JPS63276996A - 高精細度テレビジヨン信号送信機 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式の制限帯域
内に高精細度情報が多重されたテレビジョン信号を送信
する高精細度テレビジョン信号送信機に関する。

（従来の技術） 現在、我が国で採用されている標準テレビジョン方式は
ＮＴＳＣ方式である。ＮＴＳＣ方式は、輝度信号の水平
周波数帯域が４．２ＭＨｚに制限されており、水平解像
度の理論限界値は３２０〜３５０ＴＶ本である。他方の
垂直解像度の理論限界値は４５０本あり、画質の精細感
は、水平、垂直いずれか低い方の解像度により決定され
る。したがって、精細感を増すためには、水平解像度を
向上させる必要がある。

そこで送信側で前記制限帯域（４，２ＭＨｚ）を越える
高域の輝度信号であるところの高精細度情報をＮＴＳＣ
方式の周波数帯域の隙間に挿入し、受信側では前記高精
細度情報を再現することにより、水平解像度の向上を計
る方式が提案されている。

このような方式のひとつに、高精細情報を含む広帯域テ
レビジョン信号（輝度信号）の斜め高域成分を除去し、
さらにサブサンプルすることにより前記高精細情報をＮ
ＴＳＣ方式の制限帯域内に納めると共に、これに色変調
信号を水平・垂直空間周波数領域内において前記高精細
情報と分離可能に多重して高精細度テレビジョン信号を
構成し、これを送信するものがある。

このような方式の送信機の一実施例を第３図に示す。

第３図において、入力端子１０１，１０２゜１０３には
ノンインターレースのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号が入力さ
れる。入力されたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号は、マトリッ
クス回路１０４に入力され、Ｙ信号、■信号、Ｑ信号に
変換される。Ｙ信号は、アナログ／デジタル変換器（以
下、Ａ／Ｄ変換器と記す）１０５に入力され、デジタル
信号に変換される。変換されたＹ信号は、水平・垂直空
間周波数領域のローパスフィルタ（以下、水平・垂直ブ
リフィルタと記す）１０８により斜め成分の帯域を制限
される。

一方、前記入力信号は、同時に奇／偶フィールド決定回
路（以下、Ｏ／Ｅフィールド決定回路と記す）１２０、
バースト発生回路１２１に入力される。０／Ｅフイ一ル
ド決定回路１２０は、現在処理中のテレビジョン信号が
奇数フィールドであるか、偶数フィールドであるかの決
定を行ない、サブサンプル回路１０９、インターレース
変換回路１１１，１１３に破線で示す制御信号を出力す
る。

また、前記バースト発生回路１２１は、基本クロック信
号であるサンプリングロック分周波形８０１を発生する
。この分周波形８０１は加算器１２２により、送信テレ
ビジョン信号の水平帰線期間内の金縁部８０２（後述す
る第６図参照）に多重される。

さて、前記水平・垂直ブリフィルタ１０８の出力信号は
、オフセット・サブサンプル回路１０９に入力される。

オフセット・サブサンプル回路１０９は、奇／偶フィー
ルド決定回路１２０より出力される制御信号をもとに、
例えば、偶フィールドでは前記バースト信号と同位相、
奇フィールドでは前期バースト信号と逆位相となるよう
にサブサンプル位相を決定し、オフセット・サブサンプ
ルを行なう。

上記サブサンプル回路１０９の出力は、水平方向のナイ
キストローパスフィルタ１１０により帯域制限される。

°その後、Ｏ／Ｅフィールド決定回路１２０の制御信号
に従い、インターレス変換回路１１１により′、フィー
ルド間オフセット・サブサンプリング構造のインターレ
ース信号に変換される。

一方マトリックス回路１０４から出力される前記Ｉ信号
、Ｑ信号は、水平・垂直周波数領域のローパスフィルタ
（以下、水平・垂直フィルタと記す）１１２により帯域
制限された後、インターレス変換回路１１３によりイン
ターレース信号に変換される。変換されたＩ、Ｑ信号は
、平衡変調器１１４により直角２相変調され、Ｃ信号に
変換される。このＣ信号は、加算器１１５により輝度信
号に多重される。こうして得られた高精細度テレビジョ
ン信号は、デジタル／アナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換
器と記す）１１６によりアナログ信号に変換され、出力
端子１１７より、出力され、送信される。

