JPS6386985A - 高精細テレビ信号処理方法 - 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と互換性を持ち
、現行のテレビジョン放送信号に含まれない高精細な輝
度信号や色信号を多重伝送できる高精細テレビ信号処理
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　コミッテ４　（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草なる
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、より高画質で臨場窓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、種度
信号水平帯域幅４．２ＭＩＩｚ、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　日本放送協会編、日本放送出版協会、１９６
１年、参照）を有しているが、このような背景のもとで
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ＮＸ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ｆ１と垂直周波数ｆ２の２次元平面で口承すると第８
図のようになる０急信号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々を特徴と
している。

（特開昭５９−１７１３８７号公報参照）次にこの方式
の具体的な信号処理方法についてブロック図にもとすい
て説明する。第５図はそのブロック図、第６図は信号合
成方法を説明するための各部の周波数スペクトル図、第
７図は信号復調方法を説明するための各部の周波数スペ
クトル図である。

まず広帯域の輝度信号（０−６，２ＭＨｚ）が１の周波
数分離器に入力され広域成分Ｙ）Ｉと低域成分Ｙしに分
離される。図に示された英記号は第６図。

第７図の英記号に対応する。ここで輝度信号の低域成分
ＹＬは従来のＮＴＳＣ方式の輝度信号に対応する。一方
輝度信号の広域成分Ｙｌ＋は周波数変換器２で低域に変
換される。色信号１．Ｑは通常のＮＴＳＣ方式と同様に
、直交変調されて加算器４で輝度信号ＹＬ及び低域変換
された輝度信号の広域成分と加算される。このようにし
て合成された複合映像信号は第６図の（ｈｌに示す周波
数スペクトルを有し、第８図に示したような３次元空間
周波数配置になっている。

つぎにこのように合成して得られた信号を復調するには
、まず第５図にあるＹＣ分離器５により輝度信号ＹＬと
色信号に分離する。ここで多重された高域の輝度信号Ｙ
ｈ’は色信号の方に分離される。６のＹｌｌ’、　　Ｃ
’　分離器はフィールドメモリで構成されＹ１１′とＣ
′を分離する。色信号Ｃ°は従来どうり直交復調器Ｂで
復調される。一方Ｙ）１゛は周波数変換器７で周波数変
換され元の広域の輝度信号に変換される。最後に加算器
９で輝度信号ＹＬと加算され広帯域の輝度信号を得る。

このように周波数の隙間に高域の輝度信号を多重し水平
の解像度を向上させるのであるが、現行のＮＴＳＣ方式
のテレビ受信機で受像した場合多重した信号が妨害とな
って画面に現れることがある。特に低域の輝度信号にド
ツト妨害となり現れる場合は著しく見辛い画面となる欠
点がある。これは現行の受信機のなかにはＹＣ分離器に
簡単なバンドパスフィルターを用いて狭帯域色復調をし
ているものが多いからである。

もう一つの欠点としては、動画伝送のばあいに重畳した
信号と元の色信号が干渉し受信時にうまく分離できない
ことがある。そのため動画伝送の場合には多重をやめる
ことが考えられている。これは静止画像と動画像の解像
度の差が目につきやす（違和感を与える欠点がある。

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く、前述のように水平解像度を向
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及び、動画像時における多重成
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高精細な輝度
信号を同時に多重伝送できるテレビジョン信号伝送処理
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
号の残留側波帯内及び前記残留側波帯振幅変調の搬送波
の周波数に閃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相
が９０度異なる搬送波を、前記テレビジョン信号に含ま
れない多重信号で搬送波抑圧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（逆ナイキストフィルター
と称する）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。また、多重信号は元のテレビジョン信号
の同期信号以外の部分にのみ多重するようにしてもよい
。

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高精細な輝度信号や色信号を多重伝
送可能とするテレビジョン信号を合成することにより、
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、さらに現行の
テレビジョン受信機でし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。また多重信号は
動画伝送時でも静止画伝送時と同様に多重できるので、
常に違和感のない高画質かえられる。

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１図ｔａ＋は、本発明の実施例に係る送信側での高精
細テレビ信号合成方法を示すブロック図である。また第
２図は、それに対応した各部所の信号波形を示した説明
図である。また第１図（ｂｌは、本発明の実施例に係る
受信側での高精細テレビ信号復調方法を示すブロック図
である。また、第３図は、それに対応した各部所の信号
波形を示した説明図である。

はじめに第１図（ａ）に示す送信側の信号合成方法につ
いて説明する。広帯域（０−６，６Ｍ１（ｚ）の輝度信
号が周波数分Ｍ器１で３つの周波数帯域ＹＬ　、ＹｈＬ
　Ｙｈ２に分離される。ここでＹＬはＯから４．２ＭＨ
ｚの低域の輝度信号、Ｙｈｌは４．２から５．４Ｍ１ｌ
ｚの第一の高域輝度信号、Ｙｈ２は５．４Ｍｌ１ｚから
６．６Ｍ）！ｚの第二の高域輝度信号である。−古色差
信号１．Ｑは通常のＮＴＳＣ方式と同様に直交変換器２
で直角２相変調される。

