JPS587112B2 - カラ−テレビジヨンシンゴウデンソウホウシキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビジョン信号の伝送方式の改良に
関するものである。

輝度信号と搬送色信号とを周波数多重して伝送する従来
のカラーテレビジョン信号伝送方式においては、 （１）ＮＴＳＣ方式については、周波数帯域の利用効率
よく上記の周波数多重を行なっているが、伝送路の特性
の影響を受けて、色情報を伝送するに必要な２個の色信
号の相互間にクロスト−クが生じやすい欠点があり、 （２）ＰＡＬ方式およびＳＥＣＡＭ方式については、上
記の周波数多重における周波数帯域の利用効率がわるく
、しかも、搬送色信号を多重した周波数領域に存在する
輝度信号高域成分を有効に利用し得ないという欠点があ
り、 従来の伝送方式によっては、いずれも、高品位のカラー
テレビジョン信号を周波数帯域の利用効率よく伝送する
ことができなかった。

本発明の目的は、上述した従来の伝送方式における欠点
を除去し、周波数帯域の利用効率よく、しかも、伝送路
の特性の影響により２個の色信号相互間にクロストーク
を生ずることのないカラーテレビジョン信号伝送方式を
提供することにある。

すなわち、本発明カラーテレビジョン信号伝送方式は、
送信側においては、カラーテレビジョン信号を構成する
２個の色信号により、輝度信号成分の周波数とはそれぞ
れ％フレーム周波数もしくは１／４フレーム周波数だけ
異なる周波数の被変調成分を有する２個の搬送色信号を
それぞれ形成し、それら２個の搬送色信号を、時間空間
周波数領域において前記輝度信号成分と水平空間周波数
を共用した周波数分割多重信号にして送出し、受信側に
おいては、少なくとも前記２個の搬送色信号を時間空間
周波数領域において周波数分離したうえで復調するよう
にしたことを特徴とするものであシ、主として従来のＮ
ＴＳＣ方式を改良し、２個の色信号を時間空間周波数領
域において相互に周波数分割して輝度信号と周波数多重
した別個の搬送色信号として伝送することにより、ＮＴ
ＳＣ方式と同等以上に周波数帯域の利用効率よく、しか
も、色信号相互間にクロストークを生じないようにして
、色情報を伝送するようにしたものである。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図ａは、従来のＮＴＳＣ方式によるカラーテレビジ
ョン信号の垂直空間周波数領域における周波数スペクト
ルを示し、インターレース比２：１、フィールド周波数
ｆｖ、フレーム周波数１ｖ／２−ｆｐ，ライン周波数ｆ
ｈどしたときの輝度信号成分を決線により、また、搬送
色信号成分を点線により恭わしでいる。

すなわち、輝度信号成分、搬送色信号成分ともに、ライ
ン周波数ｆｈの高調波を中心にしてその両側にフィール
ド周波数ｆｖの間隔で垂直空間周波数領域の側帯波が配
列されているかインターリーブによりライン周波数の半
分、すなわち、１／２ｆｈだけオフセットした周波数の
副搬送波を２個の色信号により位相分離多重変調したう
えで更に周波数多重した搬送色信号成分は、輝度信号成
分とはフレーム周波数の１／２、すなわち、１／２ｆｐ
たけ隔った周波数の位置に配列されておりしたがって、
第１図ａのスペクトラムから明らかなように、１／２ｆ
ｐ隔てた輝度信号と搬送色信号とのスペクトルの組と組
との間には比較的広い周波数間隙が生じている。

本発明伝送方式は、従来のＮＴＳＣ方式の時間空間周波
数領域における上述した周波数間隙を、第１図ｂに示す
ようにして巧みに利用したものである。

すなわち、第１図ｂには、第１図ａのスペクトラムにお
ける周波数間隙部を利用して２個の色信号を別個の空間
周波数領域で周波数分割多重するようにした本発明伝送
方式におけるカラーテレビジョン信号の周波数スペクト
ルを示す。

第１図ａの従来方式による信号スペクトラムでは、点線
で示す搬送色信号成分により２個の色信号を多重して伝
送するので、伝送路の特性に色副搬送波周波数ｆｓｃを
中心とする両側波帯の非対称性があると、それによって
生ずる微分位相ＤＰ等の非線形特性の影響を受けて色信
号相互間にクロストークが生じやすくなる。

これに反して、第１図ｂに示す本発明方式による信号ス
ペクトラムでは、２個の色信号のうちの１個による搬送
色信号成分を点線で示し、他の１個の色信号による搬送
色信号成分を一点鎖線で示すように、それぞれ別個のス
ペクトル配列にして伝送するようにする。

