JPH07222122A

JPH07222122A - ワイドテレビ付加信号制御装置

Info

Publication number: JPH07222122A
Application number: JP6014377A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Yasumoto; 吉雄安本; Kiyoyuki Kawai; 清幸川井; Yoshihide Kimata; 省英木俣
Original assignee: Toshiba Corp; Nippon Television Network Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Nippon Television Network Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1994-02-08
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】【目的】高画質なワイドテレビ信号を、従来のテレビ
信号との両立性を保ちつつ伝送する。【構成】順次走査のワイドテレビ信号を４−３変換器
１０３にてレターボックス変換し、補強信号の振幅を、
主画部相関検出器１２０にて、相関の高いと思われる１
フィールド前の主画面成分を検出し、制御信号生成器１
２２によって生成した制御信号で制御することにより、
信号成分を減少させて上下の黒い部分に多重して伝送す
る。受信側では、この信号を受信し、補強信号と相関の
高い主画面成分から生成した制御信号を使用して補強信
号を再生し、もとの順次走査のワイドテレビ信号を復元
表示する。

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
送で使用されている伝送帯域内で、現行のテレビジョン
放送との両立性を保ちながら、現行のテレビジョンに比
べて高画質でアスペクト比が大きい画像を伝送できるワ
イドテレビジョン信号の伝送装置において、付加信号の
妨害を軽減するための制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行の日本のカラーテレビジョン放送
は、走査線数５２５本、２：１飛び越し走査、輝度信号
水平帯域幅４．２ＭＨｚ、アスペクト比４：３という諸
仕様を有しているが、昭和３５年に開始されて以来、す
でに３０年以上が経過している。その間、高精細な画面
に対する要求とテレビジョン受信機の性能向上に伴い、
各種の新しいテレビジョン方式が提案されている。

【０００３】このような背景のもとで現行放送との両立
性及び、画面のワイド化を図ったワイドテレビジョン信
号放送方式が提案されている。そのひとつは、図５
（ａ）に示したように、いわゆるレターボックス方式と
して知られているもので、有効走査線数をフレーム当た
り４８０本から３６０本（フィールド当たり２４０本か
ら１８０本）に圧縮し上下に黒の部分（以下、無画部と
称する）を残す。こうすることによって、アスペクト比
は１６：９になるが、垂直の解像度が落ちるのでこれを
補正するために垂直補強信号が無画部で付加信号として
伝送される。

【０００４】また信号源として１：１の順次走査を用い
たものを使用する場合には、２：１飛び越し走査に変換
する際に生成される走査線間差信号を動画補強信号とし
て、これも上下の無画部で付加信号として伝送すること
が考えられている。この順次ー飛び越し変換を説明し
たのが図５（ｂ）である。ここでは順次走査の原信号か
ら係数が−１／８、１／４、３／４、１／４、−１／８
の５タップの垂直の低域通過フィルタを通過させた信号
を２本に１本を間引いたものを主画面として伝送し、原
信号から係数が−１／４、１／２、−１／４の３タップ
の垂直の高域通過フィルタを通過させた信号を２本に１
本を間引いたものを走査線間差信号として伝送する。図
示したように、主画面信号と走査線間差信号の選択する
走査線は互い違いになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなワイドテレ
ビ信号伝送装置においては、動画補強信号は１：１の順
次走査信号から２本に１本の走査線を選択し伝送しない
走査線から生成する。伝送しない走査線は走査線間差信
号として上下の無画部を利用しフレーム当たり３６０本
（フィールド当たり１８０本）で付加信号として伝送す
る。無画部はフレーム当たり１２０本であるから、通常
は水平方向に時間軸を１／３に圧縮して多重する。走査
線間差信号をそのまま上下の無画部に多重したのでは現
行の受信機で見た時に妨害となるちらつきが顕著にな
る。そこで付加信号の効果を極力減じることなく、何ら
かの振幅制限などの制約を設けることが必要となる。

【０００６】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
で、現行のテレビジョン放送との互換性を保ちながら無
画部で伝送する付加信号による現行受信機での妨害が極
力小さくなるような、ワイドテレビジョン信号の伝送装
置に使用されるワイドテレビ付加信号制御装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明のワイドテレビ付加信号制御装置では、上
下無画部に多重された付加信号から、主画面部で伝送さ
れるワイドテレビ信号のうち走査線間差信号と相関の高
い成分を制御信号として抽出して、それに基づいて走査
線間差信号の振幅を制御することにより、現行の受信機
で受信したときの上下の無画部の妨害を低減する。

