JPS63232788A - 高精細テレビジヨン信号処理方法 - 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 本発明は、現行のテレビジョン放送信号と互換性を持ち
、現行のテレビジョン放送１３号に含まれない高精細な
輝度信号や色信号を多重伝送できる高精細テレビジョン
信号処理方法に関するものである。

従来の技術 我が国の現在のＮＴＳＣ（ナショナル　テレビジョン　
システム　コミソティ　（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｖ
ｉｓｉ−ｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ　）
　）方式によるカラーテレビジョン放送が昭和３５年に
開始されて以来、２５年以上が経過した。その間、高精
細な画面に対する要求と、テレビジョン受（ｉｉの性能
向上に伴い、各種の新しいテレビジョン方式が提案され
ている。また、サービスされろ番組の内容自体も単なる
スタジオ番組や中継番組などから、シネマサイズの映画
の放送など、より高画質で臨場感を伴う映像を有する番
組へと変化してきている。

現行放送は、走査線数５２５本、２：１　飛越走査、輝
度信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ、アスペクト比４：３と
いう諸仕様（たとえば、文献　放送技術双書　カラーテ
レビジョン　日本放送協会編目本放送出版協会　１９６
１年　参照）を有しているが、このような背景のもとで
現行放送との両立性および水平解像度の向上を図ったテ
レビジョン信号構成方法が提案されている。−例を以下
に述べる。ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号を時間周波
数１１と垂直周波数ｆ２の２次元平面で図示すると第８
図のようになる。色信号Ｃは色副搬送波ｆｓｃの位相関
係から第２．第４象限に存在することになる。ここで空
いている第１．第３象限に輝度信号の高域成分を多重し
、受信側ではフィールド演算により色信号と多重高域成
分を分離し水平解像度を向上させるということを特徴と
している。（特開昭５９−１７１３８７号公報参照）次
にこの方式の具体的な信号処理方法についてブロック図
にもとづいて説明する。第５図はそのブロック図、第６
図は信号合成方法を説明するための各部の周波数スペク
トル図、第７図は信号復調方法を説明するための各部の
周波数スペクトル図である。まず広帯域の輝度信号（Ｏ
〜６．２ＭＩＩｚ）が周波数分離器ｌに入力され、広域
成分ＹＨと低域成分ＹＬに分離される。図に示された英
記号は第６図、第７図の英記号に対応する。ここで輝度
信号の低域成分ＹＬは従来のＮＴＳＣ方式の１変信号に
対応する。一方輝度信号の広域成分Ｙｌ（は周波数変換
器２で低域に変換される６色信号夏。

Ｑは、通常のＮＴＳＣ方式と同様に直交変調され１、加
算器４で輝度信号ＹＬ及び低域変換された輝度信号の広
域成分と加算される。このようにして合成された複合映
像信号は第６図の（ｈ）に示す周波数スペクトルを有し
、第８図に示したような３次元空間周波数配置になって
いる。

つぎにこのように合成して得られた信号を復調するには
、まず第５図にあるＹＣ分離器５により輝度信号ＹＬと
色信号に分離する。ここで多重された高域の輝度信号Ｙ
ｈ’　は色信号の方に分離される。’／１１’　、　　
Ｃ’　分離器６はフィールドメモリで構成されＹＨ”と
Ｃｏを分離する０色信号Ｃ゛。

は従来どうり直交復調器８で復調される。一方Ｙ）Ｉ’
　は周波数変換器７で周波数変換され元の広域の輝度信
号に変換される。最後に加算器９で輝度信号ＹＬと加算
され広帯域の輝度信号を得る。

このように周波数の隙間に高域の輝度信号を多重し水平
の解像度を向上させるのであるが、現行のＮＴＳＣ方式
のテレビ受信機で受像した場合多重した信号が妨害とな
って画面に現れることがある。特に低域の輝度信号にド
ツト妨害となり現れる場合は著しく見辛い画面となる欠
点がある。これは現行の受信機のなかにはＹＣ分離器に
簡単なバンドパスフィルターを用いて狭帯域色復調をし
ているものが多いからである。

