JPS5817796A - カラ−テレビジヨン・システム - 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】 本発明はカラーテレビジョンシステムに関する１、現在
の放送用テレビジョン標準において、カラー像が伝送さ
れるとき、カラー情報は輝度帯域内の副搬送波上に変調
される。従って、色（クロミナンス）信号及び輝度信号
は同じ周波数スイ−スがＷ、ｌり当てられ、それらの間
に混信を生ずる。この混信を涜１少させるために、大抵
の受信機は色信号と輝度信号の双方の帯域を制限してい
る。従って、受信機の設計は、゛以下の４つの欠陥の調
整を考繰している。

（１）　　クロスカラー、スプリアス・クロミナンス・
パターンとしての高周波輝度の復調： ■　クロス輝度２色副搬送波の不完全な抑制から生ずる
高周波輝度パターン； （曲　輝度解像度の減少； ６■　　色解像度の減少： 第１図は、従来のテレビジョンシステムにおける６つの
周波数スにクトルを示している。第１（ａ）図は、従来
のＰＡＬ信号のス投りトルを例示している。輝度信号ス
はクトルは、ＵＫ　システムＩにおいて５　、５　Ｍｌ
（ｚである最大ビデオ周波数ｆＶ＊テ伸長しているが、
帯域の上方部は、交叉線部で示されているように、被変
調−信号で割り当てられている。従来の受信機は、高周
波に向２て減少するＩ　Ｆフィルタ特性を有し、クロス
輝度を生じさせる副搬送波ｆＳＣで平坦領域の副搬送波
を沖衰するためにノツチ・フィルタを有している。従っ
て、表示される輝度特性は第１（ｂ）図と同様であり、
ここで交叉線領域は、クロス輝度の影響を受けるスペク
トルの部分を示す。同様に、受信機は、第１（ｃ’１図
と同様の被変調色スペクトルを与える色帯域フィルタを
有する。

現在、従来の標準より高質の放送用テレビジョンシステ
ムが要求されている。衛星放送及びケーブルテレビジョ
ンの出現により放送用標準が改良され、特に、現存の帯
域幅内の全信号を伝送する重要性が減少している。　　
゛ 帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）周波数で被変調色信
号を繰返すことが提案されてきた。高質の受信機は、帯
域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）色成分の代りにこの帯域外色信
号を使用していた。この方法において、高質の受信機は
クロスカラーの影響を受ｉなかった。普通の受信機は、
帯域外信号を無視するのにすぎず、普通の信号を受けて
いた。

しかし、改良されたシステムは、普通のカラーテレビジ
ョン信号帯域帯外の高周波輝度成分を代りに伝送するこ
とによって作られるということが認められた。この方法
において、不都合なりロス輝度は高質の受信機で回避す
ることができる。

帯域内信号は、帯域外で伝送される高周波一度成分を含
まないのが好ましく、この方法でクロスカラーも回避さ
れる。このような好適なシステムによれば、主観的に現
在と同様に良質の画像を与えるということが認められた
。前述のように、一般に現在の受信機は、高周波輝度成
分を実質的に使用せず、その損失は、輝度信号からはほ
とんど認められない。しかし、これらの輝度成分が存在
しないことによって生ずるクロスカラーの減少は、顕著
であり且つ画質を改善する。

本発明を図示実施例に従って以下に説明する。

す、下の説明は、英国で使用されるカラーテレビジョン
システム、即ちＰＡ　Ｌシステム１１に関連しているが
、本発明は、色情報が輝度周波数帯の比較的高い部分で
副搬送波で一般に伝送される他のカラーテレビジョンシ
ステムにも応用可能である。

このことは、勿論、ＮＴＳＣシステムを含む。

記述されるシステムは、輝度及び色に対して別別の周波
数帯を割り当てる。しかし、これは、現在の受信機で新
ｌ−い信号との両立性を残すような方法で行われる。現
在の受信機は、現在とほぼ同様の解像度で画像を表示す
るが、クロスカラーとクロス輝度とがほとんど完全に除
去される。

更に本発明のシステムにより、新規の受信機を使用でき
、この受信機は、混信を生じさせずに、（現在の標準に
よる５・５　Ｍｌ（ｚの周波数に対して）輝度信号の比
較的大きな解像度、及び約２Ｍ１−１２に対するクロミ
ナンスの解像度を有する高質の画像を提供するために、
信号を再構成できる。これは、現在の受信機で達成でき
るよりもはる゛かに優れた輝度及びクロミナンスの解像
度を与える。

