JPH0748879B2

JPH0748879B2 - 立体映像信号の伝送装置

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Publication number: JPH0748879B2
Application number: JP62089755A
Authority: JP
Inventors: 重光樋口; 隆降旗; 宏明高橋; 昌和濱口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1987-04-14
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2010-05-24
Also published as: JPS63256091A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、テレビ画面に立体映像を映し出すための立体
映像信号の伝送装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より立体テレビジョン装置として、画面上の映像が
あたかも立体であるが如くに再現する機能をもった装置
が種々提案されている。これらの装置は大別して、色
フイルタを用いる方法、偏光フイルタを用いる方法、
フイールドあるいは特定の周期で左右のシヤツタが開
閉するシヤツタ付メガネによる方法、の３つの方式によ
っている。これらはいずれも左右の目の間に生じる両眼
視差効果に基づく方式であるが、このうちの方式はカ
ラー化が原理的に困難であって、カラーテレビジョンに
よる立体映像を得る方式としては不向きである。は互
いに偏光角の異なるフイルタより構成されたメガネによ
り、左右の目に入射される映像を異ならしめるもので、
一部映画館で業務用として既に実用化されており、一
方、プロジエクション方式のTV（テレビジョン）や液晶
方式TVによっても実用化が可能な方式である。また、
は液晶を用いた高速シヤツタ付メガネが既に実用化され
ており、たとえばフイールド毎に左目用，右目用の映像
を画面上で切換え、上記メガネのシヤツタをこれと同期
して動作させることにより、左右の目に入射される映像
を異ならしめ立体感を得る方式である。

上記の方式は画面上に左右の目に入射されるべき映像
が同時に出力されていることから同時式と称され、一方
の方式は、左右の目のための映像が交互に出力される
ことから順次式と称されている。

さて、従来より上記のような公知技術により立体TVシス
テムは原理的に可能ではあったが、一方、これらを放送
方式に照らしてみると、下記のような問題が生ずる。そ
の第一は現行放送方式との両立性の問題であり、第二は
伝送チャンネル数あるいは伝送帯域幅の制限による問題
である。立体TV信号を現行の放送方式に基づいて伝送す
る方式としては、例えば特公昭55−50638号公報に示さ
れているように、左目及び右目映像信号をフイールド又
はライン順次で伝送する方式が考えられる。

しかるに、この方式では、現行TVモニタ（受像機）で上
記信号を再現しようとした場合には、左目及び右目映像
信号がフイールド又はライン順次で画面上に現われるだ
けで、通常の平面画像の再生は全く期待できない。すな
わち、現行の放送方式との両立性が保たれていない、と
ういう問題点がある。云い換えると、本来、立体TV信号
は現行の放送方式に従って伝送した場合、これを普通の
受像機で受信すれば普通の平面画像が映し出され、特別
な立体用受像機で受信すれば立体画像が映し出されると
云うように、両立することが要求されるわけであるが、
上述の従来方式はこの点で問題があるわけである。

このような問題を解決するために、普通の平面画像の伝
送は従来通りに行ない、さらに、上記平面画像と視差を
異にする別の平面画像を同時に伝送することを考える。
このような試みを行なった例としては、特開昭53−6632
1号公報に記載の例があり、この場合、２つの放送波を
直交する２つの偏波面を用いて伝送する。しかし、この
方式では、従来方式のTVに混信障害が発生するため、フ
リッカ周波数を15Hz以上にすることにより視覚的に障害
を緩和するという方法を用いている。この場合も、依
然、従来方式の平面TV信号のみの再生については妨害の
発生が予想され、通常のTVモニタ（受像機）での受信と
の間の真の両立性は保たれておらず問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したように従来技術によると、いずれの方式におい
ても、現行の放送方式による伝送路を介して立体テレビ
ジョン信号を伝送することは可能であるが、現行のTVモ
ニタ（受像機）を用いて受像される通常の平面映像に対
し、画質を劣化させる妨害が生じ、現行の放送方式との
両立性、すなわち、立体TVモニタ（受像機）では立体映
像が得られ、現行TVモニタでは通常の平面映像が得られ
るという真の意味での両立性については配慮されておら
ず、立体映像の放送の実用化に対して大きな障害となっ
ていた。

本発明の目的は、かかる問題に鑑み、現行の放送方式に
おいて立体テレビジョン信号の伝送を可能とし、かつ現
行TVモニタによれば通常の平面画像も支障なく受信でき
る立体映像信号の伝送装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は以下のような技術手段により達成すること
ができる。

従来の立体テレビジョン信号の伝送方式では、いずれも
右目用映像信号（以下Ｒ信号と云うこともある）および
左目用映像信号（以下Ｌ信号と云うこともある）の２つ
のチャンネルの信号を全く同等に扱い、現行放送方式に
よって、上記２チャンネル信号を伝送しようとしてい
た。これに対し本発明では従来の平面映像信号を主信号
とし、これを例えばＬ信号として現行の放送方式で送信
し、一方、Ｒ信号は画質劣化を最小限に留めその情報量
を極力低く押えることにより占有帯域を狭くし、この帯
域圧縮されたＲ信号を伝送路上のＬ信号のすきま（周波
数帯域の隙き間）を利用して、副映像信号として伝送す
るという技術手段に立脚している。

〔作用〕

上記の技術手段によれば、まず平面映像は主信号（Ｌ信
号）として現行の放送方式に準拠した形で伝送されてお
り、現行受像機によって通常の平面映像を受信すること
ができ、一方、立体映像を与えるＲ信号は伝送路上の周
波数帯域のすきまを利用して副映像信号として伝送す
る。このとき、副映像信号は主信号に対する妨害を低減
するために極力狭帯域となるように圧縮して伝送する。

したがって、現行受像機で放送を受信した場合でも副映
像信号による主信号への妨害はほとんどなく、また立体
映像に対応した受像機で受信した場合には十分に実用的
な画質を有する立体映像を得ることができ、現行の放送
方式において、立体・平面いずれの受像機に対しても真
に両立性のある映像信号伝送装置を実現することが可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図〜第４図は、それぞれ本発明による伝送装置にお
ける送信装置の実施例を示すブロック図であり、第５図
はそれら各実施例における送信信号のスペクトラムを示
す説明図である。

