JPS5810033B2 - カラ−テレビジョン信号伝送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、共通の非線形径路を介して２つのカラーテ
レビジョン信号を伝送する方法に関する。

この発明は、特に、複数の異なるカラーテレビジョン信
号を地上局から衛星へ送信してそこでこれを増幅し、然
る後これを送信側地上局から遠く離れた地上局へ戻す方
法において有効である。

その受信側地上局は、約８０．４５ｋｍ半径の局部的な
地域内のテレビジョン受像機に対して放送を行なう近く
のテレビジョン送信局へ、そのテレビジョン信号を転送
することもできる。

衛星内のトランスポンダの増幅器には進行波管増幅器が
用いられるが、これは、進行波管増幅器が軽量で、電力
の消費が最小で、しかも高利得を有するためである。

この増幅器は増幅特性が線形になるように作れないとい
う制約があるが、各トランスポンダで増幅するカラーテ
レビジョン信号は普通ただ１つであるから、これは重大
な欠点にはならない。

しかしながら、１つのトランスポンダで２つのカラーテ
レビジョン信号を増幅する必要がある時は、その２つの
信号のカラー幅搬送波が非線形進行波管増幅器内で互い
に混変調をする。

異なる信号源からのＮＴＳＣビデオ信号のカラー副搬送
波周波数は、３．５８ＭＨｚの基準周波数から最大約１
０Ｈｚまで偏位することがあるから、相互間に最大約２
０Ｈｚまでの周波数差が生ずることがある。

トランスポンダにおける２つの副搬送波の混信または混
変調はテレビジョンモニタと受像機のスクリーン上で目
障りな色のちらつきを起こす。

この発明の１実施例によれば、モニタや受像機のスクリ
ーン上での色のちらつきを、２つのビデオ信号の一方の
線を１つおきに送信側でカラー副搬送波の周期の半分だ
け遅らせ、同じビデオ信号の中間の線を受信側でカラー
副搬送波の周期の半分だけ遅らせることによって、人間
の目に見えないようにすることができる。

また、受信側における遅延ビデオ信号と無遅延ビデオ信
号を共に、色度平均回路に通し、信号モニタ装置で色の
ちらつきが見えないようにしてもよい。

以下、図を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図の送信装置において、一方のＮＴＳＣ合成ビデオ
・テレビジョン信号Ａは入力端子１０に供給され、他方
のＮＴＳＣ合成ビデオ・テレビジョン信号Ｂは入力端子
１１に供給される。

ビデオ信号Ａは変調器１２で搬送波を周波数変調する。

この変調器の出力は周波数変換器１３により例えば６Ｇ
Ｈｚ程度のより高い周波数に変換され、信号加算器１４
と高電力増幅器１５を通って自動中継衛星（図示せず）
に向けられたアンテナ１６に供給される。

他方のビデオ信号Ｂは入力端子１１から飛越遅延回路す
なわち、１つおきの線を遅延する回路１７、変調器１８
（変調器１２と同じ）および周波数変換器１９を介して
信号加算器１４に供給される。

周波数変換器１３および１９の信号出力は、増幅器１５
と衛星内のトランスポンダを通過する信号の周波数範囲
の半分ずつを占めている。

適当な飛越遅延回路が第３図に詳細に示されている。

第２図に示す受信装置は地球上の遠隔位置にあって、例
えば４ＧＨｚのような周波数で衛星から中継されるこの
組合せテレビジョン信号を受信するためのアンテナ２４
を有している。

その受信信号は低雑音増幅器２５を通り、周波数に基づ
いて２つの径路に分配される。

一方の径路Ａは周波数変換器２６、復調器２７および色
度平均回路２９を介して第１図の端子１０へ最初に供給
されたＮＴＳＣ合成ビ合成化合成ビデオ信号力線３０さ
れるものであり、他方の径路Ｂは周波数変換器３１、復
調器３２、中間線遅延回路（すなわち、飛越遅延回路１
７で遅延されなかった中間に在る線を遅延する回路）３
４および色度平均回路３６を介して第１図の端子１１へ
最初に供給されたＮＴＳＣ合成ビデオ信号の出力線３７
に接続されるものである。