次に、第４図をもとに、上述の動作により高精細情報が
多重される原理について述べる。

上記送信機のＡ／Ｄ変換器１０５は、水平走査周波数を
ｆＨ［Ｈｚｌとすると、２にｍｆＨ（ただし整数）のク
ロックにより、第４図（ｂ）に示すように格子状サンプ
リングを行なう。以下、−例として、サンプリング周波
数を８　Ｍ　Ｈｚ近傍に選び、高精細情報を４．２ＭＨ
ｚ〜６　Ｍ　Ｈｚとした場谷について説明する。

まず、第３図の水平・垂直ブリフィルタ１０８により、
第４図（ａ）に示すように、斜め成分を除き、水平周波
数μの最高周波数を５　Ｍ　Ｈｚ　ｓ垂直周波数νの最
高周波数を５２５　／　２　ｃ　ｐ　ｈに各々制限する
。帯域制限された信号３０１は、第４図（ｃ）に示すよ
うに、４．２ＭＨｚ以上の高精細情報３０３が水平の低
域に折り返される。図中の点３０２は折り返し点を示し
ている。

さらに、サンプルされた信号は、第５図に示す特性の水
平方向のナイキストローパスフィルタ１１０により、４
．２ＭＨｚ以上の成分が除去される。

この後、色信号を多重すると、第４図（ｅ）に示すスペ
クトルが得られる。第４図（ｅ）において、高精細情報
３０４は、色信号３０５の垂直方向の高域に多重されて
いるため、色信号への洩れ込みは少ない。なお、゛高精
細情報の垂直方向の帯域制限を水平・垂直ブリフィルタ
１０８により厳しく行なえば、第４図（ｆ’）に示すよ
うに、さらに洩れ込みの量を減らすことができる。

上記方式による高精細情報の多重は、垂直周波数５２５
／２ｃｐｈ、時間周波数ＯＨｚにおいて行なわれる。そ
して、伝送は現行方式と同じくインターレース変換後の
信号で行なわれる。インターレース構造では時間周波数
３０　Ｈｚ　ｓ垂直周波数５２５　／　２　ｃ　ｐ　ｈ
に折り返し点を持つ。従って上記方式による高精細情報
の多重は、時間方向空間周波数が１５Ｈｚ以下の静止画
面及び非常に遅い動きの動画に対して有効と言える。し
かしながら、テレビジョンカメラは動画を撮像する際に
は解像度が低下するため、実際には通常速度の動画に対
しても上記方式は支障なく用いられる。

さて、上述してきた方式においては、サンプルクロック
あるいはキャリアを得るに際し、第６図に示す如く、水
平同期信号８０３の前縁部８０２に、新たに挿入したバ
ースト信号８０１を用いている。以下、バースト信号８
０１を用いる理由について説明する。

水平・垂直空間周波数領域で多重された信号を受信側で
復調するには、送信側の信号処理に用いられるサンプル
クロックと位相同期したサンプルクロックあるいはキャ
リアを用いなければならない。

現行受信機で得られる最も安定度の高い信号は色副搬送
波ｆｓｃである。しかし現行受信機への妨害を最少にし
、かつら高精細受信機で最大の効果を得るには、高精細
情報の多重位置を色副搬送波周波数に拘束されずに設定
出来ることが望ましい。

例えば、送信側のサンプルクロックを水平周期周波数ｆ
Ｈのｍ倍とし、受信機側でもｍｆＨを用いる方法が考え
られる。このとき受信機側では第６図の水平同期信号８
０３を入力として、水平ＡＦＣを用いれば安定した周波
数ｎｆＨのクロックを得ることができる。しかし、現実
には水平同期信号８０３のエツジの傾きやゴースト障害
のために正確にｍｆ’Ｈの信号位相まで規定できない。

