JPS6117400B2

JPS6117400B2 -

Info

Publication number: JPS6117400B2
Application number: JP52130462A
Authority: JP
Inventors: Taro Kawamoto; Takashi Fujio
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1977-10-31
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1986-05-07
Also published as: JPS5464412A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、テレビジヨン信号をその占有周波数
帯域幅より狭い周波数帯域幅の伝送路（または記
録装置）により伝送（または記録）するテレビジ
ヨン信号伝送方式に関するものである。

テレビジヨン信号を伝送する場合、伝送され受
信側における受像機で得られた再生画像の画質を
高品位に保つて、しかも伝送路の伝送帯域幅を狭
くしようとする努力は従来より継続して行われて
いて、とくに近年のように高精細度テレビジヨン
信号のごとく画像信号の情報量が増加している時
期にあつてはもちろん、将来ますますその必要性
が大きくなることは疑いない。

現在のわが国におけるテレビジヨン放送の標準
方式に採用されている、１枚のテレビジヨン画像
（フレーム画像）を互いに僅か垂直方向に走査位
置をずらした２枚の画像（フイールド画像）で構
成する、いわゆる２：１ラインインタレース（線
飛越走査）も限られた帯域幅の伝送路でできるだ
け良質のテレビジヨン画像信号を伝送するための
一方法であり、ラインインタレースせずに１枚の
テレビジヨン画像（フレーム画像）を伝送する
と、視聴者にフリッカーを感じさせないようにす
る必要から、現在方式の１フイールド画像を伝送
する期間中に１枚のフレーム画像を構成する走査
線信号のすべてを伝送しなければならず、これに
より水平走査周波数は現在方式の２倍となり、し
たがつて、その信号を伝送する伝送路の帯域幅も
現在方式の２倍の帯域幅を必要とすることにな
る。よつて、現在方式では２：１ラインインタレ
ースによつて伝送路の帯域幅を1/2に節減してい
ることがわかる。以上のように２：１ラインイン
タレースの有効性は現在広く認められており、テ
レビジヨン放送にだけでなくテレビジヨン電話、
工業用テレビジヨンでも採用されており、また将
来実現が期待されている高品位テレビジヨンシス
テムを考える時もその技術は基本となる。

上記２：１ラインインタレースに加えてさらに
伝送路の帯域幅節減をすすめるために、水平走査
線方向にもドツト状に点飛越しをして走査・伝送
することにより、一層の節減効果を得ようとする
試みもまた古くからあり、各種方法が提案されて
いる。このように２：１ラインインタレースに加
えてさらに水平走査線方向にもドツト状に点飛越
走査をして一層の帯域幅節減の効果を得ようとす
る時、テレビジヨンカメラから陰極線管等を用い
た画像表示装置までの電子装置の構成、とくに上
記カメラおよび画像表示装置の電子ビーム偏向に
関する部分は通常のごとくとし、テレビジヨンカ
メラで得られた撮像出力信号の方を特定周波数の
サンプリングパルスでサンプリングすることによ
つて実現することが多い。それは偏向そのものを
変化させて同等の効果を得るよりも簡便であり、
また通常のテレビジヨンカメラの出力信号に対す
る信号処理のみで行え、カメラ本体には何ら手を
加える必要がないことによる。

また、伝送帯域幅の節減効果を期待する点にお
いて上述のサンプリングによる点飛越走査・伝送
と本質的に同一概念ではあるが、必然的にサンプ
リングを伴う伝送方式、例えばパルス振幅変調、
パルス幅変調、などによるテレビジヨン信号の伝
送方式、もしくは同じくテレビジヨン信号のパル
ス符号化変調による伝送などにおいて、そのサン
プリングパルスを人間の視覚特性やテレビジヨン
信号特有の性質を利用して、同信号の占有周波数
帯域幅の上限周波数の２倍の周波数以下に設定
し、伝送帯域の節減の効果をはかる試みもある。
これは近年“サブナイキストサンプリング”と称
されているものである。

以上説明したように点飛越走査は点飛越サンプ
リングによりテレビジヨン信号そのものを、アナ
ログ信号の次元で信号の帯域を圧縮しようとする
ものであり、また、必然的にサンプリングを伴う
振幅もしくは幅にかかわるパルス変調、またはパ
ルス符号化変調などにおいては変調された次元で
伝送帯域を圧縮するものであり帯域圧縮の考え方
においてこれらは本質的に同一のものである。本
発明はこの時のサンプリングの態様をいかになす
かもその一要素であり、その点につき、本発明に
おけるサンプリングの作用、効果等を詳細に説明
するが、以下では、とくにテレビジヨン信号に対
し上記アナログ信号の次元で行う点飛越走査の実
施例をもとに説明する。

なお、以下の説明では、すべてテレビジヨン信
号を受信側に伝送する場合をとりあげたが、これ
は信号をテープやデイスク等の記録媒体に記録す
る場合であつてもテレビジヨン信号の本発明にか
かわる処理プロセスは全く同じである。

本発明のサンプリングによる点飛越走査の説明
に入る前にまず従来のこの種点飛越走査について
説明する。

第１図は従来の点飛越走査の態様を模示的に示
した図であり、同図中丸印は画像を構成する画素
を示し、その中の数字は当該画素が伝送される時
期をテレビジヨン画像のフイールド番号で示して
いて、たとえばその数字が３であれば、第３フイ
ールド目において当該画素が伝送されることを示
す。また、丸を連結する横の線（実線および破
線）は水平走査線を表わし、とくに実線は第１お
よび第３フイールドを、また点線は第２および第
４フイールドをそれぞれ表わしている。この第１
図示の点飛越走査により得られるテレビジヨン画
像は、すべての画素が４フイールド（すなわち、
２フレーム）期間かかつて伝送され、とくに、縦
方向に並んだ各画素について着目すると、下から
順に第１フイールド、第２フイールド、第３フイ
ールド、第４フイールドの時期においてそれぞれ
伝送され、その結果、形成された表示画像は画素
のドツト状模様が下から上へ流れて見えることに
なる。これは、テレビジヨン放送において視聴者
に対し不自然感を与え、高品位画質たり得なくな
る。このことは、第１図示の点飛越走査における
画素の時間的、空間的伝送順序をサンプリング周
波数_Sを用いて表現すれば、サンプリング周波
数_Sが水平走査周波数_hの1/2の奇数倍（（ｎ＋
１／２）_h：ただしｎは正の整数）であることを考えると、現在の標準テレビジヨン方式におけるカラ
ーサブキヤリア周波数の画面上での流れの様子か
ら容易に類推できよう。

