JPH0614712B2 - コンパチブル・ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 この発明は、ワイドスクリーン・テレビジョン装置用の
ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置に関する
ものであり、さらに詳しく言えば通常のテレビジョン受
像機でも再生することのできる、いわゆるコンパチブル
なワイドアスペクト比テレビジョン信号を発生する装置
に関するものである。

〈発明の背景〉 通常のテレビジョン受像機は４：３アスペクト比（幅対
高さの比）を持っている。最近、２：１あるいは５：３
といったようなテレビジョン装置としてより高いアスペ
クト比を有するものを採用しようとする傾向が強くなっ
てきた。これらの比は通常の４：３のアスペクト比に比
較して人間の目のアスペクト比により近似あるいは等し
いものである。映画フィルムは５：３のアスペクト比を
使用しているので、この５：３のアスペクト比は特に注
目されており、また画面の切取りを必要とせずに伝送、
受信を行なうことができる。しかしながら、通常の装置
に比して大きなアスペクト比をもっ信号を単純に伝送す
るワイドスクリーン・テレビジョン装置は通常のアスペ
クト比をもった受像機との両立性がない。このことがワ
イドスクリーン装置を広く採用することの障害となって
いる。

従って、通常のテレビジョン受像機と両立し得るワイド
アスペクト比テレビジョン信号を発生する装置を提供す
ることが望ましい。

〈発明の概要〉 この発明によれば、選定されたアスペクト比よりも大き
な所定のアスペクト比を持った画像を表わすビデオ信号
を伝送するに当って、選定されたアスペクト比の画像の
視野を越える上記所定アスペクト比の画像の端部を表わ
す走査線の端部から取出された信号は、上記走査線の残
部から取出された信号に比して異った態様で処理され
る。そして上記走査線の端部から取出された信号は、上
記選定されたアスペクト比を有する受像機の映像管で受
信したときには通常は観察されない伝送ビデオ信号の部
分の間に伝送される。

以下、図を参照しつつこの発明を詳細に説明する。

第１図は、部分的に時間的に圧縮された信号が生成され
るように、カメラの偏向率が変化させられるカラーテレ
ビジョン信号源を示す。第１図において、レンズ10は場
面（図示せず）からの光をプリズム12を通って赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各撮像装置、例えばビジ
コン14，16，18上に集束する。ビームを水平方向に駆動
するために、各ビジコン14，16，18には水平偏向巻線2
0，22，24が設けられている。垂直偏向は垂直偏向巻線
（図示せず）によって行なわれる。偏向駆動回路26は垂
直および水平偏向巻線を駆動するための出力ＶおよびＨ
を発生する。水平偏向巻線は並列駆動されるものとして
示されているが、直列駆動されるものでもよい。偏向駆
動回路は、一部は反覆する水平周波数の電流あるいは電
圧波形を発生する水平ランプ発生器28により駆動され
る。水平ランプ発生器28は水平同期信号発生器30によっ
て発生される水平同期パルス210によって同期される。
また水平同期発生器30は同期信号クロック発生器32によ
って同期される。

生成されるビデオ信号はラスタの中心では正規の周波数
（以下では率と称す）で発生され、ラスタの端部では時
間的に圧縮される。そのためには、偏向駆動回路26に供
給されるランプ電圧の変化率は少なくともその時間の一
部において水平ランプ発生器28によって発生されたラン
プ電圧の変化率を越える必要がある。このため左側ラン
プ発生器34を含む追加の回路が設けられている。左側ラ
ンプ発生器34は、水平ランプ発生器28がリセットされる
と同時に水平同期パルス発生器30からの水平同期パルス
によってリセットされ、それによってランプ発生器28，
34は同時にランプ電圧を発生し始める。左側ランプ発生
器34によって発生されたランプ電圧は接続点27において
発生器28によって発生されたランプ電圧と加え合わされ
る。左側ランプ発生器34には短時間後、その信号を制限
するための制限器38が結合されている。信号が制限され
ると、発生器34によって発生されたランプ電圧はもはや
ランプ発生器28によって発生されたランプ電圧に影響を
与えない。追加の回路として右側ランプ発生器36も設け
られている。これは水平同期発生器30によってトリガさ
れる遅延回路40で発生されたパルスによって付勢され
る。従って主ランプ発生器28および左側ランプ発生器34
は、水平同期パルス210によって第２図に示す時間t₀に
おいて同時にトリガされ、第２図に示すように主ランプ
発生器28から直線主ランプ信号250、ランプ発生器34か
ら左側ランプ信号230が発生される。これらのランプ信
号の傾斜率と振幅は一般には互いに異っている。左側ラ
ンプ信号230は時間t₂まで上昇し、その時点で制限器38
が効果を発揮する制限値に達する。その後の時点、この
例では水平同期信号の40μｓ後のt₆において、遅延発生
器40によって遅延された水平同期信号は右側ランプ発生
器36をリセットし、それによって右側ランプ発生器36の
動作を開始させる。右側ランプ発生器36は左側ランプ発
生器34と同じような傾斜率および振幅をもった信号を発
生する。発生されるランプ電圧240は次に続く水平同期
パルスの時点あるいはその近くで制限値に達する。３つ
のランプ信号230，240および250は、加算器（図示せ
ず）における電圧加算によって、あるいは第１図に示す
ような単純な加算によって電流の形のランプ信号として
加え合わされる。その結果生成されたランプ信号260は
ラスタの中心（t₂とt₆との間）近くで緩変化率、左右の
端部近くではより急な変化率をもっている。

これらの加算ランプ信号が偏向駆動回路26に供給される
と、撮像装置すなわちビジコン14，16，18を動作させ
て、ラスタの中央部分に比して左右両端近くでより速く
走査させる。その結果得られたビデオ信号はラスタの端
部で時間的に圧縮されたものとなる。５：３／４：３の
アスペクト比変換には約２：１の時間圧縮が必要で、t₀
とt₂、t₆とt₀の間の加算ランプ信号の変化率は中心ラス
タの変化率の約２倍である。

