JPS5915557B2 - カラ−テレビジヨン信号伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ５ 本発明は、カラーテレビジョン信号を輝度信号と色
信号とに分離し、それぞれ周波数変調信号の形態にして
伝送するＹＣ分離カラーテレビジョン信号伝送方式の改
良に関するものである。

従来、カラーテレビジョン信号を衛星中継等に０ より
遠距離伝送する場合には、伝送帯域および送信電力を節
減して信号対ノイズ比の良好な信号を効率よく伝送しう
るようにするために、カラーテレビジョン信号を輝度Ｙ
信号成分と色Ｃ信号成分とに分離し、そのそれぞれを周
波数変調ＦＭ信号５ の形態にして伝送している。

かかるＹＣ分離ＦＭ伝送方式において、従来は、輝度信
号Ｙおよび色信号Ｃの双方についてそれぞれ、通常のＦ
Ｍ伝送におけると同様に、水平空間周波数領域における
高域成分にのみエンフアシスおよびデイエンフア０ シ
スを施していた。すなわち、従来のＹＣ分離カラーテレ
ビジョン信号伝送方式においては、送信側では、第１図
ａに示すように、カラーテレビジョンカメラからの三原
色撮像出力信号Ｒ、Ｇ、Ｂをマトリックス回５ 路１に
導いて輝度信号Ｙと２種類の色信号Ｃｌ、Ｃ２、例えば
２種類の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを形成し、輝度信号Ｙ
は、エンフアシス回路２に加えてその高域成分を強調し
たのち、振幅制限回路３およびＦＭ変調回路４により周
波数変調信号の形０ 態にして送出し、他方、色信号Ｃ
ｌ、Ｃ２は、同時一順次変換回路５に導いて例えばライ
ン交互の順次信号に変換し、その色順次信号Ｃを、エン
フアシス回路６に加えてその高域成分を強調したのち、
振幅制限回路７およびＦＭ変調回路８により輝度５ 信
号とは別個の周波数変調信号の形態にして送出する。

一方、受信側では、第１図ｂに示すように、上述の各周
波数変調信号を受信してそれぞれＦＭ復調回路９，１２
に導き、それぞれの復調出力信号をそれぞれ波形補償回
路１０，１３を介してデイエンフアシス回路１１，１４
に加え、それぞれの送信側におけるエンフアシスとは逆
の特性を有するデイエンフアシスを施してもとの輝度信
号Ｙおよび色順次信号Ｃに復元する。

しかして、衛星中継等の遠距離伝送においては、受信し
た上述のカラーテレビジヨン信号を、例えば通常の放送
網によりさらに伝送し、あるいは、通常のカラーテレビ
ジヨン受信機により再生表示するために、例えばＮＴＳ
Ｃ方式など通常の複合カラーテレビジヨン信号の形態に
変換する。

かかる複合カラーテレビジヨン信号を構成するために、
第１図ｂに示した受信回路系統においては、デイエンフ
アシス回路１４からの色順次信号Ｃを順次同時変換回路
１６に加えてもとの２種類の色信号Ｃｌ，Ｃ２に変換し
、それら同時の色信号Ｃｌ，Ｃ２を例えばＮＴＳＣ方式
のカラーエンコーダー１７に導き、水平同期周波数をＦ
ｈとし、ｎを正Ｆｈの整数としたとき、例えば一（２ｎ
＋１）なる周波数を有する色副搬送波を用いて搬送色信
号の形態に変換するとともに、デイエンフアシス回路１
１からの輝度信号Ｙをノイズ除去回路１５に加えて、上
述した搬送色信号を重畳すべき上述のＦｈ−（２ｎ＋１
）の近傍の周波数帯域に上述の遠距離伝送系において混
入したＦＭノイズ等を、例えばくし型フイルタ一などを
用いて除去したうえで、同じくＮＴＳＣ方式カラーエン
コーダー１７に導き、上述のようにしてノイズ成分を除
去したくし型の周波数帯域に上述の搬送色信号を重畳し
て複合カラーテレビジヨン信号とする。

