JPH0549010A - テレビジヨン信号処理方法と処理装置 - Google Patents

テレビジヨン信号処理方法と処理装置

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JPH0549010A
JPH0549010A JP3202846A JP20284691A JPH0549010A JP H0549010 A JPH0549010 A JP H0549010A JP 3202846 A JP3202846 A JP 3202846A JP 20284691 A JP20284691 A JP 20284691A JP H0549010 A JPH0549010 A JP H0549010A
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signal
television signal
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JP3202846A
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Inventor
Hideo Inoue
秀士 井上
Teiji Kageyama
定司 影山
Hideyo Uehata
秀世 上畠
Yoshio Yasumoto
吉雄 安本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 順次走査のテレビジョン信号を飛び越し走査
のテレビジョン信号に変換してして伝送する際に、既存
のテレビジョン受像機に与える妨害を極力少なくする。 【構成】 順次走査のテレビジョン信号を入力端子11
より入力し、時間軸垂直軸方向に、遅延器12,14,
16,18、係数器20,21,22,23,24にて
フィルタリングした後、飛び越し走査変換器28,31
によって飛び越し走査のテレビジョン信号に変換する。
順次走査のテレビジョン信号のうち飛び越し走査のテレ
ビジョン信号で伝送されない信号の情報を補助信号と
し、受信側ではこれらの信号から、元の順次走査のテレ
ビジョン信号を再生する。送信側では、信号間の演算に
よって信号変換を行うので、受信側ではこれらの演算の
逆演算によって元の順次走査のテレビジョン信号の持つ
情報を完全に再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、現行のテレビジョン放
送と同じ伝送帯域内で、現行のテレビジョン放送に比べ
て高画質の画像を伝送できるテレビジョン信号の処理方
法及び処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行放送は、 NTSC[ナショナル
テレビジョン システム コミッティー(National Tele
vision System Committee) ]方式による走査線数52
5本、2:1飛び越し走査、輝度信号水平帯域幅4.2
MHz、 アスペクト比4:3という諸仕様(例えば、文
献放送技術双書 カラーテレビジョン 日本放送協会編、
日本放送出版協会、1961年を参照)を有しているが、こ
のような背景のもとで現行のテレビジョン放送と両立性
があり、受信側ではアスペクト比16:9の映像を受像
できるテレビジョン信号処理方法が提案されている。
【0003】以下本発明に関わる従来例について、図面
を参照しながら説明する。例えばテレビジョン学会技術
報告Vol.15,No.32pp.7〜12,(May、199
1)には、現行のテレビジョン放送と両立性があり、受
信側ではアスペクト比16:9の映像を受像できるテレ
ビジョン信号処理方法が紹介されている。このテレビジ
ョン信号処理方法では、まず有効走査線480本、アス
ペクト比16:9の映像信号を有効走査線360本、垂
直解像度360/2(cph)の信号に変換した後、走査線
間引きをおこない2本から1本に間引き、それぞれ飛び
越し走査の主信号と補助信号に分離される。間引かれた
各々の信号は、(図6)に示すように伝送方式の規格で
定められたアスペクト比4:3の画枠の中で、補助信号
は斜線部に、主信号は中央部にそれぞれ配置される。
【0004】また特開平2−33282号公報で紹介さ
れている別の従来例では、(図7)に示すように走査線
間の演算すなわちフィルタリングによって、順次走査の