第１図の飛越遅延回路１７と第２図の中間線遅延回路３
４は共に第３図に示すように構成することができる。

合成ビデオ信号入力端子４０は１５５ｎｓ遅延回路４１
および減衰インピーダンス整合回路網４４の２つの分路
４２，４３を介してそれぞれスイッチング増幅器４５の
２つの入力子Ｘ、Ｙに結合される。

入力端子Ｙに対する分路は周波数３．５８ＭＨｚのカラ
ー副搬送波の半サイクルだけビデオ信号を遅延させる１
４０ｎｓ遅延回路４６を含む。

遅延回路４１は、エミッタ・ホロア４８、同期クランプ
・ストリッパ５０、および線路５３を介して出力側がス
イッチング増幅器４５のゲート入力に接続された飛越線
ゲート信号発生器５２を含む径路４７のゲート信号発生
回路による遅延を補償するために設けられている。

この飛越線ゲート信号発生回路５２は回路５０からの合
成同期信号に応答して線路５３にゲート信号を生成し、
そのゲート信号によってスイッチング増幅器４５は遅延
回路４６で遅延されてスイッチング増幅器４５の入力Ｙ
へ供給されるビデオ信号の水平線を１つおきに通過させ
ると共に、スイッチング増幅器４５の入力Ｘへ供給され
る無遅延ビデオ信号の中間水平線を通過させる。

発生器５２からの飛越線ゲート信号はまた、スイッチン
グ増幅器４５の出力に現われるすべての水平同期パルス
がその入力滑子Ｘに供給される無遅延ビデオ信号から得
られるように、非対称であることを特徴とする。

遅延装置４６によって遅延されて増幅器４５を通過する
１つおきの水平線は、水平同期パルス間にあるビデオ水
平線信号だけを含んでいる。

この１つおきのビデオ水平線は遅延されるが、１つおき
の水平パルスは遅延されない。

この取合せは、スイッチング増幅器４５の出力に現われ
る水平周期パルスが交互に遅延と非遅延を繰返すことが
ないようにし、また、テレビ・モニタ面と出力ビデオ信
号が供給される受像機面での映像の水平同期化を訪客す
るという事態が生じないようにする。

第１図の送信装置において、飛越線遅延回路１７として
使用される第３図の回路は、少し変形して、第２図の受
信装置の中間線遅延回路３４として使用することができ
る。

すなわち、分路４２を入力Ｙに接続し、信号遅延路４３
を入力Ｘに接続するように、スイッチング増幅器４５の
入力に対する接続を置換えるように変形すればよい。

第２図の受信機においてこのように置換えると、第１図
の送信機では遅延されなかった水平線を遅延することに
なる。

換言すれは、第１図の遅延回路１７が水平線を１つおき
に遅延し、第２図の３４がその中間の水平線を遅延する
から、すべての水平線がカラーテレビモニタや受像機に
供給される前に１度遅延される。

もし中間線遅延回路３４を第２図から省略すると、モニ
タや受像機で隣接水平線の位相が１８０°ずれたカラー
副搬送波の追加による色度信号（クロミナンス信号）の
欠落が目につくようになる。

第２図の受信装置の色度平均回路２９および３６は第４
図に示すように構成することができる。

第４図の回路は、Ｌｌ−Ｃ１、Ｌ２＋Ｃ２、Ｌ３−Ｃ３
で表わされるビデオ信号の連続した３本の水平線を受信
する。

ここで、Ｌはビデオ信号の輝度部分であり、Ｃは信号の
色度部分である。

３本の線のうちＬ３−０３は最初の受信線であり、Ｌｌ
−Ｃ１は最後の受信線である。

ある水平線上の１点から次の水平線上の同じ点までの間
に色度信号Ｃは極性を変化する。

この極性の反転は米国その他の国で採用されているＮＴ
ＳＣカラーテレビジョン信号規格によるもので、副搬送
波周波数と水平線周波数との比を４５５÷２＝２２７．
５にすることによって生ずる。

