JPS61501951A - ２つのケ−ブル・テレビ・チャンネルを介して伝送するセミ・コンパチブル高解像度テレビ信号を発生する技法 - 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】 ２つのケーブル・テレビ・チャネルを介して伝送するセミ・コンパチブル高解 像度テレビ信号を発生する技法 ｉ豆立亙見 １４分見 本発明は２つのケーブル・テレビ（ＣＡＴＶ）チャネルの帯域・幅内で伝送し得 るセミ・コンパチブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）信号を発生する方法お よび装置に関する。更に詳細に述べると、ＨＤＴＶ信号は従来のテレビ信号のラ イン走査速度の２倍の速度で形成され、５Ｃ−ＨＤＴＶ信号はそこから第１（７ ）ＨＤＴＶライン信号はそのまま、第２のＨＤＴＶライン信号は第１のライン信 号のＩＦまたはＲＦキャリア上に直交振幅変調（ＱＡＭ）されたフィールド差分 信号として送信することにより形成される。

丈米且生立腹里 例えばＮＴＳＣまたはＰＡＬシステム信号を使用する現在のテレビは受信条件が 良い場合には可成り良いカラー画像を与える。しかしその画像は映画または雑誌 のグラビアで見られるようなシャープさ、写実性、および視覚的インパクトを有 していない、大幅に改善されたテレビ画質を提供するために、実験的研究が行な われ、３５ミリのカラー・フィルムの品質に近い高解像度テレビ（ＨＤＴＶ）画 像を提供するために開発が行なわれて来ている。このようなＨＤＴＶはフィルム の代りの磁気テープを用いるワイド・スクリーン劇場および家庭用ＴＶプロジェ クションで使用するのに特に適している。

幾つかのＨＤＴＶシステムが既に提案されて来ており、例えばデー・ジー・フィ フクスの“高解像度テレビの将来：高解像度テレビに対するＳＭＰＴＥ研究レポ ートの第１部”　５ＴＰＴＥジヤーナル、第８９巻、第２号、１９８０年２月１ 頁８９〜９４および“その結論”、第８９巻、第３号、１９８０年３月、頁１５ ３〜１６６で述べられている。そこで述べられているシステムでは、フレーム当 りのライン数は１０２３〜２１２５の範囲にあり、アスペクト比（画面の幅と画 面の高さの比）は４：３から８＝３の範囲にあり、輝度帯域・幅は２０〜５０Ｍ 　Ｈｚの範囲にある。このグループの推奨事項としてＨＤＴＶ信号はＮＴＳＣ， ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭ国内サービスを提供する標準変換が可能であるべきこと をあげていた。しかし３年の研究の後、このグループは既存の国内サービスとコ ンパチブルなＨＤＴＶシステムはＨＤＴＶアスペクト比および帯域・幅の面で既 存の手段あるいは該研究グループが考えていたいかなる手段によっても実現出来 ないと結論した。彼らは更に家庭用の非コンパチブルＨＤＴＶシステムの採用に は問題があり、劇場においでＨＤＴＶ投影画像を可成り長い間一般大衆に呈示し た後に採用すべきであるとしている。

ＳＭＰＴＥ研究グループによって考察されたシステムの１つに関する記述がティ ー・フジオ等の“高解像度テレビ・システム−信号標準および伝送”、ＳＭＰＴ Ｅジャーナル、第８９巻、第８号、１９８０年８月、頁５７９〜５８４、および ケー・ハヤシの“日本における高解像度テレビの研究および開発”、ＳＭＰＴＥ ジャーナル、第９０巻、第３号、１９８１年３月、頁１７８〜１８６に見られる 。これらの論文は日本で開発されている１１２５走査線、５：３のアスペクト比 、２０ＭＨｚの輝度帯域のシステムについて議論している。従来の受信器とのコ ンパチビリティは議論されていない。

高解像度テレビ・システムと名付けられている他の技議の少ないサブキャリア・ パターンで増加した水平線解像度、即ちより良い輝度解像度を提供している。こ れらに関しては例えばアール・ビー・ドームの１９５４年８月１７日付米国特許 第２，６８６，８３１号を参照されたい。この特許では大きな面積を有するフリ ッカはＴＶ画像信号を３つの隣接した帯域に分割し、従来の画像信号の通常の系 列期間中にある仕方で３つの帯域の各々を送信することにより相殺されるとして いる。またケー・エフ・ホランドの　１９８１年１０月２０日付米国特許第４． ２９６，４３１号を参照されたい、この特許では画像信号は第１の速度で反転さ れた色軸の１つを有しており、第２の色軸は第２の異なる速度で反転されており 、それによって従来の通常の信号で得られるよりもより良い輝度解像度とより良 いサブキャリア・パターンが提供される。

水平および垂直解像度を改善し、従来の画像における低周波フリッカを減少させ る他の技法がビー・ペンランドの“コンパチブル高解像度テレビ・システムの概 念”、ＮＴＧバッハバー（***）、第７４巻、１９８０年９月。

頁４０７〜４１６に述べられている。この論文では画質がディジタル信号処理技 法を用いて改善される装置について述べている。水平解像度を改善するためにオ フセット・サンプリングが使用されており、受信器における倍速記憶画像読出し により適当な信号部分が選択され、それによって垂直解像度が増加し、低周波（ ２５Ｈｚ）フリッカが減少する。しかし、ここで述べられた３つの参考文献は従 来のテレビ受信器の画質を改善しようとするものであり、３５ミリ・フィルムま たは雑誌のグラビアと比肩し得る解像度を提供するものではない。