そこで第６図に示すように、水平帰線期間内の前縁部８
０２へｍ　ｆ　Ｈ／　ｎの周波数成分を持つバースト信
号８０１を新たに挿入することによりこのバースト信号
８０１を位相基準としてｍｆＨの連続信号の再生を容易
に行なうことができる。

なお前縁部８０２に挿入するｍ　ｆ　Ｈ／　ｎの周波数
成分は４ＭＨｚ程度の高域成分に選ぶことが可能なので
、現行受信機の同期再生へ悪影響を与える可能性は少な
い。

次に、第７図に受信機の構成の一例を示す。

入力端子４０１に上述の高精細情報が多重された高精細
度テレビジョン信号が入力される。入力された信号は輝
度信号７色信号分離回路（以下、Ｙ　／−Ｃ分離回路と
記す）４０２により、Ｙ信号（輝度信号）とＣ信号（色
信号）とに分離される。

分離されたＹ信号はノンインターレース信号に変換され
、サブサンプル回路４０５に入力される。

一方前記入力信号は、バースト信号再生回路４２０及び
奇／偶フィールド判定回路（以下、０／Ｅフイ一ルド判
定回路と記す）判定回路４２１にも入力される。バース
ト再生回路４２０は第６図に示した水平帰線期間の前縁
部８０２に多重されたバースト信号８０１！二位相同期
したサンプリングロックを再生し、サンプリング回路４
０５に出力する。

また、Ｏ／Ｅフィールド判定回路４２１は現在、処理を
行なっているフィールドが、奇数フィールドが偶数フィ
ールドかの判定を行ない、判定信号をサブサンプル回路
４０５に出力する。サブサンプル回路４０５は、０／Ｅ
フイ一ルド判定回路４２１より出力される奇数フィール
ドを判別する信号により、バースト再生回路４２０より
出力されるサンプリングクロックのサンプリング位相を
フィールドごとに切換え、入力信号を第４図（ｄ）に示
されるサンプル構造の信号にする。この場合サンプリン
グ位相は送信側であらかじめ取決められた、例えば、偶
数フィールドでバースト信号８０１の位相と同相、奇数
フィールドでバースト信号８０１の位相と逆相というよ
うな条件によって決定される。

更に、前記サブサンプル回路４０５の出力信号を、送信
側の帯域制限を行なったローパスフィルタ１０８と同様
の特性を有する水平・垂直周波数領域の補間フィルタ４
０６に通すことにより、第４図（ｅ）に示す信号は第８
図（ｂ）のサンプル構造の信号に変換される。このとき
、信号のスペクトルは、第４図（ａ）に示すように水平
周波数帯域が５ＭＨｚの広帯域テレビジョン信号となっ
ており、これにより高精細な画像を復元することが可能
となる。

一方、Ｙ／Ｃ分離回路４０２により分離されたＣ信号は
、ＩＱ復調回路４０３に入力され、■信号とＱ信号が出
力される。マトリックス回路４０７はＹ、ＩＳＱ信号を
Ｒ，Ｇ、Ｂ信号に変換し、出力端子４０８，４０９，４
１０に出力する。

ところで、受信側において、′伝送されたとき高精細度
テレビジョン信号を忠実に再現するには、第７図に示す
水平・垂直補間フィルタ４０６として、第３図に示す水
平・垂直ブリフィルタ１０８と同等の特性を持つものを
使用しなければならない。もし、受信側の水平・垂直補
間フィルタ４０６の特性が送信側の水平・垂直ブリフィ
ルタ１０ｇの特性よりも劣る場合は、水平、垂直の高域
成分が減衰し、再成画像の水平・垂直解像度が劣化する
。例えば、第９図（ａ）に示すような補間を、同図（ｂ
）に示すような水平３タツプ、垂直３タツプの３Ｘ３デ
イジタル（水平・垂直補間フィルタ）で行うと（タップ
係数は第９図（ｄ）参照）第４図（ａ）に示す水平周波
数帯域６　Ｍ　Ｈｚの広帯域テレビジョン信号は、第９
図（Ｃ）スペクトルに示すように、水平・垂直周波数の
高域成分が減衰し、再生画像の水平・垂直解像度が劣化
する。

