JPS6382190A - テレビジヨン信号の伝送装置 - 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〕 この発明はテレビジョン信号の伝送装置に関し、特にＮ
ＴＳＣ方式において動画でも輝度信号と色信号の漏話が
なく、解像度の劣化を防止することのできる伝送装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

現在、テレビジョン信号の伝送方式として用いられてい
るＮＴＳＣ方式は、白黒テレビジョン受像機との互換性
の点から、明るさを表す信号（輝度信号）と色あいを表
す信号（色差信号）をつくり、これらを周波数多重して
伝送している。

第８図及び第９図は現行のテレビジョン信号のスペクト
ルを示すもので、第８図では、輝度信号Ｙに、２つの色
差信号ＣＩ、Ｃ２が副搬送波ｆｓＣで直交２相変調され
た色信号が多重されている様子を示す。これらを詳細に
示したのが第９図であり、この図に示すように輝度信号
のスペクトルの谷間に色信号のスペクトルが間挿された
ものとなっている。

ここで、色差信号の副搬送波（色副搬送波）ｆＳＣと水
平走査周波数ｆＨとの関係が、となるようにｆｓｃが選
ばれているので、色副搬送波の位相はフィールド内の走
査線ごとに反転する。さらに走査線の本数が５２５本で
あるから、フレーム間でもその位相は反転する。従って
画面の垂直方向と時間方向で見た色搬送波の位相は第１
０図のようになる。第１０図において、右上がりの実線
は色副搬送波が同位相である走査線を結んだものである
。

第１０図かられかるように、色副搬送波の周波数は、水
平方向成分がｆｓｃ、垂直方向成分がｆＡ／２＝５２５
／４４ｐｈ　（ｆβニライン周波数。

１２　ｐ　ｈ　：　１ｉｎｅ／ｐｉｃｔｕｒｅ　ｈｅｉ
ｇｈｔ　）　＋時間方向成分がｆＦ／２−１５Ｈｚ（ｆ
Ｆ：フレーム周波数）であるから、テレビジョン信号を
３次元周波数空間で表現すると第１１図のようになる。

第１１図において、μ、シ、ｆはそれぞれ画面の水平方
向。

垂直方向１時間方向の周波数を表す。第１２図は第１１
図をμ軸の正の方向から見た図、第１３図は第１１図を
ｆ軸の負の方向から見た図である。

第１１図、第１２図、第１３図の中で、横線を引いた８
面体で表された領域は色信号の多重に費やされる領域、
また原点を中心とした８面体で表された領域は輝度信号
の領域である。

ここで、入力信号が静止画である場合、輝度信号のスペ
クトルはｆ＝ｏの平面に存在している。

またその時の色信号のスペクトルはｆ−±１５Ｈｚの平
面に存在している。従って３次元時空間フィルタを用い
れば完全にＹ／Ｃ分離を行うことができ、また入力信号
の周波数成分に応じて適応的に切り換えるフィルタを用
いてもＹ／Ｃ分離を確実に行うことができる。

一方、入力信号が動画となった場合には、輝度信号のス
ペクトルはｆ＝ｏの平面から、ｆ軸に平行に広がって行
く。同様に色信号のスペクトルもｆ＝±１５Ｈｚの平面
から、ｆ軸に平行に広がって行く。動画の動きが７．５
　Ｈｚ以下のゆっくりした動きであれば、理想的にはＹ
／Ｃ分離は可能であるが、それ以上の速い動きの場合に
は、いかなるフィルタを用いても完全なＹ／Ｃ分離は不
可能で、必ず輝度信号と色信号の漏話が発生して妨害と
なる。これを防ぐには、送信側にて色信号を多重する前
に、ブリフィルタにより輝度信号２負号号ともに帯域制
限する必要があるが、帯域制限により動画における解像
度の劣化はまぬがれることはできない。

〔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信号を周波数空間で
表現すると第１１図のようになるので、動画では輝度信
号と色信号との漏話が発生し、またこれを防ぐためにブ
リフィルタをかけると、動画の解像度が劣化するという
問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、入力信号が静止画であっても動画であっても
、クロスカラーなしに垂直解像度及び水平解像度の両者
を向上することができ、現行のＮＴＳＣ方式と完全両立
性を有するテレビジョン信号の伝送装置を得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るテレビジョン信号の伝送装置は、動画に
おける高域輝度情報を分離する分離手段と、該高域輝度
情報を所定周波数シフトする周波数変換手段と、該周波
数シフトされた上記高域輝度情報のうちの、現行ＮＴＳ
Ｃ方式の色信号のスペクトルを多重すべき周波数の輝度
信号成分と色信号のスペクトルを多重しない周波数の輝
度信号成分とを直交２相変調する変調手段とを設けたも
のである。

