JPH0310481A - 多重信号伝送及び受信装置及びその方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば、現行方式との両立性のあるテレビ
ジョン信号に、高精細化用のテレビジョン信号を周波数
多重して伝送する多重信号伝送装置およびこの多重信号
を受信する多重信号受信装置に関する。

（従来の技術） 近年、テレビジョン放送においては、画像の高精細化に
関する研究、開発が盛んに行われている。この高精細化
システムにおいては、現在、現行方式との両立性を図る
ために、現行方式のテレビジョン信号を主信号とし、こ
れに高精細化用のテレビジョン信号を付加信号として周
波数多重するようになっている。この周波数多重方式と
しては、例えば、ｒ　Ｔ、ｌ１ｕｋｌｎｕｋ！　ｅｔ。

Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　　Ｄｅｆｌｎｌｔｌｏｎ４Ｖ　　Ｆ
ｕｌｌｙ　　ＣｏｍｐａｔｉｂｌｅｖＨｈ　Ｅｘｌｓｔ
ｌｎｇ　５ｔａｎｄａｒｄｓ　　　ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮ
ＳＡＣＴＩＯＮＳＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ、ＶＯ
Ｌ、ＮＯ，８，ＡＬＩＧＵＳＴ　　１９８４Ｊ　　　（
以下、文献１という）に記載される方式と、ｒＭ、Ａ。

ｌ５ｎａｒｄｉ　ｅｔ、　’Ｅｎｃｏｄｉｎｇ　ｒｏｒ
　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄＲｅｃｏｖｅｒ
ａｂｉｌｌｔｙ　Ｉｎ　ｔｈｅ　ＡＣＴＶ　Ｓｙｓｔｅ
ｍ　　ＩＥＥＥＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　Ｂｌ？０Ａ
ＤＣＡＳＴＩＮＧ　ＶＯｌ、、　Ｂｅ−３３ＮＯ，４゜
ＤＥＣＥＭＢＥＩ？　１９８７　Ｊ　　（以下、文献２
という）に記載される方式がある。

ところで、主信号に高精細化用の付加信号は、現行のテ
レビジョン受像機では、画像再生に寄与せず、主信号に
対する雑音信号として扱われる。

このため、主信号に対する付加信号の妨害が問題となる
。

この妨害を無くすためには、付加信号の多重レベルを低
くすればよい。

しかし、付加信号の多重レベルを低くすると、その信号
対雑音比（以下、Ｓ／Ｎ比と記す）が低下し、受信側で
付加信号を正確に再生することができない。

高精細化用の付加信号は高周波信号であるため、テレビ
ジョン信号の一般的な性質から考えると、そのル均電力
は主信号の＝ｒｉ均電力に比べかなり低いと考えられる
。したがって、この場合は、主信号に対する付加信号の
妨害は問題にならないように考えられる。しかし、実際
には、画像のエツジ部で主信号の尖頭値を大きくしてし
まうという妨害をもたらす。

この問題を解決するために、上記文献２においては、送
信側では、付加信号を非線形圧縮して送り、受信側でこ
れを非線形伸張して再生する方法が用いられている。

この方法によれば、付加信号のＳ／Ｎ比を低下させるこ
となく、主信号のエツジ部に対する付加信号の妨害を低
減することができると考えられる。

しかし、この方法では、次のような２つの問題が生じる
。

■　１つは、付加信号の再生出力に波形歪みが生しると
いう問題である。

すなわち、非線形圧縮処理においては、高調波成分が発
生する。一方、付加信号を主信号に周波数多重して伝送
する場合には、一般に、伝送帯域の利用効率を高めるた
め、付加信号の伝送帯域は圧縮前の付加信号のスペクト
ル帯域と同じ帯域に設定される。したがって、この場合
には、送信側の非線形圧縮処理で発生した高調波成分が
受ｊＪ側に伝送されないことになる。これにより、受信
側の非線形伸張処理によって得られた付加信号に波形歪
みが生じてしまう。

■　他の１つは、付加信号の分解能の低下により、視覚
的に非常に不自然な画質劣化が生じるという問題である
。

すなわち、アナログ信号として伝送される付加信号を受
信側でデジタル処理する場合、アナログ／デジタル変換
回路として８ビツトの回路を用いることが多い。これは
、１０ビツトの回路を用いると、回路のコストが著しく
上昇するからである。

８ビツトの回路の分解能は、２５６階調である。

しかし、付加信号の分解能としては、１０〜２０階調し
か確保することができない。これは、主信号に対する付
加信号の妨害を無くすため、付加信号の尖頭値を１／１
０あるいはそれ以下に圧縮する必要があるからである。

このような分解能の低下は、単に、量子化雑音の増大を
招くだけでなく、視見的に非常に不自然な画像をもたら
す。特に、今の例では、低下した分解能が受信側の非線
形伸張処理でさらに強調されるので、画像の不自然さが
目立ってしまう。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、主信号にこの主信号と相関性のある
高精細化用の付加信号を周波数多重して伝送する従来の
装置においては、主信号のエツジ部に対する付加信号の
妨害を無くすことができるものの、付加信号を正確に再
生することができないという問題があった。

そこで、この発明は、主信号のエツジ部に対する付加信
号の妨害を無くすことができ、かつ、付加信号を正確に
再生することができる多重信号伝送装置および多重信号
受信装置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、主信号と付加信
号の相関性を利用し、送信側では、主信号の複数画素分
のエネルギーを求め、これに基づいて付加信号のレベル
を制御した後、この制御出力を主信号に周波数多重して
伝送し、受信側では、送信側と同様に、主信号の複数画
素分のエネルギーを求め、このエネルギーに基づいて付
加信号のレベルを送信側とは逆に制御することにより、
元の付加信号を再生するようにしたものである。

