JPS62245786A - 高解像度テレビジヨン方式 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明はテレビジョン方式にか＼す、特に輝度信号の
高域成分を標準方式によるテレビジョン信号に多重して
送信し、受信側では、上記高域成分に基いて解像度が改
善された画像を得る方式に関するものである。

〈従来の技術〉 現今の標準方式では、テレビジョン放送信号中の輝度情
報成分の帯域幅が、４．２　ＭＨｚ程度に抑え。

られている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 現今のテレビジョン放送設備では、殆どの部分が優１ｃ
　６　ＭＨ２強の情報を処理する能力を有し、これを電
波に乗せることなく映像管で表示させれば、水平走査線
当り優に７００００画素の精細な画像を表示させること
ができる。それにも拘らず、一旦電波に乗せて送信され
た放送画像を受信するときは、電波帯域幅の関係から情
報は４．２　ＭＨｚ程度に制限されるために、受信して
表示した画像では、解像度が水平走査線当り４８０画素
程度に減少している。

この発明は、標準方式を採用しながら、受信画像の水平
解像度を改善することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 この発明によるテレビジョン方式は送信装置と受信装置
とよりなる。

送信装置においては、先づ画像画面を幾つかのブロック
に分割する。各ブロックはｍ箇の画素によって構成され
、ブロック内の画素は、ｎ箇の第１の画素と、訃１箇の
第２の画素とに分けられる。

各ブロック内では、第１の画素のみを抽出し、その輝度
情報を輝度信号として標準方式によるテレビジョン信号
を作成する。

第２の画素に関する情報を送信するために、各ブロック
毎に第１の画素の輝度情報の平均値と第２の画素の輝度
情報との差を求め、かつどのブロックの輝度差情報を送
信すべきかを選別する。選出されたブロックの輝度差情
報は、そのブロックのアドレス情報と共に狭帯域信号に
まとめ、上記テレビジョン信号に多重して送信する。

受信装置においては、受信信号から第１の画素の輝度情
報と上記狭帯域信号とを分離する。第１の画素の輝度情
報間の、第２の画素が存在していた位置に、第１の画素
の輝度情報を平均して得られる補間情報を挿入して、各
ブロックを一応ｍ画素の形に修復する。更に、上記狭帯
域信号中のアドレス情報が指定するブロックにおいては
、そのブロックの輝度差情報を上記補間信号に加算する
。

そして、このようにして復原された輝度情報を輝度信号
として、映像管に画像を表示させる。

現今のテレビジョン送信機器の各部は、１水平走査線当
り７００００画素を処理できる能力を有しているから、
その大略３分の２を標準方式のテレビジョン信号によっ
て送信し、残りの３分の１の画素に関する情報を狭帯域
信号の多重によって送信するのが最も効果的である。従
って、ブロック化の目安としては、 （イ）水平方向３画素をｌブロックとして画面を横２４
０箇×縦４８０箇に区分し、各ブロック中の２画素を標
準方式によって送信する。

（ロ）　６画素或いは９画素を１ブロツクとし、各ブロ
ック中の４画素または６画素を標準方式で送信する。ブ
ロックは、水平方向の画素配列だけでなく、水平、垂直
両方向の画素配列であっても良い。

（／→　８画素或いは１６画素を１ブロツクとし、その
中の５画素或いは１０画素を標準方式で送信する。

この数は、２進法を採用して処理を行うのに有利である
。

などが考えられる。

テレビジョン信号に多重する狭帯域信号によって送り得
る輝度差情報は、１フレーム画面当り、１００〜５００
ブロツク程度にすぎないから、選別を行う必要がある。

この選別の基準は、輝度差の値が大きいものから順に選
ぶ他、画像画面の中央や字膜などに重点を置いて選ぶ方
法もある。

また、標準方式のテレビジョン信号によって送る輝度情
報として、第１の画素の輝度情報をそのまま採用すると
、輝度信号を不等間隔でサンプルしたことになり、これ
を従来の受信装置によって受信すると、幾分不自然さを
生ずる。この不自然さは、送信する輝度情報として、第
１の画素の輝度情報をこれに隣接した第２の画素の輝度
情報寄りの値に修正することＫよって、大幅に改善され
る０ く作　用〉 画像画面を多数のブロック（例えば２４０Ｘ４８０　＝
１１５２００ブロック）Ｋ区分してその各ブロックを検
討した場合、すべてのブロックを高解像度で表示しなけ
れば高解像度の画像が得られない訳ではなり、橿＜一部
の必要なブロックだけを高解像度で表示すれば、残りの
ブロックは低解像度であっても、高解像度の表示画像が
得られる。