ビー・ジー・ハスケルの１９８２年６月２４日付米国特許出願第３９１，９７３ 号はＨＤＴＶ画像信号または現在の受信器で使用される従来の標準画像信号に変 換され得るテレビ信号を発生する技法を提供している。更に詳細に述べると、コ ンパチブルＨＤＴＶ信号は第１のライン走査速度のＨＤＴＶ画像信号を（ａ）少 なくとも２つのライン信号の各々を予め定められた倍率だけ伸長し。

（ｂ）そのままの状態で伝送される少なくとも　２本の時間伸長されたラインの 内の第１のライン信号を形成し、（ｃ）関連する従来のＴＶ画像信号のカラー・ サブキャリアから分離されている残留側波帯キャリア信号上のコンパチブルＨＤ ＴＶ画像信号の第２の部分で伝送するライン差分信号として少なくとも２つの時 間伸長されたラインの内の第２のライン信号を形成することにより、従来のＴＶ ライン速度に相応する第２のライン速度でカラー画像信号に変換することにより 発生される。しかしこのようなコンパチブルＨＤ　Ｔ　￥信号は伝送するのに約 １５〜１６　Ｍ　Ｈｚの帯域幅を要求とし、２つのＣバンド衛星トランスポンダ 、または１つの広帯域Ｋｕバンド衛星トランスポンダまたは３つの現在使用され ているケーブル・テレビ（ＣＡＴＶ）チャネルで送信される。

従来技術における問題点は２つのＣＡＴＶチャネルの帯域内で伝送可能で、ＨＤ ＴＶ伝送をケーブルＴＶのオペレータにとっても合理的なものとするために加入 者受信器においてＨＤＴＶまたは従来のＴＶ信号に変換し得るセミ・コンパチブ ルＨＤＴＶ画像信号を提供することである。

Ｗ日」１ 従来技術の前述の問題点は２つのＣＡＴＶチャネルの帯域幅内で伝送し得るセミ ・コンパチブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）信号を発生する方法および装 置と関連する本発明に従って解決された６更に詳細に述べると、ＨＤＴＶ信号は 従来のＴＶ信号のライン走査速度の２倍の速度で形成され、５Ｃ−ＨＤＴＶ信号 はそこから第１のＨＤＴＶライン信号をそのままの状態で伝送し。

第２のＨＤＴＶライン信号を第１のライン信号のＩＦまたはＲＦキャリア上で直 交振幅変調（ＱＡＭ）したフィールド差分信号として伝送することにより形成さ れる。

本発明の他の更なる特徴は付図を参照した以下の記述から明らかとなろう。

凰皿坐１監久腹豆 図中において同一の引用数字は同じ部品を表わすものとする。

第１図は米国テレビジョン・システム委員会（ＮＴ　ＳＣ）システムのベースバ ンド信号の周波数スペクトラム、第２図は高解像度テレビのインターレースされ た１つのフレームの相続く走査線を示す図、 第３図は本発明に従う時間的に伸長されたＨＤＴＶ混成フィールド差分ベースバ ンド信号、 第４図は総帯域幅１２ＭＨｚを有する本発明に従うセミコンパチブル（ＳＣ）Ｈ ＤＴＶ信号の周波数スペクトラム、 第５図は本発明に従いＨＤＴＶ輝度および色度信号を第３図に示す如き時間的に 伸長されたＨＤＴＶ混成フィールド差分信号に変換する装置のブロック図、第６ 図は第５図の装置で使用される輝度クシ型フィルタのブロック図、 第７図は本発明に従う５Ｃ−ＨＤＴＶ信号を第５図の時間的に伸長された混成フ ィールド差分出力信号から発生する変調器のブロック図、 第８図は第７図の５Ｏ−ＨＤＴＶ出力信号を復調して時間的に伸長された混成フ ィールド差分信号を得る復調器のブロック図。

第９図は第８図からの時間的に伸長された出力信号を第５図の装置の入力に元々 存在したＨＤＴＶ信号に変換する装置のブロック図、 第１０図は第４図に示す５Ｃ−ＨＤＴＶ信号をＮＴＳＣコンパチブル・ビデオ信 号に変換する装置のブロック図である。

詳」Ｂａ【吸 第１図はＯＭ　Ｈｚのビデオ・キャリアと４．５ＭＨｚの音声キャリアの間にお いて０から４　、５　Ｍ　Ｈｚまでの利用可能なベースバンド・スペクトラムを 有する米国テレビジョン・システム委員会（ＮＴＳＣ）信号を示している。

この信号はピクチャ成分の輝度と関連する白黒画像情報を提供する４、２ＭＨｚ の帯域にわたって形成された輝度信号（Ｙ）と１色情報を提供するために３．５ ７９５４５　ＭＨｚのカラー・サブキャリアのまわりに輝度信号と周波数インタ ーリーブされた工およびＱ色度成分より成る色度信号情報を含んでいる。ピクチ ャ信号は２：１でインターレースされた５２５ライン／フレーム、４：３のアス ペクト比、カラーの場合約１５，７３４Ｈｚに等しい水平走査周波数ｆＨを有し ている。この信号は当業者にあっては周知であるが、参考のために述べた。

