JPS6315589A - 画像信号伝送システム - Google Patents

画像信号伝送システム

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JPS6315589A
JPS6315589A JP61158810A JP15881086A JPS6315589A JP S6315589 A JPS6315589 A JP S6315589A JP 61158810 A JP61158810 A JP 61158810A JP 15881086 A JP15881086 A JP 15881086A JP S6315589 A JPS6315589 A JP S6315589A
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JP
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signal
frequency
band
low
filter
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JP61158810A
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Kenichi Torii
鳥居 憲一
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明はテレビ信号を送受信する画像信号伝送システ
ムに関する。
(従来の技術) 高度情報化社会の発展に伴い、TVの高画質化の気運は
高まり、ここ数年高精細TV・システムの開発が精力的
に進められている。しかしながら、この高糖TVの利用
に際しては、非常に広帯域な信号を伝送しなけ九ばなら
ない。そこで結果から、この伝送方法や現在の系との交
信性に関ずろものなどさまざまな提案がなされている。
その中で特に現在放送されている標準NTSC方式の伝
送路を用い、この方式と両立性(現規格との交信性)を
もたせるというものは、@在の受像機でも受像できるだ
けでなくVTRやビデオディスクなどにもそのまま高精
細TVM号を記録できるという大きな利点があり、特に
優れていると思われる。
例えば、この種の技術としては文献「完全交信性を有す
る高精細TV方式の提案」 (電子通信学会技術研究報
告、C3−83,611000年7月)がある。
これは第9図(a)のν (垂直周波数)−f(時間周
波数)の側面図(フィールド間時空間処理による)に示
されるように、色信号は第2,4章限にあって第1.3
章限が空いていることに着目し、同図(b)に示される
ようにこの空いている章限に新たな情報Yo(輝度信号
Yの高域成分)を周波数シフトしてYH′ とじて挿入
したものである。つまり輝度信号の高域成分Yl+を周
波数変換して低域信号Yl+’ を作り、元の輝度信号
Yと色信号との間に周波数インターリブして埋め込むと
いうベースバンド信号処理の巧みな方法である。
しかしながら、輝度信号の高域成分Yllは微少な11
号であり、色信号や元の輝度信号は比較的大きなレベル
の信号であり、前記YH/ を元の輝度信号Yと色信号
との間に周波数インターリブして埋め込まれた信号を受
信側で分離する際に完全に分離することはできない、こ
れによって相互干渉が発生し1画像を劣化させてしまう
という問題が起こる。特に動画モードに関してはこのよ
うな劣化は顕著に現われてしまい、原符の標準NTSC
方式と両立性のある高精細TV方式としては全く優れた
方法であるとは言えない。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来技術においては異種(j’を号で大きな
レベルの信号(輝度・色信号)間に微少の高域成分を低
域信号に周波数変換した信号を埋め込むため、受信側で
の分離再生は相互干渉が発生してしまう、このためこれ
らを解決ししかも原符の標準NTSC方式と両立性のあ
る高精細TV方式を完全に実現させることができなかっ
た。
本発明はこのような現状に鑑みてなされたものでその目
的とするところは、上述の相互干渉が極めて少なく、し
かも標準NTSC方式と両立性のある高精細TV方式を
採用した新規な画像信号伝送システムを礎供することに
