JPH06502050A - テレビジョン信号符号化装置 - 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】 テレビジョン信号符号化装置 この発明は、テレビジョン信号中に補助方法を符号化するための装置に関する。

さらに詳しくは、この発明はコンパティプル・ワイドスクリーンテレビジョン信 号中に側部パネル情報を符号化するための装置に関するものである。

通常のテレビジョンシステム、例えば、米国その他で採用されているＮＴＳＣ放 送方式によるシステムは、４：３のアスペクト比（表示画像の幅対高さの比）を 有する画像を表すテレビジョン信号を処理する。最近、テレビジョンシステムに より高いアスペクト比、例えば、５・３．１６：９．２：Ｉ等を用いることに関 心が高まってきているが、これは、このような高いアスペクト比が、標準のテレ ビジョン表示器の４．３のアスペクト比に較べて、人間の目のアスペクト比によ り近いあるいは等しいためである。５：３のアスペクト比の画像を生成する改良 型テレビジョンシステムは、例えば、イスナルディ（ｌ５ｎａｒｄｉ　）氏に与 えられた米国特許第４．８５５．８ＩＩ号に記載されている。このシステムでは 、側部パネル画像情報は、低周波数側部パネル情報を水平過走査（ｏｖｅｒｓｃ ａｎ）領域中に時間圧縮して符号化し、高周波数の側部パネル情報は、位相制御 された補助副搬送波を時間伸張した側部パネルルミナンス及びクロミナンス情報 で変調して符号化している。符号化された信号は、標準の４×３のアスペクト比 の表示を生成するように、また、ワイドスクリーンテレビジョン受像機で処理さ れた時にはワイドスクリーンの５×３のアスペクト比の表示を生ずるように、標 準のＮＴＳＣ信号処理システムとコンパティプルとなるようにされている。

変調された補助副搬送波は、その振幅を減衰させても、標準のテレビジョン信号 表示システムで許容できないような干渉を生じさせる可能性がある。起こりつる そのような干渉の例として、標準の４×３の画像表示器の全面にわたって、クロ ミナンスドツトパターンと影のような側部パネル画像が現れるということがある 。この発明による開示の装置は、このような干渉を実質的に除去することに関す るものである。

この発明の原理によれば、変調された補助副搬送波信号は、逆相関（ｄｅｃｏｒ ｒｅｌａｔｅｄ）　、即ち、支クランプルさ　。

れる。これは、この変調補助副搬送波信号をスクランブルすることにより、ある いは、この補助副搬送波を変調するベースバンド成分をスクランブルすることに よって行うことができる。この発明の一例として示した推奨実施例では、ベース バンド成分は、変調の前に、また、時間伸張の前に、エンコーダにおいて、擬似 ランダム的に選ばれた切断点を中心として画像ライン情報を回転させる処理によ ってスクランブルされる。

図面の簡単な説明 第１図と第３図は、この発明による装置の動作の理解に役立つ、それぞれエンコ ーダ及びデコーダにおける時間対信号振幅特性を示す。

第２図と第４図は、それぞれこの発明を実施するエンコーダ装置とデコーダ装置 を示す。

第５図は、擬似ランダム的に定められた点を中心としたライン回転を行うための 装置の詳細を示す。

第６図は、第５図の装置に関連する擬似乱数（擬似ランダム数）発生器の詳細を 示す。

１１１７図は、この発明による装置を含むコンパティプル・ワイドスクリーンテ レビジョン信号エンコーダのブロック図である。

第８図は、この発明による装置を含むコンパティプル・ワイドスクリーンテレビ ジョン信号デコーダのブロック図である。

第９図と第１Ｏ図は、第７図と第８図に示すエンコーダ装置とデコーダ装置を更 に詳細に示す。

１４１図は、ワイドスクリーンテレピノタン信号の側部パネル情報が、送信に先 立つ補助副搬送波の変調前にスクランブルされる過程を示す。第１図の波形（Ａ ）はワイドスクリーンテレビジョン信号の左側（Ｌ）及び右側（Ｒ）側部パネル 成分を示す。この例においては、左右の側部パネル成分は、各水平ラインに関し て、それぞれ、ピクセル２３〜１１５と６５３〜７４５を包含する。各側部パネ ル成分は、９３ビクセル分の幅Ｓを呈する。

波形（Ｂ）に示すように、側部パネルのエツジは、各々が５ビクセルの幅の領域 Ｔにわたってテーパがつけられている。次いで、テーパが付けられた左右側部パ ネル成分は、波形（Ｃ）に示されているように、互いに継ぎ合わされる、継ぎ合 わされた部分はピクセルｉｌｌから１１５までの領域を占める。次いで、波形（ Ｃ）の継ぎ合わされた側部パネル成分は、波形（Ｃ）によって示されているよう に、擬似ランダム切断点を中心に、循環的にシフトされ、即ち、回転させられて 、波形（Ｄ）に示されているような循環ソフトされた側部パネル成分が生成され る。循環シフト動作を行わせる装置は後で論じる。

循環シフト動作においては、切断点の左側の情報、即ち、ピクセル２３と切断点 を含む切断点との間の情報は、継ぎ合わされた側部パネル成分の左側から「切断 され（カット）」、波形（Ｄ）に示されているように、継ぎ合わされた側部パネ ル成分の右側に「貼りつけられる（ペースト）」。この切断・貼りつけ動作の結 果、継ぎ合わされた側部パネル成分の全体が（この例では左に）シフトされてい るのであるが、この切断され貼りつけられた成分が、波形（Ｄ）では、「シフト された成分」と示されている。このシフトされた成分を帯域幅に制限のあるチャ ンネルを通して伝送することを意図している限りにおいて、シフトされた成分の 最も左と最も右の端のエツジは、所要の立上がり時間及び立下がり時間応答特性 を生じるようにテーパがつけられる。これらのテーパは、波形（Ｅ）に５ビクセ ル分の幅の領域Ｂとして示されている。図示のテーパは単純化のためであるが、 非直線的であってもよい。この直線的な成分は、次に、波形（Ｆ）によって示さ れているように、予め定められた側部パネル伸張係数（ＳＰＥＦ）で時間伸張さ れ、その結果、ワイドスクリーン信号の主（中央）パネル成分の幅を呈するよう になる。循環シフトは、シフト処理に関係するピクセルの数を少なくして、メモ リを保存しておくために、時間伸張の前に行うとよい。波形（Ｆ）によって表さ れている時間伸張された側部パネル成分は、フィールド位相制御された補助副搬 送波を変調して、送信のために、ワイドスクリーン信号の主パネル成分と組合わ される。