以下の記述は１２ＭＨｚ帯域で送信し得る本発明に従うセミコンパチブル高解像 度テレｔ’　（ＳＣ−ＨＤＴＶ）ピクチャ信号を提供する方法に関するものであ る０本発明はまた、例えば走査速度等を適当に変更することにより、例えばＰＡ ＬおよびＳＥＣＡＭピクチャ信号の如き他の従来の標準的な信号と共に使用し得 る５Ｃ−ＨＤＴＶ信号を発生するのに使用し出来ることを理解されたい。

本発明の好ましき実施例に従い、ＮＴＳＣの　２倍の１０５０ライン／フレーム 、２：１のインターレースおよびＮＴＳＣの丁度２倍のライン走査速度ＦＨ（即 ち約３１４６８Ｈｚ）のＨＤＴＶカメラ走査速度を使用してれるものではない、 フレームおよびフィールド速度はＮＴＳＣと同じであり、輝度帯域幅ＢＹは１６ 　Ｍ　Ｈｚに選択されている。このような輝度帯域幅を使用した場合。

カラー・サブキャリア周波数Ｆ。はライン速度ＦＨの１／２の奇数（８９３）倍 である約１４．０５ＭＨｚに選択され。

それによって混成信号における周知の輝度・色度インターリーブが可能となる。

■およびＱ色度成分の帯域幅はＮＴＳＣにおけると同じようにＢＹにほぼ比例し た値Ｂ工＝　５　、７　Ｍ　ＨｚおよびＢｑ＝１．９５ＭＨｚを有している。４ ．７：３の全体としてのＨＤＴＶアスペクト比（ピクチャの幅対ピクチャの高さ ）が達成されると、帯域幅ＢＹは望ましい値より幾分小さい約０．５９のケル比 （水平対垂直解像度比）に相当する。（ＮＴＳＣケル比は０．６６である。）シ かし、ケル比は空間・時間クシ型フィルタによって増加させ得る。このようなフ ィルタを用いるとラスク走査によるディスプレイの垂直アイリアシングを減少さ せるという副次的効果を生じる。

第２図は１フレームの何本かの相続＜ＨＤＴＶ走査線を示している。実線は１つ のフィールドからのものであり、点線は他のフィールドからのものである０本発 明に従い、各走査線は２倍時間的に伸長されており、その結果時間幅はＮＴＳＣ 走査線と同じであ葛。各フィールドの１つおきのラインはそのまま送信されるの に対し１間のラインは差分形態で送信される。即ち第２図のラインＡ、Ｂ、Ｃ， ，，，，，およびラインＶ、Ｗ、Ｘ、、、、、、はそのまま送信されるのに対し 、ラインＡＡ、ＢＢ、ＣＣ，。６゜およびラインｖｖ、ｗｗ、ｘｘ、、、、、、 は差分形態で送信される。例えばフィールド差分を用いてラインＡＡはＡＡ−Ｗ として送信され、ラインＷＷはＷＷ−Ｂとして送信される。いずれの場合にもフ ィールド差分信号はＢＤ＝０．４３ＢＹに帯域制限される。ＨＤＴＶ走査線が時 間的に伸長されるとき、前述した周波数は１／２となる。

このように１７２　になった周波数を小文字で表わすと次のようになる。

ｆＨ〜１５７３４　Ｈ２ ｂ　＝８ＭＨｚ ｆｏ　〜７．０２ＭＨｚ ｂ　Ｉ　＝２．８５　Ｍ　Ｈｚ ｂｑ　＝０．９８　ＭＨｚ ｂｐ　＝　３　、４５　Ｍ　Ｈｚ こごでｆＨはＮＴＳＣの走査線周波数（のちのであり、前述した如くフィールド 差分信号は輝度帯域幅ｂＹの４３％に帯域制限されている。この帯域幅は差分形 態で送信される走査線に対する色度信号の伝送を排除し、従って潜在的な垂直色 度解像度は半分に減少する。しかし、それでも尚水平色度解像度より可成り大き いので、その効果は普通のピクチャでは気が付かない程度のものである。

空間・時間クシ型フィルタを使用すると、この帯域制限の効果は更に減少する０ 時間的に伸長された混成フィールド差分信号のベースバンド・スペクトラムを第 ３図に示す。

十分な線形性を有するケーブル・テレビジョン（ＣＡＴＶ）システムの場合、第 ３図のフィールド差分信号は第４図に示すように中間周波数（ＩＦ）または無線 周波数（ＲＦ）キャリアを直交振幅変調（ＱＡＭ）することにより送信すること が出来る。この場合、総帯域幅は約１２ＭＨｚ、即ち現在（７）ＮＴＳＣＣＡＴ Ｖチャネル２つ分に相当する。この信号はまたＵＨＦまたはＶＨＦの無線放送に も適しているが、サービス・エリアが制限され、マルチパスにより大きな信号歪 が生じる恐れがある。