NTSC信号のように、走査線数が525本、60Hzの信号に対
する正規の水平走査時間は約53μｓで、４：３のアスペ
クト比の４の部分に相当する。５：３アスペクト比の５
の部分の対応時間は すなわち約66μｓになる。各ラスタの中心部の約40μｓ
はそのまま変わらずに残っているので、40μｓの中心部
分の外側には、４：３のラスタのビデオ信号よりも５：
３のラスタのビデオ信号の方が実効的により多くのビデ
オ信号が残ることになる。５：３のラスタは、53μｓと
40μｓとの間、すなわち13μｓの間に挿入する必要のあ
る66μｓ−40μｓ＝26μｓの実効ビデオ信号を持ってい
る。従って、５：３のラスタのビデオ信号のうちの26μ
ｓの実効時間の期間は４：３のラスタでは13μｓに圧縮
されねばならず、これはラスタの左右両端部において
２：１の時間、すなわちラスタの圧縮が行なわれること
を意味する。

走査ラスタの端部近くにおいて高くなる走査率によるビ
デオ信号の時間的圧縮によって、生成されるビデオ信号
の周波数は、全体を中心部と同じ率で走査する場合より
も高くなる。少なくとも周波数の高くなった部分は、そ
の信号が最終的に送信される送信機の帯域制限によって
切取られ、それによる損失は時間的に圧縮された部分の
解像度の損失として受像機の表示画面に現われてくる。
この損失は、走査両端部近くにおけるＴＶカメラおよび
カラー映像管の解像度の損失が誤集中（ミスコンバーゼ
ンス）や偏向の非直線性のためにそれ程重要でないのと
同様にそれ程重要ではない。

ビジコン14，16，18によって生成されるＲ，Ｇ，Ｂビデ
オ信号はＹ，Ｉ，Ｑ信号が発生されるマトリックス42に
供給される。Ｉ，Ｑ信号は帯域制限Ｉ，Ｑフィルタ44お
よび46を通じて個々の振幅変調器48および50に供給さ
れ、周知の態様で相互に直交する搬送波に変調される。
変調されたＩ，Ｑ信号は加算器52で加算され、加算され
たＣ信号は等価遅延線54を通過した輝度信号と加算され
る。これによっでブロック58で示すようなバーストおよ
び同期挿入器に供給されるコンパチブル合成ビデオ信号
が生成され、上記同期挿入器58において同期、バース
ト、帰線消去信号等が挿入される。この信号は例えばレ
コーディングによって処理され、最終的には空間を通っ
て、あるいはケーブルを経て受像機に送信される。

上記のような方式の装置によって発生されたコンパチブ
ル合成ビデオ信号は、通常の比較的狭い角度の４：３ア
スペクト比の受像機あるいは特殊な５：３アスペクト比
の受像機の２形式の受像機を使用して再生することがで
きる。勿論、この特殊な受像機は、コンパチブル合成ビ
デオ信号が送信されないときには標準の４：３アスペク
ト比で表示することができるように構成されている。標
準の４：３アスペクト比の受像機はコンパチブル合成ビ
デオ信号を受信し、単にそれをその非直線性をもって表
示する。非直線性はラスタの左右両端で生ずるものであ
るから、圧縮されたビデオ信号の大部分は過走査によっ
て視界から隠されている。市販の受像機では通常各側部
で10％づつ、合計20％の過走査が行なわれる。コンパチ
ブル合成ビデオ信号の圧縮部分は53μｓのうちの13μｓ
で、約20％である。従って、圧縮された信号の大部分は
隠蔽される。次に説明する他の例では、この隠蔽効果が
改善されている。

時間圧縮が始まる点は、標準形式の信号を表示する受像
機の左右両端近くの垂直線として現われる。時間圧縮さ
れたビデオ信号部分と非圧縮ビデオ信号部分との間にわ
たって徐々に変化させることによって隠蔽効果を向上さ
せることができる。第１図のコンパチブル合成ビデオ信
号発生装置において、左右両端部の追加ランプ信号を低
域通過フィルタで濾波して主ランプ信号に加えることに
よって上記隠蔽の改善が行なわれる。濾波によって与え
られる丸みを帯びた傾斜端部は時間圧縮部分と非圧縮部
分との間の変移に必要とする時間を増大させる。後程説
明する第４図のデコーダでは、読出しクロック発生器42
8中の電圧制御発振器に供給される制御入力を低域通過
濾波することによって同じ結果が得られる。

第３図は、特にコンパチブル合成ビデオ信号から５：３
のアスペクト比の画像を表示するように適合されたテレ
ビジョン・モニタの一部を示す。コンパチブル合成ビデ
オ信号は入力端子310より同期およびバースト分離器312
および輝度−色（Ｙ／Ｃ）分離器314に供給される。

水平および垂直同期信号は合成ビデオ信号から取出さ
れ、それぞれ水平および垂直偏向回路316，318に供給さ
れ、５：３のラスタを形成する振幅をもって映像管320
の電子ビームの偏向を同期化する。水平同期信号はまた
分離器312からＹ，Ｉ，Ｑの各時間伸長器321，322，324
に供給され、伸長器の動作を入力信号と同期化する。分
離された輝度信号は輝度−色分離器314のＹ出力から時
間伸長器321に供給される。変調された色信号はブロッ
クの形で示されたＩおよびＱ復調器326に供給され、ま
たこの復調器326には分離器312から図示されていない電
路を経てこの目的のために分離されたバースト信号が供
給される。復調されたＩおよびＱ信号はＩおよびＱスイ
ッチング信号抑圧フィルタ328，330を経て対応するＩお
よびＱ時間伸長器322，324にそれぞれ供給される。各時
間伸長器は、第１図のコンパチブル合成ビデオ信号発生
装置で与えられた時間圧縮動作を相殺するような態様で
ラスタの左右両端部における信号の時間伸長を行なう。
輝度時間伸長器321からの部分的な時間伸長された信号
はさらにブロックで示す輝度信号処理回路329に供給さ
れる。輝度信号処理回路329は、テレビジョンの表示に
通常必要とされる雑音抑制、ガンマ補正、時間遅延等の
機能を含むものであってもよい。処理された輝度信号は
時間伸長器322，324からの部分的に時間伸長されたＩ，
Ｑ信号と共にマトリックス331に供給される。マトリッ
クス331においてこれらの信号は直線的に加算され、ブ
ロック332で示されるビデオ駆動段に供給される赤、
緑、青信号が生成される。増幅されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は
映像管320に供給される。時間伸長器321，322，324の動
作により、ビデオ信号は各水平線期間を通じて同じ時間
特性を有し、歪みのない映像が５：３ラスタ上に表示さ
れる。