この発明においては、限られた数のブロック（例ｊ（げ
１００〜５００ブロツク）について、高解１象度を得る
ための情報を送るにすぎないが、これによって画像全体
の解像度は大幅に向上し、画素数を約５０鴨増大させた
に近い改善が得られる。

しかも、現在使用される受像機で受信した場合は、単に
解像度の改善が得られないだけであって、一応従来通シ
支障なく受像できるので、コンパティビリティが得られ
る。

〈実施例〉 第１図は送信装置を示し、第２図は受信装置を示す。

第１図において、カラーカメラ１によって得たカラー映
像信号は、マトリクス回路２で輝度信号成分と色差信号
成分とに分けられる。この輝度信号成分は、６ＭＨ２を
越える帯域幅を持つ高解像度の信号である。

輝度信号成分は、ＡＤ変換器３において１３．５ＭＨｚ
の周波数でサングルされてデジタル化され、走査線１本
当り７２０画素の画素信号に分解され、一旦イメージメ
モリ４に蓄積される。この蓄積データは、３画素を単位
とするｌブロックづつ順に読出され、画素振幅修正回路
５において後述する修正を得けた後、ゲート６を通され
る。ゲート６は間引回路７によって制御されておシ、各
ブロック中の中央の画素信号を遮断し、両端の画素信号
だけを通過させる。

ゲート６を通過した画素信号は、不等間隔であるため、
一旦バツファメモリ８に蓄積した後、等間隔で読出し、
ＤＡ変換器９でアナログ化し、低域フィルタ１０によっ
て４．２　ＭＨｚを越れる成分を除去して、カラーエン
コーダ１１に供給する。一方、マトリクス回路において
分離された色差信号成分は、ＡＤ変換器１２）イメージ
メモリ１３及びＤＡ変換器１４を順に経由することＫよ
り、上述の輝度信号成分の経路とタイミングが一致する
よう時間調整を受けた上で、カラーエンコーダＩＩＫ入
カスる。

カラーエンコーダ１１は、これらの入力信号に基きＮＴ
ＳＣ方式に準拠したカラー映像信号を合成し、これを混
合器１５を経て送信機１６へ送入する。

間引き用のゲート６を通過した画素信号の一部は、補間
回路１γにおいて平均値に合成され、タイミング調整の
ための遅延回路１日を通過して来た画素信号と合体され
る。合体された信号は、３画素よりなる信号となるが、
ゲート６において間引きが行われる以前の３画素の信号
と較べて、両端は同一であるが、中央の画素信号が異っ
ている。１９は減算回路で、間引きが行われる以前の３
画素信号を遅延回路２０１Ｃおいてタイミング調整した
ものと、上述の合体くよって生じた３画素信号とが、同
期して入力され、両者間の差が取られる。この差信号は
、両端の画素信号の平均値と中央の画素信号との差を表
わす。

上記差信号は、選別回路２１において成る大きさ以上の
ものだけが選出されるが、これは後続する送信データ作
成部２２の負担を軽減するためである。

送信データ作成部２２においては、送られて来た各ブロ
ックの差信号を４ピツトで量子化し、アドレスカウンタ
２３が作成したアドレスデータと共に一部メモリ２４に
蓄積する。そしてｌフィールドを終つた後の垂直帰線期
間中に蓄積データを検査し、高域の補償を要するブロッ
ク５０箇を選出し、次の１フイールドの間に、選出され
たブロックの差信号を当該ブロックのアドレスデータと
共に低速で連続的に読出す。勿論、その一方では、新な
フィールドについて差信号とアドレスデータとを取込む
。上述のブロック５０箇の選出基準は、差信号の大きさ
の順によって行う他、画面の中央に重点を置いて行うこ
ともでき、そのために電子計算機回路を使用する。

送信データ作成部２２で低速で読出されたデータは、シ
リアルデータ部２５でシリアルデータ化され、更に圧縮
部２６においてアドレスデータの圧縮ヲ受けた上で、変
調器２７においてキャリヤ発生器２８から送られて来る
キャリヤを変調し、混合器１５においてカラー放送信号
に多重される。

第２図において、受信され検波された信号は、分離器３
０において高域成分データと低域成分を主とするカラー
放送信号とに分けられる。カラー放送信号は、カラーデ
コーダ３１において輝度信号成分と色差信号成分とに分
けられ、それぞれＡＤ変換器３２及び３３でデジタル化
された上で、イメージメモリ３４及び３５に蓄積される
。イメージメモリ３４に蓄積された輝度信号成分は、適
当な時期に画素信号としてブロック毎に読出されるが、
その読出しは、間引ゲート６を出た信号のような不等間
隔で行われる。読出された画素信号は、補間回路３６及
び遅延回路計の並列回路によって、第１図における補間
回路１７及び遅延回路１日の作用と同様な処理を受けて
、加算器３８１Ｃ送入される。