スクランブルされた信号成分を受信機側でスクランブル解読する（　ｕｎｓｃｒ ａｍｂｌｅ）過程が第３図の波形（Ａ）−（Ｅ）に示されている。スクランブル 解読処理は基本的にはスクランブル処理の逆である。第３図の波形（Ａ）は、前 述した循環シフト、即ち、ライン回転処理によってスクランブルされた時間伸張 された鋼耶パネル成分を示す。このスクランブルされた成分は、第３図の波形（ Ｂ）によって示されているように、元の形に時間圧縮される。次いで、信号の左 右の両端のエツジに付されたテーパが、波形（Ｃ）によって示されているように 、廃棄される。逆循環シフトは波形（Ｄ）によって示されているようにして行わ れる。即ち、スクランブル処理中にシフトされた信号部分は、継ぎ合わされた側 部パネル成分の左側に沿って元の位置に切断貼りつけられる。この点において、 注意すべきは、後述するように、擬似ランダム切断点はデコーダには既知である ということである。

次いで、ピクセル１１１−１１５を包含する継ぎ合わせ領域が廃棄され、継ぎ合 わされた左右の側部パネル成分が分離されて、波形（Ｅ）によって示されている ように、水平画像ライン中の元の位置に置かれる。元の位置に置かれた左右側部 パネル成分は、復号された中央パネル成分と継ぎ合わされて、図示のような、可 視画像部分を育するワイドスクリーン波形（Ｆ）が生成される。

第２図は、第１図によって示されているようなスクランブルされた信号を生成す るためのエンコーダ装置のブロック図である。第２図において、符号（Ｂ）〜（ Ｆ）は第１図における波形（Ｂ）〜（Ｆ）の発生に関与する素子を表す。

波形（Ａ）の側部パネル入力信号は、ユニット２２０においてＲＯＭ２２１から の出力信号と乗算される。２０Ｍ２２１はピクセルカウンタ２２２に応答してテ ーパ領域Ｔにわたるテーパを発生する。ＲＯＭ２２１は、領域Ｔにわたって出力 値を生成し、これらの出力値を対応する入力ピクセル値に乗じた時に所要のテー パが得られるようにするようプログラムされている。テーパのついた側部パネル 成分は、ユニット２２６で適当に遅延を与えられた後、テーパのついた左側側部 パネル成分とテーパのついた右側側部パネル成分とを合成するユニット２２４に よって継ぎ合わされる。継ぎ合わされた側部パネル成分はユニット２２８によっ て循環シフトされ、ユニット２２９によってビクセル延長処理が施される。実際 には、このビクセル延長動作は、後述するように、循環ソフト動作の−ｍｂして 、自動的に行わせることができる。ユニット２２８と２２９からの循環シフトさ れた信号の左右の両端エツジは、ユニット２３０において、このソフトされた信 号に、ビクセルカウンタ２３２に応答するＲＯＭ２３１からの出力信号を乗じる ことにより、テーパが付される。ＲＯＭ２２１と同様に、ＲＯＭ２３１も、予め 定められた番号のビクセルについて出力値を生成し、これらの出力値にユニット ２２９がらの入力信号の対応するビクセル番号の値を乗じた時に、所要のエツジ テーバが得られるようにするようプログラムされている。ラスタマツパ２３４が 、乗算器２３０がらの出力信号を時間伸張し、第１図の波形（Ｆ）によって表さ れる信号が生成される。

第４図は第３図の波形によって示されているようなスクランブルされた側部パネ ル信号をデスクランブルするための装！を示す。第３図の波形（Ａ）によって示 される形の入力信号はラスタマツパ４４０によって元のサイズに時間圧縮された 後、循環ノフタ４４２によってスクランブル解読処理される。ユニット４４２は 第２図のユニット２２８によって行われる動作の逆を行い、第３図の波形（Ｄ） が得られる。循環ンフタ４４２の出力から特表平６−５０２０５０　（５） の継ぎ合わせされた側部パネル信号は、時間マルチプレクサ（ＭＵＸ）４４４と 時間遅延素子４４６とによって、それを構成している左右側部パネル成分に分離 され、元の時間的位置を呈する左右側部パネル成分を有する出力信号が生成され る。これを行うために、このユニット４４６はンフタ４４２からの継ぎ合わせさ れた信号を遅延させる。次いで、ＭＵＸ４４４は、遅延を受けていない信号の左 ｌ１ｌｌａ部パネル成分を選んで、それを水平画像ライン中の元の時間スロット 中に置く。同様に、ＭＵＸ４４４はユニット４４６からの遅延を受けた信号の右 側側部パネル成分を選択して、それを水平画像ライン中の元の時間スロット中に 置く。

第２図の送信機ユニット２２８及び第４図の受信機ユニット４４２によって行わ れる循環シフト動作を実行するための装置が第５図に示されている。送信機のユ ニットと受信機のユニットは、後述するように、ルックアップ／リマップユニッ ト５２８の構成に関するＡ２外は同じである。デュアルポート・ランダムアクセ スメモリ（ＲＡＭ）５３０は、２本の水平画像ラインの記憶能力を持っている。