以前にＦＨ，ＢＹ＋　Ｆｏ、ＢｘおよびＢＱとして与えた走査速度と帯域幅を有 するＨＤＴＶ輝度Ｙおよび色度■およびＱ成分信号から式（１）で与えられる走 査速度と帯域幅ならびに第３図に示すスペクトルを有する時間的に伸長された混 成差分信号に変換する装置のブロック図が第５図に示されている。まず第１り速 度ＦＨで生起するＨＤＴＶ走査線は２倍に時間的に伸長されている。

これはＩ、ＱおよびＹ成分の各々に対し１：２時間伸長デバイス（１０）、（１ １）および（１２）により夫々実行される。この時間伸長デバイスは速度ＦＨの 走査線を逐次２本同時に取り込んで速度ｆ　（＝Ｆヨ／２）の走査線を並列に２ 本同時に出力する。時間伸長デバイスは第２図の走査線ＢおよびＢＢを出力する ものとして図示されている。

色度時間伸長デバイス（１０）および（１１）の各々の２つの出力は垂直色度解 像度を減少させる第１歩として加算器（１３）および（１４）で夫々加算される 。これに続いて色度信号■およびＱは垂直および水平解像度をその最終値に減少 させるためにフィルタ（１５）および（１６）でクシ型低域濾波される。最良の 画像品質を得るためには１色度クシ型フィルタは何本かの垂直方向に隣接する走 査線の平均をとるためにフィールド・メモリを含んでいなければならない。クシ 型濾波の後、色度信号はミキサ（１７）および（１８）ならびに位相シフト・デ バイス（１９）を使用してカラー・サブキャリアｆ。

上に直交変調される。ミキサ（１７）はフィルタ（］５）からの出力をカラー・ サブキャリアと混合し、　ミキサ（１８）はフィルタ（１６）からの出力を位相 シフタ（１９）で９０”位相シフトされたカラー・サブキャリアと混合される。

輝度−色度漏話を最小化するために、混成走査線（ラインＢ）の輝度部分はまた フィルタ（２ｏ）でクシ型濾波されねばならない。最適なＹフィルタ（２０）の 例が第６図に示されている。図ではライン百の輝度部分は遅延手段（３ｏ）およ び第１ならびに第２のミキサ（３１）および（３２）に入力されている。ミキサ （３１）および（３２）はカラー・サブキャリア周波数ｆＣおよび９０″位相シ フタ（３３）を使用してラインＢの信号の同相および直交成分を夫々形成する。

ミキサ（３１）および（３２）からの同相および直交信号はフィルタ（３４）お よび（３５）で夫々クシ型低域濾波される。フィルタ（３４）および（３５）か らの出力信号はミキサ（３６）および（３７）においてミキサ（３１）および（ ３２）によって夫々使用されたカラー・サブキャリアの相応する成分と混合され る。ミキサ（３６）および（３７）からの出力は加算器（３８）で加算され、そ の結果得られた信号は予め定められた利得Ｇを有する増幅器（３９）で増幅され る。増幅器（３９）からの増幅された出力信号は次に遅延手段（３０）からの遅 延された出力から減算され。

ラインＢのクシ型濾波された輝度信号が提供される。漏話は増幅器（３９）にお いて単位利得Ｇを使用することにより一般に除去される。しかし、わずかにより 良好な画質はＧ＜１のときに得られる。この場合、輝度垂直解像度はある程度の 輝度−色度漏話（しばしば目に見えるようではあってはならない）を許容するこ とにより幾分増加する。Ｇの最良値は主観テストによってのみ決定される６他の 適当なフィルタ装置を第６図の装置として使用し得ることを理解されたい。

第５図に戻ると、クシ型濾波された輝度（ラインＢ）は次に加算器（２１）でＱ ＡＭ色度成分に加算され、その結果は低域フィルタ（２２）でｂＹに帯域制限さ れ、速度ｆＨの混成信号が形成される。フィールド差分信号はラインＢの輝度を フィールド・メモリ（２３）において例えば２６２ライン期間遅延させ、第５図 のメモリ（２３）の出力に以前に記憶されたラインＸを取り出すことによって形 成される。遅延された輝度信号（ラインＸ）は次しご減算器（２４）においてラ インＢＢの輝度信号から減算され、低域濾波器（２５）においてｂＤに帯域制限 され、それによって所望の速度ｆＨのフィールド差分信号が得られる。全体とし ての画質は混成差分信号の時間伸長ならびに形成より前にＹ、ＩおよびＱ成分の 時間・空間フィルタ操作（時としてアンチ・エイリアシング・フィルタ操作と呼 ばれることがある）によって改善される。

このことは干渉によってしばしば尖鋭な垂直変位点においてライン間フリッカが 生じる電子的に発生されたグラフ図形の場合に特に言えることである。

十分な線形性を有するＣＡＴＶおよび他の伝送システムの場合、第５図の出力の 混成フィールド差分信号は第４図のスペクトラムに示すようにＱＡＭによって単 −ＲＦキャリアで送信することが出来る。これを実行するモデムが第７および第 ８図に示されている。第７図に示す変調器セクションにあっては、混成ビデオ信 号はまず反転され、振＠Ｗのキャリア成分がインバータおよび加算器（４０）で 加算され９次いでミキサ（４１）において同相キャリアと混合される。振幅Ｗの キャリア成分は変調されたキャリアの最大のピーク対ピーク値が水平同期パルス の先端（このときフィールド差分信号は０である）で生じるように加算される。

