JPS6336690A - テレビジヨン信号処理装置 - 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信号を多
重伝送する装置に係り、特に、広帯域な輝度信号の高域
成分を多重、分離する装置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（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅ１ｅ−
Ｖｉｓｉｏｎ　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、テレビジョン受信機の性能向
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（例えば、文献放送技術双書　カラーテレビジ
ョン　日本放送協力編、日本放送出版協会、１９６１年
、参照）を有しているが、このような背景のもとて現行
放送との両立性及び、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ｆ
、と垂直周波数ｆ２の２次元平面で図示すると第５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５９−１７１３８’７号公報参照） 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、更に何らかの多量情報を付加す
ることは容易ではない。例えば水平現像度を向上させる
方法の提案がなされているが、現行のテレビジョン放送
に対する両立性及び、動画像時における高域成分復調特
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濫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
域内で多量の情報を多重伝送及び分離復調できるテレビ
ジョン信号処理装置を提供することを口約とする。

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
号の残留側波帯内あるいは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
位十目が９０°異なる搬送波を、輝度信号の周波数変換
された高域成分で搬送波除去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により残留側波帯にしたも
のを多重し、搬送波周波数を通過帯域の中心周波数とす
る帯域通過フィルタで帯域制限し、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
波で同期検波することにより多重された輝度信号の高域
成分を復調することを特徴とする。

作用 本発明は、上記した手段によって、現行テレビジョン放
送の規格の帯域内で輝度信号の高域成分を多重伝送可能
とするテレビジョン信号を生成することにより、専用の
受信機では高精細な映像を得ることができ、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
像を殆ど支障なく受信することができる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第２図は、本発明の一実施例における送信側でのテレビ
ジョン信号処理装置における各信号のフベクトル図であ
る。第２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Ｐ、の下側波帯が残留側波
帯となっている場合を示す。第２図（ｂ）は第２図（ａ
ｌ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Ｐ、と同一周波数でかつ位相が９０”異なる搬送
波Ｐ２を、搬送波Ｐ２を除去するように両側波帯振幅変
調したものである。第２図（Ｃ）は前記における両側波
帯振幅変調を単側波帯振幅変調としたものである。

第２図（ｄ）は前記における両側波帯振幅変調を残留側
波帯振幅変調としたものである。第２図（ｄ）の信号を
第２図（ａｌのテレビジョン信号に多重したものが第２
図（ｅｌ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。なお第２図（ｅ）では多重する信号を第２
図（ｄ）の信号としたが、第２図（ｂ）、第２図（Ｃ）
の信号であってもよい。

第１図（ａｌは、本発明の一実施例に係る送信側でのテ
レビジョン信号処理装置を示すブロック図である。■は
搬送色信号の入力端子、２は広帯域な輝度信号の入力端
子、３は第１フイルタ、４は第２フイルタ、５は周波数
変換器、６は加算器、７は振幅変調器、８は第３フイル
タ、９は発振器、１０は移相器、１１は変調器、１２は
第４フイルタ、１３は加算器、１４は合成テレビジョン
信号出力端子である。入力端子２から入力される輝度信
号は、第１フイルタ３及び第２フイルタ４に入力される
。

第２フイルタ４で帯域制限された輝度信号の高域成分は
、周波数変換器５で低域に周波数変換される。第１フイ
ルタ３の出力は、加算器６で入力端子１に入力される搬
送色信号と加算される。加算器６で加算された映像ベー
スバンド信号で、発振器９から得られる搬送波Ｐ１を振
幅変調器７により振幅変調する。得られた振幅変調波を
第３フイルタ８で帯域制限し残留側波帯にした後加算器
１３に加える。発振器９から得られる搬送波Ｐ１を移相
器１０により９０°位相シフトさせたものを搬送波Ｐ２
とする。周波数変換器５で周波数変換された輝度信号の
高域成分で、搬送波Ｐ２を搬送波除去両側波帯振幅変調
する。なお、移相器１０の位相シフト方向は固定でもよ
いが、現行のテレビジョン受信機に対する妨害軽減いう
観点からすると例えば−水平走査期間毎あるいは一フィ
ールド毎あるいは一フレーム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４フイルタ１２で
帯域制限した後に加算器１３に加える。加算器１３の出
力が合成テレビジョン信号となる。すなわち映像ベース
バンド信号に輝度信号の高域成分が重畳されて合成テレ
ビジョン信号となる。なお、第１フイルタは４．２Ｍｔ
ｌｚ以下を通過域とするローパスフィルタ、第２フイル
タは４．２ＭＨｚ以上を通過域とするバイパスフィルタ
あるいは４．２〜５．２ＭＩＩｚを通過域とするバンド
パスフィルタとする。また、第４フイルタ１２の周波数
特性により、多重される信号は第２図（ｂ）、第２図（
Ｃ）、第２図（ｄ）のような帯域を有する（言分となる
。