まず、第１図を参照する。第１図は主映像信号（現行の
映像信号に相当する）は、現行通りのAM変調（中でも、
画信号の黒を変調波の最大振幅に対応させる負変調）を
行なって伝送し、帯域圧縮された幅映像信号（映像を立
体化するための映像信号）は、主映像信号を伝送するた
めの搬送波をFM変調（あるいはPM変調）することにより
同時に伝送する実施例を示している。この実施例では、
副映像信号の主映像信号への多重による該主映像信号へ
の妨害を軽減するために、副映像信号の多重による側波
帯が広がらないように副映像信号の帯域制限を行ってい
る。

第１図において、１は主映像信号（Ｍ）の入力端子、２
は主映像信号処理回路、３はAM変調回路、４はフィル
タ、５はアンテナ、６は発振器、７は副映像信号入力端
子、８は副映像信号圧縮回路、９はFM変調（あるいはPM
変調）回路である。なお音声の伝送系については現行の
通りであり図示のおよび説明を省略する。

副映像信号入力端子７に入力された帯域4.2MHz程度の副
映像信号（Ｓ）は、副映信号圧縮回路８で帯域1MHz程度
の帯域圧縮された副映像信号（Ｖ）に変換され、発振器
６の出力である搬送波をFM変調回路９でFM変調する。フ
イルタ10により搬送波の側帯波の不要な広がり分を除去
された副映像信号（Ｖ）が多重されている搬送波はAM変
調回路３に搬送波として印加される。主映像信号入力端
子１に入力される帯域4.2MHz程度の主映像信号Ｍ（ここ
ではR,G,Bのコンポーネント信号）は主映像信号処理回
路２でコンポジット信号（図の例ではNTSC方式）に変換
される。

まず、RGBコンポーネント信号はマトリクス11で、輝度
信号Ｙ、色差信号I,Qは変換される。色差信号I,Qはフィ
ルタ12,13でそれぞれ、1.5MHz,0.5MHzに帯域制限され
る。発振器17から出力される色副搬送波は180゜移相回
路18、および90゜移相回路19で移相制御され、平衡変調
回路14,15に印加される。色差信号I,Qは平衡変調回路1
4,15で平衡変調され、加算回路16で加算される。その結
果、色差信号I,Qは直交変調され搬送色信号となる。輝
度信号Ｙおよび直交変調された搬送色信号は増幅回路2
1,22で増幅され、加算回路23で、カラーバースト生成回
路20で生成されたカラーバースト信号と加算されてコン
ポジット信号となる。このコンポジット信号化された主
映像信号は、AM変調回路３でAM変調され、フイルタ４で
所望帯域に帯域制限され、アンテナ５により送信され
る。

第５図（ａ）にそのスペクトラムを示す。映像搬送波
と、主映像信号（Ｍ）の輝度信号Ｙ、色差信号I,Qのス
ペクトラムに加え、副映像信号（Ｖ）が多重化されてい
る。主映像信号は残留側波帯方式により伝送されるた
め、多重化する副映像信号による主映像信号への妨害を
軽減するためには副映像信号の帯域を1.25MHz以下に制
限することが望ましいが、妨害の許容程度によっては帯
域を広げることも可能であう。なお、副映像信号の帯域
圧縮については後述する。

第２図は本発明による送信装置の他の実施例を示すブロ
ック図であり、帯域圧縮された副映像信号を直交変調で
伝送する実施例である。第２図において第１図における
のと同一の構成要素には同一の番号を付し、詳しい説明
は省略する。（他図においても同様である。）入力端子１から入力した主映像入力信号は、第１図の実
施例と同様に主映像信号処理回路２で信号処理され更に
変調回路３でAM変調される。一方、入力端子７から入力
した副映像信号（Ｓ）は映像信号圧縮回路８で帯域圧縮
され、さらに、発振器６から出力され、90゜位相回路24
により位相制御され、主映像信号搬送波と90゜位相のず
れた搬送波で平衡変調回路25により平衡変調され、AM変
調された主映像信号と加算回路26で混合され同様に送信
される。従ってそのスペクトラムは第５図（ｂ）に示す
様になる。

ここで副映像信号の変調においても主映像信号と同じく
負変調が望ましい。入力信号として立体映像を考えた場
合には、主，副両映像信号の間には相関があり、主映像
信号が白レベル（ハイレベル）になって送信信号の振幅
が減少したときには、幅映像信号による変調側帯波のエ
ネルギーが減少するように変調した方が、副映像信号に
よる主映像信号に対する妨害が少くなるためである。

なお、第１図の実施例においても、黒レベルに対し白レ
ベルでのスペクトルが広がらない様に副映像信号を反転
してからFM変調するほうが妨害が少ない。

第３図は副映像信号を主映像信号の色差信号に周波数多
重化（積みあげ）して伝送する方式の実施例である。

第３図において、端子１から入力された主映像信号
（Ｍ）は、第１図、第２図の場合と同様に信号処理さ
れ、さらに変調されて送信される。端子７から入力され
た副映像信号（Ｓ）は、副映像信号圧縮回路８で同様に
帯域を圧縮される。発振器17から出力され移相回路18,1
9で位相制御された副搬送波をもとにフェーズロックト
ループ（PLL）回路27で（N/M）倍された信号が作られ
る。

このPLL回路27の出力と副映像信号圧縮回路８の出力
は、平衡変調回路28に与えられ平衡変調され、フイルタ
29により不要な周波数成分は除去される。例えば０〜1M
Hz程度の帯域を持つ圧縮された副映像信号は、Ｍ＝7,N
＝１とすれば、PLL回路の出力は511KHzとなり、周波数
変換の結果、副映像信号は511KHz〜1.5MHz程度へと周波
数変換される。この信号を主映像信号の色差信号Ｑ信号
を変調するための色副搬送波を用いて、平衡変換回路30
により平衡変調し、加算回路16によって周波数多重化す
る。従って第５図（ｃ）に示すように副映像信号（Ｖ）
は、主映像信号の色差信号のＱ軸上に多重化される。

本方式によれば、副映像信号は、AM変調前のベースバン
ドの主映像信号に多重化されるために、このベースバン
ドの信号を従来のVTR等にそのまま記録できるという利
点を有する。なお、平衡変調回路30およびフイルタ31を
省略し、フイルタ29の出力とフイルタ13の出力を加算し
てから平衡変調回路15で変調を行っても同一の結果が得
られる。