このようにしてつくられた変調色信号は加算器５で低域
輝度信号Ｙしと加算される。第２図（ｇ）にそのスペク
トルを示すが、これは通常のＮＴＳＣ信号と同様である
ｅ　５−　４　Ｍ　ｌｌｚから６．６Ｍｌ１ｚの第二の
輝度信号Ｙｈ２（第２図（ｄ））は１．２Ｍ１ｌｚの信
号を乗算して周波数変換器３で周波数変換し、４．２Ｍ
Ｈｚから５．４ＭＨｚの信号（第２図（ｅ））にする、
この１．２ＭＩＩｚの信号は色信号の副搬送波の１７３
に選択するとよく、その位相情報だけを別途伝送すると
よい。さらに低域変換された輝度信号は第１の高域輝度
信号Ｙｈｌと４の加算器４で加算される。（第２図（ｆ
））さらにこの輝度信号は６０周波数変換器で約４．２
Ｍ）Ｉｚの信号ｃｏｓωｃｃ　ｔと乗算され、低域に変
換される。（第２図（ｈ））この周波数変換のための信
号ｃｏｓωｃｃ　ｔは別途、例えば垂直帰線期間などに
多重伝送する。

低域変換された複合輝度信号は通常のＮＴＳＣ信号と互
換性のある４、２ＭＨｚ以下の複合映像信号と７と８の
変調器で、それぞれ映像搬送波ｓｉｎωｖＣＬ　ｃ０３
　ωｖｃ　ｔで直交変調される。この場合変１ｌｉｉ器
１で変調される帯域幅Ｉ　Ｍ　）ｌｚの多重信号は直流
成分をあらかじめ抑圧し′Ｃおけば第２図（ホ）に示す
ように搬送波抑圧変調になって後で示すように都合がよ
い。此の信号は第２図（ロ）に図示するような特性の逆
ナイキストフィルター９を通過し、一方の主映像信号は
第２図ｆｌｌに示すようなＶＳＢフィルター１０を通過
し、１３の合成器で合成され、第２図（ｎｌに示すよう
な信号となる。この合成信号は通常のＮＴＳＣ映像信号
を残留側波帯振幅変調で変調した場合に比較して、約Ｉ
Ｍ）ｌｚの多重信号（４，２から５．２Ｍ）Ｉｚの輝度
信号と５．２から６．２ＭＨｚの輝度信号）が残留側波
帯部分に重畳された形になっている。また、第１図（ａ
ｌの合成器を制御して元のテレビジョン信号の同期信号
以外の部分だけ多重信号を加算するようにしてもよい、
この場合後で述べるように同３ｔｌＩ信号を基準として
映像搬送波を再生する方式の映像同期検波器においては
、多重信号の重畳による特性の劣化がな〈従来どうり良
好な受信性能かえられる。

次に本発明の実施例における受信側での高精細テレビ信
号復調方法を第１図（１））と第３図にもとすき説明す
る。

受信された合成変調信号は第３図ｔａ＋のようになって
いる。これは第２図ｔｎ＋と同じである。通常の受信機
ではチューナーの出力がこれにあたる。第１図（ｂｌに
おいて入力された合成変調信号はナイキストフィルター
２１とバンドパスフィルター２２に導入される。第１図
（ｂｌにおいてこのナイキストフィルターから２３の復
調器、ＹＣ分離器２５の系列は通常のＮＴＳＣ受信機と
同じ構成になっている。このナイキストフィルターは映
像搬送波１１のところで振幅が６ｄＢＸ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特
性となっている。−古筆２図（（ロ）に示したように、
多重信号を送信側でこのフィルタの周波数特性とは逆の
特性をもつ逆ナイキストフィルタで帯域制限するので、
第３図ｔｅｌの斜線部分の多重信号成分はほぼ両側波帯
となる０次にこれをベクトル表示すると第４図ｔａｌの
ようになる。ここで１１は主映像信号の映像搬送波、！
２は多重信号の搬送波（通常抑圧するので点線で示しで
ある）で１１と同一周波数でかつ位相が９０度異なる搬
送波である。ナイキストフィルターを通過した主映像信
号（第３図（Ｃ））は搬送波１１を中心に考えると第４
図価）に示すように残留側波帯となっているので、上下
側波帯はベクトルａＩＪ、ベクトルａＬとなり直交ベク
トルに分解するとベクトルａ１、ベクトルａ２となる。

またこの場合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ｂ０、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１１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ａ２、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。次に本兇明の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１図（ｂｌのバンドパスフ
ィルターで帯域制限する（第３図（ｂ））。これをベク
トル表示すると第４図（Ｃ１のようになる。多重信号は
搬送波■２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ｂ８、ベクトルｂＬ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。また主映像信号はバンドパスフィルターによりほ
ぼ両側波帯となるので、上下側波帯をベクトルａ８、ベ
クトルａＬとすればそれらの合成ベクトルはａｌ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■２で同期検波するとベクトルａ１、ヘクトル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２周することができる。