第５図からのフィールド差分信号はミキサ（４３）に粗いて直交キャリア信号と 混合され、その結果得られる信号は加算器（４４）においてミキサ（４１）から の出力信号に加算される。その結果得られる加算器（４４）の出力のＱＡＭ信号 は、次に残留側波帯（ＶＳＢ）フィルタ（４５）に加えられ、該フィルタは第４ 図のビデオ・スペクトラムを発生するために下側の側波帯部分を除去する。ＶＳ Ｂフィルタ（４５）はフィールド差分信号の側波帯には影響を与えないので、こ のフィルタはまたミキサ（４１）の直後に置くことができる。信号源（４６）か らの音声ＦＭは次に加算器（４７）で加算され、適当なチャネルを介して伝送さ れる最終的なＣＡＴＶ　５Ｃ−ＨＤＴＶ信号を発生する。

その結果得られる第７図からのＣＡＴＶ　５Ｃ−）（ＤＴＶ出力信号を適当に復 調する復調器が第８図に示されている。第１のステップは音声帯域フィルタ（５ ０）および音声ノツチ・フィルタ（５１）によって夫々音声およびビデオ信号を 分離することである。ノツチ・フィルタ（５１）からのビデオ信号は同期検出器 （５２）およびゲートされた位相ロック発振器ＰＬＯ（５３）に送信される。同 期検出器（５２）はゲートされたＰＬＯ（５３）によって使用される水平同期パ ルスを発生する機能を有している。キャリア成分Ｗが十分大である場合には、同 期検出器は単純なダイオード／容量ＡＭ復調器とそれに続くピーク信号検出器よ り成るものであって良い。キャリア成分Ｗが十分大でない場合には、速度ｆＨで 動作する位相ロック・ループのごとき更に複雑な回路を必要とする。

ゲートされたＰＬＯ（５３）は、ＱＡＭ復調に要求される同相および直交キャリ アを発生する。この操作は簡単である。何故ならば、水平同期パルス期間中、Ｑ ＡＭビデオは基準として使用し得る一定振幅の同相キャリア信号だからである。

９０°および１８０°の位相シフトは正弦および余弦成分を夫々発生する。　ミ キサ（５４）は混成信号を復調し、再反転する。次に、この混成信号は第７図の ＶＳＢ濾波操作（フィルタ４５）を補償する等化フィルタ（５５）に加えられる 。ＶＳＢ等化はまた（ａ）ミキサ（５４）の前にＩＰで、（ｂ）第７図のミキサ およびインバータ（４１）の前または直後に、あるいは（ｃ）第７図のＶＳＢフ ィルタ（４５）と組合せて実行することも可能である。ミキサ（５６）はフィー ルド差分信号を復調し、該信号は次に帯域外成分を除去するために低域フィルタ （５７）に加えられる。

第９図は、第８図の出力の時間的に伸長された信号を第５図の入力に元々存在し たＨＤＴＶ信号に戻す変換を行なう装置のブロック図である。この場合、混成入 力信号はゲートされたＰＬＯ（６０）によって受信され、該ゲートはカラー・キ ャリアｆ。を発生する。同相および直交キャリア信号はミキサ（６１）および（ ６２）において混成入力信号と混合され、夫々■およびＱ色度成分が発生される 。ミキサ（６１）からの出力はクシ型低域フィルタ（６３）で濾波され１時間圧 縮器（６４）で時間圧縮されて速度ＦＨの１色度信号が発生される。ミキサ（６ ２）からの出力はクシ型低域フィルタ（６５）で濾波され、時間圧縮器（６６） で時間圧縮されて速度ＦＢ（のＱ色度信号が発生される。

′速度ｆＨの混成信号はまた輝度クシ型フィルタ（６７）を通過し、時間圧縮器 （６８）およびフィールド・メモリ（６９）に伝送される。フィールド・メモリ （６９）は第５図のフィールド・メモリ（２３）の場合に述べたと同様にライン Ｂの情報を遅延させ、それと同時にラインＢの情報を受信するときその出力にラ インＸの情報を発生する。ラインＸの情報は加算器（７０）において速度ｆＨの 受信されたフィールド差分信号と加算されてラインＢＢ情報が発生される。ライ ンＢおよびＢＢの情報は第５図の時間伸長器（１２）の操作とは逆の仕方で時間 圧縮器（６８）において時間圧縮され、並列入力を取り入れて速度ＦＨのライン ＢおよびラインＢＢの単一出力（８号が発生される。

ディジタル信号または少なくとも時間的離散信号を用いているので、殆どの操作 は極めて簡明である。サンプリング速度が４ｆ　であると、混合操作はＯ１＋１ または−１を単に乗することに相応する。時間圧縮器（６４）および（６６）は 数キロ・ピクセルのメモリで容易に実現°でき、フィールド・メモリ（６９）は 約４６８キロ・ピクセルのメモリを必要とする。フィールド・メモリの大きさは Ｙフィルタ（６７）の後の輝度サンプリング速度を減少させることにより、また 水平および垂直ブランキングに相応する画素を記憶しないことにより減少させ得 る。サンプリング速度の逓減率３１５．８パーセントの水平ブランキングおよび ５％の垂直ブランキングを仮定すると、フィールド・メモリ（６９）の大きさは 約２４５キロ・ピクセルとなる。Ｙフィルタ（６７）は第６図に示す如き形態を 有し得るが、このような形態を使用される場合には第６および９図の１およびＱ フィルタ（３４）。