第４図は、さらに第５図（ｄ）にスペクトルを示すよう
に、主映像信号のすきまに副映像信号を多重化するもの
である。主映像信号に対し、副映像信号をフイールド周
波数（60Hz）の半分の周波数（30Hz）だけオフセットさ
せて伝送し、受像側では、その周波数差を利用して両信
号を分離するものである。動作を説明する。

主映像信号については前記と同様の処理が行われる。副
映像信号圧縮回路８で帯域圧縮された副映像信号は、色
副搬送波をもとに、PLL回路32によって作成される搬送
波f_Cにより平衡変調回路34、フイルタ35を用いて、周波
数シフトが行われる。第３図の場合と同様にＮ、および
Ｍを選択することにより、任意の周波数へ周波数シフト
を行うことができる。ここでそのf_Cの位相を位相制御回
路33で、フイールド情報（フイールドの切りかわり）に
よって反転させることにより、周波数シフト後の副映像
信号（Ｖ）を、主映像信号（Ｍ）に対し、フイールド周
波数の半分の周波数だけオフセットさせることができ
る。

こうすることにより、受像側では、このオフセット周波
数を利用してフイールドくし形フイルタにより、主映像
信号と副映像信号の分離が可能になる。こうして、周波
数オフセットを与えられ周波数シフトされた副映像信号
は主映像信号と加算回路16により周波数多重化されて、
さらに第３図の実施例と同様にAM変調され返信される。
本方式によれば、再生時にくし形フイルタが必要となる
ものの、比較的広帯域の副映像信号を多重化できるとい
う利点を有する。また第３図の実施例と同様にベースバ
ンド信号をそのままVTR等に記録できるという利点も有
する。

次に上記各実施例の映像信号圧縮回路８において行われ
る副映像信号の帯域圧縮方法について述べる。第６図，
第７図でその原理を説明し、第８図，第９図でコンポー
ネント信号に対する圧縮方式、第10図でコンポジット信
号に対する圧縮方式について説明する。

まず最も簡単な圧縮方法は、フイルタによる帯域制限で
あり、妨害が許容できる範囲で帯域を制限し、前述した
方法により多重化すればよい。この方式においては、解
像度が劣化する（場合によっては色信号が送れない）も
のの、全フイールドの情報を送ることができる。

本発明における帯域圧縮においては、解像度の劣化を極
力防ぐために、第６図に示される様に主映像信号（Ｍ）
はそのまま伝送し、副映像信号（Ｓ）は２フイールド
中、１フイールドを捨て残り１フイールドを時間軸伸張
して、２フイールド（１フレーム）の期間で伝送する。
具体的に述べると、第６図において、副映像信号S1（フ
イールド）は捨て、S2（１フイールド）を時間軸伸張し
て２フイールド（１フレームV1,V2）として伝送する。
次にS3を捨て、S4を同様に時間軸伸張して伝送する。以
下、同様である。

この方式により例えば、4.2MHzの帯域の映像信号は２分
の１の2.1MHzの帯域に圧縮される。副映像信号による主
映像信号への妨害をさらに低減するために、第７図に示
すオフセットサブサンプリング方式により、さらに帯域
を圧縮する。第７図に示すように画素のサンプリングポ
イントの間引きによりさらに帯域を２分の１に圧縮す
る。従って伝送される副映像信号の帯域は1MHz程度に低
減される。

再び第６図においては、第２フイールドの副映像信号
（S2）を、第１フイールドと第２フイールドに分けるよ
うに時間軸伸長しV1およびV2として伝送している。その
ため面順次式の立体映像システムにおいて、M1を表示し
たあとで、S2を表示する場合に、すでに伝送されている
V1とV2を表示すればよく、そのメモリ容量も時間軸をも
とにもどすための１フイールド分を持てばよく、ハード
ウェアが少くて済む。

例えばS2を時間軸伸張してV2およびV3として伝送した場
合には、時間軸をもとにもどす分に加え、タイミング合
わせのため主映像信号（M1）を１フイールド分遅延させ
るフイールドメモリが必要となる。また逆にS2をV1およ
びV1の１フイールド前のフイールドで送った場合には同
様の理由により、副映像信号（S2）を遅延するためのメ
モリが１フイールド分必要となる。

第８図にコンポーネント伝送方式の副映像信号圧縮回路
８の構成を示す。副映像信号入力端子７に入力されたRG
Bコンポーネント信号はマトリクス38により、輝度信号
Ｙと色差信号I,Qに変換される。輝度信号Ｙとフイルタ3
9,40で帯域制限された色差信号はアナログデイジタル変
換器（A/D変換器）41,42,43によりデイジタル化され、
ランダムアクセスメモリ（RAM）45に蓄えられる。

制御部44は、第６図および第７図で説明した帯域圧縮法
に従ってRAM45からデータを読み出し、デイジタルアナ
ログ変換器（D/A変換器）46により時間軸伸張およびオ
フセットサブサンプリングされたアナログ信号を出力さ
せる。その出力信号は、フイルタ47により不要なスペク
トラムを除去される。出力端子49の出力は、副映像信号
の変調回路に入力される。ここで制御部は、図示しない
が主映像信号と同期して上記RAM45の制御を行う。

第９図に、実際に伝送される副映像信号のタイミングの
概略を示す。同図（ａ）は、主映像信号（Ｍ）の１水平
同期期間で、副映像信号（Ｓ）の0.5水平同期期間の信
号Y,I,Qともに伝送するものであり、再生時に主映像信
号の水平同期信号により副映像信号のY,I,Qの取込みの
同期が行えるという利点を有する。

同図（ｂ）は、主映像信号（Ｍ）の２水平同期期間を用
いて副映像信号（Ｓ）の１水平同期期間の信号を伝送す
るものであり、同様の利点の他に副映像信号が１ライン
単位で完結し取扱いが容易となる利点を有す。同図
（ｃ）は、主映像信号の垂直同期信号に同期して送る方
法である。本方法では主映像信号の同期信号に副映像信
号（Ｖ）を同期させることにより主映像信号のブランキ
ング期間も副映像信号（Ｖ）を送ることにより、より多
くの副映像信号を送っている。