（作用） 上記構成によれば、主信号と付加信号とは相関性がある
から、主１３号のエネルギーの検出出方と付加信号との
相関性も保証される。したがって、エネルギーの検出出
力のレベルが大きくなる主信号のエツジ部では、付加信
号のレベルが抑えられる。これにより、主信号のエツジ
部における主信号に対する付加信号の妨害を低減するこ
とができる。

また、検出されたエネルギーは複数画素分のエネルギー
であるため、その検出出力は、主信号のような広いスペ
クトルをもたず、低域成分のみをもつ。したがって、エ
ネルギーの検出出力に基づいて付加信号のレベルを制御
しても、付加信号のスペクトルはほとんど拡大しない。

これにより、元の付加信号のスペクトル帯域でレベル制
御後の付加信号を全て伝送することができるため、付加
信号の再生出力に波形歪みが生じることはない。

また、主信号はそのまま受信側に送られるため、受信側
では、主信号のエネルギーとして送信側とまったく同じ
ものを得ることができる。したがって、受信側で元の付
加信号を再生する際、何ら分解能を低ドさせることなく
、正確に再生することができる。

さらに、送信側と受信側のレベル制御は互いに逆特性で
あればよいので、制御形態の選択上の自由度が高いとい
う利点がある。

（実施例） 以下図面を参照しながらこの発明の一実施例を詳細に説
明する。

第１図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第１の実施
例の構成を示す回路図である。また、第２図はこの発明
に係る多重信号受信装置の第１の実施例の構成を示す回
路図である。なお、第１図および第２図には、色度信号
の処理系は含まない。

まず、第１図の多重信号伝送装置について説明する。

図において、１１は輝度信号Ｙの主信号Ｙ１が人力され
る入力端子である。また、１２は輝度信号Ｙの付加信号
Ｙ２が人力される端子である。ごこで、主信号Ｙ１と付
加信号Ｙ２とは相関性がある。

入力端子１］から人力された主信号Ｙ１は、加算回路１
６に供給され、レベル制御により得られた付加信号Ｙ２
　と周波数多重される。この多重信号は出力端子１７に
接続された図示しない送信部により送信される。

付加信号Ｙ２のレベル制御処理は次のようにしてなされ
る。

すなわち、入力端子１２から人力される付加信号Ｙ２は
、レベル変換回路１３によりＡ（一定値）倍される。こ
のレベル変換出力は、除算回路１４により主信号Ｙ、か
ら求めた制御信号Ｘを除数として除算される。この除算
により得られた付加信号Ｙ２　は、周波数多重処理回路
１５により周波数多重に適した信号にするための処理を
受ける。

この変換処理を受けた付加信号Ｙ２　が加算回路１６に
おいて、主信号Ｙ１に周波数多重される。

上記制御信号Ｘは次のようにして得られる。

すなわち、入力端子１１から入力された主信号Ｙ１は、
まず、絶対値回路１８により絶対値をとられる。この絶
対値出力は累積加算回路１９によりＮ　（Ｎは２以上の
正の整数）画素分ずつ累積加算される。この累積加算出
力は、加算回路２０により予め定められた固定値Ｂと加
算される。この加算出力が上述した制御信号Ｘとして使
われる。

なお、固定値Ｂは有理数である。この固定［Ｂは、累積
加算出力がＯである場合に、除算出力が無限大になるの
を防止するものである。

このようにして求められた制御信号Ｘは、次式（１）の
ように表される。

Ｘ−Σ　ｌ　　Ｘｏｌ　　＋　Ｂ　　　　　　　　　　
　　−１１１そして、この制御信号Ｘによって付加信号
Ｙ２が除算されるから、除算回路１４から出力される付
加信号Ｙ２’　は次のように表される。

次に、第２図の多重信号伝送装置について説明する。

図において、３１は多重信号が人力される入力端子であ
る。この入力端子３１から人力された多重信号は周波数
多重処理回路３２により主信号Ｙ１と付加信号Ｙ２　に
分離される。

この周波数多重処理回路３２により分離された主信号Ｙ
１は出力端子３３に接続された図示しない画像表示部に
供給される。一方、付加信号Ｙ２′は、乗算回路３４に
より主信号Ｙ１から求められた制御信号Ｘと乗算される
。この制御信号Ｘは上述した送信側の制御信号Ｘと同じ
く、先の式（１）で示すような値をもつ。したがって、
乗算回路３４からは次式（３）で示すように、付加信号
Ｙ２が出力される。

Ｙ２−￥２’　　・Ｘ　　　　　　　　　・・・（３）
この付加信号Ｙ２はレベル変換回路３５によりレベル変
換される。このレベル変換回路３５は、上述した送信側
のレベル変換回路１３とは逆特性を有し、人力信号を１
／Ａ倍する。このレベル変換出力は出力端子３６に接続
された図示しない画像表示部に供給され、上述した主信
号Ｙ１とともに、画像表示に供される。

上記制御信号Ｘは、送信側と同様に、絶対値回路３７、
累積加算回路３８、加算回路３９生成される。

以上述べたようにこの実施例は、主信号Ｙ１と付加信号
Ｙ２の相関性を利用し、送信側では、絶λ４値の累積加
算により主信号Ｙ１のＮ画素分のエネルギーを求め、こ
れに基づいてｉすられた制御信号Ｘを除数として付加信
号Ｙ２を除算し、この除算出力Ｙ２′を主信号Ｙ１に周
波数多重して伝送し、受信側では、絶対値の累積加算に
より主信号Ｙ１のＮ画素分のエネルギーを求め、これに
基づいて得られた制御信号Ｘと付加信号Ｙ２′とを乗算
することにより、元の付加信号Ｙ２を再生するようにし
たものである。

