JPS62140579A - テレビ信号をマルチプレクスする方法及び装置 - 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】 ［発明の背景］ 本発明は、テレビプログラムの送信及び受信に関し、特
に２つのテレビプログラムを同じ通信リンクを介して行
うマルチプレクス送信に関するものである。

テレビ映像のマルチプレキシングはいろいろな理由から
近年精力的に研究されている。その理由の第１は、利用
可能な通信チャネルの数が限定されていることである。

その第２は、利用可能であるときでさえも、１つのチャ
ネルは限られた時間間隔に対してのみ利用可能であるこ
とである。更に、典型的な通信衛星の個々のトランスポ
ンダーが、全信号対ノイズ比が保存されるならば一度に
一つのテレビ放送にバンド幅制限されていることである
。

マルチプレキシングは経済的に非常に望まれているけれ
ども、実用マルチプレキシングシステムの商業化を妨げ
る多くの技術的問題がある。マルチプレキシングシステ
ムが望まれていることは、従来技術のマルチプレクサの
技術的欠点とともに米国特許第４，０２７，３３３号及
び同第４，２１５，３７０号に記載されている。

米国特許第４，２１５，３７０号に開示されたマルチプ
レクサにおいて、その送信波は一連の標準間隔（１／１
５．７３４ｋｌ（ｚ）のライン信号から成り、ライン信
号の各々は第１のプログラムの映像情報の時間圧縮され
たライン、第２のプログラムの次のラインの初めにある
映像情報の僅かな一部、及びその初めから繰り返される
第２のプログラムのビデオ情報の次の全ラインを含む。

しかし、開示されたシステムは、オリジナルのビデオ信
号のいずれのバンド幅以上に、送信された信号のバンド
幅を非常に増大させる。

米国特許第４，０２７，３３３号に開示されたシステム
は、１つの映像の奇数の番号が付されたフィールドと他
の映像の偶数の番号が付されたフィールドとを交互に送
信する。受信されたフィールドは遅延され、２つの分離
した映像を再度形成するためにそれらの遅延されていな
い各々のフィールドと再度組み合わされる。

米国特許第４，４６７．３５６号に開示されたマルチプ
レクサは、２つの入力映像を水平方向に圧縮する。

すなわち一方を３／４の幅に、他方を１／４の幅にし、
標準リンクにわたって送信に適した単一の映像を形成す
るために並行に組み合わされる。

［発明の要約］ マルチプレキシングシステムは送信されるべきテレビプ
ログラムをエンコードする新規な手段、及び送信された
信号をデコードする新規な手段を有する。

プログラムは、送信されるべきプログラムフレームの奇
数及び偶数のフィールドのテレビラインから複数のライ
ン対を指定し、それぞれのライン対に対してビデオライ
ン信号の合計に比例するライン対合計信号を生成し、そ
れぞれのライン対に対してライン信号の差に比例し、２
つのベースバンド信号よりも実質的に狭い幅を有する、
バンド幅が限定され、時間圧縮されたライン対の差信号
を生成し、そして合計及び差の信号からライン対のライ
ン信号を形成することによりエンコードされる。

好適に、各々のライン対のライン信号は同じライン対の
合計及び差の信号から形成される。しかし、当業者であ
ればエンコード及びデコードプロセスを適当に変更して
、異なるライン対からの合計及び差信号が本発明に従っ
てライン対のライン信号を形成するために結合させられ
得ることがわかるだろう。

プログラムのフレームのライン対のライン信号は、全体
の長さがプログラムフィールドの送信のための送信シス
テムによって割り当てられた時間と実質的に等しい１つ
又はそれ以上の時間間隔の間に出力される。好適には、
第１のプログラムの全体のフレームの後に第２のプログ
ラムの全体のフレームが続くが、当業者であれば両プロ
グラムからのライン対のライン信号を本発明の技術的思
想から逸脱することなくエン゛コーディング及びデコー
ディングシステムに適当な変形を加えることによって組
み合せ得るだろう。

送信された信号は、両プログラムの偶数及び奇数フィー
ルドの情報を回復するために受信端でデコードされる。

本質的に、１つの対の各ラインに対する情報はライン対
から形成された合計及び差の信号をそれぞれ加算し、減
算することによって実質的に回復される。

エンコーディング手段は、ビデオフレームの奇数フィー
ルドのそれぞれのラインのライン信号と、偶数フィール
ドの関連したライン信号との和に比例した合計信号を生
成する合計信号生成手段、関連した信号の間の差に比例
した差信号を生成する差信号生成手段、合計信号のバン
ド幅以上にバンド幅を実質的に増加させることなく差信
号を時間圧縮するための圧縮手段、並びに送信システム
によって割り当てられたフレーム時間の約半分より狭い
間にビデオフレームの奇数及び偶数フィールドに対して
合計及び圧縮された差の信号を連続的に生成する手段を
有する。

更に、両テレビ信号のフレームに関する信号が単一のテ
レビ信号のための送信システムにより割り当てられたフ
レーム時間をほぼ占めるように、両プログラムの合計及
び圧縮された差の信号を連続的に出力する手段が備えら
れている。

本発明に従うデコーディング手段は、２つのビデオフレ
ームのラインの一方を実質的に回復するためにライン対
の合計及び差信号を合計する手段。

及び２つのビデオフレームのラインの他方を実質的に回
復するためにライン対の合計及び差信号の差を計算する
手段を有する。

当業者であれば、ライン対の信号が合計及び差の信号で
ある必要がないことがわかるだろう。放送において、１
つのパン１幅が他方のものより実質的に増加させること
なく時間圧縮される、数学的に線形独立の線形結合した
いかなる対も使用することができる。

本発明の方法及び装置の動作はそれらの詳細及び利点と
ともに、以下の実施例及び図面によって理解されるだろ
う。

［好適実施例］ 本発明は、２つのテレビ信号をそのような信号の１つに
よって通常必要とされるバンド幅にバッキングするため
の装置及び方法から成る。ここで記載される方法及び装
置は、米国、日本その他各国で使用されるＮＴＳＣ放送
システムに特に適している。しかしながら、当業者であ
れば、世界中の他の場所で用いられる他のシステムにっ
ていも関連性を認めるであろう。従って１便宜上、マル
チプレクサの記載をＮＴＳＣシステムの用語で記載する
。但し、変更があるときは、その使用はそれに制限され
るものではない。