なお、副映像信号Ｖに同期信号を付加し、副映像信号自
身で同期を可能にしてもよい。

ここで、副映像信号を圧縮して送る場合、主映像信号の
ライン間で、副映像信号同士の間の相関が高くなるよう
に、圧縮された副映像信号の並べ換えを行って多重化伝
送すると、現行受像機で受像したとき、副映像信号が主
映像信号に与える妨害（色ズレ）がライン間で平均化さ
れ、更に目立たなくすることが可能となる。

第10図に副映像信号をコンポジット信号化して伝送する
場合の映像信号圧縮回路８の具体的例を示す。

まずコンポジット信号処理回路50により、入力端子７よ
りの入力副映像信号をコンポジット化する。コンポジッ
ト信号処理回路50の構成と動作は、主映像信号処理回路
２のそれと全く同一である。輝度信号Ｙと搬送色信号が
多重化されコンポジット化された副映像信号は、A/D変
換機41によりデイジタル化され、RAM45に蓄えられる。
制御部44はすでに説明したような手順に従って、時間軸
伸張およびオフセットサブサンプリングを行い、帯域を
圧縮する。主映像信号への多重のタイミングはコンポー
ネント信号の時と同様の主映像信号と副映像信号の関係
で行う。

次に本発明による受信装置の実施例について説明する。

第11図は、第１図に示す送信装置に対応する受信装置の
一実施例を示すブロック図である。第11図において、10
0はアンテナ、101はチューナ、102はAM復調回路、103は
主映像信号処理回路、104は同期信号再生回路、105は同
期信号出力端子、106は輝度信号と搬送色信号の分離（Y
/C分離）回路、107は色副搬送波再生回路、108は90゜移
相回路、109,110は平衡変調回路、111,112はフイルタ、
113はマトリクスであり、114はリミッタ、115はFM復調
回路、116は副映像信号再生回路、117は1A/D変換回路、
118は制御部、119はRAM、120はD/A変換回路、121はフイ
ルタ、122は制御信号出力端子、123は副映像信号出力端
子である。

アンテナ100に入力される第５図（ａ）のスペクトラム
に示される伝送信号は、チューナ101により中間周波数
に変換され、AM復調回路102によりAM変調され、主映像
信号が再生される。主映像信号は映像信号処理回路103
により処理される。処理の第１は同期信号再生回路104
による水平同期信号および垂直同期信号の再生である。
輝度信号は通常のフィルタ、ラインくし形フイルタ、あ
るいはフレームくし形フイルタ等で構成されるY/C分離
回路106で分離される。搬送色信号は、伝送されたカラ
ーバースト信号から色副搬送波再生回路107により再生
された連続信号の色副搬送波を用いて、90゜移相回路10
8、平衡変調回路109,110、フイルタ111,112によって同
期検波が行われ、ベースバンドの色差信号であるI,Q信
号となり、マトリクス113により輝度信号Ｙと演算さ
れ、RGB信号が出力される。この信号と同期信号とを用
いてブラウン管等の受像管の駆動が行われることは周知
である。

また、チューナ101の出力の伝送映像信号はリミッタ114
に入力され振幅変調分が抑圧され、さらにFM復調回路11
5により、幅映像信号（Ｖ）が取り出される。幅映像信
号（Ｖ）は副映像信号再生回路116でもとの幅映像信号
（Ｓ）に変換される。

その動作は、時間軸伸張されている信号がA/D変換回路1
17でA/D変換されRAM119に蓄えられる。制御部118は、同
期信号104から出力される同期信号に従って、A/D変換の
タイミングあるいは時間軸を戻すためのRAMの読出しタ
イミング、D/A変換のタイミングを制御する。制御部118
はさらに送信時のオフセットサブサンプリングに対する
逆処理も行うが、それについては後述する。

こうしてD/A変換回路120によりアナログ化された幅映像
信号（Ｓ）はフイルタ121により不要成分が除去され出
力端子123に出力される。その出力は図示されない副映
像信号の処理回路によって画像化がされる。さらに制御
部118は、副映像信号のレベルを監視し、レベルが低い
場合には、制御信号出力端子122に信号を出力し、副映
像信号の出力を禁止する。具体的な例としては例えば立
体映像の動作を止める。この検出は副映像信号の出力レ
ベルの監視だけではなく、副映像信号あるいは主映像信
号に、副映像信号の多重を示すフラグ信号を付加して伝
送し、そのフラグ信号を検出することによって行っても
よい。

第12図は第２図の伝送装置に対応する受信装置の一実施
例を示すブロック図である。

第12図において、124は搬送波抽出回路であり、チュー
ナ101の出力である変調映像信号から、搬送波（第５図
（ｂ）の周波数f₀の信号）を抽出し、PLL回路127で安定
な搬送波を再生する。90゜移相回路128、平衡変調回路1
25,129、およびフィルタ126,130によって同期検波を行
い、主映像信号（Ｍ）および副映像信号（Ｖ）を得る。
主映像信号（Ｍ）は第11図に示す信号処理回路103に送
られ、図示しないが第11図と同様な処理が行われる。ま
た同様に副映像信号（Ｖ）も信号処理回路116へ送られ
同様な処理が行われる。映像信号の復調が同期検波で行
われること以外は第11図の実施例と同一の構成および動
作である。

第13図は第３図の送信装置に対応する受信装置の一実施
例を示すブロック図である。

第13図においては、主映像信号に対しては第11図と同様
の処理が行われる。多重化されている副映像信号の抽出
法を説明する。副映像信号は、同期検波されたベースバ
ンドのＱ軸の信号（平衡変調回路110の出力）に含まれ
るため、フイルタ131で取り出す。さらに色副搬送波再
生回路107の出力の色副搬送波からPLL回路132で、送信
時の周波数変換に用いた周波数と同じ周波数の信号（例
えば511KHz）を作成し、平衡変調回路133で、平衡変調
し、フイルタ134で不要帯域信号を除去することにより
周波数変換を行い、もとの０〜1MHz程度の帯域の副映像
信号（Ｖ）を得る。その後の処理は前述した他の実施例
と同様である。

