JPS6062284A - 周波数シフト回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は周波数シフト回路、特にテレビ信号などの高精
細化のための信号処理に係シ、特に現行ＮＴＳＣテレビ
方式との菱信性を有する高精細信号の挿入、再生に好適
な信号処理回路に関するものである。

〔発明の背景〕

テレビ信号などの画像の高精細化を図るだめ、受像機側
において走査線２倍化などの信号処理を行ない現行のテ
レビジョン方式で問題となっているインターノース妨害
などを除去することが試みられている。しかしながら、
受像機側の信号処理のみでは、水平解像度が現行規格で
定まる帯域（４，２Ｍ’Ｉ−Ｉ　Ｚ　）で制限されるこ
となど、高精細化（高画質化）にも限界があった。この
ため、最近、送像側、受像機側の両方で特殊の信号処理
を行ない、現行規格と完全交信性を有しながら、水平。

垂直の解像度を向上できる方式が模索されている。

この方式では、例えば現行のテレビジョン方式では帯域
の制限から除かれている輝度信号の高周波成分を現行規
格の周波数スペクトルの隙間に挿入して送信し、受像機
側では、これらの挿入された高周波成分を分離再生する
ことによシ、水平解像度の向上を行なう。但し、現行規
格と完全交信性を有するので使用信号帯域は現行規格と
同一となるようにする。このため、高精細信号を周波数
シフトして挿入するなどの信号処理が必要になる。

周波数シフトを行なう方法は高精細信号を一定周波数の
搬送波信号（キャリア）で振幅変調し、その下側帯波を
使用する方法がある。

したがって、送信側でキャリア周波数を特定することに
よって、周波数シフトされた高精細信号を通常の輝度信
号の周波数スペクトルの隙間に挿入して送信し、受信側
では上記キャリア信号と同一の信号を使用して同期検波
することによって、上記高精細信号を分離再生すること
ができる。これを実現するためには変調信号のキャリア
と位相同期のとれた基準信号を作ることが必要である。

現行テレビ方式では、色副搬送波をバースト信号として
併せて伝送し、受像機側ではこれを基準にして同期検波
を行ない色信号を再生する。しかしながら、高精細信号
の再生に必要な位相情報をバースト信号のような形態で
多重、化して伝送することは、完全交信性の観点から困
難でおる。

この問題を解決する方法としては、例えば画像データの
一部に高精細信号の再生に必要なキャリア位相を挿入す
ることが考えられるが、処理が複雑になる、あるいは動
作の安定性などに問題があ〔発明の目的〕 したがって、本発明の目的は、信号処理が簡単でかつ安
定して信号の周波数をシフト全行なう回路を実現するこ
とである。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため、信号を振幅変調によ
って周波数変換を行なう場合に、その振幅変調に用いる
搬送波信号の位相を一定周期毎に、一定値になるように
制御するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は振幅変調によって、信号の周波数シフトを行な
う原理を説明する図で、（ａ）は原信号で、例えばテレ
ビジョン信号の輝度信号で、高域（高精ａ）信号１，２
を持つ。これらの信号１および２をそれぞれ、キャリア
周波数が０−５　ｊ’　ａｃ　（ｊ’　ｓｃは色副搬送
波周波数）、およびｆａｃで振幅変調し、それぞれの下
側帯波のみを取出すと、（ｂ）に示すような周波数帯域
の信号となる。これらの周波数シフトされた信号を得る
。（ｂ）の信号を伝送し、受信側でこれを同期検波する
と＜ａ＞の高精細信号と同一の信号を復調する。

受信側で同期検波を行なう場合、受信波のキャリアの位
相と受信側の基準キャリアの位相が完全に一致しなけれ
ばならない。

上記変調、同期検波の処理をディジタル的に行なう場合
、第２図に示すように、信号３、キャリア４に対して各
標本点（図中○印）で乗算を行なうことによシ変調され
た標本信号５を得る。この標本信号をディジタルフィル
タを通すことによシ、周波数シフトを行なうことができ
る。この場合も、送信側、受信側のそれぞれにおいて同
一位置の標本点がとられるため、受信側ではキャリア位
相が確定できれば同期検波を行なうことができる。

本発明では現行テレビ信号の同期部分の例えば始まシを
起点として標本化あるいはキャリア位相の設定を行なう
ことによシ、特別な位相情報を付加することなく、高精
細信号の周波数シフトの機能を実現している。