走査線を折り返し歪みを発生することなく飛び越し走査
の走査線及び、受像機側で順次走査線を復元するための
補助信号を得る方法も考えられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような、従来の
テレビジョン信号処理方法では順次走査のテレビジョン
信号から単純に間引きによって飛び越し走査のテレビジ
ョン信号である主信号を得ているため、既存のテレビジ
ョン受像機で動き画像に対して折り返し歪みが発生し、
目障りであるという問題があった。また、従来のフィル
タリングによって順次走査から飛び越し走査に変換する
方法では、回路構成が複雑になるという問題があった。
【0006】本発明は、かかる問題に鑑みてなされたも
ので、既存のテレビジョン受像機で受像した場合にも動
き画像の垂直折り返し歪みが発生せず、専用の受像機で
はアスペクト比16:9で、順次走査の高精細な映像を
再生できるテレビジョン信号伝送方法及び伝送装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明のテレビジョン信号処理方法及び処理装置は、
走査線間の演算によって時間軸及び垂直軸のフィルタリ
ングを行い、順次走査の走査線から折り返し歪みを発生
することなく飛び越し走査の走査線を得、フィルタリン
グ前の走査線と隣接するフィルタリング後の走査線間の
演算によって、受像側で順次走査の走査線を復元するた
めの補助信号を得る。
【0008】
【作用】本発明は、上記した方法によって生成されたテ
レビジョン信号を既存のテレビジョン受像機で受像した
場合にも、動き画像での垂直方向の折り返し歪みが発生
せず、専用の受像機ではアスペクト比16:9の順次走
査の高精細な映像を受像することができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の一実施例のテレビジョン信号伝
送方法及び伝送装置について、図面を参照しながら説明
する。
【0010】(図2)は本発明のテレビジョン信号伝送
方法及び伝送装置の一実施例に係る時間軸周波数と垂直
軸周波数の2次スペクトル図である。従来のNTSC方
式によるテレビジョン信号の伝送では、同図において
2,4,6,8を頂点とする四角形で囲まれた領域(以
下領域Qとする)の情報しか折り返し歪みなく伝送する
ことはできない。これは、NTSC方式が2:1(60
フィールド/30フレーム)飛び越し走査で画像を伝送
していることに起因するものである。例えば、1:1
(60フィールド/60フレーム)順次走査の画像は、
(図2)の1,3,5,7を頂点とする四角形で囲まれ
た領域(以下領域Pとする)の情報からなる。この領域
Pの情報からなる画像を飛び越し走査で伝送しようとす
る場合は、伝送系での折り返し歪みをなくするために、
その帯域をあらかじめ領域Qに帯域制限してから走査線
を2本に1本間引くことにより伝送する。すなわち、受
信側で領域Pの情報を得るには、従来と同様の伝送路で
伝送される領域Qの情報に加え、領域Pと領域Qの差
(P−Q)の情報、すなわち(図2)中の斜線で示した
領域(以下領域Dとする)の情報を抽出、伝送し、受信
側で領域Pの情報と領域Dの情報から領域Pの情報を再
生すればよい。その方法を以下に示す。
【0011】(図1(a))は、順次走査テレビジョン
信号の走査線構造を摸式的に示したものである。○は各
々1本の走査線上の信号を示す。走査線fに対して、周
辺の走査線b,e,x,iから、次式 F=f/2+(b+e+x+i)/8 ・・・(1) のような演算処理により領域Pの情報を持つ走査線fは
領域Qの情報を持つ走査線Fへと変換される。このよう
な演算処理を走査線c,j,gなどにも施し、走査線
C,J,Gとした後、不要な走査線を間引くことによ
り、(図1(b))で示すような2:1(60フィール
ド/30フレーム)飛び越し走査の信号とする。なお、
ここではfに対する係数を1/2,b,e,x,iに対
する係数を1/8としたがこれに限定するものではな
い。さらに、このような演算処理は中心となる走査線と
任意の本数の周辺の走査線から行えばよく、周辺の走査
線数を4本に限定するものではない。
【0012】次に、領域Dの情報を抽出するために、走
査線xに対して、(1)式の演算処理済みの走査線Cか
ら次式 X=x−C ・・・(2) なる演算を施す。同様の演算を走査線a,b,d,e,