第14図は第４図に示す送信装置に対応する受信装置の一
実施例を示すブロック図である。AM復調回路102で復調
された主映像信号（Ｍ）と副映像信号（Ｖ）はまず、フ
レームくし形フイルタ135により主映像信号の輝度信号
Ｙと、主映像信号の搬送色信号と副映像信号の合成信号
とに分けられる。さらにフイールドくし形フイルタ136
により、主映像信号の搬送色信号と副映像信号は分けら
れる。主映像信号の搬送色信号は、第11図〜第13図の実
施例と同様に同期検波が行われ、色差信号I,Qとなる。

一方、PLL回路137は、送信時に副映像信号の周波数変換
に用いた周波数と同じ周波数の信号を発生する。位相制
御回路140は、送信時に行った周波数オフセットを戻す
ため、PLL回路137の出力の位相を入力されるフイールド
情報に従って反転させる。この信号と、フイールドくし
形フイルタ136の出力とを平衡変調回路138に入力し、周
波数変換を行い、フイルタ139にもとのベースドバンド
の副映像信号を得る。その後の処理は、第11図〜第13図
の実施例と同一であり、主映像信号および副映像信号が
それぞれ処理される。

次に以上のようにして受信された主映像信号及び副映像
信号を用いて立体映像信号を得る具体的方法につき、図
面を参照しながら説明する。

第15図は、受信された各映像信号のタイミング図であ
る。第15図において、ａは受信主映像信号であり、各フ
イールドをMi（ｉ＝1,2,…）なるブロックに分けて示し
ている。また、ｂは受信副映像信号であって、２フイー
ルドの期間で１フイールドの映像信号に相当するデータ
量を伝送している。受信装置においては、副映像信号と
して２フイールドの期間に送られてくる信号、例えばV1
及びV2より、１フイールドの映像信号S2（第15図ｃ）を
再生して出力する信号処理回路が必要となる。このよう
な機能を有する信号処理回路の一構成例を第16図に示
す。

第16図において、まず、受信された副映像信号はA/D変
換器117に入力される。A/D変換された受信副映像信号
は、入力切換スイッチ150を介してフイールドメモリ（1
19−１）もしくはフイールドメモリ（119−２）に入力
される。

ここで、第15図に示したように、副映像信号は、伝送容
量に制限があることから、２フイールドの期間で１フイ
ールド分のデータ量を伝送する。したがって、上記１フ
イールドメモリにデータをフルに書き込むためには副映
像信号で２フイールドの期間に送られてくるデータが必
要である。したがって、前記入力切換スイッチ150は２
フイールド期間毎にフイールドメモリ（119−１）もし
くはフイールドメモリ（119−２）を選択する。

今、フイールドメモリ（119−１）の書き込みが完了す
ると、次にフイールドメモリ（119−２）に対して、A/D
変換後のデータが順次書き込まれてゆくが、一方出力切
換スイッチ151はフイールドメモリ（119−１）を選択
し、フイールドメモリ（119−１）内のデータを順次読
み出す動作を開始する。

このように、２つのフイールドメモリを備えることによ
り、副映像信号の間断のない書き込みが可能となり、メ
モリからの出力データは１フイールドおきにD/A変換器1
20に入力され、ローパスフイルタ121を介して元のアナ
ログ映像信号が出力端子123に出力される。

ここで、メモリアドレス制御部118は、フイールドメモ
リ（119−１）及びフイールドメモリ（119−２）の書き
込み、読み出しアドレスを制御する機能を有する。この
とき、これらの制御信号は主映像信号から抽出された同
期信号、もしくは色副搬送波f_SCと同期して発生するよ
うに制御され、最終的に得られるA/D変換後の映像信号
は主映像信号と同期関係にある。

ここで、このメモリアドレス制御部118は、メモリの制
御のみならず、システム制御信号を端子122に出力する
働きも兼ねている。この制御信号は、システムの動作中
に、何らかの原因でC/N（キャリア対ノイズ比）が劣化
して、良好な副映像信号が再現できない場合、本来、副
映像信号を出力すべき端子より主映像信号を出力した
り、あるいは副映像信号の出力を停止するようにシステ
ムを制御する働きを有する。

こうして得られた信号のうち、主映像信号を、両眼視差
効果にもとづく立体映像信号における左目用（Lch）信
号、副映像信号を同様に右目用（Rch）信号として用い
ると、第17図に示すような関係になる。

第17図において、ａは左目用信号であって毎フィールド
の映像信号が連続的に送られている。一方、ｂは右目用
信号であって、１フイールドおきに映像信号が送られて
いる。ここで、第17図ｃに示すような、フイールド毎に
Ｈ（ハイ）レベルとＬ（ロウ）レベルが交互にくり返さ
れる信号によって、フイールド毎にLch,Rchの選択を行
ない、例えばＨレベルではLchをＬレベルではRchの信号
をそれぞれ選択する。その結果得られる信号は第17図ｄ
に示すようなLch,Rchの信号が交互にくり返される信号
となる。このようなL,R交互信号によると第18図に示す
ような順次式立体TVを構成することができる。

第18図において、上記L,R交互信号は入力端子152に入力
され、デイスプレイ154により画像が再現される。一
方、L,R選択切換信号は入力端子153よりシヤツタ制御回
路155に入力される。シヤツタ制御回路155には、シヤツ
タ付メガネ156が接続されており、シヤツタの開閉が制
御される。即ち、このシヤツタはデイスプレイ154上の
画面におけるL,Rの切換と同期して開閉し、画面上にLch
の映像が映し出されているときは左目のシヤツタが開
き、逆に画面上にRchの映像が映し出されているときは
右目のシヤツタが開き、結果的に映像の観賞者の左目に
はLch信号が、右目にはRchが到達することになり、両眼
視差効果によって、観賞者はあたかも立体像を知覚して
いる様に感ずることになる。この場合シヤツタとしては
メカニカルなものでもよいが、液晶を用いて電気的に制
御されるものの方が好ましい。

上記した順次式立体映像システムではシヤツタ開閉が伴
なうため、画面上に原理的にフリッカノイズが生じる。
このフリッカノイズは、シヤツタ開閉の周波数を高くす
れば軽減されるが、現在のところ、実用的なシヤツタ開
閉周波数の上限は液晶の応答速度により決定される。

