメモリには１．Ｄ２と ＬＤ４が入れられている。読み取りはＬＤ２とＬＤ４の読み出しの間に３２マイ クロ秒の遅延で起こる。

ＬＤ２およびＬＩ）４倍号は次に等化遅延器１３８で適切に遅延され、加算器１ １０に印加される。１１口２成分を等化遅延器１３０の正確に時間合わせした出 力、すなわち（Ｙ３＋Ｙ１）／２に加算すると輝度信号Ｙ２を得る。同様に、出 力（Ｙ３＋Ｙ：ｔ）／２にＬＤ４を加算するとくここでＹ〕は次の引き続く４つ のライン信号パケットの第１ラインに関連した輝度成分である）輝度信号Ｙ４の 再構成を得る。

このように加算器１１０の出力は信号Ｙ１．　Ｙ３．　Ｙ２およびＹ４であり、 すなわち１つのＭＡＣ−６０ラインを構成するため符号器で処理された４つのＨ ＤＴＶ入カライカライ関連した輝度成分である。

ＵおよびＶ成分の復号は通路りを参照して説明されよう。

（Ｄ）通路Ｄ クランプされた入来信号は１：４伸張器１４０と１：２伸張器１４２に印加され る。双方の伸張器はＨＶＳＣ１０３からタイミング信号入力を受信する。第１図 および第４図を参照して議論したように、入来Ｕ成分と■成分は交互に２＝１比 と４：１比で圧縮される。各伸張器に印加されたタイミング信号はそれぞれ２： １および４：１で圧縮された成分を除外する。これらの伸張器の出力はそれぞれ ディエンファシス回路１４４と１４６に送られる。これらはＭＡＣ−６０符号器 でＵおよびＶ成分を処理するプリエンファシスフィルタ１５および１７の逆特性 を有している。

ディエンファシスフィルタ１４６の出力はフィルタ１４８で低域通過フィルタさ れ、そしてディエンファシスフィルタ１４４の出力と共にクロスポイントスイッ チ１５０に送られる。

この低域通過フィルタリングのために、クロスポイントスイッチへの双方の入力 は同じ帯域幅を有している。低域通過フィルタリングの前に、ディエンファシス フィルタ１４６の出力における信号はディエンファシスフィルタ１４４の出力に おける信号の２倍の帯域幅を有している。

２：１圧縮された成分で運ばれた高周波情報を復元するために、ディエンファシ ス回路網１４６の出力はフィルタ１５２で水平に高域通過フィルタされる。水平 高域通過フィルタ１５２の出力はＵ成分とＶ成分の間でＭＡＣライン毎に交互す る高周波情報である。水平・垂直シーケンスコントローラ１０３の制御の下で動 作するスイッチ１５４は水平高域通過フィルタ１５２の出力をＭＡＣライン毎に 交互に１：２垂直補間器１５２と第２の１８２垂直補間器１５８とで切替える。

再び、補間器は所望の任意の補間構成に従って動作できる。最も単純な場合には 各補間器は新しい情報が受信されるまで情報が維持されるメモリである。補間器 １５６と１５８の出力は各々２つの走査ライン間隔に対して維持されている。

もしＵ１１倍がスイッチ１５４と１５０の上側出力に供給され、一方、ｖ２２倍 がその下側出力に供給されると仮定されるなら、成分Ｕ１は等化遅延器を通過し た後、合算回路１６２の一方の入力に印加され、合算回路１６２の他方の入力は 補間器１５６の出力に接続される。同様に、スイッチ１５０の下側出力における ν２出力は等化遅延器１６４に印加される。遅延されたｖ２２倍は加算器１６６ の一方の入力に印加され、加算器１６６の他方の入力は補間器１５８の出力を受 信する。