もう一つの欠点としては、動画伝送の場合に重畳した信
号と元の色信号が干渉し受信時にうまく分離できないこ
とがある。そのため動画伝送の場合には多重をやめるこ
とが考えられている。これは静止画像と動画像の解像度
の差が目につきやすく違和感を与える欠点がある。

また、重畳する信号として輝度信号の高域成分だけでな
く、色信号の高域成分を多重することも考えられる。Ｎ
ＴＳＣ方式のテレビジョン信号においては、色信号のう
ち■信号は１　、　５　Ｍｌｌｚ、、Ｑ信号は０．５Ｍ
ｌ！ｚに帯域が制限されていて、受像機において色にじ
みや色ずれの原因にもなっている。そこでＮＴＳＣ方式
においても、色信号の伝送帯域をひろげ高精細な色信号
を伝送しようという試みもある。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、現行のテレビジョン放送は信号の帯域が
規格で制限されており、さらに何らがの多重情報を付加
することは容易ではなく前述のように水平解像度を向上
させる方法の提案がなされているが、現行のテレビジョ
ン放送に対する両立性および動画像時における多重成分
復調特性の劣化という観点からすると問題が残されてい
る。また電波資源の有効利用という点からすると、徒に
伝送帯域を拡張するわけにはいかない。本発明はかかる
問題点に鑑みてなされたもので、現行のテレビジョン方
式と両立性があり、規格で定められた帯域内で高精細な
輝度信号と色（３号を同時に多重伝送できるテレビジョ
ン信号伝送処理方法を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のテレビジョン信号
処理装置は、残留側波帯振幅変調されたテレビジョン信
号の残留側波帯内および前記残留側波帯振幅変調の搬送
波の周波数に関して前記残留側波帯とは対称な帯域内に
、前記テレビジョン信号の搬送波と同一周波数でかつ位
相が９０’異なる搬送波を、前記テレビジョン信号に含
まれない多重信号で搬送波抑圧両側波帯振幅変調し、受
信機の映像中間周波増幅段の周波数特性とは逆の周波数
特性をもつナイキストフィルタ（逆ナイキストフィルタ
ーと称する）により残留側波帯にしたものを多重するこ
とを特徴とする。また、多重信号は元のテレピノシン信
号の同１υ１信号以外の部分にのみ多重するようにして
もよい。

作用 本発明は、上記した方法によって現行テレビジョン放送
の規格の帯域内で高精細な輝度信号や色信号を多重伝送
可能とするテレビジョン信号を合成することにより、専
用の受信機では従来のテレビジョン放送の映像のみなら
ず輝度信号および色信号の帯域を拡大した高精細な映像
をも得ることができ、さらに現行のテレビジョン受信機
でも従来のテレビジョン放送の映像を殆ど支障な（受信
することができる。また多重信号は動画伝送時でも静止
画伝送時と同様に多重できるので、常に違和感のない高
画質かえられる。

実施例 以下本発明の高精細テレビジョン信号処理方法の一実施
例について、図面を参照しながら説明する。

第１図ｆａｔは、本発明の一実施例に係る送信側での高
精細テレビジョン信号合成方法を示すブロック図である
。また第２図は、それに対応した各部所の信号波形を示
した説明図である。また第１図［ｂｌは、本発明の一実
施例に係る受信側での高精細テレビジョン信号復調方法
を示すブロック図である。また第３図は、それに対応し
た各部所の信号波形を示した説明図である。

はじめに第１図ｆａ）に示す送信側の信号合成方法につ
いて説明する。広帯域（Ｏ〜５．２ＭＩＩＺ）の輝度信
号が、合成器６で変調色信号と加算される。

ここでは色差信号１．Ｑはそれぞれ１．５ＭＨｚの広帯
域で変調２Ｓ１および２に人力される。変調器ｌおよび
２は位相が９０″違う搬送波ｓｉｎωｓｃｔとｃｏｓω
ｓｃｔで直角２相変調され、加算２″＆５で加算される
。加算された信号は第２図ｆｄ）に示すように、２，１
〜４．１Ｍｌ１ｚに成分をもつ。このようにしてつくら
れた変調色信号は合成器６で輝度信号と加算される。第
２図＋８１にその信号スペクトルを示す、つぎに周波数
分離器７で４．２ＭＨｚ以下の部分と４．２Ｍｌ１ｚ以
上の部分に分離する。