h,i,k,lなどにも施し、走査線A,B,D,E,
H,I,K,Lとした後、不要な走査線を間引くことに
より、(図2(c))で示すような2:1(60フィー
ルド/30フレーム)飛び越し走査の信号とする。走査
線C,F,G,Jに代表される走査線を従来の伝送路で
伝送し、走査線A,B,D,E,H,I,K,L,Xで
代表される走査線を他の伝送路で伝送することにより、
領域Pの情報の全てを伝送できることになる。なお、領
域Dの情報を抽出するための演算は、(2)式で示した
ような上下走査線間の演算に限定するものではなく、例
えばフィールド間、フレーム間などの演算でもよい。
【0013】受信側ではまず走査線xを再生するため
に、走査線X,Cを用いて x=X+C ・・・(3) なる演算を施す。同様の演算処理で再生された走査線
b,e,x,iと走査線Fから f=2F−(b+e+x+i)/4 ・・・(4) なる演算で走査線fを再生する。同様の処理によって走
査線f,c,g,jで代表されるような走査線を再生す
る。以上のような処理を繰り返すことにより、得られた
a,b,d,e,h,i,k,l,xで代表される走査
線とc,f,g,jで代表される走査線とを組み合わせ
て順次走査線に変換することにより、元の領域Pの情報
を持つ画像は完全に再生されることになる。
【0014】(図3)は、映像信号に上述の演算を施
し、順次走査のテレビジョン信号から、従来の伝送路で
折り返し歪みなく伝送可能な(図2)における領域Qの
情報を持つ信号と領域Dの情報を持つ信号を得るテレビ
ジョン信号処理装置の一実施例を示したブロック図であ
る。入力端子11に入力された順次走査のテレビジョン
信号は524H遅延器12,1H(1Hは1水平走査期
間に相当)遅延器14,16,18の直列接続により、
端子11,13,15,17,19に(図1)で示した
d,x,c,a,bに代表される走査線の信号が同時に
得られる。これらのd,x,c,a,bに対して係数器
20,21,22,23,24により各々係数1/8,
1/8,1/2,1/8,1/8を掛けられた信号は全
て加算器25で加算されて、走査線Cで代表される(図
2)における領域Qの情報を持つ信号が得られる。この
走査線Cで代表される信号は飛び越し走査変換器28に
より順次走査から飛び越し走査に変換され、走査線C,
F,G,Jで代表される信号のみが出力端子29に出力
される。一方、走査線Cで代表される信号は、加算器2
6で、端子13から得られるxに代表される走査線の信
号から減算され、Xで代表される(図2)における領域
Dの情報を持つ走査線の信号を得る。この走査線Xで代
表される信号は飛び越し走査変換器31により順次走査
から飛び越し走査に変換され、走査線A,B,D,E,
X,H,I,K,Lで代表される信号のみが出力端子3
2に出力される。なお、この(図3)の構成において
は、端子15にc,f,g,jで代表されるような、順
次走査の走査線のうちの2本に1本の走査線が現れた時
のみ、すなわち順次走査の走査線1本おきににこの演算
処理を行えば良い。
【0015】(図4)は、(図3)に対して、順次走査
の信号を(図1)のc,f,g,jで代表される飛び越
し走査の走査線による信号と、a,b,d,e,x,
h,i,k,lで代表される飛び越し走査の走査線によ
る信号とに分離、変換した後、演算処理を施す構成とな
っている。(図4)のブロック図では、既に走査線が間
引かれて飛び越し走査の走査線となっているので遅延器
の遅延時間は各々524Hが262Hに、2H(1H+
1H)が1Hに変更されている。動作に関しては、(図
3)に示したものと同様である。このような構成とする
ことにより、(図3)に示した構成に対して必要とする
メモリー容量を半分に減らすことができる。
【0016】(図5)は上述の走査線C,Xに代表され
る信号から走査線c,xに代表される(図2)の領域P
の情報を持つ信号を再生する受信側でのテレビジョン信
号処理装置の一実施例を示したブロック図である。入力
端子62に入力されたCで代表される(図2)の領域Q
の情報を持つ飛び越し走査の信号は、入力端子61から
入力されたXで代表される(図2)の領域Dの情報を持
つ飛び越し走査の信号と加算器63で加算され、xで代
表される(図2)の領域Pの情報を持つ信号となる。こ
のxで代表される信号は、遅延器65,67,69の直
列接続により、端子64,66,68,70に(図1)
で示したx,i,b,eに代表される走査線の信号が同
