JPH0591483A - テレビジヨン信号伝送装置および伝送方法 - Google Patents

テレビジヨン信号伝送装置および伝送方法

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JPH0591483A
JPH0591483A JP4049003A JP4900392A JPH0591483A JP H0591483 A JPH0591483 A JP H0591483A JP 4049003 A JP4049003 A JP 4049003A JP 4900392 A JP4900392 A JP 4900392A JP H0591483 A JPH0591483 A JP H0591483A
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/007Systems with supplementary picture signal insertion during a portion of the active part of a television signal, e.g. during top and bottom lines in a HDTV letter-box system

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 EDTV信号伝送において、受像画面におけ
る上側及び下側の帯状の無画面領域をしみ状のスポット
などがない美しい均一黒色とする。 【構成】 EDTV放送信号のNTSCテレビジョン信
号部分の黒レベルをあるレベルN、典型的には通常の
7.5 IRE単位の2倍の高さとする。この信号が視
聴者又はNTSC受像機の自動黒レベル回路をして受像
機の黒レベルが略NIRE単位にさせ、伝送された信号
を最適条件で受像させる。EDTV強化信号は+Nから
−N(例えば+15から−15)IRE単位の範囲で送
信される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、拡張精細度形テレビジ
ョン(ExtendedDefinition Tel
evision、以後EDTVと略称する)システムで
伝送される信号を現行のNTSCテレビジョン受像機で
受信するのに適した方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】本出願は1991年1月22日出願の米
国特許出願SN 07/643,756号の一部継続出
願である米国特許出願SN 07/743,856を優
先権の基礎とする特許出願である。EDTV映像放送を
通常のNTSCテレビジョン受像機で受信する場合に
は、俗称レターボックスフォーマットで画像化される。
合衆国におけるテレビジョン放送の現今の動作規準は国
家テレビジョン方式委員会(National Tel
evision System Committee以
下(NTSC))によって規定されている。この標準方
式は1941年連邦通信委員会(Federal Co
mmunication Commission)によ
って白黒テレビジョン放送に対して承認され、さらに、
1954年NTSCカラーテレビジョン方式に対して拡
張されている。高精細度形テレビジョン(以下HDT
V)による新しいシステムでは、テレビジョン画像を伝
送するのに、NTSC規準に比してより高い解像度規準
を用いている。HDTVシステムは、より良質なテレビ
ジョン画像を提供してくれるが、このHDTV画像放送
は、一般に、現行のNTSCの受像機とは両立性を保持
していない。従って、HDTVシステムとの両立性を持
たないNTSC方式の受像機の、現在の多数にのぼる設
置台数を考えるとき、この高画質なHDTVシステムに
移行するための適切な移行経路を見いだす必要がある。
すなわち、NTSCとHDTV両方式の間の両立性を維
持することによって、現行のNTSC受像機の使用を可
能としながら、同時にHDTV放送の高画質の利益の一
部をも利用できるような中間的な標準方式を考えること
によって、NTSC方式からHDTVシステムへとスム
ーズに且つ徐々に移行することが望ましい。このよう
に、HDTVへの移行に当たっての摩擦を最小限に抑え