このような構成によれば、主信号Ｙ１と付加信号Ｙ２と
は相関性かあるから、制御信号Ｘと付加信号Ｙ２との相
関性も保証される。したがって、制御信号Ｘのレベルが
大きくなる主信号Ｙ１のエツジ部では、付加信号Ｙ２の
レベルが抑えられる。

これにより、主信号Ｙ１のエツジ部における主信号Ｙ１
に対する付加信号Ｙ２の妨害を低減することができる。

また、制御信号Ｘは主信号Ｙ、のＮ画素分のエネルギー
を示すものであるため、主信号Ｙ、のような広いスペク
トルをもたず、低域成分のみをもつ。したがって、制御
信号Ｘを除数として付加信号Ｙ２を除算しても、付加信
号Ｙ２　のスペクトルは元の付加信号Ｙ２のスペクトル
とほとんど変わらない。これにより、元の付加信号Ｙ２
のスペクトル帯域で除算後の付加信号Ｙ２　を全て伝送
することができるため、付加信号Ｙ２の再生出力に波形
歪みが生じることはない。

また、主信号Ｙ、はそのまま受信側に送られるため、受
信側では、制御信号Ｘとして送信側の制御信号Ｘとほと
んど同じものを得ることができる。

したがって、受信側で元の付加信号Ｙ２を再生する際、
何ら分解能を低下させることなく、正確に再生すること
ができる。

さらに、主信号Ｙ、の累積加算出力に固定値Ｂを加算し
たものを制御信号Ｘとするようにしたので、累積加算出
力が０の場合でも、除算結果が無限大になるのを防止す
ることができる。

第３図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第２の実施
例を示す回路図である。また、第４図は、この発明に係
る多重信号受信装置の第２の実施例の構成を示す回路図
である。

なお、第３図および第４図において、先の実施例と同一
部には、同一？〕号を付して詳細な説明を省略する。

先の実施例では、制御信号、Ｘを求めるに当たって主信
号Ｙ１の絶対値を累積加算する場合を説明した。これに
対し、この実施例は、主信号Ｙ１の二乗値を累積加算す
るようにしたものである。すなわち、第３図および第４
図においては、第１図および第２図の絶対絶対値回路１
８．３７をそれぞれ二乗値回路２１．４１で置き換える
ようにしたものである。

このような構成においても、先の実施例と同様、主信号
Ｙ１のＮ画素分のエネルギーを求めることができる。

第５図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第３の実施
例の構成を示す回路図である。また、第６図はこの発明
に係る多重信号受信装置の第３の実施例の構成を示す回
路図である。

この実施例は、この発明を付加信号としての水平方向の
高精細化信号を伝送するシステムの多重信号伝送装置お
よび多重信号受信装置に適用した場合を示すものである
。

なお、以下の説明では、現行方式がＮＴＳＣ方式である
場合を代表として説明する。

まず、第５図の多重信号伝送装置について説明する。

図において、５１はカラーテレビジョン信号の輝度信号
Ｙが人力される入力端子である。５２は、同じく色度信
号ｌが入力される入力端子であり、５３は色度信号Ｑが
人力される入力端子である。

入力端子５１から入力される輝度信号Ｙは、第７図に示
すように、０〜６ＭＨｚの水平帯域をもつ。この輝度信
号はカットオフ周波数が４　Ｍ　Ｈｚのローパスフィル
タ（以下、ＬＰＦという）５４と減算回路５５により、
水平帯域が０〜４　！ｌ／Ｉ　Ｈｚの主信号Ｙ１と水平
帯域が４〜６ＭＨｚの付加信号Ｙ２に分離される。この
主信号Ｙ、と付加信号Ｙ２を第７図に示す。ここで、主
信号Ｙ１はＮＴＳＣ方式の輝度信号として使われる。一
方、付加信号Ｙ２は高精細化用の輝度信号として使われ
る。

ＬＰＦ５４から出力される主信号Ｙ、は、水平、垂直の
２次元ＬＰＦ５６により帯域制限される。

この帯域制限の様子を第８図に示す。ここで、第８図（
ａ）は水平・垂直領域のスペクトルを示し、同図（ｂ）
は時間・垂直領域のスペクトルを示す。

第８図（ａ）に示す如く、ＬＰＦ５６では、水平方向±
２ＭＨ２以上、垂直方向上（３Ｘ５２５）／８〜５２５
／２　［Ｃ，Ｉ）、ｈ］の成分が除去される。この除去
領域は、第８図（ｂ）では斜線で示される。なお、ＬＰ
Ｆ５６の具体的構成については後述する。

ＬＰＦ５６の出力は、加算回路５７により、詳細を後述
する除算処理によって得られた付加信号Ｙ２　と周波数
多重される。この場合、付加信号Ｙ２′は詳細を後述す
るが、ＬＰＦ５６によって除去された領域に周波数多重
される。

この多重信号は加算回路５８により、詳細を後述する多
重処理を受けた色度信号１．Ｑと周波数多重される。こ
の多重信号は、出力端子５９に接続された図示しない送
信部により受信側に送信される。

上記付加信号Ｙ２の除算処理は次のようにしてなされる
。

減算回路５５から出力される付加信号Ｙ２はセレクタ６
０により、第１フイールドＦ１の１ラインおきの信号と
、第２フイールドＦ２の全ての信号が０レベルの信号に
置き換えられる。この様子を第９図に示す。ここで、×
印を付す位置が０レベルの信号により置き換えられる位
置である。

この置換えにより、付加信号Ｙ２の垂直帯域は５２５／
８　［ｃ、ｐ、ｈ］　となる。これにより、上記ＬＰＦ
５６によって除去された水平・垂直領域と同じ領域を有
する付加信号Ｙ２が得られる。