このような同じテレビジョン・ビデオ信号の隣接水平線
上の２点間の極性または位相の反転は、第５図、第６図
、第７図の簡単化されたベクトル図には示されていない
が、第１図の送信機のＢ信号径路中の飛越遅延回路１７
によって生成される位相反転とは混同されることはなく
、第２図の受信機中の中間線遅延回路３４により効果的
に除去される。

この後者のビデオ信号Ｂの位相反転（すなわち、飛越遅
延回路１７によって生成される位相反転）は、衛星トラ
ンスポンダ内で非反転ビデオ信号Ａとビデオ信号同士の
混変調を実質的に除去する。

第４図において、ビデオ信号は入力端子６０からＩＨ（
１水平線）遅延回路６１、端子６２および第２のＩＨ遅
延回路６３を径て端子６４へ供給される。

ある水平線に対するビデオ信号ＬＩ−Ｃ１が端子６０に
現われた時、その前の水平線に対するビデオ信号Ｌ２＋
Ｃ２は６２にあり、更にその前の水平線に対するビデオ
信号Ｌ３−Ｃ３は６４にある。

演算増幅器６５の入力端子６６は、点６０かり１／２（
Ｌｌ−０１）を、点６４かり１／２（Ｌ３−０３）を、
点６２からＬ２＋Ｃ２をそれぞれ受信するように結合さ
れている。

これら３つの信号を合成するのように整理できる。

増幅器６５からのこの信号は色度トラップ６８によって
項Ｃ２−１／２（ＣＩ＋Ｃ３）を除去される。

引算差動増幅器７０の一方の入力端７１は点６２からＬ
２＋０２を受信するように結合され、他方の引算入力端
７２は点６０および６４から１／２（Ｌｔ＋Ｌ３）−１
／２（Ｃ１＋Ｃ３）を受信するように結合されている。

引算器７０の差出力は、１ラツプ６８による遅延に等し
い遅延を生ずる遅延回路１７２を通過する。

演算増幅器７６はノツチ・フィルタ６８と遅延回路１７
２との組合せ出力を増幅し、３本の水平線の重みのある
平均色度成分と１本の水平線の輝度成分とからなる合成
ビデオ信号である、２Ｌ２＋Ｃ２＋１／２（Ｃ１＋０３
）、あるいは２（Ｌ２＋Ｃａｖｇ）に等しい総合出力を
７８に生成する。

第２図の色度平均回路２９および３６は、そのどちらか
を、２本の水平線の平均色度成分と１本の線の輝度成分
を与えるように構成してもよい。

これは、第４図はおいて、回路素子６３，８０゜８１．
８２．８４を除去し、抵抗器８５および８６を１個のＩ
ＯＫ抵抗器に置換えることによって達成できる。

その結果、７８の出力は２（Ｌ十１／２（Ｃ１＋Ｃ２）
）となる。

第１図は、衛星内の１つのトランスポンダ・チャンネル
を介して第２図に示す地上局の受信装置へ送信するため
の地上局装置を示す。

各衛星は多数のトランスポンダ・チャンネルを含み、そ
の各トランスポンダ・チャンネルは、通常周波数変調さ
れた無線周波数搬送波の形で１つのテレビジョン・チャ
ンネル信号を中継するために専用される３６ＭＨｚの周
波数帯域幅を持つ。