ることのできる中間的なステップとして計画されたシス
テムに、俗に「レターボックス」形拡張精細度テレビジ
ョン(EDTV)と呼ばれている方式がある。レターボ
ックス形EDTV伝送では、標準NTSC受像機上の画
像は伝送されてきたもとのEDTV画像の全幅にわたる
情報を含んで、もとのEDTV画像の9:16の画像比
を保つことができる。EDTVの9:16の画像比をN
TSCデイスプレイの3:4の画像比に合わせるために
は、デイスプレイの天地(上下)の部分にバンド部(バ
ー部あるいはマスクエリヤとも呼ばれる)を導入する必
要がある。従って、NTSC受像機で再生されるEDT
V伝送信号は、上に述べたバンド部を含んでいなければ
ならない。バンド部は、NTSC用の両立形受像機でデ
イスプレイされるときには、実効画像領域の上下の部分
に、理想的には黒の均一なバンドとして現れる。幾何学
的な考察から、9:16の画像比を持つ画像を3:4の
画像比にデイスプレイしようとすればす、NTSC受像
機でEDTV画像をデイスプレイするのに使える走査線
の数は1フィールド当り180本にならざるを得ない。
NTSC受像機は全部で240本の走査線を持っている
ので、残り60本分の走査線を2グループに分け、30
本分は上側のバンドを、30本分は下側のバンドを形成
することとなる。これら2つのバンドは均一で、NTS
Cデイスプレイ上でのEDTV画像を見るのに何の妨害
も与えないように一定のものであることが重要である。
レターボックス形EDTVシステムは、一般的にEDT
V画像をフルに伝送するために、画像のNTSC両立部
分の伝送の直前と直後に、NTSC画像に隣接する天地
のバンド部に相当する時間内に、付加、あるいは、強化
情報を送出している。このようなレターボックス形シス
テムの典型的な例は、NorihikoSuzuki他
によって、1990年10月、ニューヨーク市で開催さ
れたSMPTE技術コンファレンスで発表された「レタ
ーボックス形ワイド画像比EDTVの提案とその実験的
ハードウエア」中で、W.F.Schreiber他に
よって、また1988年3月、イタリーで開催された第
2回HDTVワークショップで発表された「単一チャン
ネルHDTVシステム、両立、非両立方式」中でまた、
Y.Kanatsugu他による、IEEE Tran
sactionson ConsumerElectr
onics,35巻,3号,1989年8月号、153
−158ページ所載の「MUSE Family シス
テムの発展」中で、などで、述べられている。典型的な
レターボックスEDTVシステムでは、EDTV映像信
号はもともとフレーム当り480本の走査線からなる映
像情報を含んでいて、それは次の2成分に分割される。
第1、すなわち、低域通過(NTSC成分)信号は、フ
レーム当り360本の映像走査線(フィールド当り18
0本走査線)を含んでいる。第2、すなわち、高域通過
(EDTV強化成分)信号部分は、フレーム当り120
本の映像走査線(フィールド当り60本走査線)とブラ
ンキング(22.5走査線分)を含む。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】EDTV信号をNTS
C用受像機で見るとき、一つの問題がある。高域通過成
分(すなわち、EDTV画像の画質を強化するのに必要
な情報を含む天地のバンド部)に含まれているEDTV
に関係する情報が、時としてNTSC受像機における天
地のバンド部をデイスプレイするための走査線を変調し
てしまい、その結果、バンド部が均一には見えないとい
う現象が生じることである。この変調はNTSC受像機
のバンド領域に斑点や波状の線を生じ、NTSC画像の
鑑賞を妨げ、NTSC受像機上にデイスプレイされるN
TSC画像の品質を妨害することになる。このNTSC
受像機の天地の部分の微かにでも目視し得る望ましくな
いデイスプレイを防止するために、これらの部分を「ブ
ランク」にしてしまおうという提案がある。例えば、
N.SuzukiによるSMPTEジャーナル1991
年2月号所載の「レターボックスワイド画像比テレビジ
ョンにおける垂直時間分解能の改善に対するマトリクス
変換」に述べられているシステムにおいては、映像送信