すなわち、テレビ信号では、走査線、フィールド毎に区
切を示す同期信号が含まれている。したがって、例えば
水平同期信号の始めを基準として標本点を取シ、高精細
信号の周波数をシフトするためのキャリアの位相も水平
同期信号の始めを一定値に設定しておけば、受信側では
、水平同期信号の始めを検出し、これを標本化、および
キャリアの位相を一定値に設定するための基準とするこ
とによシ、同期検波が可能となる。すなわち、標本化、
およびキャリア位相を水平同期信号の始まりを起点に設
定しておけば、受信側では、この水平同期信号の始まシ
を検出することで同期検波によシもとの高精細信号への
復調が可能になり、キャリア位相の検出のための特別な
信号を挿入する必要がない。

第３図は本発明の一実施例において、水平同期信号を基
準として、ライン毎に標本点、ならびにキャリア位相を
設定するものの送像側、受像側の標本点とキャリア位相
の関係を示す。

第３図において、○印は高精細信号の標本点、周波数シ
フトを実現するだめの変調に使用するキャリア信号４は
点線で示す。このうちＸ印の点のキャリア信号の値さえ
与えれば高８細信号の標本値との乗算を行なうことによ
シデイジタル的に変調が行なわれる。キャリア信号の位
相は例えば第３図に示すように、各ラインの先頭では位
相がＯになるように設定する。

したがって、受像機側では、各ラインの先頭でキャリア
信号の位相を０に設定することによシ同期検波が実現で
きる。

周波数シフトを実現するための送像側の構成を第４図（
ａへ受１象機側の構成を同図（ｂ）に示す。

はじめに、同図（ａ）に示す送像側について説明する。

各ライン毎に定った標本点でサンプリングされた輝度信
号Ｙはバンドパスフィルタ６で輝度信号−＜） の高精細信号成分をぬきだし、乗算器８の一方の入力と
する。一方、係数発生回路７では水平同期信号ＨＤの例
えば始まシを基準として、各標本点に対応したキャリア
信号値を発生させ、これが乗算器８のもう一方の入力と
なる。乗算器８では２つの入力信号の乗算結果を出力し
、バンドパスフィルタ９で周波数シフトしてとシ出した
い領域の信号成分を抽出する。

つぎに、同図（ｂ）の受像機側を説明する。水平同期信
号の始まりを基準として標本化された周波数シフトされ
た高精細信号、および水平同期信号の始まシを基準とし
て係数発生回路１０で発生させた各標本点に対応するキ
ャリア信号値は、乗算器１１で乗算され、乗算結果はバ
ンドパスフィルタ１２によシ所望の高精細信号をぬき出
す。

なお、標本化周波数、および周波数シフトで使用するキ
ャリア信号周波数との間に比例関係をもたせることは実
用上便利なことが多い。この場合には例えば第３図に示
すように、１２個の標本点毎に同位相のキャリア信号と
なる。したがって、乗算器のかわシに例えばリードオン
リーメモリ（ＲＯＭ）のようなものを用いてよシ簡単に
実現できる。

第５図に送像側にこれを適用した構成を示す。

ライン毎に定まった標本点で標本化された輝度信号は、
バンドパスフィルタ１３で必要な高精細信号をぬき出し
、ＲＯＭ回路１５のアドレスに供給する。一方、水平同
期信号ＨＤを基準に位相情報発生回路１４では各標本点
の位相に対応したコードを発生する。例えば標本点とキ
ャリアの位相とが第３図の関係であれば、キャリアの位
相は１２種類（０，π／６．π／３．π／２．・・・・
・・・・・、１１π／６）となるので、位相Ｏをｏｏｏ
ｏ、位相π／６を０００１゜・・・・・・・・・位相１
１π／６を１０１１と４ビツトのコードで表わす。これ
らのコードもＲＯＭ回路１５のアドレスに供給する。Ｒ
ＯＭ回路１５では、例えば下図（ＲＯＭデータテーブル
）に示すようなアドレスに入力データ、および位相情報
コードを対応させ、出力データには、（入力データ）Ｘ
ＣＯ５ψ。

（ψ１；０．π／６．・・・・・・、１１π／６のいず
れかはコードで識別）の演算結果を出力とする。そして
、バンドパスフィルタ１６で所望の帯域の信号をぬき出
すことにより周波数シフトを実現する。

ＲＯＭデータテーブル 入力アドレス　出力データ また、高精細信号を周波数シフトした信号をさらに周波
数シフトさせて現行規格信号に多重化するような構成も
考えられる。例えば第６図ＣＣ）に示すような場合であ
る。同図はテレビ信号を〔時間−垂直〕の２次元の周波
数スペクトルで表わしたものである。現行規格のテレビ
信号では同図の斜線で示した部分は使用されていないた
め、高精細信号をこの領域に挿入することにょシ多重化
を図るものである。

