JPS60264194A - 立体テレビジヨンの信号処理方法及びその送受信側装置 - Google Patents

立体テレビジヨンの信号処理方法及びその送受信側装置

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JPS60264194A
JPS60264194A JP59120436A JP12043684A JPS60264194A JP S60264194 A JPS60264194 A JP S60264194A JP 59120436 A JP59120436 A JP 59120436A JP 12043684 A JP12043684 A JP 12043684A JP S60264194 A JPS60264194 A JP S60264194A
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Masanobu Morishita
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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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】 発明の目的 産業上の利用分野 本゛発明は9立体テレビジョンの信号処理方法及びその
送受信側装置に関するものである。
従来の技術 一般に立体テレビジョン方式は、送信側において被写体
の左右両側に配置した2台のテレビカメラで左右両側の
映像信号を作成して送出し、受信側において、上記左右
両側の映像信号を看者の左右両側に配置した2台の投写
撮像管に供給するように構成されている。このように、
立体テレビジョン方式においては、テレビカメラ2台分
の映像信号を伝送しなければならないので、伝送帯域が
2倍に拡がり、既存の伝送路に適合しなくなるという問
題が伴う。
従来、上記問題点に対処して種々の帯域圧縮方式が提案
されてきた。例えば、白黒テレビジョンでは、一方の画
面の輝度信号と、左右両画面の輝度信号の差分を帯域制
限したものとを伝送する方式等が提案されている。また
カラー・テレビジョン方式では、一方の画面については
RとB信号のみを選択すると共に、他方の画面について
はG信号のみを選択し9選択した両者をカラーエンコー
ダで処理したものを伝送するという方式等が提案されて
いる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の帯域圧縮方式は、送出される映像
信号の忠実度が不足するため、高画質の受信を行うこと
ができないという問題がある。
特に、立体カラー・テレビジョンに関する限り。
従来の眼鏡不要方式に適用されてきた帯域圧縮方式はい
ずれも映像信号の忠実度が劣っている。従って、立体表
示用スクリーンを使用する本発明者の発明に係わる眼鏡
不要方式に、従来の帯域圧縮方式を適用できないという
問題がある。
発明の構成 問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決する本発明の立体テレビジ
ョン方式は、被写体の左右両側に配置され、各々が左眼
用及び右眼用の1画面を構成する2個の奇数フィールド
及び2個の偶数フィールドを作成する撮像手段と、左眼
用及び右眼用の映像信号の空間的サンプリング点が、前
記4個のフィールド内の各水平走査線上で交番され、該
4個のフィールド内の隣接水平走査線間で交番され、か
つ第1.第2の奇数フィールド及び第1.第2の偶数フ
ィールドの各々の間で交番されるように。
所定の空間的なサンプリング周期でサンプリングして送
出する手段と、受信した4個のフィールドから左眼用映
像信号及び右眼用映像信号を分離して左眼用画面及び右
眼用画面を抽出する手段と。
看者の左右両側に配置され、前記抽出された左眼用画面
及び右眼用画面の各々を受ける受像手段とを備えるよう
に構成されている。
以下本発明の作用を実施例によって説明する。
発明の実施例 第1図は2本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。同図において、1は右眼用テレビカメラ、2は左