器からの高域通過フィルターの出力振幅を圧縮して、高
周波信号のダイナミックレンジを制限し、バンド部の変
調による可視度を低減させるようにしている天地のバン
ド部に伴う干渉を減少させるための今一つのシステム
が、日本の日本電気株式会社のAshibe他による
「サイドパネル信号伝送法 − 高精細度サイドパネル
信号への一方法」に述べられており、通常、バンド部に
伴う高域通過情報を高ならびに低エネルギーの2グルー
プに分離することを提案している。低エネルギーグルー
プバンド部の期間で伝送され、一方、高エネルギーグル
ープはNTSC受像機の通常のオーバースキャン期間、
すなわち画像を形成するビームが受像機のデイスプレイ
上に見えない期間に伝送される。この高エネルギーグル
ープ信号のデイスプレイ不在期間への割当ては、EDT
V強化信号の一部が天地のバンド部形成期間にNTSC
受像機を不用意に変調してしまう確率を低減するのに役
立つ。EDTVテレビジョンシステムに付随する上述の
問題点に鑑み、本発明は、EDTV信号をNTSC受像
機で見たとき、その上側と下側のバンド部がEDTV画
像関連の強化成分の不要なデイスプレイによって劣化さ
せられることなく、均一性を保持することのできるED
TVシステムを提供すること、を目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のテレビジョン信
号の伝送装置は、標準NTSCテレビジョン信号受像機
によって受像されるテレビジョン信号伝送装置であっ
て、あるテレビジョン画像フィールドのある一部分にお
いて、強化されたテレビジョン画像情報を含む第1の信
号を作成する手段と、前記第1の信号が+N及び−N
IRE単位の値のピークピーク値を超えないように前記
第1の信号のレベルを制御する手段と、前記テレビジョ
ン画像フィールドを構成する他の部分において黒レベル
を+NIREとするNTSC両立信号を作成する手段
と、前記第1の信号と前記NTSC両立信号を組合せて
テレビジョン受像機による受信のために伝送するのに適
した信号を形成する手段と、を具備する。また本発明の
テレビジョン信号の伝送方法は、標準NTSCテレビジ
ョン信号受像機によって受像されるテレビジョン信号伝
送方法であって、あるテレビジョン画像フィールドのあ
る一部分において、強化されたテレビジョン画像情報を
含む符号化信号を作るステップと、前記符号化信号が+
N及び−N IRE単位の値のピークピーク値を維持す
るようにその増幅レベルを制御するステップと、前記テ
レビジョン画像フィールドを構成する他の部分の中で、
所定の黒レベルに設置されたNTSC信号を作るステッ
プと、前記NTSC信号の黒レベルを+N IREと同
等又はそれ以上に設定するステップと、前記符号化信号
と前記NTSC信号を組合せてテレビジョン受像機へ伝
送するのに適した信号を形成するステップと、を具えて
いる。
【0005】
【作用】本発明による作用について説明する。本装置及
び方法は2種類の符号化信号をテレビジョン画像フィー
ルドの分離された時間区間あるいは時間部分で伝送す
る。第1の符号化信号は強化テレビジョン画像(EDT
V強化)を供給する情報を含んでいる。この第1の信号
を伝送するためのレベルは、ピークピークで、+Nと−
Nの間の値を越えないように選ばれる。ここに、Nは、
例えば、15IRE単位である。 第2の符号化信号
は、NTSC両立信号に関連する情報を含んでいる。こ
の信号はN(例えば、15 IRE単位)以上の振幅で
伝送される。これら2種類の信号はEDTVならびにN
TSCテレビジョン受像機の両方に伝送し得るように一
つの信号に統合される。NTSC受像機では、NTSC
両立信号は、黒レベルをN IRE単位かまたはそれ以
上にセットされる。EDTV強化信号はN IRE単位
かまたはそれ以下にセットされるので、NTSC受像機
はEDTV強化信号には応答せず、従って、上側あるい
は下側バンド部は均一な黒として現れる。
【0006】
【実施例】図1は一般のEDTV送信器と受像機を示し
ている。まず、EDTVカメラから送られるEDTV信
号は低域通過成分と高域通過成分に分割される。より具
体的に云うと、NTSC受像機では、垂直低域通過フィ
ルター10がEDTV信号中の180本走査線分のNT