なお、上述した第１図ｂの受信回路系統における波形補
償回路１０，１３は、それぞれ、第１図ａの送信回路系
統における振幅制限回路３，７による信号波形の歪みを
補償するためのものである。上述のごとく、ＹＣ分離Ｆ
Ｍ遠距離伝送の受信側において輝度信号Ｙのくし型周波
数帯域におけるノイズ除去を行なうのは、搬送色信号を
重畳すべき輝度信号Ｙの高域にランダムノイズがＦＭ伝
送により特に増大して混入し、そのランダムノイズが搬
送色信号と重なり合う結果、以後、そのＦＭ伝送出力信
号を放送に使用した場合に、一般のカラーテレビジヨン
受信機などによる最終受信画面では著しい色ノイズとな
つて現われ、受信画質を甚しく劣化させるので、複合カ
ラーテレビジヨン信号を構成する前に、かかるＦＭ伝送
によるノイズの混入を除去しておくためである。

しかしながら、上述のようないわゆるクロスカラーラン
ダムノイズを除去するための、例えば本願発明者等によ
る特公昭４６−１６１７６号公報に記載のごとく構成し
たノイズ除去回路１５は、前述したＦｈ−（２ｎ＋１）
近傍のくし型周波数帯域のレスポンスを低減させてそれ
らの帯域におけるランダムノイズ成分を除去するのであ
るから、輝度信号成分が集中したＮｆｈの周波数を中心
とした垂直空間周波数領域に対してその中間に位置し、
これら垂直空間周波数領域における高域となる上述のＦ
ｈ一（２ｎ＋１）近傍のレスポンスを低下させれば、輝
度信号の垂直空間周波数領域における高域特性、すなわ
ち、再生カラー画像の垂直解像度が低下して再生カラー
画質をそれだけ劣化させることになる。

もつとも、かかる画質の劣化は、輝度信号の垂直空間周
波数領域における信号成分がＮｆｈの近傍に集中してい
るので、比較的軽微であり、例えば従来の通常のカラー
テレビジヨン受像機におけるがごとく、複合カラーテレ
ビジヨン信号から再生した輝度信号の周波数帯域を例え
ば３２ＭＨｚ以下として搬送色信号と分離する場合など
には、実用上それほど支障は生じていなかつた。しかし
、高精細度カラーテレビジヨン受像機のごとく、輝度信
号の高域成分を十分に再生して高解像度を得るために、
テレビジヨン受像機内に上述のくし型周波数帯域に重畳
した搬送色信号成分のみを分離するようなくし型フイル
タ一を用いている場合には、同一のくし型周波数帯域の
レスポンスを低減させるくし型フイルタ一をＦＭ遠距離
伝送時と上述の最終受信時との両方に使用することにな
り、上述した輝度信号の垂直空間周波数領域における高
域成分のレスポンス低下による画質劣化が著しく再生画
面に現われることになり、高精細度カラーテレビジヨン
受像の意味を失なうことになる。すなわち、従来のＹＣ
分離カラーテレビジヨン信号伝送方式においては、最終
受信画面における色ノイズの低減を垂直解像度の劣化と
引換えで行なうという欠点があつた。本発明の目的は、
上述した従来の欠点を除去し、カラーテレビジヨン信号
をＹＣ分離してＦＭ伝送する際に輝度信号に施すエンフ
アシスを、従来どおりに水平空間周波数領域において行
なうのみならず、垂直空間周波数領域においても行ない
、もつて、ＹＣ分離ＦＭ伝送によるカラーテレビジヨン
信号を複合カラーテレビジヨン信号の形態にして再び伝
送しても、最終受信端において信号対ノイズ比が良好で
画質劣化のない高精細度の再生カラー画像が得られるよ
うにしたカラーテレビジヨ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ヨン信号伝送方式は、
ＹＣ分離ＦＭ伝送の受信側におけるくし型フイルタ一を
用いたデイエンフアシスによるノイズ除去に伴つて生ず
る垂直空間周波数領域の高域成分の低域に備えて、あら
かじめ、送信側において、輝度信号の垂直空間周波数領
域における高域成分もしくは中域成分にもエンフアシス
を施しておくようにしたものであり、カラーテレビジヨ
ン信号を輝度信号と色信号とに分離し、かつ、それぞれ
周波数変調信号の形態にして送信し、それらの周波数変
調信号を受信しそれぞれ復調して前記輝度信号と前記色
信号とに復元し、その復元した輝度信号の周波数スペク
トルがＮｆｈ（Ｆｎは水平走査周波数、ｎは自然数）の
周波数位置を中心として存在するとき、前記復元した輝
度信号が存在する周波数間隔を２分もしくは４分するそ
れぞれＦｈｆｈ（２ｎ±１）もしくは一（４ｎ±１）を
中心とする周波数位置に対応するそれぞれ垂直空間周波
数領域における高域もしくは中域に前記復元した色信号
を搬送色信号の形態にして重畳することにより複合カラ
ーテレビジヨン信号を構成するにあたり、送信側におい
ては、前記輝度信号の垂直空間周波数領域における高域
成分もしくは中域成分にエンフアシスを施したうえでそ
の輝度信号を前記周波数変調信号の形態にするとともに
、受信側においては、前記復元した輝度信号の垂直空間
周波数領域における高域成分もしくは中域成分に前記エ
ンフアシスに対応したデイエンフアシスを施したうえで
その輝度信号に前記搬送色信号を重畳するようにしたこ
とを特徴とするものである。