したがって、２個の色信号を別個の搬送色信号として伝
送するのであるから、受信側においてこれらの搬送色信
号を沢波回路により別々に取出すと、伝送路の特性の如
何に拘りなく、色信号相互間にクロストークを生ぜずに
２個の色信号を復調することができる。

しかして、第１図ｂに示すようなスペクトル配列によっ
てカラーテレビジョン信号を伝送するとすると、第２図
に周波数軸を拡大して示すように，搬送色信号成分の垂
直空間周波数の高い空間周波数領域においては、搬送色
信号に含まれるライン周波数の相隣る高調波を中心とす
る側帯波成分のスペクトルが重なり合う部分が生ずる。

かかるスベクトルの重なりをなくすためには、色信号を
周波数多重して伝送するに先立ち、搬送色信号の垂直空
間周波数帯域を制限したうえで、周波数多重するように
する。

上述のごとき信号スペクトルの配列を用いてカラーテレ
ビジョン信号を伝送する本発明方式による送信側装置の
構成例を第３図ａに示す。

第３図ａに示す送信側装置においては、例えば、カラー
テレビジョンカメラ（図示せず）からの三原色画像信号
Ｒ，Ｇ，Ｂをマトリックス回路１に加えて輝度信号Ｙと
２個の色信号Ｃ１，Ｃ２とに変換し、２個の色信号ＣＩ
，Ｃ２はそれぞれ低域通過沢波器２，３を介してＩＨ遅
延線４および加算器Ｍ１並びにＩＨ遅延線５および加算
器Ｍ２よりなるくし型フィルターに加えて垂直空間周波
数領域における帯域制限番行ない、それぞれ帯域を制限
しだ色信号Ｃ１，Ｃ２をそれぞれ平衡変調器６，γに導
き、色副搬送波を平衡変調する。

しかして、従来のＮＴＳＣ方式におけると同様に、イン
ターリーブの関係を保って、ライン周波数の半分の奇数
倍、すなわち、（ｎ＋１／２）ｆｈの周波数ｆｓｃを有
する色副搬送波発振器８からの色副搬送波を多移送器９
を介して平衡変調器６に、更に夛移相器１０およびスイ
ッチＳＷ１を介して平衡変調器７にそれぞれ加え、これ
らπ／２の位相差を有する色副搬送波を、上述の帯域制
限した２個の色信号Ｃ１，Ｃ２によシそれぞれ平衡変調
して搬送波抑圧の被振幅変調信号とする。

しかして、発振器８からの原位相の色調搬送波をもスイ
ッチＳＷ１に加えてフィ一ルド周期１／ｆｖ毎に遅延線
１０の出力の色副搬送波と切替えて平衡変調器７に印加
すれば、平衡変調器７に加わる色副搬送波の位相はフィ
ールド周期で反転し、平衡変調器６に加わる色副搬送波
の位相に対してフィールド周期で交互に１／２進みと１
／２遅れとになる。

したがって、かかる平衡変調によって形成した搬送色信
号成分のスペクトルは、第１図ｂに示したように、輝度
信号成分スペクトルに対してｆｐ／２オフセットとなり
、かつ、相互間でｆ，の周波数間隔を保つようになり、
しかも、加算回路１１で合成された周波数多重のカラー
テレビジョン信号は、第１図ｂおよび第２図に示すよう
に、２個の色信号Ｃ１，Ｃ２によるそれぞれの搬送色信
号スペクトル間には重複を生じない。

上述のごとくにして伝送した本発明方式による周波数多
重のカラーテレビジョン信号を受信して復調する受信側
装置の構成例を第３図ｂに示す。

第３図ｂに示す回路構成においては、受信信号中より高
城通過沢波器もしくは帯域通過沢波器（いずれも図示せ
ず）によって分離した搬送色信号多重領域ｆＬ−ｆＨの
信号成分を、Ｆをフィールド周期、Ｈをライン周期とし
た（ＩＦ−％Ｈ）期間遅延線１５および減算器Ｍ３より
なる垂直空間周波数領域のくし形フィルターに加えて色
信号Ｃ２による搬送色信号成分を分離抽出し、（ＩＦ一
１／２Ｈ）遅延線１５の遅延出力を更にＩＨ遅延線１６
に導いて構成した（ＩＦ十１／２Ｈ）遅延線および減算
器Ｍ４よりなる垂直空間周波数領域のくし形フィルター
により色信号Ｃ１による搬送色信号成分を分離抽出する
。

これらのくし形フィルターは，等価雑音帯域幅が％１／
２ｆｖであり、それぞれ第１図ｂの一点鎖線および点線
で示すスペクトル成分を分離抽出するような時間空間周
波数特性を有している。