SC成分をデイスプレイする信号を抽出する。フィルタ
ー10からの出力は4走査線ごとに含まれる情報を3走
査線に低減させる、すなわち、25%の間引きを行うデ
シメイタ12を通過する。その結果、180本走査線分
の低域通過(NTSC成分)信号が得られる。EDTV
信号のうちの残りのEDTV強化成分は高域通過フィル
ター14とデシメイタ16を通過することによって画像
データを1/4に低減し、高域通過成分(EDTV強化
成分)がつくられる。EDTV信号のうちのこのEDT
V強化部分は標準NTSC画像をEDTV画像にフルに
拡張するに必要な情報を含んでいる。デシメイタ12と
デシメイタ16からの情報は組み合わされて伝送され、
2つの異なった部分、すなわち、低域通過フィルター1
0から供給される中央のNTSC部分と高域通過フィル
ター14から供給される上側ならびに下側バンド部、か
らなる等価画像26を形成する。このようにして導出さ
れ、2部分からなるテレビジョン画像は2種類の受像機
に対して送出される。第1の種類、すなわち、図1に示
したEDTV受像機においては内挿器18、がもとの送
信機内のデシメイタ12によって圧縮された(あるい
は、間引かれた)低域通過濾過画像を再構成し、他方、
内挿器22がもとの画像の高周波(あるいは、強化)成
分を再構築する。内挿器18ならびに22からの信号は
それぞれ低域通過フィルター20および高域通過フィル
ター4によって低域通過濾過ならびに高域通過濾過さ
れ、加算路28で足し合わされ、伝送されてきたもとの
EDTV画像がデイスプレイ上で再生される。これに対
して周知のNTSC受像機は、EDTV信号を処理する
ための内挿器やフィルターをその内部に持っていない。
言い換えれば、NTSC受像機というものはEDTV信
号のうちの180本走査線のNTSC成分のみを検出
し、NTSC画像の上下の部分に画像を含まない黒の領
域を作り出す受像機を意味している。NTSC受像機に
とっては、この黒領域を均一な黒に保つために、EDT
V強化成分が不用意にデイスプレイされることのないよ
うにすることが望まれる。図2は図1のEDTV送信器
によって発生せられた1枚のNTSC映像フィールドの
262.5本の走査線の配置を示している。時間T
は、それぞれ30本の走査線を含んでおり、それぞ
れ、NTSC画像の上下に位置する2本の黒バンドに対
して割り当てられた時間を示している。また、Tおよ
びTは、それぞれ、EDTV画像強化のための高域通
過信号が受信される時間でもある。プランキングのため
に割り当てられた22.5本分のうちの幾本かを同様の
目的に使ってもよい。時間Tは、NTSC画像が再生
される時間、すなわち、EDTV信号の低域通過部分を
表している。NTSC受像機は、もしTならびにT
時間内の情報が、その受像機においてセットされた黒レ
ベル以上になっておれば、それらををデイスプレイする
能力を持っている。また、EDTV成分が存在し、か
つ、その間、デイスプレイが均一な黒を表示することが
要求せられる時間もある。本発明を用いれば、時間T
およびTの間は、NTSC受像機がEDTV強化信号
の如何なる部分をも不用意にデイスプレイすることを防
止することができる。普通、NTSC映像信号は、10
0 IRE単位に白情報をセットし、かつ、0 IRE
単位にブランキング情報をセットして伝送されている。
水平同期パルスは−40 IRE単位に、黒レベルは、
規格では普通+7.5 IRE単位にセットされてい
る。従って、NTSC受像機において、そのデイスプレ
イ用電子ビームが7.5 IRE単位でカットオフされ
る(すなわち、7.5IRE単位の黒レベル)ようにセ
ットするならば、7.5 IRE単位以下の如何なる信
号もブランクとなり、デイスプレイされることはない。
本発明によれば、EDTV強化信号は、+Nと−N I
RE単位の間のレベルで伝送される。EDTV信号のう
ちのNTSC両立部分の黒レベルをN IRE単位に、
EDTV強化部分を+Nから−N IRE単位の間に選
ぶことによって、NTSC受像機をN IRE単位以下
の全ての信号に対してブランクとなるよう調整すること
ができる。このようにすれば、EDTV強化部分は+N
から−NIRE単位の間にあるので、EDTV強化部分
