JPS6382090A - 高精細カラ−テレビジヨン信号伝送方式 - Google Patents

高精細カラ−テレビジヨン信号伝送方式

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JPS6382090A
JPS6382090A JP61225931A JP22593186A JPS6382090A JP S6382090 A JPS6382090 A JP S6382090A JP 61225931 A JP61225931 A JP 61225931A JP 22593186 A JP22593186 A JP 22593186A JP S6382090 A JPS6382090 A JP S6382090A
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JP
Japan
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signal
definition
luminance signal
color television
frequency
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Application number
JP61225931A
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English (en)
Inventor
Makoto Onishi
誠 大西
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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〕 本発明は高精細カラーテレビジョン信号の伝送方式に係
り、特に伝送路微分位相歪に強く、シかも従来のNTS
C方式と受信機両立性のある高精細カラーテレビジョン
信号伝送方式に関する。
〔従来の技術〕
NTSCカラーテレビジョン信号伝送方式は伝送路位相
歪の影悸により色信号の位相が変化して色相が変わるさ
いう問題があった。これに対しPAI、方式では色信号
の復調に沿いて位相歪を打消すことのできる方式であり
、伝送路位相歪による画質劣化がNTSC方式より少な
い特長がある。
そこで、NTSC方式にFAI、方式を取り込れた方式
として特公昭58−20507号に記載された発明があ
り、伝送路位相歪に強い特徴を有している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかるに上記従来技術ではNTSC方式と受像機両立性
(すなわち、従来のNTSC方式をその方式の受像機で
受像することもでき、かつこの方式の放送波を従来の受
像機で受像できること)がないので、従来のNTSC方
式と別の送信系、伝送系、受像系を構築しなければなら
ず、実現は社会的、経済的に困難でありた。
また現在高精細カラーテレビジョン方式がいくつか提案
されているが、従来のNTSC方式と受像機両立性のあ
る方式では、N’rSC方式に準拠しているため、上述
した伝送路位相歪が起り易い欠点はそのままであった。
本発明の目的は伝送路位相歪に強く、シかも従来のNT
SC方式と受像機両立性のある高精細カラーテレビジl
ン方式を得ることにある。
〔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は、NTSC方式のカラーテ
レビジ、ン信号に付加する高精細輝度信号をPAL方式
と同じ方式により伝送する。しかるに、PAL方式にお
いては、2つの独立した信号が必要である。そこで高精
細輝度信号を二つに周波数分割し、これをPAL方式に
より変調して輝度信号、色信号と周波数多重し伝送する
。PAL方式のスペクトルと、NTSC方式のスペクト
漬は異なっており、重ならないので混信の心配はない。
こうして高精細信号が位相歪に強い方式が得られる。し
かしこれだけでは従来の色信号は何ら変化していない。
色信号の位相歪を補正するには、高精細輝度信号を色信
号と周波数多重するときほぼ同じ周波数帯となるよう配
