JPS6313596A - 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かり、特に色度信号の
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色彩が改善
された画像を得る方式に関するものである。

〈従来技術〉 現今の標準方式では、テレビジョン放送信号中の輝度情
報成分の帯域幅は４．２ＭＨｚ程度に、また、色度情報
成分の帯域幅はＩカ月、５ＭＨｚ、　Ｑが０．５Ｍ１ｌ
ｚ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、殆どの部分か優に５
　Ｍ　Ｈｚ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て表示させれば、水平走査線当
り優に７００画素以上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、電波帯域の関係から輝度信
号は４．２Ｍ１ｌｚ程度に制限されるために、受信して
表示した画像ては、解像度か水平走査線当り４８０画素
程度に減少しているのて、これを改善する研究が行われ
ている。

同様に、色度信号についても、■成分は１．５ＭＨｚ程
度に制限されるか、受像管の表示節度の向上に伴ってこ
れを拡げる必要性か認められる。また色度信号のＱ成分
は０．５１１Ｈｚ程度に制限されていて、現行のＩ成分
の帯域幅に比較しても低すぎることが論議されている。

出願人は、輝度信号の増強については特願昭６１−８９
６９２号の発明を先に提案したか、この発明は同様な手
法によって、標準方式を採用しながら、受信画像の色彩
を向上させることを目的とする。

〈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
置とにより構成される。

送信装置において、カラー映像信号は、輝度信号Ｙと色
度信号Ｉ及びＱとに分割される。このうち輝度信号Ｙは
、現行の標準方式、或いは上記特許出願の発明を実施し
た方式などによって処理される。色度信号Ｉ及びＱの少
なくとも一方がこの発明によって処理され、残余のもの
は現行の標準方式によって処理される。

この発明による処理径路においては、先ず画像画面を幾
つかのブロックに分割する。各ブロックはｍ筒の画素に
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、ｍ−ｎ箇の第２の画素とに分けられる。

各ブロック内ては、第１の画素のみを抽出し、その色度
情報を色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の画素に関する色度情報を送信するために、各ブロ
ック毎に第１の画素の色度情報の平均値と第２の画素の
色度情報との差を求め、かっとのブロックの色度差情報
を送信すべきかを選別する。選出されたブロックの色度
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の画素の色度情
報と上記狭帯域信号とを分離する。第１の画素の色度情
報間の、第２の画素が存在していた位置に、第１の画素
の色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
、そのブロックの色度差情報を上記補間信号に加算する
。そして、このようにして復元された色度情報を色度信
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７００画素以上を処理できる能力を有しているから、
その大略３分の２の画素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１ブロツクとし、各ツロッック
中の２画素を標準方式によって送信する。

（ロ）６画素轟赫俵魯禰（・をｌブロックとし、各ブロ
ック中の４２乃巨４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たけてなく、水平、垂直両方
向の画素配列であってもよい。

（ハ）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。

などが考えられるが、色度信号の場合は周波数が低いか
ら、更に多数の画素をそのｌブロックにまとめることも
できる。

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
る色度差情報は、ｌフレーム画面当り、１００〜１００
０ブロツク程度にすぎないから、選別を行う必要かある
。この選別の基準は、色度差の値か大きいものから順に
選ぶ他、画像画面の中央や学説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・る色度
情報として、第１の画素の色度情報をそのまま採用する
と、ｍとｎの値によっては色度信号を不等間隔てサンプ
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
する色度情報として、第１の画素の色度情報をこれに隣
接した第２の画素の色度情報寄りの値に修正することに
よって、大幅に改善される。

〈作　用〉 画像画面を多数のブロック（例えば２４０　Ｘ　４８０
＝１１５２００ブロツク）に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い色彩精細度で表
示しなければ高い色彩精細度の画像か得られない訳ては
なく、極〈一部の必要なブロックだけを高色彩精細度て
表示すれば、残りのブロックは低色彩精細度であっても
、高色彩精細度の表示画像か得られる。

この発明においては、限られた数のブロック（例えば１
００〜５００ブロツク）について、高色彩精細度を得る
ための情報を送るにすぎないか、これによって画像全体
の色彩精細度は大幅に向上し、画素数を約５０％増大さ
せたの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
色彩精細度の改善が得られないたけであって、一応従来
通り支障なく受像できるので、コンパティビリティか得
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ｌ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Ｙと色度信
号成分Ｉ及びＱとに分けられる。

これらの信号成分は、何れも十分な帯域幅を持つ高解像
度の信号である。

色度信号成分Ｉは、ＡＤ変換器３において４．５ＭＨｚ
の周波数でサンプルされてデジタル化され、走査線１本
当り２４０４０画素素信号に分解され、−１イメーシメ
干り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受けた後、ゲート６を通され
る。ゲート６は間引き回路７によって制御されており、
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、
一旦バッファメモリ８に蓄積した後、等間隔で読出し、
ＤＡ変換器９において原信号のサンプル周波数の２７３
の周波数（３１＋！１ｌｚ）のクロッつてアナログ化し
、低域フィルタ１０によって１．５　Ｍｔｌｚを越える
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２において分離された色度信号成分
Ｑ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により、上述の色度信号成
分Ｉの径路とタイミングが一致するよう時間調整を受け
た上で、カラーエンコータ１１に入力する。また、マト
リクス回路２において分離された輝度信号成分Ｙも、同
様にＡＤ変換器１２′、イメージメモリ１３′及びＤＡ
変換器１４′を順に経由して、カラーエンコーダ１１に
入力する。カラーエンコーダ１１は、これらの入力信号
に基きＮＴＳＣ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１７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１８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、間引きか行われる以前の３
画素信号を遅延回路２０においてタイミンク調整したも
のと、上述の合体によって生じた３画素信号とか、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。