入力ｉｌｌ信号の１本のラインがユニット５３０のメモリの２分の１に、ユニッ ト５３０のＷＲＩＴＥ（書込み）入力に供給される信号によって決まる速度で書 込まれている間、その府のビデオラインがユニット５３０のメモリの他方の２分 の１から、ユニット５３０のＲＥＡＤ　（読出し）入力に供給される信号によっ て決まる速度で読出される。奇数７ｇ４数ラインカウンタ５３２が、ＲＡＭ５３ ０のＷＲＩＴＥ入力に直接、またＲＥＡＤ入力にはインバータ５３８を介して、 印加される制御信号を供給する。カウンタ５３２は画像フィールドの開始点で、 フィールド識別パルスＦＩＥＬＤ　ＩＤＥＮＴによって初期化され、各ビデオラ インに対する読出し用または書込み用として、ＲＡＭ５３０のメモリのどちらの 半部が（即ち、どのメモリページ）が用いられるかを！１ＩＩｒＩＪする。イン バータ５３Ｂは、読出し及び書込み機能がＲＡＭ５３０の異なるメモリベージに 行われるようにする。カウンタ５３２の出力はＲＡＭ５３０へのＷＲＩＴＥアド レス入力の最上位ビット（ＭＳＢ）を表し、インバータ５３８の出力に現れるそ の補数がＲＥＡＤアドレスのＭＳＢである。インバータ５３８は水平ライン周波 数で切換えられ、ＲＡＭ５３０のメモリ読出し機能とメモリ書込み機能の間のト グル切換えを行わせる。従って、新しいデータがＲＡＭ５３０のメモリの一方の 半部に書込まれている時は、古いシフトされたデータがＲＡＭ５３０のメモリの 他方の半部から読出されている。

ＲＡＭ５３０のＷＲＩＴＥ入力は、各水平画像ラインの開始時に、信号＃５２９ からの水平同期パルスＨ，５ＹＮＣによって初期化されるピクセルカウンタ５２ ６の出力によって制御される。このＨ，５ＹＮＣパルスはカウンタ５３２の動作 をピクセルカウンタ５２６の動作に同期させるために、カウンタ５３２にも加え られる。この例においては、処理されているビデオ信号は飛越し走査（インター レース）形式のもので、各画像フレームが２つの画像フィールドを含み、奇数フ ィールドが奇数番目の画像ラインを含んでおり、偶数フィールドが偶数番目の画 像ラインを含んでいる。ＲＡＭ５３０のＷＲＩＴＥアドレスポートはカウンタ５ ３２からのライン識別制御信号を受け取る。カウンタ５３２の出力は水平画像ラ イン毎に状態（０，１）を変える。カウンタ５３２はＨ，５ＹＮＣ信号に応答し て、また、公知のように、奇数番目か偶数番目の画像フィールドのどちらが存在 するかを示すフィールド識別信号ＦＩＥＬＤ　ＩＤＥＮＴに応答して、各ライン の開始時にその出力状態を変化させるようにトグルされる。フィールド識別信号 は各フィールドの開始点でカウンタ５３２の状態を初期化する（即ち、θカウン トにする）。ＲＡＭ５３０のＷＲＩＴＥ及びＲＥＡＤアドレスポートに同一の信 号が加えられた場合は、ＲＡＭ５３０からの出力信号はその入力信号に相当する 。

即ち、循環シフトは行われない。

ＲＡＭ５３０のＲＥＡＤアドレスポートに加えられる信号は、スクランブルモー ドにおける循環シフト動作を設定する。スクランブルモードでは、ランダムな切 断点（第１図の波形Ｃに示されている）は、数発生器５３５によって供給される 擬似ランダム数によって決まる。発生器５３５はある与えられた初期値に対して 、数の決定性シーケンスを生成する。ユニット５３５からの数と切断点は、第６ 図を参照して後で詳細に論じるように、各ビデオライン毎に変わる。発生５５３ ５からの擬似ランダム数はライン毎に、ルックアフプ／リマップテーブル５２８ に加えられる。ルックアップ／リマップテーブル５２８は、擬似ランダム数の値 に従って、サイクリカル・有効ビデオカウンタ５３４にロードされるべき初期切 断点値を決定する。カウンタ５３４は、ユニット５２８によって供給される初期 値から始めて、循環シフトされる有効ビデオビクセル数の範囲にわたって動作す る。

カウンタ５３４からの出力信号とビクセルカウンタ５２６からのビクセルカウン ト出力信号はマルチプレクサ５２７に加えられる。この例においては、各ライン の継ぎ合わされた側部パネル成分を包含する期間中のみにスクランブル（ライン 回転ンを行うことになっている。そこで、カウンタ５２６から取り出されたＢＬ ＡＮＫＩＮＧ　ＦＬＡＧ（ブランキング・フラッグ）がＭＵＸ５２７の動作を制 御して、スクランブルされるべき継ぎ合わせされた側部パネル成分を含んでいる 期間だけ、ＭＵＸ５２７が、循環シフトの目的でＲＡＭ５３０のＲＥ　、Ａ　Ｄ アドレスポートにカウンタ５３４からの出力信号を通過させるようにしている。

各ライン期間の残りの部分では、ピクセルカウンタ５２６からのビクセルカウン ト信号は、ＲＥＡＤアドレス信号としてＲＡＭ５３０へ通される。

ＢＬＡＮＫＩＮＧ　ＦＬＡＧ信号の期間を減じる、即ち、有効ビデオ期間を長く することにより、サイクリカル・カウンタ５３４はより広いビデオ期間を生じさ せることができる。この期間は、第１図の波形（Ｅ）によって示されているよう に、両端のエツジにおいてテーパを付すことができるものである。このように、 この循環シフト装置の動作は第２図のビクセル延長器２２９の動作を包含する。

ユニット５３５によって生成される擬似ランダム数はランダム切断点の値を表す 。この値はユニット５２８によって、循環シフトされるべき継ぎ合わされた側部 パネル成分（波形Ｃ１第１図）によって囲まれたビクセル数の範囲内のビクセル 数に対応する値に変換、即ち、ｒリマップ」される。数発生器５３５はこのピク セル数の範囲の外にあるｒ＃ｌ効のＪ数を発生する可能性がある。この可能性を 考慮して、ユニット５２８は無効な数を所要のピクセル数範囲内の有効なすうに 変換するようにプログラムされている。サイクリカル・カウンタ５３４は、循環 シフトされるべき継ぎ合わせられた側部パネル成分によって包含されるビクセル 数範囲のみにわたってカウントするように構成されている。ユニット５２８から の出力値は切断点値でカウンタ５３４を初期化し、従って、カウンタ５３４は切 断点のビクセル位置からカウントを開始し、切断点の直前のビクセル位置でカウ ントサイクルを完了する。従って、切断点におけるビクセルがシフトされた信号 の時間的に最初のビクセルとなる。切断点の直前のビクセルはシフトされた信号 の時間的に最後のビクセルとなる。受信機側のスクランブル解読装置におけるル ックアップ／リマ７プユニットは送信機側のスクランブル装置の対応ユニットと 、受信機ユニットが切断点におけるピクセル番号と、継ぎ合わせられた側部パネ ル成分によって包含される、その時扱われているビクセル数範囲内の最後のビク セル番号との差に対処するアルゴリズムに応答するという点において異なる。こ れに関しては、次の簡単な例が理解に役立つであろう。