セレクタ６０の出力は垂直方向のＬＰＦ６１に供給され
、上記置換え処理により生じた垂直方向の折り返し成分
を除去される。このＬＰＦ６１の出力特性を第、１０図
に示す。ここで、第１０図（ａ）は、水平・垂直領域の
スペクトルを示し、同図（ｂ）は時間・垂直領域のスペ
クトルを示す。

なお、ＬＰＦ６１の具体的構成については後述する。

ＬＰＦ６１によって帯域制限された付加信号Ｙ２は、レ
ベル変換回路６２によりＡ（一定数）倍される。このレ
ベル変換回路６２の出力は除算回路６３により主信号Ｙ
１から求めた制御信号Ｘを除数として除算される。これ
により、先の式（２）によって表される付加信号Ｙ２’
かｉ＞７られる。なお、制御信号Ｘの生成については、
後述する。

除算回路６１から出力される付加信号Ｙ２′は、乗算回
路６４により、周波数が１６／７ｆｓｃ（８，２Ｍ　Ｈ
ｚ　）で、かつ、フィールドごとに位相が反転するキャ
リア信号を使って変調される。

これにより、上記ＬＰＦ５６の除去領域に位置する付加
信号Ｙ２′が得られる。ここで、ｆｓｃは色副搬送波周
波数である。第１１図に変調後のスペクトルを示す。な
お、第１１図は、輝度信号Ｙのサンプリング周波数が４
ｆｓｃである場合を代表として示すものである。

この第１１図において、斜線を付す成分は、変調によっ
て生じた折返し成分である。この折返し成分の水平帯域
は０〜２ＭＨｚにある。したがって、乗算回路６４の出
力は、２〜４ＭＨｚの通過帯域を有する水（Ｖのバンド
パスフィルタ（以下、ＢＰＦと記す）によって帯域制限
される。これにより、第１２図に示すように、折返し成
分の除去された付加信号Ｙ２　が得られる。この付加信
号Ｙ２′の水平・垂直領域のスペクトルを第１３図（ａ
）に示し、時間・垂直領域のスペクトルを第１３図（ｂ
）に示す。この第１３図に示す如く、付加信号Ｙ２′は
、乗算回路６４の変調により、ＬＰＦ５６の除去領域に
当たる垂直５２５／２　［Ｃ，Ｉ）、ｈ］の位置に位置
決めされる。

ＢＰＦ６５から出力される付加信号Ｙ２′は、スイッチ
６６を介して加算回路５７に供給され、主信号Ｙ１と周
波数多重される。

スイッチ６６のオン、オフは、動き検出回路６７の動き
検出出力に従って制御される。この動き検出回路６７は
、入力端子５１から人力される輝度（ｊ号Ｙのフィール
ド間差分をとり、そのレベルを所定レベルと比較するこ
とにより、画像が動画か静画かを判定する。スイッチ６
６は動き検出回路６７により静画と判定された場合のみ
、オン状態となる。これにより、静画の場合のみ、付加
信号Ｙ２′が主信号Ｙ、に周波数多重される。

上記制御信号Ｘは次のようにして生成される。

上記ＬＰＦ５６により帯域制限された主信号Ｙ１は、バ
イパスフィルタ（以下、ＨＰＦという）６８に供給され
、水平帯域が２〜４ＭＨｚの成分を抽出される。この成
分を第７図にＹ３として示す。この主信号Ｙ、から得ら
れた高域成分Ｙ、は、直流成分を含まない分、主信号Ｙ
、よりもさらに付加信号Ｙ２と相関性が高いと言える。

従って、この実施例では、この高域成分Ｙ、を使って制
御信号Ｘが生成される。

すなわち、この高域成分Ｙ、は、絶対値回路６９により
絶対値をとられた後、累積加算回路７０により累積加算
される。この累積加算結果は、加算回路７１により固定
値Ｂと加算される。この加算結果が制御信号Ｘとして除
算回路６３に供給される。

上記色度信号ｌ、Ｑの多重処理は次のようにしてなされ
る。

すなわち、入力端子５２から人力される色度信号！は、
乗算回路７２により周波数ｆｓｃのキャリア信号にを使
って変調される。この変調出力は、ＬＰＦ７３により、
水平帯域をＯ〜１．５ＭＨｚに帯域制限される。一方、
入力端子５３から人力される色度信号Ｑは、乗算回路７
４により、色度信号ｉ用のキャリア信号とは位相が９０
度ずれた周波数ｆｓｃのキャリア信号を使って変調され
る。

この変調出力は、ＬＰＦ７５により水平帯域を０〜０．
５ＭＨｚに制限される。

ＬＰＦ７３．７５の出力は加算海路７５により周波数多
重される。この多重出力は、加算回路５８により主信号
Ｙ、と付加信号Ｙ２’　との多重信号に周波数多重され
る。

以上、第５図に示す多重信号伝送装置の全体的な構成を
説明したが、ここで、２次元ＬＰＦ５６と垂直ＨＰＦ６
１との具体的構成を説明する。

まず、２次元ＨＰＦ５６について説明する。

第１４図は、２次元ＬＰＦ５６の具体的構成の一例を示
す回路図である。

この第１４図において、先の第５図のＬＰＦ５４から出
力される主信号Ｙ１は、カットオフ周波数が２　Ｍ　Ｈ
ｚの水平ＬＰＦ８１と加算回路８２により、水平帯域が
０〜２　Ｍ　Ｈｚの低域成分と２〜４　Ｍ　Ｈｚの高域
成分に分離される。加算回路８２から出力される高域成
分は、垂直・時間方向のＬＰＦ８３により水平帯域を０
〜（３ｘ　５２５）／８　［ｃ、ｐ、ｈ］に制限される
。この帯域制限出力は、加算回路８４により、ＬＰＦ８
１がら出力される低域成分と周波数多重される。これに
より、先の第８図に示すようなスペクトルに帯域制限さ
れた主信号Ｙ、が得られる。