がNTSC受像機のデイスプレイをトリガーすることは
なくなる。EDTV強化信号の良好な受信を確保するた
めには、好ましくは、伝送すべきNTSC成分の黒レベ
ルを通常の黒レベルよりも高いレベル、例えば、15
IRE単位程度にセットしておくのがよい。このように
黒レベルを高くセットしておけば、NTSC受像機の視
聴者、あるいは、黒レベル回路自体が、最適な受像と視
聴を確保しうようとして、受像機の黒レベルを上げるよ
うに誘導されることになる。本発明によるEDTV信号
伝送装置で、高域通過(EDTV信号強化)信号がデイ
ジタルに処理されるものについての説明を、図3および
図5に示す。図5の(a)及び図5の(b)は本発明に
付随する波形についての実際的な放送映像レベルを示し
ている。図1で示したデシメイタ12のごときデシメイ
タで生成される低域通過(NTSC成分)信号(図5の
(b))が通常の利得設定デバイスであるレターボック
ス映像処理回路40に印加され、そこで、Nを15 I
RE単位として、信号の黒レベルは、N IRE単位
に、白レベルは、ほぼ100 IRE単位に設定されて
いる。図1で示したデシメイタ16のごときデシメイタ
で生成される高域通過(EDTV強化)信号(図5の
(a))はソース符号化回路42、チャンネル符号化回
路44、およびデイジタル変調(16 QAM)回路4
6に伝送される。ソース符号化回路42、チャンネル符
号化回路44、およびデイジタル変調回路46は、19
91年1月22日に出願され、本願で参照し引用した、
米国特許出願SN 07/643,757号により詳細
に述べられている。デイジタル変調器46の出力は当該
技術分野で公知の利得設定デバイスであるバー信号処理
器48に印加され、そこで、EDTV強化成分のピーク
ピーク信号レベルが2N IRE単位のピークピークに
設定される。レターボックス映像処理回路40とバー信
号処理回路48からの出力がスイッチとして図示されて
いる結合器50に印加され、その出力がEDTVビデオ
出力信号となる。図4はEDTV信号のうちの高域通過
成分(EDTV成分)がアナログ形式で処理されるED
TV装置を示している。図3に示すように、低域通過成
分(NTSC成分)信号は、信号の黒レベルがN IR
E単位に、白レベルが、ぼぼ100IRE単位に設定さ
れているところの、レターボックス映像処理回路60に
印加される。ここでも、再言すると、Nは普通15 I
RE単位である。高域通過(EDTV強化)信号はピー
ク検出器66で制御される比較器/フィルター64の出
力をも入力とするバンド信号処理回路62に印加され
る。バンド信号処理回路62からのEDTV強化信号の
出力レベルは、ピーク検出器66でバンド信号処理回路
出力信号レベルBをセンシングし、このレベルを比較
器/フィルター64における規準のNIREレベルと比
較し、バンド信号処理回路62の利得を所望の+Nから
−Nのピークピーク信号に調整することによって、+N
と−Nとの間のある一定のピークピークレベルに保つこ
とができる。バンド信号処理回路62、比較器/フィル
ター64、ならびにピーク検出器66などは当該技術分
野において公知のものである。本発明は、当面の好適実
施例について示され、説明してきたが、本発明が属する
技術分野に精通した何人にも明らかな種々の変更や変形
は、本発明の精神と特許請求の範囲内にあるものと見な
される。例えば、数量Nは広い範囲から選択できるもの
であり、15 IRE単位に限られるものではない。こ
のように、数々の変更や変形は、特許請求の範囲で述べ
られる本発明の範囲内でなされ得るものである。
【0007】
【発明の効果】本発明によればEDTV信号をNTSC
受像機で見たときその上側(天)と下側(地)の両バン
ド部が、EDTV画像に関連する強化用成分の不要なデ
ィスプレイによって劣化させられることなく、均一な黒
色を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】EDTV信号を伝送する一般のEDTV送信器
(その中では、EDTV信号が低域通過(NTSC成
分)信号と高域通過(EDTV強化成分)信号に分割さ
れる)と、EDTV信号を受信するEDTV受像機とを
示す図である。
【図2】NTSC受像機でデイスプレイされたEDTV