ある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) この発明は搬送波に対し直交する信号に高域信号の低域
信号(Yu’ )と、受信側で生ずる直交成分に誘起す
る信号を減算(負を加算)してからキャリア抑圧VSB
−AMを行なって送信する。そして、受信側において、
同期検波をキャリアに同相及び直交して検出し、同相成
分からは現行の標準テレビジョン信号を検出し、直交成
分からはY11’成分を検出する。このY11’成分を
高域に周波数変換して周波数インターリーブしている信
号を取り除き、YH酸成分形成し同相成分の信号を加算
して、輝度信号(Y)の広帯域再生信号を得る。
(作用) 直交成分にY)1′信号を含むVSB−AM波は、受信
側のVSBフィルタを通って検波されるが、同相成分と
直交成分の信号はVSB周波数帯域内(通常は0.75
MHz)では一部独立に作用し、その帯域外では相互依
存する関係にある。したがってその帯域内に納まってい
るy HI倍信号直交同期信号で検波してから高域へ周
波数変換させるように動作すれば、YH(ff号が再生
可能となる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第4図は、テレビジョン信号の送信側のシステム構成図
である。カメラにより写し出される画像のRGB信号は
V ’r R等の記録手段に記録するとともにNTSC
エンコーダによりNTSC信号とされ送信機を介してア
ンテナにより送信される。この際。
適宜モニタにより監視されている。本実施例はNTSC
エンコーダに付加するモニジュレーション(MOD)に
関するものである。尚、送信機ではIF帯からRF;F
IFの信号に変換されるものとする。
第3図は、一実施例であるテレビ送信装置の基本構成図
である。尚、特徴が顕著に示されるように、その特徴部
分には太線を施し現行の部分は点線で囲んだ6図示しな
いカメラ等から送られてくるビデ第3原色信号(R,G
、B)が入力端子10に印加され、これらの信号(R,
G、B)はアナログ・ディジタル変換器(A/D)11
で各々ディジタル信号に変換されてY、I、Q信号発生
用の7トリツクスI2に入力される。ここで前記の各デ
ィジタル信号は輝度14号(Y)と2つの色差信号(I
、Q)を構成し各々次段に送られる。
まずI、Q信号について述べる1点線で囲まれた部分は
従来よりNTS(:信号発生装置として知られているも
のである。各々1.Q信号は例えば1.5M1lz、 
0.5MHzの帯域をもつローパス・フィルターL P
 F 20.23に各々入力されて帯域制限を受けた後
、各々シキサ21,24に入力される。又、シキサ21
には一方色副搬送波信号発生器25より出力される3、
58MHzのfscが入力され、ミキサ24に移相器(
例えば移相角π/2)26を経たfscが入力され、各
々AM波となり加算器22に入力される。又この加′a
、器22への入力信号としては前記fscの移相器(例
えばQ = 147°)28を経たカラーバースト用信
号。
同期イH号全発生器YNC27からの信号(fv、fo
)及びFMイn %発生器AVOID 37カらの音声
FM波(倒えば4.5MHz)が加わる。そしてこれら
加算された加算器22の出力はローパスフィルタLPF
 (例えば帯域4 、2M)lz)36で帯域制限され
て、ディジタル・アナログ変換fJ 41でアナログ変
換されて通常のNTSC信号(後段で示すg (t))
となる、次に本実施例の特徴部分について述べる。上述
したマトリックス12のY信号は、振幅平坦化等化器1
3により振幅を等化して帯域特性を平坦化する。
後段で示す補正項の原信号のバックラッシュによる振幅
減少は第8図の破線で示すようになる。実線は補正項の
帯域を0.5MHzまでにした場合の特性である。つま
りこの分は、平坦化しなければならない。ここからの出
力は一方はバンドパスフィルタBPF (例えば帯域4
.2〜5.2M)Iz)14へ、他方はローパスフィル
タLPF (例えば帯域4 、2MIIz) 29に各
々入力される。
BPF14の出力はサブ・サンプラー15により、この
入力信号の帯域が逆転された形で172の水平同期信号
周波数のオフ・セットをもち、原人力信号に周波数イン
ターリーブされる6次にこの出力はミキサ16において