眼用テレビカメラ、3はエンコーダ、4は伝送路、5は
デコーダ、6は右眼用投写映像管、7は左眼用投写映像
管、8は立体像表示用スクリーンである。
被写体の右側に配置された右眼用テレビカメラ1は右眼
用1画面を構成する第1の奇数フィールド、第1の偶数
フィールド、第2の奇数フィールド及び第2の偶数フィ
ールドを同順に作成してエンコーダ3に供給する。これ
と同時に、被写体の左側に配置された左眼用テレビカメ
ラ2も左眼用1画面を構成する第1の奇数フィールド、
第1の偶数フィールド、第2の奇数フィールド及び第2
の偶数フィールドを同順に作成してエンコーダ3に供給
する。
エンコーダ3は、左右両側のテレビカメラ1と2から受
けた各4個のフィールド内の左眼用及び右眼用の映像信
号の空間的サンプリング点が、前記4個のフィールド内
の各水平走査線上で交番され、該4個のフィールド内の
隣接水平走査線間で交番され、かつ第1.第2の奇数フ
ィールド及び第1.第2の偶数フィールドの各々の間で
交番されるように、所定の空間的なサンプリング周期で
サンプリングして送出する。デコーダ5は、伝送路4を
介して受信した4個のフィールドから右眼用映像信号及
び左眼用映像信号を分離して右眼用画面と左眼用画面を
抽出しそれぞれを右眼用投写映像管6と左眼用投写映像
管7に供給する。左右両側の投写映像管6と7から投写
された左眼用映像と右眼用映像は、立体像表示用スクリ
ーン8に投写され、このスクリーンの前面に居る看者に
立体像を観察させる。
上記立体像表示用スクリーン8は、眼鏡不要方式を実現
するため2本発明者によって先に発明されたものである
。この立体像表示用スクリーン8は、投写映像管6.7
に表示された左右両眼用画像が投映される透過形拡散面
と、この透過形拡散面上に左右両眼用画像がそれぞれ縦
ストライプ状に分離して投映されるように上記透過形拡
散面の直前に配置された縦ストライプ状の遮光板と、上
記透過形拡散面に投映された縦ストライプ状の複数の画
像が左眼用画像及び右眼用画像として観察されるように
上記透過形拡散面の後方に配置されたレンチキュラーレ
ンズ板とを備えている。なお。
この立体像表示用スクリーン8の更に詳細は2本発明者
の発明に係わる特願昭57−122717号公報(特開
昭59−13488号公報)に記載されている。
第2図は2本発明の他の実施例の構成を示すブロック図
であり、テレビカメラ1.2からデコーダ5までは、第
1図のものと全く同一である。本゛実施例においては、
左右両眼用投写撮像管6,7を90度ずらして配置し1
両者の前方に偏光方向が90度異なる偏光板9.lOを
配置し、各画像をハーフミラ−11で合成し、これをそ
れぞれに対応した偏光板を左右に装着した眼鏡12を通
して立体像として観察するように構成されている。
第3図は、第1図と第2図中のエンコーダ3の構成の一
例を示すブロック図である。
タイミング信号発生回路20から供給されたタイミング
信号に同期して走査を行う右眼用テレビカメラから、3
原色信号Rr、Gr、Brがマトリックス回路21に供
給される。これらの3原色信号は、同順に作成される第
1の奇数フィールド。
第1の偶数フィールド、第2の奇数フィールド及び第2
の偶数フィールドから構成されている。即ち、上記4個
のフィールドによって右眼用映像信号の1画面が構成さ
れる。マトリックス回路21は、これら3原色信号から
輝度信号Yr、第1゜第2の色差信号C1r、C2rを
合成する。これら輝度信号と色差信号は、それぞれ低域
通過ろ波回路22乃至24を経てA/D変換回路25乃
至27でディジタル信号に変換されてサンプリング・時
間軸変換回路40内の右眼用バッファメモリ41に供給
される。
これと並行して、タイミング信号発生回路20から供給
されたタイミング信号に同期して走査を行う左眼用テレ
ビカメラから、3原色信号R++G+ 、B+がマトリ
ックス回路21に供給される。
マトリックス回路31は、これらの色信号から輝度信号
Y1.第1.第2の色差信号ct、、CLを作成する。
これら輝度信号と色差信号は、同順に作成される第1の
奇数フィールド、第1の偶数フィールド、第2の奇数フ
ィールド及び第2の偶数フィールドから構成されている