合算器１６２の出力、例えばＵは１：４補間器１．６８に印加される。補間器１ ６８の出力において、ＭＡＣラインを構成する４つのラインのグループの各ライ ンの１つで４つの信号が供給される。同様に、加算器１６６の出力は１：４垂直 補間器】７０に印加される。補間器１．７０の出力では、ＭＡＣラインを構成す る各走査ラインの１つで４つの■信号が見いだされている。補間器１６８と１７ ０の出力信号はそれぞれ等化遅延器］、７２と１７４に印加される。等化遅延器 の出力はマ）　ＩＪクス１７６の入力に印加される。マトリクス１７６は加算器 １１０の出力、すなわち色度信号が供給されているラインに対応するラインの輝 度信号をまた受信する。マトリクス１７６の出力は５２５ライン、６０フレ一ム ／秒、１：１（シーケンシャル）走査と１６：９７スペクト比を持つＲＧＢ信号 である。このＲＧＢ出力は従ってこの走査様式を受容するモニタ上に表示され得 る。

・−の発明は特定の実施例について説明されてきたが、それに限定されるもので はない。多くの変形が当業者にとって可能であり、これらは以下のクレームの範 囲内であると考えられている。

ＦＩＧ、　３ｃ ＦＩＧ、　３ａ ＦＩＧ、　３ｂ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．毎秒所定の数のフレームを有する高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号の 符号化方法であって、各フレームは複数のＨＤＴＶラインを有し、輝度帯域幅よ り小さいチャネル帯域幅で伝送あるいは記録するために各ＨＤＴＶラインが所定 の輝度帯域幅を有する輝度成分を具え、かつ少なくとも１つの色度成分が、 上記の複数のＨＤＴＶラインをグループで処理し、各グループは複数の信号パケ ットを発生するために多重のシーケンシャルＨＤＴＶラインからの情報を含み、 上記の信号パケットは第１時間圧縮比を有する第１輝度成分と上記の第２時間圧 縮比を有する第２輝度成分を具え、第２時間圧縮比は上記の第１時間圧縮比より 異なっており、かつ少なくとも１つの色度成分が上記の輝度成分から分離し、か つ そのタイムスロットで上記の信号パケットを有する時間多重ライン信号を発生す るために上記の信号パケットを結合すること、 の各ステップを具える方法。
2. ２．上記の複数のＨＤＴＶラインがフレーム当たりｍ個のシーケンシャルにトレ ースされたラインを具え、ここでＨＤＴＶラインの上記のグループが上記のＨＤ ＴＶラインの４つを具える請求項１記載の方法。
3. ３．上記のグループの各々が上記のＨＤＴＶラインの第１，第２，第３，第４の シーケンシャルに走査された１つを具える請求項１記載の方法。
4. ４．上記の第１輝度成分は時間伸長された輝度成分であり、それは各グループの 少なくとも１つのＨＤＴＶラインに対して、上記の帯域幅よりも大きい所定の輝 度帯域幅を有する上記の輝度成分に含まれたすべての情報が上記の第１輝度成分 信号パケットであるようになっている請求項１記載の方法。
5. ５．上記の少なくとも１つの色度成分が第１色度成分と第２色度成分を具え、か つ ここで上記の処理ステップが所定の第１の比だけ上記の第１色度成分を時間圧縮 することと、上記の所定の第１の比とは異なる所定の第２の比だけ上記の第２色 度成分の時間圧縮を具え、それにより圧縮された第１色度成分信号と圧縮された 第２色度成分信号を創生し、かつ上記の第１および第２の圧縮された色度成分信 号をそれぞれ上記の時間多重ライン信号の第１および第２色度成分タイムスロッ トに挿入する請求項４記載の方法。