【０００８】

【作用】本発明は、上記した方法によって走査線間差信
号の振幅を制御することより、振幅の大きいところでは
それを減少させるため現行受信機への妨害が低減する。
場合によっては走査線間差信号の振幅の小さいところで
は増大させることによりＳＮ比の改善を計ることも可能
である。このように、従来方式の走査線数５２５本、
２：１飛び越し走査、輝度信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ
の形式を維持しつつ、高画質でワイドな画面を伝送する
ことができる。また、現行受信機で受信した場合の無画
部の妨害の影響を視覚上少なくし、走査線間差信号と垂
直解像度補強信号からなる付加信号を多重伝送すること
ができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例におけるワイドテレ
ビ付加信号制御装置について、図面を参照しながら説明
する。

【００１０】図１は本発明のワイドテレビ付加信号制御
装置を含む伝送装置の、送信側の一実施例におけるブロ
ック図を示す。ワイドテレビ信号源１０１は、走査線数
が５２５本（有効走査線数は４８０本）の順次走査でア
スペクト比が１６：９の信号を出力する。垂直ＬＰＦ
（ローパスフィルタ＝低域通過フィルタ）１０２は、有
効走査線を４８０本から３６０本に変換するのに先立っ
て折り返し防止のため、垂直解像度を３６０ＴＶ本以下
に制限するためのものである。次にこの出力信号は４−
３変換器１０３に入力され、走査線が４８０本から３６
０本に変換される。

【００１１】このようなレターボックス処理により失わ
れた垂直解像度を補正するため垂直補強信号ＶＨが生成
される。垂直ＨＰＦ１０４で輝度信号の垂直高域成分
（３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分）を取り出
す。さらに４−３変換器／垂直シフト１０５で、情報を
失うことなく４８０本の走査線が３６０本に変換される
と同時に低域に変換される。この処理により３６０ＴＶ
本から４８０ＴＶ本までの成分は直流から１２０ＴＶ本
までの成分に変換される。この垂直の高域成分は順次−
飛越変換器１０６によって３６０本の走査線から１８０
本の走査線に変換される。次にこの垂直補強信号ＶＨは
１／３圧縮器１０７により水平方向に時間軸が１／３に
圧縮され、フィールド当たり６０本の走査線となる。

【００１２】一方、３６０本に変換された４−３変換器
１０３の出力信号は垂直ＬＰＦ１０９と垂直ＨＰＦ１１
０に入力される。垂直ＬＰＦ１０９は主として現行の受
信機で主画面を見た場合のフリッカの低減を目的とす
る。垂直ＬＰＦ１０９の一例としては、−１／８、１／
４、３／４、１／４、−１／８の５タップのものが考え
られる。順次−飛越変換器１１２は順次走査信号を飛越
走査信号に変換するためのもので、３６０本の走査線か
ら１８０本の走査線を間引いて抜き出す。このようにし
て順次−飛越変換器１１２の出力はフィールド当たり主
画面部は１８０本となる。

【００１３】一方、動画補強信号ＶＴは垂直ＨＰＦ１１
０において垂直及び時間の高域成分として求められる。
この垂直ＨＰＦ１１０の係数は、−１／４、１／２、−
１／４という３タップのものが用いられる。さらに、順
次−飛越変換器１１１で３６０本の走査線から１８０本
の走査線を間引いて出力する。動画補強信号ＶＴは１／
３圧縮器１１３で水平方向に時間軸が１／３に圧縮さ
れ、フィールド当たり６０本の走査線となる。上述した
垂直補強信号ＶＨと動画補強信号ＶＴは共に補強信号と
して上下の無画部に多重される。垂直補強信号ＶＨは１
０８のライン反転によりライン毎に極性が反転され、主
信号の動き検出器１１４の制御により、静止と判断され
た場合に、スイッチ１１５によって加算器１１６に供給
される。一方、動画補強信号ＶＴは常に加算器１１６に
供給される。加算器１１６では両方の補強信号が加算さ
れる。

【００１４】本発明の主眼である補強信号の振幅を制御
する制御信号の生成は次のようにして行なう。補強信号
と主画面信号の相関を計算するのが主画部相関検出器１
２０であり、この主画部相関の出力信号を入力し、制御
信号を生成するのが制御信号生成器１２２である。基本
的には、補強信号は１フィールド前の主画面と相関が高
いから、主画面から補強信号の振幅を検出し、補強信号
の振幅が大きい時は減じるように、振幅が小さい時は増
加するように制御する制御信号を生成する。この制御信
号を元に乗算器１２３で補強信号の振幅を制御する。

