JPH03263987A - 付加信号多重テレビジョン信号の送信装置及び受信装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、高精細化やワイドアスペクト化のための付
加情報を現行のテレビジョン信号に多重し送信する送信
装置とその受信装置に関する。

（従来の技術） 近年、輝度信号や色差信号の高精細化情報やワイドアス
ペクト画像のサイドパネル情報などの付加情報を現行の
カラーテレビジョン放送蜆格とコンパチブルに伝送する
システムの開発が進められている。伝送チャンネルは、
時間−垂直周波数領域で色副搬送波ｆｓｃと共役な周波
数ｆｃｃを中心とする領域や輝度信号の斜め高周波領域
あるいは水平及び垂直のオーバースキャン領域を利用し
た時間軸多重等がある。このようなコンパチブル方式の
１つが、文献１　「Ｊａｃｋ　Ｓ、Ｆｕｈｒｅｒ（ＤＳ
ＲＣ）　　ｊＡｄｖａｎｃｅｄ　Ｃｏａ＋ｐａｔｉｂｌ
ｅ　Ｔｅ１ｅｖｉｓｉｏｎＪテレど学校法。

ＴＥＢＳ　　−８８−２５，ｐ１１６１〜８８（八ｕｇ
、１９８８）　　Ｊに記載されている。

第１１図は文献１に記載されたワイドアスペクト化のシ
ステムを示す。図中、１２０１はアスペクト比１６：９
又は５：３のワイド画面信号である。

信号１２０１はアスペクト比４：３のセンターパネル部
分と、左右のサイドパネル部分とから成る。信号１２０
１は信号１２０２．１２０５．１２０９．１２１０の４
つの成分に分けられる。信号１２０２は、センターパネ
ル部分の低域成分が時間軸伸長された信号と、時間軸圧
縮されたサイドパネル部分の低域成分とから成る主信号
である。信号１２０５はサイドパネル部分の高域成分が
時間軸伸長された信号である。信号１２０９は、信号１
２０１の輝度信号高域成分ＹＨである。

信号１２１０は垂直高域成分である。信号１２０２のセ
ンターパネル部分は、時間軸伸長されることで、現行テ
レビジョン受像機で受像した場合に図形ひずみを生じな
いようにされている。また、信号１２０２のサイドパネ
ル部分の信号は、現行受像機による受像時に、水平オー
バースヤン部となる領域に多重される。従って、信号１
２０２のサイドパネル部分の信号は、現行受像機で受信
したときに、画面上に現れなくしている（コンパチブル
）。信号１２０５は、信号１２０１におけるサイドパネ
ル部分の信号を４倍に伸長された信号である。したがっ
て、信号１２０２は信号帯域が１／４に圧縮される。な
お、本明細書は、主に信号１２０２と１２０５に関する
提案である。

しかして、信号１２０５はフレーム内平均回路１２０６
によって、フィールド内の和を算出される。このの信号
はフィールド２度振りにより出力される。

フィールド２度振りされた出力は、信号１２０９が同じ
くフレーム間和がとられた信号と直交変調器１２０７に
より直交変調（周波数シフト調）される。

また、主信号１２０２もフレーム内平均回路１２０３に
よってフィールド間の和がとられる。この信号は、上記
直交変調器１２０７からのキャリア信号と加算器１２０
４にて加算され、加算出力は直交変調器１２０８を介し
て伝送信号となる。主信号１２０２のフレーム間和をと
る理由は、受信側で、サイドパネル部分の高域信号１２
０５と分離し易くするためである。また、直交変調器１
２０７は、ライン間でキャリア位相を反転している。

第１２図は上記多重処理を更に詳細に説明する説明図で
ある。

第１２図において、信号１３０１は主信号を示し、信号
１３０２は時間伸長されたサイドパネル高域成分を示す
。主信号１３０１は、フィールド開用（Ｙｌ　＋ＣＩ　
）　＋　（Ｙｌ　＋Ｃ１）がとられ、和をとった信号を
、フィールド２度振りを行い１３０３に示すような信号
にする。また、サイドパネル部分の高域成分１３０２つ
いても同様に和をとり、和をとった信号のフィールド２
度振りを行う。２度振りによって得られる信号は、信号
１３０３の場合、第１フィールドも第２フィールドもそ
れぞれＭｌとなる。信号１３０２を２度振りして得られ
る信号１３０４は、直交変調器１３０５　（第１２図の
直交変調器１２０８に相当）によって周波数変調される
と信号１３０６となる。