第４図は第３図の時間伸長器321をより詳細に示した図
である。時間伸長器322と324は同じである。第４図にお
いて、輝度信号は入力端子410に供給され、該入力端子
は単極双投スイッチ412のトグル（可動腕）に結合され
ている。説明を簡単にするためにスイッチは機械的なも
のとして示されている。スイッチ412はスイッチ駆動回
路421によってスイッチ413，414，415と同期して駆動さ
れる。スイッチ駆動回路421は伸長器321の入力端子422
から供給される各水平同期パルスでトリガされるフリッ
プ・フロップ（ＦＦ）を含んでいる。その結果、回路42
1によって与えられるスイッチの動作は、水平走査率の
２分の１となり、これらのスイッチは１本おきの水平線
期間中、２つの位置の一方をとり、交互に入る１本おき
の水平線期間中、他の位置をとる。第４図に示す時点で
は、スイッチ412および414は、受信された部分的に時間
圧縮された信号をメモリあるいは遅延線416に供給し、
第２の遅延線418からの信号を読出し、これを伸長器321
の出力端子420に供給するように配置されている。端子4
10で受信された信号は、その情報が失なわれることがな
いように受信された状態のままで蓄積される必要があ
る。その結果、書込みクロック発生器422はスイッチ413
によって遅延線416のクロック入力端子424に供給され、
信号書込率（ローディング率）を制御する。この実施例
における遅延線416および418は、各クロック・パルスに
対して信号のサンプルを受入れ、同時に他端からその信
号のサンプルが出て行くCCDアナログ遅延線である。ク
ロック発生器422は、コンパチブル合成ビデオ信号のバ
ーストにロックされた副搬送波信号（Ｓ．Ｃ）を端子42
6から受信し、遅延線をクロックするために副搬送波の
４倍の率（４×SC）の周波数のクロック・パルスを発生
する。このパルスは周知の形態でＩおよびＱに周期的に
関連する副搬送波の位相で上記遅延線に供給される。各
遅延線は全水平線に関連する情報を蓄積するのに充分な
容量を持っており、図示のように４×SCの率で書込（ロ
ーディング）されるときは910のセルを必要とする。ロ
ーディングは一定の率で行なわれ、そのため各遅延線の
ローディング期間の端部においてコンパチブル・カラー
信号は、もしそれが遅延線内の位置の関数として見るこ
とが出来るものであるならば、各端部では中心に対して
相対的に時間圧縮されて現われる。

遅延線416にローディングが行なわれるのと同時に、遅
延線418はアンロード（読出）されて、出力端子420に部
分的に時間伸長された出力信号が生成される。部分的な
時間伸長は、エンコーダにおいて信号に与えられた時間
圧縮を補償するような態様で、アンロード期間中、遅延
線418のクロック率を変えることによって行なわれる。
被制御スイッチ415は被制御率読出しクロック428を遅延
線418のクロック入力端子430に結合する。前述のよう
に、電圧制御発振器からなるクロック428の周波数は、
制御線432上に与えられる電圧によって制御される。２
つの読出しクロック率が用意されており、その第１は信
号の主要中心部分の比較的高いクロック率であり、第２
は左右両端部用の比較的低いクロック率である。これら
の電圧は第１および第２の電圧発生器434および436から
供給され、これらはマルチプレックス・スイッチ438に
よって線路432に供給される。スイッチ438の位置は、オ
ア・ゲート442によって供給される水平同期パルスによ
ってリセットされるフリップ・フロップ440によって制
御される。カウンタ444もまた各水平同期パルスによっ
て０にリセットされ、クリスタル制御クロマ発振器（図
示せず）から供給される副搬送波のサイクル数を計数す
る。リセット状態の間は、フリップ・フロップ440は低
クロック率に対応する電圧発生器434を選択するように
スイッチ438を制御する。このクロック率で遅延線418に
蓄積された情報は、その遅延線を通ってクロックされ始
める。読出されて出て行く最初の情報は予め時間圧縮さ
れた情報であるが、低クロック率のクロック作用により
高クロック率で読出される情報に比して、時間伸長され
る。この期間中、カウンタ444は副搬送波のサイクル数
を計数する。カウンタ444に結合されたカウンタデコー
ダを構成する論理回路446は７．５μ秒に相当する27の
副搬送波サイクルの計数に応答する。従って、論理回路
446は、左側の圧縮された情報の最後が遅延線418から出
て行くちょうどその時に導線447上に出力パルスを発生
する。このパルスはフリップ・フロップ440をセット
し、スイッチ438をトグルしてこれをクロック発生器428
の制御のために電圧発生器436を選択するように駆動す
る。電圧発生器436の電圧は発振器428を比較的高い率で
動作させるように選択されている。論理回路446は、47.
5μｓすなわち次の水平同期パルスより約７．５μｓ前
に相当するカウンタ444の第２の特定の計数値に応答す
る。論理回路446からのこの第２のパルスは導線450、オ
ア・ゲート442の第２の入力を経てフリップ・フロップ4
40に供給され、これをリセットする。これによりスイッ
チ438とトグルされて再度低い率の発生器434を選択し、
ラスタの右側端の情報を時間伸長するモードに復帰させ
る。

次の水平同期パルスの発生時にスイッチ駆動回路421中
のフリップ・フロップはトリガされて状態を変え、スイ
ッチ412，413，414，415を動作させ、遅延線418を入力
端子410に結合してローディングを開始させ、また遅延
線416の出力を出力端子420に結合してアンローディング
の準備を整える。水平同期パルスはまたカウンタ444お
よびフリップ・フロップ440をリセットする。部分的に
時間伸長された次の線はカウンタの制御のもとで変化す
る読出率で遅延線416から読出される。

時間伸長期間あるいは時間圧縮期間は、テレビジョン信
号中における等しい視野の角度あるいは等しいラスタの
部分を表わす信号部分の相対持続期間に関連している。
このことは、水平線期間は第４図について上に述べた動
作の前は63.5μｓであり、その期間は動作後もやはり6
3.5μｓであることに注目すれば明確に理解することが
できる。それは変化した水平線内に各部分の相対期間で
ある。特に端部は中心部分に比して時間伸長されてい
る。