【００１５】図３に、主画部相関検出器１２０と制御信
号生成器１２２の詳しいブロックを示した。主画部相関
検出器１２０は主画部信号を入力し、水平ＬＰＦ１２０
１により１ＭＨｚまでの成分を抜き出す。これは補強信
号が１ＭＨｚまでの成分しかもたないためである。次
に、フィールドメモリ１２０２によって１フィールド遅
延させる。これは補強信号と同じ位置のラインを選ぶた
めである。さらに垂直ＨＰＦ１２０３により動画補強信
号と相関のある成分を抽出する。このフィルタは係数
が、−１／４，１／２，−１／４という３タップの簡単
な構成でかまわない。

【００１６】このようにして生成した信号は、主画面よ
り求めた補強信号と相関の高い成分であり、引算器１２
１と制御信号生成器１２２に供給される。制御信号生成
器１２２は、上述の主画部相関検出器１２０の出力信号
より制御信号を生成することを目的とする。まず、絶対
値回路１２２１で絶対値を求め、水平・垂直拡大器１２
２２で水平・垂直拡大を施す。この拡大は例えば水平方
向に±２画素、垂直方向にも±２画素の値を調べ、その
内の最大値で置き換えることとする。次に、水平ＬＰＦ
１２２３で信号帯域を０．５ＭＨｚに制限する。最後
に、テーブル変換器１２２４で制御信号を生成する。

【００１７】図４にこの変換式の一例を示している。図
４（ａ）は送信側の変換式であり、（ｂ）は受信側の変
換式である。送信側の例では入力信号が２０ＩＲＥと大
きいときは制御信号は０．３程度となり、小さい時は２
となる。受信側ではこの逆とすることもできるが、点線
で示したように元の大きさに戻さない場合も考えられ
る。これはＳＮ比との兼ね合いで決定されるべきで、弱
電界の場合と強電界場合により変換式を換えることも可
能である。

【００１８】以上に述べたように振幅を制御された補強
信号は、非線形圧伸器１２４で振幅を制限（例えば±１
５ＩＲＥ）され、次に変調器１２５において色副搬送波
ｆｓｃでもって変調される。さらに適応型セットアップ
低下器１２６により、信号の平均ＤＣレベルを適応的に
低下させる処理が施される。なお、これらの一連の処理
はすべて視覚的な妨害を低減させるためのものであっ
て、上述した補強信号の振幅制御で十分な効果が得られ
るならば使用しなくてもよい。または部分的に採用する
ことも可能である。最後に、ＨＨのホール多重器１２７
を通過した主信号と、補強信号とは加算器１２８で加算
される。加算器１２８ではレターボックスの１８０本の
期間には主信号を、上下の無画部には補強信号が、切替
えられて合成される。加算器１２８の出力は通常のＮＴ
ＳＣ信号と同様に送信される。図２は、本発明のワイド
テレビ付加信号制御装置を含む伝送装置の受信側の一実
施例におけるブロック図である。以下、図に従って順に
説明する。

【００１９】送信側でエンコードされたワイドテレビ信
号を受信し、ベースバンドに復調された信号は、分離器
５０１に入力される。ここでは画面中央部に配置された
主画面であるフィールドあたり１８０本の走査線と、上
下無画部に多重されているフィールドあたり６０本の補
強信号部分とを分離する。主画部はまずホール多重ＨＨ
の再生器５０９にて、ホール多重ＨＨ信号が再生され
る。無画部は適応型セットアップ復元器５０２、復調器
５０３、非線形圧伸器５０４を通過する。これらはすべ
て送信側と逆の処理である。

【００２０】次に、無画部は、乗算器５０５、ノイズ検
出器５１０、制御信号生成器５０８、及び主画面相関を
元に戻す加算器５０６と主画面相関器５０７の各ブロッ
クで処理される。これらも送信側と逆の処理であり、無
画部に多重伝送された補強信号の振幅を元に戻したり、
主画部との相関のある信号成分があらかじめ差し引かれ
て伝送されてきた信号を元に戻す役割を果たす。ただ
し、ノイズ検出器５１０によるノイズ検出はなくてもよ
い。また、図４（ｂ）に示したように、制御信号は送信
側と全く同じでなくてもよく、乗算器５０５を実質的に
バイパスするような処理、すなわち制御信号が１という
こともありうる。さらに、ノイズ検出によりノイズ量が
大きい場合にはグラフに示した直線の傾きを小さくし、
ノイズ量が小さければ傾きを大きくするような制御をす
ることも可能である。