置する。すると色信号と高精細輝度信号はほぼ向じ量の
伝送路位相歪を受けるので、高精細輝度信号を復調する
際、伝送路位相歪量を検出し、これによって色信号の位
相歪を補正すればよい。
〔作用〕
次に、PAL方式が伝送路位相歪に強い理由と高精細輝
度信号復調において伝送路位相歪量を検出する方法につ
いて述べる。PAL方式では二つの独立な信号で副搬送
波を直交二相変調するが、このとき片方の信号を一走査
線おきに極性に転して変調し、受信側では反対に一走査
線おきに極性をもとにもどして復調する。二つの信号を
複素信号の実数部、虚数部と考えると、伝送路上では、
−走査線おきに、共役複素の関係になっている。
伝送路位相歪は共役な信号に対して同一方向に加わる。
これを受信側では一走査線おきに共投数素の関係をもど
すので、復調された信号に加わる位相歪は一走査線おき
に反対方向となる。したがって、隣り合う走査線ごとに
二つの信号を平均化すると位相歪は打ち消し、−走査線
おきに信号をとり出せば、位相歪を受けた信号が得られ
るので、これらの信号から、伝送路位相歪量を検出する
ことができ、これによって色信号の位相歪を補正するこ
とができる。
〔実施例〕
y81図は本発明の送信側の一実施例の構成を示す。R
,G、 B 各色撮像信号はマトリクス回路1に入力し
て、輝度信号Yと、二つの包体号工′、Q′に変換する
。輝度信号Yは低域通過フィルJ(LPFと略す)2(
NTSCでは遮断周波数fc :’4、2 MHz )
に入力し、高域成分を落として低域罪度信号Yf、とす
る。包体号工′ はLPF3(f。
’:1.5MHz)に入力し、平衡変調器5によって色
副搬送波’scs (’::3.58MHz )を変調
し搬送色信号Iとする。色信号Q はLPF4(f0二
0.5MHz)に入力し、平衡変調器7によって、色副
搬送波f、。を−90°移相器6によって位相シフトし
た色副搬送波をfinし搬送色信号Qとする。YL 、
I、Qは信号多重回路17によって信号発生回路8から
の同期信号S、I−加算され複合映像信号が作製される
以上の構成は従来のNT8C信号合成の過程とまったく
同じである。輝度信号Yおよび低域輝度信号Y、は加算
器9に入力されて減算され、高精細輝度信号Y9を得る
。Y□はさらにI、PFIOと加算器11によって二つ
の周波数帯域の信号に分離され、各々、平衡変調器12
.13に入力されて、搬送高精細輝度信号YH1,Y□
を得る。
YHl、 yH2は信号多重回路17によって複合映像
信号に多重される。平衡変調器12.13には高精細輝
度信号用の副搬送波’setが入力される。
信号発生−1i!8で発生した’S(Jは90’移相器
14に加えられ、位相シフトしてから平衡変tsn12
に入力される。90°移相器14の出力はさらに90°
拶相器15にも入力される。こうして平衡変glA器1
2に入力する副搬送波に対して±90°位相推移した副
搬送波を切換スイッチ16に入力する。切換スイッチ1
6は、水平走査周波数幅の半分の周波数の制御信号が印
加され、切換えるので、切換スイッチ16の出力には、
−走査線おきに極性が反転し、しかも90’位相器14
の出力と90°位相推移した副搬送波が得られる。これ
を平衡変調器13に入力する。こうしてPAL信号と同
様に、−走査線ごとに共役複素の関係に変調された搬送
高精細輝度信号Y81±jYH2が得られる。
第2図に高精細輝度信号変調器18の他の実施例を示す
。加算器11.平衡変調器12.13は第1図と同ざも
のである。高精細輝度信号用副搬送波’SC2は90’
移相器21によって直交する2つの副搬送波になり、各
々平衡変調器12.13に入力される。2つの周波数分
割された高精細輝度信号の一方は平衡変調器12に入力
されるが、他の一方は変調器に入力する前に極性反転回
路22に入力される。極性反転回路22にはfH/2の
周波数の制御信号を入力し、高fffl[開信号を一走
査線おきに極性反転する。極性反転回路22の出力は平
衡変調器13に入力し、変調回路を構成する。第2図の
構成では、第1図に較べて、90’移相器が1個少なく
、切換スイッチもないが、極性反転回路が追加されてお
り、変調信号の方で信号処理する方式であり、機能的に
はまったく同じである。