マルチプレクサは２つのテレビ信号をその信号の１つに
よって通常必要とされるバンド幅にパック（ｐａｃｋ）
する必要がなく、送信装置がより大きなバンド幅を調節
できるならば、単一のテレビ信号によって必要とされる
バンド幅の２倍より狭いバンド幅を単に利用すればよい
。

広く、その方法は、マルチプレクスされるべき２つのテ
レビプログラムの新規なエンコード工程、マルチプレク
ス信号の送信工程、及び受信信号の新規なデコード工程
から成る。

各ＮＴＳＣテレビプログラムのエンコード化は、あるプ
ログラムの単一のフレームを参照することによって最も
よく説明されうる。そのフレームは、飛越し奇・偶フィ
ールドから成る。従って、あるフィールドでの１つのラ
インが、交互フィールドでの１対のラインの間に存在し
ている。しかしながら、時間領域で、あるフィールドの
ラインすべてが、第２のフィールドのラインの前に生成
される。

本発明に従って、プログラムのフレームが、奇・偶フィ
ールドのラインを対にすることによりエンコード化され
、複数のライン対を形成する。好適に、各ライン対が、
同一の色副搬送波位相を有する偶フィールドで垂直方向
に隣接するライン及び奇フィールドでのラインから形成
される。

それぞれのライン対に対してビデオライン信号の合計に
比例する「ライン対合計」信号が生成される。奇フイー
ルドラインのライン信号は同一の色副搬送波位相を有す
る垂直方向に隣接した偶数フィールドラインのライン信
号に加えられるため、色の情報は保持される。

同様に、各ライン対の間のライン対の差信号が生じる。

ライン対の差信号は、対のフィールドラインと関連した
ライン信号の差に比例する。各ライン対の間のライン対
の差信号は、まず低域フィルタを通り、それによってバ
ンド幅が減少し、次に時間圧縮がなされる。時間圧縮に
よるバンド幅の増加は、前もってなされた低域フィルタ
リングによるバンド幅の減少によって補償される。した
がって、圧縮された信号のバンド幅はフィルタリングを
受けず圧縮されない信号のバンド幅を越えることはない
。好適に、低域フィルタのカットオフ周波数は、（４：
１の圧縮比を可能にする）約ＩＭ七である。

再書式化されたライン信号が送信用に形成される。″再
書式化”という言葉は１本発明に従って形成されたライ
ン信号を在来のテレビライン信号と区別するために使用
する。以下で明らかになるが、再書式化されたライン信
号は在来のライン信号と異なりその数が少なく持続時間
が長い。

再書式化されたライン信号は、ライン対の合計及び圧縮
ライン対の差信号から形成される。好適に、あるライン
対のライン対の合計信号は、同一のライン対のライン対
の差信号と連続的に結合する。フレーム全体のための情
報が複数の前述の再書式化されたライン信号によって表
わされ、フレームラインのほぼ半分の再書式化されたラ
イン信号があることが認められるであろう。換言すると
。

アクティブフィールドラインがあるのとほぼ同じ数のア
クティブな再書式化されたライン信号がある。従って、
あるプログラムのビデオ情報のフレームが、両フレーム
の全送信時間に、第２プログラムからのビデオ情報のフ
レームとともに交互に送信されてもよい。

本発明に従って、再書式化されたライン信号の長さは、
約６３．５　マイクロ秒の「標準」長さである必要はな
く、代りにＮＴＳＣライン信号より継続時間が長く、数
が少くなくてもよい。

２つのプログラムの一連の再書式化されたライン信号か
ら成るマルチプレクス信号は、標準テレビチャンネルを
通じて送信される。マルチプレクス信号はデコード化さ
れ、２つのプログラムは放送を受信する地上局でも或い
は他の場所でも再構成される。

デコード処理は、再構成されるべきプログラムの１つを
再び参照することによって最も良く説明されうる。ライ
ン対のライン対の合計信号は、ライン対の差信号に加算
され、フィールドラインの１つのための情報を再生する
。従って、（式１） ％式％ ここで、ｋはスケーリングファクターで、０．５である
。

同様に、ライン対のライン対の合計及びライン対の差信
号は、フレームの他のフィールドラインを得るべく差を
計算される。従って、 （式２） ｋ（ライン１＋ライン２）−ｋ（ライン１−ライン２）
＝ライン２加算及び差計算のデコード処理の両方は、差
信号が最初の時間間隔まで時間拡張した後に行なわれる
。

ＮＴＳＣ放送システムにおいて、ベースバンドテレビ信
号は、４．２ＭＨｚのバンド幅に配分される。

以下で説明されるマルチプレクサ装置は、２つのテレビ
信号からの十分なビデオ情報を４．２ＭＨｚのバンド幅
のマルチプレク入信号に圧縮し、それによって１つ又は
両方のテレビプログラムが受信端部で実質的に再構成さ
れるのを可能にするように調整されている。単一の標準
ビデオ信号と実質的に同じ４．２ＭＨｚのバンド幅を有
することに加えて、送信信号は、同様のスペクトル分布
を有し、それによって衛星及び他の送信リンクを通じて
信号対ノズル比を保つ。

第１図は、本発明に従って構成されるマルチプレクスシ
ステムの基本動作の図である６一対のビデオ信号のビデ
オフレーム１，２は１本発明に従って構成されるマルチ
プレクサ３に結合される。

信号の各々が、米国、日本、及び他の多数の国で色送信
のために用いにれるタイプのａＩ準ＮＴＳＣ信号である
。従って、各信号は、標Ｉ＃４　、２　Ｍ　Ｈｚベース
バンドバンド幅を有する。

マルチプレクサ３は、２つのフレームでの情報を単一の
マルチプレクス出力信号４に結合する。

出力信号４は、入力信号のいずれかによって通常必要と
されるのと同じ４．２Ｍ＆のバンド幅を有する。マルチ
プレクス信号は、通信衛星６のトランスポンダにアップ
リンクするために地上局５に送信される。衛星６はマル
チプレクス信号を第２地上局７に再送信し、マルチプレ
クス信号はデコーダ８によってデコードされて各プログ
ラムの２つのフレームを再構成する。デコーダ８は、地
上局。