（６３）および（３５）、（６５）からの出力信号は同じであるので実現は簡単 となる。即ち第６図のミキサ（３６）および（３７）、ならびに工およびＱフィ ルタ（３４）および（３５）は実現する必要はない。何故ならばその出力信号は 第９図の１およびＱフィルタ（６３）および（６５）の出力に既に得られている からである。

第１０図は第４図に示すＣＡＴＶ　５Ｃ−ＨＤＴＶ信号をＮＴＳＣコンパチブル なビデオ信号に変換する装置のブロック図を示している。即ち５Ｃ−ＨＤＴＶ波 形の混成ビデオ部分が復元され、その後色度が抽出され、適当なＮＴＳＣロケー ションに加えられる６更に詳細に述入ると、５Ｃ−ＨＤＴＶ信号は音声帯域フィ ルタ（８ｏ）を通過し、その出力に音声信号が現われ、また音声ノツチフィルタ （８１）を通過し、その出力にビデオ信号が現われる。フィルタ（８１）の出力 のビデオ信号は同期検出器（８２）、ゲートされたＰＬＯ（８３）およびミキサ （８４）に加えられ、第８図に示す回路素子（５２）〜（５４）に対して述べた と同じ仕方で混成ビデオ信号が抽出される。その後、色度はｆ。を中心とする帯 域フィルタ（８５）によって抽出される。最適な画質を得るためには、色度フィ ルタ（８５）はｆ。を中心とするＩＭ　Ｈｚ帯域中の輝度成分を除去するクシ型 フィルタを含む必要がある。しかし、殆どの画像に対し改善はわずかであり、従 ってクシ型濾波はコスト／パフォーマンスがら見て引き合わない。

電圧制御発振器（ＶＣＯ）（８６）は、′２１９で割る″回路（８７）および減 算器（８８）より成る位相ロック・ループによって２１９　Ｆ、　（ｆｏ−３５ ７９５４５Ｈｚ　）を近似表現する周波数ｆ、を発生する。゛フィルタ（８５） の出力の色度信号とＶＣＯ（８６）からの周波数ｆ　は色度をＮＴＳＣカラー・ サブキャリア周波数３５７９５４５　）１ｚに低下させるためにミキサ（８９） で混合される。混成信号は次に輝度フィルタ（９０）によって低域・濾波され、 ＦＭ音声信号は発生器（９２）からの出力を用いてミキサ（９１）により４．５ ＭＨｚ＋７１ＮＴＳＣｏケーションに移動される。　ミキサ（９１）、フィルタ （９ｏ）およびミキサ（６９）の出力の輝度および色度信号は次に加算器（９３ ）で加算されてコンパチブルなＮＴＳＣ混成波形が形成される。

ＦＩＧ、Ｉ ＦＩ（１；、　２ Ｄ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、　５ ＦＩＣ，８ ＦＩＧ、９ ＦＩＣ，、１０ 国際調査報告