以下に図面を参照して本発明を詳細に説明する。

本発明伝送方式における送信側回路系統および受信側回
路系統の構成例をそれぞれ第２図ａおよびｂに示す。第
２図ａおよびｂは、それぞれ破線プロツクによつて示す
第１図ａおよびｂと同様の回路系統について、送信側に
おいてはＹ信号系統に垂直空間周波数領域に対するエン
フアシス回路２１を挿入し、また、受信側においては同
じくＹ信号系統に上述のエンフアシス回路２１とは逆の
特性を有する垂直空間周波数領域のデイエンフアシス回
路２２を挿入したものである。すなわち、送信側のＹ信
号系統においては、エンフアシス回路２により従来と同
様に水平空間周波数領域のエンフアシスを行なうととも
に、エンフアシス回路２１により垂直空間周波数領域に
おける高域成分に対してもエンフアシスを施し、受信側
のＹ信号系統においては、デイエンフアシス回路１１に
より従来と同様に水平空間周波数領域のデイエンフアシ
スを行なうとともに、デイエンフアシス回路２２により
垂直空間周波数領域における高域成分に対してもデイエ
ンフアシスを施す。なお、周知のごとく、ＦＭ伝送にお
いて変調指数の低下する高域成分を強調するエンフアシ
スにより過剰偏移となつて伝送帯域の制限により位相の
ステツプ歪みを生ずることがないように、特定レベル以
上の信号振幅を制限するための振幅制限回路３，７を設
けることは前述したとおりである。上述のごとく構成し
た本発明伝送方式による送信側Ｙ信号系統においては、
Ｎｆｈの周波数を中心にして集中した垂直空間周波数領
域信号成分の高域もしくは中域、すなわち、Ｎｆｈの各
周波数の中間にあつて互にインターリーフの関係にある
Ｆｈｆｈ一（２ｎ±１）近傍もしくは一（４ｎ±１）近
傍のくし型周波数帯域、における輝度信号成分を強調す
る特性のエンフアシスをも施してＦＭ伝送を行ない、受
信側Ｙ信号系統においては、上述と全く逆の特性を有す
るデイエンフアシスを施すのであるから、ＦＭ伝送路に
おける歪みを無視すれば、ＹＣ分離ＦＭ伝送系の受信側
において、搬送色信号を重畳すべき輝度信号の上述した
くし型周波数帯域に混入したＦＭノイズを除去する作用
効果を有する上述のごときくし型フイルタ一によるデイ
エンフアシスを行なつても、輝度信号の垂直空間周波数
特性には何らの変化も生ぜず、受信側において完全に復
元される。