一方、分離器３０で分離された高域成分データは、デジ
タル復号器３９を経てメモリ４０に送入され、信号中に
含まれているアドレスデータが指定する位置に差信号が
書込まれる。そして、適当な時期に読出された差信号は
加算器３日に送入されるが、その際は、加算器３日に入
力するもう一方の信号である３画素信号中の中央の画素
信号に、上記差信号が重なる関係をもって加算が行われ
る。この加算出力は、画素振幅修復回路４１において、
第１図における画素振幅修正回路５とは逆の処理を受け
、ＤＡ変換器４２においてアナログ化された後、輝度信
号としてマトリクス４３に供給される。

イメージメモリ３５からは、上記輝度信号に同期するタ
イミングで色差信号が読出され、ＤＡ変換器４４でアナ
ログ化されて、マトリクス４３に供給される。マトリク
ス４３では、色信号を再現して映像管４５に表示させる
。

次に、上述の装置の動作を第３図によって説明する。

第１図におけるマトリクス２で分離された輝度信号成分
は、曲線５０で示すような波形を有する。

これをＡＤ変換器３において１３．５　ＭＦＩｇでサン
プルしてデジタル化すると、ａ、ｂ、ｏ、ｄ、ｅ・・・
のような画素に分解され、これを３箇づつまとめてブロ
ックＡＸ　Ｂ・・・が構成される。ブロックＡにおける
画素ａＸ　ｂＸ　ｃの振幅は、それぞれＨａ　、　Ｈｂ
　。

Ｈａである。

間引ゲート６においては、中央画素６が除かれて、画素
ａ及びＣだけの信号になる。この信号は不等間隔である
ため、バッファメモリ８において処理することにより、
ａ′、ａ′、ｄ′、ｆ′の位置に移される。元の画素信
号ａＸｂ、ｃＸｄＸａ・・・は５　ＭＨｚ強の帯域幅を
持つため、そのすべてを標準方式のテレビジョンでは電
波に乗せることができないが、上述の画素信号ａ′、ａ
′、ｄ′、ｆ′・・・は画素数が３分の２に減少してい
るため、その帯域幅は４　ＭＨｚ強に圧縮され、十分に
標準方式のテレビジョン電波に乗せることができる。

減算回路１９によって得られる差信号は、中央画素すの
振幅Ｈｂと、両端画素ａ及びｂの振幅平均値Ｈｍとの差
ΔＨを表わす。差信号ΔＨは、その大きさが概して画素
振幅Ｈａ、Ｈｂ、Ｈａ等に較べて小さいこと、及び、送
信する差信号の数を送信データ作成部２２で少数に制限
していることＫより、狭帯域で伝送することができるた
め、容易にテレビジョン電波に多重することができる。

受信側では、上述のテレビジョン電波を受信し、イメー
ジメモリ３４から読出す際に、画素ａ及びＣの位置に画
素信号を戻す。そして、補間回路３７は画素すの位置に
平均値信号Ｈｒｎを挿入する。一方、画素すの位置に同
期してメモリ４０から読出された差信号ΔＨは、加算器
３Ｂにおいて平均値信号Ｈｍに加算され、振幅Ｗｂの画
素信号に復原される。従って、画素ａＸ　ｂ、ｃについ
てそれぞれ振幅Ｈａ　、　Ｈｂ　、　Ｈａを持った画素
信号が復原され、これに基く画素が表示される。この画
像は、高解像度を必要とする部分は、１ブロック当り３
画素の情報が伝達されているために１画像全体として事
実上５　ＭＨｚ程度の帯域幅で伝送したものに近い高解
像度を得ることができる。

上述のテレビジョン放送を、従来の受峰機によって受信
した場合には、振幅Ｈａ及びＨａの２画素信号に基いて
、一応は支障なく受信することができる。しかし、その
場合は、画素位置ａ′及びＣ′の位置に１画素目及びＣ
の位置でサンプルした振幅Ｈａ及びＨｃの画素信号が表
示されるので、幾分不自然になる。

第１図における画素振幅修正回路５及び第２図における
画素振幅修復回路４１は、この不自然さを解消するもの
で、その動作を第４図によって説明する。

送信側の画素振幅修正回路５においては、画素ａ及びＣ
の振幅は、それぞれ Ｈａｂ　＝　−Ｈａ　　＋　−Ｈｂ Ｈｂｃ　＝　−Ｈｂ　　＋　−Ｈａ に修正される。そして、この情報が輝度信号として送信
される一方、補間回路１７においてはＨａｂ及びＨｂｃ
の平均値Ｈｍ’が算出されて画素すの代りに挿入され、
減算回路１９においては差信号ΔＨ′が作られて、その
データが送信される。

