JPS63240279A - 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に別の映像信号
を多重伝送し、従来よりも横長の画面を提供するテレビ
ジョン信号処理方法に関するものである。

従来の技術 わが国の現在のＮＴＳＣｒナショナルテレビジョンシス
テムコミソテ４　　（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｖｉ
ｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ）　Ｊ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、高精度な画面
に対する要求と、テレビジョン受信機の性能向上にとも
ない、各種の新しいテレビジョン方式が提案されている
。

また、サービスされる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飛び越し走査、
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（例えば、文献放送技術双書、カラーテレビ
ジョン日本放送協会編、日本放送出版協会、１９６１年
参照）を有している。この様な背景のもとで現行放送と
の両立性をたもち、アスペクト比の拡大を可能とするテ
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。

従来のアスペクト比４：３で解像度が十分あるテレビジ
ョン撮像カメラの前に横方向だけを縮小する特殊なレン
ズを取り付けることにより、例えばアスペクト比５：３
の通常より横長の画面の映像信号で、水平周波数は通常
のテレビジョン信号と同じであるワイドアスペクト映像
信号を得ることができる（第２図（ａ））。この信号は
中央のアスペクト比４：３の部分（第２図（ｂ））とそ
の両側の部分（第２図（Ｃ））に時間軸で分けられる。

中央部分は時間軸を通常のテレビジョン信号となるよう
約５／４倍に伸長し、通常の映像信号とする。この信号
は従来のテレビジョン信号として送られる。

両側部分も時間軸で約４倍に伸長し、画面アスペクト比
を横長とするための画面両側の映像信号として映像搬送
波を直交変調し多重して伝送される。

（例えば、特願昭６１−１８０３３６号、特願昭６１−
２３１６６７号）） 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、更に何等かの多量情報を付加す
ることは容易ではない。例えば、現行のテレビジョン放
送に対する両立性の観点からすると上記従来例は旧式の
包絡線検波方式のテレビジョンに妨害を生じると言う問
題がある。すなわち直交搬送波により新たな多重信号を
重畳するために同期検波方式では問題無いが、包路線検
波では直交成分を分離できないため主信号と多重信号の
クロストークを生じ画面上に妨害となって現れる。

電波資源の有効利用という観点からすると問題点を解決
するためにいたずらに伝送帯域を拡張するわけには行か
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
域内で旧式の受信機にも大きな妨害を与えること無く、
アスペクト比の拡大を可能とするテレビジョン信号処理
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の本発明のテレビジョン信号
処理方法は、残留側波帯振幅変調されたテレビジョン信
号の帯域内に前記搬送波と同一な周波数でかつ位相が±
９０度異ｌ６搬送波を前記テレビジョン信号とは異なる
多重信号で変調した信号を伝送し、前記多重信号は、画
面アスペクト比を横長とするための画面両側の映像信号
であり、前記映像信号の画面上の入れ換えるまたは極性
を交互に反転するまたは位置と極性の両方を変更するこ
とを特徴とする特 許 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画面アスペクト比を横長とするため
の画面両側の映像信号を多重伝送可能とするテレビジョ
ン信号を生成することにより、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多重されたワイドア
スペクト映像をも得ることができ、更に既存の包路線検
波型テレビジョン受信機でも、多重信号によるクロスト
ークを目だた無くし、従来のテレビジョン放送の映像を
殆ど支障なく受信することができる。

実施例 以下、本発明の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図は、本発明の一実施例に関わる送信側でのテレビ
ジョン信号処理方法を説明するブロック図である。１は
時間軸映像信号切り出し回路、２は時間軸伸長回路１．
３は時間軸伸長回路２．４は直交変調回路、５は左右位
置変換回路、６は上下位置入れ換え回路、７は信号極性
反転回路、８はタイミング制御回路である。９はワイド
アスペクト映像信号、１０は左右位置制御信号、１１は
通常映像信号、１２は画面両端映像信号、１３は合成テ
レビジョン信号、１４は多重信号である。