時に得られる。これらのx,i,b,eに対して係数器
71,72,73,74により各々係数(−1/4)を
掛けられた信号は、入力端子62から入力された信号を
252H遅延器65で遅延させて得られた走査線Fで代
表される信号に係数器76で係数2を掛けられた信号
と、加算器77で加算され、走査線fで代表される(図
2)の領域Pの情報を持つ信号が得られる。これらの走
査線f,iで代表される飛び越し走査の信号から、順次
走査変換器78にて順次走査による、(図2)の領域P
の情報を持つ信号が出力端子79に得られる。
【0017】以上説明したような方法で抽出された(図
2)の領域Dの情報を持つ信号を伝送する伝送路につい
ては、例えば従来のテレビジョン信号を伝送していた伝
送路と同じ容量を有する他の伝送路を用いてもよい。ま
た何らかの帯域圧縮技術を用いて従来よりは小さな容量
の伝送路を用いて伝送してもよい。さらに、16:9の
アスペクト比を有する映像信号を現行の4:3の画枠の
中で伝送し、上下に残った走査線で伝送する映像信号の
解像度を補強する信号を伝送する放送方式が考えられて
おり、その補強信号として、(図2)の領域Dの情報を
持つ信号を伝送してもよい。以下、その方法について詳
しく説明する。
【0018】16:9のアスペクト比を有する画像を現
行の4:3の画枠の中で伝送する際には、図6で示すよ
うに、現行の4:3の画枠のうち中央の3/4の領域で
映像信号を伝送するので、上下には映像信号を伝送しな
い部分が残る。この上下の映像信号を伝送しない部分
で、(図2)の領域Dで示した情報を有する信号を伝送
する。
【0019】伝送しようとしているアスペクト比16:
9の順次走査の映像信号の有効走査線数を360本とす
ると、その垂直解像度は360/2(cph)となる。
すなわち、この場合は(図2)の頂点1,2,3で示し
た部分の垂直解像度は360/2(cph)となる。領
域Pから、各々領域Qと領域Dで示した領域の情報を有
する飛び越し走査の走査線からなる信号を得る処理につ
いては、(1)式、(2)式、(図1)、(図3)、
(図4)で示したのと同じ処理による。4:3の画枠を
有する現行のテレビ放送の有効走査線数を1フレームあ
たり480本とすると、上下の映像信号を伝送しない走
査線数は1フレームあたり120本となる。ここで、映
像信号に割り当てられた1フレームあたり360本の走
査線数と同じ本数で構成される領域Dの情報を有する信
号伝送することを考えると、伝送可能な走査線数と伝送
しようとする走査線数の比は、3:1(360:12
0)となる。そこで、領域Dの情報を有する走査線を
4.2MHzの1/3の1.4MHzに帯域制限した後、
1/3に時間軸圧縮することにより、1フレームあたり
120本の走査線で伝送可能となる。すなわち、受信側
では、1.4MHz以下の帯域で、領域Pの情報が再現
され、1.4MHz以上の帯域では領域Qの情報のみが
再生される。
【0020】(図7)は、(図2)の領域Dで示した情
報を有する信号を(図6)の斜線部で示した上下の映像
信号を伝送しない領域で伝送するテレビジョン信号伝送
装置のブロック図である。入力端子81から入力された
順次走査の映像信号は、フィルタ1で、(図2)で示す
領域Qと領域Dの情報を持つ飛び越し走査の信号に変換
される。このフィルタ1の構成は、(図3)、(図4)
に示すテレビジョン信号処理装置の構成と同様である。
領域Dの情報を持つ信号はフィルタ2で1.4MHzに
帯域制限された後、時間軸圧縮器87で1/3に時間軸
圧縮される。並べ替え器89では、領域Qの情報を持つ
信号を、アスペクト比4:3の画枠のうち、中央のアス
ペクト比16:9の部分に配置し、信号線88から入力
される時間軸圧縮された領域Dの情報を持つ信号を(図
6)の斜線部で示した4:3の画枠のうち映像信号を伝
送しない走査線に配置する。出力端子90からは、現行
テレビ信号と同様の有効走査線480本2:1飛び越し
走査の信号が出力される。
【0021】なお、 本実施例においては元となる放送
方式をNTSC方式、 有効走査線数を480本、アス
ペクト比16:9の順次走査の映像信号の有効走査線数
を360本、(図7)の時間軸圧縮器での時間軸圧縮率
を1/3としたがこれに限定するものではない。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば既存のテレビジョン受像器では動き画像に対し