第５図はコンパチブル放送ビデオ信号を受信することが
出来るように構成されたテレビジョン受像機の構造を示
す。この受像機はアンテナ510が接続されたチューナ512
を有し、該チューナ512は所望のチャンネルを選択する
と共に、信号を増幅し且つ中間周波数(IF)に逓降する手
段等を含んでいる。IF増幅器514はさらにIF信号を増幅
し、それを検波器516に供給して、周知のようにベース
バンド合成ビデオ信号およびインタキャリア音声信号を
生成する。音声信号は同調増幅器518を経てFM復調器520
に供給され、FM復調器は音声信号を発生し、該音声信号
は増幅器522で増幅され、拡声器524に供給される。ベー
スバンド・ビデオ信号は、標準放送が送信されていると
きにはコンパチブル合成ビデオ信号に対してのみ動作す
る部分が側路されるようになっている点で第４図の構成
と異っているが、他の部分は第４図の構成と同様な構成
に供給される。標準信号はコンパチブル合成ビデオ信号
とは異ったアスペクト比をもっているので、この標準信
号が受信され、表示されるときには、表示されるラスタ
のアスペクト比をそのラスタ幅を減少させることにより
変更する必要がある。第５図の受像機は、受像機の各部
に結合されたスイッチを動作させて映像のアスペクト比
を変化させ、また時間伸長を停止させるフリップ・フロ
ップ526を含んでいる。フリップ・フロップ526は各垂直
同期期間中、同期分離器528から供給される垂直同期パ
ルスによってリセットされ、スイッチを標準形式の信号
を受信し得るように動作させる。コンパチブル合成ビデ
オ信号が送信されている間は、同期信号に続く垂直帰線
期間の部分中に、上記コンパチブル合成ビデオ信号内で
特殊なコード化信号が送信される。コード識別器529は
コード化信号の存在を検出し、フリップ・フロップ526
をセットするために供給されるパルスを発生する。かく
して受像機はそれ自身、標準の４：３のアスペクト比の
信号、５：３アスペクト比の信号のいずれにも適合する
ことができる。

フリップ・フロップ526の出力は、コンパチブル合成ビ
デオ信号の受信に対応するセット状態において水平偏向
回路316の入力に供給される。水平偏向回路316に供給さ
れるセット信号は偏向幅を制御する。偏向角の制御はよ
く知られており、例えば水平出力段（図示せず）の付勢
電圧の制御によって行なうことができる。かくして、コ
ンパチブル合成ビデオ信号の送信中は、フリップ・フロ
ップ526のセット出力信号は水平偏向角を広角すなわち
５：３アスペクト比のラスタを形成するように拡大す
る。

第５図の構成では、スイッチ530はＩ時間伸長器322の入
力および出力の双方に結合されていて、マトリックス33
0へ供給されるＩ信号としてＩ時間伸長器322の入力信号
あるいは出力信号のいずれかを選択する。同様にスイッ
チ531はマトリックス331のＹ入力をＹ時間伸長器321の
入力あるいは出力のいずれかに結合し、スイッチ532は
マトリックス331のＱ入力をＱ時間伸長器324の入力ある
いは出力のいずれかに結合する。スイッチ530および532
はフリップ・フロップ526の状態によって制御される。
標準信号の送信時に対応するリセット状態では、スイッ
チ530および532はマトリックス331の各入力用として伸
長器322，324によって変化されていない信号を選択す
る。フリップ・フロップ526のセット状態では、スイッ
チ530および532は図示のような位置に切換わり、伸長器
322，324をそれぞれ通過したＩおよびＱ信号がマトリッ
クス331に供給される。

第１図の送信器、第３図および第４図に示すモニタ装
置、第５図の受像機では、標準率情報と圧縮された情報
との間の変化が急瞬であり、このため信号を標準４：３
のアスペクト比の受像機で観察するとき、ラスタの左右
両端近くで上記の変化が線として観察される。変化が目
立つのを減少させるために、走査率を徐々に変化させる
ことができる。特に、ランプ形式の時間圧縮を使用する
ことができ、この場合は、映像の中央部および過走査領
域に近づくまでは時間圧縮は０であり、上記過走査領域
の上記中央部側の端部では比較的小さな時間圧縮のみが
行なわれ、スクリーンの中心から遠ざかるにつれて時間
圧縮量は増大する。このような特性により、送信装置の
制限された帯域幅によって生ずる解像度の低下は、主と
してラスタのはるか端部で、標準の受像機セットの充分
に過走査領域において生ずる。勿論、広角の受像機セッ
トでは、広角映像を生成することが出来るように逆時間
伸長関数をもっている。

従って、第１図の構成は、コンパチブル合成ビデオ信号
を発生し、標準すなわち狭角信号形式内で広角情報に適
合するように信号の左右端部を時間的に圧縮する。第
３、４、５図の構成は第１図の装置によって発生された
コンパチブル合成ビデオ信号を受信して処理するように
適合された受像機を示し、第５図の受像機の場合は、送
信されたコード信号によって広角受信および表示と、標
準角受信および表示との間で自動的に切換えられる。

〈本発明の実施例の説明〉 第６図はこの発明によるコンパチブル・ワイドアスペク
ト比テレビジョン信号発生装置の実施例を示すブロック
図である。第６図の構成では、標準の４：３のアスペク
ト比の形式を越える左右両側の情報は分離されて、それ
を垂直帰線期間（ＶＢＩ）内に配置することにより送信
時にそれを隠蔽する。ＶＢＩは通常19Ｈの全期間を有
し、その３Ｈは垂直同期パルスに先行し、３Ｈは垂直同
期パルス期間中に生じ、残りの約13Ｈは垂直同期内の後
に生ずる。フィールド当り約240本の実動水平線があ
り、この約240本の実動水平線についての４：３のアス
ペクト比を越える左右両側の追加端部情報を垂直同期期
間に続く垂直帰線期間内の約10本の水平線内に挿入する
ためには、 240÷10＝24 より１本の水平線内に24本の実動水平線についての追加
端部情報を挿入する必要がある。