ワイドアスペクト映像信号９は、例えばアスペクト比５
：３の通常より横長の画面の映像信号であり、水平周波
数は通常のテレビジョン信号と同じである。（第２図（
ａ））この信号は中央のアスペクト比４：３の部分（第
２図（ｂ））とその両側の部分（第２図（Ｃ））に時間
軸映像信号切り出し回路１で分けられる。中央部分は時
間軸伸長回路１２で通常のテレビジョン信号となるよう
約５／４倍に伸長し、通常映像信号となる。両側部分は
時間軸伸長回路２３で約４倍に伸長し画面両端映像信号
１２となる。画面両端映像信号１２は左右位置交換口５
で左右の位置を入れ換え、上下位置入れ換え回路６で上
下の位置を入れ換え、信号極性判定回路７で極性を反転
し多重信号１４として直交変調回路４に入力する。直交
変調回路４は前記通常映像信号１１と合わせて直交変調
し合成テレビジョン信号１３を出力する。以下各ブロッ
ク別に説明する。

まず時間軸映像信号切り出し回路１、時間軸伸長回路１
２、時間軸伸長回路２３について説明する。これらの回
路はラインメモリを用い書き込みクロックと読みだしク
ロックを変えることによ、り容易に実現できるので詳細
な構成は省略する。

動作については前記したが更に第３図にその画像例をし
めす。第３図はこの動作を画像の位置で表わしたもので
ある。第３図（ａ）はワイドアスペクト映像信号９１ｂ
）は通常映像信号１１、（Ｃ）は画面両端映像信号１２
である。第３図では画面両端の信号は左右同じ幅とした
が、左右位置制御信号１０によりその幅を変えることも
可能である。左右位置制御信号１０は必要に応じて例え
ば垂直帰線期間にディジタルデータとして伝送すること
ができる。

左右位置交換回路５は第３図（Ｃ）を入力として、水平
ライン単位で左右を入れ換え、（ｄ）を出力する。

ラインメモリとデータスイッチで構成できる。ラインメ
モリは時間軸伸長回路２３等と共用することもできる。

画面両端の画像は一般的に上下方向の相関が多く左端右
端の相関が少ないと考えられるので、−ライン毎に入れ
換えると全体的な相関が減りよいと考えられる。つまり
受像機側で多重信号によるクロストークがある場合多重
した画像の形が見えると目につき易いが、形を崩してあ
れば、目につき難くなると考えられるのでなるべく相関
を無くしておくのがよい。

次に上下位置入れ換え回路６は第３図（ｄ）を入力とし
て、水平ライン単位で上下方向に入れ換え、（ｅ）を出
力する。複数のラインメモリとラインアドレス切り替え
回路で構成できる。このとき画像の上下方向には相関が
強いので離れたラインと入れ換えるのがよい。

次に信号極性反転回路７は第３図（ｅ）を入力として、
水平ライン単位で信号の極性を反転し、（ｆｌを出力す
る。上下方向に相関がある時信号を反転することにより
目たたなくすることができる。

左右位置変換回路５．上下位置入れ換え回路６、信号極
性反転回路７はその内１回路のみでも効果があり、また
複数個を適当な順序で組み合わせて使ってもよいことは
言うまでもない。

次に第１図の直交変調回路４について説明する。

第４図は、第１図の直交変調回路４で変調されるテレビ
ジョン信号変調方法を示すスペクトル図である。

第４図（ａ）は現行テレビジョン方式における残留側波
帯振幅変調されたテレビジョン信号のスペクトル図であ
る。ここでは映像搬送波Ｐ１の下側帯波が残留側帯波と
なっている場合を示す。第４図（ｂ）は第４図（ａ）で
示したテレビジョン信号とは別の多重信号で、映像搬送
波Ｐ１と同一周波数でかつ位相が９０度異なる搬送波Ｐ
２を、帰線期間で搬送波Ｐ２を除去するように残留側帯
波振幅変調としたものである。第４図（ｂ）の信号を第
４図＋８）のテレビジョン信号に多重したものが第４図
（ｃ）であり、本発明により合成されるテレビジョン信
号となる。