次に、垂直方向のＬＰＦ６１について説明する。

第１５図は、ＬＰＦ６１の具体的構成の一例を示す回路
図である。

この第１５図において、ＩＨ遅延回路９１゜９２．２６
１Ｈ遅延回路９３、ＩＨ遅延回路９４゜９５、加算回路
９６．９７、係数回路９８，９９゜１００、加算回路１
０１は、フレーム内の第１フイールドのＬＰＦを形成す
る。このＬＰＦは５個のタップを有し、その模式図は第
１６図（ａ）に示すようになっている。

また、ＩＨ遅延回路９１，９２．２６１Ｈ遅延回路９３
、ＩＨ遅延回路９４．加算回路１０２゜１０３、係数回
路１０４．．１０５，１０６、加算回路１０７は、フレ
ーム内の第２フイールドのＬＰＦを形成する。このＬＰ
Ｆも５個のタップを有し、その模式図は第１６図（ｂ）
に示すようになっている。

加算回路１０９の出力は、フィールドメモリ１０８によ
り１フイ一ルド分遅延される。この遅延出力と加算回路
１０１の出力は、セレクタ１０９によりフィールドごと
に交互に選択される。これにより、セレクタ１０９がら
は、先の第１０図に示すように帯域制限された付加信号
Ｙ２か得られる。

なお、フィールドメモリ１０８は、第１フイールドのＬ
ＰＦ出力が、２６１Ｈ遅延回路９３により１フイ一ルド
分遅延されていることに基づいて、第２フイールドのＬ
ＰＦ出カを１フイ一ルド分遅延するものである。

このように、垂直ＬＰＦ６１の出力は、原信号に対して
１フイ一ルド分遅延されるので、第５図に示す制御信号
Ｘも実際は、原信号に対して１フイ一ルド分遅延される
ようになっている。

なお、先の第１４図に示すＬＰＦ８３も第１５図に示す
ような構成となっている。

以上第５図の多重信号伝送装置を説明したが、次に、第
６図の多重信号受信装置について説明する。

第６図において、１１１は受信された多重信号が入力さ
れる入力端子である。この入力端子１１１から人力され
る多重信号は、Ｙ／Ｃ分離回路１１２により輝度信号Ｙ
。（主信号Ｙ１と付加信号ｙ　２１　との多重信号）と
色度信号Ｃに分離される。

Ｙ／Ｃ分離回路１１２によって分離された輝度信号Ｙ。

は、フィールド遅延回路１１３．２次元ＨＰＦ１１４、
ＨＰＦ１１５、加算回路１１６により、主信号Ｙ、と付
加信号Ｙ２　とに分離される。すなわち、輝度信号Ｙ。

は、２次元ＨＰＦ１１４により、第１７図に示すように
、高域に帯域制限される。この帯域制限出力は、ＨＰＦ
ｌ】５により、水平帯域を２〜４　Ｍ　Ｈｚに帯域制限
される。これにより、付加信号Ｙ２　が得られる。この
付加信号Ｙ２　は、加算回路１１６により、フィールド
遅延回路１１３を介して供給される主信号Ｙ１から減じ
られる。これにより、加算回路１１６からは、第１８図
に示すように帯域制限された主信号Ｙ１が得られる。

なお、上記２次元ＨＰＦ１１４は、基本的には、第１５
図に示す垂直ＬＰＦ６１と同じような構成を有し、係数
回路９８，９９，１００．１．０４１０５．１０６の係
数を変えることにより、上述した第１７図のような出力
特性を有するように設定されている。フィールド遅延回
路１１３は、付加信号Ｙ２′が２次元ＬＰＦＩ　１４に
よって１フイ一ルド分遅延されることに合わせて、輝度
信号Ｙｏを１フイ一ルド分遅延するものである。

加算回路１１６から出力される主（ｇ号Ｙ、は、加算回
路１１７により付加信号Ｙ２′から再生された付加信号
Ｙ２と周波数多重される。これにより、水平帯域が０〜
６　Ｍ　Ｈｚの輝度信号Ｙが得られる。この輝度信号Ｙ
は出力端子１１８に接続された図示しない表示部に供給
される。

付加信号Ｙ２の再生は次のようにして行われる。

すなわち、ＨＰＦ１１５から出力される付加信号Ｙ２　
は、乗算回路１１９により送信側と同じくフィールドご
とに位相が反転する周波数１６／７ｆｓｃのキャリア信
号を使って復調される。この復調出力はＢＰＦ１２０に
供給され、水平帯域が４〜６　？ＶＩ　Ｈｚの成分を抽
出される。これにより、第１９図に示すスペクトルをも
つ付加信号Ｙ２が得られる。この付加信号Ｙ２　は、乗
算回路１２１により、送信側とは逆に、主信号Ｙ、から
求められた制御信号Ｘを乗数として乗算される。

この乗算は、先の式（３）に示される。

乗算回路１２１から出力される付加信号Ｙ２は、送信側
とは逆に、レベル変換回路１２２により１／Ａ倍される
。このレベル変換出力は、スイッチ１２３を介して上記
加算回路１１７に供給され、主信号Ｙ１と周波数多重さ
れる。これにより、第２０図に示すスペクトルをもつ輝
度信号Ｙが得られる。

スイッチ１２３のオン、オフは動き検出回路１２４によ
り制御される。この動き検出回路〕２４は、Ｙ／Ｃ分離
回路から出力される輝度信号Ｙ。のフィールド間差分と
とることにより、画像が動画か静画かを判定する。スイ
ッチ１２３は動き検出回路１２４で静画と判定された場
合にオン状態となる。これにより、付加信号Ｙ２は、静
画時のみ主信号Ｙ、に周波数多重される。