信号１３０６は、ライン間で位相が反転した信号となり
、例えば第１フィールドの信号を−Ａ１とすると、第２
フィールドはＡ１となる。信号１３０６は加算器１３０
８にて信号１３０３と加算され、信号１３０７になる。

信号１３０７は、第１フィールドがＭｌ−ＡＩとなり、
第２フィールドがＭｌ　＋Ａ２となる。これにより、受
信側では、フィールド内の和をとることで、主信号Ｍを
復元し、差をとることで、サイドパネルの高域成分Ａを
復元することができる。

次に、上記多重処理を行う送信装置と復元する受信装置
の構成を第１３図及び第１４図を参照して説明する。

第１３図は送信装置の構成を示し、１４０５は主信号１
２０２が導かれる端子である。端子１４０５からの信号
は、バンドパスフィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ　）　１４０６に
より付加信号（サイドバンドの高域成分）が多重される
領域の信号が抽出される。この多重領域の信号は、フィ
ールド遅延器１４０８と加算器１４０９とから構成され
るフレーム内平均回路によって、フィールド開用の演算
がなされる。加算器１４０９からのフィールド開用の出
力は、フィールド遅延器１４１０とセレクタ１４１２に
よってフィールド２度振りが行われる。フィールド２度
振りされた信号は、第１３図における信号１３０３と同
等の信号である。次に信号１３０３は１フィールド遅延
器１４１１からの多重領域外の信号と加算される。多重
領域外の信号は、主信号１２０１とバンドパスフィルタ
１４０６を通った信号とを加算する加算器１４０７から
の信号である。

１４０１は時間軸伸長されたサイドパネル高域成分１２
０５の信号が導かれる端子である。端子１４０１からの
信号は、フィールド遅延器１４１６と加算器１４１７と
によってフィールド開用の演粋が行われる。加算器１４
１７からのフィールド開用の出力は、フィールド遅延器
１４１８とセレクタ１４１９によってフィールド２度振
りが行われる。フィールド２度振りされた信号は、変調
器１４２０を介して多重領域に周波数シフトされる。多
重領域にシフトされた信号は、位相反転回路１４０３と
セレクタ１４０４とによって、ライン毎に位相反転され
る。このセレクタ１４０４からの位相反転出力は、加算
器１４１４に入力されて、加算器１４１３からのサイド
パネル部分が多重された主信号と加算される。セレクタ
１４０４からの位相反転出力は、第１２図における信号
１３０３と同等の信号である。加算器１４１４より出力
端子１５１５に付加信号多重出力が得られる。

第１４図は受信装置の構成を示し、１５０１は上記出力
端子１４１５からの付加信号多重出力が導かれている。

端子１５０１からの信号は、バンドパスフィルタ１５０
２によって多重領域の信号が抽出される。バンドパスフ
ィルタ１５０２からの信号は、フィールド遅延器１５０
５、加算器１５０６．１５０７によるフィールド間差と
和の演算が行われる。加算器１５０６から出力される差
の信号はフィールド間で位相が反転しているサイドパネ
ル高域成分だけとなり、復調器１５０８にて復調される
。これによりサイドパネル高域成分の復元出力が出力端
子１５０１２　　に得られる。

加算器１５０７から出力される和の信号は、サイドパネ
ル高域成分が取り除かれた主信号の多重領域信号の信号
となっている。この信号は、フィールド遅延器１５０９
とセレクタ１５１０とによってフィールド繰返し処理さ
れ、加算器１５１１に入力される。加算器１５１１には
フィールド遅延器１５０４からの多重領域外の信号と加
算される。これにより出力端子１５１３には水平オーバ
ースキャン領域にサイドパネル部分の低域成分が重畳さ
れた主信号が得られる。なお、多重領域外の主信号は、
上記バンドパスフル１５０３の出力と端子１５０１から
の信号とを加算する加算器１５０３によって出力される 以上説明したように、文献１の方式では、フィールド間
の和をとり、フィールド２度振り処理することにより、
付加信号の多重伝送を行うことができる。しかし、この
ような方式で付加信号を多重伝送すると、第１５図に示
すように、垂直方向の折り返しによる画面に２度振りに
よるギザギザが発生してしまう。