多重信号はアナログに限らずディジタル信号でもよい。

第５図は、第１図の直交変調回路４の詳細を示すブロッ
ク図でる。２１は通常映像信号入力端子、２２は振幅変
調器、２３は第１フイルタ、２４は発振器、２５は位相
器、２６は多重信号入力端子、２７は変調器、２８は第
２フイルタ、２９は加算器、３０は合成テレビジョン信
号出力端子である。通常映像信号入力端子２１から入力
される通常映像信号で、発振器２４から得られる搬送波
Ｐ１を振幅変調器２２により振幅変調する。得られた振
幅変調波を第一フィルタ２３で帯域制限し残留側波帯に
した後に加算器２９に加える。発振器２４から得られる
搬送波Ｐ１を位相器２５により９０度位相シフトさせた
ものを搬送波Ｐ２とする。多重信号入力端子２６から入
力された多重信号で、搬送波Ｐ２を両側波帯振幅変調し
帰線期間では搬送波除去両側波帯振幅変調する。

なお、位相器２５の位相シフト方向は固定でもよいが、
例えば−水平走査期間毎に位相シフト方向を変えてやっ
てもよい。変調された信号を第２フイルタ２８で帯域制
限した後に加算器２９に加える。加算器２９の出力が合
成テレビジョン信号となる。即ち通常映像信号に多重信
号が重畳されて合成されてテレビジョン信号となる。な
お、第２フイルタ２８の周波数特性により、多重される
信号は第４図（ｂｌの様な帯域を有する信号とする。

次にタイミング制御回路８は、水平垂直同期信号等を出
力し各回路を制御する。

次に本発明の一実施例における受信側でのテレビジョン
信号処理方法について説明する。第６図は、本発明の一
実施例に関わる受信側のテレビジョン信号処理方法を説
明するブロック図である。

６１は受信復調回路、６２は信号極性復元回路、６３は
上下位置復元回路、６４は左右位置復元回路、６５は時
間軸圧縮回路１．６６は時間軸圧縮回路２．６７はワイ
ドアスペクト合成回路、６８は表示器である。

３１は伝送合成テレビジョン、３２は復調通常映像信号
、３３は復調多重信号、３４は復元画像両端映像信号、
３５は復元左右位置制御信号、３６は復元ワイドアスペ
クト映像信号である。

本発明の一実施例として合成され伝送された伝送テレビ
ジョン信号３１は受信復調回路６１で直交検波され復調
通常映像信号３２と復調多重信号３３が得られる。復調
多重信号３３は画像の位置と極性を送信側と逆の順序で
もとに復元し、復元画面両端映像信号３４を得る。復調
通常映像信号３２は送信側とは逆に４１５に時間軸を圧
縮し復元画面両端映像信号３４は１／４に圧縮して合成
し、復元ワイドアスペクト映像信号３６となり、例えば
アスペクト比５：４のＣＲＴを用いた表示器６８でテレ
ビジョン画面として表示する。以下各ブロック別に詳細
に説明する。

まず第６図の受信復調回路６１について説明する。

以下では地上放送の場合を例にとる。本発明の一実施例
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７図
（ａ）のように映像ベースバンド信号が両側波帯となる
ようにフィルタで帯域制限する。これをベクトル表示す
ると第７図（ｂ）のようになる。ここで１１映像ベ一ス
バンド信号の映像搬送波、Ｉ２は多重信号の搬送波で１
１と同一周波数でかつ位相が９０度異なる搬送波である
。多重信号は搬送波Ｉ２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、ｂｌとな
り直交ベクトルに分解するとベクトルｂｌ。

ｂ２となる。また映像ベースバンド信号はフィル夕によ
りほぼ両側帯波となるので、上下側波帯をベクトルａｕ
、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。即ち搬送波■２
で同期検波するとベクトルａ１、ｂ１成分による直交歪
は発生せず、多重信号成分のみを復調することができる
。次に主信号の復調について述べる。主信号は映像中間
周波帯の信号を第７図（Ｃ）の用に制限する。即ち映像
搬送波１１のところで振幅が６ｄＢ減衰し、映像搬送波
１１に関してほぼ対称な振幅特性を有するようなナイキ
ストフィルタ特性となっている。一方第４図（ｂ）で示
したように、多重信号を前記受信機の映像中間周波フィ
ルタの周波数特性とは逆の特性を持つフィルタで帯域制
限すれば、第７図（Ｃ）の斜線部分の多重信号成分はほ
ぼ両側波帯となる。