この種従来の点飛越走査は、その本来の目的、
すなわち伝送帯域幅を節減するだけでなく、高品
位画質を確保するために、１枚のテレビジヨン画
像（フレーム画像）中に占める画素数をできるだ
け多くし、その代わり、１枚の画像を伝送するの
にかなりの長時間（上述の例では４フイールド期
間）をかけるようにしていたがために、画素のド
ツト状模様が流れて見えるなどの欠点を生じてい
た。

本発明は、上述の欠点を除去し、かつ画像情報
の動きに応じて人間の視覚特性に適合した信号の
伝送形態をとり、しかも伝送帯域幅の節減の効果
も充分に発揮しうる点飛越走査を実現するため
に、従来の点飛越走査の概念、すなわち、点飛越
走査でテレビジヨン画像信号を伝送する時、４フ
イールド期間かかつて１枚の画像を伝送するとい
うように、画像の伝送速度を下げてその代わり、
１枚の画像中の画素は全て伝送することで画質を
低下させることなく帯域節減の効果を上げる、と
いうことも打破り、１画像中の画素の総数を減ら
しても空間的に相互に補間し合う画素の配列を採
用し、画像伝送の一巡時間を短かくした方が視覚
的に妨害（画質低下）が少なくなる。また、帯域
節減の効果も充分に上がるということに着目して
なしたものであり、従来にない点飛越走査を実現
可能なテレビジヨン信号伝送方式、具体的には、
サンプリングパルスの位相および周波数の選定方
法を提供するものである。

なわち、テレビジヨン信号をその占有周波数帯
域幅より狭い周波数帯域幅の伝送路（または記録
装置）により伝送（または記録）するテレビジヨ
ン信号伝送方式において、前記テビジヨン信号の
送信側にテレビジヨン信号における画像情報の動
きの有無を判定する回路を備え、当該回路出力に
より前記画像情報に動きがあると判定したときは
前記テレビジヨン信号をそのままサンプリングす
ることなく前記伝送路（または記録装置）に送出
（または記録）し、前記回路出力により前記画像
情報に動きがないと判定したときには、前記テレ
ビジヨン信号の占有周波数帯域幅の上限周波数よ
り高く、かつ、その２倍の周波数より低い周波数
を有し、位相および周波数がｎ，ｍをそれぞれ任
意の正の整数（ｍについては零を含む）とし、
_h，_Fをそれぞれテレビジヨン信号の水平走査周
波数およびフイールド周波数としたとき、テレビ
ジヨン信号のフイールド単位で位相を180゜推移
するとともに周波数ｎ_hとするか、または、位
相は連続とし、周波数をｎ_h±（ｍ＋１／２）_Fとするように選定したサンプリングパルスを用いて前
記テレビジヨン信号をサンプリングし、その得ら
れた信号をそのまま、もしくは低域通過フイルタ
を介して前記伝送路（または記録装置）に送出
（または記録）するようにしたことを特徴とする
ものである。

以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。

第２図は本発明伝送方式において使用するサン
プリング方法による点飛越走査の態様を模示的に
示す図であり、第１図の場合と同様丸印は画像を
構成する画素で、その中の数字は当該画素が伝送
される時期をフイールド番号で示している。第２
図から明らかなように、本発明に使用する点飛越
し走査によれば、１枚のテレビジヨン画像（フレ
ーム画像）を構成する全ての画素が伝送されるの
に要する時間は２フイールド期間であり、第１図
に示した従来の点飛越走査に比して半分の時間に
短縮される。なお、第２図においては、伝送すべ
き画素数は第１図示の従来の態様に比らべて少な
いが、第１図に見られるように画素の配列が連続
して伝送フイールド順に並ぶことがないので画素
のドツト模様が流れて見えたりして画質低下を起
す恐れがない。

次に、第２図示の点飛越走査を行う方法、およ
び、そのための回路構成について説明する。

第１図示の点飛越走査のサンプリングパルスの
周波数_Sは、前述したように _S＝（ｎ＋１／２）_h ただし、ｎは正の整数、_hは水平走査周波数で
あつたが、本発明において使用する第２図示の点
飛越走査のサンプリングパルスの周波数_Sは _S＝ｎ_h （この場合、フイールド単位で、すなわち、第
１フイールドと第２フイールドとの相互間におい
て位相を180゜異にする。）もしくは、 _S＝ｎ_h±（ｍ＋１／２）_F ただし、ｎ，ｍは正の整数（ｍについては零を含
む）、_h，_Fはそれぞれ水平走査周波数および
フイールド周波数であり、本発明によれば単にサ
ンプリングパルスの位相および周波数を上記のよ
うに設定するだけで、信号処理は従来の点飛越走
査と同様であり、以下に説明する回路構成を有す
る送信装置および受信装置をもつて行うことがで
きる。

なお、本発明により選定した位相および周波数
を有するサンプリングパルスを用いて点飛越走査
して得られたテレビジヨン画像においても画素の
縦方向配列は水平走査線に直交するようにしたい
ので、本発明におけるサンプリングパルスの周波
数_Sをｎ_h±（ｍ＋１／２）_Fに設定したときには、ｍの値はもともと１フイールド内の水平走査
線の数（現行方式では＝2625）より充分小さい数
にするが、さらに小さい値に選ぶか、好ましくは
零とするのがよい。

第３図ａおよびｂは本発明により選定したサン
プリングパルスを適用して、モノクローム（白
黒）テレビジヨン信号をサンプリングし、帯域制
限して送信し、受信する送信機および受信機の回
路系統図をそれぞれ示す。また、第４図の信号ス
ペクトル図は第３図ａおよびｂの各部における信
号スペクトルを示し、第５図は送信機の出力側に
得られる伝送されるべき帯域制限信号の信号波形
の一部を示す。