第1,2図の実施例では、搬送高精細輝度信号の占有周
波数帯は変調信号のそれと同じであったが、Y□とYH
lを同じ周波数帯とすることもできる。第3図に示す実
施例は、周波数シフトしたいY旧あるいはYHlを平衡
変調器32に入力し、周波数シフト量f。lftの発生
器31の出力と混合し、フィルタ33によって希望の周
波数シフトした搬送高精細輝度信号を取出す。第3図の
周波数シフト回路によって、搬送高精細輝度信号の占有
周波数帯を狭くシ、周波数を有効に利用することができ
る。後述するようにtshlttの値は水平走査周波数
fHの整数倍となるように選ばなければならないが、こ
の条件は実際上、大きな制約とはならない。また周波数
シフトは、Y)11.YHlのどちらにもまた両方同時
に行なうことも可能である。
第1図の実施例による高精細カラーテレビジ。
ン信号のスペクトルについて第4図で説明する。
輝凝信号Yは第4図(a)に示すようにフィルタによっ
て低域輝度信号YL 、高精M ei K 信号Y’H
I 。
Yh2に分離される。高精細fR度信号は副搬送波f、
。を直交二相位相変調し、第4図(b)に示す搬送高精
細輝度信号Y旧、YH2となる。ここで、’5cz=(
rl  L)fHの関係に選ばれる。n ハ整数である
。PAL方式のようにf 802 =(n −−)fH
+f□(ここでf7はフレーム周波数)と選ぶこともで
きる。色信号I’、Q’  は色副搬送波f8C1を直
交二相変調し搬送色信号Cとなる。
(第4図(C))色刷搬送波の周波数はfSCI =(
n’十−)f□に選ばれる。NTSC方式においてはn
’ =227である。以上の信号を多重すると第4図(
diに示すようにN ’r S C”方式と受信機両立
性のある高精細カラーテレビジョン信号が得られる。第
4図(d)のAで示した部分を拡大した図を第4図(e
)に示す。テレビ信号は画像を走査したものであるので
、水平走査線周波数の整数倍に周期的に強いスペクトル
をもち、輝度信号も色信号もその性質を有している。こ
れに対し色副搬送周波数はfH/2.高精細輝度信号副
搬送波数はfu/4の周波数オフセットを有しているの
で、i@4図(e)に示すように周波数軸上で各信号は
重ならないで多重することができる。従来のNTSC方
式の受像機で本方式の信号を受信した場合YH,。
YH□がYLあるいはCに混入するが、YH酸成分YL
 、Cに較べて小さいのでYLへの混入の度合は、PA
L方式における色信号が輝度信号に混入する程度よりも
小さく、YH酸成分Cへの混入もほとんど無視できる。
本発明による受像機側の実施例を説明する前にその準備
として、本発明による高精細カラーテレビジョン信号の
各信号成分の走査線ごとの位相関係について説明してお
く。第5図は、テレビジ普ン画像走査の様子を模式的に
示したものである。
ある時刻の画像はx、y平面で表わされ、これを走査す
ることにより画像信号が得られる。NTSC方式では一
画面は525本の走査線から成り、−走査線ごとの飛び
越し走査をしているので1枚の画像を2フイールドで送
信する。1枚の画像信号はフレーム局波数fFMで送信
される。第5図のy。
を平面で切った断面の拡大図を第6図に示す。走査線は
点で表わされる。奇数フィールドの走査線を黒丸点で、
偶数フィールドの走査線を白丸点で示す。走査線間の時
間は1/fHであるから、輝度信号Y1の位相を基準に
すると、色信号Cの位相は走査線ごとに反転し、c、−
c、c、−c・・・・・・となる。また高精細輝度信号
YHは2走査線ご七とに反転し、ざらに−走査線ごとに
共役複素数となっているので1.YH、YH、YH、y
、、y。
・・・・・・・・・となる。(ただし、YH=YH□+
j YH2゜*は共役複素を示す。)この関係を利用す
ると、複合映像信号の各信号成分を分離することができ
る。
第7図に本発明による受像機の一実施例を示す。
受信した複合映像信号は同期分離回路41に入力され、
同期信号を分離し、各種副搬送波信号等が再再生される
。また、複合映像信号は係数掛算器42によって1/2
され、遅延器43.加算器44.45に入力される。遅
延器43の出力は加算器44に入力され、複合映像信号
から減算される。遅延器43の遅延時間は2走査線分の