問題のビクセル数の範囲がＯから始まって１００で終わると仮定する。ピクセル 番号２５における切断点は、差７５、即ち、終点の番号１００マイナス切断点の 番号２５、を生じる。受信機側のスクランブル解読ユニットにおける、即ち、ユ ニット５３４に対応するサイクリカル・カウンタは、開始ビクセル０から上述し た差の量だけオフセットしたビクセル位置からカウントを開始するようにプログ ラムされている。従って、この例では、受信機のサイクリカル・カウンタはビク セル位置７５からカウントを開始し、全１００カウントをカウントした後ビクセ ル位置７４でカウントを停止する。このカウントのシーケンスにより、エンコー ダにおけるシフト動作の前の状態と同じように、ビクセルが順次、スクランブル 解読シーケンスで出力される。

エンコーダ側の擬似ランダム発生器５３５が、有効ビクセル数の範囲であるθ〜 】００の外部の無効数、例えば、１２５を発生した場合は、ユニット５２８がこ の無効数を有効な数、例えば、２５に再マツピング（リマップ）する。カウンタ ５３４は２５がら１００迄カウントし、次いでＯから２４迄カウントする。する と、最初のビクセルは位置２５にあることになる。エンコーダ側とデコーダ側の 数発生器は同じ予め定められたフィールド数の後にリセットされるので、受信機 側の擬似ランダム数発生器は、その同じ特定のラインで同じ決定性の数、例えば 、１２５を出力する。受信機側では、数１２５がそのアルゴリズムによって決ま る最初のビクセル位置、この場合は、位置７５に再マツピングされる。受信機側 のサイクリカル・カウンタは７５（最初のビクセル）から１００迄、次いで、０ から７４（最後のビクセル）迄カウントし、その結果、ビクセルがスクランブル 解読シーケンスで出力される。

第６図は第５図の擬似ランダム数発生器５３５に関連する装置を示す。擬似ラン ダム発生器６１０は、論理ゲートで排他的ＯＲ処理される複数の帰還タップを有 するシフトレジスタを一般に含み、その出力がシフトレジスタの入力に帰還され る、公知の回路である。繰り返しが起きる前にシフトレジスタによって生成され る擬似ランダムパターンの長さは、シフトレジスタの長さと帰還タップの位置に よって決まる。発生器６１０は各水平ライン毎に、ＬＩＮＥ　ＣＬＯＣＫ（ライ ン・クロック）信号によってクロックされ、各ラインに対して新しい出カバター ンを生成する。

擬似ランダム発生５６１０はＰＲＥＳＥＴ　（プリセット）信号に応答して、各 フィールドの開始点である特定の初期状態にプリセットされる。ＰＲＥＳＥＴ信 号はシード（ｓ　ｅ　ｅｄ）ＰＲＯＭ６１２からの出力信号によって決まる値を 呈し、ラッチ６１８を介して発生器６１０のプリセット入力に送られる。シード ＦＲＯＭ６１２は、この例においては１６フィールド期間毎にスクランブルパタ ーンが繰り返されるように０〜１５のカウントを与えるフィールドカウンタ６１ ４からの出力信号に応答する。カウンタ６１４とラッチ６１８はフィールド周波 数のＦＩＥＬＤ　ＣＬＯＣＫ（フィールドクロック）信号によってクロックされ る。ビデオ情報をフレーム内処理するシステムにおいては、フレーム内情報対を 構成する２つのフィールドは同じスクランブルパターンを使用しなければならな い。そのような場合、シードＦＲＯＭの内容は、フレーム内列を構成するフィー ルドの各々について同じ初期シード値を再現せねばならない。例えば、シードＦ ＲＯＭは、第１のシード値が、最初の２フイールドについてシードＦＲＯＭアド レス０及び１に関係付けられ、次の２フイールドについて第２のシード値がＦＲ ＯＭのアドレス２及び３に関係付けられ、第３のシード値がＦＲＯＭのアドレス ４及び５に関係付けられる等々、となるように構成される。フィールドカウンタ ６１４は各スクランブル期間の開始時にＲＥＳＥＴパルスによってリセットされ 、それによって、送信機と受信機のスクランブル及びデスクランブル装置が互い に追随する。

この例においては、スクランブル期間は１６フイールドを包含するが、他のスク ランブル期間を選ぶこともできる。ＲＥＳＥＴ信号は種々の方法で、例えば、垂 直ブランキング期間の予め規定された部分で、送ることができる。

即チ、スクランブルシーケンスの開始点では、ＲＥＳＥＴパルスがフィールドカ ウンタ６１４を０カウントにリセットし、シードＦＲＯＭ６１２が、初期フィー ルドに対するＦＩＥＬＤ　ＣＬＯＣＫパルスに応答してＰＲＥＳＥＴ信号として 擬似ランダム発生器６１０にラッチされる初期値を発生する。シードＦＲＯＭ６ １２からの初期値は発生器６１０の状態を非ゼロ値に初期化する。

発生器６１０はＬＩＮＥ　ＣＬＯＣＫ（ラインクロック）によって水平ライン周 波数でクロックされて擬似ランダムシーケンスを生成する。ＦＲＯＭ６１２は次 のフィールドに対しても同じシード数を発生するが、その次の２つのフィールド に対しては異なるシード数を発生する。

このように、ＦＲＯＭ６１２からのシード値は、前述したように、各２フイール ドの後で変化する。テレビジョン受像機は、擬似ランダム数によって決まる切断 点に関しビデオ信号をスクランブル解読するために、第６図に示すものと同様の 擬似ランダム数発生器装置を含んでいる。送信機と受信機における擬似ランダム 数発生器は、シード値によって決まるある与えられた初期値から、同し数のシー ケンスを予測通りに生成する。送信機側及び受信機側のシードＦＲＯＭは同じよ うにプログラムされる。