〔作用〕

この発明においては、色信号のスペクトルを多重すべき
周波数の輝度信号成分と、色信号のスペクトルを多重し
ない周波数の輝度信号成分とを直交２相変調して伝送す
るから、静止画と同様、動画でも輝度信号と色信号との
漏話がなく、しかも解像度の劣化もな（伝送、再生する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明における送信側の実施例を示すブロッ
ク図である。図において、１は輝度信号Ｙからその低周
波数成分ＹＬを取り出す３次元時空間フィルタ、２は輝
度信号Ｙからその低周波数成分ＹＬを引くことにより、
高周波数成分ＹＨ１とＹＨ２とを得る減算器である。こ
こで、ＹＨＩは現行ＮＴＳＣ方式で色信号成分が多重さ
れない周波数の輝度信号の高周波数成分、即ち第１２図
において、第１象限と第３象限の斜め方向の高周波数成
分であり、またＹＨ２は現行のＮ、ＴＳＣ方式で色信号
成分が多重される周波数の輝度信号の高周波数成分、即
ち第１２図において、第２象限と第４象限の斜め方向の
高周波成分である。３はＹＨｌとＹＨ２とをμ軸方向に
−ｆｓｃ、　　ν軸方向に−ｆＡ／２−−５２５／４４
ｐｈ、ｆ軸方向にｆ　Ｆ／　２　＝−１５Ｈｚだけ周波
数シフトさせる乗算器、４は同様にＹＨＩとＹＨ２とを
μ軸方向に−ｆｓｃ、シ軸方向に−ｒ　ｚ／２＝−５２
５／４Ｉ！ｐｈ、ｆ軸方向にｆＦ／２＝１５Ｈｚだけ周
波数シフトさせる乗算器である。５は乗算器３の出力の
うち周波数シフトされたＹＨＩ成分だけを取り出す時間
軸方向低域フィルタ、６は乗算器４の出力のうち周波数
シフトされたＹＨ２だけを取り出す時間軸方向低域フィ
ルタ、７は各フィルタ５゜６の出力を直交２相変調する
乗算器である。また８は色信号成分ＣＩ、Ｃ２を直交２
相変洞する乗算器である。９は色副搬送波ｆｓｃの位相
を１８０°遅らせる遅延器、１０はフィールドごとに切
り替わるスイッチである。１１は輝度信号の低域成分Ｙ
Ｌに、直交２相変澗された（ＹＨＩｏ　＋ＹＨ２°）と
（Ｃ１＋Ｃ２）とを多重して、現行ＮＴＳＣ方式との完
全両立性を有するテレビジョン信号を出力する加算器で
ある。

一方、第２図はこの発明における受信側の実施例を示す
ブロック図である。図において、１２は現行ＮＴＳＣ方
式との完全両立性を有するテレビジョン信号から輝度信
号の低周波数成分ＹＬを取り出す３次元時空間フィルタ
、１３は入力されるテレビジョン信号から輝度信号の低
周波数成分ＹＬを引くことにより、輝度信号の高周波数
成分ＹＨ１とＹＨ２，色信号成分Ｃ１とＣ２を得る減算
器である。１４は減算器１３の出力から輝度信号の高周
波数成分ＹＨＩとＹＨ２だけを取り出す第１の時空間中
域フィルタ、１５は減算器１３の出力から色信号成分Ｃ
Ｉと０２だけを取り出す第２の時空間中域フィルタであ
る。１６は第１の時空間フィルター４の出力からＹＨＩ
とＹＨ２とを同期復調する乗算器、１７は第２の時空間
フィルタ１５の出力から０１と０２とを同期復調する乗
算器である。１８は同期復調されたＹＨＩをμ軸方向に
ｆｓｃ、　　ν軸方向にｆ　ｊ２／２＝５２５／４ｊ２
ｐｈ、ｒ軸方向にｆ　Ｆ　／　２　＝　１５　Ｈｚだけ
周波数シフトする乗算器、１９は同期復調されたＹＨ２
をμ軸方向にｆｓｃ、　　ν軸方向にｘ／２＝５２５／
４ｆｐｈ、ｆ軸方向に−ｆ　Ｆ／　２　＝　−１５Ｈｚ
だけ周波数シフトする乗算器である。２０は同期復調に
必要な搬送波ｆｓｃの位相を１８０°遅らせる遅延器、
２１はフィールドごとに切り替わるスイッチである。２
２は輝度信号の低域成分ＹＬと高域成分ＹＨＩ、ＹＨ２
とを加算する加算器である。