第３図ａにおいて、テレビジヨンカメラ等信号
源１からの撮像出力信号である２：１ラインイン
タルースモノクロームテレビジヨン信号をサンプ
リング回路２に供給し、上述の周波数および位相
を有しタイミングパルス発生回路３で発生したサ
ンプリングパルス_Sを用いた前記モノクローム
テレビジヨン信号をサンプリングする。このタイ
ミングパルス発生回路３は、同期信号発生回路４
にて発生し、信号源１の電子ビームを偏向するた
めの水平および垂直駆動パルス等の駆動パルスに
よつて共通に駆動され、上記サンプリングパルス
_Sのみならず、サンプリングパルス_Sの周波数
の1/3の周波数を有するパルス（1/3_Sパルスと
称する）および後述するバーストブラツグパルス
（BFP）をも発生する。タイミングパルス発生回
路３における安定なパルスの発生機構は、周知の
APC回路を用い、当該回路３の出力パルスの周
波数および位相を前述の水平および垂直駆動パル
スの周波数および位相と一定の関係に保つように
制御を行う。最も簡単に当該回路３を構成するに
は、水平駆動パルスをもとにｎ_hの周波数のパ
ルスを発生させ、これを垂直駆動パルス１個毎に
（すなわち1/60秒間隔で）、180゜位相を交代させ
てサンプリングパルス_Sを得ることができる。
この時サンプリングパルス_Sの周波数範囲は、
伝送したいテレビジヨン信号の帯域の上限周波数
_vとその２倍の周波数２_vとの間で周辺条件に
応じて選ぶ。たとえば、_vよりも狭い伝送帯域
_Bがテビジヨン信号の伝送帯域幅として与えら
れ、その帯域内で当該信号を伝送したい場合は
_S＝２_Bに選ぶ。また_Vまでのテレビジヨン画
像信号を出来るだけ狭い伝送帯域で伝送したい場
合には、許容できる画質の得られる範囲で_Vに
近い_S（但し、_S＞_V）を選べばよい。

このように_V＜_S＜２_Vの範囲における上
記特定周波数を有するサンプリングパルス_Sで
第４図に示す帯域特性の信号源１の出力をサン
プリングすると、周知ようにサンプリング回路２
の出力信号のスペクトルは第４図に示したよう
になる。第４図において破線はサンプリングパ
ルス_Sによるサンプリングの第１次下側帯波を
示すが、これが原信号のスペクトル（第４図）
と重なり合う部分が生ずる。破線で示したスペク
トルは原信号とは形を変えてはいるが、原信号に
含まれる情報は全て含んでいる。したがつて、サ
ンプリング回路２の出力信号を低域通過フイルタ
ー５に導いてその信号帯域を周波数_B＝1/2_S
の帯域で制限して第４図に示すスペクトルの信
号としてもそこには原信号（第４図）の_B〜
_Vまでの情報が変換された形で含まれる。した
がつて、送信側ではこれを送信信号として受信側
に伝送し、受信側では、その受信信号を、送信側
で用いたのと同じサンプリング周波数のサンプリ
ングパルス_Sでサンプリングすることにより、
最終的に送信側におけると同じ第４図の信号を
再現することができる。

但しそのためには、受信側で送信側と同期した
サンプリングパルス_Sを再生する必要がある
が、第３図ａにおける６，７の回路部分はそのた
めに付加されたもので、タイミングパルス発生回
路３において、サンプリングパルス_Sをその1/3
の周波数にカウントダウンした1/3_Sパルスと水
平駆動パルスをもとにカラーテレビジヨンにおけ
ると同様のバーストフラツグパルスBFPを発生さ
せ、これらパルスをバースト発生回路６に供給
し、その出力側に1/3_Sパルスが水平帰線期間の
バツクポーチ区間の１部にだけ存在するバースト
状信号を得て、低域通過フイルター５より供給さ
れ、部分折り返し信号を含む帯域制限された信号
（第４図とともに加算回路７に供給して、当該
回路７の出力信号を、その水平帰線線期間におい
て第５図示の如き波形に構成する。

受信側においては、第３図ｂに示すように、受
信信号を信号復元用のサンプリング回路８だけで
なくバースト抜取り回路９および抜き取りパルス
発生回路１０にも供給し、回路１０においては受
信信号の水平同期信号からバースト抜き取りパル
スを発生させ、これをバースト抜取り回路９に供
給することで、受信信号から前述のバースト状信
号を取り出す。次に、そのバースト状信号を参照
信号として、位相比較回路１１の一方の比較入力
端子に供給し、他端の比較入力端子には発振回路
１２の発振出力（発振周波数_S）を1/3カウンタ
ー１３を介して供給し、これら回路９，１１，１
２，１３は自動位相制御ループを構成する。な
お、発振回路１２は電圧制御発振器（VCO）の
構成とし、その出力側には周波数位相制御された
周波数_Sなるサンプリングパルスを発生し、そ
のサンプリングパルスをサンプリング回路８に供
給して、受信信号をサンプリングする。その結果
得られた信号は第４図に周波数スペタトル表示
される如き信号である。この第４図中、破線は
第４図におけると同様、第一次下側帯波であ
る。これをサンプリング回路８に後置した低域通
過フイルター１４に通じ周波数_Vで帯域制限
し、第４図に示す信号を得、これを映像モニタ
ー１５に供給して画像表示する。この信号は（
_S−_V）〜_Vの間に、破線で示した不要なスペ
クトル成分を含んではいるが、それは原信号の
_Vまでの帯域の信号を_B＜_Vなる帯域_Bの信号
に変換して伝送した結果得られた信号である。

上述例に於てはバースト状信号の周波数を1/3
_Sとして説明したが、これも伝送帯域幅_B＝1/
2_Sまでの範囲であれば任意に1/n_S（ｎは正
の整数）の周波数に選んでもよい。実用上は、
_B＝１／２_Sで−3dB位の伝送とするものが多いことから1/2_Sをバースト信号として使用することも
できる。また、ｎの大きい方にも限界があり、位
相比較のための参照信号しては、バースト信号と
して1/n_Sの正弦波が１サイクルは必要であ
り、それ以下の低い周波数は使用できないのは当
然である。

なお、本発明におけるサンプリング周波数_S
を、_S＝ｎ_h（θ＝０゜）第１フイールドｎ_h（θ＝180゜）第２フイールドに選んだ場
合には、送信側で、たとえば第１フイールドでは
水平または垂直駆動パルスの立下りとサンプリン
グパルス_Sの立上りを一致させるような規定を
設けておけば、受信側でも分離した同期信号から
同じ_Sを再生できるから受信側に_S再生のため
のバースト信号を伝送する必要はない。