第７図のＮＴＳＣコンパティプルワイドスクリーン送信機／エンフーダにおいて 、ワイドスクリーンテレビジョン信号源７１０、例えば、カラーテレビジョンカ メラが、カラー成分Ｒ，Ｇ及びＢを有する１６×９のワイドアスペクト比のｌ： ｌ順次走査（非飛越し）テレビジョン信号を供給する。これらの信号はビデオ信 号プロセッサ７１２によって処理されて、ルミナンス出力信号Ｙ１Ｙ°、及び色 差出力信号Ｉ及びＱが生成される。プロセッサ７１２はＲ，Ｇ、Ｂ入力信号をＩ 、Ｑ、Ｙフォーマットに変換する回路、Ｉ、Ｑ、Ｙ信号の各々を予め濾波する（ ブリフィルタする）ための垂直一時間フィルタ、及びＩ、Ｑ、Ｙ信号の各々のた めの順次走査−飛越し走査変換器を含んでいる。プロセッサ７１２からの出力信 号１．Ｑ％Ｙは、２６２本のラインの順次走査信号である。出力信号Ｙ゛は５２ ５本のラインの飛越し走査ルミナンス信号である。

主（即ち、「中央」）パネル情報の符号化を初めに検討する。ユニット７１２か らの色差信号１．Ｑ及びルミナンス信号Ｙ°はそれぞれフィルタ７１４．７１６ 及び７１８によって濾波され、その後、それぞれユニット７２０．７２２及び７ ２４によって時間伸張される。ユニット７２０．７２２及び７２４は１．２６７ の時間伸張係数を呈し、フィルタ７１４．７１６及び７１８からの１、Ｑ及びＹ ゛信号中央（主）パネル部分のみに作用する。従って、時間伸張器７２０と７２ ２は、それぞれ、出力中央パネル色差信号ＩＣとＱＣを供給する。時間伸張器７ ２４は出力ルミナンス中央パネルの低周波数信号ＹＣＬを供給する。信号ＩＣと ＱＣは変！Ｉｌ器７２５において３．５８ＭＨｚの直角位相関係の副搬送波ＳＣ とＳＣｏを直角変調して、変調された中央／＜ネルクロミナンス信号ＣＣを供給 する。この信号はルミナンスラインくし形フィルタ７２６によって処理されてル ミナンス情報が除去され、その後で加算器７３０の中央／くネルクロミナンス入 力に供給される。

加算器７３０への中央パネルルミナンス信号入力は次のようにして生成される。

プロセッサ７１２からのＹルミナンスラインユニット７３３によって高域通過濾 波され、中央パネル期間のみに動作するユニット７３４によって時間伸張されて 、中央パネル高周波数ルミナンス信号ＹＣＨが生成される。この信号はクロミナ ンス・ラインくし形フィルタ７３５によって処理されてクロミナンス情報が除去 された後、加算器７２８で中央／くネル低周波数ルミナンス信号ＹＣＬと組合わ され、中央！（ネルルミナンス信号ＹＣが生成される。

伸張された中央パネルルミナンス信号ＹＣは、圧縮された側部パネル低周波数ル ミナンス情報ＹＳＬと、マルチプレクサ（ＭＵＸ）７２９によって継ぎ合わされ る。

簡単に説明すると、イスナルディ氏に付与された米国特許第４．８５５．８１１ 号に詳細に説明されているように、信号ＹＳＬは、マルチプレクサ７２９によっ て中央パネル信号の左右の水平過走査領域に配置される、時間圧縮された低周波 数左側部及び右側部パネルルミナンス情報を構成する。信号ＹＳＬは、プロセッ サ７１２からの信号Ｙ′を０．８ＭＨｚ水平低域通過フィルタ（ＨＬＰＦ）７３ ２によって濾波し、濾波された信号の側部パネル部分を、側部パネル期間中のみ に動作する圧縮器７３６によって選択的に時間圧縮することによって得られる。

圧縮器７３６からの信号ＹＳＬは、継ぎ合わせ器７２９に印加する前に、信号Ｙ ＳＬの信号対雑音特性を改善するために、ノイズ低減ユニット７３８によって処 理される。マルチプレクサ／継ぎ合わせ器７２９の出力は中央パネル信号合成器 ７３０のルミナンス入力に供給される。ノイズ低減ユニット７４６と７４８と同 様、ノイズ低減ユニット７３８は、振幅コンパンジョン（圧伸）ユニットで、受 像機に逆の動作特性を有する同様な相補性の対応ユニットを有する。

高周波数側部パネル情報は次のように処理される。プロセッサ７１２からの■色 差底分は、広帯域■信号を生成するために、１．５ＭＨｚ低域通過フィルタ７４ ７によって濾波され、ノイズ低減ユニット７４８によって処理される。ユニット ７４８からの出力信号は、ユニット７５０によって時間伸張される前に、第２図 に示す形式のスクランブル回路網７４９によって処理することができる。ユニッ ト７４８からの出力信号は、側部パネル期間中に、時間伸張器７５０によって時 間伸張されて、広帯域側部パネル色差成分■Ｓが生成される。この信号は、公称 Ｏ０の位相を有する補助副搬送波ＡＳＣを振幅変調するために補助変調器７５１ に供給される。シ１搬送波ＡＳＣは、例えば、標準りＣ７ミナンス副搬送波の周 波数である３、５８ＭＨｚの周波数を呈し、また、標準のクロミナンス副搬送波 と異なりフィールド毎に反転する位相を呈する。即ち、信号ＡＳＣの位相は２６ ２本の水平ライン（２６２Ｈ）毎に反転する。