次に本発明の一実施例における現行の受信側でのテレビ
ジョン信号処理装置の動作について説明する。以下では
地上放送の場合を例にとる。

第４図（ａｌは、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のブロック図である。５１はアンテ
ナ、５２はチューナ、５３は映像中間周波フィルタ、５
４は映像検波器、５５は搬送波再生回路、５６は映像ベ
ースバンド信号出力端子である。送信側から送出された
信号はアンテナ５１で受信され、チューク５２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５３で
帯域制限される。帯域制限された信号は、映像検波器５
４、搬送波再生回路５５に供給される。搬送波再生回路
５５では、同期検波用の搬送波ＩＩを再生する。帯域制
限された信号は、搬送波■１で映像検波器５４において
検波され、映像ベースバンド信号となる。ここで映像中
間周波フィルタ５３の周波数特性について述べる。

その周波数特性を示したものが第４図（ｂｌである。

すなわち映像搬送波■、のところで振幅が６　ｄＢＪ衰
し、映像搬送波１１に関してほぼ奇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
策２図（ｄ）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もつ
フィルタで帯域制限すれば、第４図（ｂｌ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４図（Ｃ）のようになる。ここで■、は映像
ベースバンド信号の映像搬送波、■２は多重信号の搬送
波でＩ、と同一周波数でかつ位相が９０”異なる搬送波
である。第４図（Ｃ１では除去された搬送波Ｉ２は破線
で示しである。映像ベースバンド信号は搬送波■１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ａｕ、ベクトルａ、となり直交ベクトルに分
解するとベクトルａ、、ベクトルａ２となる。また多重
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ｂυ、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で同期検波するとベクトルａｚ
、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。多重
する信号が第２図（ｂ）のような信号の場合には、映像
中間周波フィルタ５３で帯域制限されたとき両側波帯と
ならないので、直交ひずみが発生する可能性がある。し
かし例えばレベルを下げて多重すれば、現行のテレビジ
ョン受信機に与える妨害は少なくなる。また多重する信
号が第２図（Ｃ）のような信号の場合にも同様であるが
、スペクトルの関係で妨害の程度はさらに少なくなる。

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
信号処理装置について説明する。チューナの出力である
映像中間周波帯の信号を第３図（ａ）のように搬送波Ｉ
２を中心とする帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で帯域制限
する。これをベクトル表示すると第３図（ｂ）のように
なる。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ｂＬ＋、ベ
クトルｂＬとなり直交ベクトルに分解するとベクトルｂ
ｌ、ベクトルｂ２となる。また映像ベースバンド信号は
ＢＰＦによりほぼ両側波帯となるので、上下側波帯をペ
ルトルａｌｌｓベクトルａＬとすればそれらの合成ベク
トルはａ、となり、ベクトル■２と直交する成分だけと
なる。すなわち搬送波Ｉ２で同期検波するとベクトルａ
０、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（ｂ）は、本発明の一実施例に係る受信側でのテ
レビジョン信号処理装置を示すブロック図である。３１
はアンテナ、３２はチューナ、３３は映像中間周波フィ
ルタ、３４は映像検波器、３５は搬送波再生回路、３６
は輝度・色信号分離回路、３７はフィルタ、３８は移相
器、３９は多重信号検波器、４０は周波数変換器、４１
は加算器、４２は搬送色信号の出力端子、４３は広帯域
の輝度信号の出力端子である。送信側から送出された信
号はアンテナ３１で受信され、チューナ３２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３３で帯
域制限される。帯域制限された信号は、映像検波器３４
、搬送波再生回路３５に供給される。搬送波再生回路３
５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３４において検波
され、映像ベースバンド信号となる。映像ベースバンド
信号は、輝度・色信号分離回路３４で輝度信号と搬送色
信号に分離され、分離された搬送色信号は出力端子４２
に出力される。またチューナー３２の出力はフィルタ３
７で第３図（ａ）のように帯域制限する。

搬送波再生回路３５から得られる搬送波１１を移相器３
８により送信装置側で位相シフトさせた方向と同じ方向
に９０’位相シフトさせた搬送波■２で、フィルタ３７
の出力信号を多重信号検波器３９において同期検波する
。検波出力が輝度信号の高域成分となる。なお多重され
た輝度信号の高域成分が第２図（ｂｌ、第２図（Ｃ）の
ような信号であっても、同様に復調することができる。