このようなエツジ部に生ずる現象は、第１フィールドの
信号を第２フィールドにも用いるために発生する。第１
３図の送信装置では、フィールド遅延器１４０８と加算
器１４０９とのフィールド間和の演算により、エツジ部
をぼかすようにしているが、十分に改善できないことが
分かる。このギザつきは、フィールド間和演算の代わり
に、急峻な周波数特性を持つプリフィルタ（垂直ＬＰ、
Ｆ）に替えたとしても、フィールド２度振りを行うこと
で、ギザギザを生ずることになる。

第１６図は上記エツジのがたつきをスペクトルにて説明
している。第１６図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ縦軸が
垂直走査線数を表し、横軸は利得を表す。垂直方向のプ
リフィルタにより、予め垂直方向の帯域を２４０本に制
限すると、垂直方向のスペクトルは第１７図（ａ）のよ
うに表される。このスペクトルの信号は、フィールド２
度振りのために片フィールドの信号が除去されると、第
１６図（ｂ）に示すように折り返し成分を生じる（加算
器１４０９の出力）。このような信号に対し、受信側で
フィールド２度振りを行うと、第１６図（Ｃ）に示すよ
うな垂直方向の補間フィルタを用いたことになり、端子
１５１２あるいは１５１３より得られる信号は、第１６
図（ｄ）に示すようなスペクトルを呈する。

図で、斜線にて示す部分９００１が折り返しとして残り
、ギザつきの原因となる。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、フィールド間和の演算を行い、フ
ィールド２度振りを行う文献１の方式は、フィールド２
度振りによって、斜め線がギザつくという不具合があっ
た。

そこでこの発明は、センターパネル部分やサイドパネル
部分に画質劣化を生じることのないようにした付加信号
多重伝送装置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （１題を解決するための手段） この発明は、ワイドアスペクト画像信号を構成するセン
ターパネル信号の領域にサイドパネル信号を付加信号と
して多重し受信するにあたり、送信側では、第１イール
ドの走査線により第２フィールドの走査線を補間により
作成し、補間された第２フィールドの信号に付加信号を
多重し伝送する。受信側和では、再度、第１フィールド
の走査線により、フィールドを補間し、付加信号の多重
された第２のフィールドの信号から補間した信号を差し
引くことで付加信号を分離している。

（作用） このような構成によれば、送信側では水平高域成分に関
して第１フィールドのみを伝送し、第２フィールドを削
除して代わりに付加信号を伝送する。但し、第２フィー
ルドには第１フィールドから垂直補間フィルタ（ナイキ
ストロールオフフィルタ）による内挿信号を重畳伝送し
ている。

受信側では、第１フィールドから垂直補間フィルタを用
いて第２フィールドの信号を補間し、これによる内挿信
号にて、第２フィールドに多重された内挿信号を打ち消
して付加信号を再生する。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例によって詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係る付加信号多重テレビジョン信号
の送信装置の一実施例を示す構成図である。

第１図において、端子１０００には、サイドパネル部分
の低域成分が水平オーバースキャン領域に時間圧縮され
て多重された主信号１２０２　（第１２図参照）が導か
れている。端子１０００からの信号は、付加信号（サイ
ドバンドの高域成分）が多重される領域の信号を通過さ
せるバンドパスフィルタ（ＢＰ　Ｆ　）　１００１を介
してフィールド遅延器１００３と垂直Ｌ　Ｐ　Ｆ　１０
０４から成るプリフィルタ（テンポラル・垂直ＬＰＦ処
理ブロック）に入力される。上記プリフィルタは、バン
ドパスフィルタ１００１からの信号の垂直方向帯域を２
４０本に制限している。垂直Ｌ　Ｐ　Ｆ　１００４から
の出力は、スイッチ１００５によって第１フィールドだ
けの信号が選択される。