。即ち、上記4個のフィールドによって左眼用映像信号
の1画面が形成される。これら輝度信号と色差信号は、
それぞれ低域通過ろ波回路32乃至34を経てA/D変
換回路35乃至37でディジタル信号に変換されてサン
プリング・時間軸変換回路40内の左眼用バッファメモ
リ42に供給される。
右眼用バッファメモリ41と左眼用バッファメモリ42
は、それぞれ輝度信号Yr、Y+を蓄積するためのバッ
ファメモリ44.47と、第1の色差信号C1r、CL
を蓄積するためのバッファメモリ45.48と、第2の
色差信号C2r。
C2lを蓄積するためのバッファメモリ46,49とを
備えている。これらバッファメモリ44乃至49は、書
込みと読出しの時分割多重化や複数バンク化構成等適宜
な手法により、書込みと読出しが独立して行えるように
構成されている。
バッファメモリ44乃至49の書込みと読出しの制御は
、タイミング信号発生回路20からのタイミング信号に
同期して動作するメモリ制御回路43によって行われる
。このメモリ制御回路43は、左眼用及び右眼用の映像
信号の空間的サンプリング点が、前記4個のフィールド
内の各水平走査線上で交番され、該4個のフィールド内
の隣接水平走査線間で交番され、かつ第1.第2の奇数
フィールド及び第1.第2の偶数フィールドの各々の間
で交番されるように、所定の空間的なサンプリング周期
でサンプリングしてバッファメモリ44乃至49に書込
む。
第4図と第5図は上記サンプリング・書込みの方法を説
明するための概念図である。
第4図は、最初にサンプリング・書込みされる第1の奇
数フィールド内のサンプリング点と次にサンプリング・
蓄積される第1の偶数フィールド内のサンプリング点を
示している。
まず、第1の奇数フィールドのみに着目すると。
最初の水平走査線上では、右眼用映像信号R1と左眼用
映像信号L1が点線の間隔によって示した所定のサンプ
リング間隔に対して4跳びに、即ち4倍の空間的サンプ
リング周期で、サンプリングされている。そして、右眼
用映像信号R1と左眼用映像信号L1とは一本の水平走
査線上で交番してサンプリングされている。第3番目の
水平走査線上でも、上述した最初の水平走査線上におけ
ると同様、右眼用映像信号R1と左眼用映像信号L1と
がそれぞれ4跳びにかつ相互に交番してサンプリングさ
れている。但し、最初の水平走査線上と第3番目の水平
走査線上とでは、右眼用映像信号R1と左眼用映像信号
L1のサンプリング位置が交番されている。同様に第5
番目の水平走査線上においても、第3番目の水平走査線
上の右眼用映像信号R1と左眼用映像信号L1のサンプ
リング位置が交番され、この結果、最初の水平走査線上
のサンプリング点の配置と同一となっている。
即ち、第1の奇数フィールドを構成する1、3゜5・・
・・番目の水平走査線群において、隣接する水平走査線
相互間で、右眼用映像信号R1のサンプリング位置と左
眼用映像信号L1のサンプリング位置が交番している。
第1の奇数フィールドの次にサンプリング・蓄積される
第1の偶数フィールドにおいても5上記第1の奇数フィ
ールドと同様のサンプリングが行われる。即ち、各水平
走査線内においては右眼用映像信号R2と左眼用映像信
号L2がそれぞれ4跳びにかつ相互に交番してサンプリ
ングされ、隣接する水平走査線相互間において右眼用と
左眼用の映像信号のサンプリング位置が交番されている
第3番目にサンプリング・蓄積される第2の奇数フィー
ルドにおいても、第5図に示すように。
上記第1の奇数フィールド、偶数フィールドと同様のサ
ンプリングが行われる。即ち、各水平走査線内において
は右眼用映像信号R3と左眼用映像信号L3がそれぞれ
4跳びにかつ相互に交番してサンプリングされ、1!J
接する水平走査線相互間において右眼用と左眼用の映像
信号のサンプリング位置が交番されている。第4番目に
サンプリング・蓄積される第2の偶数フィールドにおい
ても。
同様のサンプリングが行われる。
更に、第4図と第5図を比較すれば、2個の奇数フィー
ルド及び2個の偶数フィールドの各々において各サンプ
リング点が交番されている。
メモリ制御回路43は、上記バッファメモリ44乃至4
9へのサンプリング・書込み制御と並行して、各バッフ
ァメモリからの読出し制御を行う。
この読出しは、4個のフィールドに対しては書込みの順