以上の説明は、アナログ信号の次元でテレビジ
ヨン信号を変換し、帯域節減をはかるものである
が、テレビジヨン信号を各種パルス変調もしくは
パルス符号化変調して伝送（または記録）する場
合のように、必然的にサンプリング手段を含む伝
送（または記録）方式では、更に容易に本発明を
実施でき、効果も発揮しやすい。通常のテレビジ
ヨン信号のバルス符号化変調による伝送方式にお
いて、サンプリング周波数_Sを本発明で選定す
る関係となるように選ぶだけでよく、他の構成は
通常の実施例と全く変らないのでその説明を省略
する。

次に本発明で選定したサンプリングパルスを用
いた場合と従来方式の場合の両サンプリング方式
における周波数スペクトルの違いについて比較す
ると、第６図ａおよびｂに点飛越しサンプリング
してスペクトルが重なり合つた部分の様子を、そ
れぞれ本発明および従来に対応させて示す。同図
中破線はサンプリングによる第一次下側帯波であ
る。この第６図ａおよびｂから明らかなように、
第６図ａに示す本発明の場合には（ｎ＋１／２）_h （ｎは正の整数）の部分が空いているので、その
部分に周波数インターリーブして色信号などを多
重伝送することができる。これを利用した、新た
な複合カラーテレビジヨン信号を伝送する場合の
送・受信装置の一構成例を第７図ａ，ｂに、その
信号スペクトルを第８図ａ，ｂおよびｃに示す。

第７図ａは本発明で選定したサンプリングパル
スによる点飛越しサンプリングを用いて輝度信号
の帯域を圧縮するととに、その輝度信号帯域内に
搬送色信号を多重する送信側装置（カラーエンコ
ーダ−）の一構成例であり、基本的には、輝度信
号が前述したモノクロームテレビジヨンにおける
実施例の処理を受けるほかは色信号部分について
は現在のNTSC標準カラーテレビジヨン信号の場
合に準ずる。すなわち、搬送色信号は本発明によ
る点飛越しを行うのでなく、単に多重するだけで
あるから色副搬送波の周波数_SCと色信号の帯域
幅_CBとは輝度信号との関係で選定される。たと
えば、第８図ａおよびｂに図示するように、搬送
色信号（以下単に色信号と称する）の搬送波周波
数_SCを輝度信号の伝送帯域_B内もしくはその
帯域を一部越えた形に多重する。とくにこの帯域
外に_SCを配置した場合には、その部分を完全に
遮断しないように注意する必要がある。また、こ
れらいずれの場合においても、輝度信号と色信号
の関係を周波数軸を拡大して見ると第８図ｃのス
ペクトル配置となつている。

第７図ａにおいてカラーテレビジヨンカメラな
どの信号源１０１からの３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは
マトリクス回路１０２によつて輝度信号Ｙと２つ
の色信号（それぞれC₁信号、C₂信号と称する）
に変換する。これら信号を、それぞれ低域通過フ
イルター１０３，１０４，１０５に加え帯域制限
して後、輝度信号Ｙについては、第３図ａに示し
たと同様の信号処理を行う。またC₁，C₂信号に
ついては色信号変調回路１０６でカラー用同期信
号発生回路１０７で発生した周波数_SCなる色副
搬送波_SCを用いて標準カラーテレビジヨン信号
におけるように直角二相変調する。遅延回路１０
８，１０９は、ＹおよびC₁，C₂各信号相互間の
遅延時間差補正のために挿入されたものである
が、これら遅延回路は必ずしも図示の個所に挿入
しなくとも、後述の加算回路１１４の各入力端に
おいて、マトリツクス回路１０２を同時に出力し
た信号が同時に到達するよう適宜の場所に挿入す
ればよい。

また、本例では、色副搬送波信号_SCは第７図
ａにおいてはカラー同期信号発生回路１０７から
供給するようにしている。実施しようとしている
カラー信号方式が固定的、全局的な場合はこれが
妥当である。しかし臨時的、局部的実施の場合に
は、カラーエンコーダー（本例装置）内に別に設
けた同期信号発生回路からの水平駆動HDパルス
を参照信号として取り込むようにし、さらに、自
動位相制御（APC）回路を持つサブキヤリヤ発
生回路を用意する必用があるが、これは簡単に実
施できる。

本例によれば、受信側で輝度信号および色信号
の双方を復調処理するために２種類のバースト信
号1/n_S，_SCが必要となるが、考えられるバ
ースト信号形式を第９図ａ，ｂおよびｃに示す。
第９図ａは水平帰線期間のバツクポーチに時分割
挿入、ｂはａの形式では実施しにくいような場合
に採用が考えられる１水平走査期間毎に輝度信号
復調用、色信号復調用のバースト信号を交互に挿
入する方式、ｃは同一場所に両バースト信号を周
波数分離して多重する形式である。1/n_Sと_S
_Ｃの関連、水平帰線期間のバツクポーチの長さ等
によつて上述した第９図ａ，ｂ，ｃの方式のいず
れを採るのがよいかは一定しない。

第７図ａ，ｂにおいては、上記ｃの形式で両バ
ースト信号を伝送することとし、そのため、タイ
ミングパルス発生回路１１０の出力である1/3_S
信号とカラー用同期信号発生回路１０７からの色
副搬送波信号_SCおよびバーストフラツグパルス
BFPをバースト発生回路１１１に各供給し、その
出力端子から第９図ｃに示す形式のバースト信号
を取り出し、加算回路１１４において他の信号、
すなわち、輝度信号および同期信号SYNCと加算
して送信信号を形成するようにする。また同図に
おいて、回路１１２，１１３は第３図ａにおける
サンプリング回路２および低域通過フイルター５
にそれぞれ対応するものである。なお、前述した
ように輝度信号用バースト信号の伝送はある条件
のもとに省略することも可能である。