水平同期信号の整数倍と、1/4の水平同期信号周波数
のオフ・セットをもつ信号により周波数変換されて、次
段のローパス・フィルタLPF (例えば帯域0.5M
Hz)17に入力され、Y信号高域成分の低域変換信−
Fj−(Yo’ )が得られる。
ここで帯域を現行よりI MHz拡張する場合を考える
。第6図はその時のωH酸成分ビデオ信号高域成分)の
処理を示したものである。BPF14の出力が(同図(
a))であり、サブ・サンプルにより周波数インターリ
ーブを行ない(同図(b))、1/4 fu(水平同期
周波数)のオフセットをもつキャリアで周波数変換して
(同図(c))、低域変換ωH′成分を作り出す(同図
(d))。これで帯域幅を0.5MHzに納める。そし
て、この低域変換信号(Yo’ )は、信号レベル31
I整器18において振幅が調整されて、加算器19に入
力される。
他方、前記振幅平坦化等化器13の出力は、ローパスフ
ィルタLOF(例えば4 、2M1(z) 2’l第7
図(a)に入力され、ここからの出力の一方は」−記し
た加算器22に入力され、他方は、ミキサ30(同IM
(c))に入り、ここで局部キャリア信号(fcu)発
生器34(同図(b))よりのfc、Uにより周波数変
換され、この出力をVSBフィルタ(ナイキスト型)3
1(同図(d))を経てシキサ32に入る。そしてここ
で移相器(π/2)35の出力で同期検波され、この出
力はローパスフィルタLPF (例えば帯域0.5MH
z)33(回回(e))においてY信号の直交成分とし
て取り出される。この信号は後段で示すgρ(1)に相
当する。]二記フィルタ31の特性は受像機(Rx)側
で発生する直交成分をあらかじめ送信側で作り出し、逆
特性で送出し、受像機側で不要直交成分を打ち消すため
に設定されたものであり、その特性は第5図゛に示した
上記したyu’信号とこのgβ(1)の信号は、加算回
路26において結合さオし、ディジタル・アナログ変換
器D/A38でアナログ信号に戻される。この信号が後
段で示すg (t)に相当する。
次に、上述したD/A38,41の各出力信号g(t)
g (t)はシキサ39,42において、搬送波信号(
fc)発生器43又はこのfeが移相器(π/2)44
を経て各々周波数変換されて加算器40に入力される。
又前記f。
は、直接加算器40にも入力される。この加算器40か
ら出力信号はVSBフィルタ45を経てパワー増幅器H
PA46により放送電波となり伝搬される。
ここでVSBフィルタ45を通過することにより出力さ
れる信号は後段で示す5(t)に相当する。
次に、上述した本実施例の動作原理を数式を用いて詳し
く説明する。まず説明に先立って以下に用いる信号を示
す(上述で逐次示したものも含み、第3図中にも記載し
た。) g(t):ビデオ原信号 gβ(t):キャリア直交成分に発生するビデオ信号 g(t)  :補正信号 gβ(t) : g (t)に対する直交キャリア成分
に生ずる信号 wo :キャリア角周波数 a、、l:AM変調指数 Ws :ビデオ信号角周波数 W)l’:Y信号の高域成分(YH)の低域変換(Yu
’ )角周波数 標準のNTSC電波の場合の受像機側におけるVSBフ
ィルタ(図示せず)はナイキスト型VSBフィ  ′ル
タ31と同じ特性を持ち、その出力信号Sβ(1)はS
、5(t)=(1−a、・g(t))cos WCt 
−a、、gβ(t)sin wct−Q)で示される。
今、入力信号としてg(t) = Alcoswst 
 を考えると、O<ws<βの範囲において、03式は
5a(t)=(1−a、A、coswge)coswe
t−qmAt (−j’)sin wst +srsw
ct・・・(2)と示される。但し第4図に示したよう
に1す?、1くβは直線と仮定する。
今、補正信号g (t)を直交キャリアで変調して元の
NTSCffi波信号と加算すると、受像機側VSBフ
ィルタの出力では0式に示す信号が得られろ。
5(t)=  (1−am(g(t) −g   (む
)))cos w(t。
am(g β(t)+  g  (し))sanwct
   ・・・の)そこで今H(t)=[31coswH
’  t−A1(”)sinw3tにβ 選んで上式(3)に代入すると 5(t)=(1−a、(A1(1−(”)”)cosw
st−13x()sinwu’  し))cosw3t