前述のように、５：３のアスペクト比の形式の各水平線
期間中には４：３形式の情報に比して約13マイクロ秒の
追加情報が存在する。従って、垂直帰線期間内の各１本
の水平線に挿入される上記24本の実動水平線からの追加
情報は５：１以上の圧縮率をもって圧縮されなければな
らない。必要とする圧縮比は、垂直帰線期間内では実動
線期間は53μｓを越えることができ、実際には約58μｓ
となり得ることに注目して、これを利用することにより
多少低減される。

この圧縮比は使用することが出来るが、その比は非常に
大きく、送信チャンネルの周波数帯域幅制限により端部
情報の解像度の損失は大きくなる。

実動ビデオ部分のさらに約10本を、端部情報を持たせる
ために使用することにより、この圧縮比を約２：１近く
にまで低下させることができる。例えば、垂直帰線期間
の最後の10本の水平線、ラスタの頂部の最初の５本の実
動水平線、およびラスタの底部の最後の５本の実動水平
線を、左右両端部の情報伝送のために利用することがで
きる。ラスタのこれらの部分は、通常、標準テレビジョ
ン受像機の過走査領域であるので、視界からは隠蔽され
ている。コンパチブル合成ビデオ信号を受信し得るよう
に構成された特殊な受像機でも、それは同様に過走査に
よって隠蔽されている。上述のようにもし合計20本の水
平線がラスタ表示に先行する15本と、ラスタ表示に後続
する５本とに配分して利用することが出来るならば、表
示される実動水平線の数は240本から230本に減少する。
この場合は、上記20本の水平線のそれぞれに挿入すべき
実動水平線の追加情報は、230／20＝11.5本に減少す
る。従って、この場合の時間圧縮比は （11.5×13）／58≒2.5 となり、圧縮比を大幅に低下させることができる。

第６図において、標準の63.5μｓの水平タイムベースで
広角信号を発生する信号源（図示せず）より個々のＲ，
Ｇ，Ｂ信号が入力端子612，614，616に供給される。こ
れらの信号はＲＧＢマルチプレックス・スイッチ618に
供給され、この信号をスループット(throughput)電路62
8と端部メモリ電路との間で切換える。スイッチ618は動
作的には３個の機械的スイッチを含むものとして示され
ている。図示の位置では、スイッチ618ａはＲ入力端子6
12を端部メモリ620の入力端子に結合する。同様にスイ
ッチ618ｂはＧ端子614を端部メモリ622に結合し、スイ
ッチ618ｃはＢ端子616を端部メモリ624に結合する。ス
イッチ618はスイッチ駆動回路626の制御のもとで各水平
線期間の最初と最後の6.5μｓの間、図示の位置をとる
ものと仮定する。各水平線の実動部分の中央の40μｓの
期間中、マルチプレックス・スイッチ618はスループッ
ト電路628によってＲ，Ｇ，Ｂを時間伸長器630に結合す
る。

各水平線の最初および最後の6.5μｓの端部期間中、端
部メモリは の周波数でクロックされて端部情報の書込みあるいは記
録を行う。もしメモリ620乃至624がデジタル・メモリで
あるならば、関連するアナログ−デジタル変換器ＡＤＣ
（図示せず）も同じ率でクロックされる。この書込みに
より各水平線に対して、低解像度の端部情報をＲＧＢ形
式で記憶する。もし必要ならば、メモリのアドレスはア
ドレス発生器（図示せず）によって行われる。メモリ機
構は単純なファースト・イン、ファースト・アウト（Ｆ
ＩＦＯ）形式とすることができ、これに対するアドレス
発生器は周知である。

送信された信号はコンパチブルでなければならないの
で、４：３のアスペクト比の画像に対応する各水平走査
線の中心部分は約53μｓの標準の持続時間を占めなけれ
ばならない。スイッチ618が図示の位置と反対の位置
（スループット位置）をとる期間は約40μｓにすぎな
い。時間伸長器630はスループット信号の時間を40μｓ
から約53μｓに伸長するように構成されている。時間伸
長器および圧縮器はよく知られているので、これらにつ
いての説明を省略する。時間伸長された信号はフィール
ド遅延632に供給される。

フィールド遅延632の目的は、特定のフィールドに対す
る端部情報はそのフィールドの実動部分の各水平線から
取出された端部情報からなるということに注目すること
により説明することができる。その結果、端部メモリ62
0乃至624は、問題となっているそのフィールドの最後の
水平線の終了まで端部情報のフィールドによって満たさ
れない。しかしながら、垂直帰線期間ＶＢＩの間、端部
情報は端部メモリから読出されはじめる。もしＶＢＩが
問題となるフィールドに先行していると、すべての情報
が未だ利用されるわけではない。遅延線632は処理時間
を考慮し、ＶＢＩ端部情報をそれに直ぐに後続するフィ
ールドに関連させる。これにより各受像機にフィールド
遅延を設ける必要性が無くすことができる。

フィールド遅延線632の出力からの遅延されたスループ
ット信号は大体においてスイッチ618と同様なマルチプ
レックス・スイッチ634の入力端子に供給される。端部
メモリ620乃至624からＲ，Ｇ，Ｂ信号はまた導体636に
よってマルチプレックス・スイッチ634の入力にも供給
される。マルチプレックス・スイッチ634は、マトリッ
クス42のＲ，Ｇ，Ｂ入力信号を、フィールド遅延線632
の出力あるいは端部メモリ620乃至624の出力から選択す
る。そのように選択された信号はマトリックスされて
Ｙ，Ｉ，Ｑ信号が生成され、これらＹ，Ｉ，Ｑ信号はブ
ロックとして示しまた第１図のブロック43に対応するカ
ラー変調、輝度および同調信号挿入装置43に供給され、
送信機、アンテナ、ケーブル、あるいは信号送信に必要
な記録装置に送られるコンパチブル広角合成信号が生成
される。

第６図のコンパチブル合成ビデオ信号発生装置およびそ
れに結合されるカメラあるいは他の信号源についての時
間制御は４×ＳＣクロック発生器638によって行われ
る。クロック発生器638は端部メモリ620乃至624の出力
クロック端子に供給される４×ＳＣ信号を発生する。ク
ロック信号はまた同期信号発生器640、÷３分周器642、
およびクロック・カウンタ644に供給される。同期信号
発生器640は、制御回路626内、マルチプレックス・ゲー
ト634の切換を制御する制御回路646内で使用される垂直
および水平同期パルスを発生する。分周器642は を発生し、この信号は端部メモリ620乃至624の入力クロ
ック端子に供給されて、これらの各端部メモリからクロ
ックによって信号を読出すよりも低い率でこれらの各端
部メモリへクロックによって信号を書込む。

