JPS6354086A - 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ディジタ
ル信号を多重伝送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 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　Ｔｅ１−ｅ
ｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ）コ
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ｌｚ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、シ不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、あ
るいは文字多重放送のようにより多（の情弗を伝える番
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、文型放送技術多言　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）を有しているが、このような背景のもとて現
行放送との両立性を保ったうえでより多くの情報を伝送
するためのテレビジョン信号構成方法が提案されている
。

たとえば、文字多重方法はＮＴＳＣ信号の垂直帰線期間
にディジタル信号を多重伝送するものである。また以下
に述べる例は水平解像度の向上を計って輝度信号の高域
成分をアナログ信号で多重するテレビジョン信号構成方
法である。ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号を時間周波
数ｆ１と垂直周波数１２の２次元平面で図示すると第５
図のようになる０色信号Ｃは色副搬送波ｆ　ｓｃ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） 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、更に何らかの多重情報を付加
することは容易ではない。たとえば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。また文字多重放送のように限られた垂直帰線期間内
では多量のディジタル信号を多重することはできない。

さらに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
域内で多量のディジタル情報を多重伝送できるテレビジ
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に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、副搬送波をディジタル信号で変調
して多重信号とし、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度異ｌ６搬送波を、前記多
重信号で両側波帯振幅変調し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多量のディジタル情報を多重伝送可
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
多重された多量のディジタル情報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く受信することができる。

実施例 以下本発明の一実施例のテレビジョン信号処理方法につ
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係る送信側でのテレビジ
ョン信号処理方法を示すスペクトル図である。第１図（
５）は現行テレビジョン方式における残留側波帯振幅変
ｊＮ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ＰＩの下側波帯が残留側波帯となって
いる場合を示す。第１図（ｂ）は副搬送波Ｐ３を、あら
かしめロール・オフ・フィルタで帯域制限したディジタ
ル信号で位相シフト・キーイング（Ｐ　Ｓ　Ｋ）変調し
た多重信号のスペクトル図である。第１図（Ｃ１は帯域
制限した前記多重信号で、映像搬送波Ｐ、と同一周波数
でかつ位相が±９０度異なる搬送波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
１図（ｄｉ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１図（ｅｌ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。たとえば第１図（ｅｌの信号を第１図（δ）のテ
レビジョン信号に多重したものが第１図（「）であり、
本発明により合成されるテレビジョン信号の一例となる
。なお第１図ｔｂ＋では位相シフト・キーイング（ＰＳ
Ｋ）変調の場合を示したが、変調方式として振幅シフト
・キーイング（ＡＳＫ）変調あるいは周波数シフト・キ
ーイング（ＦＳＫ）変調を用いてもよい、また位相シフ
ト・キーイング変調は２相位相シフト・キーイング（Ｂ
　Ｐ　Ｓ　Ｋ）変１周であってもよいし、４（８位相シ
フト・キーイング（ＱＰＳＫ）変調などの多相位相シフ
ト・キーイング変調であってもよい。

同様に振幅シフト・キーイング変調についても２レベル
のものでもよいし多レベルのものでもよい。

同＃裏に周波数シフト・キーイング変調は２周波数のも
のでもよいし多周波数のものでもよい。また第１図（ｒ
ｌでは多重する信号を第１図ｔｅ＋の信号としたが、第
１図（Ｃ）、第１）ＬＩＵｔｄ＋の信号であってもよい
。