上述のようにして周波数分離して抽出したＣ１，Ｃ２の
搬送色信号成分をそれぞれ同期検波器１７および１８に
導き、送信側におけると同様にしてそれぞれ同期検波し
て復調し、出力端子２２，２３よりそれぞれ色信号ＣＩ
，Ｃ２を取出すのであるが、受信信号中より色同期回路
１９により同期抽出した基準位相の色副搬送波成分をｉ
／２移相器２０を介して同期検波器１７に導き、更に、
ｉ／２移相器２０の出力信号をｉ／２移相器２１に加え
て１８０度移相した色副搬送波を色同期回路１９からの
基準位相の色副搬送波とともに切替スイッチＳＷ２に加
えて，フィールド周期１／ｆｖで交互に切替え、フィー
ルド毎に位相が反転し、同期検波器１７に加える色副搬
送波に対してフィールド毎にｉ／２位相遅れとｉ／２位
相進みとになる色副搬送波を同期検波器１８に加えて、
それぞれ送信側の平衡変調に対応しだ色信号の復調を行
なう。

つぎに、第４図ａおよびｂには、本発明伝送方式におけ
る送信側装置および受信側装置の他の構成側をそれぞれ
示す。

第４図ａに示す送信側装置においては、第３図ａの構成
例において、２個の色信号Ｃ１，Ｃ２の垂直空間周波数
領域の高域において互いに重なり合うのを防ぐだめに挿
入しだＩＨ遅延線４，５並びに加算器Ｍ１，Ｍ２よりな
るくし形フィルターを使用せず、上述の色信号Ｃ１，Ｃ
２のスペクトルの重なりをそのままにして送出し、受信
側において、これら重なり合った色信号スペクトル成分
を互に分離してそれぞれの色信号Ｃ１，Ｃ２を復調する
ようにする。

すなわち、受信した周波数多重による複合カラーテレビ
ジョン信号を１Ｈ遅延線２６および加算器Ｍ５よりなる
くし形フィルターに加えて垂直空間周波数領域の低域成
分の分離抽出により輝度信号Ｙの低域成分を取出す。

一方、ＩＨ遅延線２６および減算器Ｍ６よりなるくし形
フィルターは垂直空間周波数領域における高城通過沢波
器を構成し、その高域に分布する搬送色信号成分を取出
す。

この高城通過のくし形フィルターより得だ搬送色信号成
分を低域通過沢波器２７に加えて、搬送色信号成分と周
波数領域を共通にして存在する輝度信号の垂直空間周波
数領域における高城成分を取出す。

この高城輝度信号成分を加算器Ｍ５よりの低域輝度信号
成分とともに加算器Ｍ７に加えて合成し、その合成出力
として、図示のごとき、画像信号の再生に必要な輝度信
号Ｙを形成し、マトリックス回路３５に導く。

一方、減算器Ｍ６の出力には搬送色信号のうち、垂直空
間周波数の高城部を取除いた搬送色信号が得られ、これ
は第２図示のスペクトラムにおけるＣ１，Ｃ２の両スペ
クトル成分が重なり合う部分の搬送色信号成分を取除い
たものとなるから、この減算器Ｍ６の出力信号を、以下
、第３図ｂに示す回路構成におけると全く同様に処理し
て２個の色信号Ｃ１，Ｃ２を復調する。

すなわち、減算器Ｍ６の出力信号を（ＩＦ一ｉ／２Ｈ）
遅延線２８およびＩＨ遅延線２９並びに減算器Ｍ３およ
びＭ４よりなる時間空間周波数領域のフィルターに加え
て、色信号ＣＩ，Ｃ２による２個の搬送色信号成分を分
離抽出してそれぞれ同期検波器３０および３１に導き、
減算器Ｍ６の出力信号中より色同期回路３２により同期
抽出した基準位相の色副搬送波成分をそれぞれ因遅延線
３３およびΣ遅延線３４並びに切替スイッチＳＷ２を介
して同期検波器３０，３１に印加し、同期検波器３０に
加える色副搬送波に対して、同期検波器３１に加える色
副搬送波の位相をフィールド毎に交互に１／２遅れおよ
び１／２遭みとして同期検波を行ない、色信号ＣＩ，Ｃ
２を彷調する。

以上に説明したとおり、本発明伝送方式においては、従
来のＮＴＳＣ方式カラーテレビジョン信号の周波数スペ
クトラムにおけるスペクトル分Ｓの周波数間隙を有効に
利用して、２個の色信号を時間空間周波数領域において
周波数多重しだ別個の搬送色信号にして、互に独立して
伝送するのであるから、信号伝送帯域幅を拡げることな
く、しかも、伝送路の特性に影響されて色信号相互間に
クロストークを生ずることなくカラーテレビジョン信号
を高品位を保って伝送することができる。