伝送信号の1フィールド分を示す図である。
【図3】本発明において、高域通過(EDTV成分)信
号に伴う情報をデイジタル処理する送信器の一実施例を
示すブロック図である。
【図4】本発明において、高域通過(EDTV成分)信
号に伴う情報をアナログ方式で処理する送信器の一実施
例を示すブロック図である。
【図5】本発明の動作を説明する映像信号の波形図であ
る。
【符号の説明】
40,60 レターボックス映像処理回路 42 ソース符号化回路 44 チャンネル符号化回路 46 デイジタル変調回路 48,62 バンド信号処理回路 50 スイッチ手段 64 比較器及びフィルター 66 ピーク検出器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 標準NTSCテレビジョン信号受像機に
    よって受像されるテレビジョン信号の伝送装置であっ
    て、 あるテレビジョン画像フィールドのある一部分におい
    て、強化されたテレビジョン画像情報を含む第1の信号
    を作成する手段と、 前記第1の信号が+N及び−N IRE単位の値のピー
    クピーク値を超えないように前記第1の信号のレベルを
    制御する手段と、 前記テレビジョン画像フィールドを構成する他の部分に
    おいて黒レベルを+NIREとするNTSC両立信号を
    作成する手段と、 前記第1の信号と前記NTSC両立信号を組合せてテレ
    ビジョン受像機による受信のために伝送するのに適した
    信号を形成する手段と、 を具備したテレビジョン信号伝送装置。
  2. 【請求項2】 Nが15 IREに設定されていること
    を特徴とする請求項1記載のテレビジョン信号伝送装
    置。
  3. 【請求項3】 標準NTSCテレビジョン信号受像機に
    よって受像されるテレビジョン信号の伝送方法であっ
    て、 あるテレビジョン画像フィールドのある一部分におい
    て、強化されたテレビジョン画像情報を含む符号化信号
    を作るステップと、 前記符号化信号が+N及び−N IRE単位の値のピー
    クピーク値を維持するようにその増幅レベルを制御する
    ステップと、 前記テレビジョン画像フィールドを構成する他の部分の
    中で、所定の黒レベルに設置されたNTSC信号を作成
    するステップと、 前記NTSC信号の黒レベルを+N IREと同等又は
    それ以上に設定するステップと、 前記符号化信号と前記NTSC信号を組合せてテレビジ
    ョン受像機へ伝送するのに適した信号を形成するステッ
    プと、 を具えるテレビジョン信号伝送方法。
  4. 【請求項4】 Nが15 IREに設定されていること
    を特徴とする請求項3記載のテレビジョン信号伝送方
    法。
JP4049003A 1991-01-22 1992-01-21 テレビジョン信号伝送装置および伝送方法 Expired - Lifetime JP2582202B2 (ja)

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US64375691A 1991-01-22 1991-01-22
US07/743,856 1991-08-12
US07/643,756 1991-08-12
US07/743,856 US5278649A (en) 1991-01-22 1991-08-12 Method and apparatus for transmission of signals for an extended definition television system

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JPH0591483A true JPH0591483A (ja) 1993-04-09
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EP (1) EP0496577A3 (ja)
JP (1) JP2582202B2 (ja)

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