第２図は、本発明の一実施例における送信側でのテレビ
ジョン信号処理方法を示すブロック図である。ｌは映像
ヘースバンド信号入力端子、２は振幅変調器、３は第１
フイルタ、４は第１発振器、５は移相器、６はディジタ
ル信号入力端子、７は変調器、８は第２フイルタ、９は
加算器、１０は合成テレビジョン信号出力端子、１）は
第２発信器、１２は４相位相変調器である。映像ベース
バンド信号入力端子１から入力される映像ベースバンド
信号で、第１発振器４から得られる搬送波Ｐ１を振幅変
調器２により振幅変調する。得られた振幅変調波を第１
フイルタ３で帯域制限し残留側波帯にした後に加算器９
に加える。第１発振器４から得られる搬送波Ｐ１を移相
器５により９０度位相シフトさせたものを搬送波Ｐ２と
する。ディジタル信号入力端子６から人力されたディジ
タル信号は、第２発信器１）から得られるｅｌｆ　ｔｕ
送波Ｐ３を、４相位相変調器１２で４相位相シフト・キ
ーイング変調し多重信号となる。なお４相位相変調器１
２は、他の多相位相変調器、周波数変調器、振幅変３Ｊ
ＥＪ　２”；；であってもよい。前記多重１３号は変調
器７に供給され、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、移相
器５の位相シフト方向は固定でもよいが、たとえば−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、
、マた移相２；５の位相シフト景は加′ＪＪ器９によっ
て合成されるときに結果的に映像系の搬送波と除去され
ている多重信号系の搬送波との位相差が±９０度になる
ように設定される。変調された信号を第２フイルタ８で
帯域制限した後に加算器９に加える。加算器９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１３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８の周波数特性により、多重
される信号は第１（７１ｉｃｌ。

第１図（ｄ）、第１図（ｅｌのような帯域を有する１３
号となる。

次に本発明の一実施例における合成テレビジョン信号が
現行のテレビジョン受像機で受信した場合の影響につい
て説明する。以下では地上放送の場合を例にとる。第４
図ｔａ＋は映像向！ｔＪｌ検波をおこなっている現行の
テレビジジン受信機のプロ、り図である。４１はアンテ
ナ、４２はチューナ、４３は映像中間周波フィルタ、４
４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４
４、搬送波再生回路４５に供給される。搬送波再生回路
４５では、同期検波用の搬送波１）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、映像ヘースバント信号となる。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４図（ｂｌである。すなわ
ち映像搬送波１）のところで振幅が６ｄＢ減衰し、映像
搬送波１）に関してほぼ奇月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１図ｔ
ｅｌ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ＦＣ＋のようになる。ここで１）は映像ヘースハ
ンド信号の映像搬送波、Ｉ２は多重信号の搬送波で１）
と同一周波数でかつ位相が９０度異なる搬送波である。

映像ヘ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ａ　
　ベクトルａＬとなり直交ベクトルＵ　＼ 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波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ａ２、ヘクトル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１図（Ｃ１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。しかし例えばレヘ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１図＋ｄ＋のような信号の場合にも同様
であるが、映像中間周波フィルタ４３の減衰量が大きい
の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３図ｔａｌのように映像ヘースバンド
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３図ｔｂ＋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、ト下側波帯はベクトルｂ８．ベクトルｂ
Ｌ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。また映像ベースバンド信号はフィルタ
によりほぼ両側波帯となるので、上下側波帯をベクトル
ａＵ、ベクトルａＬとすればそれらの合成ベクトルはａ
ｌ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Ｉ２の軸で同期検波するとベクトルａ１．
ベクトルｂ１の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３図ｔｃ＋は
多重信号を復調するテレビジョン受信機のブロック図の
一例である。３１はアンテナ、３２はチュー−ノー、３
３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は映像ヘースバンド信号出力端子
、３７はフィルタ、３８はｆ多相器、３９は多重信号検
波器、２０は４相位相復調器、２１は副搬送波再生回路
、２２はディジタル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。帯域制限された信閃は、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３５では、同！ｉｌＩ検波用の［η送波■、を
再生する。帯域制限された信号は、Ｌ′Ｎ送波■１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。またチューナ３２の出力はフィルタ３７で第３
図ｉａｌ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Ｉ。

を移相器３８８こより±９０度位相シフトさ・已たヒ送
波Ｉ２で、帯域Ｋｉ１限された信号を多重（７，号渣波
器３９において同３ｔＪｌ検波する。検波出力が多重信
号となる。なお多重信号が第１図（Ｃ）、第１図＋ｄ＋
のような信号であっても、同様に復調することができる
。副搬送波再生回路２１から得られる副搬送波■３で、
復調された多重信号を４相位相復調器２０において４相
位相シフト・キーイング＠調する。なお４相位相復ｊＪ
ＩＲ５２０は、送信側にあわせて、他の多相位相復調器
１周波数復調器、振幅復調器であってもよい。復調出力
がディジタル信号となり、ディジタル信号出力端子２２
から出力される。