第７図ｂは第７図ａで得た複合カラーテレビジ
ヨン信号を最終的に３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに戻す
復元装置の実施例を示し、同図において、破線で
囲んで示す部分１５０は、輝度信号Ｙと色信号Ｇ
とを受信入力信号から周波数分離して取り出す回
路部分であり、とくに、１ライン遅延回路２０
１、減算回路２０２および加算回路２０３は周知
のくし形フイルターを構成し、減算回路２０２出
力および加算回路２０３出力側に入力信号中の
（ｎ＋１／２）_hおよびｎ_h成分がそれぞれ取り出される。前者（ｎ＋１／２）_h成分については、さらに、その低域周波数成分を低域通過フイルター２
０４および減算回路２０５により除去して、色信
号Ｃが存在する（ｎ＋１／２）_hの高域周波数成分のみを取り出す。その取り出された信号の周波数ス
ペクトルを、入力信号のスペクトルに対比して、
第１０図ｃおよびａにそれぞれ示す。なお、遅延
回路２０６は遅延時間差補正用のものである。ま
た後者ｎ_hの成分については、低域通過フイル
ター２０４および加算回路２０７により、低域周
波数成分については前者の成分、すなわち（ｎ＋
１／２）_h成分をも取り入れ、第１０図ｂに示す周波数スペクトルを有する輝度信号Ｙを取り出す。ま
た、遅延回路２０８も前述の遅延回路２０６と同
様遅延時間差補正用である。なお、第１０図a′，
b′およびc′はそれぞれ第１０図ａ，ｂおよびｃに
対応し、周波数軸を拡大して示すスペクトル図で
ある。以上により、第８図ａ〜ｃに示すように、
周波数インタリーブされている受信入力信号から
輝度信号Ｙと色信号Ｃとが分離でき、それぞれ輝
度信号Ｙについては後述のサンプリング回路２１
５、色信号Ｃについては後述の色信号復調回路２
１６に供給して、送信側におけるＹ，C₁および
C₂を復元するようにする。

また、受信入力信号を同期分離回路２０９に供
給して分離取出した同期信号をもとに、パルス発
生回路２１０でバースト抜取りパルスを発生し、
そのバースト抜取りパルスを用いてバースト抜取
り回路２１１および２１２（これら回路はそれぞ
れのバースト信号に同調するフイルターを有す
る）でそれぞれ色信号用、輝度信号用のバースト
信号（第９図ａ〜ｃ参照）を抜き取る。この時図
示のように輝度信号用バースト信号はYC分離回
路１５０を通らない直接の受信信号から抜き取る
が、その理由は_S／ｎの周波数によつては、YC
分離回路１５０中のくし形フイルターでの減衰が
大きい場合もあるからである。これら得られたバ
ースト信号をもとに、サンプリングパルス再生回
路２１３で輝度信号サンプリング用のサンプリン
グパルス_Sを、色副搬送波再生回路２１４で色
副搬送波_SCをそれぞれ再生する。さらに、これ
ら_Sおよび_SCをそれぞれサンプリング回路２
１５、色信号復調回路２１６に供給して送信側に
おける輝度信号、および色信号C₁，C₂を復元す
る。これら復元した信号を低域通過フイルター２
１７，２１８，２１９で所定の帯域幅に制限し、
遅延回路２２０，２２１で信号相互間の遅延時間
差を補正して逆変換マトリクス２２２により、３
原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を得る。更に必要によ
り、各色信号回路に挿入した帰線消去（BLK）
部整形回路２２３，２２３′，２２３″により
BLK部をきれいにして本例における復元信号と
する。

次に、本発明テレビジヨン信号伝送方式を実施
例につき説明する。すなわち、本発明方式は、以
上に説明したサンプリング方式を用いるととも
に、被写体の動きの有無を撮像画像信号から判別
して、動きのある画像または画像上の部分につい
ては、点飛越しサンプリングするかわりに、単に
伝送帯域を周波数1/2_Sで制限したまま伝送（記
録形態にあつては記録）する方式としてもよい。
これは、動き部分の高域成分については点飛越し
サンプリングでは、もともと動き画像においては
画像の細部までは認識できないこととチラチラし
た妨害が目につきやすいためである。

第１１図ａおよびｂは本実施例に使用する送・
受信装置の一例の回路構成図、第１２図ａ〜ｈは
第１１図ａにおける各部信号波形図である。テレ
ビジヨンカメラ等信号源より得られた入力信号ａ
を１フイールド遅延回路３０１（出力波形を第１
２図ｂに示す）および引算回路３０２に供給して
互いに隣接するフイールド間における同一画素信
号のレベル差を求める。この時出てくる信号は、
ほとんど動きによるものであるから、その出力信
号の有無により動きが検知できることになる。引
算回路３０２の出力信号を帯域通過フイルター３
０３で極めて低域のノイズ成および高域のノイズ
成分（第４図中_V以上）を除去して（第１２図
ｃ、同拡大図ｇ参照）後振幅比較回路３０４であ
る振幅以上のものを取り出してパルス成形する
（第１２図ｈ参照、なお、波形ｇ，ｈは時間軸を
拡大して示してある）。

以後の信号処理としては２通りの方法が考えら
れるが、第１の方法は、垂直駆動パルス（第１２
図ｄ参照）の波形の立上りでリセツトされる計数
回路３０５で波形ｈに示すパルスの発生回数を１
垂直走査期間中の発生回数としてカウントし、そ
の出力を比較回路３０６により置数回路３０７に
設定されている所定の設定値Ｎと比較し、計数回
路３０５によるカウント値ｎがｎ≧Ｎとなる（動
きが多いと判断する）と第１２図ｅに示すような
波形の信号が比較回路３０６から取り出される。
この信号と垂直駆動パルス（第１２図ｄ）とをゲ
ートパルス発生回路３０８に供給して第１２図
に示す波形のゲートパルスを形成する。このゲー
トパルスによつて切替回路３０９を制御し、本発
明により入力テレビジヨン信号をサンプリングす
る期間としない期間とに切替えるようにする。例
えば第１２図示の信号の場合、＃１のフイールド
ではテレビジヨン画像信号はサンプリングされる
が、＃２と＃３のフイールドの画像信号はサンプ
リングされない。この時、受信側へ伝送する必要
のある、現在の送出形態がサンプリング方式か否
かを判定するための情報としてのサンプリング周
波数再生用バースト信号をその送出に関してゲー
ト回路３１０で制御する。なお、第１１図ａにお
いて、回路部分３１１から３１４までの部分は第
３図ａ中の回路部分２，５，６，７にそれぞれ相
当し、これらの部分についてはすでに説明したの
で、その説明は省略する。