6. ６．毎秒所定の数のフレームを有する高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号を 復号する装置であって、各フレームは複数のＨＤＴＶラインを有し、各ＨＤＴＶ ラインは上記の輝度帯域幅より小さいチャネル帯域幅で伝送あるいは記録するた めに所定の輝度帯域幅を有する輝度成分を具え、かつ少なくとも１つの色度成分 が、 グループで上記の複数のＨＤＴＶラインを処理する手段であって、各グループは 複数の信号パケットを発生するために多重のシーケンシャルなＨＤＴＶラインか らの情報を含み、上記の信号パケットは第１時間圧縮比を有する第１輝度成分と 、第２時間圧縮比を有する第２輝度成分を具え、第２時間圧縮比は上記の第１時 間圧縮比とは異なり、かつ少なくとも１つの色度成分が上記の輝度成分から分離 し、かつ そのタイムスロットに上記の信号パケットを有する時間多重ライン信号を発生す るために上記の信号パケットを結合する手段、 を具える装置。
7. ７．上記の複数のＨＤＴＶラインがフレーム当たりｍ個のシーケンシャルにトレ ースされたラインを具え、かつここで上記のＨＤＴＶのグループが上記の４個の ＨＤＴＶラインを具える請求項６記載の装置。
8. ８．上記の信号パケットが追加の輝度成分を含み、それは各グループが上記の所 定の輝度帯域幅より小さい帯域幅にわたってすべてのＨＤＴＶラインの輝度情報 を含んでいる請求項４記載の方法。
9. ９．上記の付加輝度成分が第１および第２ライン差輝度成分であり、かつ 上記の処理ステップが上記の第１および第２ライン差輝度成分の時間圧縮を具え 、それにより第１および第２ライン差輝度成分信号を創生し、かつ上記の第１お よび第２の圧縮されたライン差輝度成分を上記の時間多重ライン信号の第１およ び第２ライン差輝度成分に挿入する請求項８記載の方法。
10. １０．上記の第１および第２ライン差成分が式ＬＤ＝ｂ−（ａ＋ｃ）／２に従っ て実現され、ここでｂは特定グループの特定ラインにおける画素の値であり、そ してａとｃはそれぞれ画素ｂの垂直に上と下の画素に対応する請求項９記載の方 法。
11. １１．上記の第１輝度成分が実質的に１６対９の圧縮比で伸長され、上記の第２ 輝度成分の上記の圧縮比が１対１であり、かつ上記の第１および第２ライン差輝 度成分の上記の圧縮比が１対２である請求項１０記載の方法。
12. １２．上記の信号パケットが追加輝度成分を含み、それは各グループが上記の所 定の輝度帯域幅より小さい帯域幅にわたってすべてのＨＤＴＶラインの輝度情報 を含むようなものである請求項６記載の装置。
13. １３．上記の追加の輝度成分は第１および第２ライン差輝度成分であり、かつ 上記の処理手段は上記の第１および第２ライン差輝度成分を圧縮しそれにより第 １および第２差輝度成分信号を創生する時間手段と、上記の第１および第２圧縮 ライン差輝度成分を上記の時間多重ライン信号の第１および第２ライン差輝度成 分に挿入する手段を具える請求項１２記載の装置。
14. １４．上記の第１および第２ライン差成分が式ＬＤ＝ｂ−（ａ＋ｃ）／２に従っ て実現され、ここでもｂは特定グループの特定ラインにおける画素の値であり、 そしてａとｃはそれぞれ画素ｂの垂直に上と下の対応画素である請求項１３記載 の装置。
15. １５．上記の第１輝度成分が上記の第１輝度成分の伸長となる実質的に１６対９ の圧縮比を有し、上記の第２輝度成分の上記の圧縮比が１対１であり、かつ上記 の第１および第２ライン差輝度成分の上記の圧縮比が１対２である請求項１４記 載の装置。