この搬送波を、トランスポンダの３６ＭＨｚ帯域幅に等
しい周波数範囲にわたって周波数変調すると、装置全体
の信号対雑音比は非常に良好になる。

しかしながら、２つのテレビジョン・チャンネル信号の
ために衛星内で１つのトランスポンダ・チャンネルを使
用することが実用的で望ましい。

これは、第１のテレビジョン信号Ａに対しては３６Ｍ（
ｚ帯域幅の低い方の半分を使用し、第２のテレビジョン
信号Ｂに対してはその帯域幅の高い方の半分を使用する
ことによって行なわれる。

その２つのテレビジョン信号を運ぶ２つの周波数変調さ
れた無線周波数搬送波は、１つの・ランスポンダで１つ
のテレビジョン信号を処理する時の単一の信号搬送波の
場合と同様に、それぞれ約半分ずれるが、２つのテレビ
ジョン信号の信号系の信号対雑音比は比較的高く（例え
ば、ＣＣＩＲの基準により測定すれば、４．８ｄｂ）そ
の結果、モニタと受像機のスクリーン上におけるテレビ
映像は良質となる。

しかしながら、２つのテレビジョン信号の３．５８ＭＨ
ｚカラー幅搬送波は通常０ないし２ＣＨｚだけ異なり、
非線形の衛星トランスポンダ内で互いに混変調する。

その結果、モニタと受像機のスクリーン上には最高が２
０Ｈｚ程度で変化する色のちらつきが生ずる。

しかし、この色のちらつきは第１図の送信装置の飛越遅
延回路１７と第２図の受信装置の中間線遅延回路３４と
によって人間の目に見えないようにされる。

第５図はベクトル図であって、ベクトルＡは第２図の点
２８における受信ビデオ信号Ａのカラー幅搬送波の成る
時点での振幅と位相を表わし、また、ベクトルＢは同じ
時点でのベクトルＡにおける漏話の振幅と位相を表わす
。

なお、その漏話は衛星のトランスポンダ内において信号
Ａのカラー幅搬送波と信号Ｂのカラー副搬送波とが相互
変調されて生ずるものである。

ここで、説明を簡潔にするために、ａ信号Ａのカラー情
報は長期間に亘って一定であって、第５図のベクトルＡ
は信号Ａ中の線と線の間、及びフィールドとフィールド
の間で一定であり、また、ｂ信号Ｂのカラー情報は信号
Ａの副搬送波とは僅かに異っていて、混変調ベクトルＢ
（第５図示）の位相は以下に示すように変化するものと
仮定する。

信号Ｂの副搬送波の位相は信号Ａの副搬送波に対して変
化するので、ベクトルＢはベク・ルＡの矢先の回りを０
ないし２０Ｈｚの非常に遅い速度で回転する。

そして、その回転は信号ＡとＢのカラー副搬送波の周波
数差に等しい。

第５図の点線はベクトルＢの矢先の軌跡を表わすもので
あって、混変調歪みを起こす成分の性質によって円より
も楕円に近い。

いずれにしても、第５図のＡ１はベクトルＡとＢの瞬間
における合成ベクトルである。

これらの条件の下でこの発明を実施しない場合には、合
成ベクトルＡ１はベクトルＢによって決まる量だけ振幅
と位相が変化することが分かる。

そして、そのベクトルＡ１の瞬時値の変化は十分に遅い
速度で起こるので、テレビスクリーン上には可視の、従
って目障りな色のちらつきが生ずる。

上記色のちらつきはこの発明によって目に見えないよう
にされる。

この発明では、第１図の飛越遅延回数１７においてビデ
オ信号Ｂの１つおきの水平線を遅延させる。

ここで、第１図の飛越遅延回路１７は、前述のように、
その回路内において各線をそれらの線の次に生ずる信号
Ｂ中の線に対して１４０ｎｓだけ移動させるものである
。

この１４０ｎｓの遅延は３．５８ＭＨｚのカラー副搬送
波の半周期の遅延に等しい。

第６図はベクトルＡ（説明を簡潔にするために一定と仮
定する）の瞬時値が、例えばベクトルＢ、（信号Ａの第
１の線内で生ずるもの）とベクトルＢ２（信号Ａの第１
の線に続く第２の線内で生ずるもの）とによって線と線
の間で変化する様子を示す。