マルチプレクスプログラムの少なくとも１つが見える位
置、或いはその間のどこにでも設置されてもよい。

マルチプレクサの動作を説明するために、最初にフレー
ム１及びその画素に注目する。第２Ａ図及び第２Ｂ図は
、それぞれフレーム１の画素の概略的正面図及び側面図
を示す。ＮＴＳＣテレビの図又はフレーム１が図示され
、５２５本のラインから成る。各ラインはまた、色刷搬
送波周波数の正確に４倍でサンプリングされるとき９１
０のサンプルから成る。

フレーム１は、２つの交互にディスプレーされるフィー
ルドＡ、Ｂによって形成される。フィールドＡはフレー
ムで奇数のラインのすべての含み。

一方フイールドＢはフレームで偶数のラインすべてを含
む。従って、フィールドＡはラインａｌ。

ａ３．ａ５．・・・ａ９から成るように図示され、フィ
ールドＢはラインｂ２．ｂ４．・・・ｂｌｏから成る。

当業者であれば、ＮＴＳＣフレームが、ラインａ２６３
及びｂ２の長さが１７２ラインとなった５２５本のライ
ンを有することがわかるだろう。

１つのフィールドの隣接したラインの色副搬送波位相が
反対の位相となるけれども、そのフレームは同じ色副搬
送波位相を有する一対の隣接したラインに細分割されて
得る。したがって、第２Ｂ図での各ビデオラインは、隣
接したラインの対ａ３ｂ４、ａ５ｂ６などのような同じ
色副搬送波位相を示すために対応した色副搬送波位相を
示すだ円で囲まれた代数記号によって識別される。

第３図において、ＮＴＳＣビデオディスプレーの端面図
の、第２Ｂ図と類似は概略図が、プログラム１のマルチ
プレクサの信号の処理を説明できるように図示されてい
る。第１のマルチプレクス段階で、各フレームの奇数及
び偶数のフィールドでの垂直方向に隣接するラインは、
同一の色副搬送波位相を有する対で合計され、また、差
を計算される。従って、ラインａ３が、ラインｂ４と合
計され、また、差を計算されて、ライン対の合計信号（
ａ３＋ｂ４）及びライン対差信号（ａ３−ｂ４）を形成
する。同様に、ラインａ５はｂ６と合計され、また、差
を計算されて、それぞれそのライン対のためのライン対
の合計及び差信号（ａ５＋ｂ６）及び（ａ５−ｂ６）を
得る。ライン対の差信号はその後バンド幅制限される。

以上からラインａ３及びｂ５が例えば関連のうイン対の
合計信号及びライン対の差信号を合計し、また、差を計
算することによって非常に簡単に実質的に再構成される
ことがわかるだろう。従って。

（式３）　　　（（ａ３＋ｂ４）＋（ａ３−ａ４））／
２＝ａ３’（式４）　　　（（ａ３＋ｂ４）（ａ３−ｂ
４））／２＝ｂ４’ビデオフレームの両フィールドの隣
接ラインがライン対の合計及びライン対の差信号から実
質的に再構成されることが、前記式３及び４かられかる
だろう。再構成されたラインａ３’、ｂ４’はオリジナ
ルのラインａ３．ｂ４に非常に近いものである。ＩＭＨ
ｚより小さな水平スペクトルの内容を有するシーン（ｓ
ｃｅｎｅ）　　情報が水平方向及び垂直方向に完全に再
構成される。ＬＭ）Ｉｚ以上で、ラインのベアリング（
対）が生ずる。しかし、このことは主観的に容認し得る
ことがわかった。したがって、１つの危害式化されたラ
イン信号だけを送信し、両方のライン対信号を構成する
ことにより。

２つのフィールドラインが再構成され得るのである。

２つのテレビプログラムをマトリックスするために、プ
ログラム１のフレームのためのライン対信号のすべて及
びプログラム２のフレームのためのライン対の信号のす
べてが、単一のフレームのためのＮ’ＴＳＣ標準によっ
て配分された時間の間に送られる。従って、マルチプレ
クサは、次に２つのフレームの情報を１つの書式にアレ
ンジする。その書式は、送信するのにＮＴＳＣフレーム
時間、すなわち約１／３０秒しか必要としないものであ
る。送信のためのマルチプレクス信号の書式化は、第４
Ａ図〜第４Ｃ図を参照することによって最も良く説明さ
れる。

第４Ａ図及び第４Ｂ図は標準ＮＴＳＣ書式を図示し、−
力筒４Ｃ図は本発明に従って利用される書式を図示する
。まず第４Ａ図を参照すれば、ＮＴＳＣフレームが１色
副搬送波周波数の正確に４倍（すなわち４ｆｃ、）でサ
ンプリングされるとき、９１０のサンプルによって５２
５のラインのマトリックスから成るように見える。各フ
レームラインが、６３．５５６マイクロ秒で走査される
。

当業者であればわかるように、フレームの一部しか、デ
ィスプレーデータを表さない、第４Ｂ図は、ビデオフレ
ームが４８３本のラインから成るアクティブ領域から成
ることを示す。そのラインの各々が、はぼ５２．６５６
マイクロ秒で走査される。

フレームのアクティブ部分の間、ビデオ信号は画像情報
を含む。

残る１０．９マイクロ秒は、ブランキング間隔から成る
。インアクティブ部分又はフレームのｒブランキング間
隔」の間、ビデオ走査ビームは、ブランキングされ、垂
直に及び／又は水平にリトレース（ｒｅｔｒａｃｅ）さ
れる、これらの期間の間、ビデオ信号は、ブランキング
、リトレース、色バースト、及びシンク信号並びにテス
ト、色整合、クローズした見出、キュイング等から成る
。従って、画像表示には用いられない各フレームの送信
のときに時間周期がある。