以下に記述するシステムにおいて、輝度ス４クトルは第
２図に示されたように、低周波（Ｙ］ＭｌＳ分と高周波
（Ｙ２）部分とに分けられる。高周波部分は、第３図に
示されたようなスペクトル帯Ｙｆを作るために適当な搬
送周波数によりそれを乗算することによって周波数シフ
トされ、次いで低周波の不要周波数成分を除去するため
に高域ろ波される。

クロミナンスは通常の方法で変調され、次いで第２図に
示されたスペクトル帯Ｃを占めるように高域ろ波される
。３つの成分、即ち低周波輝度Ｙ１．被変調クロミナン
スＣ及びシフトされた高周波輝度Ｙ（、は次いで共に加
算され、第６図に示さ才また複合信号スペクトルを生成
する。

本発明は、原理的に、信号を伝送するための変調帯域幅
が例えば衛星放送又はケーブルシステムにおける約５．
５■ｈの従来のビデオ帯域幅を越えて拡張できる任意の
送信システムに応用できる。

本シ、ステム用に設計される新規な高質の受信機に４よ
って得られる一般的な利点は、利用できる帯域幅と、雑
音しばル及び歪に影響を与える他のファクターに依存す
るが、従来の画像をはるかに越えた優れた解像度を、１
０乃至１３　Ｍｌｌｚの範囲内の最大周波数にまで信号
を伝送することによって得ることかで６きる。

第６図のスはクトルはまた、ディジタル形が好ましい音
響伝送を行うために副搬送波であり得る信号Ｓを含んで
いる。これは、帯域Ｃと帯域Ｙ≦との間に挿入できる。

高周波輝度を周波数シフトするために適当で目一つ好適
な搬送周波数は、ＰＡＬカラー副搬送波周波数ｆｓｃで
ある。この周波数を使用する利点は以下の通りである。

Ｕ＋　　既知の位相でコーダーと受信機との双方に容易
に利用できる。

（１１）　　カラー副搬送波の正確な周波数が最大可視
度に対して選択されるので、復調された信号内に残る任
意の搬送波が低い可視度を有する。

（曲　唯一の搬送周波数の使用が低周波ビート？ｇター
ンを生ずる２つの異なる搬送波間の相互変調の可能性を
除外する。

他の搬送周波数も可能であるが、この応用では特にカラ
ー副搬送波周波数に関連する周波数である。

第４図は、本発明を実施するコーダーのブロック図を示
している。

従来システムのように、第４図のシステムにおいて、テ
レビジョンカメラ又はテレシネ装置のような、画像源か
らの赤、緑、青のカラー分離信号は、リニア・マトリク
スＭ内で、輝度信号Ｙと色差信号Ｕ及び■とに変換され
る。色差信号は、低域フィルタＬｌを通過し、■信号は
インバータＩとスイッチＳＷにより交互のラインで反転
され、Ｕ及び■信号は、直角変調器Ｑによって副搬送波
周波数ｆｓｃに直角変調される。従来のシステムにおい
て、低域フィルタＬ１　は典型的には１．５　ＭＨｚの
３　ｄＢ帯域幅を有し、第４図のシステムにお〜・て、
帯域幅は、比較的高く、例えば、１．８ＭＦＩｚである
。

従来のコーダーにおいて、複変調クロミナンス信号は、
カラー副搬送波周波数に中心をもつノツチフィルタによ
って５波されてもよ〜・輝度信号Ｙに直接加えられる。

第４図のシステムにおいて、輝度信号Ｙは、帯域スプリ
ッタＳによって、高周波部分Ｙ２　と低周波部分Ｙｉ　
　とに分離される。帯域スプリッタＳの可能な一例が第
４図に示されており、このスプリッタは、図示のように
接続された低域フィルタＬ２　と減算Ｔ１　　とによっ
て、信号を２つの相補的な部分に分離する。補償遅蔦器
りが低域フィルタＬ２によって生ずる遅延を補償するた
めに設けられる。低域フィルタし２の帯域幅は典型的に
は３．５　ＭＨ２でよい。