特に、第６図では、ベクトルＡ２を生成する水平線（ベ
ク・ルＡ１を生成した水平線に続くもの）のためのベク
トルＢ２がベク・ルＢ１に対して半周期だけその線内で
移動、すなわち位相反転する様子を示す。

第６図では、合成ベクトルＡ２は合成ベクトルＡ１と振
幅及び位相において相違していることが分かる。

また、第６図は、信号Ａの第２の線に続く第３の線の期
間に、ベクトルＢ３がベクトルＢ１と非常に近い位置に
現われ、ベクトルＡとＢ３の合成ベクトルＡ３が合成ベ
クトルＡ１と非常に近い位置に存在することを示す。

また、合成ベクトルＡ１からＡ２へ更にＡ３へ戻る変化
は１５．７３４Ｈｚの水平走査率で生ずることも明らか
である。

その結果、線と線の間で生ずる変動は、第２図の受信装
置内の点２８における合成ビデオ信号Ａから生成される
テレビジョン受像機の映像上では見えなくなる。

第６図に示されたテレビジョン信号Ｂによって生ずるテ
レビジョン信号Ａの漏話は信号Ａに基く信号Ｂの漏話と
同様であるが、信号Ｂの隣接水平線間には、第１図の飛
越遅延回路１７によるカラー副搬送波の位相の反転があ
るから、そのカラー副搬送波が補色関係の２色間を１５
．７３４１ｚの線周波数で前後に切替わるため、第２図
の点３３における信号Ｂはテレビジョンモニタや受像機
に使用するには適していない。

この色消去効果は、第１図の飛越遅延回路１７により遅
延されなかった信号Ｂの中間線を遅延する第２図の中間
線遅延回路３４によって阻止される。

中間線遅延回路３４の出力３５では、テレビ信号Ｂのす
べての水平線のカラー副搬送波が等量遅延され、その結
果、飛越遅延回路１７の色消去効果は中間線遅延回路３
４によって相殺される。

第２図の点２８におけるビデオ信号Ａと、点３５におけ
るビデオ信号Ｂはテレビジョンモニタへ、さらに放送局
を経てテレビジョン受像機へ供給され、テレビジョン信
号は、衛星の自動中継装置内の２信号の混変調に基づく
人間の目に見えるような色のちらつきを生ずることなく
表示される。

しかし、テレビジョン信号の分配や制御をする場所にあ
る陰極線管信号モニタ装置によって観測されるが目には
見えない２信号の高周波混変調がある。

このような高周波変動は、テレビジョン信号の調節や制
御を行なう操作員の妨げとなるから、色度平均回路２９
．３６にテレビジョン信号Ａ。

Ｂを通すことによってその変動を相殺することが望まし
い。

第７図はビデオ信号Ａが通過する色度平均回路２９の動
作を示す。

その色度成分は３本の水平線について平均化される。

前の線Ｂ１からの相互変調の半分、次の線Ｂ２からの相
互変調の全部および今の線Ｂ３からの相互変調の半分を
全部加算して、テレビジョン信号Ｂの色度成分によるテ
レビジョン信号Ａの色度成分の相互変調または混変調が
十分に消去される。