そこで、原理的に上記の欠点を取り除くための方法とし
て同時式立体映像システムがある。この方式は、両眼視
差効果にもとずく、2chの信号、即ちLch信号及びRch信
号を同時に画面上に表わし、２つのチャンネルの映像を
偏光板及び偏光メガネを用いることによって左目用及び
右目用に分離して到達させる方式である。したがって、
この方式では、Lch信号とRch信号が連続してデイスプレ
イ上に映し出される必要があり、本発明における副映像
信号では伝送されていないフイールドを何んらかの方式
で補間する必要がある。

第19図は上記のような副映像信号ではその伝送容量の制
限により伝送されていないフイールドの補間方法の例を
示す図であり、第19図ａは副映像信号により伝送された
１フイールドおきの映像信号S2,S4,S6…である。

第19図ｂは、最も簡単な補間方法の一例であって、S2の
次のフイールドの映像として、S2を再度くり返して伝送
する方式による信号を示している。この場合、画面上の
動きの速い場合、その動きが分解写真の如く不自然に見
えることになる。

この不自然さを防止するためには、最も簡単な方法とし
て、フイールドS2において、次のフイールドはS2をその
まゝ伝送するのでなく、ライン補間の手法を用いて次の
フイールドを生成する方法がある。即ち、フイールドS2
上の隣接するラインL1とL2より、例えば両者の平均値
（L1＋L2）/2を生成し、こ操作を順に繰り返して１フイ
ールドの全ラインを生成する。この方法によれば、前記
方法における垂直解像度の劣化をある程度軽減すること
ができ、よりスムーズな動きを再現することが可能とな
る。

さらに第19図ｃのように、ある伝送されていないフイー
ルドの信号を得るために、そのフイールドの前後の２つ
のフイールドから信号を予測して再現する方法によれ
ば、上記のような画面上の動きの不自然さをより軽減す
ることができる。

上記方式を実現する具体例を第20図に示す。第20図にお
いて、１フイールドおきに伝送されてくる副映像信号は
入力端子160より入力され、入力切換スイッチ161によっ
て、フイールドメモリA162、フイールドメモリB163、フ
イールドメモリC164に順次選択的に入力される。

ここで、第21図において、上記フイールドメモリA,B及
びＣと副映像信号として伝送されたフイールドS2,S4,S6
…との対応関係を示した。即ちフイールドS2はフイール
ドメモリＡに、フイールドS4はフイールドメモリＢに、
フイールドS6はフイールドメモリＣに順次入力される。

次に第20図の補間回路165では、フイールドメモリＡ及
びＢにメモリされている２つのフイールド、例えばS2及
びS4よりS2の次に再生されるべきフイールドS2′を生成
する。また補間回路166では、フイールドメモリＢ及び
Ｃにメモリされている２つのフイールド、例えばS4及び
S6よりS4の次に再生されるべきフイールドS4′を生成す
る。

次にセレクター167では、上記フイールドメモリA,B,C及
び補間回路からの出力を選択して、出力端子168に連続
フイールドの映像出力信号を出力する。上記の信号をタ
イミイング図で示すと第21図のようになる。即ち、まず
副映像信号による１フイールドおきの信号S2,S4,S6…が
それぞれフイールドメモリA,B,Cにメモリされ、上記S2
とS4よりS2′が、S4とS6よりS4′が、各々第21図（ｂ）
のタイミングで生成される。これらの信号は連続フイー
ルド出力（ｃ）として出力される。

上記のような方式によって、副映像信号からも補間回路
を用いることによって、連続した映像信号を生成するこ
とが可能である。そこで、主映像信号、副映像信号の２
つの連続した映像信号を用いることにより、同時式立体
TVを構成することができる。

第22図は、同時式立体TVを実現する一構成例であって、
Lch用デイスプレイ171、Rch用デイスプレイ174のそれぞ
れにLch信号入力端子170からはLchの信号が、Rch信号入
力端子173からはRchの信号が入力される。ここで、本発
明においては、Lch信号として主映像信号を、Rch信号と
して補間された連続フイールドの副映像信号を用いるこ
とで、上記同時式立体TVが構成できる。

さて、第22図において、Lch用デイスプレイ171、Rch用
デイスプレイ174の前面にはそれぞれ異なった偏光角を
有するLch用偏光板172、Rch用偏光板175が設置されてい
る。また、ハーフミラー176では、Lch及びRch用デイス
プレイより発せられた映像が光学的に合成される。177
及び178はそれぞれ観賞者の左目及び右目に対応する偏
光メガネであり、偏光メガネ177は偏光板172の偏光角と
同一の偏光角を有し、一方偏光メガネ178は偏光板175の
偏光角と同一の偏光角を有している。したがって、観賞
者の左目にはLch用デイスプレイ171からの映像が、右目
にはRch用デイスプレイ174からの映像がそれぞれ到達
し、観賞者は立体映像を知覚することが可能となる。

なお、本実施例においては、副映像信号を主映像信号に
対して妨害なく伝送する場合、全てNTSC方式に準拠した
伝送チャンネルを想定して述べたが、帯域が6MHzよりも
広く余裕がある場合には、主信号とは別の帯域で副映像
信号を伝送してもよく、本実施例と全く同等の効果を得
ることができる。