なお、第１１図ａには第３の信号入力端子、す
なわち搬送色信号の入力端子があり、破線にて示
すように当該端子を介して搬送色信号が加算回路
３１４に供給される。

受信側において、第１１図ｂに破線で囲んで示
す部分３５０は、第７図ｂに示した例における輝
度信号Ｙ、色信号Ｃ分離回路１５０と同じ回路部
分であり、当該回路部分からの出力信号は輝度信
号であるとする。この輝度信号をサンプリング回
路３１５を介してサンプリングするか、あるい
は、そのまゝ出力信号として取り出すかは、前述
の送信側における信号の送出形態如何に依存し、
画像の動きがなく、したがつて、送出側において
サンプリングを行つている場合には、受信側でも
サンプリングをして信号の復元とする必要があ
る。送信側の説明において、受信側でサンプリン
グ方式か否かを判定するための情報として、バー
スト信号の送出を制御することを述べた。受信入
力信号はバースト抜取り回路３１６、同期分離回
路３１７および上記Ｙ，Ｃ分離回路３５０に３分
して供給される。同期分離回路３１７で分離取り
出した同期信号をパルス発生回路３１８に供給し
てバースト抜取りパルスを発生し、その抜取りパ
ルスによりバースト抜取り回路３１６を制御して
バースト信号を取り出し、これをサンプリングパ
ルス発生回路３１９に供給して信号復調用のサン
プリングパルスを発生する。他方、バースト信号
はバースト有無判定回路３２０にも供給され、そ
の出力をゲートパルス発生回路３２１にて１走査
線期間ホールドするようにして、そのホールドし
た信号を制御信号として、切替回路３２２に供給
し、前記Ｙ，Ｃ分離回路３５０から得られた輝度
信号をサンプリングするようにしたり、サンプリ
ングしないようにしたり切替回路３２２の切替接
点を切替える。また、図中３２３，３２４の回路
部分は第３図ｂ中１４，１５に相当する部分であ
る。

なお、送信側で形成する受信部への切替え情報
としては、垂直帰線期間に、パルス又はバースト
状の信号を挿入する方法を採用してもよく、また
切替回路３０９自体もサンプリング回路３１１に
前置し、動き部分のあるフイールドは、1/2_S以
下の帯域に制限した信号、動き部分のないフイー
ルドで_Vに帯域の信号をサンプリング回路３１
１に供給するようにしてもよい。また、以上の説
明では、１フイールド全体で差信号を計数して制
御をしているが、これは画面をいくつかに分割し
てその各々につき制御するうにしてもよい。ま
た、一走査線毎に切替えてもよい。さらにまた、
第１１図ａでは引算回路３０２の出力信号の内の
正極性のものしかカウントしていないが正負両方
の極性についてもカウントするようにしてもよ
い。

以上、サンプリングし、もしくはしないの２通
りの態様を切替るための第１の方法を詳細に説明
したが、第２の方法を以下に説明する。

第２の方法は、第１１図ａにおいて振幅比較回
路３０４からのパルス（第１２図ｈ）を制御信号
として切替回路３０９を制御する方法である。こ
れによれば、１走査線期間の中でも動いている部
分のエツジ部分などだけ、サンプリングされない
画像が伝送される。受信部へ伝送すべき切替情報
は、前記第１２図ｈの波形の信号で周波数_nの
正弦波を搬送波として変調した信号を用い、これ
を帯域制限されたテレビジヨン信号に重畳して多
重伝送する。また、搬送波の周波数_nは、伝送
信号帯域の上限よりやや上に設定するものとす
る。また、この切替情報を送るためにあまり広い
帯域は無駄であるので、低域通過フイルターを振
幅比較回路３０４と上記搬送波_nなる変調器と
の間に挿入して信号の波形をなまらせ、切替をソ
フトに行うのが好ましい。受信側では、帯域通過
フイルターとエンベローブ検波回路とを縦続接続
して切替パルスを再生するようにする。以上の動
作を行うための送信側および受信側装置の一構成
例を第１３図ａおよびｂに示すが、同図において
は、第１１図ａおよびｂに共通する部分は省略
し、切替回路３０９および３２２を制御する部分
の回路構成のみを示し、図中３２５，３２６，３
２７および３２８はそれぞれ低域通過フイルタ
ー、変調器、帯域通過フイルターおよびエンベロ
ーブ検波回路である。

さらにまた、受信側で、１フイールド遅延回路
を持つことを許せば、送信側と同様、動き情報を
取り出すことも可能である。この場合上記挿入し
た信号等の情報を送る必要はない。この例を第１
４図に示す。第１４図は受信側装置を示すもので
あるが、単に１フイールド遅延回路を具え動き情
報を取り出すのみならず、これを積極的に利用
し、再生画像の歪を補正するようにしたものであ
る。ここに、歪とは第４図ｅに示した再現画像の
周波数スペクトルのうち破線で示したスペクトル
成分が存在することである。このスペクトル成分
の詳細な周波数関係は、第６図ａを参照すること
により、実線の所望信号のスペクトルとの関係が
明らかである。第１４図において、受信入力信号
はサンプリング回路４０１でサンプリングし、低
域通過フイルター４０２で_Vの帯域で帯域制限
する。次に、この帯域制限された信号を破線４５
０で囲まれ、１フイールド遅延回路４０３より加
算回路４０８までで構成され、その周波数特性が
60Hz毎に周期的に利得変化するくし形フイルター
に供給し、不要スペクトル成分、すなわち、上記
破線で表わした周波数成分を取り除く。このくし
形フイルターの利得特体を第１５図ａ，ｃに示
す。なお、第１５図ｂにはサンプリング信号の周
波数スペクトルをフイルタ特性に対応している。