色度平均回路３６は同様にビデオ信号Ａの色度成分によ
るビデオ信号Ｂの色度成分の温調を消去する。

出力線３０および３７のビデオ信号ＡおよびＢは、他の
装置で観測し得る高周波数の漏話も、モニタおよびテレ
ビジョン受像機のスクリーンで肉眼で観測し得る低周波
数の漏話も実質的に含まない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するための送信側装置の１例で
ある、２つのテレビジョン信号を自動中継装置の衛星へ
送信するための地上局における装置の１１７７図、第２
図はこの発明を実施するための受信側装置の１例である
、衛星からの２つのテレビジョン信号を受信するための
遠隔地上局における装置のブ田ンク図、第３図は第１図
と第２図の送信装置と受信装置において使用できる１線
遅延回路の概要を示す図、第４図は第２図の受信装置に
おいて使用できる色度平均回路の概要を示す図、第５図
は衛星・ランスポンダ内における一方のテレビジョン信
号のカラー副搬送波の他方のテレビジョン・カラー副搬
送波に対する変調を表わすベクトル図、第６図はテレビ
ジョン・モニタと受像機上においてカラー副搬送波の相
互変調が見えなくなる様子を説明するベクトル図、第７
図は第１図と第２図の色度平均回路の動作を説明するベ
クトル図である。 １７・・・・・・飛越遅延回路、３４・・・・・・中間
線遅延回路、２９．３６・・・・・・色度平均回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに僅かに周波数の異なるカラー副搬送波を有す
   る２つのカラーテレビジョン信号に基づいてモニタある
   いは受像機上に生成される各映像中に現われる上記カラ
   ー副搬送波の混変調による可視の影響を最小にするため
   に、送信側においてカラーテレビジョン信号でそれぞれ
   の搬送波を変調し、その変調された搬送波を互いに加算
   して、共通チャンネルの各周波数範囲内で受信側へ伝送
   し、受信側において上記各搬送波を復調して映像を発生
   するために使用されるカラーテレビジョン信号が生成さ
   れるようにした方法であって、 送信側において、カラーテレビジョン信号の一方のもの
   のビデオ信号の１つおきの線を、そのカラー副搬送波の
   半周期分だけ遅延させる段階と、受信側において、カラ
   ーテレビジョン信号の一方のもののビデオ信号の上記１
   つおきの線の間に介在する中間線を、そのカラー副搬送
   波の半周期分だけ遅延させる段階と、を有し、 各テレビジョン信号中に存在するカラー副搬送波の混変
   調が受信側において復調された各モニタあるいは受像機
   に供給される時に、各映像中において不可視な速さで生
   ずる変動に変換される、カラーテレビジョン信号伝送方
   法。 ２ 互いに僅かに周波数の異なるカラー副搬送波を有す
   る２つのカラーテレビジョン信号に基づいてモニタある
   いは受像機上に生成される各映像中に現われる、上記カ
   ラー副搬送波の混変調による可視の影響を最小にするた
   めに、送信側においてカラーテレビジョン信号でそれぞ
   れの搬送波を変調し、その変調された搬送波を互いに加
   算して、共通チャンネルの各周波数範囲内で受信側へ伝
   送し、受信側において上記各搬送波を復調して映像を発
   生するために使用されるカラーテレビジョン信号が生成
   されるようにした方法であって、送信側において、カラ
   ーテレビジョン信号の一方のもののビデオ信号の１つお
   きの線を、そのカラー副搬速波の半周期分だけ遅延させ
   る段階と、受信側において、カラーテレビジョン信号の
   一方のもののビデオ信号の上記１つおきの線の間に介在
   する中間線を、そのカラー副搬送波の半周期分だけ遅延
   させる段階と、を有し、各テレビジョン信号中に存在す
   るカラー副搬送波の混変調が受信側において復調されて
   各モニタあるいは受像機に供給される時に、各映像中に
   おいて不可視な速さで生ずる変動に変換される、カラー
   テレビジョン信号伝送方法において、 更に、受信側において、各テレビジョン信号の各線の色
   度部分を、その同じテレビジョン信号の１本あるいは複
   数本の隣接する線の色度部分で平均化する段階を有する
   、カラーテレビジョン信号伝送方法。 ３２本の連続した線の色度部分を平均化するようにした
   特許請求の範囲第２項記載の伝送方法。 ４３本の連続した線の色度部分を平均化するようにした
   特許請求の範囲第２項記載の伝送方法。