【００２１】すなわち、図３に示したブロック図におい
てノイズ検出器５１０の結果はテーブル変換器１２２４
に供給され、変換式を取り替えることが可能である。

【００２２】以上のように処理された無画部の補強信号
は、次に分離器５２０においてＶＨ信号とＶＴ信号に分
離される。この分離は動き検出器５４０の出力に従い、
静止の場合はＶＨが多重されているのでライン反転器５
２１でＶＨが復調される。またＶＴ信号は常に多重され
ているので、次の３倍伸張器５２４へ供給される。分離
された動画補強信号ＶＴは３倍伸長器５２４により３倍
に時間軸が伸長される。次に、飛越→順次変換器５２５
にて走査数変換され、垂直ＨＰＦ５２６へ入力される。
この垂直ＨＰＦ５２６の係数は、−１／４，−１／２，
３／２，−１／２，−１／４の５タップのものなどが使
用される。ＶＨ信号も復調されたあと、３倍伸張５２２
で時間軸が３倍に伸張され、元の１８０本の信号が復元
される。さらに３→８変換器／垂直シフト器５２３で走
査線が４８０本に変換されて、元の３６０ＴＶ本から４
８０ＴＶ本までの成分が得られる。

【００２３】一方、主画面信号は水平ＬＰＦ５２７と水
平ＨＰＦ５３１の両者で、１ＭＨｚ以下の成分と１ＭＨ
ｚ以上の成分に分離されて処理される。１ＭＨｚまでの
成分は飛越→順次変換器５２８で０挿入され、次に垂直
ＬＰＦ５２９に供給される。この垂直ＬＰＦ５２９は係
数が１／２，１，１／２の３タップのものなどが使用さ
れる。１ＭＨｚ以上の成分は、飛越→順次変換器５３２
で補間信号が生成されて順次走査信号に変換される。こ
の処理は従来のクリアビジョンで行なったものと同様で
ある。

【００２４】次に、垂直ＨＰＦ５２６の出力と垂直ＬＰ
Ｆ５２９の出力が加算器５３０で加算され、１ＭＨｚま
での信号成分については順次信号が得られる。さらに、
飛越→順次変換器５３２の出力と加算器５３３で加算す
ることにより、全帯域の順次信号が得られる。このよう
にして再生された元の３６０本の順次走査の信号は、３
−４走査線変換器５３４で走査線変換することにより、
４８０本で順次走査のワイドテレビ信号が再生される。
３−８走査線変換器５２３の出力である垂直補強信号Ｖ
Ｈは加算器５３５に供給され、３６０ＴＶ本から４８０
ＴＶ本までの成分を主信号に付加する働きをする。最後
に表示装置へ供給され画像が表示される。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、現行
のテレビ放送方式と互換性を保ちつつ、画面をワイドに
するいわゆるレターボックス方式のワイドテレビジョン
方式においては、上下の無画部に多重する信号が与える
現行受信機への妨害をできるだけ低減する必要があり、
本発明では、必要とされる補強信号の走査線数を少なく
することなく、１フィールド前の主画面で伝送される相
関のある信号成分から生成した制御信号により補強信号
の振幅を減じることにより、必要とされる補強信号をレ
ターボックス方式の画面の上下の無画部を用いて極力妨
害が少なくなるように伝送し、受信側では元の振幅の補
強信号を再生して元の順次走査のワイドテレビ信号を復
元することができ、動画像の再生時でもこの補強信号の
効果によってフリッカが少ないなどの優れた画像を伝送
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ付加信
号の制御装置を使用した送信装置のブロック図

【図２】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ付加信
号の制御装置を使用した受信装置のブロック図

【図３】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ付加信
号の制御装置のブロック図

【図４】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ付加信
号の制御装置に使用するテーブル変換の変換式の特性図