スイッチ１００５からの信号は、垂直補間フィルタ（Ｉ
　Ｐ　Ｆ　）　１００６に導入される系統と、セレクタ
１００８の第１入力端子に導入される信号とに分かれ、
垂直補間フィルタ１００６に入力された信号は、フィー
ルド遅延器１００７を介して上記セレクタ１００８の第
２入力端子に導かれる。セレクタ１００８は、第１入力
端子に導入される第１フィールドの信号をセレクトした
のち、フィールド遅延器１００７からの補間により作成
された第２フィールドの信号をセレセクトする。セレク
タ１００８からの出力信号は、加算器１０１０に入力さ
れ、フィールド遅延器１００９からの多重領域外の主信
号と加算される。多重領域外の主信号は、主信号１２０
１とバンドパスフィルタ１００１を通った信号とを加算
する加算器１００２からの信号である。

１０１１は時間軸伸長されたサイドパネル高域成分１２
０５の信号が導かれる端子である。端子１０１１からの
信号は、フィールド遅延器１０１２と垂直ＬＰＦ１０１
３とから成るプリフィルタによって垂直方向の帯域を２
４０本に制限される。垂直Ｌ　Ｐ　Ｆ　１０１３からの
出力は、変調器１０１４を介し、第２フィールドに導通
するスイッチ１０１５を介して加算器１０１６に入力さ
れ、加算器１０１０からのサイドパネル部分が片フィー
ルドに多重された主信号と加算される。

出力端子１０１７には、サイドパネルの高域信号１２０
５と主信号１２０２から成る付加信号多重出力が導出さ
れる。

第２図にこの発明に係る付加信号多重テレビジョン信号
の受信装置の一実施例を示す。

第２図において、端子２００１には送信側の出力端子１
０１７からの付加信号多重出力が導かれる。端子２００
１からの信号は、バンドパスフィルタ１５０２によって
付加信号が多重された領域が抽出される。バンドパスフ
ィルタ２００２からの信号は、垂直補間フィルタ２００
４に導入される系統と、加算器２０１２の第１入力端子
に導入される系統と、セレクタ２００６の第１入力端子
に導入される系統に分かれる。垂直補間フィルタ２００
４に入力された信号は、フィールド遅延器２００５を介
して加算器２０１２の第２入力端子及びセレクタ２００
６の第２入力端子に導かれる。ここで、垂直補間フィル
タ２００４は、第１フィールドの信号から第２フィール
ドの信号を補間し、補間により生成した第２フィールド
の信号を加算器２０１２の第２入力端子に導くことで、
加算器２０１２の第１入力端子に導かれる第２フィール
ドの信号と補間により生成した第２フィールドの信号と
を加算させる。これにより、送信側で付加信号が多重さ
れた第２フィールドの信号から上記付加信号を分離する
。加算器２０１２から付加信号は、第２フィールド期間
に導通するスイッチ２００７を介し、ｉａ器２０１１を
介して出力端子２００９に導出される。

一方、上記セレクタ２００６は、第１フィールドに遅延
器２０１３からの多重領域外の信号とバンドパスフィル
タ２００２からの信号を加算器２００８にて加算し、第
２フィールドに垂直補間フィルタ２００４の補間によっ
て得られる遅延器２００５からの多重領域の信号と上記
多重領域外の信号と加算する。これにより加算器２００
８より主信号が分離されて出力端子２０１０に導出する
。

以上の動作を第３図〜第５図を参照して説明する。

第３図は第１図に示す送信装置における各部動作点のス
ペクトル及びフィルタ特性を示す。第１図に示す送信装
置において、垂直Ｌ　Ｐ　Ｆ　１００４からの信号のス
ペクトルは、２４０本以上の成分が除去されるため、第
３図（ａ）に示す特性となる。次に、垂直Ｌ　Ｐ　Ｆ　
１００４からの信号はスイッチ１００５により走査線数
が半分となるため、第３図（ｂ）に示すように折り返し
成分３００３が生じる。この信号は第３図（Ｃ）に示す
垂直補間フィルタ１００６のフィールド補間特性によっ
て、第３図（ｄ）に示すように、折り返し成分３００２
の少ないスペクトルになる。これは第１６図の折り返し
スペクトル９００１と比較しても良く分かる。