上記制御信号Ｘは次のようにして生成される。

すなわち、上記加算回路１１６から出力される主信号Ｙ
、はＲＰＦ１２４に供給され、水弔帯域が２〜４ＭＨｚ
の高域成分Ｙ３を抽出される。この高域成分Ｙ、は、送
信側と同じく、絶対値回路］２５で絶対値をとられた後
、累積加算回路］２６で累積加算される。この累積加算
出力は、加算回路１２７により固定値Ｂと加算される。

これにより、制御信号Ｘが得られ、上記乗算回路１２１
に供給される。

累積加算回路１２６の累積加算処理は、先の式％式％ 上記色度信号Ｃは次のようにして復調される。

すなわち、Ｙ／Ｃ分離回路１１２から出力される色度信
号Ｃは、乗算回路１２８，１２９により、それぞれ互い
に位相が９０度異なる周波数ｆｓｃのキャリア信号を用
いて復調される。この復調により、乗算回路１２８，１
２９からはそれぞれ色度信号１．Ｑが出力される。この
色度信号１、ＱはそれぞれＬＰＦ１３０，１３１により
０〜１　、　５　Ｍ　Ｈｚ　、　０〜０　、　５　Ｍ　
Ｈｚに帯域制限された後、出力端子１３２，１３３に接
続された図示しない画像表示部に供給される。

なお、第５図および第６図では、累積加算回路７０．１
２６としてＩＨ遅延回路と加算回路空なる回路を示した
が、第２１図に示すように、加算回路１４１とＩＨ周期
のクロックＣＫで駆動されるラッチ回路１４２からなる
累積加算回路を用いるようにしてもよい。

以上この発明を水平方向の高精細化信号を付加信号とし
て伝送するシステムの多重信号伝送装置および多重信号
受信装置に適用する場合を説明したが、この場合であっ
ても付加信号Ｙ２を忠実に再生することができ、かつ、
画像のエツジ部において、主信号Ｙ、に対する付加信号
Ｙ２の妨害を無くすことができることは勿論である。

しかも、この実施例においては、主信号Ｙ、から制御信
号Ｘを生成するに当たって、付加信号Ｙ２とより相関性
が高い４〜６ＭＨｚの高域成分Ｙ、を用いて生成するよ
うにしたので、主信号Ｙ１に対する付加信号Ｙ２の妨害
低減効果を高めることができる。

第２２図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第４の実
施例の構成を示す回路図である。また、第２３図はこの
発明に係る多重信号受信装置の第４の実施例の構成を示
す回路図である。

この実施例は、この発明を垂直方向の高精細化信号を付
加信号Ｙ２として伝送する方式の多重信号伝送装置およ
び多重信号受信装置に適用した場合を示すものである。

垂直方向の高精細化信号を付加信号Ｙ２として伝送する
システムとしては、例えば、現行方式よりアスペクト比
の大きな画面を表示することを目的とするワイドアスペ
クトシステムがある。

ここで、現行方式との両立性を考慮されたワイドアスペ
クト方式の一例を第２４図および第２５図を参照しなが
ら説明する。

第２４図は、ワイドアスペクト方式のテレビジョン信号
を現行の例えばＮＴＳＣ方式のテレビジョン受像機で受
信した場合の画面フォーマットを示し、第２図はワイド
アスペクト方式のテレビジョン受像機で受信した場合の
画面フォーマットを示す。

第２４図において、１５１はＮＴＳＣ画面であり、１５
２はワイドアスペクト画面であり、１５３．１５４は例
えば一定輝度の画面である。

図示の如く、ワイドアスペクト画面１５１は垂直方向に
時間圧縮を受け、ＮＴＳＣ画面１５２内に収まるように
設定されている。そして、このワイドアスペクト画面１
５２の上下に画面１５３゜１５４を付加することにより
、ＮＴＳＣ画面１５１を形成するようになっている。

このようなテレビジョン信号をワイドアスペクト方式の
テレビジョン受像機で受信した場合は、ワイドアスペク
ト画面１５２を垂直方向に伸張することによりは、第２
５図に示すように、テレビジョン受像機の画面表示領域
全体にワイドアスペクト画面１５２を表示するようにな
っている。

なお、テレビジョン受像機の垂直解像度を４８０本とす
ると、ワイドアスペクト方式のテレビジョン信号をＮＴ
ＳＣ方式のテレビジョン受像機で受信した場合は、ワイ
ドアスペクト画面の垂直解像度は３６０本となり、ワイ
ドアスペクト方式のテレビジョン受像機で受信した場合
は、４８０本となる。

以上述べたような構成において、各ラインの垂直方向の
高精細化信号、つまり、付加信号Ｙ２は、画面１５３．
１５４に対応する部分に周波数多重される。この場合、
付加信号Ｙ２は、５２５／４［ｃ、ｐ、ｈ］の成分を含
むため、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン受像機では、画面
１５３，１５４の部分に、付加信号Ｙ２による妨害がか
なり現れる。

この実施例は、画面１５３，１５４部分での種信号Ｙ、
に対する付加信号Ｙ２の妨害を無くし、かつ、付加信号
Ｙ２を正確に再生することができる装置を提供するもの
である。