第１図（ｂｌにおいて主映像信号は２３の復３Ｊ器で、
多重４８号は２４の復調器でそれぞれ再生搬送波ｓｉｎ
ωｖｃ　ｔ、　ｃｏｓ　ωｖｃ　ｔで直交同！ｔｌｌ検
波される。

検波された主映像信号はＹＣ分離器２５で輝度信号と搬
送色信号に分離され、さらに直交同期検波２７で色信号
■とＱに復調されるが、これは通常のＮＴＳＣ受信機と
全く同様である。一方検波された多重信号は２６の周波
数変換器で第３図（ｄ＋に示すように元の周波数に変換
される。ここで、変換のために必要な信号ｃｏｓωｃｃ
　ｔはたとえば垂直帰線区間などに多重して別途伝送さ
れるもので、このばあいＹＣ分離器２５から供給される
。周波数変換された信号は２８のＹｈｌ、　Ｙｈ２分離
器で第一の高域の輝度信号Ｙｈｌと第２の高域の輝度信
号Ｙｈ２に分離され、前者は３０の加算器で、輝度信号
と加算され、後者は２９の周波数変換器でさらに周波数
変換されて、３０の加算器で輝度信号と加算される。こ
のようにして広帯域の輝度信号Ｙ（第２図０１）　、色
信号Ｉ及びＱが再生される。

現行の受像機は殆ど映像復調は同期検波方式を採用して
いるが、映像搬送波の再生は完全ではない、即ち同期信
号部分の映像搬送波の大きい所で位相比較しているが、
伝送路の植種の歪などで位相がずれることもある。また
同期信号部分には多ｍ信号を重畳しない方が望ましい。

また一部の受像機で搬送波再生型の検波方式を採用して
いるが、この場合は多重信号により検波軸が多少ずれる
こともある。その意味では此の発明のように輝度信号の
高域成分を多重する場合は比較的直交歪が目につきにく
いといえる０以上述べたように現行の受信機では、映像
搬送波１１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
に主映像信号だけでなく、フィルタリング及び映像搬送
波Ｉ２で同期検波することにより、多重された高精細な
輝度信号も直交ひずみなく取り出すことができる。また
この発明の方式では、多重信号は主映像信号の映像搬送
波と直行二相変調をしているため、動画伝送時にも静止
画伝送時と同様に伝送が可能である。

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に前記残留側波帯
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、あらかじめ多重した前記テレビジョン
信号の高域輝度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高精細な輝度信号を二重に多
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信号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ｆａｌは本発明の一実施例における送イε側での
高精細テレビ信号合成方法を示すブロック図、第１図Ｑ
）］は本発明の一実施例における多重信号を復調する受
信側での高精細テレビ信号処理装置のブロック図、第２
図は、本発明の一実施例における送信側での各部におけ
る信号のスペクトル図、第３図は、本発明の一実施例に
おける受信側での各部における信号のスペクトル図、第
４図は本発明の多重方法を説明するためのベクトル図、
第５図は従来の高精細テレビ信号伝送ブロック図、第６
図は従来の高精細テレビ信号合成装置の各部の信号波形
のスペクトル図、第７図は従来の高精細テレビ信号復調
装置の各部の信号波形のスペクトル図、第８図は従来か
らあるＮＴＳＣ方式と互換性のある高精細信号多重方式
のテレビジョン信号を時間周波数ｒと垂直周波数νの２
次元平面で示したスペクトル図である。 １１・・・・・・逆ナイキストフィルター、１２・・・
・・・ＶＳＢフィルター、３，４．１５・・・・・・バ
ンドパスフィルター、１４・・・・・・ナイキストフィ
ルター。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第２図 １．□！、Ｉ入　　　　　壮 色差イｔモ１■　　　邑座イ！うＱ　　　　　　　イ卦
ｘｉυ町イ器号宕　３　図 会１１ζ８タビイ枚イｔ５ラド ｌ　　　　　粧　ナイキストフィルタ 第４図 （Ｃ） （ｌｒ 第６図 染〉 ７、、）　　　ｒ’Ｈｚ　　　　　　　　　　（＋５　
　１’７ＭＺ第７図 ｊ！いイ□５　　ンｔ　加１Ｌ　　　　　　　　　色２
．イ！号第８図 ・事

Claims (3)

【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の残
   留側波帯内及び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、
   前記テレビジョン信号の高精細輝度信号Ｙｈ１と高精細
   輝度信号Ｙｈ２の複合信号で変調し、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
   信号を重畳することを特徴とする高精細テレビ信号処理
   方法。
2. （２）多重信号で変調した信号は、前記多重信号を元の
   テレビジョン信号の同期信号以外の部分にだけ多重した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の高精
   細テレビ信号処理方法。
3. （３）多重されたテレビジョン信号を、映像搬送波と９
   ０度位相が違う信号で復調し元の高精細な輝度信号を得
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の高
   精細テレビ信号処理方法。