を記差信号は、選別回路２１において成る大きさ以−１
−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ビツトて量子化し、アドレスカウンタ２３が作成
したアドレスデータと共に−Ｈメモリ２４に蓄積する。

モしてｌフィールドを終っ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。−１−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て
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で低速て読出されたデータは、シ
リアルデータ部２５て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を受けた」二で、
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
コータ３】において輝度信号成分Ｙと色度信号成分Ｉ及
びＱとに分けられ、それぞれＡＤ変換器３３’　、　３
２及び３３でデジタル化された上で、イメージメモリ３
５’　、　３４及び３５に蓄積される。イメージメモリ
３４に蓄積された色度信号成分■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か、その読出しは、
間引きゲート６を出た信号のような不等間隔て行われる
。読出された画素信号は、補間回路３６及び遅延回路３
７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１８の作用と同様な処理を受けて３画素信号
となり、加算器３８に送入される。

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か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３８に送入されるが、その際は、加算器３８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、上記差信号か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、色度信
号成分■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、上記色度信号成分Ｉに同期
するタイミングで色度信号成分Ｑ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。同様に、イメージメモリ３５′からも輝度信号Ｙ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ては、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てで分離された色度信号成
分Ｉは、曲線５０て示すような波形を有する。これをＡ
Ｄ変換器３において４．５１Ｈｚてサンプルしてデジタ
ル化すると、ａ、ｂ、ｃ、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Ａ、Ｂ・
・・・が構成される。ブロックＡにおける画素ａ、ｂ、
ｃの振幅は、それぞれｔｌａ、　Ｈｂ、　ｌｌｃである
。

間引きゲート６においては、中央画素すが除かれて、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’、ｃ’、ｄ’、ｆ’の位置に移される。元の画素
信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ・・・・は広い帯域幅を持つた
め、そのすべてを標準方式のテレビジョンては電波に乗
せることがてきないが、上述の画素信号ａ’、ｃ’、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１．５ＭＨｚ程度に圧縮され、十分に
標準方式のテレビジョン電波に乗せることがてきる。

減算回路１９により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■■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、ｌｌｃ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
限していることにより、狭帯域で伝送することがてきる
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ｌＩｍを送入する。一方１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３
８において平均値信号■■に加算され、振幅ｔｌｂの画
素信号に復元される。

従って、画素ａ、ｂ、ｃについてそれぞれ振幅Ｈａ、Ｈ
ｂ、Ｈｃを持った画素信号が復元され、これに基く画素
が表示される。この画像は、高い色彩精細度を必要とす
る部分は、ｌブロック当り３画素の情報が伝達されてい
るために、画像全体として事突上色彩精細度か向上する
。

上述のテレビジョン放送を、従来の受像機によって受信
した場合には、振幅Ｈａ及びｌ（ｃ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′の位置に画素ａ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 に修正される。そして、この情報が色度信号成分Ｉとし
て送信される一方、補間回路１７においてはＨａｂ及び
１ｌｂｃの平均値Ｈｍ’か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′か作られ
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■′■成分を再現すると共に、メモリ
４０から読出したΔＨ′成分を加算器３８において加算
して画素すの画素信号Ｈｂを再現する。更に画素振幅修
復回路４１では、画素信号Ｈａｂ、Ｈｂ、　Ｈｂｃの３
者から、画素信号Ｈａ及びＨｃが再現される。その結果
、画素信号Ｈａ、　Ｗｂ、　ｔｌｃに基く精細な色彩の
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Ｈｂｃ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Ｈｅ’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。

なお、上記実施例は色度信号成分■の増強に関するもの
であるか、この発明は色度信号成分Ｑの増強にも同様に
実施でき、更に、色度信号成分ＩとＱの双方の増強のた
めに同時に実施することもできる。

〈発明の効果〉 以−ヒのように、この発明によるときは、標準方式を採
用し、その色度信号成分Ｉ及びＱの帯域幅がそれぞれ１
．５ＭＨｚ及び０．５Ｍ１ｌｚに制限されているにも拘
らず、受信側では事実上それらの帯域幅を数１０％程度
に拡大したに等しい精細な色彩の画像を表示させること
かてきる。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〈従来程度の画質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図はこの発明により色度信号成分Ｉを改善する実施
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の画素の振幅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の画素の振幅修正を行う場合
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の画素の色度情報修正手
段）、６・・・・間引きゲート（ｎ箇の第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の画素の色度信
号平均値作成部分）、１９・・・・減算器（差情報を得
る手段）、２２・・・・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）、３
０・・・・分離器、３４・・・・イメージメモリ（色度
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。 特許出願人　日本テレビ放送網株式会社代　理　人　清
　水　　哲　　ばか２名才１図 才２図

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の画素の色度情報を色度信号とし
   て標準方式によるテレビジョン信号を作成する手段と、
   上記色度信号の平均値と第２の画素の色度情報との差情
   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情報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
   ら上記色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
   上記の分離した色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、主として上記色度信号に基いて作成し
   た色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、色度
   情報及びブロックによっ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
   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６であり、
   ｎは２であることを特徴とするテレビジョン方式。
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の画素の色度情報は、これに隣接している第２の
   画素の色度情報寄りの値に修正されることを特徴とする
   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色度情報は、
   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色度信号を修復したものであること
   を特徴とするテレビジョン方式。