JPS6336693A - テレビジヨン信号合成装置 - 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（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
タジオ番組や中傳番組などから、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存する番組
へと変化してきている。

このような背景のもとで、日本放送協会（ＮＨＫ）は高
品位テレビジョン方式を提案した。（例えば、文献特集
高品位テレビジョン（テレビジョン学会誌　第３６巻、
第１０号、１９８２年、参照））その内容は、走査線数
１１２５本、２：ｌ飛越走査、輝度信号水平帯域幅２０
ＭＨｚ、と高精細化を計ると共に、臨場感などの視覚工
学の立場からアスペクト比（画面の横と縦の比）を５：
３としたものである。

この方式はクローズド系ではすでにほぼ完成し、さらに
衛星放送の開始とともに衛星１チヤンネルの帯域で高品
位テレビを伝送するＭＵＳＥ方式（文献、二宮佑−他、
高品位テレビの衛星１チャンネル伝送方式（ＭＵＳＥ）
（電子通信学会技術研究報告　ＩＥ８４−７２．１９８
４年））を提案し、実験を進めている。

一方現行放送は、走査線数５２５本、２：１飛越走査、
輝度信号水平帯域幅４．２Ｍｌ１ｚ、アスペクト比４：
３という諸仕様を有している。（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）そして、上記番組として
映画をサービスする場合には、その画面サイズを現行の
テレビ受信機のアスペクト比４：３になるよう両端を切
るか、もしくは画面の上下に無効画面を設けて有効画面
のアスペクト比を映画の値になるように送出している。

発明が解決しようとする問題点 以上のように、現行放送で映画番組や臨場感ある画面を
送出・サービスする場合、画面が一部カントされるとか
、画面面積が小さくなるなどのため、製作者の意図が十
分に伝わらない、という問題があった。また、単に、ア
ズペクト比が４：３より大きい信号を単純に伝送したの
では、通常の受信機では、受信できなくなる。走査線数
、フレーム周波数が現行放送と等しい場合、同し水平解
像度を得るためには、アスペクト比ｍ：３（ｍは４以上
の実数）では現行のｍ／４倍の映像帯域を必要とする。

しかし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。

本発明はかかる点に漏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、更により横長のアスペク
ト比を有するテレビジョン信号を生成させるテレビジョ
ン信号合成装置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
合成装置は、４：３より大きいアスペクト比を有する原
画像を撮像して得られる電気信号の一部を、時間軸伸張
した後にコンポジットテレビジョン信号とし残留側波帯
振幅変調する手段と、前記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域内または前記残留側波帯
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
対称な帯域内もしくは両帯域内に、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、前記電気信号
の残りの部分から得られるコンポジットテレビジョン信
号を時間軸伸張した多重信号で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
ものを多重することを特徴とする。

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別の情報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情
報をも得ることができる、すなわちワイドアスペクト比
を有する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として殆
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（ａｌは、現行テレビジョンの表示画面
の一例を、第２図（ｂｌは前記画面中央付近の一走査線
期間の複合映像信号を示したものである。アスペクト比
が４：３であるため、第２図（ａｌの表示例のように３
つの円のうち左右の円の一部が欠けてしまうことがある
。第３図（ａ）はアスペクト比を現行のものより太き（
したもの、例えば５：３にした場合の表示画面の一例を
、第３図ｆｂ）は前記画面中央付近の一走査線期間の映
像信号を、第３図ｆｃｌは時間軸のスケールが第２図（
ｂ）と等しくなるように第３図（ｂ）の映像信号を書き
かえ同期信号とカラーバースト信号を付加した複合映像
信号を示したものである。なおアスペクト比は５：３に
限るものではない。第３図（ａｌのようにアスペクト比
を大きくすれば、第２図（ａｌのような画面よりも、よ
り多くの映像情報を得ることができる。ここで、現行の
テレビジョン受信機で、前記アスペクト比５：３の映像
信号を受信した際にも、従来と比べて支障なく受像でき
る、すなわち両立性を保つために、現行のテレビジョン
受信機の画面に表示される期間のテレビジョン信号に対
して、時間軸伸張を施す。これは、第２図ｆｂｌと第３
図（ｃ）を比較してもわかるように、第３図（Ｃ）の信
号を現行のテレビジョン受信機で受信すると、原画像は
円であるにもかかわらず、縦長の楕円になってしまうの
で、第３図（Ｃ）の信号を時間軸伸張してやる必要があ
る。