β −B、coswH’ t Ilsinw(t  −(/
i)を得る。
0<ws+ wu<βの範囲で考えているので(号)2
<〈1となり、上式〇)は近似的にS’ (t)=(1
−a、、A、cosw3t) cosw(Ht−B1c
oswH’ tosinwSt−(5)として差しつか
えない。
すなわち、上式■の第2項の直交キャリアにY信号の高
域成分を発生させることができる。
つまり、直交成分から低域変換高域ビデオ信号成分を単
独に取り出すことが可能となる。この時同相成分には補
正項がA、()”coqw3t  だけ逆もとりするの
でビデオ原信号g(t)は、で示すように、振幅を等化
して帯域特性を平坦にする必要がある故、本実施例では
上述したように振幅平坦化等化器13を設けている。
さらにB、(”” )sin w 11’ tなろ妨害
波が混入するこβ とになるが、ある程度の減衰(B、’ )を8□に施し
ておけば、サブ・サンプル波(1/4f、、のオフセッ
ト)でもあるので全く影響はない。(第3図のサブ・サ
ンプラ15及びシキサ10) 以上より、受像機側において 同期検波(同相) 同期検波(直交分) が得られる。
すなわち、受信側の検波方式を同期検波型にすることに
より、上述したように低域変換高域成分のレベル調整を
行なえば現行の4.2M)Iz帯域に対し、約1 、0
MHzは拡張出来る。
第1図(a)は、受信側の基本構成ブロック図である6
図示しないチューナ出力信号端子101から伝送側より
送られてくるテレビ信号がインプットされる。この信号
がVSB(IF)フィルタ102を介し、ミキサ105
,106及び水晶フィルタ103に入ヵされる、この水
晶フィルタ103において、同相成分のキャリアが抽出
される。このキャリアfcxFは日本の場合には58゜
75MHzに設定する。水晶フィルタ103からの出力
は、一方がミキサ106へ他方は移相器(90’ )を
介してミキサ105へ入力される。
ミキサ1011iにおいてVSBフィルタ102と水晶
フィルタ103からの信号がミキシングされ、入力VS
B−AM波の同相成分の信号が出力される。このミキサ
106の出力は例えば4 、2M)Izのローパスフィ
ルタ107を介し、ここで通常の標*NTSC(i号で
あるコンポジット信号(YL+C)が得られる。この信
号はAD変換器109においてディジタル化され、輝度
信号分離回路112によって輝度(Yt)と色信号(C
)に分離される。
一方、ミキサ105においてVSBフィルタ102と移
相器104からの信号がミキシングされ、入力VSB−
AM波の直交成分の信号が出力される。
しかしながら、この信号には高域成分が含まれているが
、この高域成分は同相成分の信号をπ/2位相シフトし
た信号であり不要な成分である。そこで所望の低周波帯
域に含まれるY信号低域変換高域信号(Yu’ )は例
えば0.5MHzのローパスフィルタ108で取り出さ
れる。そしてY11′信号はA/D変換FJ l to
によりディジタル化され、【ノベル調整器111におい
て送信側で受けたレベル′l14整とは逆の特性にして
(つまり、レベルアップされて)Yn’信号を元来の信
号レベルに戻す。
さらにこの信号はミキサ113において、水平同期信号
周波数の整数倍に17・1のオフセット周波数をもつ信
号とミキシングされ、ミキサ113の出力には周波数変
換されたYl+信号が周波数インターリーブされた形で
得られる。この信号はTH遅延線115及び加算器11
6で構成される一水平区間分の遅延をもつデ・インター
リーブ回路により周波数インターリーブが解かれ、vH
倍信号得られる。
又、上で述べた輝度色信号分離回路112がらの色信号
Cはさらに、1.Q信号復調回路114において、I、
Q信号に復調され、逆マトリックス回路118に入る。
一方輝度色信号分離回路112からのY、、信号は加算
器117でデ・インターリーブ回路からのYll信号と
が加算され、高域成分を含む輝度信号(Y)が作られ逆
マトリックス回路118に入る。
この逆マトリックス回路118によりR,G、B3原色
信号が再生出力され、各々R,G、BはD/Aコンバー
タ119,120,121に各々入力してディジタル信
号からアナログ信号に変換され、所定の出力が得られる
受信機の他の実施例を以下に示す、第1図(b)は受信
機の基本構成ブロック図である。尚、説明のため順次第