〔発明の効果〕

上記のように、本発明に係る立体映像信号の伝送装置に
よれば、主映像信号として従来の放送方式に準拠した方
式により平面映像信号がそのまま伝送され、一方、副映
像信号はフイールドおきの情報を帯域圧縮して、上記主
映像信号に対して妨害のない様にレベル又は帯域を抑圧
して多重し伝送することが可能である。したがって、現
行のTV受像機では通常のTV信号が受信でき、さらに上記
説明した立体映像の復調が可能なシステムを用いれば、
立体映像を得ることができる。即ち、現行の放送伝送路
を用いて、現行TV受像機と真に両立性のある立体映像シ
ステムが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれ本発明による伝送装置にお
ける送信装置の実施例を示すブロック図、第５図は前記
各送信装置の実施例における送信信号のスペクトラムを
示す説明図、第６図、第７図はそれぞれ副映像信号の帯
域圧縮の原理説明図、第８図は映像信号がコンポーネン
ト信号である場合の映像信号帯域圧縮回路の構成例を示
すブロック図、第９図は主映像信号に対する副映像信号
の伝送タイミングを示す説明図、第10図は映像信号がコ
ンポジット信号である場合の映像信号帯域圧縮回路の構
成例を示すブロック図、第11図乃至第14図はそれぞれ本
発明による伝送装置における受信装置の実施例を示すブ
ロック図、第15図は受信された各映像信号のタイミング
図、第16図は本発明の実施に際し必要となる信号処理回
路の構成例を示すブロック図、第17図は立体映像信号を
構成する２つの信号の関係説明図、第18図は順次式立体
TVの構成例を示す説明図、第19図はフイールド間の補間
信号の作成方法の説明図、第20図はフイールド間の補間
信号の作成回路例を示すブロック図、第21図は第20図に
おける各フイールド信号の補間関係の説明図、第22図は
同時式立体TVの構成例を示す説明図、である。符号の説明２……主映像信号処理回路、３……AM変調回路、８……
副映像信号圧縮回路、９……FM変調回路、100……受信
アンテナ、101……チューナ、102……AM復調回路、115
……FM復調回路、117……A/D変換器、118……制御回
路、119……RAM、120……D/A変換器、165,166……補間
回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱口昌和神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献特開昭60−153694（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テレビ画面に立体映像を映し出すための立
体映像信号の伝送装置において、前記立体映像信号を構成する主映像信号と副映像信号の
うち、該副映像信号を入力しその周波数帯域を圧縮して
出力する帯域圧縮手段（８）と、搬送波を発生して出力
する搬送波発生手段（６）と、前記帯域圧縮手段から出
力された副映像信号と前記搬送波発生手段から出力され
た搬送波とを入力し該搬送波を前記副映像信号でFM変調
あるいはPM変調して出力する変調手段（９）と、該変調
手段から出力された信号を入力し所定の周波数帯域に制
限して出力する第１の帯域制限手段（10）と、前記主映
像信号を入力すると共に、前記第１の帯域制限手段から
出力された信号を搬送波として入力し、該搬送波を前記
主映像信号でAM変調して出力するAM変調手段（３）と、
該AM変調手段から出力された信号を所望帯域に制限した
後、送信のためアンテナに向け送信信号として出力する
第２の帯域制限手段（４）と、を具備して成る立体映像
信号の送信装置と、前記送信装置より送信された信号を受信信号として入力
しAM復調して、前記立体映像信号を構成する主映像信号
と副映像信号のうち、前記主映像信号を再生し出力する
AM復調手段（102）と、前記受信信号を入力しFM復調し
て、前記副映像信号を再生し出力するFM復調手段（11
5）と、該FM復調手段から出力された副映像信号を入力
しその周波数帯域を伸長して出力する帯域伸長手段（11
6）と、前記AM復調手段から出力された主映像信号と前
記帯域伸長手段から出力された副映像信号とを入力しフ
ィールド毎に交互に切り替えて出力することにより立体
映像を実現する切替手段と、を具備して成る立体映像信
号の受信装置と、を備えたことを特徴とする立体映像信号の伝送装置。
【請求項２】テレビ画面に立体映像を映し出すための立
体映像信号の伝送装置において、前記立体映像信号を構成する主映像信号と副映像信号の
うち、該副映像信号を入力しその周波数帯域を圧縮して
出力する帯域圧縮手段（８）と、搬送波を発生して出力
する搬送波発生手段（６）と、該搬送波発生手段から出
力された搬送波を入力しその位相を略90゜ずらして出力
する移相手段（24）と、前記帯域圧縮手段から出力され
た副映像信号と前記移相手段から出力された搬送波とを
入力し該搬送波を前記副映像信号で平衡変調して出力す
る平衡変調手段（25）と、前記主映像信号と前記搬送波
発生手段から出力された搬送波とを入力し該搬送波を前
記主映像信号でAM変調して出力するAM変調手段（３）
と、該AM変調手段から出力された信号と前記平衡変調手
段から出力された信号とを入力し加算して出力する加算
手段（26）と、該加算手段から出力された信号を所望帯
域に制限した後、送信のためアンテナに向け送信信号と
して出力する帯域制限手段（４）と、を具備して成る立
体映像信号の送信装置と、前記送信装置より送信された信号を受信信号として入力
し該受信信号から搬送波を抽出して出力する搬送波抽出
手段（124）と、前記受信信号と前記搬送波抽出手段か
ら出力された搬送波とを入力し該搬送波を前記受信信号
で平衡変調して、前記立体映像信号を構成する主映像信
号と副映像信号のうち、前記主映像信号を再生し出力す
る第１の平衡変調手段（125）と、前記搬送波抽出手段
から出力された搬送波を入力しその位相を略90゜ずらし
て出力する移相手段（128）と、前記受信信号と前記移
相手段から出力された位相波とを入力し該搬送波を前記
受信信号で平衡変調して、前記副映像信号を再生し出力
する第２の平衡変調手段（129）と、該第２の平衡変調
手段から出力された副映像信号を入力しその周波数帯域
を伸長して出力する帯域伸長手段（130）と、前記第１
の平衡変調手段から出力された主映像信号と前記帯域伸
長手段から出力された副映像信号とを入力しフィールド
毎に交互に切り替えて出力することにより立体映像を実
現する切替手段と、を具備して成る立体映像信号の受信
装置と、を備えたことを特徴とする立体映像信号の伝送装置。
【請求項３】テレビ画面に立体映像を映し出すための立
体映像信号の伝送装置において、前記立体映像信号を構成する主映像信号と副映像信号の