第４Ｃ図は、本発明に従う書式化されたフレームを図示
する。図示のとおり、新しい書式は、第４Ａ図での標準
書式と比較して、より少ない数のより長いラインから成
る。好適実施例において、新規な書式は（ＮＴＳＣフィ
ールドの標準アクティブ領域の２４１．５アクテイブフ
イールドラインと比較される）２４１アクテイブライン
の情報を含む。しかし、各ラインは両方の対になったビ
デオラインを実質的に再構成するために十分な情報を含
む。したがって、１つの書式化されたラインは２つのＮ
ＴＳＣラインの情報を実質的に再構成するために十分な
情報を含む。従って、再書式化されたフレーム（すなわ
ち、画像フレームに対するライン対の合計及びライン対
の差の信号のフレーム）を送信するのに必要とされる全
時間は、本質的に単一のＮＴＳＣフィールドを送信する
ための全時間と同一である。

ＮＴＳＣライン信号と再書式化されたライン信号の間隔
とを比較すると、定義された時間間隔のクロック又はサ
ンプルを参考にすると便利である。

クロック又はサンプルを計数することにより、好適なマ
ルチプレクスシステムの次の記述が単純化される。色副
搬送波周波数の正確に４倍のクロック周波数、又はサン
プル周波数を用いると、ライン対合計信号が標準アクテ
ィブ領域で７５４と比較される７４４クロツクを占める
と言っても良い。

要するに、ライン対の合計信号（ａ＋ｂ）／２は標準ア
クティブ領域と同じ水平走査時間の総計よりは僅かに少
なく占める。ライン対差信号（ａ−ｂ）／２は新らしい
ラインの残部のほとんどを占める。

ライン対差信号（ａ−ｂ）／２　の全体を送るのに十分
な時間がないので、信号を圧縮して２つのテレビフレー
ムを最小限の人工的なものとともに再構成できるように
送信される。時間圧縮はバンド幅を増加させるので、ラ
イン対の差信号を最初に低域フィルタに通過させそのバ
ンド幅をもともとの値の１７４まで減少させる。次に、
信号は、４個毎にサンプルを用いて合計信号の送信の速
度と同一の速度でこれらサンプルを送信することによっ
て、４のファクターで圧縮される。時間圧縮は、差信号
のバンド幅をそのもとの許容値まで戻るように増加させ
る。

第５図は、本発明に従って生じた再書式化されたライン
信号の概略図である。再書式化されたライン信号は、黒
レベル基準パルスから開始する。

パルスの間隔は８クロツクである。そのパルスの次に４
クロツクのガード間隔及び適切なライン対のライン対差
信号が続く。ライン対の差信号は、１８６クロツクの時
間を占め、次に４クロツクガ一ド間隔が続く。２０クロ
ツクの短縮色バーストが、他の４、クロックガード間隔
とともに後に続く。

７４４クロツクの時間を占るライン対合計信号は、最後
の４クロツクガ一ド間隔とともに再書式化されるライン
を完全にする。従って、再書式化されたライン毎に９７
４のクロックがあり、２４１の再書式化されたラインが
１つのビデオプログラムの圧縮されたフレームを形成す
る。

標準ＮＴＳＣ書式は１色副搬送波周波数の正確に４倍の
周波数でフレーム毎に４７７．７５０のクロックから成
る。従って、これに鑑みてマルチプレクスシステムは、
４７７．７５０クロツクパルス又はサンプリング内に２
つのフレームの情報（すなわち、各プログラムから１つ
）を送信しなければならない。各書式化されたラインは
９７４のサンプルを要することから、４９０．５のライ
ンを収容できる。

箭述のように、そのシステムは、４８２の再書式化され
たラインのみ生成し、各ビデオプログラムの圧縮フレー
ムを送信する。従って、８．５の再書式化されたライン
が、依然としてフレーム同期情報、ＶＥＲｌ及びクロー
ズドキャプションのために役立つ。

マルチプレクサは、２つのフレーム同期標準ＮＴＳＣビ
デオ信号を受信し、それらを色副搬送波周波数の４倍サ
ンプリング率（すなわち約１４．３Ｍセ）を有するＡ／
Ｄ　コンバータによってデジタル形態に変換し、２つの
画像をパックし、マルチプレク入信号を送信のためのア
ナログ形に再変換する。

［エンコーダ］ 第６Ａ及び第６Ｂ［Ｉは、本発明に従って構成された２
チヤンネルエンコーダの１つのチャネルを示す機能ブロ
ック図である。エンコーダはＮＴＳＣアナログテレビ信
号４８を受信し、出力ターミナル１００のところに一連
の再書式化されたライン対信号を生成する。ＮＴＳＣフ
レームから成る、入力された各対の飛越しフィールドが
２４１ライン対のライン信号の圧縮されたフレームのよ
うにエンコーダの出力のところで再書式化される６人っ
てきたアナログテレビ信号４８は、複数の連続したライ
ン信号から成る標準ＮＴＳＣ信号である。そのライン信
号は順に、水平同期パルス、色バースト及びビデオ情報
、並びにほぼ１７６０秒毎に生ずる垂直ブランキング間
隔から成る。先の要素の各々はガード間隔によって隣接
した成分から分離される。ＮＴＳＣ信号のオーダ及び間
隔は正確に定義され、そしてそれは周知のものである。

入ってきたテレビ信号４８は周期抽出手段４９に印加さ
れる。その抽出手段４９は、ＮＴＳＣ水平周期及び色バ
ーストに応答し、色副搬送波周波数の正確に４倍の色信
号及び周期信号を生成する。

クロック信号が入ってきたテレビ信号をデジタル化し、
正確に制御された方法でエンコーダのいろいろな要素を
アクセスするためにエンコーダによって使用されること
は理解されよう。

ＮＴＳＣテレビ信号４８は、色副搬送波周波数の正確に
４倍の周波数で入ってきたテレビ信号をサンプル化する
８ビツトアナログ／デジタル　コンバータ手段５ｏによ
ってデジタル化される。コンバータ５０からの各バイト
（すなわち、８ビツトの出力）の信号５２は第１シフト
レジスタ５４の入力に加えられる。機能ブロックの各対
の間を通過したビットの数は従来通りブロックを連結す
る線上に示されている。第１シフトレジスタは一度に８
バイトをスタックし、それらを６４ビツトワードとして
並行に第２シフトレジスタ５６へ通過させる。したがっ
て、第２シフトレジスタ５６は第２レジスタ５６の速度
の１７８でクロック（ｃｌｏｃｋ）される。