しかし、受信側の水平・垂直補間フィルタ４０６に送信
側の水平・垂直ブリフィルタ１０８と同等の特性を持た
せようとすると、水平・垂直補間フィルタ４０６の回路
規模が増大し、受信機の価格が高くなってしまう。した
がつて低価格を要求される受信機においては、水平・垂
直方向補間フィルタ４０６の特性を送信側の水平・垂直
ブリフィルタ１０８の特性に一致させることがほとんど
不可能で、再生画像の水平・垂直解像度の劣化を余儀無
くされていた。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように、ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式の制
限帯域内に高精細度情報が多重された高精細度テレビジ
ョン信号を扱うテレビジョン放送システムにおいては、
従来、受信機の価格上の問題から受信特性を送信特性に
一致させることができないため、再生画像の水平・垂直
解像度が劣化するという問題があった。

そこで、この発明は、受信機の高価格化を招くことなく
、再生画像の水平・垂直解像度を上げることができる高
精細度テレビジョン信号送信機を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明は、ＮＴＳＣ標準テ
レビジョン方式で制限される制限帯域より広い水平周波
数帯域を有し、高精細情報を含む広帯域テレビジョン信
号において、水平成分の周波数μ及び垂直成分の周波数
νが、μνθ＋μＯν〉μ０νＯ μ０：広帯域テレビジョン信号の最高水平周波数 シ、０：広帯域テレビジョン信号の最高垂直周波数 なる条件を満たす斜め高域成分を除去する構成に加え、
上記μＯ付近の周波数をもつ成分及び上記νθ付近の周
波数をもつ成分を強調する構成を設けるようにしたもの
である。

（作　用） 上記構成によれば、μθ付近の周波数をもつ成分とνＯ
付近の周波数をもつ成分の受信側における減衰を、送信
側で予じめ補償することができるので、受信特性を送信
特性に一致させることなく、再成画像の解像度を上げる
ことができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳細に説明
する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。なお、第１図において、゛上゛述した第３図の送
信機と同一部には同一符号を付し、詳細な説明を省略す
る。

では、第１図において、Ａ／Ｄ変換器１０５によってデ
ィジタル信号に変換されたＹ信号は、水平・垂直空間周
波数領域の水平・垂直ブリフィルタ１０８により斜め成
分が帯域制限される。次に、前記水平・垂直ブリフィル
タ１０８の出力信号は水平・垂直ブースト回路１９０に
入力される。水平・垂直ブースト回路１９０では、第２
図に示すように、水平周波数［ｉ　Ｍ　Ｈｚ　、垂直周
波数５２５／　２　Ｃｐ　ｈ付近の信号成分がブースト
され、出力される。ブーストされたＹ信号１９２は、オ
フセット・サブサンプル回路１０９に入力され、以下、
先の第３図で説明したと同様な処理がなされる。

ここで、水平・垂直ブリフィルタ１０８の例として、上
述した第９図（ｄ）に示すタップ係数をもつ３×３デジ
タルフイルタを考えると、このフィルタ１０８の周波数
特性Ｈ（ωＸ、ωｙ）は、Ｈ（ωＸ　、ωＹ　）　””
　　　　　（ｉ＋ｃｏｓ　（ＬＪＸ　Ｔ）　　＃（１＋
　ｅＯ８ωｙＴ） 但し、Ｔ　：サンプリング周期 ωＸ：水平角周波数 ωｙ：垂直角周波数 で与えられる。

この時、水平・垂直ブースト回路１９０の周波数特性Ｈ
Ｂ　　（ωｘ、ｕｙ）は、 １＋ｃｏｓωｙＴ で与えられる。

以上詳述したようにこの実施例は、受信側の水平・垂直
補間フィルタ４０６（第７図参照）で減衰される水平周
波数５　Ｍ　Ｈｚ　ｓ垂直周波数５２５／　２　Ｃｐ　
ｈ付近の信号成分を予じめブーストして送るようにした
ものである。

このような構成によれば、受信側の水平・垂直補間フィ
ルタ４′０６における上記周波数をもつ信号成分の減衰
を送信側で補償することができる。

したがって受信側の水平・垂直補間フィルタ４０６の特
性を送信側の水平・垂直ブリフィルタ１０ｇの特性に合
わせることなく、再生画像の解像度を上げることができ
、受信機の高価格化を防ぐことができる。