これをベクトル表示すると第７図（ｄｌのようになる。

映像ベースバンド信号は搬送波１１を中心に考えると残
留側波帯となっているので、上下側帯波はベクトルａｕ
、ベクトルａ１となり直交ベクトルに分解するとベクト
ルａ１、ベクトルａ２となる。

また多重信号はほぼ両側出端帯となっているので、上下
側波帯をベクトルｂｕ、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１１と直交する成
分だけとなる。即ち搬送波１１で同期検波するとベクト
ルａ２．ｂ２成分による直交歪は発生せず、映像同期検
波を行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は起こらない。

第７図（ｅ）は第６図に示す多重信号を復調するテレビ
ジョン受信機の受信復調回路６１のブロック図の一例で
ある。１３１はアンテナ、１３２はチューナ、１３３は
映像中間周波フィルタ、１３４は映像検波器、１３５は
搬送波再生回路、１３７はフィルタ、１３８は位相器、
１３９は多重信号検波器である。送信側から送出された
信号はアンテナ１３１で受信され、チューナ１３２で中
間周波数帯に周波数変換され、映像中間周波フィルタで
帯域制限される。帯域制限された信号は、映像検波器１
３４、搬送波再生回路１３５に供給される。搬送波再生
回路１３５では、同期検波用の搬送波１１を再生する。

帯域制限された信号は、搬送波１１で映像検波器１３４
において検波され、映像ベースバンド信号となる。また
チューナ１３２の出力はフィルタ１３７で第７図（ａ）
のように帯域制限する。搬送波再生回路１３５から得ら
れる搬送波■１を位相器１３８により９０度位相シフト
させた搬送波Ｉ２で、帯域制限された信号を多重信号検
波器１３９において同期検波する。検波出力が多重信号
となる。

以上述べたように多重信号復調用の受信復調回路６１で
は、通常映像信号（映像ベースバンド信号）だけでなく
、フィルタリング及び映像搬送波■２で同期検波するこ
とにより、多重信号も直交歪なく取り出すことができる
。

なお、現行のＰＬＬ同期検波方式及び搬送波再生方式受
信復調回路では、前記と同様に映像搬送波■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、
多重信号による妨害は殆ど発生しない。しかしながら旧
式の包絡線検波方式受信復調回路では、前記のようにベ
クトルを分離しないため主信号と多重信号の間でクロス
トークを生じ、画面に妨害となって現れる。ただし本発
明では目につかない。

次に信号極性復元回路６２、上下位置復元回路６３、左
右位置復元回路６４について説明する。復調多重信号３
３は第３図（ｆ）の画像となり、信号極性復元回路６２
により第３図（８１となり、上下位置復元回路６３によ
り第３図（ｄ）となり、左右位置復元回路６４により第
３図（Ｃ）となる。使用回路や処理順序は前記送信側と
逆の処理を行うよう適当に組み合わせればよい。

次に時間軸圧縮回路１６５、時間軸圧縮回路２６６、ワ
イドアスペクト合成回路６７について説明する。時間軸
圧縮回路１６５の入力画像は、第３図（ｂｌであり、時
間軸圧縮回２６６の入力は第３図（Ｃ１であり、ワイド
アスペクト合成回路６７の出力は第３図（ａ）となり復
元ワイドアスペクト映像信号３６である。第２図、第３
図で示した送信側と逆の操作を行って復元する。復元さ
れた信号は通常より横長の画面として表示される。両側
に付加する信号の左右の幅は必要に応じて、前記した様
に例えば、垂直帰線期間に重畳された復元左右位置制御
信号３５を使い制御することができるのは言うまでもな
い。