て垂直折り返しなくNTSCの性能内で16:9の映像
を受像でき、専用の受像器ではより順次走査の高精細な
アスペクト比16:9の映像を受像できる。
【0023】また、本発明による処理方法は従来方式と
の両立性を最大限維持することができるので、現在使用
されている受像器でも何ら対策を施す必要がなく、より
高画質な映像を放送することができると当時に、電波資
源の有効利用という観点からしても非常に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテレビジョン信号処理方法の一例を示
す摸式図である。
【図2】本発明のテレビジョン信号処理方法で伝送され
る2次元周波数領域を示すための2次元スペクトル図で
ある。
【図3】本発明の送信側のテレビジョン信号処理装置の
一例を示すブロック図である。
【図4】本発明の送信側のテレビジョン信号処理装置の
他の例を示すブロック図である。
【図5】本発明の受信側のテレビジョン信号処理装置の
一例を示すブロック図である。
【図6】アスペクト比16:9の映像を伝送する場合の
アスペクト比4:3の画枠を示す摸式図である。
【図7】本発明の送信側のテレビジョン信号処理装置の
他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
12,14,16,18,45,47,49,65,6
7,69 遅延器 20,21,22,23,24,51,52,53,5
4,55,71,72,73,74,76 係数器 25,26,56,57,77 加算器 28,31,42,43 飛び越し走査変換回路 78 順次走査変換回路 87 時間軸圧縮器 89 並べ替え器
フロントページの続き (72)発明者 安本 吉雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 順次走査テレビジョン信号の持つ情報
    を、飛び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報と、
    前記順次走査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛び越
    し走査テレビジョン信号で伝送する情報との差の情報に
    分割し、これら2つに分割された情報を伝送手段によっ
    て伝送するテレビジョン信号処理方法。
  2. 【請求項2】 時間軸垂直軸方向の演算処理によって、
    順次走査テレビジョン信号の持つ情報を、飛び越し走査
    テレビジョン信号で伝送する情報と、前記順次走査テレ
    ビジョン信号の持つ情報と前記飛び越し走査テレビジョ
    ン信号で伝送する情報との差の情報に分割する請求項1
    記載のテレビジョン信号処理方法。
  3. 【請求項3】 伝送手段は、標準テレビジョン方式であ
    る請求項1または請求項2記載のテレビジョン信号処理
    方法。
  4. 【請求項4】 伝送手段は標準テレビジョン信号であっ
    て、前記飛び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報
    を画枠の中あるいは中央に配置し、画枠の残りの部分で
    前記順次走査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛び越
    し走査テレビジョン信号で伝送する情報との差の情報を
    伝送する請求項1または請求項2記載のテレビジョン信
    号処理方法。
  5. 【請求項5】 順次走査テレビジョン信号の持つ情報の
    うち、飛び越し走査テレビジョン信号で伝送された情報
    と、前記順次走査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛
    び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報との差の情
    報から、順次テレビジョン信号の持つ情報を再生するテ
    レビジョン信号処理方法。
  6. 【請求項6】 順次走査テレビジョン信号の持つ情報の
    うち、飛び越し走査テレビジョン信号で伝送された情報
    と、前記順次走査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛