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．予め定められた帯域幅とフォーマットを含むセミ・コンパチブル高解像度テ レビジョン（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー面像信号を発生する装置において、該装置 は、 第１のライン走査速度で受信された輝度および色度成分を含むＨＤＴＶカラー信 号のライン信号に応動して、そこから第１のライン走査速度の整数分の１であり 、かつ関達する従来の標準テレビ・システムの画像信号のライン走査速度と同じ である第２のライン走査速度のライン信号を含む伸長されたカラー画像信号を発 生する第１の発生手段（１０〜１２）と； 該第１の発生手段の出力の伸長されたカラー画像信号のフィールドの第１および 第２の逐次的ラインに応動して、そこから第１のライン信号をそのままの状態で 含む第１の出力信号と、第２のライン信号をフィールド差分信号として含む第２ の出力信号を発生する第２の発生手段（１５〜２５）と； 該第２の発生手段からの第１および第２の出力信号に応動して、第１の出力信号 のビデオ・キャリア上で第２の出力信号を直交振幅変調（ＱＡＭ）する変調手段 （４０〜４１，４３〜４７）を含み、該変調された第２の出力信号は、第１のラ インおよびフィールド差分信号がＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の予め定められ た帯域内に入るように変調された第１の出力信号の輝度帯域幅の内側で色度帯域 幅の外側に位置するようになっていることを特徴とするＳＣ−ＨＤＴＶカラー画 像線信号を発生する装置。
2. ２．第１項記載のＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号を発生する装置において、 変調手段は更に変調された第１の出力信号の輝度成分の帯域幅の外にあり、かつ ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の前記予め定められた帯域幅の内にあるＳＣ−Ｈ ＤＴＶカラー画像信号と関連する音声信号を変調された第１および第２の出力信 号上で変調し得ることを特徴とする装置。
3. ３．第１項記載のＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号を発生する装置において、 第１の発生手段はＨＤＴＶカラー画像信号の第１および第２のライン信号の輝度 および色度成分を第１のライン走査速度で逐次受信し、かつＳＣ−ＨＤＴＶカラ ー画像信号の第２のライン走査速度で別個の信号路に沿って伝送する第１および 第２のライン信号の輝度および色度成分を発生することができる時間伸長手段を 含むことを特徴とする装置。
4. ４．第３項記載のＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号を発生する装置であって、 第２の発生手段は前記時間伸長手段からの出力に応動し、 １つまたはそれ以上の隣接する時間伸長されたライン信号の相応する第１および 第２の色度成分を別個に平均化し、平均化手段の第１および第２の色度成分の平 均化された出力信号中で伝送するべく垂直および水平色度解像度を予め定められ た値に減少させる手段（１３〜１６）と； 平均化手段からの出力信号に応動して第１の色度成分平均化信号を時間伸長され た第１のライン信号のカラーサブキャリアで変調し、第２の色度成分平均化信号 を前記カラー・サブキャリアの直交成分で変調し、この変調結果を夫々表わす第 １および第２の出力信号を発生する手段（１７〜１９）と； 第１のライン信号の輝度成分と第２の発生手段の変調手段からの出力信号を加算 し、第２の発生手段の第１の出力信号を形成する時間伸長された第１のライン信 号を表わす混成出力信号を発生する手段（２１）と；第１および第２のライン信 号の時間伸長された輝度成分信号に応動して、約１フィールド時間第１のライン 信号を遅延させ、遅延された第１のライン信号と第２のライン信号を組合わせ、 第２の発生手段の第２の出力信号を形成するフィールド差分信号を発生する手段 （２３，２４）とを含むことを特徴とする装置。
5. ５．第１項記載のＳＣ−ＨＤＴＶカラー面像信号を発生する装置であって、前記 予め定められた帯域幅は２つの従来の標準ケーブル・テレビ・チャネルの帯域幅 に等しいことを特徴とする装置。
6. ６．セミ・コンパチブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー画像信号をＨ ＤＴＶディスプレイ・デバイスが使用する画像信号に変換する受信器であって、 ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号は、（ａ）予め定められた帯域幅と、（ｂ）関連 する従来の標準テレビ・システムのカラー画像信号のライン走査速度と同じライ ン走査速度と、（ｃ）第１のＳＣ−ＨＤＴＶライン信号から形成され、前記予め 定められた帯域幅内で実質的にそのままの状態で受信されしる混成信号と、（ｄ ）混成信号と同時に受信され、混成信号のビデオ・キャリア上に直交変調（ＱＡ Ｍ）され、前記予め定められた帯域幅内にあるフィールド差分信号より成り、 受信されたＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号に応動してべ−スバンドに復調し、別 個の信号路を介して伝送するべく混成信号およびフィールド差分を分離する手段 （５１〜５７）と； 復調・分離手段からの混成およびフィールド差分信号に応動して、フィールド中 の第１のＳＣ−ＨＤＴＶライン信号の隣接ラインである第２のＳＣ−ＨＤＴＶラ イン信号にフィールド差分信号を変換し、第１および第２のＳＣ−ＨＤＴＶライ ン信号の各々と関連する別個の輝度および色度成分出力信号を発生する手段（６ ０〜６３，６５，６７，６９）と； ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号のライン走査速度で変換手段から同時に受信され る第１および第２のＳＣ−ＨＤＴＶライン信号と関達する相応する輝度および色 度出力信号に応動して、ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像ライン走査速度の予め定めら れた倍数のライン走査速度で逐次第１および第２のＨＤＴＶカラー画像ライン信 号を発生する時間圧縮手段（６４，６６，６８）とにより特徴づけられる受信器 。
7. ７．第６項記載の受信器において、変換手段は各混成信号を受信して、約１ＳＣ −ＨＤＴＶフィールド期間遅延させ、そこから約１フィールド期間前に受信され たＳＣ−ＨＤＴＶライン信号を出力信号として発生する手段（６９）と； 受信および遅延手段からの受信されたフィールド差分信号とフィールド遅延混成 出力信号を加算して前記第２のＳＣ−ＨＤＴＶライン信号を発生する加算手段（ ７０）とにより特徴づけられる受信器。
8. ８．第６項記載の受信器において、 ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像ライン走査速度の予め定められた倍率は２に等しいこ とを特徴とする受信器。