４．２Ｍ１ｌｚ以上の部分（第２図（ｆ））は４．２Ｍ
１ｌｚの信号ｃｏｓωｃｃＬを乗算して周波数変換器８
で周波数変換し、Ｏ〜ｌ　、　　ＯＭｌｌｚの信号（第
２図（ｇ））にする。この周波数変換のための信号ｃｏ
ｓωｃｃｔは別途、たとえば垂直帰線期間などに多重伝
送する。さらに低域変換された輝度信号は変調器って、
４．２Ｍ＋Ｉｚ以下の部分は変調器１０で、それぞれ映
像搬送波ｓｉｎωｖｃｔ、　　ｃｏｓωｖｃｔで直交変
調される。この場合変調器９で変調される帯域幅ＩＭ　
Ｉｌｚの多重信号は直流成分をあらかじめ１ｍ圧してお
けば、第２図ｆｉｌに示すように搬送波ｌｎ１圧変調に
なって後で示すように都合がよい。この信号は第２図（
１）に図示量るような特性の逆ナイキストフィルタ１１
を通過し、一方の主映像信号は第２図（ｈ）に示すよう
なＶＳＢフィルタ１２を通過し、合成器１３で合成され
、第２図ｆｉｌに示すような信号となる。この合成信号
は残留側波帯振幅変調した主映像信号に対して、約ＩＭ
ＩＩｚの多重信号（４，２〜５　、　２　Ｍｌｌｚの輝
度信号と０　、　５〜１　、　５　Ｍ　ｌｌｚの１、　
Ｑ信号）が残留側波帯部分にｍ畳された形になっている
。この合成信号を現行の受像機で受信した場合に再生さ
れる映像信号は、第３図ｆｄｌで示すような信号となり
０．５ＭＩＩｚ以上でのＩ、Ｑ信号間のクロストークが
考えられるが、現行受像機ではＩ、Ｃ１１ｉ号を０．５
Ｍ１ｌｚまでしか利用していないため問題は生じない。

また、第１図ｔａ＋の合成器１３を制御して元のテレビ
ジョン信号の同期信号以外の部分だけ多重信号を加算す
るようにしてもよい。この場合後で述べるように、同期
信号を基準として映像搬送波を再生する方式の映像同期
検波器においては多重信号の重畳による特性の劣化がな
〈従来どうり良好な受信性能かえられる。

次に本発明の一実施例における受信側での高精細テレビ
ジョン信号復調方法を第１図（ｂ）と第３図にもとづき
説明する。

受信された合成変調信号は第３図（ａｌのようになって
いる。これは第２図（Ｊｌと同じである。通常の受信機
ではチューナの出力がこれにあたる。第１図（ｂｌにお
いて人力された合成変調信号はナイキストフィルタ１４
とバンドパスフィルタ１５に導入される。第１図ｆｂｌ
においてこのナイキストフィルタから復調器１６、ｙｃ
分離器２０の系列は通常のＮＴＳＣ受信機と同じ構成に
なっている。このナイキストフィルタは映像搬送波■１
のところで振幅が６ｄＢ減衰し、映像搬送波Ｉ、に関し
てほぼ奇対称な振幅特性を有するような特性となってい
る。一方第２図ｔｌ＋で示したように、多重信号を送信
側でこのフィルタの周波数特性とは逆の特性をもつ逆ナ
イキストフィルタで帯域制限するので、第３図（ｂｌの
多重信号成分はほぼ両側波帯となる。