以上の処理は、バンドパスフィルタ１００１から出力さ
れる多重領域の成分に対して行われるため、水平−垂直
周波数領域では、第４図の３００６　（斜線部）に示す
スペクトルとなる。ここで、第４図中、ｆｊ！、ｆＨは
、バンドパスフィルタ１００１の上下のカットオフ周波
数を示す。従って、出力端子１０１７より導出される付
加信号多重出力は、第４図に小すスペクトル３００６と
、３００７のスペクトルとなり、視覚上寄与度の低い斜
め高域の一部が削除されるだけの良質な信号となる。

上記の動作を第５図によって時間領域で説明する。第５
図において、４００１に示す第１フィールドの走査線ｍ
ｌ　、ｍ２・・・により、４００２に示す第２フィール
ドの走査線を補間する。例えば上下開用による補間であ
れば、第２フィールドの走査線は、信号を上記第２フィ
ールドに多重すれば、付加信号多重信号は、 で表すことができる。

受信側では、第５図の４００３に示す第１フィールドの
走査線ｍ１　、ｍ２・・・を用いて補間した後、第２フ
イールの差分をとることで、４００４に示すように、 ｍ　　１＋ｍ　　２　　　　　　　ｍ　　ｌ＋ｍ　　２
＋ａ１ ２ ｍ２　　＋ｍ３　　　　　　　ｍ２　　＋ｍ３とたなる
ため、付加信号ａｌ　、ａ２・・・だけが４００５に示
すように分離され、クロストークが問題となることもな
い。また、現行受像機による受信の場合も、フリッカ等
の妨省が生じないようにすることができる。

第６図は上記上下走査線間の２本で補間を行った場合の
垂直補間フィルタの特性を示し、横軸は走査線数を示し
、縦軸はレベルを示す。この図によれば、上下開用によ
る補間の場合、略１８０本までまったく減衰させること
なく補間が可能となる。

また、補間の方法として、第７図に示すように、１０本
の走査線により補間を行っても良い。第８図はこの場合
のフィルタ特性を示す。第６図の特性に比べ、略２４０
本までまったく減衰なく補間が可能であることが分かる
。

第９図及び第１０図はこの発明を色差信号とともに伝送
するシステムに適用した実施例を示す。

第９図の送信側において、点線で囲ったブロック７００
は、第１図に示した送信装置と同じである。

入力端子７０１に主信号が、７０２に付加信号が、７０
３　、７０４に色差信号１．Ｑが導入される。主信号と
付加信号は上述のプロセスによつエンコードされ、エン
コードされて取得される輝度信号は、ＮＴＳＣエンコー
ダ７０６に入力される。ここで、バンドパスフィルタ１
００１の上側カットオフ周波数は色差信号成分が多重さ
れない２．ＯＭＨ２付近に設定する（クロストーク除去
）。色差信号Ｉ。

Ｑは、遅延回路７０５を介してＮＴＳＧエンコーダ７０
６に入力され、付加信号の多重された輝度信号に多重さ
れる。ＮＴＳＣエンコーダ７０６の出力は、複合カラー
テレビジョンとして出力端子７０７より出力される。

第１０図に示す受信側は、点線で囲ったブロック８００
が第２図と同一構成のデコーダである。送信側からの複
合カラーテレビジョン信号は、端子８０１に導かれ、Ｎ
ＴＳＣデコーダ８０２にてＮＴＳＣカラー信号にデコー
ドされる。デコードされた色差信号は、出力端子８０５
　、８０６より１．０信号として出力される。また、こ
の発明によるデコーダ８０２は、それぞれ付加信号と輝
度信号（主信号）Ｙを出力端子８０３と８０４に導出す
る。

なお、実施例では第１フィールドの走査線を基に補間を
行ったが、当然第２フィールドにより補間を行うことも
でき、特許請求の範囲における第１フィールドと第２フ
ィールドは、通常の意味での第１フィールドと第２フィ
ールドを意味せず、２つのフィールドのうちいずれかを
第１としたとき、他方を第２と呼んだものである。