ユニット７５１からの変調された信号は、逆ナイキスト勾配を有する３、５８Ｍ Ｈｚ水平高域通過フィルタ（Ｈ，ＨＰＦ）７５２に供給される。フィルタ７５２ は、受像機側の復調器で所要の振幅応答を達成するためのナイキスト勾配を有す る受像機側フィルタと鏡像関係にある。即ち、エンコーダの逆ナイキスト勾配フ ィルタ７５２と受像機側デコーダにおける相補的なナイキスト勾配フィルタとの カスケード構成により、高周波数側部パネルルミナンス信号ＹＳＨを受像機で復 調した時に、この高周波数側部パネルルミナンス信号に対する所望の平坦な振幅 応答特性が得られる。このようなナイキスト勾配フィルタのカスケード構成は、 また、変調された補助副搬送波ＡＳＣが対称な両側波帯Ｉｓ情報を呈して、デコ ーダにおいて適切な直角復調が行えること、即ち、信号ＩＳが所要の位相特性を 保持し、成分ＹＳＨともＱＳともクロストークしないことを確実にする。

側部パネル高周波数ルミナンス情報及び側部パネル色差成分Ｑは処理のために組 合わされる（合成される）。

プロセッサ７１２からのＱ出力信号は０．４ＭＨｚ水平低域通過フィルタ７４５ を介して合成器７４４に送られ、そこで、５．０ＭＨｚ水平低域通過フィルタ７ ４０と０．５５ＭＨｚ水平高域通過フィルタ７４２によって濾波された後のユニ ット７１２からの信号Ｙと組合わされる。

合成器７４４からの出力信号はノイズ低減ユニット７４６によって処理され、そ の後、ユニット７６０によって時間伸張される。ユニット７４６からの出力信号 は、ユニット７６０によって時間伸張される前に、第２図に示されている形式の スクランブル回路網７５３によって処理される。伸張器ユニット７６０は側部パ ネル期間に動作して合成側部パネル高信号Ｙ　Ｓ　Ｈ／Ｑ　Ｓ　、即ち、側部パ ネル０色差情報と合成された側部パネル高周波数ルミナンス情報を生成する。時 間伸張器７６０は理想的なものではないので、２．５ＭＨｚ以上で低エネルギ繰 り返しスペクトルが生じる。低域通過フィルタ７６１がこれらの繰り返しスペク トルを除去し、これらのスペクトルが変調後の主（中央）パネル成分中にクロス と−クしないようにする。

合成信号Ｙ　Ｓ　Ｈ／Ｑ　Ｓは２．５ＭＨｚ水平低域通過フィルタ７６１を介し て補助変調器７６２に結合され、この補助変調器７６２は３．５８ＭＨｚ補助副 搬補助副搬送波復調器ルタ７６】からの出力信号で変調する。シ１搬送波ＡＳＣ ’　は副搬送波ＡＳＣと直角位相関係にあり、同様のフィールド毎の位相反転を 呈する。変調器７６２からの出力信号とフィルタ７５２からの出力信号は加算器 ７６５によって合成される。加算器７７０が加算器７３０と７６５からの出力信 号を合成して、コンパチイブルなワイドスクリーン改良型テレビジョン信号ＡＴ Ｖか生成される。この信号は４．２ＭＨｚフィルタ７７５によって低域通過濾波 され、信号ＡＴＶが標準のＮＴＳＣチャンネルの帯域幅に制限された後、送信の ためにＲＦ送信機に供給される。

ここに開示したスクランブル装置は、時間変換ユニットと変調ユニットとの間、 即ち、第７図のブロック７５０と７５１の間、及びブロック７６０と７６２の間 に挿入することもできる。あるいは、変調された補助副搬送波をスクランブルす るために変調器ブロック７５１と７６２の各々の後に挿入してもよいし、合成器 ７６５の後に、スクランブルユニットを１つだけ用いるようにしてもよい。また 、デコーダ側のスクランブル解読ユニットを、対応する代替位置に、即ち、第８ 図のユニット８４２と８４４の間及びユニット８５４と８５６の間、あるいは補 助副搬送波復調器８５２の前におくことができる。

第８図は、第７図の構成により生成されたワイドスクリーンＡＴＶ信号を復号す るための装置を含むワイドスクリーンテレビジョン受像機の一部を示す。受信さ れたベースバンド符号化ＡＴＶ信号（例えば、図示されていないＲＦチューナ及 び復調器構成からのもの）が１．６ＭＨｚ水平高域通過フィルタ８１０に供給さ れ、このフィルタ８１０の出力がフレーム内（ｉｎＬｒａｆｒａｍｅ）プロセッ サ８１２に供給されている。プロセッサ８１２は、１．６ＭＨｚ以上で、フレー ム内で２６２Ｈ離れた画像ラインを平均しく加算的に組合せ）、差をめて（減算 的に組合わせて）、出力ＡＶＧに高周波数主パネル信号情報を再生する。変調さ れた側部パネル高周波数情報がプロセッサ８１２の差出力ＤＩＦＦに得られる。

プロセッサ８１２のＡＶＧ出力からの主パネル成分は水平ラインくし形フィルタ ８１４によって濾波されて、互いに分離されたルミナンス（Ｙ）出力成分とクロ ミナンス（Ｃ）出力成分が得られる。分離された主パネルルミナンス成分は、主 パネル期間のみに動作するユニット８２０によって時間圧縮されて、分離された 主パネル成分Ｙが元の空間的関係に復元される。ユニット８２０からの時間圧縮 された信号は、次いで、５．０ＭＨｚ水平低域通過フィルタ８２２によって濾波 され、主（中央）パネルルミナンス高周波数成分ＹＣＨが生成される。分離され た主パネルクロミナンス情報（Ｃ）は、エンコーダ／送信機で供給された対応す る副搬送波信号の周波数及び位相特性を有する直角位相の基準信号ＳＣとＳＣ゛ に応答する復調器８１５によって直角復調される。復調された中央パネル■及び Ｑ色差酸分ＩＣとＱＣは、それぞれフィルタ８１６と８１８によって水平低域通 過濾波処理された後、ユニット８１７と８１９によって時間圧縮される。時間圧 縮ユニット８１７と８１９は中央パネル期間中に動作して、信号ＩＣとＱＣの元 の空間的関係を復元する。

中央パネル低周波数ルミナンス情報はフィルタ８２５と時間圧縮器８２Ｂとによ って元の形に復元される。水平低域通過フィルタ８２５は入力信号ＡＴＶの約１ ．　６ＭＨｚ以下の周波数を時間圧縮器８２８へ通過させる。