次に復元用タイミング制御回路６９は水平垂直同期信号
などを出力し各回路のタイミングを制御する。

発明の効果 以上の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帯域内に、画面アスペクト比を
横長とするための画面両側の映像信号を重畳させ、その
映像信号の画面上の入れ換えるまたは極性を交互に反転
するまたは位置と極性の両方を変更することにより、旧
式の包路線検波型テレビジョン受信機で受信した場合も
妨害が目につかず両立性のあるテレビジョン信号を得る
ことができる。また専用の受信機では多重した信号を直
交歪なく取り出しアスペクト比の拡大を可能としたテレ
ビジョンシステムを提供し、臨場感と迫力のある画面を
楽しむことができ、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図は本発明の一実施例における送信側でのテレビジ
ョン信号処理方法を示すブロック図、第２図はワイドア
スペクト映像信号を説明する波形図、第３図はワイドア
スペクト映像信号の処理を説明する画像図、第４図は残
留側波帯振幅変調されたテレビジョン信号の説明の為の
スペクトル図、第５図は、直交変調回路のブロック図、
第６図は、本発明の一実施例に関わる受信側のテレビジ
ョン信号処理方法を説明するブロック図、第７図は、受
信復調回路のスペクトル図とベクトル図とブロック図で
ある。 １・・・・・・時間軸映像信号切り出し回路、２・・・
・・・時間軸伸長回路１．３・・・・・・時間軸伸長回
路２．４・・・・・・直交変調回路、５・・・・・・左
右位置交換回路、６・・・・・・上下位置入れ換回路、
７・・・・・・信号極性反転回路、６１・・・・・・受
信復調回路、６２・・・・・・信号極性復元回路、６３
・・・・・・上下位置復元回路、６４・・・・・・左右
位置復元回路、６５・・・・・・時間軸圧縮回路２．６
６・・・・・・時間軸圧縮回路２．６７・・・・・・ワ
イドアスペクト合成回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名■２−−−
搬吹沢 ＠７　　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　Ｉ＋　　−−９’＋＊＠ｉ’ＸＣ−一色劉搬甑汲 Ｓ−一一者Ｐ搬送火

Claims (6)

【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帯
   域内に前記搬送波と同一な周波数でかつ位相が±９０度
   異なる搬送波を前記テレビジョン信号とは異なる多重信
   号で変調した信号を伝送し、前記多重信号は、画面アス
   ペクト比を横長とするための画面両側の映像信号であり
   、前記映像信号の画面上の位置を入れ換えるまたは極性
   を交互に反転するまたは位置と極性の両方を変更するこ
   とを特徴とする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で搬送波
   抑圧両側波帯振幅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帰線期間には多重
   しない信号であることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載のテレビジョン信号処理方法。
3. （３）テレビジョン信号と異なる多重信号は、前記多重
   信号が重畳されたテレビジョン信号を、直交歪を除去す
   るフィルタで帯域制限し同期検波するかもしくは同期検
   波したあと直交歪を除去するフィルタで帯域制限するこ
   とにより復調し、復調した多重信号の位置を入れ換えま
   たは極性を交互に反転しまたは位置と極性の両方を変更
   し元の画像に復元し、復元した画面両側の映像信号を前
   記テレビジョン信号を復号した画像の両側に付加し画面
   アスペクト比を横長に拡大した画像を再生することを特
   徴とする特許請求の範囲第（２）項記載のテレビジョン
   信号処理方法。
4. （４）多重信号をテレビジョンの走査線毎に左端の画像
   と右端の画像を入れ換えることを特徴とする特許請求の
   範囲第（３）項記載のテレビジョン信号処理方法。
5. （５）多重信号の極性をテレビジョンの走査線毎に反転
   することを特徴とする特許請求の範囲第（３）項または
   第（４）項のいずれかに記載のテレビジョン信号処理方
   法。
6. （６）多重信号の画像の位置を垂直方向に入れ換えるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（３）項、第（４）項
   または第（５）項のいずれかに記載のテレビジョン信号
   処理方法。