これを実現するため、同図（ａ）に示す輝度信号のうち
、高Ｎ＃ｉ信号１７．１８を、それぞれ周波数ｆｓｃ　
、　１．５ｆ　［ｌＣ（ｆｓｃは色副搬送波周波数）の
キャリアで変調し、同図（ｂ）に示すような周波数シ７
トを行なう。この周波数シフトにおいては、本発明で述
べたように、例えばライン毎に先頭の標本点でのキャリ
ア位相を同じにする。

つぎに、この周波数シフトした高精細信号１９゜２０を
さらに、フィールド毎に色副搬送波の位相を反転したキ
ャリアで変調（色信号の直交変調と同じ）を行なうこと
により、同図（Ｃ）の斜線の領域に多重化を行なう。現
行ＴＶ信号には２涌類のフィールド（以下偶数フィール
ド、奇数フィールドと呼ぶ）が存在するため、例えは位
相反転は奇数フィールドと定めて送像τ（Ｕでは変調を
行なう。

受１象側では、送られてきた同期信号の垂直同期信号と
水平同期信号の位相関係よシ偶数フィールド、奇数フィ
ールドの識別が可能なため、色副搬送波の位相を奇数フ
ィールド毎に反転することによシ正しい位相で同期検波
が可能である。したがって、これにより第６図（ｂ）に
示すような高精細信−号に復調できる。同図（ｂ）では
、ライン毎にキャリアの位相が定まっているため、前述
した方法によりもとの高精細信号に復調できる。

この機能を実現する実施例を第７図に示す。同図（ａ）
は送像側、（ｂ）は受像機側の構成である。

送像側においては、周波数シフト回路２２（構成は第４
図又は第５図）で周波数シフトされた高ａ細信号は色副
搬送波ｆ８ｃで変調器２３によシ変調される。一方、フ
ィールド識別回路２４では垂直同期信号ＶＤ、および水
平同期信号ＨＤよシ偶数フィールド、奇数フィールドの
識別を行ない、奇数フィールドでは位相反転回路２５で
位相反転を行なう。

受像機側では高精細信号分離回路２６で高精細信号成分
をぬきだし、同期検波回路２９で色副搬送波ｆｓｃによ
る同期検波を行なう。一方、同期分離回路２７で分離し
たＨＤ、ＶＤによ）、フィールド識別回路２８で偶数フ
ィールド、奇数フィールドの識別を行ない、奇数フィー
ルドの場合には位相反転回路３０によシ色副搬送波ｆＢ
ｃの位相の反転を行なう。そして、周波数シフト回路３
１によシ、もとの高精細信号に復調する。

以上、実施例では、ライン単位、フィールド単位でキャ
リア信号の位相を制御する方法について述べたが、これ
らの制御は、フレーム単位、あるいはカラーフレーム単
位であっても同様の効果を得ることができる。また、高
精細信号としては輝度信号について述べたが、色差信号
などでも良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高精細信号の周波数シフトなどに使用
するキャリア信号の位相情報を特別に伝送することなく
、現行規格の同期信号によシ位相情報を得ることが可能
であり、さらに装置も簡易化できるなど得られる効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は高精細信号の周波数シフトの原理説明のための
スペクトル分布図、第２図はディジタルによる変調の説
明のための波形図、第３図はライン毎のキャリア位相の
制御の説明のための波形図、第４図（ａ）および（ｂ）
はそれぞれ本発明の一実施例における送像側および受信
側の構成を示すブロック図、第５図は本発明の一実施例
における送像側の構成を示す図、第６図（ａ）　、　（
ｂ）および（Ｃ）は本発明の一実施例を説明するための
輝度信号周波数分布図、周波数シフトした輝度信号の周
波数分布図および２次元周波数表示による高精細信号の
配置図、第７図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の
一実施例における送像側および受像側の構成を示すブロ
ック図である。 ６．９，１２，１３．１６・−・バンドパスフィルり、
８．１１・・・乗算器、７，１０・・・係数発生回路２
、。 第　ｌ　囚 （Ｏ−） （ｂ） ＜Ｃ） ”５ｒｓｃｔ丁ＳＣ 第　３　巳 第　Ｓ　目 第　６　口 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、振幅変調によシ周波数変換を行なう手段を有し、上
   記周波数変換の搬送波信号の位相を一定周期毎に一定値
   に制御することを特徴とする周波数シフト回路。 ２、特許請求の範囲第１項記載の一定周期としてテレビ
   信号の１ライン、１フイールド、１フレーム、カラーフ
   レームの一つを周期とすることを特徴とする周波数シフ
   ト回路。