2図を用いる。伝送される電波は第2図(a)に示すよ
うに直交キャリアの低域にはY信号低域成分とY信号高
域成分(YH)の低域変換信号(Yu’ )が加算され
て振幅変調波として重畳されている。Pはキャリア、S
は音声FM波、Cはクロマ信号、Yは輝度信号を示す。
キャリア周波数に対して−1,25MIIzまでは両側
帯波が延びている形の、いわゆるVSB−AM信号であ
る。この(a)図の信号は、第1111n(b)には図
示しないが、テレビ受像機のチューナ部で、RF帯から
IF帯の信号に変換される。この時のIF?iF信号は
第2図(b)に示すようにPとSが逆転している。それ
らを各々PX*SNで示しである。今、第2図(b)に
示す信号が第1111(b)の端子101に印加される
この信号がIFフィルタ122に入る。このIFフィル
タ122の特性は第2図(c)に示すような特性を示し
ており、帯域外の不要波及び雑音は除去される。
そして、このIFフィルタ122を通過した信号は、遅
延等化器123人力される。この避延等化器123はI
Fフィルタ122のスカート部の群遅延をなるべく少な
くするために挿入されたものである。
次に水晶型フィルタ103はIFキャリア信号を抽出し
、その信号はミキサ106に直接入力される一方、移相
器(π/2)104を経てがらミキサ105に入力され
る。
ミキサ104の同期検波同相成分の出方信号のうち低域
のスペクトラムは第2図(d)に示すような形をもつこ
とになる。この信号は低域抑圧型ローパスフィルタ10
7によって平坦特性に作り変えられる。
すなわち、この低域抑圧型ローパスフィルタ107の具
体的な特性は第2図(e)に示すような特性をもつもの
であり、0.5から1に移る周波数領域の群遅延特性は
、充分小さく抑えられているか、または、必要に応じて
図示はしないが遅延等化器を用いて低く抑えられている
ものとする。
低域抑圧型ローパスフィルタ107の出力はADコンバ
ータ109に入り、ディジタル信号に変わる。
後はと述と同様であるので省略する。
一方ミキサ105の出力信号は、同期検波直交成分とし
て第2図(f)に示すようなスペクトルを持つ信号が得
られる。ハツチをした部分がYH′成分であり、次段の
例えばIMHz帯域のローパスフィルタ108を通すこ
とにより、 Y11’成分を取り出すことができる。
この信号はADコンバータ110を経てディジタル信号
になり送信側で受けたレベル調91(減衰)とは逆のレ
ベル補正(増幅)がレベル351整器111でとら九る
。そしてミキサ113において端子から入る(4m+1
)fu/4 (但し、m:正整数)の周波数をもつ信号
で元のY信号高域成分に戻される。この信号は自己信号
で周波数インターリーブされているので、IH遅延回路
115と加算器116とにより構成されるデ・インター
リーブ回路によりデ・インターリーブされて元のyu酸
成分再生される。この信号帯域は約2 M Hzをもっ
ている。
この信号は加算器117でYL酸成分加算されて広帯域
(約6.2MHzの帯域)の輝度成分になり、逆マトリ
ックス回路118に入る。逆マトリックス回路118の
出力は3系統共ディジタル信号がD/Aコンバータ11
9,120,121 を経て各々アナログ信号として取
り出される。
この実施例は、伝送電波の帯域を有意義に利用するため
のものでIFフィルタは、現行のVSB特性とは異なる
特性をもつフィルターであり、伝送波として伝送されて
くる周波数帯域全てを取り出すものである。つまり電波
を受像機側で切り捨てることなく有効に使い、同期検波
後の同期成分のローパスフィルタは低域成分が等価的に
両側帯波で利得が2倍になっているのを抑圧する作用を
する。このローパスフィルタを通過することにより、ベ
ースバンド信号は平坦な特性が得られる。
一方、同期検波の直交成分からは両側帯波成分が占有す
る帯域だけはYll成分が他からの干渉もなく広帯域に
渡り得られるので、再合成後の信号は高域成分が充分含
まれているので精細度の高い再生波が得られることにな
る。
つまり、同相同期検波した(d号からは現行NTSC方
式と同一の信号が得られ、この信号を再生処理した輝度
信号成分(Y 1− )と、直交同期検波して得られる
輝度信号高域成分(’/++)とを再合成して現行の5
割増の6.2Mtlzと広帯域の輝度信号を得°Cいる