遅延時間となっているので、第6図かられかるように2
走査線ごとに符号の反転するYH酸成分加算器44から
出力される。遅延器43の出力は加算器45に入力され
、2走査線遅延分前の信号と加算される。したがって低
域輝度信号YL と色信号Cが加算器45より得られる
。分離された搬送高精細信号YH=YH1+iYH□は
係数掛算器46で1/2され、高精細l!4度信号復調
回路68に入力される。YHはまず遅延器50、加算器
51゜52に入力され、遅延器50により一走査線分遅
延されたYHと加減算が行なわれる。YHは一走査線ご
とにYH1+jYH2,YHl−jYI(2が送信され
てくるので、加算器51では減算により士YH2のみが
出力され、加算器52では加算によりYHlのみとなる
。分離されたYMl、YH□は各々平衡変調器53.5
4に入力され、高精細輝度信号副搬送波により直交=相
復調される。同期分離回路41により再生された高精細
輝度信号副搬送波f、。2 は90’移相器47,48
を通して90’位相差の二つの副搬送波となる。9oO
移相器47の入力と90°移相器48の出力は切換スイ
ッチ49に入力される。切換スイッチ49には同期分離
回路41より再生された水平走査周波数の半分の周波数
をもつ制御信号により切換えらえるので、スイッチ49
から、二走査線周期で極性の反転する高精細ft1t度
信号用副搬送波が得られる。
90o移相器47の出力および切換スイッチ49の出力
は前記平衡変調器53.54に入力され、高精細輝度信
号が復調される。平衡変調器53゜54の出力は加算器
55によって加算されて帯域通過フィルタ56で不用な
信号成分が除去さえて高精細#度信号Y91+Y′H2
となり、加算器66に入力される。
一方、加算器45の出力は係数掛算器57で172され
遅延器58.加算器59.60に入力される。遅延器5
8で一走査線分逐延された出力は加算器59.60に入
力され加減算が行なわれる。加算器59では加算により
低域輝度信号にYL力咄力される。YL は加算器66
により高精細輝度信号と77+]算されて輝度信号Yと
なる。加算器60では減算が行なわれて搬送色信号Cが
出力される。
搬送色信号は平衡変調器61.62に入力され、直交=
相復調される。同期分離回路41より再生された色信号
副搬送波f、。1は一90°移相器63に入力されて9
0°位相差の二つの色信号副搬送波となり、各々平衡変
調器61.62に入力され、色信号復調が行なわれる。
復調された色信号は低域通過フィル464.65により
高調波除去され色信号工′右よびQ′が再生される。 
輝度信号Yと包体号工′、Q′  はマトリクス回路6
7に入力されて、R,G、B各原色信号に変換される。
回路要素57から65までは従来のNTSC方式とまっ
たく同様である。以上説明した構成により本方式の高精
細カラーテレビジョン信号の復調が行なえる。
高精細輝度信号復調回路68は送信側と同様に別の構成
とすることもできる。第8図に、 Y)i復調回路の他
の実施例を示す。図において、複合映像信号から分離さ
れた搬送高精細輝度信号YH=YH1士jYH2は1/
2の係数が掛けられ平衡変調器72および極性反転回路
74に入力される。極性反転回路47にはfH/2の周
波数の制御信号が入力され、高精細輝度信号を一走査線
おきに極・・性反転する(YH=±Y)11+jYH□
)。極性反転回路74の出力は平衡変調器73に入力す
る。高精細輝度信号用副搬送波f、。2は90’移相器
71によって直交する2つの副搬送波となり、各々平衡
変調器72,73に入力される。平衡変調Y′H2〕出
てくる。(士は走査線ごとに同時に変わる。)これらの
信号を加算器75で加算すると一走査線ごとに、(Y′
H,+YIH,、Q)  が交互に出力される。加算器
75の出力を遅延器76およ加算器77に入力し、遅l
7fF、器76の出力を加算器77に入力して、二走査
線分の高精細輝度信号を平均とすると高精細信号Y′H
1+Y11(2る得るこさができる。以上説明した高精
細輝度信号復調回路78を第7図の68のかわりに用い
ることにより、本発明の高精細カラーテレビジョン伝送
方式による受像機を構成することができる。
以上述べた構成により伝送路位相歪に強い高精細カラー