フリップ・フロップ648をセットあるいはリセットする
ことにより制御回路626によるマルチプレックス・スイ
ッチ618の制御が行われる。リセット状態では、スイッ
チは入来する情報を端部メモリにロードするように示さ
れた位置にある。これは各水平線の開始時の状態であ
る。クロック・カウンタ644はまた各水平線の開始時に
０計数値にリセットされ、４×ＳＣクロック・パルスを
計数しはじめる。端部情報の終りに対応する特定の計数
の終りにおいて、カウンタ・デコーダ650はフリップ・
フロップ648のセット入力（Ｓ）に供給されるパルスを
発生し、マルチプレックス・スイッチ618を図示と反対
位置に投入し、信号をスループット線628に結合する。
水平線の主中心部分間の情報は、フリップ・フロップ64
8がリセットされるまで伸長器630とフィールド遅延632
を含むスループット電路を経て結合される。各水平線の
信号の右側端部分の開始に対応するリセットは、クロッ
ク・カウンタ644の第２の特定計数値のデコーダ650によ
る解読（デコーディング）によって行われる。第２の解
読された信号はデコーダ650からオア・ゲート652を経て
フリップ・フロップ648のリセット入力（Ｒ）に供給さ
れる。かくして各入力水平線は端部メモリに導かれる端
部部分と、スループット電路を経て導かれるスループッ
ト部分とに分割される。

制御マルチプレックス・スイッチ634を制御するための
制御部646は同期発生器640からの水平同期パルスを計数
するように結合され、垂直同期パルスによってリセット
される同期カウンタ654を含んでいる。デコーダ656はカ
ウンタ654に結合されており、特定の同期計数値を表わ
すパルスを発生する。オア・ゲート658は垂直同期パル
スをデコーダ656からのパルスと一緒にフリップ・フロ
ップ660のリセット入力に供給する。フリップ・フロッ
プ660の状態マルチプレックス・スイッチ634の状態を制
御する。図示のスイッチの位置はフリップ・フロップ66
0のリセット状態に対応する。動作中は制御器646は垂直
同期信号によってリセットされる。リセット状態では、
メモリ620乃至624からの端部情報は、垂直同期期間の最
後の10本の線の期間および通常実動ビデオである最初の
５本の線の期間、マトリックス42に結合される。正規の
実動ビデオ期間の５番目の線の終りにおいて、デコーダ
656はカウンタ654の特定の出力状態に応答してフリップ
・フロップ660のＳ入力に供給されるパルスを発生し、
フリップ・フロップ660をセットし、マルチプレックス
・スイッチ634を図示と逆の位置に切換える。この反対
側位置では、広角信号の主中心部分は各水平線を満たす
ために時間伸長されてマトリックス42に供給される。こ
れは約230本の実動線にわたって続けられる。デコーダ6
56は231番目の同期パルスに応答してオア・ゲート658を
経てフリップ・フロップ660のＲ入力に供給されるリセ
ット・パルスを発生し、フリップ・フロップをリセット
状態に復帰させ、マルチプレックス・スイッチ634を図
示の位置に切換える。かくして次の垂直帰線期間に先行
する垂直期間の最後の数本は、端部メモリ620乃至624か
らマトリックス42へ端部情報を供給するために使用され
る。

前述のように、標準の受像機は広角信号の時間伸長され
た中心部分を受信して表示する。垂直帰線期間ＶＢＩの
最後の10本の線内の端部情報は抑制され、各フィールド
の実動部分の最初および最後の５本の線の期間に送られ
る端部情報は映像管の過走査領域内にあり、視界から隠
蔽される。

第７図は第６図に示すこの発明の装置によって発生され
たコンパチブル合成ビデオ信号を受信するテレビジョン
受像機の一部を示す。受像機の通常の部分は示されてい
ない。図示されていない部分として、チューナ、ＩＦ増
幅器、ＡＧＣおよびＡＦＣ制御、ビデオ検波器、音声信
号処理回路、ＩおよびＱ信号を発生するための復調器と
しての輝度および色信号処理回路、電源、映像管、偏向
回路が含まれている。前述のように、偏向回路は適当な
幅のラスタを発生するものである。また、コンパチブル
合成ビデオ信号あるいは標準信号の存在を検知し、受像
機の動作モードを切換えるためのスイッチング回路も図
示されていない。第７図において、Ｙ，Ｉ，Ｑ信号は実
動および帰線期間中、マトリックス710に供給され、こ
のマトリックスはマルチプレックス・スイッチ712に供
給されるＲ，Ｇ，Ｂ信号を発生する。スイッチ712は制
御回路714によって制御される。図示の位置では、スイ
ッチ712の各スイッチはＲ，Ｇ，Ｂ信号を端部メモリ716
と一緒に示された端部メモリの対応する入力に供給す
る。端部メモリ716は、比較的高い入力すなわち書込み
率で端部情報をＦＩＦＯベースで記憶する。スイッチ71
2の反対位置では、マトリックス710からのＲ，Ｇ，Ｂ信
号は718として総括的に示したスループット電路に供給
され、さらに時間圧縮器720に供給される。時間圧縮器7
20の目的は、先に約53μｓに時間伸長された広角情報の
中央部分を時間圧縮することにあり、それによって端部
情報は、約53μｓの実動期間を有する広角情報の完全な
線を形成するために使用される。

時間圧縮器720および端部メモリ716からのＲ，Ｇ，Ｂ信
号は、端部情報が中央部情報と合成されるように各水平
期間中切換えられるマルチプレックス・スイッチ722に
供給される。マルチプレックス・スイッチ722は制御回
路724によって制御される。広角情報を代表わする各水
平線中の合成されたビデオ信号は、マルチプレックス・
スイッチ722からさらにビデオ処理段に供給され、最終
的には可視表示を与えるために映像管駆動段に供給され
る。