時間圧縮器８２８は中央パネル期間に動作して、低周波数中央パネルルミナンス 情報を、信号ＹＣＬとして、元の空間関係に復元する。

さらに、入力ＡＴＶ信号はノイズ低減ユニブト８３０にも供給される。ユニット ８３０は第７図のエンコーダにおけるユニット７３８の特性と相補的な動作特性 を呈する。時間伸張器８３２がｇｓＮパネル期間に動作して、水平過走査領域中 に時間圧縮されて配置されていた側部パネル情報の元の空間フォーマットを復元 する。伸張器８３２からの出力信号は０．８ＭＨｚ水平低域通過フィルタ８３４ によって処理されて、元の空間形式の低周波数側部パネルルミナンス信号ＹＳＬ が供給される。

側部パネル１色差酸分Ｉｓを再生するために、プロセッサ８１２のＤＩＦＦ出力 からの信号は、エンコーダで生成された副搬送波ＡＳＣと同じ周波数及び位相特 性を有する補助基準信号ＡＳＣに応答する補助復調器８４０によって復調される 。ユニット８４０からの復調信号は１．０ＭＨｚ水平低域通過フィルタ８４２に よって濾波され、側部パネル期間中にユニット８４４によって時間圧縮されて、 その信号成分の元の空間フォーマットが復元され、また、ノイズ低減ユニット８ ４６によって処理されて側部パネル色Ｉ差成分■Ｓが生成される。ノイズ低減ユ ニット８４６とエンコーダ側のユニット７４６は相補的な動作特性を呈する。時 間圧縮器８４４からの出力信号は、ノイズ低減ユニット８４６によって処理され る前に、第４図に示されている形式のスクランブル解読回路網８４５によって処 理される。

側部パネル成分ＹＳＨとＱＳを再生するために、プロセッサ８１２のＤＩＦＦ出 力からの信号が３−　５８ＭＨ２水平低域通過ナイキスト勾配フィルタ８５０に よって処理された後、補助復調器８５２によって復調される。

ナイキストフィルタ８５０の使用に関して注目すべきは、この例においては、成 分ＱＳが３．３８ＭＨｚ乃至３゜７９ＭＨｚを占める補助副搬送波ＡＳＣ’　の 両側波帯信号変調成分であり、成分ＹＳＨが１．７８ＭＨｚ乃至３．２５ＭＨｚ を占める補助副搬送波ＡＳＣ’　の（低い方の）単側波帯変調成分であるという 点である。合成されたＹ　Ｓ　Ｈ／Ｑ　Ｓ変調信号の高エネルギ両側波帯領域（ ３０８Ｍ　Ｈｚ　−４、０８Ｍ　Ｈｚ　）にナイキスト勾配を与えると、両側波 帯領域の実効エネルギが２分の１だけ減少し、従って、補助副搬送波変調周波数 全体にわたって平坦な復調振幅応答特性が得られる。復調器８５２は、また、エ ンコーダ側で生成された補助副搬送波ＡＳＣ’と同じ周波数及び位相特性を有す る補助基準信号ＡＳＣ“にも応答する。復調器８５２からの１調出力信号は合成 されたＹＳＨ及びＱＳ成分を含んでおり、２．５ＭＨｚ水平低域通過フィルタ８ ５４によって濾波される。

フィルタ８５４からの出力信号は、側部パネル期間中に動作するユニット８５６ によって時間圧縮されて、合成Ｙ　Ｓ　Ｈ／Ｑ　Ｓ側部パネル情報の元の空間関 係が復元される。時間圧縮された信号は、第７図のエンコーダシステム中のユニ ット７４６の動作特性と相補的な動作特性を呈するノイズ低減ユニット８５８に よって処理される。

時間圧縮器８５６からの出力信号は、ノイズ低減ユニット８５８によって処理さ れる前に、第４図に示されている形式のスクランブル解読回路網８５７によって 処理される。このノイズ低減ユニット８５８からの出力信号は、それぞれ、０． ５５ＭＨｚ水平高域通過フィルタ８６０と０．４ＭＨｚ水平低域通過フィルタ８ ６１によってＹＨ３及びＱＳ成分に分離される。

第８図のデコーダ装置により生成された出力信号はさらに第９図に示すように処 理される。信号ＩＣとＩＳ。

ＱＣとＱＳＳＹＣＨとＹＳＨ，及びＹＣＬとＹＳＬのそれぞれが継ぎ合わせ器９ ２１．９２２．９２３及び９２４によってそれぞれ継ぎ合わされる。継ぎ合わせ 器９２３と９２４からの出力信号は加算器９２６によって合成されて、主パネル 情報及び側部パネル情報を有する回復されたワイドスクリーンルミナンス信号が 生成される。

継ぎ合わせ器９２１と９２２からのワイドスクリーンクロミナンス信号と加算器 ９２６からのワイドスクリーンルミナンス信号は、変換器９３０〜９３２によっ て飛越し走査フォーマットから順次走査フォーマットに変換された後、デジタル −アナログ変換器ユニット９３５を通してアナログ形式に変換される。ワイドス クリーンアナログ信号１、Ｑ、Ｙは回路Ｗｉ９３８中の通常のビデオ信号処理回 路によってマトリクスされ処理され、ワイドスクリーン画像再生装置９４０で表 示するに適したカラー画像表示信号Ｒ，Ｇ、Ｂが生成される。

第１０図は直角位相関係の信号ＳＣとＳＣ゛及び直角位相関係の補助信号ＡＳＣ とＡＳＣ’　を生成するに適した装置を示す。信号発生器＋０１０は、例えば、 公称０°の位相で３．５８ＭＨｚの正弦波信号ＳＣを発生する。この信号は回路 ｌ！１０１２によって９０°移相されて信号ＳＣ゛が生成される。信号ＡＳＣは 信号ＳＣからフィールド位相制御ユニット＋０１４によって取り出される。フィ ールド位相制御ユニット＋０１４は、標準のクロミナンス副搬送波の位相に対し てフィールド毎に反転する位相を持った補助信号ＡＳＣを生成する。９０″移相 器１０１５が補助信号ＡＳＣと直角移相関係にある補助信号ＡＳＣ’　を生成す る。

ＦＩＧ、　７ ＳＰＥＦ（２５−Ｔ＋２Ｂ−１１＋１−一一一一一一一−−ユＦＩＧ、　３ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　５年　４月２７日