すなわち、かかる輝度信号に混入したＦＭ伝送系による
ランダムノイズは、上述のごとくくし型フイルタ一によ
り、少なくとも搬送色信号を重畳すべき帯域においては
低減されるので、複合カラーテレビジヨン信号の最終的
な受信端において色ノイズの増大を来たすことがなく、
しかも、その受信端においてさらにくし型フイルタ一を
用いてＹＣ分離を行なつても、輝度信号の垂直空間周波
数特性には実質的な低下を生じない。上述のごとく輝度
信号の垂直空間周波数領域における高域レスポンスの強
調および復元をそれぞれ行なうようにしたエンフアシス
回路２１およびデイエンフアシス回路２２の構成例を第
３図ａおよびｂに示し、その特性例を第３図ｃに示す。

第３図ａに示すエンフアシス回路においては、入力信号
ＥｉＯと、遅延時間τ＝１／Ｆｈを有する遅延回路３１
および１より小さい利得ｋを有する利得調整器３２を介
した入力信号Ｅｉｎ−ｋ・εｊωτ、（ω＝２πＦｈ）
とを減算回路３３に加えて差信号Ｅｉｎ（１−ｋεｊω
τ）をエンフアシス出力信号ＥＯｕｔとして取出す。か
かる構成のエンフアシス回路における伝達関数ＡはＡ−
ＥＯｕｔ／Ｅｉｎ−１−Ｋ８ｊＯ７ となり、そのレスポンスの周波数特性は となる。

したがつて、エンフアシス出力信号ＥＯｕｔにおいては
、その周波数Ｎｆｈにおいて最小レスポンス（１−ｋ）
となり、その中間の周波Ｆｈｆｈ数Ｎｆｈ±−すなわち
一（２ｎ±１）において最大レスポンス（１＋ｋ）とな
つて、第３図ｃに示すような周波数特性を示し、前述し
たように、Ｎｆｈを中心とする垂直空間周波数領域に？
ける高域成分を強調した特性となる。

一方、第３図ｂに示すデイエンフアシス回路においては
、入力信号ｅ′Ｉｎと、出力信号ｅ′０ｕ，を遅延時間
τ＝１／Ｆｈを有する遅延回路３６および上述のエンフ
アシス回路におけると等しく１より小さい利得ｋを有す
る利得調整器３５に加えた遅延信号ｅ′０ｕｔ−ｋ・ε
ｊωτとを加算回路３４に加えた加算出力信号をデイエ
ンフアシス出力信号ｅ′０ｕｔとして取出す。

かかる構成のデイエンフアシス回路における伝達関数Ｂ
はとなり、そのレスポンスの周波数特性は となる。

したがつて、送信側においで上述した１Ａなる周波数特
性のエンフアシスを受け、受信側において上述したＩＢ
なる周波数特性のデイエンフアシスを受けるので、ＦＭ
伝送の受信側においては送信側におけると全く同一特性
の輝度信号が得られる。なお、これらのエンフアシス出
力信号およびデイエンフアシス出力信号の垂直空間周波
数領域における低域成分のレベルが変化しないようにす
るために、これらの出力信号をそれぞれ１／１−ｋの利
得を有する増幅器を介して取出すようにすることもでき
る。本発明伝送方式における送信側エンフアシス回路お
よび受信側デイエンフアシス回路の構成並びに複合カラ
ーテレビジヨン信号の構成については、上述した例に限
られることなく、種々変更を加えて実施することができ
る。

例えば、ＮＴＳＣ方式複合カラーテレビジヨン信号を構
成する上述の例についても、使用するエンフアシス回路
およびデイエンフアシス回路としては、第３図示の例に
限られず、例えば本願人の出願に係る特公昭５１１５２
７号公報に記載のごとく構成することもできる。また、
以上に述べたエンフアシス回路およびデイエンフアシス
回路におけるレスポンス周波数特性曲線の半値幅は、例
えば第３図示の構成における利得調整器３２，３５の利
得ｋの値の如何に拘らず、ほぼ一定となるが、例えば第
４図ａおよびｂにそれぞれ示すような回路構成のエンフ
アシス回路およびデイエンフアシス回路を用いれば、そ
れぞれのレスポンス周波数特性曲線における半値幅に変
化させて、所望帯域幅のくし型周波数帯域について混入
したＦＭノイズの低減を行なうようにすることができる
。