第３図は第１図に示した構成で作られる現行ＮＴＳＣ方
式と完全両立性を有するテレビジョン信号を３次元周波
数空間で表現したものである。また第４図は第３図をμ
軸の正の方向から見た図、第５図は第３図をｆ軸の負の
方向から見た図である。第３図において横線を引いた領
域（以下、横線領域と記す）は、色信号の多重に用いら
れる領域、原点を中心とした８面体で表された領域は輝
度信号の低域成分ＹＬの領域である。さらに斑点の付さ
れた領域（以下、斑点領域と記す）は、元来斑点領域の
周波数成分を持った輝度信号成分ＹＨ１と、色信号成分
が多重されるために用いられる横線領域の周波数成分を
持った輝度信号成分ＹＨ２とを直交２相変調して多重さ
れる領域である。

次にこの第３図を参照して動作について説明する。時空
間フィルタ１の出力が輝度信号の低域成分ＹＬを持った
信号である。減算器２で輝度信号Ｙからその低域成分Ｙ
Ｌを引いた信号を乗算器３で周波数シフトすることによ
り、第３図の元来斑点領域の周波数成分を持った輝度信
号成分ＹＨＩを原点付近の低域にシフトする。一方減算
器２の出力信号を乗算器４で周波数シフトすることによ
り、元来横線領域の周波数成分を持った輝度信号成分Ｙ
Ｈ２を原点付近の低域にシフトする。時間軸方向低域フ
ィルタ５，６により、それぞれ乗算器３．４の出力に時
間軸方向に一１５Ｈｚから＋１５）１ｚが通過するよう
に制限が加えられ、該各フィルタ５．６の出力は乗算器
７で直交２相変調されて第３図の斑点領域にシフトされ
る。乗算器８では同様に色信号成分ＣＩ、Ｃ２が直交２
相変調されて第３図の横線領域にシフトされる。加算器
１１ではＹＬと変調されたＹＨＩ、ＹＨ２とＣＩ。

Ｃ２とが多重され伝送信号となる。

第２図の受信側では、時空間フィルタ１２で伝送信号か
らＹＬだけが取り出される。減算器１３で伝送信号から
ＹＬを引いた信号を第１の時空間中域フィルタ１４にか
けることにより、第３図の斑点領域にあるＹＨＩとＹＨ
２の直交２相変調された成分が取り出される。また、第
２の時空間中域フィルタ１５により第３図の横線領域に
あるＣ１とＣ２の直交２相変調された成分が取り出され
る。第１の時空間中域フィルタ１４の出力は乗算器１６
で同期復調され、ＹＨＩとＹＨ２がそれぞれ原点付近の
低域にシフトされる。また、第２の時空間中域フィルタ
１５の出力は乗算器１７で同期復調され、Ｃ１と０２が
それぞれ原点付近の低域にシフトされる。乗算器１６で
同期復調された信号のうちＹＨＩは乗算器１８で第３図
の斑点領域に周波数シフトされ、ＹＨ２は乗算器１９で
第３図の横線領域に周波数シフトされ、加算器でＹＬと
ＹＨＩとＹＨ２が加算される。

この一連の送受信装置により、テレビジョン信号の帯域
を広げることなく、また輝度信号が負債号の妨害を受け
ることなる、静止画と同様、動画でも解像度の劣化がな
い映像を再生することができる。

なお、上記実施例では色搬送波の水平周波数をｆｓｃ、
垂直周波数をｆ＃／２＝５２５／４ｍ！！ｐｈ３時間周
波数をｆＦ／２＝１５Ｈｚとし、輝度信号の高域成分の
搬送波の水平周波数をｆｓｃ、垂直周波数をｆ＃／２＝
５２５／４Ｊｐｈ、時間周波数を−ｆ　Ｆ／　２　＝　
−１５Ｈｚとしたが、現行ＮＴＳＣ方式と完全両立性を
有するという点から色副搬送波の周波数を変えずに、ま
た周波数空間の使い方は第３図と同様にして、輝度信号
の高域成分の搬送波の水平周波数を２ｆｓｃとしてもよ
い。

搬送波の水平周波数を２ｆｓｃに選んだ時、水平走査周
期は搬送波周期の整数倍になるため、搬送波の垂直周波
数及び時間周波数はＯとなる。即ち搬送波のキャリア周
波数はμ軸上の２ｆｓｃの位置にある。