これを受けた受信側では、補間回路が画素信号Ｈａｂ及
びＨｂｃに基いてＨ’ｍ成分を再現すると共に、メモリ
４０から読出したΔ日′成分を加算器３日において加算
して画素すの画素信号Ｗｂを再現する。更に画素振幅修
正回路４１では、画素信号Ｈａｂ　、　ＨｂＸＨｂｃの
３者から、画素信号Ｈａ及びＨａが再現される。その結
果、画素信号Ｈａ　、、　Ｈｂ　、　Ｈａに基く精細な
画像が表示される。

また、上記の放送電波を従来の受像機によって受信した
場合には、画素位置ａ′及びＣ′にそれぞれ振幅Ｈａｂ
及びＨｂｏの画素が表示されることになるが、これは本
当の振幅Ｈａ’及びＨｃ’に接近したものであるために
、前述した不自然さは大幅に解消される。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によるときは、標準方式を採用
し、その輝度信号の帯域幅が４１ｔＨｚ程度に制限され
ているにも拘らず、受信側では事実上６　ＭＨｚの帯域
幅をもって送られた画像く近い高解像度の画像を表示さ
せることができる。しかも、その電波の形式は、標準方
式を逸脱していないため、これを従来の受信装置によっ
て受像した場合は、支障な〈従来程度の解慮度の画像を
表示させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例における送信装置のブロック
図、第２図は同実施例における受信装置のブロック図、
第３図はこの発明において第１の画素の輝度修正を行わ
ない場合の波形図、第４図はこの発明において第１の画
素の輝度修正を行う場合の波形図である。 ４・・・イメージメモリ（ブロック区分手段）、５・・
・画素振幅修正回路（第１の画素の輝度情報修正手段）
、６・・・間引きゲート（ｎ個の第１の画素の抽出手段
）、８〜１６・・・標準方式テレビジョン信号作成手段
、１７・・・補間回路（第１の画素の輝度信号平均値作
成部分）、１９・・・減算器（差情報を得る手段）、２
２・・・送信データ作成部（ブロック選出手段）、２３
・・・アドレスカウンタ（アドレスデータ生成部分）、
１５・・・混合器（多重部分）、３０・・・分離器、３
４・・・イメージメモリ（輝度情報を第１の画素位置に
置く手段）、３６・・・補間回路（補間情報挿入手段）
、３８・・・加算器、４５・・・映像管。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）送信装置と受信装置とにより構成され、上記送信
   装置は、画像画面を各々ｍ箇の画素よりなるブロックに
   区分する手段と、上記各ブロック内で第２の画素を除去
   してｎ箇（ｎ＜ｍ）の第１の画素を抽出する手段と、主
   として抽出された第１の画素の輝度情報を輝度信号とし
   て標準方式によるテレビジョン信号を作成する手段と、
   上記輝度信号の平均値と第２の画素の輝度情報との差情
   報を各ブロックごとに得る手段と、上記ブロックのうち
   から上記差情報を送信すべきブロックを選出する手段と
   、選出されたブロックの上記差信号をそのブロックのア
   ドレス情報を随伴させて上記テレビジョン信号に多重し
   て送信する手段とを有し、上記受信装置は、受信信号か
   ら上記輝度信号と上記差情報とを分離する手段と、映像
   管に供給される信号中の第２の画素が占めるべき位置に
   上記の分離した輝度信号の平均値を補間情報として挿入
   する手段と、分離した差情報に随伴するアドレス情報が
   指定するブロックにおいて上記差情報を上記補間情報に
   加算する手段と、主として上記輝度信号に基いて作成し
   た輝度情報を映像管に供給される信号中の第１の画素が
   占めるべき位置に置く手段と、これらの補間情報、輝度
   情報及びブロックによつては差情報を含む信号に基いて
   画像を表示する上記映像管とを有することを特徴とする
   高解像度テレビジョン方式。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、ｍは３であり、
   ｎは２であることを特徴とする高解像度テレビジョン方
   式。
3. （３）特許請求の範囲第１項において、ｍは８であり、
   ｎは５であることを特徴とする高解像度テレビジョン方
   式。
4. （４）特許請求の範囲第１項において、送信装置におけ
   る第１の画素の輝度情報は、これに隣接している第２の
   画素の輝度情報寄りの値に修正されることを特徴とする
   高解像度テレビジョン方式。
5. （５）特許請求の範囲第１項において、受信装置におけ
   る第１の画素が占めるべき位置に置かれる輝度情報は、
   第２の画素が占めるべき位置に挿入された情報の値から
   遠ざかる方向に上記輝度信号を修復したものであること
   を特徴とする高解像度テレビジョン方式。