テレビジ茸ン信号伝送方式が実現できるが、その理由に
ついて図面を用いて説明する。高精細輝度信号YH1、
YH2は送信側で直交二相位相変調され、複素信号YH
=YH1+jYH□となって伝送される。送信のとき、
−走査線おきにYH2の極性を反転しているので一走査
線ごとに共役複素上なる信号YH、Y□が伝送される。
けるとY はYH=YH−eIaにY?はY:==側で
復調する際に再び一走査線ごとに共役複素にスルト、Y
計 は(式−f=(yH*−e ”)=YHe−”  
となる。すなわち、走査線ごとに伝送路位相歪は反転し
ている。したがって二定査線伝送路位相歪αの影響は振
巾帯となり、位相には表われないことがわかる。一般に
αは小さいのでcosα中1となり、送信した高精細輝
度信号Yl。
とほとんど同じ信号が復調できる。
以上述へた実施例により、本発明により伝送路位相歪に
強い高精細カラーテレビジョン伝送方式が得られること
を説明した。
次に本発明による従来のNTSC信号の色信号の位相歪
を補正する実施例を説明する。第10図において、50
,51.52は第7図とまったく同一機能の回路要素で
ある。−の係数が掛けられた搬送高精細輝度信号YH/
2は遅延器50と加算器51.52からなる回路に入力
されYH!と士YH2に分離される。士YH□はさらに
極性y転回路81Vcよって一走査線ごとに極性反転さ
れてYH2となり読み出し専用メモリ(R,OM)83
にYHlと共に入力される。搬送高精細信号YH/2は
スイッチ82にも入力される。スイッチ82は制御信号
fH/2によって一走査線おきに閉じられ、第9図のY
H倍信号取り出される。YH=YH1+jYH,==Y
HelaであるからY)il=YH、CO8αように周
波数多重された信号であるから、低域通過フィル485
に入力してYHlを分離し、加算器84によってY□か
らYHlを減ずればYH2を得ることができる。得られ
たYHIおよびYH2を凡0M83に木刀する。(1)
式を変形して、cosa、sinαについて解くと、 となる。そこで、ROM83に(2)式を書き込んでお
くと、回線位相歪αが以上述べた方法により検出できる
。搬送高精細輝度信号YHが色信号Cとほぼ同じ周波数
帯にあればYHとCはほぼ同じ位相歪αを受けるので検
出した位相歪αで色信号C==I+jQを補正すればよ
い。几0M83から得られるsinα、 cosaを各
々掛算器87.88および掛算器86.89に入力し2
包体号工およびQを掛算器86.87および掛算器88
.89に入力する。掛算器86.88の出力を加算器9
0に入力して加算し、掛算器87.89の出力を加算器
91に入力して減算すると位相歪の補正された色信号I
 c 、 Qcを得ることができる。式で表現すると、 Ic+jQc=(I+jQ) ・e−”=(I+jQ)
(cosa−jsinα)=(Icosα+Qsinα
) +J (−Isina+Qcosa) となる。
以上述べた方法により高精細カラーテレビ信号の色信号
の位相歪補正が行なえる。上述した実施例では高精細信
号から位相歪情報を得たが、PAL類似方式で多重化さ
れた別種の信号であってもかまわない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高精細輝度信号をPAL方式に類似の
方法で従来のNTSC方式に多重して伝送するので、伝
送路位相歪に強−く、かつ従来のNTSC方式と受信機
両立性のある高精細カラーテレビジョン信号伝送方式が
得られる。さらに、高精細輝度信号を復調する際に伝送
路位相歪量を検出することができるので、これにより従
来NTSC方式の色信号が受けた位相歪を補正すること
ができ、伝送路位相歪の影響を小さくした色相ずれのな
い高品位の画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の送信側回路の一実施例を示す図、用2
図は′M1図の高精細輝度信号変調回路の別の実施例を
示す図、第3図は搬送高精細輝度信号の周波数変換回路
の一実施例、第4図は本発明の信号スペクトルを示す図
、第5図はテレビジ冒ン信号の走査動作の模式図、第6
図は走査線ととのの各信号の位相関係を表わす図、第7
図は本発明の受像機側回路の一実施例を示す図、萬8図