［発明の効果］ 以上述べたようにこの発明によれば、垂直方向の走査線
補間によってフレームを構成するため、垂直方向の折り
返しを除去でき、付加信号を片フィールドに多重するこ
とで、受信側における付加信号の分離性能が良好になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第Φ図はこの発明に係る付加信号多重信号の
送信装置及び送信装置、第３図ないし第５図はこの発明
の詳細な説明するスペクトル図及び説明図、第６図は上
下補間の場合の垂直補間フィルタの特性を示す特性図、
第７図は１０本による補間方法を示す説明図、第８図は
第７図の場合の特性図、第９図及び第１０図は実際のシ
ステムを想定した送信側及び受信側の構成図、第１１図
はワイド画面信号の多重方法を説明する説明図、第１２
図は従来の多重処理プロセスを説明する説明図、第１３
図及び第１４図は従来の付加信号多重テレビジョン信号
の送信装置及び受信装置を示す構成図、第１５図は従来
の多重方法によった画面状態を示す説明図、第１６図は
従来の構成における各部動作点のスペクトル及びフィル
タ特性図である。 １００１・・・バンドパスフィルタ、１００３．１００
７．１００９゜１０１２・’７　イールドｉｌ延器、１
００４．１０１３・ＩＩ！ｆ　Ｌ　ＰＦ、１００５・・
・スイッチ、１００６・・・垂直補間フィルタ、１００
８・・・セレクタ、１０１０・・・加算器、　１０１６
・・・加算器、１０１４・・・変調器。 ２００２・・・バンドパスフィルタ、２００４・・・垂
直補間フィルタ、２００５・・・フィールド遅延器、２
００８・・・加算器、２０１１・・・復調器、２０１２
・・・加算器。 第４図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）センターパネル信号とサイドパネル信号から成る
   ワイドアスペクト画像信号を、前記サイドパネル信号の
   低域成分を前記センターパネル信号の水平オーバースキ
   ャン領域に多重して成る主信号と、前記サイドパネル信
   号の高域成分を時間伸長したサイドパネル高域信号とに
   分ける信号分割手段と、 前記主信号の所定周波数領域に前記サイドパネル高域信
   号を多重するため、前記主信号からその多重領域となる
   周波数成分を抽出するバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタからの出力について垂直方向の
   帯域を所定走査線数に制限する第１のプリフィルタと、 このプリフィルタからの信号のうち第１フィールドの信
   号だけを出力するスイッチと、 このスイッチからの出力に基づいて第２フィールドの信
   号を補間により作成し、第１及び第２フィールドからな
   る主信号多重領域の信号を作成する多重領域信号作成手
   段と、 前記バンドパスフィルタを通らない多重領域外の主信号
   と前記多重領域信号作成手段からの信号とを加算する第
   １の加算手段と、 前記サイドパネル高域信号から垂直方向の帯域を所定走
   査線数に帯域制限する第２のプリフィルタと、 このプリフィルタからの出力を前記多重領域の周波数に
   シフトする周波数変調手段と、 前記第１の加算手段からの信号に前記周波数変調手段か
   らの出力のうち第２フィールドの信号を多重する第２の
   加算手段とを具備したことを特徴とする付加信号多重テ
   レビジョン信号の送信装置。
2. （２）ワイドアスペクタ画面におけるセンターパネル部
   分の信号にサイドパネル部分の信号を付加信号として多
   重して成る付加信号多重信号から、前記サイドパネル信
   号の多重された領域を分離するバンドパスフィルタと、 このバンドパスフィルタの出力のうち第１フィールドの
   信号を用いて第２フィールドの信号を補間により作成す
   る垂直補間フィルタと、 前記バンドパスフィルタの出力における第２フィールド
   の信号から前記垂直補間フィルタの出力を差し引くこと
   により付加信号を分離する第１の加算手段と、 この加算手段からの付加信号を元の周波数に戻して付加
   信号を復元する復調手段と、 前記バンドハスフィルタの出力のうち第１フィールドの
   信号と前記垂直補間フィルタからの第２フィールドの信
   号とを前記バンドパスフィルタを通らない多重領域外の
   信号と加算して主信号を復元する第２の加算手段とを具
   備することを特徴とする付加信号多重テレビジョン信号
   の受信装置。