別の可能な装置（図示せず）において、帯域スプリッタ
Ｓは、低域フィルタと高域フィルタを備えてもよく、信
号の高周波部分が低周波部分とオーバラップする小さな
周波数を有するように帯域が選択され、転移領域の成形
が受信回路に残される。

信号の高周波部分は、前述のように、カラー副搬送波周
波数ｆＳＣと同じ周波数であるのが好ましイ搬送波によ
ってマルチプライヤＸ１　で乗算される。これは、搬送
周波数及び人力周波数から合計及び差成分を発生する０
乗算された信号は、フィルタＨ１で高域ろ波され、合計
周波数を通過させるが、任意の搬送波又は人力周波数成
分と同様に差周波数を除去する。この処理の作用は、搬
送周波数によって高周波輝度を周波数シフトすることで
ある（第３図を参照）。

被変調色信号は、高域フィルタＨ２によって第４図に示
されたように高域ろ波される。このフィルタは、輝度信
号の低周波部分を定める低域フィルタＬ２　と同じ周波
数でカットオフレ、デコードされた信号内のクロス輝度
を妨げる。

信号の３つの成分、即ち、変調されたクロミナンス、低
周波輝度、シフトされた高周波輝度、は共に加算され、
送信用の複合コード化信号を発生する。

デコード化の２つの形態が考えられる。信号がシフトさ
れた高周波輝度を除去するために低域ろ波されると、従
来の受信機によって通常の方法で信号をデコードするこ
とができ、クロス効果を生じさせずに、普通のコード化
信号からのものと同じ帯域幅の表示される信号を発生す
る。実際には、低域ろ波は、付加的な回路が不要となる
ように、受信機内でビデオ信号を有効に低域ろ波するこ
とによって達成される。

しかし、高質の画像を表示するように設計された比較的
精巧な受信機を今や使用することができる。このような
受信機は第５図に例示されている。

復調されたコード化信号は、低周波輝度、シフトされた
高周波輝度、変調されたクロミナンス、Ｋ対応する３つ
の周波数帯域Ｋ、フィルタＦｌ、Ｆ２゜Ｆ３　　によっ
てそれぞれ分離される。これらのフィルタのカットオフ
周波数は第５図に示されている。

フィルタ帯域幅として示された値は、搬送波周波数ｆｃ
がＰＡＬカラー副搬送波周波数ｆｓｃに等しい場合に適
当なものであるが、他の値も可能である。

シフトされた高周波輝度は、マルチプライヤＸ２でその
搬送波周波数ｆｓｃの正弦波信号によってそれを乗算す
ることによって、またフィルタＬ３　で不要の成分を除
去するために低−ろ波することによって、その適当な位
置に戻される。信号成分Ｙｌ及びＹ２は、広帯域輝度信
号Ｙを再生するために、組合せユニットＣに組合わされ
る。組合せユニットＣは、簡単な加算回路網より成り、
或いは第５図・の低域フィルタＦｌ　を省略できる第６
図の組合せユニットを使用できる（以下参照）。クロミ
ナンス信号は、普通の方法により復調器ＤＱで直角復調
され、輝度信号によりマトリクス処理内でマトリクス処
理され、受信機のディスプレイを作動するために赤、緑
、青のカラー分離信号を与える。

第５図の例によれば、約７ＭＨｚの中心を有し且つ約−
１，５ＭＨｚの帯域幅を有するディジタル音響搬送波を
送信できる。

第６図に示された組合′せユニットは、図示のように接
続された、低域フィルタＬ２　　、減算器Ｔ２゜加算器
Ａ２　を備えている。低域フィルタＬ２　は第５図のフ
ィルタＦｌ　　と同様に機能する。この回路は信号Ｙ２
　　に含まれる低周波成分を除去する。

第４図及び第５図のシステムにおいて、高質の受信機で
クロミナンス及び輝度を完全に分離するために、フィル
タＨ２゛によるように、変調さ・れたクロミナンス信号
の低側波帯域を制限することが必要であるということを
留意する価値がある。輝度低域フィルタＬ２　のカット
オフ周波数以下に拡がる変調されたクロミナンスは、高
質の受信機ではクロス輝度を生ずる。しかし、輝度低域
フィルタ・カットオフ及び高域フィルタ輝度搬送波周波
数に対して選択された値に依存して、従来より多くの変
調されたクロミナンスの上方側波帯域を伝送することが
可能である。これは、高質の受信機における単一の側波
帯域高域フィルタ・クロミナンスを与える。これは、お
そらく深刻な欠点ではないが、復調されたクロミナンス
信号の高周波部分でのＵ−■クロストークを生じさせる
。