以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
はこのような実施例に限定されるものではない。

例えば、先の実施例では、水平、垂直方向のブリフィル
タリング処理を行なった後に、別口路により水平・垂直
方向のブースト処理を行なう場合を説明したが、上記水
平・垂直ブリフィルタ１０８に、水平周波数６ＭＨｚ％
垂直周波数５２５／２Ｃｐｈ付近の周波数をもつ成分を
ブーストするような周波数特性を持たせることにより、
上記画処理を１つの回路で実行するようにしてもよい。

この他にも発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形
可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、送信側で水平・垂
直方向の各高域成分をブーストしてやることにより、受
信側の水平・垂直補間フィルタのハードウェアを、送信
機側のブリフィルタのハードウェアより非常に小さくで
き、ブーストせずに同じ規模のハードウェアにより構成
した場合と

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は第１図に示す送信機の動作を説明するために示
す特性図、第３図は従来の送信機の構成を示すブロック
図、第４図乃至第６図は第３図の送信機の構成を示すブ
ロック図、第７図は受信機の構成を示すブロック図、第
８図は第７図の受信機の動作を説明するための図、第９
図は従来の問題を説明するための図である。 １０１〜１０３・・・入力端子、１０４・・・マトリッ
クス回路、１′０５〜１０７・・・Ａ／Ｄ変換器、１０
８・・・水平・垂直ブリフィルタ、１０９・・・サブサ
ンプル回路、１１０・・・水平フィルタ、１１１゜１１
３・・・インターレス変換回路、１１２・・・水平・垂
直フィルタ、１１４・・・平衡変調回路、１１５゜１２
２・・・加算器、１１６・・・Ｄ／Ａ変換器、１１７・
・・出力端子、１２０・・・奇／偶フィールド決定回路
、１２１・・・バースト発生回路、１９０・・・水平・
垂直ブースト回路。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦〔ｃｐｈ］）′
ｌ 第２図 （Ｃ）　　　　　　　　　　　（ｄ） 第５図 （（り　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）小 ；１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＮＴＳＣ標準テレビジョン方式で制限される制限
   帯域よりも広い水平周波数帯域を有し高精細情報を含む
   広帯域テレビジョン信号が入力され、この信号中よりそ
   の水平成分の周波数μ及び垂直成分の周波数νが、 μν０＋μ０ν＞μ０ν０ μ０：前記広帯域テレビジョン信号の最高 水平周波数 ν０：前記広帯域テレビジョン信号の最高 垂直周波数 なる条件を満たす斜め高域成分を少なくとも除去して第
   １の帯域制限信号として出力する第１の帯域制限手段と
   、 少なくとも前記最高水平周波数μ０付近の周波数成分を
   持つ信号あるいは最高垂直周波数ν０付近の周波数成分
   を持つ信号を強調する信号強調手段と、 前記最高水平周波数μ０以上の高いサンプリング周波数
   を有するサンプリング信号により前記第１の帯域制限信
   号をオフセット・サブサンプルすることにより、前記第
   １の帯域制限信号中の前記制限帯域以上の水平周波数領
   域にある前記高精細情報を、前記斜め高域成分が除去さ
   れた周波数領域に折返して前記第１の帯域制限信号に多
   重するサブサンプル手段と、 前記サブサンプル手段の出力する多重化信号の水平周波
   数帯域を前記制限帯域に制限し第２の帯域制限信号を出
   力する第２の帯域制限手段と、色信号が入力され、これ
   を前記高精細情報が多重された周波数領域よりも低い周
   波数領域内の信号となるように垂直帯域制限した後、色
   副搬送波により変調して色変調信号を得る変調手段と、
   前記色変調信号を前記第２の帯域制限信号に多重するこ
   とにより、前記高精細情報を前記制限帯域内に含むサブ
   サンプルされた高精細度テレビジョン信号を得る多重手
   段とを具備し、前記高精細度テレビジョン信号を送信す
   ることを特徴とする高精細度テレビジョン信号送信機。