では、まず、第２２図の多重信号伝送装置を説明する。

なお、この第２２図においては、輝度信号の処理系のみ
示し、色度信号の処理系は省略する。

図において、１６１は、ワイドアスペクト方式のテレビ
ジョン信号の輝度信号Ｙが入力される入力端子である。

なお、この輝度信号Ｙは例えばインターレース信号であ
る。

入力端子１６１から人力される輝度信号Ｙは、垂直方向
のＬＰＦ　１６２と減算回路１６３とにより、垂直方向
の低域成分と高域成分に分離される。ＬＰＦ１６２から
出力される低域成分は、第２６図に示すように、（３Ｘ
５２５）／８［、ｃ、ｐ、ｈコの垂直帯域をａし、主信
号Ｙ１として扱われる。一方、減算回路１６３から出力
される高域成分は、第２７図に示すように、５２５／８
　［ｃ、ｐ、ｈ］の垂直帯域を有し、高精細化用の付加
信号Ｙ２として扱われる。

なお、ＬＰＦ１６２は、第２８図に示すように、１Ｈ遅
延回路１８１，１８２，１８３．１８４１８５、加算回
路１８６，１８７、係数回路１８８．１８９，１９０、
加算回路１９１から成るフィールド内のＬＰＦである。

主信号Ｙ、は、時間圧縮回路１６４により、第２９図に
示すように、垂直方向に３／４倍され、ＮＴＳＣ画面１
５１内に収まるように設定される。

この時間圧縮回路１６４は第３０図に示すような補間フ
ィルタによって構成されている。

この補間フィルタは、入力端子２０１から人力される主
信号Ｙ１をフィールドメモリ２０２、ＩＨ遅延回路２０
３，２０４，２０５で遅延し、各タップ出力に係数回路
２０６，２０７　２０８゜２０９により係数を掛け、こ
れらを加算回路２１０で加算して出力端子２１１から出
力するようにしたものである。この場合、係数回路２０
６゜２０７．２０８，２０９の係数は合計すると１にな
るように設定されている。また、この係数は形成される
ラインによって異なるため、ラインごとに切り換えられ
るようになっている。これにより、出力端子２１１から
は時間圧縮された主信号Ｙが得られる。

時間圧縮回路１６４は、このようにして得られた主信号
Ｙ１に、画面１５３，１５４に対応する部分で一定輝度
の信号を付加し、これを主信号Ｙ１として出力する。第
３１図に時間圧縮の様子を示す。この時間圧縮により、
主信号Ｙ１の垂直帯域は、０〜５２５／２　［ｃ、ｐ、
ｈ］の戻されている。

このように一定輝度の信号が付加された主信号Ｙ、は、
加算回路１６５により付加信号Ｙ２′と周波数多重され
る。この多重信号は、出力端子１６６に接続された図示
しない送信部により送信される。

付加信号Ｙ２はライン間引き回路１６７によりライン間
引きを受ける。このライン間引きは、第１フイールドＦ
１と第２フイールドＦ２を合わせて考えると、第３２図
に示すように、４ラインに１ライン分の信号を抽出する
ようにして行われる。

しかし、実際には、第１フイールドＦ１の信号は１ライ
ンおきに間引き、第２フイールドＦ２の信号は全て間引
くというようにして行われる。

ライン間引き回路１６７から出力される付加信号Ｙ２は
、レベル変換回路１６８によりＡ倍される。このＡ借出
力は、除算回路１６つにより、主信号Ｙ１から求められ
た制御信号Ｘを除数として除算される。この除算によっ
て得られた付加（ス号Ｙ２’　は、多重処理回路１７０
により、第２９図（ｂ）の斜線部、つまり、画面１５３
．１５４の部分に周波数多重するための遅延処理を受け
る。

この遅延処理を受けた付加信号Ｙ２′は加算回路１６５
により時間圧縮された主信号Ｙ１と多重される。これに
より、第２９図（ｂ）に示すような多重信号が得られる
。

上記制御信号Ｘは次のようにして生成される。

すなわち、時間圧縮回路１６４から出力される主信号Ｙ
、は、ライン間引き回路１７１によりライン間引きを受
ける。このライン間引きは、垂直方向に３ラインに１ラ
イン分の信号を抽出するようにしてなされる。

ライン間引き回路１７１の出力は、絶対値回路１７２に
より絶対値をとられた後、累積加算回路１７３によりＮ
画素分づつ累積加算される。この累積加算出力は、加算
回路１７４により固定値Ｂと加算され、制御信号Ｘとし
て除算回路１６９に供給される。これにより、除算回路
１６９からは、先の式（２）で表される付加信号Ｙ２’
が得られる。

次に、第２３図の多重信号受信装置について説明する。

なお、この第２３図においても、色度信号の処理系は省
略する。

この第２３図において、２２１は受信された多重信号が
入力される入力端子である。

この入力端子２２１から人力される多重信号はのうち、
主信号Ｙ１は時間伸張回路２２２により４／３倍に時間
伸張される。これにより、主信号ＹＩの垂直帯域は、０
〜（３Ｘ５２５）／８［ｃ、ｐ、ｈ］　まで狭められる
。

時間伸張回路２２２から出力される主信号Ｙは加算回路
２２３により再生付加信号Ｙ２と周波数多重される。こ
れにより、垂直方向の高精細化成分を含む輝度信号Ｙが
得られる。この輝度信号Ｙは出力端子２２４に接続され
た図示しない画像表示部により、画像表示に供される。

上記付加信号Ｙ２は次のようにして再生される。

すなわち、入力端子２２１から人力される多重（５号は
付加信号分離回路２２５に供給される。この付加信号分
離回路２２５は、入力信号から画面１５３，１５４の位
置に多重された付加信号Ｙ２′を分離する。この付加信
号Ｙ２　は、遅延調整回路２２６により遅延調整を受け
た後、乗算回路２２７に供給される。ここで、遅延調整
回路２２６は、第３３図に示すように、各ラインの付加
信号Ｙ２′の時間軸をこれが送信時に抜き出されたライ
ンの時間軸に合わせるための回路である。