    び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報との差の情
    報は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法に
    よって伝送されたものである請求項5記載のテレビジョ
    ン信号処理方法。
  7. 【請求項7】 入力された信号の時系列上の信号からな
    る信号群を得る一個あるいは複数個の遅延器群と、得ら
    れた前記信号群に係数を掛ける係数器群と、この係数器
    群によって係数が掛けられた信号群を加算する第1の加
    算器と、前記第1の加算器の出力と、前記信号群のうち
    必要とする信号とを加算あるいは減算する第2の加算器
    と、前記第1の加算器と第2の加算器との出力のうち不
    要な信号を除去する回路とを具備したテレビジョン信号
    処理装置。
  8. 【請求項8】 不要な信号を除去する回路は、順次走査
    の信号を入力とし、必要とする信号のみを飛び越し走査
    の信号として出力する回路である請求項7記載のテレビ
    ジョン信号処理装置。
  9. 【請求項9】 入力された信号を第1の信号と第2の信
    号とに分離する回路と、前記第1の信号の時系列上の信
    号からなる信号群を得る一個あるいは複数個の遅延器群
    と、得られた前記信号群に係数を掛ける第1の係数器群
    と、前記第2の信号に係数を掛ける第2の係数器と、前
    記第1の係数器群によって係数が掛けられた信号群及び
    前記第2の係数器によって係数が掛けられた信号を加算
    する第1の加算器と、前記第1の加算器の出力と前記第
    1の信号群のうち必要とする信号とを加算あるいは減算
    する第2の加算器とを具備したテレビジョン信号処理装
    置。
  10. 【請求項10】 入力された信号を第1の信号と第2の
    信号とに分離する回路は、順次走査のテレビジョン信号
    を飛び越し走査の第1の信号と第2の信号に分離する回
    路である請求項9記載のテレビジョン信号処理装置。
  11. 【請求項11】 第1の信号と第2の信号を入力し、前
    記第1の信号と第2の信号を加算する第1の加算器と、
    前記第1の加算器の出力の時系列上の信号からなる第1
    の信号群を得る一個あるいは複数個の第1の遅延器群
    と、得られた第1の信号群に係数を掛ける第1の係数器
    群と、前記第2の信号を遅延させる第2の遅延器と、前
    記第2の遅延器の出力に係数を掛ける第2の係数器と、
    前記第1の係数器群によって係数が掛けられた信号群と
    前記第2の係数器によって係数が掛けられた信号とを加
    算する第2の加算器と、前記第2の加算器の出力と前記
    第1の信号群のうち必要とする信号とを合成する回路を
    具備したテレビジョン信号処理装置。
  12. 【請求項12】 第2の加算器の出力と前記第1の信号
    群のうち必要とする信号とを合成する回路は、飛び越し
    走査の二つの信号から順次走査のテレビジョン信号に変
    換する回路である請求項11記載のテレビジョン信号処
    理装置。
  13. 【請求項13】 順次走査のテレビジョン信号を、飛び
    越し走査テレビジョン信号で伝送する情報を持つ信号
    と、前記順次走査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛
    び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報との差の情
    報を持つ信号に分割する第1のフィルタと、前記順次走
    査テレビジョン信号の持つ情報と前記飛び越し走査テレ
    ビジョン信号で伝送する情報との差の情報を持つ信号を
    帯域制限する第2のフィルタと、前記第2のフィルタの
    出力を時間軸圧縮する回路と、前記第1のフィルタで分
    離された飛び越し走査テレビジョン信号で伝送する情報
    を持つ信号と時間軸圧縮する回路の出力をテレビジョン
    信号の画枠の中に並べ替える並べ替え器とを具備したテ
    レビジョン信号処理装置。
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