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．主パネル画像情報と側部パネル画像情報を含むワイドスクリーンテレビジョ ン信号を処理するシステムにおいて、 補助副搬送波信号（ＡＳＣ；ＡＳＣ′）を供給する手段と； 信号スクランプル手段（７４９；７５３）を含み、上記側部パネル画像情報と上 記補助副搬送波信号とに応答して、スクランプルされた変調された補助副搬送波 信号を生成する手段（７５１；７６２）と；上記主パネル情報を上記スクランプ ルされた変調された補助副搬送波信号と組み合わせる手段（７７０）と；を含む 装置。
2. ２．上記側部パネル情報が上記補助副搬送波の変調に先立ってスクランプルされ る、請求項１に記載の装置。
3. ３．上記側部パネル画像情報が右側パネル情報と左側パネル情報を含み、 上記システムがさらに、上記右側パネル情報と上記左側パネル情報を合成して、 上記スクランプル手段の前に、連続した合成信号を形成するための手段（２２４ ；２２６）を含んでいる、 請求項１に記載の装置。
4. ４．さらに、上記スクランプル手段からのスクランプルされた合成された側部パ ネル出力信号を時間伸張するための手段（７５０；７６０）を含んでいる、請求 項３に記載の装置。
5. ５．上記補助副搬送波がベースバンド周波数である、請求項１に記載の装置。
6. ６．上記スクランプル手段（７４９；７５３）が画像情報を切断点を中心に回転 させるための手段（２２８）を含んでいる、請求項１に記載の装置。
7. ７．上記スクランプル手段（２２８）が擬似ランダム的に選ばれた切断点を中心 に水平ライン情報を回転させるものである、請求項６に記載の装置。
8. ８．さらに、上記スクランプルされた信号のエッジにテーパを付けるための手段 （２３０，２３１）を含んでいる、請求項１に記載の装置。
9. ９．さらに、選択された群中のビデオ情報をフレーム内処理するための手段（７ １２）を含み；上記スクランプル手段（７４９；７５３）が群内の情報を同じよ うに処理する、請求項１に記載の装置。
10. １０．上記フレーム内処理手段（７１２）が、画像ライン対を含んでいる群を処 理し； 上記スクランプル手段（７４９；７５３）がある与えられた群内のライン対を同 じ切断点を中心にして回転させるものである； 請求項９に記載の装置。
11. １１．上記側部パネル情報が合成された左右側部パネル情報である、請求項１に 記載の装置。
12. １２．スクランプルされたベースバンド側部パネル情報と合成されているベース バンド主パネル情報を含むワイドスクリーンテレビジョン信号を受信するための システムにおいて、 上記主パネル情報と上記スクランプルされた側部パネル情報を分離するための手 段（８１２）と；スクランプル解読された側部パネル情報を供給するための手段 （８４５；８５７）を含む信号処理手段と；上記主パネル情報と上記スクランプ ル解読された側部パネル情報を合成するための手段（９２１〜９２４）と； を含む装置。
13. １３．上記側部パネル情報が、連続信号を形成するように合成された左右の側部 パネル情報成分を含み；上記システムが、さらに、上記スクランプル解読された 側部パネル情報を上記左側側部パネル情報成分と上記右側側部パネル情報成分に 分離するための手段（４４４、４４６）を含むものである； 請求項１２に記載の装置。
14. １４．さらに、 上記側部パネル情報を上記信号処理手段によって処理する前に、時間圧縮するた めの手段（４４０）を含んでいる、請求項１３に記載の装置。
15. １５．側部パネル情報で変調されたスクランプルされた変調された補助副搬送波 信号と合成されている主パネル情報を含むワイドスクリーンテレビジョン信号を 受信するためのシステムにおいて、 上記主パネル情報と上記スクランプルされた変調された補助副搬送波信号とを分 離するための手段（８１２）と； 上記スクランプルされた変調された補助副搬送波信号からスクランプル解読され た側部パネル情報を取り出すための信号処理手段（８４５；８５７）と；上記主 パネル情報と上記スクランプル解読された側部パネル情報とを合成するための手 段（９２１〜９２３）と； を含む装置。
16. １６．上記副搬送波がスクランプルされた側部パネル情報によって変調されてお り； 上記信号処理手段が上記補助副搬送波を復調して上記スクランプルされた側部パ ネル情報を回復するための手段（８４０；８５２）と、上記スクランプルされた 側部パネル情報をスクランプル解読するための手段（８４５８５７）とを含むも のである； 請求項１５に記載の装置。
17. １７．さらに、 上記回復されたスクランプルされた側部パネル情報を時間圧縮するための手段（ ８４４；８５６）と；上記時間圧縮されたスクランプルされた側部パネル情報を 上記スクランプル解読手段に供給するための手段と； を含む、請求項１６に記載の装置。
18. １８．上記信号処理手段が、画像情報を切断点を中心にして回転させてスクラン プル解読された側部パネル情報を供給するための手段（４４２）を含んでいるも のである、請求項１５に記載の装置。
19. １９．上記スクランプル解読手段が、擬似ランダム的に選ばれた切断点を中心に して水平ライン情報を回転させるものである、請求項１８に記載の装置。
20. ２０．さらに、 選択された群中のビデオ情報をフレーム内処理するための手段（８１２）を含み ； 上記信号処理手段が群内の情報を同じように処理するためのスクランプル解読手 段を含むものである、請求項１５に記載の装置。
21. ２１．上記フレーム内処理手段（８１２）が画像ライン対を含んでいる群を処理 し； 上記スクランプル解読手段がある与えられた群中のライン対を同じ切断点を中心 にして回転させるものである； 請求項２０に記載の装置。
22. ２２．上記側部パネル情報が、連続信号を形成するように合成された左右側部パ ネル情報成分を含み；上記システムがさらに、 上記側部パネル情報を上記信号処理手段によって処理する前に、時間圧縮するた めの手段（４４０）と；上記スクランプル解読された側部パネル情報を上記左側 側部パネル情報成分と上記右側側部パネル情報成分に分離するための手段（４４ ４；４４６）と；を含むものである、請求項１５に記載の装置。