上記くし形フイルター４５０の動作原理は、第
７図ｂにおける_h周期のくし形フイルターから
容易に推察できるものであるが、簡単に説明すれ
ば、同フイルターの入力信号を１フイールド遅延
回路４０３、引算回路４０４および加算回路４０
５に３分供給し、引算回路４０４の出力信号およ
び加算回路４０５の出力信号として互いに180゜
位相の異なる（それぞれ第１５図ｂに実線および
破線で示すスペクトル成分に対応）60Hzのくし形
フイルター出力が得られるが、本実施例ではとく
にフイルター全体の利得特性を第１５図示のよう
に_S−_V以下の低域部ではオールパスの特性と
するために、引算回路４０４の出力側に低域通過
フイルター４０６を配置し、その出力信号と遅延
時間差補正用の遅延回路４０７を通した信号とを
加算回路４０８で加算するようにする。また、第
１４図においては、引算回路４０４の出力信号
（第１５図ｂに破線で示すスペクトル成分に対
応）を一部取り出し、極めて低域の周波数成分か
ら周波数_S−_Vまでの成分を通過域とする帯域
通過フイルター４０９、振幅比較回路４１０およ
低域通過フイルター４１１に通し動き部分判定信
号を取り出し、これにより、切替回路４１２を制
御している。すなわち、動きのあるときには送信
側でサンプリングを行わないが、動きのあるテレ
ビジヨン信号に対しては、第１５図ｂの実線で示
すスペクトル成分以外に破線で示すような多くの
成分が生じている。一方、動きがないときは、も
ともとの信号に第１５図ｂの実線で示すスペクト
ル成分しか有していないが、送信側および受信側
におけるサンプリングにおける第１５図ｂの折返
しスペクトルが、周波数_S−_V以下の帯域には
現われないという性質を利用して切替回路４１２
を制御するための情報を送信側から送出する必要
がないという利点がある。また、この方法を加算
回路４０８の出力信号、すなわち、回路４０１に
よりサンプリングした信号を第１５図示の特性の
くし形フイルターに通して得られた信号に対して
適用することもできる。すなわち、周波数_S−
_Vまでの低域成分が受信側でのサンプリングに
よつて_V−_Sの周波数帯域に折返り、動きのあ
る場合、第１５図ｃのくし形フイルターの_V〜
_S帯域に信号が表われる（動きのない場合には
現われない）ことを利用してもよい。

このように、切替回路４１２の制御に関して
は、送信側と同一方法とする必要はあるが、上述
のように振幅比較回路出力をそのまま、もしくは
低域通過フイルターを介して切替制御用信号とし
て用いるか、または、第１１図ａに示すごとく振
幅比較回路出力を、さらに計数回路に供給して得
られた計数値が所定の値を越えるか否かにより切
替の制御を行うようにしてもよい。

また、第１４図示の場合、サンプリング回路４
０１を駆動するためのサンプリングパルス再生回
路を省略してあるが、これは本実施例以前に用い
た同等の回路を使用するものとする。また、切替
回路４１２に供給するサンプリングされない信号
系統には、回路４０８の出力時点に時間合わせ用
遅延回路を設ける必要がある。

なお、本実施例（第１４図示）および前述例
（とくに第１１図ａ，ｂおよび第１３図ａ，ｂ）
において、動きの判別のために１フイールド遅延
に代えて１フレーム遅延回路を用いてもよく、ま
た、受信側に１フレーム遅延回路を使つても前述
と同様歪の補正も行うことができる。実際に、動
きの判定を行うには、周波数_S−_V以下の帯域
で30Hzで繰り返すくし形フイルターを使用し、歪
の補正には、分割して１フイールド遅延回路か
ら、60Hzのくし形フイルターを構成すればよい。

第１４図示の実施例においては、歪の補正、お
よび画像信号に対する動きの判定、判定出力によ
り、サンプリング、非サンプリングの切替を行う
方法をテレビジヨン信号がモノクロームテレビジ
ヨン信号であると想定して説明したが、カラーテ
レビジヨン信号の場合には、第７図ａ，ｂに見ら
れるように、輝度信号についてのみ上述の信号処
理を適用するのが好ましい。

以上説明した本発明伝送方式によれば、特にそ
のサンプリング方式についてみれば、従来のこの
種サンプリングが、その主目的である伝送帯域幅
の節減は達しながらも、受信側で再生したテレビ
ジヨン画像において画素のドツト模様が流れて見
えるという、きわめて重大な欠点があつたのを、
同様なテレビジヨン伝送方式において、サンプリ
ングパルスの位相および周波数を本発明で規定し
た前述したごとき選定の値に設定するだけで完全
に解消することができる。さらにまた、従来の方
式では、第６図ｂより明らかなようにカラーテレ
ビジヨン信号の伝送が不可能であつたが、本発明
によれば、伝送信号のスペクトル配置が第６図ａ
のようになり、ｎ_hと（ｎ＋１）_hとの中間部
分、すなわち、（ｎ＋１／２）_h部分に、現在の NTSC標準カラーテレビジヨン方式とまつたく同
様に色信号をインタリーブ多重してカラーテレビ
ジヨン信号伝送とすることができる。

また、第１１図ａ，ｂに示した本発明の実施例
から明らかなように、本発明伝送方式では動きの
ある画像に対しては点飛越しは適当な方法ではな
く、むしろ通常のテレビジヨン信号をそのまま帯
域制限して伝送した方がよいことに基づいて、ゆ
つくりした動きを判定し、サンプリングすれば妨
害が目立つことが予測されるような場合には、サ
ンプリングを停止して伝送するようにしているた
め、動きに判う画質劣化が減少し、より良質の画
質を得ることが期待できる。また、第１４図示の
例では、受信側装置に１フイールド遅延回路を用
いて再生画像の歪を補正するため一層良質の画像
となる。