第４図ａに示すエンフアシス回路においては、第３図ａ
に示したエンフアシス回路におけると同様に、例えば遅
延時間τ＝１／Ｆｈを有する遅延回路４２および利得ｋ
を有する利得調整器４３を介した入力信号と入力信号Ｅ
ｉｌとを減算回路４４に導いてその減算出力信号をエン
フアシス出力信号ＥＣＸｌｔとするとともに、その減算
出力信号を利得ｐを有する利得調整器４５を介し、入力
信号Ｅｉｎとともに加算回路４１に加え、その加算出力
信号を上述した遅延回路４２の入力信号とするように構
成して、その伝達関数Ａ″がとなるようにする。

また、第４図ｂに示すデイエンフアシス回路においては
、第３図ｂに示したデイエンフアシス回路におけると同
様に、例えば遅延時間τ−１／Ｆｈを有する遅延回路４
８および利得ｋを有する利得調整器４７を介して得られ
た出力信号と入力信号ｅ′Ｉｎとを加算回路４６に導い
てその加算出力信号をデイエンフアシス出力信号ｅ′０
ｕｔとするとともに、その加算出力信号を利得ｐを有す
る利得調整器５０を介した入力信号ｅ｛。とともに加算
回路４９に加え、その加算出力信号を上述した遅延回路
４８の入力信号とするように構成して、その伝達関数が
第４図ａに示したエンフアシス回路の伝達関数Ｎに対し
て１／Ｎとなるようにする。かかる伝達関数をそれぞれ
有するエンフアシス回路およびデイエンフアシス回路に
おいて、利得ｋおよびｐの値を適切に調整して組合わせ
ることにより、それら回路のレスポンス周波数特性曲線
の半値幅を所望の値に設定することができる。また、以
上の説明においては、ＹＣ分離ＦＭ伝送の受信側におい
て、Ｎｆｈの周波数を中心とする輝度信号の垂直空間周
波数領域とインターリ一Ｆｈブする中間の高域周波数位
置−（２ｎ±１）に搬送色信号を重畳してＮＴＳＣ衷式
の複合カラーテレビジヨン信号を構成する場合の例につ
いて述べたが、本発明伝送方式において構成する複合カ
ラーテレビジヨン信号は、この例に限られることなく、
例えば２種類の色差信号Ｒ−Ｙ．Ｂ−Ｙの一方について
線順次に位相を交替させた搬送色信号として輝度信号に
重畳するＰＡＬ方式の複合カラーテレビジヨン信号とす
ることもできる。

すなわち、第５図に示すように、順次のＮｆｈの周波数
位置に対するＦｈの周波数間隔内における−Ｆｈおよび
−Ｆｈ、すなわち垂直空間周波数領域における中域とな
る周波数位置に上述の２種類の色差信号にそれぞれ対応
する搬送色信号成分が重畳さＦｈれるように、上述と同
様に一（４ｎ±１）の周波数に設定した色副搬送波の極
性を水平走査周期１／Ｆｈ毎に反転させて搬送色信号を
構成し、かかる搬送色信号を輝度信号に周波数間挿して
重畳するが、ＹＣ分離ＦＭ伝送の受信側においてかかる
複合カラーテレビジヨン信号を構成する場合においても
、前述したようにレスポンス周波数特性曲線の半値幅を
適切に設定した第４図のごとき構成のエンフアシス回路
およびデイエンフアシス回路を送信側および受信側にそ
れぞれ配置して、ＮＴＳＣ方式複合カラーテレビジヨン
信号に対すると同様のノイズ除去を行なうことができる
。