は第7図の高精細q11信号復調回路の別の実施例を示
す図、第9図は本発明により位相歪を除去する原理を説
明するベクトル図、第10図は本発明による色信号の位
相歪を補正する一実施例を示す図である。 符号の説明 1・・・マトリクス回路、2,3,4.10・・・低域
通過フィルタ、5,7,12.13・・・平衡変調器、
6・・・90°移相器、8・・・信号発生回路、9.1
1・・・加算器、14.15・・・9o0移相器、16
・・・切換スイッチ、17・・・信号多重回路、22・
・・極性戻転回路、41・・・同期分離回路、42,4
6.57・・・係数掛算器、43・・・二走査線遅延器
、44,45゜51.52,55,59,60.66・
・・加算器、47゜48・・・90°位相器、49・・
・切換スイッチ、5o。 58・・・−走査線遅延器、53,54,61.62平
衡変調器、56・・・帯域通過フィルタ、63・・・−
90’移相器、64.65・・・低域通過フィルタ、6
7・・・マトリクス回路、81・・・極性反転回路、8
2・・・スイッチ、83・・・読み出し専用メモリ、8
4.90191・・・加算器、−85・・・低域通過フ
ィルタ、86゜87.88.89・・・掛算器。 $2 回      峯3 国 sA 多 4T!1 染5 図        俸 b 別 途  ◆ 鳴 峨  ベ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、NTSCカラーテレビジョン方式の受像機で受信可
    能で、かつ本方式による受像機でNTSCカラーテレビ
    ジョン信号を受像することのできる高精細カラーテレビ
    ジョン信号伝送方式において、NTSCカラーテレビジ
    ョン信号の中の輝度信号成分より高精細な輝度信号を二
    つに周波数分割して第1および第2の高精細輝度信号成
    分とし、水平走査周波数の(整数−1/4)倍の周波数
    の高精細輝度信号用副搬送波を、前記第1の高精細輝度
    信号成分と、前記第2の高精細輝度信号成分の極性を一
    走査線おきに反転した信号で直交平衡変調して搬送高精
    細輝度信号を形成し、前記NTSCカラーテレビジョン
    信号に多重して伝送することを特徴とする高精細カラー
    テレビジョン信号伝送方式。 2、特許請求の範囲第1項記載の高精細カラーテレビジ
    ョン信号伝送方式において、受像機において複合カラー
    テレビジョン信号を、輝度信号、搬送色信号、搬送高精
    細輝度信号に分離し、該搬送高精細輝度信号を復調して
    前記第1および第2の高精細輝度信号成分をとり出し、
    相隣り合う二走査線分の平均をとって平均高精細輝度信
    号成分とし、前記復調した第1、第2の高精細輝度信号
    成分を奇数番目走査線ごと、あるいは偶数番目走査綿ご
    とに取り出した高精細輝度信号成分と、前記平均高精細
    輝度信号成分とから、伝送路における位相歪角度情報を
    検出し、該位相歪角度情報によって前記搬送色信号を復
    調した色信号の伝送路によって受けた位相歪を補正する
    ことを特徴とする高精細カラーテレビジョン信号伝送方
    式。 3、特許請求の範囲第2項記載の高精細カラーテレビジ
    ョン信号伝送方式において、前記高精細輝度信号とは別
    に伝送路位相歪角度情報検出信号を用いたことを特徴と
    する高精細カラーテレビジョン信号伝送方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5327237A (en) * 1991-06-14 1994-07-05 Wavephore, Inc. Transmitting data with video

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US5327237A (en) * 1991-06-14 1994-07-05 Wavephore, Inc. Transmitting data with video

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