復調された輝度信号の高域成分は周波数変換器４０で本
来の周波数に変換され、輝度・色信号分離回路３６で分
離された輝度信号の低域成分と、加算器４１で加算され
て出力端子４３に出力される。以上で述べたように現行
の受信器では、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、多重信号による
妨害は殆ど発生しない。また多重信号復調用の受信器で
は、前記処理と同様に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、多重信号も直交ひずみなく取り出すことがで
きる。

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残留側波帯内あるいは前記残留
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、輝度信号の高域成分を重畳させ
ることにより、現行のテレビジョン方式の帯域内で高精
細な映像を伝送することができる。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も殆ど与えず両立性
がある。また専用の受信機では多重した輝度信号の高域
成分を直交ひずみなく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係る送信側でのテレ
ビジョン信号処理装置を示すブロック図、第１図（ｂ）
は本発明の一実施例に係る受信側でのテレビジョン信号
処理装置を示すブロック図、第２図（ａｌは、本発明の
一実施例における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、
第２図（ｂｌ、第２図Ｅｅｌ、第２図（ｄ）は第２図（
，１１）で示した信号とは別の信号で変調し帯域制限し
たスペクトル図、第２図（８１は第２図Ｆｄｌで示した
信号を第２図（ａ）の信号に多重したスペクトル図、第
３図（ａｌ、第３図（ｂ）は多重信号復調時のスペクト
ル図およびベクトル図、第４図（ａｌは映像同期検波を
おこなっている現行のテレビジョン受信機のブロック図
、第４図（ｂｌ、第４図（Ｃ）は現行のテレビジョン受
信機の同期検波時のスペクトル図およびベクトル図、第
５図はＮＴＳＣ方弐の方式ビジョン信号を時間周波数ｆ
、と垂直周波数ｆ２の２次元子面で示したスペクトル図
である。 １０．３８・・・・・・移相器、３３．５３・・・・・
・映像中間周波フィルタ、１２．３７・・・・・・フィ
ルタ、５．４０・・・・・・周波数変調器、１１・・・
・・・変調器、３９・・・・・・多重信号検波器。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏背　ほか１名δ−音Ｐ−
ＦＭ？−１変兼 硯） Ｔ２−徹送ス （≦乙ン （ゐ 第４図 （ａ、） Ｓ／ δ−？１むｔ文 （ｒターン （Ｃ） Ｊｔ−吟間側蔗 、ｆｚ−一一垂１几又玖 ５　−　　ｆ−イ言士シ 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）広帯域の輝度信号を入力し、特定の周波数より低
   域の成分については搬送色信号を加算した後搬送波を残
   留側波帯振幅変調してテレビジョン信号を合成し、前記
   特定の周波数より高域の成分を分離する第１のフィルタ
   と、前記第１のフィルタで分離した輝度信号の高域成分
   を周波数変換する第１の周波数変換器と、前記搬送波の
   位相を９０°ずらす移相器と、前記移相器で位相を９０
   °ずらした搬送波を周波数変換された輝度信号の高域成
   分で変調する変調器と、前記変調器で変調された信号を
   帯域制限する第２のフィルタと、残留側波帯振幅変調さ
   れた前記テレビジョン信号の残留側波帯内あるいは前記
   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第２のフィルタで帯域制
   限された信号を重畳する加算器を具備した送信装置と、
   前記送信装置により輝度信号の高域成分が重畳されたテ
   レビジョン信号を入力し、搬送波を再生して同期検波し
   た後輝度信号の低域成分と搬送色信号に分離しておき、
   搬送波周波数を通過帯域の中心周波数とする第３のフィ
   ルタと、前記搬送波の位相を９０°ずらす移相器と、前
   記第３のフィルタで帯域制限された信号から前記移相器
   で位相を９０°ずらした搬送波で重畳された輝度信号の
   高域成分を同期検波する検波器と、前記検波器で検波さ
   れた輝度信号の高域成分を本来の周波数に変換する第２
   の周波数変換器と、前記輝度信号の低域成分に前記第２
   の周波数変換器で周波数変換された輝度信号の高域成分
   を加算する加算器を具備した受信装置の２組から構成さ
   れることを特徴とするテレビジョン信号処理装置。
2. （２）第２のフィルタで帯域制限された信号は、輝度信
   号の高域成分で搬送波除去両側波帯振幅変調した信号で
   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
   ビジョン信号処理装置。
3. （３）第２のフィルタで帯域制限された信号は、輝度信
   号の高域成分で搬送波除去単側波帯振幅変調した信号で
   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
   ビジョン信号処理装置。
4. （４）第２のフィルタで帯域制限された信号は、輝度信
   号の高域成分で搬送波除去残留側波帯振幅変調した信号
   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装置。
5. （５）第２のフィルタで帯域制限された信号は、輝度信
   号の高域成分で搬送波除去両側波帯振幅変調し、搬送波
   周波数で半分に減衰し、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装置。