ので、R,G、B3原色に戻して画面表示すれば、  
−水平軸方向には精細度の高い画質となり、細かい情報
も判別できるのみならず、現行のNTSCテレビ受像機
で受信しても何ら悪影響なく包路線検波信号がtj)ら
れる等両立性にも優れた方式となる効果を有している。
実施例ではA/Dコンバータ及びD/Aコンバータを用
いて、内部処理はディジタル信号で行なう方式を述べた
が、ADコンバータ及びDAコンバータを用いずに全部
アナログ信号で処理する場合も同じ構成で可能となるこ
とはいうまでもない。
本発明はNTSC(f1号の場合の構成を述べたが、P
AL信号やSECAM信号の場合にも同様の処理技術が
適用可能であるなど本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、画像品質の高い信号を既存の伝送帯域
内でありながら得ることが可能となり、高品質、高精細
の画像を得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第2
図はスペクトラム及びフィルタ特性を示す図、第3図は
本発明の一実施例に係るブロック構成図、第4図はビデ
オ信号送信側のシステム構成図、第5図はVSBフィル
タの特性を示す図、第6図はビデオ信号高域成分(諭成
分)の処理を示す図、第7図はPF、fcL、ミキサ、
VSBフィルタ、LPFの出力を示す図、第8図は補正
項による原信号振幅の減衰を示す図、第9図は従来例を
説明するための図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同  竹花喜久男

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)画像信号をもとに、標準テレビジョン信号と輝度
    信号の高域成分の低域変換信号とを変調して加算し、V
    SBフィルタを通して伝送する手段と、 この手段により伝送された信号を受信し、この受信した
    信号の同期検波をキャリアに同相及び直交して検出する
    手段と、 この手段による前記同相成分により前記標準テレビジョ
    ン信号を検出する第1の手段と、 前記直交成分により前記高域成分の低域変換信号を検出
    する第2の手段と、 前記第1及び第2の手段による信号を合成する手段とを
    有することを特徴とする画像信号伝送システム。
  2. (2)伝送されてくる信号を、IF信号帯域幅をそのま
    ま通過させるような特性をもつIFフィルタを通した後
    に同期検波を検出することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の画像信号伝送システム。
  3. (3)直交キャリアで同期検波を検出した信号を低域信
    号をローパスフィルターで切り出した後に第2の手段に
    入力することを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第
    2項記載の画像信号伝送システム。
JP61158810A 1986-07-08 1986-07-08 画像信号伝送システム Pending JPS6315589A (ja)

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JP (1) JPS6315589A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01168191A (ja) * 1987-12-23 1989-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd テレビジョン信号処理方法
JPH0232391A (ja) * 1988-07-20 1990-02-02 Sharp Corp 表示装置
US6041082A (en) * 1996-09-06 2000-03-21 Nec Corporation Digital amplitude modulation amplifier and television broadcasting machine

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