第２レジスタ５６から、８バイトのグループはランダム
・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）５８又はＲＡＭ６０ヘク
ロツクされる。第１のＮＴＳＣフィールドがエンコーダ
に与えられると、そのデジタル化された値はＲＡＭ５８
ヘクロツクされ、カウンタ手段６６によって定められた
アドレスに保持される。カウンタ手段６６はそのデジタ
ル化された値を予め定められたアドレスに配置するため
にシステムタイミング手段に応答する。第１のフィール
ドが完了するときに、ＲＡＭ５８は第１のフィールドの
各ラインと関連するサンプル化された色バースト及びビ
デオ情報の値を保持する。同期信号は、ＮＴＳＣ信号の
適切な部分の間にＲＡＭの機能を抑止することにより無
視される。

第１のフィールドが受信された後、そのフレームの第２
のフィールドに関連したＮＴＳＣライン信号はエンコー
ダによって受信される。第２のフィールドからのデジタ
ル化されたビデオ及び色バースト情報の値はカウンタ６
２に従ってＲＡＭ６０のアドレスに書き込まれる。

第２のフィールドのいくつかのラインが書き込まれた後
、エンコーダはフレームに対するライン対合計及び差信
号の生成を始める。したがって、ＲＡＭ５８は第１のフ
ィールドの各ラインにそった点に対してサンプル化され
た信号値を読むためにアドレスされ、ＲＡＭ６０はその
フレームの第２のフィールドからの対になったラインの
対応する点の値を読むために同じ時にアクセスされる。

ＲＡＭ５８及び６０はシステムロジックに従って正しく
アクセスされ、各ライン対からの値は加算手段６８及び
減算手段７０にクロックされ、ライン対合計及びライン
対差の信号をそれぞれ生成する。

ＲＡＭ６０から読み出された第１のデータは、４クロツ
クのガード間隔で分離されたときに合計信号に関連した
正しい位相を有することになる色バースト情報のより短
いバージミン（ｖｅｒｓｉｏｉｉ）である。バースト情
報はＲＡＭ８９に記憶される。

サンプリングが色副搬送波周波数の４倍で実行さけるこ
とから、バーストの位相をより遅くサンプルから決定し
得る。デコーダが送信されたサンプルについて位相ロッ
クできるように十分な数のサンプルが記憶される。色バ
ーストの５サイクルを表わすサンプルでは２ｏで十分で
ある。

ＲＡＭ６０の記憶条件を最小化するために、２つの方法
が使用される。第１に、各ＮＴＳＣ入カライカライン信
号９１０クロツクと長く、したがって９１０回サンプル
化されるけれども、予め定められた数のサンプルはＲＡ
Ｍ６０により無視さ訊、これにより垂直ブランキング間
隔の約２０ラインが省かれる。

第２に、第２のフィールドに対する全てのデータが書き
込まれる前にデータがＲＡＭ６０から読み出される。エ
ンコーダによって最終的に作られる再書式化されたライ
ンの長さは９７４クロツクである。９１０クロツクを越
えてＲＡＭ６０に書き込まれたデータが９７４クロツク
の間にＲＡＭ６０から取り出（ｃｌｏｃｋ　ｏｕｔ）　
　されるので、再書式化されたラインが、ＮＴＳＣライ
ンがクロックされる速度よりも低速でＲＡＭ６０から取
り出される。したがって、ＲＡＭ６０はＮＴＳＣ垂直同
期間隔まで、それが空になっている間ゆっくりと満され
る。ＲＡＭ６０がいくつかのラインに加えライン長の差
に対応する情報を記憶することのみを要求されるので、
記憶容量はＲＡ　Ｍ　５８のもの以上に要求されない。

第２のフィールドが入ってきたときに、そのデータは第
１のフィールドからのデータとサンプルずつに加算又は
減算される。したがって、第１及び第２のフィールドの
対になったラインからのデータは加算手段６８に表われ
るが、その加算手段はライン対合計信号７２を形成する
各々の８ビツトの値を生成する。ライン対合計信号は合
計ＲＡＭ７３に記憶される。

減算手段７０からのライン対差信号７４はＩＭ七以上の
周波数成分を除去するためにデジタル低域フィルタ手段
７６を通過させられ、これによりほぼ４：１の因子で差
信号のバンド幅が減少する。

４バイト毎の低域フィルタを通過した差信号は差ＲＡＭ
８０の中に記憶される。

９７４クロツクの終りで、ライン対合計信号はＲＡＭ７
３にあり、ライン対差信号はＲＡＭ８０にあり、そして
色バーストデータはＲＡＭ８９にある。エンコーダが、
ＲＡＭ７３及び８０のデータから圧縮されたフレームの
ライン対のライン信号を生成するとき、次のライン対ラ
インに対する合計及び差の信号は代替合計ＲＡＭ７５及
び代替合計差ＲＡＭ８１に記憶される。

対に・なったラインの両方の情報を表示する再書式化さ
れるライン信号を形成するために、ＲＡＭ７３及び８０
にそれぞれ記憶されたライン対合計及びライン対差の値
は黒レベル基準パルス及び短縮色バーストと一緒になる
。黒レベル基準はシステムタイミング手段６４によって
発生し、システムタイミング手段６４の制御の下で出力
ＭＵＸスイッチ手段９８によりエンコーダ出力ターミナ
ルに結合する。そのスイッチ手段９８はまた続く４クロ
ック位相ガード間隔をその出力ターミナルに結合させる
。

ライン対差信号はＲＡＭ８０の適当なアドレスから読み
出され、１８６クロツクパルスの間ＭＵＸ８２を経て取
り出（ｃｌｏｋ　ｕｏｔ）され、タイミング手段からの
第２のガード間隔が後に続く。出力ＭＵＸ９８は次に色
バーストＲＡＭ８９を出力ターミナルに結合し、２０ク
ロツクのバースト情報は取り出され、タイミング手段６
４からの４クロツクガ一ド間隔が後に続く。