16. １６．チャネルにわたって受信されたそのタイムスロットに信号パケットを有す る多重ライン信号を復号する装置であって、上記の信号パケットは第１および第 ２時間圧縮比を有する少なくとも第１および第２輝度成分と、少なくとも１つの 色度成分を表し、上記の第１および第２輝度成分と上記の少なくとも１つの色度 成分はシーケンシャルな高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）ラインをグループに 多重化したものであり、上記の第１輝度成分は上記のチャネル帯域幅より大きい 所定の輝度帯域幅を有し、上記の装置は 上記の第１および第２輝度成分と上記の少なくとも１つの色度成分を分離するた めにょい時点で上記の多重ライン信号を分割する手段、 多重のシーケンシャルＨＤＴＶライン輝度信号を与えるために上記の第１および 第２輝度成分を処理する手段であって、少なくとも１つの上記のシーケンシャル ＨＤＴＶラインが各グループで上記のチャネル帯域幅より大きい帯域幅を有する もの、および 多重のシーケンシャルＨＤＴＶラインに色度信号を与えるために上記の少なくと も１つの色度成分を処理する手段、を具える装置。
17. １７．上記の第１輝度成分が時間伸長輝度成分であり、かつ上記の第１および第 ２輝度成分を処理する上記の手段が各グループで上記の少なくとも１つのＨＤＴ Ｖラインに対して上記の所定の輝度帯域幅を有する上記の輝度信号を与えるため に上記の時間伸長輝度成分を時間圧縮する手段をさらに具える請求項１６記載の 装置。
18. １８．上記の信号パケットが第１および第２ライン差輝度成分を表し、 上記の分割手段が上記の第１および第２ライン差輝度成分を分離する手段を具え 、かつ 上記の第１および第２ライン差輝度成分を処理する上記の手段が上記の第１およ び第２ライン差輝度成分を時間伸長する手段を具え、ここで 上記の第１および第２輝度成分を処理する上記の手段と上記の第１および第２ラ イン差輝度成分を時間伸長する手段、少なくとも限定された帯域幅の輝度信号が 各ＨＤＴＶに対して得られているものである請求項１７記載の装置。
19. １９．上記の少なくとも１つの色度成分が第１および第２色度成分であり、かつ 上記の信号パケットが少なくとも１つの音声成分をさらに表し、 上記の分割手段が上記の第１および第２色度成分を分離する手段と上記の音声情 報を分離する手段をさらに具え、 上記の少なくとも１つの色度成分を処理する上記の手段が少なくとも２つのカラ ー信号を与えるために上記の第１および第２色度成分を処理する手段を具え、か つ上記の装置が音声信号を与えるために上記の音声成分を処理する手段をさらに 具える請求項１８記載の装置。
20. ２０．上記の第１色度成分が第１グループに対する第１時間圧縮比と、第２グル ープに対する第２時間圧縮比を有し、かつ上記の第２色度成分は上記の第１グル ープに対する上記の第２圧縮比と上記の第２グループに対する上記の第１時間圧 縮比を有し、かつ 少なくとも１つの色度成分を処理する上記の手段が第１および第２色度伸長手段 とスイッチ手段をさらに具え、上記の第１色度成分と第２色度成分の間の上記の 接続と上記の第１および第２色度伸長手段がグループの上記多重ライン信号を復 号した後で上記のスイッチ手段によりスイッチされる請求項１９記載の装置。
21. ２１．上記の時間多重ライン信号が上記のチャネル帯域幅より小さい帯域幅を有 し、さらに 上記の時間多重ライン信号の伝送あるいは記録、および受信あるいは再生に際し て、 上記の複数の信号パケットを発生するために上記の時間多重ライン信号をデマル チプレックスし、かつ上記の高精細度テレビジョン信号を復元するために上記の 信号パケットを処理し結合するステップを具える請求項１記載の方法。
22. ２２．上記の時間多重ライン信号を伝送あるいは記録する手段、 上記の時間多重ライン信号を受信あるいは再生する手段、 上記の時間多重ライン信号をデマルチプレックスし、それにより上記の複数の信 号パケットを発生する上記の受信手段あるいは再生手段に接続された手段、およ び上記の高精細度テレビジョン信号を復元するために上記の信号パケットを処理 ・結合する上記のデマルチプレックスシング手段に接続された処理・結合手段、 を具える請求項６記載の装置。