序と同一の順序で行われる。即ち、先ず第1の奇数フィ
ールドのサンプリング値が水平走査線の順番に読出され
1次に第1の偶数フィールドのサンプリング値が水平走
査線の順番に読出され。
引続いて第2の奇数フィールドと偶数フィールドのサン
プリング値が同順に読出される。
更に、この読出しは、右眼用及び左眼用の輝度信号Y、
第1の色差信号C1及び第2の色差信号C2が書込まれ
ている各バッファメモリ44乃至49のそれ(れにおい
ては、先に書込まれたサンプリング値が先に読出される
ように行われるが。
各バックアメモリ44乃至49相互間では書込みの順序
と読出しの順序が対応せず、また書込み速度と読出し速
度も異なる。即ち、輝度信号Y、第1の色差信号C1及
び第2の色差信号C2の間で時間軸変換が行われる。
第6図は、上記時間軸変換の方法を説明するための波形
図である。この時間軸変換の方法は、右眼用映像信号と
左限用映像信号とで同一であるから1図中の各波形には
右眼用と左眼用を区別するための添字が付されていない
。マトリックス回路21と31に供給されたR、G及び
B信号は、輝度信号Y、第1の色差信号CI及び第2の
色差信号C2に変換され、更にディジタル信号に変換さ
れた後、上記方法によりバッファメモリ44乃至49に
サンプリング・書込みされる。このようにして書込まれ
た。輝度信号Y、第1の色差信号C1及び第2の色差信
号C2は、第6図の波形Sが作成されるように時間軸変
換されつつ各バッファメモリから読出される。
即ち、先ず、バッファメモリ44と48から。
第1の色差信号C1rとCI+が、書込み速度の4、倍
の速度で交互に読出される。この読出しが終了すると1
次にバッファメモリ46と49から。
第2の色差信号C2rとC2+が書込み速度の4倍の速
度で交互に読出される。この読出しが終了すると、今度
はバ・ノファメモリ44と47から、輝度信号YrとY
、が書込み速度の2倍の速度で交互に続出される。この
ようにして、輝度信号Yについては時間軸を半分に圧縮
し、かつ第1.第2の色差信号CI、C2については時
間軸を4分の1に圧縮することにより、1水平走査期間
にRlG、B全ての信号を圧縮している。このようにし
て1時間軸変換された信号は、D/A回路50において
アナログ信号に変換された後、そのままあるいは伝送距
離等に応じて適宜な変調や電力増幅が行われた後、伝送
路に送出される。
第7図は、第1図及び第2図のデコーダ5の構成の一例
を示すブロック図である。
エンコーダ3から伝送路を介して受信された映像信号は
、必要に応じて適宜な復調や増幅が行われた後、A/D
変換回路51においてディジタル信号に変換される。こ
のディジタル信号は、左右分離・時間軸逆変換回路60
とタイミング信号再゛生回路52に供給される。
左右分離・時間軸逆変換回路60は、右眼映像信号用バ
ッファメモリ61と、左眼映像信号用バッファメモリ6
2と、これらバッファメモリ61と62の書込み、読出
しを制御するメモリ制御回路63から構成されている。
右眼映像信号用バッファメモリ61は、輝度信号用バッ
ファメモリ64と、第1の色差信号用バッファメモリ6
5と。
第2の色差信号用バッファメモリ66から構成されてい
る。同様に、左眼映像信号用バッファメモリ62は、輝
度信号用バッファメモリ67と、第1の色差信号用バッ
ファメモリ68と、第2の色差信号用バッファメモリ6
9から構成されている。
メモリ制御回路63は、タイミング信号再生回路52か
ら受けたタイミング信号に基づきバッファメモリ61と
62の書込みを制御する。このバッファメモリ61と6
2への書込みは、4個のフィールド内の各水平走査線上
の右眼用映像信号が右限映像信号用バッファメモリ61
に、また左眼用映像信号が左眼映像信号用バッファメモ
リ62に分離して書込まれるように行われる。即ち、右
眼映像信号用バッファメモリ61には、第8図に示すよ
うに、4個のフィールドから抽出された右眼用映像信号
R1乃至R4のみが書込まれる。これに対して、左眼映
像信号用バッファメモリ61には、第8図に示すように
、4個のフィールドから抽出された左眼用映像信号Ll
乃至L4のみが書込まれる。
上記バッファメモリ61と62への書込みは。
信号の受信順に行われるが、これと並行して行われるバ