次にこれをベクトル表示すると第４図ｆａｔのようにな
る。ここで１１は主映像信号の映像搬送波、■２は多重
信号の搬送波（ｉｌＩｌ常抑圧するので点線で示しであ
る）でｒｌと同一周波数でかつ位相が９０’異なる搬送
波である。ナイキストフィルタを通過した主映像信号（
第３図（ｂｌ）は搬送波■１を中心に考えると第４図（
ｂｌに示すように残留側波帯となっているので、上下側
波帯はベクトルａ　ｇ　。

ベクトルａＬとなり直交ベクトルに分解するとベクトル
ａＩ、ベクトルａ２となる。またこの場合多重信号はほ
ぼ両側波帯となっているので、上下側波帯をベクトルｂ
１．ベクトルｂＬとすればそれらの合成ベクトルはｂ２
となり、ベクトル■１と直交する成分だけとなる。すな
わち搬送波■１で同１す１検波するとベクトルａ２．ベ
クトルｂ２成分による直交ひずみは発生せず、映像同期
検波をおこなっている現行のテレビジョン受信機に対す
る多重信号による妨害は原理的におこらない。

次に本発明の実施例における受信側での多重信号復調方
法について説明する。チューナの出力である映像中間周
波帯の信号を第１図（ｂｌのバンドパスフィルタ１５で
帯域制限する（第３図（ｂ））。これをベクトル表示す
ると第４図（Ｃ１のようになる。

多重信号は搬送波■２を中心に考えると残留側波帯とな
っているので、上下側波帯はベクトルｂＵ。

ベクトルｂＬとなり直交ベクトルに分解するとベクトル
ｂ１．ベクトルｂ２となる。また主映像信号はバンドパ
スフィルタによりほぼ両側波帯となるので、上下側波帯
をベクトルａ　ｇ　、ベクトルａＬとすればそれらの合
成ベクトルはａｌとなり、ベクトルＩ２と直交する成分
だけとなる。すなわち搬送波１□で同！ｉＩｌ検波する
とベクトルａＩ、ベクトルｂ１成分による直交ひずみは
発生せず、多重信号成分のみを復調することができる。

第１図（ｂｌにおいて主映像信号は復調器１６で、多重
信号は復調器１７でそれぞれ再生搬送波ｓｉｎωνＣｔ
、ｃｏｓωｖｃｔで直交同期検波される。検波された多
重信号は周波数変換器１８で第３図（「）に示すように
元の周波数に変換される。ここで、変換のために必要な
信号ＣＯ３ωｃｃｔはたとえば垂直帰線区間などに多重
して別途伝送されるものである０周波数変換された信号
は、復調器１６で検波された主映像信号と加算器１９で
加算され（第３図（ｇｌ）、ＹＣ分離器２０で広帯域の
輝度信号Ｙと色信号Ｃに分離される。この色信号Ｃは、
直交復調器２１によってＩ、Ｑ信号に分離される。この
ようにして広帯域の輝度信号Ｙ（第３図（ｈｌ）、帯域
１．５ＭＩＩｚの色信号Ｉ　（第３図（１））およびＱ
（第３図（」））が再生される。なお、本実施例では伝
送する■信号の帯域をＮＴＳＣ方式と同し１．５ＭＩＩ
ｚとしたが、■信号の帯域は２ＭＩＩｚ程度まで拡大し
てもよい。ただし、その場合でも本発明による多重方法
で１ＭＩＩｚの帯域に多重できる■信号の帯域は０．５
〜１．５ＭＩＩｚである。

現行の受像機は殆ど映像復調は同期検波方式を採用して
いるが、映像搬送波の再生は完全ではない。すなわち同
期信号部分の映像搬送波の大きい所で位相比較している
が、伝送路の種々の歪などで位相がずれることもある。

また同期信号部分には多重信号を重畳しない方が望まし
い。また一部の受像機で搬送波再生型の検波方式を採用
しているが、この場合は多重信号により検波軸が多少ず
れることもある。その意味ではこの発明のように輝度信
号の高域成分や色信号の高域成分を多重する場合は比較
的直交歪が目につきにくいといえる。