次に、出力ＭＵＸ９８はライン対の合計ＲＡＭ７３を出
力ターミナル１００に連結する。ＲＡＭ７３は中間Ｍ　
Ｕ　Ｘ　８４　ニよッテ出力ＭＵＸ９８に連結される。

その中間ＭＵＸ８４はＲＡＭ７３又は代替合計ＲＡＭ７
５を選択するために動作する。

適当な記憶位置がシステムロジックに従ってカウンタ手
段によりアドレスされる。７４４合計信号値は取り出さ
れ、続いてガード間隔発生手段が出力ターミナルに連結
される。

好適なシステムにおいて、１つのプログラムの圧縮され
たフレームに合う再書式化されたライン信号の後に他の
プログラムの圧縮されたフレームに合う再書式化された
ライン信号の全てが続く。

それにより、２つのプログラムは、この交互圧縮フレー
ム方法により、１７３０秒毎に送信される２つの圧縮さ
れたフレーム（すなわち、２つのプログラムの１つ）に
対する情報とともに送信される。

したがって、エンコーダの出力は追加Ｍ　Ｕ　Ｘ　２０
０を通してデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ手
段２０２に結合される。その追加Ｍ　Ｕ　Ｘ　２００の
他の入力は第２のプログラムと関連したエンコーダに結
合される。追加ＭＵＸ２００はほぼ１／３０秒毎にエン
コーダ間でＤ／Ａ　コンバータ２０２を切り替える。

更に、システムタイミング手段６４は１つのプログラム
から他のものと区別するプログラムのインデックス符号
を形成する。したがって、デコーダは一方のプログラム
の圧縮されたフレームを他方のものの圧縮されたフレー
ムと区別することができる。

［デコーダ］ 第７Ａ及び第７Ｂ図に示されているように、送信さたア
ナログ信号は、デコーダがＡ／Ｄ　コンバータ１０２に
結合するところの入力１０１で受信する。Ａ／Ｄ　コン
バータは色副搬送波周波数の正確に４倍のクロック率（
４Ｘ　３，５１１１Ｍ　Ｉ（ｚ　）で信号をサンプルし
、連続した８ビツトバイト１０４をデジタル化された信
号値として生成する。ライン対のライン信号の成分の全
体がプログラムインデックス信号からの既知クロックの
数である（そしてその間隔は既知のクロックの数である
）ことから。

成分の同一性は、プログラムインデックス信号からのク
ロック数を単純に計数することによって決定され得る。

第１のプログラムの第１の圧縮されたフレームからのラ
イン対の差信号の１８６のサンプルの後に、黒レベル基
準パルスが続く（第５図）。したがって、　Ａ／Ｄ　コ
ンバータ１０２からの８ビット信号は２つのレジスタ１
２４又は１２６のうちの選択された１つの加えられる。

そのレジスタは、そのバイトを２層にスタックし、生じ
た１６ビツト信号１２８，１３０をＲＡＭ１３２，１３
４にそれぞれ加える。そのバイトをスタックすることに
より、レジスタ１２４及び１２６はデータを比較的低速
でメモリ１３０又は１３４の中に書き込みすることがで
きる。メモリ１３２及び１３４は２５６Ｘ１６ビツトを
記憶できる。

差信号が記憶された後に、デコーダはデータをライン対
の合計信号と同じ時間間隔に時間の拡張を始めることが
できる。したがって、ＲＡＭメモリ１３２又は１３４に
ある圧縮された差信号の各バイトはＭＵＸスイッチ１３
６を通ってＲＡ　Ｍメモリ１３８．１４０．１４２に４
度加えられ、カウンター１４４．１４６．１４８によっ
てそれぞれ定められたアドレスに記憶される。

差信号値に続いて１色バーストサンプル及びライン対の
合計信号がデコーダ入力に現われ、Ａ／Ｄコンバータ１
０２によってサンプル化される。

色バーストの５サイクルが送信され、その結果色バース
トの２０サンプルがコンバータ１０２から現われる。

差のデータがＲＡＭ１３８．１４０．１４２にクロック
されるけれども、デジタル化された色バースト及び圧縮
されたフレームの合計信号はＲＡＭ１１２，１１４，１
１６のカウンター１１８゜１２０．１２２によってそれ
ぞれ決定された所定のアドレスに記憶される。コンバー
タ１０２からの８ビツト出力は、データをサンプリング
速度よりも低速でメモリに書き込むことができるように
レジスタ１０６，１０８，１１０の選択された１つによ
って８層に（ｅｉｇｈｔ　ｄｅｅｐ）にスタックされる
。

ＲＡＭ１１２．１１４．１１６は８ｋＸ６４で、したが
って８１９２Ｘ　６４ビツトを記憶できる。各サンプル
は８ビツトで表され、第５図に図示しであるヨうに７７
６のサンプル／ライン対のライン信号が記憶されるので
、メモリの各々は８４ライン対のラインに対して情報を
記憶できる。前記したように、圧縮されたフレーム当り
２４１ライン対のラインの情報のみがある。

２４１ラインのデータは上述したように記憶される。第
２のプログラムの圧縮されたフレームについての情報を
含む、２４２番目から４８２番目のデータが他のデコー
ド回路に向けられるとき、メモリ１１２．１１４．１１
６内に記憶された色バースト及び合計のデータ並びにメ
モリ１３８゜１４０．１４２内の差データは、圧縮され
たフレームが形成されるオリジナルの偶・奇ＮＴＳＣフ
ィールドを実質的に再構成するために処理される。

前述したように、メモリ１１２．１１４．１１６の各値
は２つのサンプルＡｍ、Ｂｎの合計を表わす。

そのＡｎ＋、Ｂｎはオリジナルのビデオフレームの一対
の垂直方向に隣接した映像要素を表わす。同様に、メモ
リ１３８．１４０．１４２の各サンプルはサンプルＡｍ
、Ａｎの間の差を表わす。

ライン対の合計値をその対の２つのラインにそってサン
プルずつにライン対の差の値に加算することにより、２
つの対となったラインの１つに対する最初のライン信号
の値は回復する。