9. ９．セミ・コンパチブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー画像信号を関 連する従来の標準テレビ・システムのカラー画像信号に変換する受信器であって 、受信されたＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号は、（ａ）予め定められた帯域幅と 、（ｂ）関連する従来の標準テレビシステムの画像信号のライン走査速度と同じ ライン走査速度と、（ｃ）第１のＳＣ−ＨＤＴＶライン信号より形成され、前記 予め定められた帯域幅内で実質的にそのままの状態で受信される混成信号と、（ ｄ）混成信号と同時に受信され、混成信号のビデオ・キャリア上で直交振幅変調 （ＱＡＭ）され、前記予め定められた帯域内にあるフィールド差分信号より成り 、 該受信器は、 受信されたＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号に応動してそこからベースバンド周波 数スペクトラム中の混成信号のみから成る出力信号を発生する手段（８１〜８４ ）と；該発生手段からの出力信号に応動して混成入力信号の輝度および色度成分 を分離する手段（８５，９０）と；ベースバンドの従来の標準テレビ・システム のカラー画像信号内に見出される色度成分の周波数帯域内に前記分離する手段の 出力の色度成分を配置する手段（８６〜８９）と； 前記分離する手段の出力の輝度成分と前記配置する手段の出力の色度成分を加算 し、従来の標準テレビ・システムのカラー画像信号のベースバンド信号に相応す る出力信号を発生する手段（９３）とにより特徴づけられる受信器。
10. １０．第９項記載の受信器において、 前記配置する手段は、 前記ライン走査速度の予め定められた倍数の出力周波数を発生させるＳＣ−ＨＤ ＴＶ画像信号のライン走査速度にロックされている発振器と； 分離する手段の出力色度成分信号と前記発振器の出力周波数を混合し、ベースバ ンドの従来の標準テレビ・システム・カラー画像信号内に見出される色度成分の 周波数帯域内に前記色度成分信号を配置する変調手段とにより特徴づけられる受 信器。
11. １１．予め定められた帯域幅とフォーマットを含むセミコンパチブル高解像度テ レビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー画像信号を発生する方法において、 （ａ）第１のライン走査速度のＨＤＴＶ画像のフィールドと関連する逐次ライン 信号を受信し；（ｂ）ステップ（ａ）で受信された第１および第２の逐次ライン 信号の各々を第１のライン走査速度の予め定められた整数分の１の値の逆数のフ アクタだけ伸長し、関連する従来の標準テレビ・システムのカラー画像信号のラ イン走査速度に相応する第２のライン走査速度で別個の信号路に沿って同時に伝 送される第１および第２のライン信号を含む出力信号を発生し； （ｃ）ステップ（ｂ）から得られる時間的に伸長された第１のライン信号をその ままの状態でＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の予め定められた帯域内で伝送する ことによりＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の第１の部分を形成し； （ｄ）ステップ（ｃ）と同時に、ステップ（ｂ）から得られた時間的に伸長され た第２のライン信号のフィールド差分信号を発生し、ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像 信号の予め定められた帯域内においてステップ（ｄ）の時間的に伸長された第１ のライン信号のビデオ・キャリア上でフィールド差分信号を直交振幅変調するこ とによリＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の第２の部分を形成するステップにより 特徴づけられる方法。
12. １２．セミ・コンパティブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー画線信号 をＨＤＴＶ受信器によって使用されるＨＤＴＶカラー画像信号に変換する方法に おいて、ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号は予め定められた帯域幅を含み、第１の ライン信号は第１のライン速度でそのままの状態で受信され、画像信号のフィー ルド中において第１のラインに隣接したラインである第２のライン信号は第１の ライン走査速度で第１のライン信号のビデオ・キャリア上に直交振幅変調（ＱＡ Ｍ）されたフィールド差分信号として受信され、前記第１のライン走査速度は従 来の標準テレビ・システムの面像信号のライン走査速度に相応し、 該方法は、 （ａ）別個の信号路で伝送するべくＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像信号の第１のライ ン信号とフィールド差分信号を分離し、 （ｂ）ステップ（ａ）で得られた各々の受信された第１のライン信号をＳＣ−Ｈ ＤＴＶカラー画像信号の１フィールド期間に相応する時間期間遅延させ、（ｃ） ステップ（ｂ）で得られた現在入手し得る遅延された第１のライン信号をステッ プ（ａ）の現在受信されたフィールド差分信号に加算し、ＳＣ−ＨＤＴＶカラー 画像信号の第２のライン信号に相応する出力信号を発生し、 （ｄ）第１のライン走査速度で別個の信号路を介して並列に受信されたステップ （ａ）および（ｃ）から得られる第１および第２のライン信号を時間圧縮してＨ ＤＴＶカラー画像信号を発生するために第１のライン走査速度の予め定められた 倍数の第２のライン走査速度で伝送する第１および第２のライン信号とすること により特徴づけられる方法。
13. １３．セミ・コンパチブル高解像度テレビ（ＳＣ−ＨＤＴＶ）カラー面像信号を 従来のシステムのテレビ受信器によって使用される関連する従来の標準テレビ・ システムのカラー画像信号に変換する方法において、ＳＣ−ＨＤＴＶカラー画像 信号は予め定められた帯域幅を含み、第１のライン信号は従来の標準テレビ・シ ステムのカラー画像信号のライン走査速度に相応する第１のライン走査速度でそ のままの状態で受信され、ＳＣ−ＨＤＴＶ画像信号のフィールド中の第１のライ ン信号に隣接したラインである第２のライン信号は第１のライン走査速度で第１ のライン信号上に直交振幅変調（ＱＡＭ）されたフィールド差分信号として受信 され、 （ａ）受信されたＳＣ−ＨＤＴＶカラー面像信号から第１のライン信号のみを抽 出して、その輝度および色度成分をベースバンド出力信号として送信し；（ｂ） ステップ（ａ）で得られた色度成分を従来の標準テレビ・システムのベースバン ド・カラー画像信号のカラー・サブキャリア周波数にシフトし；（ｃ）ステップ （ｂ）と同時に、ステップ（ａ）で得られた出力信号を濾波して、従来の標準テ レビ・システムのカラー画像信号の輝度周波数帯域に相応する周波数帯域を有す る第１のライン信号の輝度成分を発生し；（ｄ）ステップ（ｃ）および（ｂ）か ら得られた第１のライン信号の輝度および色度成分を加算して、従来の標準テレ ビ・システムのカラー画像信号を発生させることを特徴とする方法。