以上述べたように現行の受信機では、映像搬送波■１で
同期検波することにより、多重信号はほぼ打ち消される
ので、多重１３号による妨害は殆ど発生しない。また多
重信号復調用の受信機では、前記処理と同様に主映像信
号だけでなく、フィルタリングおよび映像搬送波■２で
同期検波することにより、多重された高精細な輝度信号
と色信号も直交ひずみなく取り出すことができる。また
この発明の方式では、多重信号は主映像信号の映像搬送
波と直行二相変調をしているため、動画伝送時にも静止
画伝送時と同様に伝送が可能である。

発明の効果 以上品説明から明らかなように、残留側波帯振幅変調さ
れたテレビジョン信号の残留側波帯内に前記残留側波帯
振幅変調の搬送波の周波数に関して前記残留側波帯とは
対称な帯域内に、前記テレビジョン信号の高域輝度信号
と高域色信号を同時に重畳させることにより、現行のテ
レビジョン方式の帯域内に高精細な輝度信号と色信号を
多重することができ、さらに、現行のＮＴＳＣ方式では
Ｉ信号の０．５〜１．５ＭＩＩｚの帯域については片側
波で伝送しているのに対し、■信号をＯ〜１．５ＭＨｚ
の帯域で両側波伝送しているのと同様の効果が得られる
。そして現行のテレビジョン受信機で受信した場合も妨
害を殆ど与えず両立性がある。また専用の受信機では多
重した信号を直交ひずみな（取り出すことができ、電波
資源の有効利用という観点からしても非常に効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは本発明の一実施例における送信側での高
精細テレビジョン信号合成方法を示すブロック図、第１
図ｆｂｌは本発明の一実施例における受信側での高精細
テレビ信号復調方法を示すブロック図、第２図［ａｌ〜
（Ｊｌは本発明の一実施例における送信側での各部にお
ける信号のスペクトル図、第３図＋ａｌ〜（」）は本発
明の一実施例における受信側での各部における信号のス
ペクトル図、第４図（ａ）、　（ｂｌ。 （Ｃ１は本発明の多重方法を説明するためのベクトル図
、第５図は従来の高精細テレビジョン信号伝送ブロック
図、第６図（ａｌ〜（ｈｌは従来の高精細テレビジョン
信号合成装置の各部の信号のスペクトル図、第７図（ａ
ｌ〜（１１は従来の高精細テレビジョン信号復調装置の
各部の信号のスペクトル図、第８図は従来からあるＮＴ
ＳＣ方式と互換性のある高精細信号多重方式のテレビジ
ョン信号を時間周波数ｒと垂直周波数νの２次元平面で
示したスペクトル図である。 １１・・・・・・逆ナイキストフィルタ、１２・・・・
・・ＶＳＢフィルタ、１４・・・・・・ナイキストフィ
ルタ、１５・・・・・・バンドパスフィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名＠３図 第４図 ｔａ　Ｊ　　　　　　　　　（’ｏｒ （Ｃ） 牛 第６図 ０）タ１ブ言号　工　　　　　Ｉ！タシイ言号　Ｑ第　
７　ズ 伍１　　　　　　ｂ、（Ｌ５　　　　　　　０．ｂ第８
図 ν

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）残留側波帯振幅変調されたテレビジョン信号の残
   留側波帯内および前記残留側波帯振幅変調の搬送波の周
   波数に関して前記残留側波帯とは対称な帯域内に、前記
   搬送波と同一周波数でかつ位相が９０°異なる搬送波を
   、前記テレビジョン信号の高精細輝度信号と高精細色信
   号の複合信号で変調し、搬送波周波数で半分に減衰し、
   前記搬送波周波数に関して奇対称な振幅特性を有するナ
   イキストフィルタにより残留側波帯にした信号を重畳す
   ることを特徴とする高精細テレビジョン信号処理方法。
2. （２）多重信号で変調した信号は、前記多重信号を元の
   テレビジョン信号の同期信号以外の部分にだけ多重した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の高精
   細テレビジョン信号処理方法。
3. （３）多重されたテレビジョン信号を、映像搬送波と９
   ０°位相が違う信号で復調し元の高精細な輝度信号と色
   信号を得ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の高精細テレビジョン信号処理方法。