この場合、遅延調整回路２２６は、時間を遡って時間調
整を行っているわけでは無（、実際には、後述するライ
ン間引き回路２３０にフィールド遅延回路を設けること
により、全て１フイ一ルド分遅れて信号処理を行うよう
になっている。

このようにして遅延調整された付加信号Ｙ２は、乗算回
路２２７により、主信号Ｙ１から求められた制御信号Ｘ
を乗数として乗算される。これにより、付加信号Ｙ２が
再生される。

再生された付加信号Ｙ２は、送信側とは逆特性を釘する
レベル変換回路２２８により、１／Ａ倍される。この１
／Ａ倍出力は、垂直方向のＬＰＦ２２９により垂直帯域
を５２５／８　［ｃ、ｐ、ｈ］に制限された後、加算回
路２２３において、垂直帯域（３Ｘ　５２５　）　／　
８　［ｃ　、　　ｐ　、　　ｈ　］の主信号Ｙ１に周波
数多重される。

上記制御信号Ｘは、送信側と同様に、ライン間引き回路
２３０、絶対値回路２３１、累積加算回路２３２、加算
回路２３３によって生成される。

以上この発明を垂直方向の高精細化成分を伝送するワイ
ドアスペクト方式の装置に適用する場合の一実施例を説
明したが、この場合であっても、主信号Ｙ、に対する付
加信号Ｙ２の妨害の低減および付加信号Ｙ２の正確な再
生を図ることができることは勿論である。

なお、この発明は先の実施例に限定されるものではない
。

例えば、先の実施例では、主信号のエネルギを検出する
のに、主信号の絶対値あるいは二乗値を累積加算する場
合を説明したが、これ以外の構成を用いてもよいことは
勿論である。

また、先の実施例では、付加信号のレベルを制御するの
に、送信側では、付加信号を除算処理し、受信側では、
乗算処理する場合を説明したが、送信側と受信側で逆の
制御がなされるのであれば、これ以外の制御を行うよう
にしてもよい。

また、先の実施例では、付加信号が水平方向あるいは垂
直方向の高精細化用の信号である場合を説明したが、主
信号と相関性を有する信号であれば、これ以外の信号で
あってもよい。

この他にも、この発明は、その要旨を逸脱しない範囲で
種々様々変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果コ 以上述べたようにこの発明によれば、主信号のエツジ部
に対する付加信号の妨害を無くすことができ、かつ、付
加信号を正確に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第１の実施
例の構成を示す回路図、第２図は同じく多重信号受信装
置の第１の実施例の構成を示す回路図、第３図は同じく
多重信号伝送装置の第２の実施例の構成を示す回路図、
第４図は同しく多重信号受信装置の第２の実施例の構成
を示す回路図、第５図は同じく多重信号伝送装置の第３
の実施例の構成を示す回路図、第６図は同じく多重信号
受信装置の第３の実施例の構成を示す回路図、第７図乃
至第１６図は第５図の動作を説明するための図、第１７
図乃至第２１図は第６図の動作を説明するための図、第
２２図はこの発明に係る多重信号伝送装置の第４の実施
例の構成を示す回路図、第２３図は同じく多重信号受信
装置の第４の実施例の構成を示す回路図、第２４図乃至
第３２図は第２２図の動作を説明するための図、第３３
図は第２３図の動作を説明するための図である。 １１．１２．３１・・・入力端子、１３．３５・・・レ
ベル変換回路、１４・・・除算回路、１５．３２・・・
周波数多重処理回路、１６．２０．３９・・・加算回路
、１７．３３．３６・・・出力端子、１８．’３７・・
・絶対値回路、１９．３８・・累積加算回路、３４・・
・乗算回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）テレビジョン信号としての主信号の複数画素分の
   エネルギーを検出するエネルギー検出手段と、 このエネルギー検出手段の検出出力に基いて上記主信号
   と相関性のある付加信号のレベルを制御するレベル制御
   手段と、 このレベル制御手段によってレベルを制御された上記付
   加信号を上記主信号に周波数多重する周波数多重手段と を具備したことを特徴とする多重信号伝送装置。 （２）テレビジョン信号としての主信号にこの主信号と
   相関性のある付加信号が周波数多重された多重信号を受
   信するものであって、 上記付加信号のレベルが上記主信号の複数画素分のエネ
   ルギーの検出出力に基いて制御されているような多重信
   号を受信する多重信号受信装置において、 上記多重信号を上記主信号と上記付加信号に周波数分離
   する周波数分離手段と、 この周波数分離手段によって分離された上記主信号の複
   数画素分のエネルギーを検出するエネルギー検出手段と
   、 このエネルギー検出手段の検出出力に基いて上記周波数
   分離手段によって分離された上記付加信号のレベルを送
   信側とは逆特性で制御するレベル制御手段と を具備したことを特徴とする多重信号受信装置。 （３）上記エネルギー検出手段は、 上記主信号のレベルの大きさを検出する大きさ検出手段
   と、 この大きさ検出手段の検出出力を複数画素分累積加算す
   る累積加算手段と を具備した事を特徴とする請求項２記載の多重信号受信
   装置。 （４）上記レベル制御手段は、 上記エネルギー検出手段の検出出力に所定の固定値を合
   成したもので、上記付加信号のレベルを制御するように
   構成されている事を特徴とする請求項２記載の多重信号
   受信装置。（５）上記付加信号は、画像の高精細化用の
   信号であることを特徴とする請求項２記載の多重信号受
   信装置。 （６）上記エネルギー検出手段は、 上記主信号のうち、少なくとも直流成分を除いた成分の
   エネルギーを検出するように構成されていることを特徴
   とする請求項５記載の多重信号受信装置。