以上述べたように現行の受信機では、映像齢送波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
信号復調用の受信機では、前記処理と同様に映像ベース
バンド信号だけでなく、フィルタ操作および映像搬送波
Ｉ２で同！ＩＪｌ倹彼することにより、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域内またはｎｉＪ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、副搬送波
をディジタル信号で変調した多重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多量のディ
ジタル信号を多重することができる。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多重のディジ
タル信号を取り出すことができ、電波′ｉ〒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（ａ）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６２３
フ１３号のスペクトル図、第１図（ｂｌは副搬送波をデ
ィジタル信号で位相変調した多重信号のスペクトル図、
第１図（Ｃ）、第１図（ｄ）、第１図ｔｅｌは映像搬送
波とは±９０度位位相異なる搬送波を前記多重信号で変
調し帯域制限したスペクトル図、第１図（ｆ目よ第１図
ｔｅｌで示した信号を第１図ｆａｔの信号に多重したス
ペクトル図、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方法を示すブロック図、第３
図（ａ）、第３図（ｂｌは多重信号復調時のスペクトル
図およびベクトル図、第３図ｆｃ＋は本発明の一実施例
における多重信号を復調するテレビジョン受信機のブロ
ック図、第４図ｔａ＋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（ｂ）
、第４図ｆｃｌ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Ｎ　Ｔ　
Ｓ　Ｃ方式のテレビジョン信号を時間周波数ｆＩと垂直
間１数ｆ２の２次元平面で示したスペクトル図である。 ５．３８・・・・・・移相器、３３．４３・・・・・・
映像中間周波フィルタ、８・・・・・・第２フイルタ、
３７・・・・・・フィルタ、１２・・・・・・４相泣相
変調２Ｓ−２０・・・・・・４相位相復調器。 第　　１　　［ンゴ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｐ　１−−−９Ｎイｉｓ上ぎしダリ
ミＣ−一一色副搬送友 （ｂ）Ｐ３Ｐ３−　副搬送波 （Ｃ）　　　　　　　　（ｄ）　　　　　　　　（ｅ）
ＰＺ　　　　　　　　ＰＺ　　　　　　　　Ｐ２稙数〔
ト１Ｈｚ）周、皮モ蝉（（トＩＨｚＪす４．々遭−〔ｔ
ト１ト１こｊ（ｆ）Ｐ・　　　　ＣＳ −、！２５　　Ｑ　　／、２５　　　　　　Ｊ、５σ４
．５　　ｊ４ＪＴｉ＊　’＋　Ｍ　ＨＺ　Ｊ嘉　３　図
　　　　　　　　　　　　　　工２・−搬送波Ｃ−−一
色１Ｊ扱蓮波 Ｓ−一一音声、搬送状 Ｉｚ　　　　　　　ＣＳ １　　　　　　；　； （ｂ） Ｓ　−−一音斧搬送友 （ｂ） Ｉ＋　　　　　　　Ｃ５ （Ｃ） ｆｌ−時肩Ｍ波数 ｆ２−　　景ＫＭ波数 Ｃ−−一色侶号

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にデ
   ィジタル信号を多重伝送する信号処理方法に於て、前記
   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
   帯振幅変調の映像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、副搬送波を前
   記ディジタル信号で変調して多重信号とし、前記映像搬
   送波と同一周波数でかつ位相が±９０度異なる搬送波を
   、前記多重信号で変調した信号を重畳することを特徴と
   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方法。
3. （３）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で単側
   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方法。
4. （４）多重信号で変調した信号は、前記多重信号で残留
   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方法。
5. （５）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
   信号処理方法。
6. （６）ディジタル信号で副搬送波を変調した多重信号は
   、前記多重信号が重畳されたテレビジョン信号を、直交
   ひずみを除去するフィルタで帯域制限し、同期検波する
   ことにより復調され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。