さらに、第３図もしくは第４図にそれぞれ示したエンフ
アシス回路およびデイエンフアシス回路の構成における
各遅延回路の遅延時間τを、前述したように１／Ｆｈと
することなく、２／Ｆｈとして、Ｎｆｈの周波数を中心
とした輝度信号の垂直空間周波数領域におけるレスポン
ス特性を、例えば第５図示の複合カラーテレビジヨン信
号のスペクトル配置に合わせてＦｎの周波数間隔の間に
レスポンスの極大もしくは極小となる周波数位置を２個
所ずつ形成するようにすることもできる。なお、以上の
説明においては、輝度信号の垂直空間周波数領域におけ
る高域成分もしくは中域成分に対するエンフアシスおよ
びデイエンフアシスを輝度信号の全周波数帯域について
一様に施すように述べたが、搬送色信号を周波数間挿し
て重畳する部分の帯域に限つてかかるエンフアシスおよ
びデイエンフアシスを施すように、例えば適切な高域フ
イルタ一を介するなどして輝度信号をエンフアシス回路
およびデイエンフアシス回路に導くようにすることもで
きる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、カラ
ーテレビジヨン信号をＹＣ分離してＦＭ伝送する場合に
輝度信号Ｙに特性の劣化を生ずることなく、搬送色信号
を重畳すべき−ラインオフセツトのくし型周波数域にお
けるＦＭ伝送等によるランダムノイズを低減させること
ができ、したがつて、かかるＹＣ分離ＦＭ伝送により得
たカラーテレビジヨン信号を複合カラーテレビジヨン信
号の形態にして再び伝送した際に、最終受信端において
、例えばくし型フイルタ一を用いてＹＣ分離を行なつて
も、再生カラー画像の垂直解像度などを劣化させること
なく、しかも、クロスカラーノイズを生じない高精細度
の高品位カラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，ｂは従来のＹＣ分離カラーテレビジヨン信号
伝送方式の構成をそれぞれ示すプロツク線図、第２図Ａ
，ｂは本発明ＹＣ分離カラーテレビジヨン信号伝送方式
の構成例をそれぞれ示すブロツク線図、第３図Ａ，ｂ並
びにｃは本発明伝送方式におけるエンフアシス回路およ
びデイエンフアシス回路の構成例並びにそれらの周波数
特性をそれぞれ示すプロツク線図並びに特性曲線図、第
４図Ａ，ｂは同じくそれらの他の構成例をそれぞれ示す
プロツク線図、第５図は本発明伝送方式において構成す
る複合カラーテレビジヨン信号の輝度信号・色信号重畳
の態様の例を示す周波数スベクトル線図である。 １・・・・・・マトリツクス回路、２，６・・・・・・
エンフアシス回路、３，７・・・・・・振幅制限回路、
４，８・・・・・・ＦＭ変調回路、５・・・・・・同時
一順次変換回路、９，１２・・・・・・ＦＭ復調回路、
１０，１３・・・・・・波形補償回路、１１，１４・・
・・・・デイエンフアシス回路、１５・・・・・・ノイ
ズ除去回路、１６・・・・・・順次一同時変換回路、１
７・・・・・・ＮＴＳＣ方式カラーエンコーダー、２１
・・・・・・エンフアシス回路、２２・・・・・・デイ
エンフアシス回路、３１，３６，４２，４８・・・・・
・遅延回路、３２，３５，４３，４５，４７，５０・・
・・・・利得調整器、３３，４４・・・・・・減算回路
、３４，４１，４６，４９・・・・・・加算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ カラーテレビジョン信号を輝度信号と色信号とに分
   離し、かつ、それぞれ周波数変調信号の形態にして送信
   し、それらの周波数変調信号を受信しそれぞれ復調して
   前記輝度信号と前記色信号とに復元し、その復元した輝
   度信号の周波数スペクトルがｎｆｈ（ｆｈは水平走査周
   波数、ｎは自然数）の周波数位置を中心として存在する
   とき、前記復元した輝度信号が存在する周波数間隔を２
   分もしくは４分するそれぞれｆｈ／２（２ｎ±１）もし
   くはｆｈ／４（４ｎ±１）を中心とする周波数位置に対
   応するそれぞれ垂直空間周波数領域における高域もしく
   は中域に前記復元した色信号を搬送色信号の形態にして
   重畳することにより複合カラーテレビジヨン信号を構成
   するにあたり、送信側においては、前記輝度信号の垂直
   空間周波数領域における高域成分もしくは中域成分にエ
   ンフアシスを施したうえでその輝度信号を前記周波数変
   調信号の形態にするとともに、受信側においては、前記
   復元した輝度信号の垂直空間周波数領域における高域成
   分もしくは中域成分に前記エンフアシスに対応したデイ
   エンフアシスを施したうえでその輝度信号に前記搬送色
   信号を重畳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。