（Ａ＋Ｂ）／２＋　（Ａ−Ｂ）／２＝Ａ’同様に、ライ
ン対の合計の値からライン対差の値を点ずつに減算する
と、ライン対の他方に対するライン信号の値は回復する
。

（Ａ＋Ｂ）／２−　（Ａ−Ｂ）／２＝Ｂ’したがって、
各ライン対の合計及び差の値は加算及び減算回路１５８
及び１６０の反対の入力にサンプルずつにそれぞれ加え
られる。その差の値はＭＵＸスイッチ１５２を介して、
デジタル低域フィルタ１５４を通して加算及び減算回路
に加えられる。そのフィルタ１５４は維持された値の間
での移行速度をスムーズにし、再構成エラーを最少化す
る。合計の値はＭＵＸ１５０及び低域フィルタの遅延に
対して補償をなすための遅延回路１５６を介して加算及
び減算回路に入る。

加算及び減算回路１５８，１６０は、偶フイールドサン
プルＡと奇フイールドサンプルＢの値を出力Ｍ　Ｕ、　
Ｘスイッチ１６２に加える。そのスイッチ１６２はＡ及
びＢの値の出力Ｄ／Ａ　コンバータ１６４に選択的に加
える。したがって、ビデオラインの全ては、一方のＮＴ
ＳＣフィールドの間に加算回路によって、そして他方の
飛越しフィールドの間に減算回路によって生成される。

デコーダは、合成同期発生器１６８及び加算回路又は減
算回路を出力Ｄ／Ａ　コンバータ１６４に選択的に結合
することによりＮＴＳＣフレームを再生成する。合成同
期発生器は、ブランキング、同期及び他の非ビデオＮＴ
ＳＣ信号成分を生成するためにシステムタイミング手段
１６６に従ってコンバータに連結される。その成分波形
及びタイミングはＮＴＳＣ標準のものと一致する。発生
器、加算・減算回路をコンバータ１６４に正しく連結す
ることによりデコーダはＮＴＳＣビデオのオリジナルの
フレームを実質的に再構成する。