しかして、上述のごとくカラーテレビジョン信号スペク
トラムにおける周波数間隙の利用に際し上述した第１図
ｂおよび第２図に示すスペクトル配列の例においては、
インターレース比１：２のテレビジョン信号系において
、色副搬送波周波数を１／２ラインインターレース周波
数に設定して、搬送色信号成分のスペクトルが輝度信号
成分のスペクトルに対してフレーム周波数の％、すなわ
ち、１／２ｆｐオフセットして配列されるようにしたの
に対し、色副搬送波の周波数を更にフレーム周波数の１
／２、すなわち、１／２ｆｐだけずらして、搬送色信号
成分のスペクトルが輝度信号成分のスペクトルに対して
１／２ｆｐオフセット配列されるようにすることもでき
る。

上述のごときスペクトル配列を有する本発明方式におけ
るカラーテレビジョン信号のスペクトラムを第５図に示
す。

第５図示のカラーテレビジョン信号スペクトラムを形成
するには、上述のごとき周波数を有する色副搬送波を、
一方の色信号により平衡変調する際に、上掲例における
と同様にして、フレーム周期で正逆位相に切換えるので
あるが、第５図示のスペクトラムから明らかなとおり、
第２図示のスペクトラムに見られるようなＣ１，Ｃ２の
搬送色信号成分スペクトルの重なり合いは生ぜず、した
がって、垂直空間周波数特性の良好な搬送色信号を、周
波数帯域の拡がりを伴なうことなく、効率よく伝送して
高品位のカラーテレビジョン信号を復元することができ
る。

以上の説明から明らかなとおり、本発明カラーテレビジ
ョン信号伝送方式においては、従来のカラーテレビジョ
ン信号の時間空間周波数領域における周波数間隙部を有
効に利用して２種類の色情報信号を周波数分割多重して
伝送し、受信側においては巧みに構成した時間空隙周波
数領域の沢波回路を用いて２種類の色情報信号および輝
度情報信号を分離抽出するようにしており、しだがって
、（１）信号伝送周波数帯域の利用効率が極めて大きく
、 （２）２種類の色情報信号相互間にクロストークを生ぜ
ず、 （３）信号伝送路における非対称特性、非線形特性等の
伝送特性の劣化に対してもその影響を受けることなく、
極めて安定にカラーテレビジョン信号を伝送し、受信し
て再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは従来および本発明伝送方式における
カラーテレビジョン信号の周波数スペクトラムの例をそ
れぞれ示すスペクトル線図、第２図は本発明伝送方式に
おけるカラーテレビジョン信号の垂直空間周波数高域ス
ペクトラムの例を示すスペクトル線図、第３図ａおよび
ｂは本発明伝送方式における送信側信号多重装置および
受信側信号復元装置の構成例をそれぞれ示すブロック線
図、第４図ａおよびｂは本発明伝送方式における送信側
信号多重装置および受信側信号復元装置の他の構成例を
それぞれ示す線図、第５図は本発明伝送方式におけるカ
ラーテレビジョン信号の周波数スペクトラムの他の例を
示すスペクトル線図である。 １・・・マトリックス回路、２，３・・・低域通過沢波
器、４，５・・・１Ｈ遅延線、６，７・・・平衡変調器
、８・・・同期信号発生器、９，１０・・・１／２移相
器、１１・・・加算回路、１２・・・同期信号入力端子
、１３．・・カラーテレビジョン信号出力端子、１４。 ・・カラーテレビジョン信号入力端子、１５・・・（Ｉ
Ｆ−１／２Ｈ）遅延線、１６・・・ＩＨ遅延線、１７．
１８．・・同期検波器、１９・・・色同期回路、２０，
２１・・・１／２移相器、２２，２３・・・色信号出力
端子、２４．・・同期信号出力端子、２５・・一力ラー
テレビジョン信号入力端子、２６・・・ＩＨ遅延線、２
７・・・帯域通過Ｐ波器、２８．・・（ＩＦ一１／２Ｈ
）遅延線、２９・・・ＩＨ遅延線、３０，３１・・・同
期検波器、３２・・一色同期回路、３３，３４．・・１
／２移相器、３５・・・マトリックス回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送信側においては、カラーテレビジョン信号を構成
   する２個の色信号により、輝度信号成分の周波数とはそ
   れぞれ１／２フレーム周波数もしくは１／４フレーム周
   波数だけ異なる周波数の被変調成分を有する２個の搬送
   色信号をそれぞれ形成し、それら２個の搬送色信号を、
   時間空間周波数領域において前記輝度信号成分と水平空
   間周波数を共用した周波数分割多重信号にして送出し、
   受信側においては、少なくとも前記２個の搬送色信号を
   時間空間周波数領域において周波数分離したうえで復調
   するようにしたことを特徴とするカラーテレビジョン信
   号伝送方式。