即ち従来より横長のアスペクト比ｍ：３（ｍは４以上の
実数）で原画像を撮像した場合には、現行テレビジョン
受信機の画面に表示される部分に相当する撮像信号をｍ
　／　４倍時間軸伸張すればよい。

更に、アスペクト比ｍ：３の画面情報を得るために残り
の信号部分は、周波数多重により送ることにする。

第４図は、本発明の一実施例に係るテレビジョン信号合
成装置の処理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Ｐ、の下側波帯が残留側波帯となってい
る場合を示す。第４図（ｂｌは第４図（ａｌ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。なお搬送波Ｐ２を除去するのは帰線期間だけとし
、映像信号期間では搬送波Ｐ２を除去しないようにすれ
ば、直流成分も多重伝送することができる。第４図（Ｃ
１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４図（ｄｌ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
４図（ｄｌの信号を第４図（ａｌのテレビジョン信号に
多重したものが第４図（ｅ）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４図ｆｅ）では
多重する信号を第４図（ｄ）の信号としたが、第４図（
ｂ）、第４図（Ｃ）の信号であってもよい。

次に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。以下では地上放送の場合を例にとる。第５図ｆａ
）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。４１はアンテナ、４２はチ
ューナ、４３は映像中間周波フィルタ、４４は映像検波
器、４５は搬送波再生回路、４６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４１で受信され、チューナ４２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４３で帯域制限され
る。帯域制限された信号は、映像検波器４４、搬送波再
生回路４５に供給される。搬送波再生回路４５では、同
期検波相の搬送波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４４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４３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５図（ｂ）である。

すなわち映像搬送波１．のところで振幅が６　ｄＢｉ衰
し、映像搬送波■、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４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５図（ｂ）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５図ｆｃｌのようになる。ここで１．は映像
ベースバンド信号の映像搬送波、Ｉ２は多重信号の搬送
波でＩ１と同一周波数でかつ位相が９０°異なる搬送波
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ａυ、ベクトルａＬとなり直交ベクトルに分解する
とベクトルａＳ、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
ｂ８、ベクトルｂＬとすればそれらの合成ベクトルはｂ
２となり、ベクトルＩ、と直交する成分だけとなる。す
なわち搬送波１１で同期検波するとベクトルａｓ、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４図（ｂｌのような信号の場合には、映像中間周
波フィルタ４３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、現行のテレビジ甘ン受
信機に与える妨害は少なくなる。また多重する信号が第
４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。

第１図は、本発明の一実施例に係るテレビジョン信号合
成装置のブロツク図である。第１図において、１は現行
のアスペクト比より大きいカメラで撮像した信号より得
られる輝度信号Ｙの入力端子、４は前記信号から得られ
る広帯域色差信号■の入力端子、７は前記信号から得ら
れる狭帯域色差信号Ｑの入力端子、２，５．８は信号分
配器、３．６，９．１４は時間軸伸張回路、１１．１３
．２２は加算器、１０．１２は平衡変調回路、１５は信
号発生回路、１６は振幅変調器、１７は第１フイルタ、
１８は発振器、１９は移相器、２０は変調器、２１は第
２フイルタ、２３は合成テレビジョン信号出力端子であ
る。

現行のアスペクト比より大きいカメラで撮像した信号か
らマトリクス回路等を経て得られる輝度信号Ｙは、信号
分配器２に入り、時間軸伸張回路３及び、加算器１３に
分配される。同様に広帯域色差信号■、及び狭帯域色差
信号Ｑは、それぞれ信号分配器５，８に入り、時間軸伸
張回路６，９及び平衡変調回路１２に分配される。時間
軸伸張は、たとえばメモリへの書込みと読出しクロック
を変えることによって行なうことができる。従来より横
長のアスペクト比ｍ：３（ｍは４以上の実数）で原画像
を撮像した場合には、現行テレビジョン受信機の画面に
表示される部分に相当する撮像信号を時間軸伸張回路３
，６．９で、ｍ／４倍時開時間軸伸張。次に、信号分配
器５．８で分配された色差信号のうち、時間軸伸張回路
６，９で伸張される色差信号以外の残りの色差信号成分
が平衡変調回路１２で変調され加算器１３で、輝度信号
のうち時間軸伸張回路３で伸張される輝度信号以外の残
りの輝度成分と加算される。加算器１３の出力は、時間
軸伸張回路１４により帯域圧縮され変調器２０に入力さ
れる。時間軸伸張回路６，９の出力信号は平衡変調回路
１０で変調され、その出力は、時間軸伸張回路３の出力
信号と信号発生回路１５からの同期信号、バースト信号
、該合成テレビジョン信号と現行放送のテレビジョン信
号とを識別するための識別信号とが加算器１１で加算さ
れる。識別信号は例えば、垂直帰線期間に重畳させるこ
とができる。加算器１１の出力を映像ベースバンド信号
、時間軸伸張回路１４の出力を多重信号とする。加算器
１１の出力である映像ベースバンド信号で、発振器１８
から得られる搬送波Ｐ１を振幅変調器１６により振幅変
調する。得られた振幅変調波を第１フィルタ１７で帯域
制限し残留側波帯にした後に加算器２２に加える。発振
器１８から得られる搬送波Ｐ１を移相器１９により９０
″位相シフトさせたものを搬送波Ｐ２とする。時間軸伸
張回路１４の出力である多重信号で、搬送波Ｐ２を両側
波帯振幅変調する。帰線期間では搬送波Ｐ２は除去する
。なお、移相器１９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、また一フィールド毎に、
あるいは一フレーム毎に位相シフト方向を変えてやれば
、現行のテレビジョン受信機に与える妨害はさらに少な
くなる。変調器２０の出力を第２フイルタ２１で帯域制
限した後に加算器２２に加える。加算器２２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
信号に多重信号が重畳されて合成テレビジョン信号とな
る。なお第２フイルタ２１の周波数特性により、多重さ
れる信号は第４図（ｂ）、第４図（Ｃ）、第４図（ｄｌ
のような帯域を有する信号となる。