うち、該副映像信号を入力しその周波数帯域を圧縮して
出力する帯域圧縮手段（８）と、色副搬送波を発生する
色副搬送波発生手段（17,18,19）と、前記主映像信号を
構成する輝度信号と色差信号のうち、該色差信号を入力
すると共に、前記色副搬送波発生手段から発生された色
副搬送波を入力し、該色副搬送波を前記色差信号で平衡
変調して出力する第１の平衡変調手段（14,15）と、前
記色副搬送波発生手段から発生された色副搬送波を入力
しその周波数を分周して出力する分周手段（27）と、前
記帯域圧縮手段から出力された副映像信号と前記分周手
段から出力された搬送波とを入力し該搬送波を前記副映
像信号で平衡変調して出力する第２の平衡変調手段（2
8）と、前記色副搬送波発生手段から発生された色副搬
送波と前記第２の平衡変調手段から出力された信号とを
入力し該信号で前記色副搬送波を平衡変調して出力する
第３の平衡変調手段（30）と、前記第１の平衡変調手段
から出力された信号と前記第３の平衡変調手段から出力
された信号とを加算する第１の加算手段（16）と、前記
輝度信号と前記第１の加算手段から出力された信号とを
入力し加算して出力する第２の加算手段（23）と、搬送
波を発生する搬送波発生手段（６）と、該搬送波発生手
段から発生された搬送波と前記第２の加算手段から出力
された信号とを入力し該信号で前記搬送波をAM変調して
出力するAM変調手段（３）と、該AM変調手段から出力さ
れた信号を所望帯域に制限した後、送信のためアンテナ
に向け送信信号として出力する帯域制限手段（４）と、
を具備して成る立体映像信号の送信装置と、前記送信装置より送信された信号を受信信号として入力
しAM復調して出力するAM復調手段（102）と、該AM復調
手段から出力された信号を入力し、該信号を、前記主映
像信号を構成する輝度信号と、前記主映像信号を構成す
る搬送色信号及び前記副映像信号の合成信号と、に分離
してそれぞれ出力する分離手段（106）と、前記AM復調
手段から出力された信号を入力し該信号から色副搬送波
を再生して出力する色副搬送波再生手段（107,108）
と、前記分離手段から出力された合成信号と前記色副搬
送波再生手段から出力された色副搬送波とを入力し該色
副搬送波を前記合成信号で平衡変調して、色差信号と前
記副映像信号とを出力する第１の平衡変調手段（109,11
0）と、前記色副搬送波再生手段から出力された色副搬
送波を入力しその周波数を分周して出力する分周手段
（132）と、前記第１の平衡変調手段から出力された副
映像信号と前記分周手段から出力された搬送波とを入力
し該搬送波を前記副映像信号で平衡変調して出力する第
２の平衡変調手段（133）と、該第２の平衡変調手段か
ら出力された副映像信号を入力しその中の不要帯域を除
去して出力する不要帯域除去手段（134）と、前記分離
手段から出力された輝度信号及び前記第１の平衡変調手
段から出力された色差信号で構成される主映像信号と前
記不要帯域除去手段から出力された副映像信号とを入力
しフィールド毎に交互に切り替えて出力することにより
立体映像を実現する切替手段と、を具備して成る立体映
像信号の受信装置と、を備えたことを特徴とする立体映像信号の伝送装置。
【請求項４】テレビ画面に立体映像を映し出すための立
体映像信号の伝送装置において、前記立体映像信号を構成する主映像信号と副映像信号の
うち、該副映像信号を入力しその周波数帯域を圧縮して
出力する帯域圧縮手段（８）と、色副搬送波を発生する
色副搬送波発生手段（17,18,19）と、前記主映像信号を
構成する輝度信号と色差信号のうち、該色差信号を入力
すると共に、前記色副搬送波発生手段から発生された色
副搬送波を入力し、該色副搬送波を前記色差信号で平衡
変調して出力する第１の平衡変調手段（14,15）と、前
記色副搬送波発生手段から発生された色副搬送波を入力
しその周波数を分周して出力する分周手段（32）と、該
分周手段から出力された搬送波を入力しその位相をフィ
ールドの切りかわりに応じて制御して出力する位相制御
手段（33）と、前記帯域圧縮手段から出力された副映像
信号と前記位相制御手段から出力された搬送波とを入力
し該搬送波を前記副映像信号で平衡変調して出力する第
２の平衡変調手段（34）と、前記第１の平衡変調手段か
ら出力された信号と前記第２の平衡変調手段から出力さ
れた信号とを加算する第１の加算手段（16）と、前記輝
度信号と前記第１の加算手段から出力された信号とを入
力し加算して出力する第２の加算手段（23）と、搬送波
を発生する搬送波発生手段（６）と、該搬送波発生手段
から出力された搬送波と前記第２の加算手段から出力さ
れた信号とを入力し該信号で前記搬送波をAM変調して出
力するAM変調手段（３）と、該AM変調手段から出力され
た信号を所望帯域に制限した後、送信のためアンテナに
向け送信信号として出力する帯域制限手段（４）と、を
具備して成る立体映像信号の送信装置と、前記送信装置より送信された信号を受信信号として入力
しAM復調して出力するAM復調手段（102）と、該AM復調
手段から出力された信号を入力し、該信号を、前記主映
像信号を構成する輝度信号と、前記主映像信号を構成す
る搬送色信号及び前記副映像信号の合成信号と、に分離
してそれぞれ出力する第１の分離手段（135）と、前記A
M復調手段から出力された信号を入力し該信号から色副
搬送波を再生して出力する色副搬送波再生手段（107,10
8）と、前記第１の分離手段から出力された合成信号を
入力し該合成信号を前記搬送色信号と副映像信号とに分
離してそれぞれ出力する第２の分離手段（136）と、該
第２の分離手段から出力された搬送色信号と前記色副搬
送波再生手段から出力された色副搬送波とを入力し該色
副搬送波を前記搬送色信号で平衡変調して、色差信号を
再生し出力する第１の平衡変調回路（109,110）と、前
記色副搬送波再生手段から出力された色副搬送波を入力
しその周波数を分周して出力する分周手段（137）と、
該分周手段から出力された搬送波を入力しその位相をフ
ィールドの切りかわりに応じて制御して出力する位相制
御手段（140）と、前記第２の分離手段から出力された
副映像信号と前記位相制御手段から出力された搬送波と
を入力し該搬送波を前記副映像信号で平衡変調して出力
する第２の平衡変調手段（138）と、該第２の平衡変調
手段から出力された副映像信号を入力しその不要帯域を
除去して出力する不要帯域除去手段（139）と、前記第
１の分離手段から出力された輝度信号及び前記記第１の
平衡変調手段から出力された色差信号で構成される主映
像信号と前記不要帯域除去手段から出力された副映像信
号とを入力しフィールド毎に交互に切り替えて出力する
ことにより立体映像を実現する切替手段と、を具備して
成る立体映像信号の受信装置と、を備えたことを特徴とする立体映像信号の伝送装置。