【図５】従来例にかかわるレターボックス方式と順次ー
飛び越し変換の説明図

【符号の説明】

１０１ワイドテレビ信号源１０６、１１１、１１２順次−飛越変換器５２５、５２８、５３２飛越−順次変換器１１６、１２８、５０６、５３０、５３５加算器１０４、１１０、５２６垂直ＨＰＦ１０２、１０９、５２９垂直ＬＰＦ１２３、５０５乗算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川井清幸神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝内 (72)発明者木俣省英東京都千代田区二番町14番地日本テレビ放送網株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側におけるワイドテレビ信号伝送装置
に使用される付加信号制御装置であって、アスペクト比
が１６：９のワイドテレビ信号を現行のアスペクト比が
４：３のテレビ信号規格と互換性を有しつつ伝送するた
め、画面の縦方向の中央部の約３／４にワイドテレビ信
号の情報をすべて挿入し、画面の上下の各々約１／８の
部分の上下の無画部にワイドテレビ信号を順次走査から
飛越走査に変換する時に失われる情報のうち走査線間差
信号からなる動画補強信号もしくは垂直解像度補強信号
もしくはその両方を多重し、この上下の無画部付加信号
と相関の有するワイドテレビ信号から生成した制御信号
により、付加信号の振幅を制御することを特徴とするワ
イドテレビ付加信号制御装置。
【請求項２】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、１フィールド前の主画部のワイドテレビ
信号から生成することを特徴とする請求項１記載のワイ
ドテレビ付加信号制御装置。
【請求項３】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、同じフィールドの主画部のワイドテレビ
信号から生成することを特徴とする請求項１記載のワイ
ドテレビ付加信号制御装置。
【請求項４】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、主画部のワイドテレビ信号の水平低域成
分を抽出して生成することを特徴とする請求項１記載の
ワイドテレビ付加信号制御装置。
【請求項５】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、主画部のワイドテレビ信号から付加信号
と相関のある成分を抽出し、変換式に基づいて算出して
生成することを特徴とする請求項１記載のワイドテレビ
付加信号制御装置。
【請求項６】受信側におけるワイドテレビ信号伝送装置
に使用される付加信号制御装置であって、画面の縦方向
の中央部の約３／４にアスペクト比が１６：９のワイド
テレビ信号を、また画面の上下の各々約１／８の部分に
はワイドテレビ信号を順次走査から飛越走査に変換する
時に失われる情報のうち走査線間差信号からなる動画補
強信号、または垂直解像度補強信号、またはその両方の
信号からなる付加信号が、あらかじめ相関のある中央部
で伝送されるワイドテレビ信号から作成した制御信号に
より振幅が低減されて多重されており、それぞれを含む
現行方式と互換性のある信号を受信し、中央部で伝送さ
れるワイドテレビ信号から制御信号を生成する手段と、
もとの付加信号を再生することにより中央部で伝送され
てくるワイドテレビ信号を順次走査信号に変換する手段
とを有することを特徴とするワイドテレビ付加信号制御
装置。
【請求項７】受信側におけるワイドテレビ信号伝送装置
に使用される付加信号制御装置であって、画面の縦方向
の中央部の約３／４にアスペクト比が１６：９のワイド
テレビ信号を、また画面の上下の各々約１／８の部分に
はワイドテレビ信号を順次走査から飛越走査に変換する
時に失われる情報のうち走査線間差信号からなる動画補
強信号、または垂直解像度補強信号、またはその両方の
信号からなる付加信号が、あらかじめ相関のある中央部
で伝送されるワイドテレビ信号から作成した制御信号に
より振幅が低減されて多重されており、それぞれを含む
現行方式と互換性のある信号を受信し、中央部で伝送さ
れるワイドテレビ信号から制御信号を生成する手段と、
ノイズ量を検出する手段と、ノイズが少ない時のみもと
の振幅の付加信号を再生することにより、中央部で伝送
されてくるワイドテレビ信号を順次走査信号に変換する
手段とを有することを特徴とするワイドテレビ付加信号
制御装置。
【請求項８】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、１フィールド前の主画部のワイドテレビ
信号から生成することを特徴とする請求項６記載のワイ
ドテレビ付加信号制御装置。
【請求項９】上下の無画部に多重する付加信号を制御す
る制御信号は、同じフィールドの主画部のワイドテレビ
信号から生成することを特徴とする請求項６記載のワイ
ドテレビ付加信号制御装置。
【請求項１０】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、主画部のワイドテレビ信号の水平低域
成分を抽出して生成することを特徴とする請求項６記載
のワイドテレビ付加信号制御装置。
【請求項１１】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、主画部のワイドテレビ信号から付加信
号と相関のある成分を抽出し、変換式に基づいて算出し
て生成することを特徴とする請求項７記載のワイドテレ
ビ付加信号制御装置。
【請求項１２】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、１フィールド前の主画部のワイドテレ
ビ信号から生成することを特徴とする請求項７記載のワ
イドテレビ付加信号制御装置。
【請求項１３】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、同じフィールドの主画部のワイドテレ
ビ信号から生成することを特徴とする請求項７記載のワ
イドテレビ付加信号制御装置。
【請求項１４】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、主画部のワイドテレビ信号の水平低域
成分を抽出して生成することを特徴とする請求項７記載
のワイドテレビ付加信号制御装置。
【請求項１５】上下の無画部に多重する付加信号を制御
する制御信号は、主画部のワイドテレビ信号から付加信
号と相関のある成分を抽出し、変換式に基づいて算出し
て生成することを特徴とする請求項７記載のワイドテレ
ビ付加信号制御装置。