なお時間軸伸張された信号は、受信側で時間軸圧縮する
ことにより帯域は広がるので、アスペクト比が大きくな
ったからといって解像度が低下するということはない。

アスペクト比４：３の画面に入らない両サイドの情報に
相当する多重信号は、現行の受信機では映像搬送波で同
期検波することにより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
信機では、現行の受信機と同様に映像ベースバンド信号
を、そしてフィルタリング及び位相制御された映像搬送
波で同期検波することにより、アスペクト比４：３の画
面に入らない両サイトの情報に相当する多重信号も直交
ひずみなく取り出すことができ、送信側で描像された４
：３以上のアスペクト比をもつ原画像を再生することが
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域内または前記残留
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もしくは両帯域内に、前記テレビジ
ョン信号とは異なる信号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に別の信号を多重すること
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。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く取
り出すことにより、ワイドアスペクト比の映像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるテレビジョン信号合
成装置のブロック図、第２図（ａｌは現行テレビジョン
の表示画面の一例を示した図、第２図（ｂ）は前記画面
中央付近の一走査線期間の複合映像信号を示した図、第
３図（ａｌはアスペクト比を例えば、５：３にした場合
の表示画面の一例の図、第３図（ｂｌは前記画面中央付
近の一走査線期間の映像信号を示した図、第３図（Ｃ）
は時間軸のスケールが第２図（ｂｌと等しくなるように
第３図（ｂｌで示した映像信号を書きかえ同期信号とカ
ラーバースト信号を付加した複合映像信号を示した図、
第４図ｆａｔ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、
第４図（ｂｌ、第４図（Ｃ）、第４図（ｄｉは本発明の
一実施例における第４図（ａｌ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４図（Ａｌは
第４図ｆｄ）で示した信号を第４図（ａ）の信号に多重
したスペクトル図、第５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
５図（ｂ）、第５図（Ｃ１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である。 ３、　６．　９．１４・・・・・・時間軸伸張回路、１
０．１２・・・・・・平衡変調回路、１９・・・・・・
移相器、１７・・・・・・第１フイルタ、２１・・・・
・・第２フイルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第　２　図 ４：３ Ｔｈ　６３．５μｓ 第４図 Ｐｌ−映像″Ｊ１．送救 Ｐｌ−映像搬送波

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）４：３より大きいアスペクト比を有する原画像を
   撮像して得られる電気信号の一部を、時間軸伸張した後
   にコンポジットテレビジョン信号とし残留側波帯振幅変
   調する手段と、前記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域内また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
   帯域内もしくは両帯域内に、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、前記電気信号の残り
   の部分から得られるコンポジットテレビジョン信号を時
   間軸伸張した多重信号で変調した信号を重畳する手段を
   具備し、前記アスペクト比を有する原画像に相当する映
   像信号を生成することを特徴とするテレビジョン信号合
   成装置。
2. （２）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で搬送
   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合
   成装置。
3. （３）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で搬送
   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合
   成装置。
4. （４）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で搬送
   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
   合成装置。
5. （５）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で搬送
   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、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
   レビジョン信号合成装置。
6. （６）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で両側
   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、帰線期間で搬送波除
   去と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合成装置。