前述の記載はＮＴＳＣシステムの好適実施例を説明する
ものであるが、当業者であればこれらの技術の利点をも
ってその変形、変更をなし得ることはあきらかである。

したがって、本発明の技術的思想の範囲内でなす変形、
変更の全ては特許請求の範囲によってカバーされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成されるマルチプレクス装
置の基本動作を示す。 第２Ａ図及び第２Ｂ図は、第１図のフレーム１の画素の
それぞれ正面図及び側面図である。 第３図は、本発明に従うライン対の合計及び差信号とを
定める図である。 第４Ａ図、第４Ｂ図及び第４Ｃ図は、好適なマルチプレ
クス装置の書式と比較したＮＴＳＣ書式を示す。 第５図は、本発明に従って生じた再書式化されたライン
波形を示す。 第６図は、本発明に従って構成されるマルチプレクサエ
ンコーダの略示ブロック図である。 第７Ａ及び第７Ｂ図は、本発明に従って構成されたデコ
ーダの略示ブロック図である。 ［主要符号の説明］ ３・・・マルチプレクサ　　　　８・・・デコーダ４９
・・・同期抽出手段 ６４・・・システムタイミング手段 ６８．１５８・・・加算手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信のためのテレビフレームをエンコードする方法
   であって、 （ａ）送信されるべきプログラムの奇数及び偶数のフィ
   ールドのラインから形成される、ビデオラインのライン
   対のそれぞれに対して、ビデオラインの信号の合計に比
   例するライン対の合計信号を生成する工程と、 （ｂ）それぞれのライン対に対するライン対の差に比例
   し、ライン対合計信号より実質的に広くないバンド幅を
   有する、バンド幅が限定され、時間圧縮されたライン対
   の差信号を生成する工程と、 （ｃ）合計及び差の信号からライン対のライン信号を形
   成する工程と、 （ｄ）全体の長さがプログラムフィールドの送信のため
   の放送システムによって割り当てられた時間と実質的に
   等しい１又は２以上の時間間隔の間にプログラムのライ
   ン対のライン信号を生成する工程と、 から成る方法。 ２、限定されたバンド幅を有する単一の通信チャネルを
   介して２つのテレビプログラムを送信するための方法で
   あって、 （ａ）ｉ）送信されるべきプログラムの奇数及び偶数の
   フィールドのラインのそれぞれに 対して、ライン信号の合計に比例するラ イン対の合計信号を生成すること、 ｉｉ）それぞれのライン対に対してライン信号の差に比
   例し、バンド幅が限定され、 時間圧縮されたライン対の差信号を生成 すること、及び ｉｉｉ）合計及び差の信号からライン対のライン信号を
   形成すること、 によって各プログラムをエンコードする工程と、 （ｂ）単一のプログラムフレームの送信のための放送シ
   ステムによって割り当てられた時間に２つのプログラム
   フレームのライン対のライン信号を送信する工程と、 （ｃ）送信されたフレームの奇数及び偶数フィールドの
   情報を回復するために送信された信号をデコードする工
   程と、 から成る方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって、 ＮＴＳＣ標準よりも長い期間のライン対のライン信号を
   形成する工程を含む方法。 ４、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって、 プログラムフレーム当りのライン対のライン信号をＮＴ
   ＳＣフレームのラインの数より少なく形成する工程を含
   む方法。 ５、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって、 送信する前にライン対の差信号を低域フィルタに通す工
   程を含む方法。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された方法であって、 同じライン対のライン対の合計及びライン対差の信号か
   らライン対のラインを形成する工程を含む方法。 ７、特許請求の範囲第６項に記載された方法であって、 ライン対の合計信号を生成する前にライン信号の色バー
   スト部分を縮小する工程を含む方法。 ８、特許請求の範囲第５項に記載された方法であって、 ライン対の信号を送信する前に、ビデオライン信号のブ
   ランキング間隔部分を比較的短い基準信号で置換する工
   程を含む方法。 ９、特許請求の範囲第５項に記載された方法であって、 時間圧縮の前にライン対の差信号を低域フィルタに通し
   適当な相互の圧縮−誘導増加によってそのバンド幅を減
   少させせる工程を含む方法。 １０、特許請求の範囲第９項に記載された方法であって
   、 約１ＭＨｚのカットオフ周波数で送信する前にライン対
   の差信号を低域フィルタに通す工程を含む方法。 １１、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって
   、 ライン対が奇数及び偶数のフィールドの垂直方向に隣接
   したラインから形成される方法。 １２、特許請求の範囲第１０項に記載された方法であっ
   て、 対になったラインが同じ色副搬送波位相を有する方法。 １３、標準バンド幅の２倍のバンド幅を有するシステム
   を介して送信するために、２つの標準バンド幅のテレビ
   プログラム信号を圧縮する方法であって、 ｉ）１つのフィールドのビデオ情報の各ラインを同じ色
   副搬送波位相を有する第２のフィールドの垂直方向に隣
   接したラインと対にさせる工程と、 ｉｉ）各ライン対内の信号を加算又は減算する工程と、 ｉｉｉ）送信のための合計信号のバンド幅を実質的に保
   存する工程と、 ｉｖ）差信号を低域フィルタに通しそのバンド幅を減少
   させる工程と、 ｖ）合計信号とほぼ同じ割合で送信するため低域フィル
   タを通過した差信号を準サンプル化する工程と、 から成る方法。 １４、バンド幅を限定し、２つのテレビ信号よりも小さ
   くして送信する送信装置を通して第１及び第２の独立し
   たテレビ信号を送信するマルチプレキシング装置であっ
   て、 Ａ）第１及び第２のテレビ信号にエンコード動作をなす
   エンコード手段であって、 イ）テレビフレームの奇数フィールドのラインを表わす
   信号と偶数フィールドの関連し たライン信号とを合計するライン対の信号 生成手段、 ロ）関連したライン信号の差を計算する差信号生成手段
   、 ハ）送信装置のバンド幅を越えて実質的なバンド幅の増
   加をもたらすことなく差信号を 圧縮する圧縮手段、及び ニ）送信装置によって割り当てられたフレーム時間の約
   半分以下の間にテレビフレーム の奇数及び偶数フィールドに対してライン 対で且つ圧縮された差の信号を連続的に生 成する手段と、 を含むエンコーダ手段と、 Ｂ）２つのフレームからの情報が１つのフレームのため
   の送信装置によっておおよそ割り当てられた時に生成さ
   れるように、連続的なテレビフレームからのライン対で
   且つ圧縮された差の信号を連続して出力する手段と、 Ｃ）イ）２つのフィールドラインの一方を実質的に回復
   するために関連したフィールド ラインのライン対の差信号を合計する手 段、及び ロ）２つのフィールドラインの他方を回復 するために関連したビデオフィールドラ インのライン対の差信号の差を計算する 手段、 を含むデコーダ手段と、 から成る装置。 １５、一対の独立したテレビ信号を、単一のテレビ信号
   の２倍以下のバンド幅を有する送信システムを通して送
   信するタイプのマルチプレキシングシステムに用いるエ
   ンコーダであって、 複数のライン対を画成するために、ビデオフレームの一
   方のフィールドのビデオ情報のラインと他方のフィール
   ドのビデオ情報の関連したラインの各々とを対にする手
   段と、 複数のライン対の合計信号を生成するためにフレームラ
   インの各々の対のライン信号を合計する手段と、 複数のライン対の差信号を生成するために、各ライン対
   の信号の差を計算する手段と、 バンド幅を実質的に増加することなく対になったライン
   の差信号を圧縮する手段と、 それぞれが各々のライン対の合計信号及び圧縮された差
   信号を含む複数の再書式化されたライン信号を生成する
   手段と、 から成り、 再書式化されたライン信号の間隔がビデオ信号のビデオ
   情報のライン信号よりも長く、 フレーム当りの再書式化されたライン信号の数がテレビ
   フレームのビデオラインの数よりも少ないところのエン
   コーダ。 １６、送信のためのテレビフレームをエンコードする方
   法であって、 送信されるべきフレームの奇数及び偶数のフィールドを
   対にする工程と、 各ライン対のテレビライン信号から一対の数学的に線形
   独立の線形結合信号を生成する工程と、 結合信号の１つを、他の結合信号のバンド幅を実質的に
   越えてそのバンド幅を増加させることなく時間圧縮する
   工程と、 から成る方法。 １７、奇数及び偶数のフィールドラインを有したエンコ
   ードされるテレビフレームをエンコードする前にデコー
   ドするためのデコーダであって、（ａ）エンコードされ
   るテレビフレームを有し、エンコードされていないテレ
   ビフレームに あるラインの一対のライン信号の合計を示す複数の合計
   信号部分、及びライン対のライン信号の間の時間圧縮さ
   れた差を示す複数の差信号部分を含む入力信号を受信す
   る手段と、（ｂ）差信号の部分を、合計信号の部分と同
   じ時間間隔に時間拡張させる手段と、 （ｃ）対となったラインの信号の一方を実質的に回復す
   る前に各ラインに対して合計信号部分と時間拡張させら
   れた差信号部分とを合計する手段と、 （ｄ）対となったラインの信号の他方を実質的に回復す
   る前に合計信号部分と時間拡張させられた差信号部分と
   の差を計算する手段と、 から成るデコーダ。 １８、奇数及び偶数のフィールドラインを有するエンコ
   ードされるテレビフレームをエンコードする前にデコー
   ドするためのデコーダであって、（ａ）エンコードされ
   るテレビフレームを有し、複数の第１の信号部分及び複
   数の第２の信 号部分を含む入力信号を受信する手段であって、 その第１及び第２の信号部分が、エンコー ドされていないテレビフレームにあるラインのそれぞれ
   の対の、数学的に線形独立の線形結合であり、 その第１及び第２の信号部分の選択された 一方が、他方の信号部分のバンド幅を実質的に越えてそ
   のバンド幅を増加させることなく時間圧縮される、 ところの受信手段と、 （ｂ）前記一方の信号部分を前記他方の信号部分と同じ
   時間間隔に時間拡張する手段と、 （ｃ）対の中の各ラインのライン信号を実質的に回復す
   る前に各ライン対の前記一方の信号部分とライン対の前
   記他方の時間拡張された信号部分とを結合する手段と、 から成るデコーダ。