このように搬送波の周波数を選んだ時の送信側の実施例
を第６図に、受信側の実施例を第７図に示す。

第６図のうち第１図と異なる点だけを説明すると、３次
元時空間低域フィルタ１．減算器２で取り出したＹＨＩ
とＹＨ２のうち、乗算器２３によりＭＨＩを水平周波数
２ｆｓｃの搬送波で変調する。一方、遅延器２５により
搬送波の位相は１８０°連れて、１フイールドごとに切
り替わるスイッチ２６により、乗算器２４によりＹＨ２
を変調する搬送波の水平周波数は２ｆｓｃ、垂直周波数
は０２時間周波数はｆ　Ｆ＝３０■２となる。これら２
つの変調された信号は加算器２７により加算され、ＭＨ
ＩとＹＨ２が直交２相変調されたことになる。変調され
た信号は第１の時空間帯域フィルタ２８により第３図の
斑点領域だけが取り出され、ＹＬにＣ１，Ｃ２とともに
多重される。

第７図についても第２図と異なる点だけを説明する。時
空間帯域フィルタ１４で取り出される信号は乗算器２９
により搬送波２ｆｓｃで同期復調される。一方、遅延器
３１により搬送波の位相は１８０°連れて１フイールド
ごとに切り替わるスイノチ３２により、乗算器３０によ
り同期復調する搬送波の水平周波数は２ｆ　ｓ　ｃ、垂
直周波数はＯ２時間周波数はｆＦ＝３０Ｈｚとなる。乗
算器２９．３０によりＹＨＩ、ＹＨ２が復調され、加算
器２２でＹＬと加算されＹとなる。

このように、輝度信号の高域成分の搬送波を２ｆｓｃに
選んでも、上記と同様に高域成分を多重。

分離することができ、上記実施例と同様の効果を奏する
。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、動画における高域輝
度情報を分離してこれを所定周波数シフトし、色信号の
スペクトルを多重すべき周波数の輝度信号成分と色信号
のスペクトルを多重しない周波数の輝度信号成分とを直
交２相変調して伝送するようにしたので、動画でも漏話
がなく、しかも解像度の劣化もないテレビジョン信号を
現行方式の帯域内で伝送できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による送信側のブ０ツク図
、第２図はこの発明の一実施例による受信側のブロック
図、第３図はこの発明によるテレビジョン信号のスペク
トルを３次元周波数空間で表現した図、第４図は第３図
をμ軸の正の方向から見た図、第５図は第３図のｆ軸の
負の方向から見た図、第６図はこの発明の他の実施例の
送信側のブロック図、第７図はこの発明の他の実施例の
受信側のブロック図、第８図は現行のテレビジョン信号
のスペクトル図、第９図はその詳細図、第１０図は垂直
−時間平面上での色副搬送波の位相を表す図、第１１図
は現行のテレビジョン信号のスペクトルを３次元周波数
空間で表現した図、第１２図は第１１図をμ軸の正の方
向から見た図、第１３図は第１１図をｆ軸の負の方向か
ら見た図である。 １．１２・・・３次元時空間低域フィルタ、２，１３・
・・減算器、３．　４．　７．　８．　１６〜１９，２
３゜２４．２９．３０・・・乗算器、５．６・・・時間
軸方向低域フィルタ、９，２０，２５．３１・・・遅延
器、１０．２１，２６．３２・・・スイッチ、１１，２
２゜２７・・・加算器、１４．２８・・・第１の時空間
中域フィルタ、１５・・・第２の時空間中域フィルタ。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）テレビジョン信号の輝度情報から動画における高
   域輝度情報を分離する高域輝度情報分離手段と、 該高域輝度情報を所定周波数シフトする周波数変換手段
   と、 上記高域輝度情報に含まれる、色情報が多重される周波
   数領域の成分と色情報が多重されない周波数領域の成分
   とを直交２相変調する変調手段と、低域輝度情報、上記
   変調手段の出力、及び周波数変換された色情報とを周波
   数多重する加算手段とを有する送信装置と、 該送信装置からのテレビジョン信号から低域輝度情報と
   、動画における高域輝度情報及び色情報とを分離する分
   離手段と、 該動画における高域輝度情報と色情報とを分離、復調す
   る分離復調手段と、 該分離された高域輝度情報を上記所定周波数逆方向にシ
   フトする周波数変換手段と、 該周波数変換手段の出力と上記分離手段で分離された低
   域輝度情報とを加算する加算手段とを有する受信装置と
   を備えたことを特徴とするテレビジョン信号の伝送装置
   。