マルチプレックス・スイッチ712が制御される制御部714
は、受像機に関連する同期分離器（図示せず）から供給
される垂直同期パルスによってリセットされ、同期分離
器からの水平同期パルスを計数するカウンタ726に供給
される。デコーダ728は垂直同期期間の開始後、21本の
水平線の計数に応答する。垂直同期期間の開始後、ある
程度の時間まで応答しない垂直同期検出器の特性のため
に、実際の計数値は21とは異なった値になっている。21
本の線の計数値は、標準の垂直帰線期間に後続する５番
目の線の終りでフリップ・フロップ730をセットしよう
とするものであり、その時点でマトリックス710に到達
する問題のフィールドの端部情報の第１の部分は終了
し、主すなわちスループット信号が始まる。フリップ・
フロップ730がセットされるとマルチプレックス・スイ
ッチ712の各スイッチを切換えて逆の状態とし、それに
よって情報を導体718、スイッチ722への時間圧縮器722
を経てスループット電路へ供給する。カウンタ726は、
計数値がスループット信号の終りおよび端部情報の第２
部分の開始を表わす計数値に達するまで水平同期パルス
の計数を継続する。デコーダ728はこの計数値に応答し
てオア・ゲート734を経てフリップ・フロップ730のＲ入
力に供給されるリセット・パルスを発生する。フリップ
・フロップ730がリセットされると、該フリップ・フロ
ップ730はスイッチ712を図示の状態に復帰させ、もし必
要ならばアドレス発生器（図示せず）の制御のもとで、
メモリ716にさらに端部情報を蓄積させる。

マルチプレックス・スイッチ712と722は連動していな
い。受像機に到達する端部情報は垂直帰線期間内および
その近くで組合わされる。しかしながら、それを使用す
るためには、端部情報は分解されねばならず、各部分を
各線に対応するビデオ信号の開始あるいは終了時（すな
わち右側あるいは左側）に加えなければならない。

マルチプレックス・スイッチ722用の制御部724は副搬送
波のサイクルを計数するために副搬送波源（図示せず）
に結合されたカウンタ738を有している。カウンタ738は
また各水平同期パルスで０にリセットされるようにする
ために水平同期信号源に結合されたリセット入力端子を
有している。デコーダ740は各水平線期間中、カウンタ7
38の特定の計数状態に応答して、端部情報と中央部情報
すなわちスループット情報との間の変移時間を表わすパ
ルスを発生する。これらのパルスはフリップ・フロップ
742をセットするために供給され、またオア・ゲート744
によってそれをリセットするために供給される。水平同
期パルスは各走査線の開始時にフリップ・フロップ742
をリセットするためにオア・ゲート744の第２の入力に
供給される。フリップ・フロップ742の出力はマルチプ
レックス・スイッチ722に供給されて、その状態を制御
する。図示の状態はフリップ・フロップ742のリセット
状態に関連するものである。

フリップ・フロップ742の出力信号はまたゲート745に供
給されて、クロック・パルス発生器746からの読取りク
ロック・パルスを端部メモリ716の読取りクロック入力
端子へ供給するのを制御する。

動作について言えば、フリップ・フロップ742はオア・
ゲート744によってリセット入力端子に供給される水平
同期パルスによって各水平線の開始時にリセットされ
る。マルチプレックス・スイッチ722は、端部メモリ716
からの信号を後続する信号処理段あるいは映像管駆動段
へ供給する状態をとっている。ゲート745は、今問題と
なっている左側端部情報の読取りを行わせる比較的低い
周波数の読取りクロック・パルスを通過させるように付
勢される。カウンタ738の計数値が、左側端部情報が終
了し、スループット情報が開始することが期待される値
に達するまで、読取りは上記カウンタ738が副搬送波を
計数する間継続する。このときデコーダ740はセット・
パルスを発生してフリップ・フロップ742のセット入力
に供給し、ゲート745を閉じ、それからの読出しを停止
する。またマルチプレックス・スイッチ722を動作させ
て映像管駆動段を端部メモリ716から切離し、この端部
メモリ716を時間圧縮器720の出力に結合する。この状態
はカウンタ738による第２の計数値がスループット情報
の終了を示す値に達するまで続き、この時点でその線に
対する右側端情報が読出される。メモリ716の構成上、
右側端情報にはすぐに左側情報が続くので、フリップ・
フロップ742のリセットによりスイッチ722を、メモリ71
6の出力が映像管駆動段に供給される位置に戻し、また
ゲート745を付勢して読取りが行われるようにする。右
側端情報は走査線の終了時まで装置の出力に供給され、
その時点で時間制御装置724は水平同期パルスによって
リセットされて、次に続く走査線に備える。

第８図は、本発明とは別の考え方によるコンパチブル・
ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置の例を参
考としてブロック図の形で示した図である。第８図にお
いて、入力端子810には同期およびバースト情報を含む
５：３アスペクト比の画像情報が供給される。同期およ
びバースト情報およびバースト分離器812によって感知
され、該分離器812はカウンタおよび論理回路814のカウ
ンタ部分をリセットする同期パルスを発生する。そして
カウンタおよび論理回路814は各水平線期間中の時間ｔ
_２およびｔ_６（第２図）を決定するためのバーストに関
連するクロック・パルスを計数する。カウンタおよび論
理回路814は計数値を解読し、マルチプレックス・スイ
ッチ816に供給されるスイッチ制御パルスを発生する。
このスイッチは追加情報をメモリ820に分岐して送り込
ませる。このメモリ820は書込み付勢回路822によって書
込み可能状態とされる。スイッチ816が上側の位置に投
入されて信号がそのメモリに流れる状態とされるや否や
回路822はカウンタおよび論理回路814によって付勢され
て、そのメモリへの書込みを開始させる。時間ｔ_２にお
いて、スイッチ816は下側の位置に切換わって、メモリ8
20は書込みを停止する。正規の４：３アスペクト比の信
号は輝度−色分離回路824に供給されて、Ｙ，Ｉ，Ｑ信
号が分離される。ＹおよびＱ信号は変調および加算回路
826に供給され、そこで合成カラー・テレビジョン信号
が再構成される。分離器824からのＩ信号はフィルタ828
およびマルチプレックス・スイッチ830を経て変調およ
び加算器826のＩ入力に供給される。各水平線の開始時
点では、メモリ820は先行する走査線の後の半分からの
追加情報を含んでいる。各時間ｔ_２において、メモリ82
0はそのときの走査線のはじめの半分の追加情報に関し
て情報を含んでいる。この情報はマルチプレックス・ス
イッチ830の第２の入力より得られる。マルチプレック
ス・スイッチ830はメモリ820の出力に結合されており、
そのメモリ820は微分回路832および閾値回路834によっ
てカラー情報の高周波変移中、読出しのために付勢され
る。このとき情報はＩチャンネルを取って取出される。
これについては、1982年７月30日付けの特願昭57−1346
29号明細書中に詳細に示されている。この特許出願明細
書中に示されているように、クロマ信号の変移は通常輝
度信号の変移に伴っている。従って、残留するクロマ信
号の変移はそれ程重要ではなく、別の情報をこの時間に
送信することができる。追加された信号は変移期間中、
クロマ信号に誤差を生じさせるが、これらの誤差は特に
目立つものではない。