ッファメモリ61と62からの読出しは。
両ハンファメモリ61と62から第1の色差信号Cr+
C1,第2の色差信号Cr、C,及び輝度信号Yr、Y
、が所定の周期でかつ同時に読出されるように行われる
。これによって、第6図の波形Sとして書込まれた映像
信号が、読出し時に時間軸逆変換されて、第6図に示す
ような第1の色差信号CI、第2の色差信号C2及び輝
度信号Yの波形が復元される。このようにして時間軸逆
変換された輝度信号と色差信号は、逆マトリックス回路
71と72において、それぞれ左右両眼用のR,G、B
信号に変換される。右眼用のR,G。
B信号は、それぞれD/A変換回路72乃至74と低域
通過ろ波回路75乃至77を経て、右眼用投写映像管に
供給される。同様に、左眼用のR2O,B信号は、それ
ぞれD/A変換回路82乃至84と低域通過ろ波回路8
5乃至87を経て、左眼用投写映像管に供給される。
図示の便宜上、エンコーダ側の動き検出手段とデコーダ
側の動き補正手段を省略したが、動画を伝送する場合に
はこれらの適宜な手段が付加されることになる。例えば
、テレビジョン学会技術報告:TEBS95−2 (昭
和59年3月)に公表された「動き補正多重サンプリン
グ伝送方式」と題する二宮等による論文中の第6図に記
載されたものと同様の構成とすることもできる。
上記実施例のエンコーダ3において、A/D変換回路2
5乃至27と35乃至37とをそれぞれマトリックス回
路21と31の前段に設置し、マトリックス操作と低域
通過ろ被処理とをディジタル的に行うように構成しても
よい。
また、上記実施例においては、輝度信号の時間軸を2分
の1に、また第1.第2の色差信号の時間軸を4分の1
にそれぞれ時間軸圧縮する構成を例示したが、他の適宜
な圧縮率の組合せを採用することもできる。また、第6
図の最下段の波形S”で例示するように、111信号Y
をそのまま送出し。
第1.第2の色差信号C1とC2を、1水平走査線ごと
に交番して送出する構成としてもよい。このような構成
において、第4図と第5図に点線で示した空間的なサン
プリング周期を時間軸上で14.3 MHz (サブキ
ャリヤ周波数の4倍)となるように設定した場合、左右
両眼信号を交番してサンプリングするための周波数は7
.15 MHzとなり′、伝送帯域は3.58 MHz
あればよい。従って1色差信号を約1/4に時間軸圧縮
すればよいことになる。
また、デコーダ側において、左右両眼用映像信号の分離
と時間軸逆変換とを同時に行う構成を例示したが、2段
構成のバ・7フアメモリを使用して左右両眼用映像信号
の分離と時間軸逆変換とを別個に行う構成としてもよい
更に、デコーダ側で実際に受信したサン)°リング位置
の映像信号のみを表示する代りに、エンコーダ側でサン
プリングされなかった位置の映像信号を周囲のサンプリ
ング位置の映像信号から復元(補間)して表示する構成
としてもよい。
発明の詳細 な説明したように8本発明の立体テレビジョン方式は、
左右両眼用映像信号をそれぞれ4個のフィールドに分割
し、左眼用映像信号と右眼用映像信号を交互に送出する
と共に、受信側において左眼用信号と右眼用信号とを分
離し、それぞれ4フイールドから成る左限用フレームと
右眼用フレームに復元するように構成されているので、
従来の帯域圧縮方式に比較して送出され復元される映像
信号の忠実度が向上し、このため高画質を実現できると
いう効果が奏される。
また、従来の帯域圧縮方式はRとBを右眼用信号としG
を左眼用信号としている関係上眼鏡を必要とするのに対
し1本発明においては、左右両眼用共に、 R,G、 
Bから成る完全な映像信号を送出する構成であるから、
眼鏡不要方式を適用できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
2図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図、第
3図は、第1図及び第2図のエンコーダの構成の一例を
示すブロック図、第4図及び第5図はエンコーダ3によ
るサンプリングの方法を説明するための概念図、第6図
はエンコーダ3による時間軸変換の方法を説明するため
の概念図、第7図は第1図及び第2図のデコーダ5の構