以上、主としてアナログ信号の形態のテレビジ
ヨン信号に本発明を適用した場合について説明し
たが、テレビジヨン信号をサンプリングホールド
してデジタル符号化する場合のように必然的にサ
ンプリング手段を用いる信号処理、または伝送に
おいて、そのサンプリング周波数として信号周波
数帯域の上限からその２倍の周波数までの間のサ
ンプリング周波数を使用する限り、本発明により
選定したサンプリング周波数を用いることにより
最も画素劣化の少い信号処理、また伝送ならびに
記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の点飛越走査の態様を模示的に示
す線図、第２図は本発明伝送方式において使用す
るサンプリング方法による点飛越し走査の態様を
模示的に示す線図、第３図ａおよびｂはそれぞれ
本発明により選定したサンプリングパルスを適用
して点飛越しサンプリングを行つたモノクローム
テレビジヨン信号を送・受信するための送信機お
よび受信機の回路系統図、第４図は第３図ａおよ
びｂに示す回路系統図中の各部における信号スペ
クトル図、第５図は第３図ａに示す送信機の出力
信号波形の一部を示す線図、第６図ａおよびｂは
それぞれ本発明で選定したサンプリングパルスを
用いた場合と従来方式の場合の両サンプリングに
よるりスペクトルが重なり合つた部分の様子を示
す線図、第７図ａおよびｂは選定したサンプリン
グパルスを用いて点飛越しサンプリングを行い複
合カラーテレビジヨン信号を伝送する場合の、そ
れぞれ送信側および受信側装置の一例の構成図、
第８図ａ，ｂおよびｃは複合カラーテレビジヨン
信号伝送時の信号スペクトル図、第９図ａ，ｂお
よびｃは複合カラーテレビジヨン信号の伝送に必
要なバースト信号の形式例を示す線図、第１０図
ａ，ｂおよびｃは第７図ｂに示す受信側装置の入
力信号および同装置中のYC分離回路出力におけ
る輝度信号、色信号をそれぞれ示す信号スペクト
ル図、第１０図a′，b′およびc′はそれぞれ第１０
図ａ，ｂおよびｃの周波数軸を拡大て示すスペク
トル図、第１１図ａおよびｂは本発明テレビジヨ
ン信号伝送方式のそれぞれ送信側装置および受信
側装置の一例の構成図、第１２図ａ〜ｈは第１１
図ａに示す構成図中の各回路部分における信号波
形図、第１３図ａおよびｂは第１１図ａおよびｂ
に代わる他の実施例の構成図、第１４図は１フイ
ールド遅延回路を有する本発明による受信装置の
他の実施例の構成図、第１５図は第１４図に示す
受信装置中のくし形フイルターの利得特性を示す
線図である。１……信号源、２，８……サンプリング回路、
３……タイミングパルス発生回路、４……同期信
号発生回路、５，１４……低域通過フイルター、
６……バースト発生回路、７……加算回路、９…
…バースト抜取り回路、１０……抜取パルス発生
回路、１１……位相比較回路、１２……発振回
路、１３……1/3カウンター、１５……映像モニ
ター、１０１……信号源、１０２……マトリクス
回路、１０３，１０４，１０５，１１３……低域
通過フイルター、１０６……色信号変調回路、１
０７……カラー用同期信号発生回路、１０８，１
０９……遅延回路、１１０……タイミングパルス
発生回路、１１１……バースト発生回路、１１２
……サンプリング回路、１１４……加算回路、１
５０……YC分離回路、２０１……１ライン遅延
回路、２０２，２０５……減算回路、２０３，２
０７……加算回路、２０４，２１７，２１８，２
１９……低域通過フイルター、２０６，２０８，
２２０，２２１……遅延回路、２０９……同期分
離回路、２１０……パルス発生回路、２１１，２
１２……バースト抜取り回路、２１３……サンプ
リングパルス再生回路、２１４……色副搬送波再
生回路、２１５……サンプリング回路、２１６…
…色信号復調回路、２２２……逆変換マトリク
ス、２２３，２２３′，２２３″……帰線消去部整
形回路、３０１……１フイールド遅延回路、３０
２……引算回路、３０３……帯域通過フイルタ
ー、３０４……振幅比較回路、３０５……計数回
路、３０６……比較回路、３０７……置数回路、
３０８，３２１……ゲートパルス発生回路、３０
９，３２２……切替回路、３１０……ゲート回
路、３１１，３１５……サンプリング回路、３１
２，３２３……低域通過フイルター、３１３……
バースト発生回路、３１４……加算回路、３１６
……バースト抜取回路、３１７……同期分離回
路、３１８……パルス発生回路、３１９……サン
プリングパルス発生回路、３２０……バースト有
無判定回路、３２４……映像モニター、３２５…
…低域通過フイルター、３２６……変調器、３２
７……帯域通過フイルター、３２８……エンベロ
ープ検波回路、３５０……Ｙ，Ｃ分離回路、４０
１……サンプリング回路、４０２，４０６，４１
１，４１３……低域通過フイルター、４０３……
１フイールド遅延回路、４０４……引算回路、４
０５，４０８……加算回路、４０７……遅延回
路、４０９……帯域通過フイルター、４１０……
振幅比較回路、４１２……切替回路、４１４……
映像モニター、４５０……くし形フイルター。

Claims

【特許請求の範囲】１テレビジヨン信号をその占有周波数帯域幅よ
り狭い周波数帯域幅の伝送路（または記録装置）
により伝送（または記録）するテレビジヨン信号
伝送方式において、前記テレビジヨン信号の送信
側にテレビジヨン信号における画像情報の動きの
有無を判定する回路を備え、当該回路出力により
前記画像情報に動きがあると判定したときは前記
テレビジヨン信号をそのままサンプリングするこ
となく前記伝送路（または記録装置）に送出（ま
たは記録）し、前記回路出力により前記画像情報
に動きがないと判定したときには、前記テレビジ
ヨン信号の占有周波数帯域幅の上限周波数より高
く、かつ、その２倍の周波数より低い周波数を有
し、位相および周波数がｎ，ｍをそれぞれ任意の
正の整数（ｍについては零を含む）とし、_h，
_Fをそれぞれテレビジヨン信号の水平走査周波
数およびフイールド周波数としたとき、テレビジ
ヨン信号のフイールド単位で位相を180゜推移す
るとともに周波数ｎ_hとするか、または、位相
は連続とし、周波数をｎ_h±（ｍ＋１／２）_Fとするように選定したサンプリングパルスを用いて前記
テレビジヨン信号をサンプリングし、その得られ
た信号をそのまま、もしくは低域通過フイルタを
介して前記伝送路（または記録装置）に送出（ま
たは記録）するようにしたことを特徴とするテレ
ビジヨン信号伝送方式。２前記動きの有無を判定する回路を、テレビジ
ヨン信号のフイールドまたはフレーム周波数を繰
返し周波数とするくし形フイルターを具えた回路
をもつて構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のテレビジヨン信号伝送方式。３受信側または再生側において、受信または再
生入力信号をサンプリングして後、繰返し周波数
をテレビジヨン信号のフイールド周波数とするく
し形フイルターに通すことにより、復元信号の歪
を補正するようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のテレビジヨン信号伝送方式。