衛星放送において、ＦＭ雑音の三角スはクトルのために
、依然として雑音の問題がある。しかし、雑音ｉ、低域
フィルタ・クロミナンスよりむしろ高域フィルタ輝度内
にあり、従ってほとんど見ることができない。比較的大
きなノラボラアンテナは良好なＳ／Ｎ値を与える。

一゛、− “ゾ′　　ニー−。　　　　　　゛　４　ご　　　゛−
１亭→本弁、　　　　　　　　− 低周波と高周波の輝度信号の有効な結合は、復調副搬送
波の正確な位相による。１８′の位相差は、５Ｍ１ｌｚ
で約１０＋１秒のグループ遅延誤差となる。

製造箸は最近の受信機で副搬送波の位相は１５゜以内に
保たれ、この源からの誤差を無視できると（・うことを
示ｉしている。

衛星放送及びケーブルテレビジョンに使用可能であるの
に加えて、本発明のシステムは他の応用がでとる。可能
な応用は、現在の複合ＰＡＬ信号とディジタル成分信号
が使用される将来の信号との間の中間段階としての放送
装置用である。この応用において、両立性が特に１要で
ある。本システムの他の利点は、それがＩ）Ａ　Ｉ、フ
ートプリント（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔｓ）”なしに成分に
完全にデコードでき、それが少なくとも現存のビデオテ
ープレコーダに記録できることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、送信される従来のＰＡＩ、信号の周波数スは
クトル（第１（α）図）、従来の受信機の輝度チャネル
・レスポンスの周波数スはクトル（第１　ｆｂ１図）、
従来の受信機のクロミナンス・チャネル・レスポンスの
周波数スペクトル（第１　（ｃ１図）を示している。 第２図は、本発明を実施するシステムにおける送信に使
用できる信号成分を周波数図で示している。 第６図は、本茜明によるカラーテレビジョン信号の周波
数スペクトルを示している。 第４図は、本発明を実施するカラーテレビジョン送信機
のブロック回路図である。 第５図は、本発明を実施する高質の受信機のブロック回
路図である。 第６図は、第５図の受信機の改良を示している、（符号
説明） Ｍ：リニア・マトリクス　　Ｌｌ：低域フィルタ■＝イ
ンバ　タ　　　　　　ＳＸへ：スイッチＱ：直角変調器
　　　　　Ｓ　：帯域スプリッタ上２：低域フィルタ　
　　　Ｔに減算器Ｄ：補償遅延器　　　　　Ｘｌ：マル
チプライヤ１（＋　、１１２　：高域フィルタ　　　Ａ
ｌ：加算器特許出願人　　ブリティッシュ・ブロードキ
ャスティング・コーポレーション ←５１１− １１１図 Ｔ＄Ｃ 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）周波数シフトされた高周波輝度成分が普通のビデ
   オ信号帯域幅の外側で送信されることを特徴とするカラ
   ーテレビジョン・システム。
2. （２）高周波輝度成分が前記帯域幅内で送信されないこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のシステム
   。
3. （３）前記高周波輝度成分がカラー副搬送波周波数にほ
   ぼ等しい量だけ周波数シフトされることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のシステム。
4. （４）輝度及びクロミナンス人力信号を受信する人力手
   段； 前記輝度信号の高周波輝度成分を分離する手段： 変調されたクロミナンス人力信号が高周波輝度成分の周
   波数範囲に含まれるように副搬送波にクロミナンス信号
   を変調する手段； 分離された高周波輝度成分を変調されたクロミナンス成
   分の周波数帯域以上に周波数シフトする手段； を備えたカラーテレビジョン・エンコーダ。
5. （５）入力信号を受信し且つ６つの異なる周波数帯域に
   分離する手段； 前記帯域のうちの第三の帯域内の信号を第二の帯域の周
   波数範囲に周波数シフトし、それを第一の帯域内の信号
   と組合せて輝度信号を発生させる手段； 前記第二の帯域内の′受信信号を復調してクロミナンス
   信号を発生させる手段； を備工たカラーテレビジョン・デコーダ。