成の一例を示すブロック図、第8図及び第9図はエンコ
ーダ5によって分離された左右両眼用の映像信号の配列
を示す概念図である。 1・・右眼用テレビカメラ、2・・左眼用テレビカメラ
、3・・エンコーダ、4・・伝送路。 5・・デコーダ、6・・右眼用投写撮像管、7・・左眼
用投写撮像管、8・・立体像表示用スクリーン、9.1
0・・偏光板、11・・ハーフミラ−212・・眼鏡、
20・・タイミング信号発生回路、21.31・・マト
リックス回路、40・・サンプリング時間軸変換回路、
52・・タイミング信号再生回路、60・・左右分離・
時間軸逆変換回路、、71.72・・逆マトリックス回
路。 特許出願人 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 代理人弁理士櫻井俊彦 第4図 第5図 #16 N 第7図 、61 1 と 72 千 ′ ’ % E rマ 5 ドア15 モ リ Gr /A −1 り 74 モ ス B″ 9ス や 51 叶、印 メモリ 制御 タイミング 52 MjlL 戸 =92 第8WJ 第9Wi n n+1 n+211+3 n+4 11+5 n+
−6n+7.851−黒辷jし−塚5−四リ−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被写体の左右両側に配置した撮像手段を用いて、
    左眼用及び右眼用の1画面を構成する第1゜第2の奇数
    フィールド及び第1.第2の偶数フィールドを作成し。 左眼用及び右眼用の映像信号の空間的サンプリング点が
    、前記4個のフィールド内の各水平走査線上で交番され
    、該4個のフィールド内の隣接水平走査線間で交番され
    、かつ第1.第2の奇数フィールド及び第1.第2の偶
    数フィールドの各々の間で交番されるように、左眼用及
    び右眼用の映像信号を所定の空間的なサンプリング周期
    でサンプリングして送出し。 該送出手段から受けた4個の→イールドから左眼用映像
    信号及び右眼用映像信号を分離して左眼用画面及び右眼
    用画面を抽出し。 該抽出した左眼用画面及び右眼用画面の各々を。 看者の左右両側に配置された受像手段に供給することを
    特徴とする立体テレビジョンの信号処理方法。
  2. (2)被写体の左右両側に配置され、各々が左眼用及び
    右眼用の1画面を構成する第1.第2の奇数フィールド
    及び第゛1.第2の偶数フィールドを作成する撮像手段
    と。 左眼用及び右眼用の映像信号の空間的サンプリング点が
    、前記4個のフィールド内の各水平走査線上で交番され
    、該4個のフィールド内の隣接水平走査線間で交番され
    、かつ第1.第2の奇数フィールド及び第1.第2の偶
    数フィールドの各々の間で交番されるように、所定の空
    間的なサンプリング周期でサンプリングして送出する手
    段とを備えたことを特徴とする立体テレビジジンの信号
    処理方法の送信個装装置。
  3. (3)被写体の左右両側に配置した撮像手段を用いて左
    眼用及び右眼用の1画面を構成する第1゜第2の奇数フ
    ィールド及び第1.第2の偶数フイ−ルドを作成し;左
    眼用及び右眼用の映像信号の空間的サンプリング点が、
    前記4個のフィールド内の各水平走査線上で交番され、
    該4個のフィールド内の隣接水平走査線間で交番され、
    かつ第1゜第2の奇数フィールド及び第1.第2の偶数
    フィールドの各々の間で交番されるように、左眼用及び
    右眼用の映像信号を所定の空間的なサンプリング周期で
    サンプリングして送出する立体テレビジョンの信号処理
    方法の受信側装置であって。 受信した各4個のフィールドから左眼用映像信号及び右
    眼用映像信号を分離して左眼用画面及び右眼用画面を抽
    出する手段と。 看者の左右両側に配置され、該抽出された左眼用画面及
    び右眼用画面の各々を受ける受像手段とを備えたことを
    特徴とする立体テレビジョンの信号処理方法の受信側装
    置。
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