全追加信号を送るのに充分なチャンネル帯を得るため
に、Ｉ信号についての特別なチャンネルと同様なＱチャ
ンネルに関する第２のチャンネルを利用する必要があ
る。

第８図に示されている装置は、５：３アスペクト比の信
号についての左右両端部の追加情報に関連する信号を
４：３の標準アスペクト比の装置の表示面から隠蔽する
が、利用できる特別なチャンネルの帯域幅は、色情報中
の高周波変移の数に依存して変化する。高周波変移が非
常に少ない場合は、特別なチャンネルの容量は減少し、
多少のデータが失われる。送信される信号の特性に依存
しない態様で利用できる追加情報を持つことが望まし
い。

第９図は、また、本発明とは別の考え方によるコンパチ
ブル・ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置の
他の例によって生成されたコンパチブル・ワイドアスペ
クト比テレビジョン信号の例を参考として示した図であ
る。同図に示すように、約60μｓの水平線期間のうち、
約50μｓが信号用として使用され、残りの約10μｓが帰
線用として使用される。この帰線期間の半分すなわち５
μｓを１本の線の追加情報用として利用することが出来
るならば、送信される利用可能な情報は５／50すなわち
10パーセント増大する。これは必要とする25パーセント
よりも少ない。しかしながら、追加情報を時間的に圧縮
することが出来るならば、この時間圧縮された情報を水
平帰線期間の一部に置くことができ、受信側でそれを時
間的に引伸ばし、使用することができる。時間圧縮され
た信号が帯域幅の制限された連邦通信委員会認可通信装
置によって送られる場合には、高周波部分は減衰する。
特殊な受像機を用いて時間圧縮された信号を時間的に引
伸ばすと、高周波部分が失われる。このことは、左右端
部の画像の解像度は、その程時間圧縮されていない信号
による画像の部分の解像度よりも低下することを意味す
る。第９図（ｂ）は、その線の右側端からの追加信号が
水平同期パルスの後の半分に入れられた水平線を示す。
正規のアスペクト比の信号を50μｓの実動線期間中に送
られる。

この装置を標準の画像とコンパチブルに保つために、時
間圧縮された追加情報はまた振幅が圧縮、すなわち黒に
向けて押し潰されている。そのため振幅の変化は小さ
く、標準の受像機は実際には僅かにジッタのある帰線消
去レべルを受信するにすぎない。しかしながら、このよ
うな装置はバースト信号と干渉をおこす可能性がある。

当業者にとってはこの発明の他の実施例も可能なことは
明らかである。特に、ラスタの両側におけるビデオ信号
の時間圧縮は、一定の率でロード（書込み）されたメモ
リを異なった率で読出しあるいはアドレスすることによ
って実行することができる。また、第３図の実像機に示
されているような電気的時間圧縮器を使用する代わり
に、走査率変調を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図はコンパチブル・ワイドアスペクト比テレビジョ
ン信号発生装置を具えた送信機の一例の一部を示すブロ
ック図、 第２図は第１図の装置の動作を説明するのに有効な波形
を示す図、 第３図は第１図の送信機によって送信された信号を受信
するために使用されるモニタ用受像機の一部を示すブロ
ック図、 第４図は第３図のモニタ用受像機中で使用される時間伸
長回路のブロック図、 第５図は第１図の送信機によって送信されたコンパチブ
ル・ワイドアスペクト比テレビジョン信号を受信するコ
ンパチブル受像機のブロック図、 第６図はこの発明の実施例によるコンパチブル・ワイド
アスペクト比テレビジョン信号発生装置を具えた送信機
の一部を示すブロック図、 第７図は第６図の実施例により発生されたコンパチブル
・ワイドアスペクト比テレビジョン信号を受信するため
の受像機の一部を示すブロック図、 第８図は、本発明とは別の考え方によるコンパチブル・
ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置の例を参
考として示した図、 第９図は、本発明とは別の考え方によるコンパチブル・
ワイドアスペクト比テレビジョン信号発生装置の他の例
によって生成されたコンパチブル・ワイドアスペクト比
テレビジョン信号の例を参考として示した図である。 612，614，616……第１のビデオ信号を供給する手段、6
18，626……第２のビデオ信号を生成する手段、620，62
2，624，638，642……第２のビデオ信号を時間圧縮する
手段、632……第１のビデオ信号の主情報を遅延させる
手段、634，636，646，42……出力ビデオ信号を生成す
る手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−51922（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像の主部分を表わす第１の情報と分離可
   能は付加映像部分を表わす第２の情報とを含むワイドア
   スペクト比映像を表わす第１のビデオ信号を供給する手
   段と、 上記第１のビデオ信号から第２の情報部分を分離して第
   ２のビデオ信号を生成する手段と、 上記第２のビデオ信号を時間圧縮する手段と、 上記第２のビデオ信号を生成し時間圧縮するのに必要な
   時間を補償するために上記第１のビデオ信号の主情報を
   遅延させる手段と、 上記時間圧縮された第２のビデオ信号の少なくとも一部
   を、遅延された第１のビデオ信号の垂直帰線期間に組み
   入れ、残りの一部を上記垂直帰線期間に隣接する実動ビ
   デオ領域の水平線中に組込れて送信用のコンパチブルな
   出力ビデオ信号を生成する手段とからなり、それによっ
   て出力ビデオ信号が標準アスペクト比テレビジョン表示
   装置に表示されたときは時間圧縮された情報は可視映像
   を生成しない、コンパチブル・ワイドアスペクト比テレ
   ビジョン信号発生装置。