JPH01253387A - カラーテレビジョン信号伝送方式とその受信装置 - 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ＮＴＳＣ方式と両立性を有するＨＤＴＶ（Ｅ
ｘｔｅｎｄｅｄ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　ＴＶ）または
ＡＤＴＶ　（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　
ＴＶ）に係り、特にＮＴＳＣカラーエンコーダにおける
Ｑ信号の伝送帯域を拡大すると共に、時空間周波数の間
隙を利用して付加信号を伝送するカラーテレビジョン信
号伝送方式ならびにその受信装置に関するものである。

（発明の概要） この発明はカラーテレビジョン信号伝送方式ならびにそ
の受信装置に関するもので、 ＮＴＳＣ方式と両立性を保ちながらＮＴＳＣ方式のＱ信
号の伝送帯域を拡大するＨＤＴＶ方式において、２つの
色差信号の高域成分のフィールド順次の伝送を色副搬送
波で変調した後に行なうことにより、フィールド順次伝
送により生じる折返し成分の高域側サイドバンドをなく
し、空いた周波数領域にＰＡＰ（Ｐｈａｓｅ　　Ａｌｔ
ｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｆｉｅｌｄ）の技術を利用して付加
信号を多重、伝送できるようにしたものである。

（従来の技術） 従来ＮＴＳＣ方式信号の時空間周波数の間隙を利用して
付加信号を伝送する方式としては、本願人になる特許第
１１７６９３９号（特公昭５８−７１１２号）「カラー
テレビジョン信号伝送方式」があり、この方式は通称Ｐ
ＡＦ（Ｐｈａｓｅ　Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｆｉｅｌ
ｄ）方式と呼ばれている。

また色信号の高域成分をフィールド順次で伝送し、ＮＴ
ＳＣ信号のＱ信号帯域を拡大する方式としては、やはり
本願人になる特願昭６１−６１１７１号（特開昭６２−
２１７７８９号）「カラーテレビジョン信号送受信方式
」、およびその受信装置として特願昭６２−２５７３９
８号「カラーテレビジョン信号の受信装置」がある。

（発明が解決しようとする問題点） 色信号の高域成分のフィールド順次伝送はＮＴＳＣ信号
と両立性を保ちなからＱ信号の帯域を拡大できる極めて
有用な方式であり、ＰＡＰ方式はＮＴＳＣ信号の時空間
周波数領域の間隙を利用して付加信号を伝送できる極め
て有用な方式である。

しかしＰＡＦ方式とフィールド順次伝送方式を併用して
、伝送帯域をより有効に利用して信号を伝送しようとす
ると、従来技術の単なる組合せでは、フィールド順次伝
送により生じる高域側の側帯波がＰＡＦ方式で利用すべ
き時空間周波数の間隙に漏れてクロストークを生じ、こ
の２つの方式は実質的に併用しにくいという問題点があ
った。

（問題点を解決するための手段） 従って本発明の目的は前述の欠点を除去し、ＮＴＳＣ号
と両立性を保ちなからＱ信号の伝送帯域を拡大し、かつ
ＮＴＳＣ信号の時空間周波数の間隙を利用して付加信号
の伝送できるカラーテレビジョン信号伝送方式およびそ
の受信装置を提供せんとするものである。

この目的を達成する本発明カラーテレビジョン信号伝送
方式は、すなわち、２つの色差信号をそれぞれ広帯域低
域通過フィルタを通過せしめて帯域制限し、互いに位相
が直交し輝度信号とＸフレーム周波数だけオフセットし
た２つの色副搬送波でそれぞれ変調した後、該色副搬送
波の周波数より低い周波数を遮断周波数とする高域通過
フィルタを通過せしめて帯域制限するか否かを、変調さ
れた２つの前記色差信号間でフィールドまたはライン毎
に交互に切換え、その後この２つの色差信号を加算して
搬送色信号とし、この搬送色信号を輝度信号に加算して
複合信号を形成し、この複合信号にさらに付加多重信号
が加算されて伝送され、該付加多重信号が、輝度信号と
Ｘフレーム周波数だけトフセットされ、かつ前記搬送色
信号とフレーム周波数だけオフセットされ、かつ前記高
域通過フィルタの通過域内に変調後の側帯波を生じるこ
とのできる搬送波で振幅変調された付加信号であること
を特徴とするものである。

また本発明受信装置は、すなわち、本発明カラーテレビ
ジョン信号伝送方式により伝送されてきたこの付加多重
信号が加算された複合信号を受信する受信装置において
、該受信装置が、前記付加多重信号と前記搬送色信号と
を分離するため、この受信した複合信号をＹＣ分離する
回路と、この分離された搬送色信号側出力に対して、時
間−垂直の時空間周波数領域でフィルタを構成し、かつ
そのフィルタと直列に高域通過フィルタを接続した回路
とを具備したことを特徴とするものである。

（実施例） 以下添付図面を参照し、実施例により本発明の詳細な説
明する。

第１図に本発明伝送方式に係わる送信側実施例の構成ブ
ロック線図を示す。

同図において入力信号は、フィールド周波数６０Ｈ２１
走査線数５２５本、２：１インターレース走査のＹ（輝
度信号）、１．Ｑ（２つの色差信号）および付加信号（
Ｚ）であり、出力信号はＮＴＳＣ信号と両立性を有する
複合信号である。また、以下においてｆ　ｍｃはＮＴＳ
Ｃ方式の色副搬送波（’ｉ３．５８　ＭＨｚ）とする。

人力されたＩ、Ｑの色差信号は共に１．５　ＭＨｚ帯域
のＬＰＦ　　（低域通過フィルタ）１．２で帯域制限さ
れた後、変調器３．４において色副搬送波ｆｓｃおよび
π／２移相器５で９０°位相が遅れたｆｌｅによって振
幅変調される。変調器３．４の出力はそれぞれスイッチ
６の入力ａ、大入力に導かれる。スイッチ６はフィール
ド毎に極性が反転するパルスにより、例えば、奇数フィ
ールドでは入力ａと出力Ｃ１入力すと出力ｄが接続され
、偶数フィールドでは入力ａと出力ｄ、大入力と出力Ｃ
が接続されるという動作をする。出力Ｃはスイッチ８の
入力ｅに接続され、出力ｄは３．１　ＭＨｚ　）ＩＰＦ
　　（高域通過フィルタ）７を介してスイッチ８の入力
ｆに接続される。スイッチ８の動作はスイッチ６と全（
同様であり、スイッチ６と同じくフィールド毎に反転す
るパルスによって内部接続が制御される。

これらブロック６．７．８により、色副搬送波ｒ□で変
調されたＩ、Ｑ信号のベースバンド帯域において０．５
　ＭＨｚ〜１．５　ＭＨｚの成分により生じる側帯波の
うち、低域側（２，１〜３．１　ＭＨｚの成分）がフィ
ールド順次に交互にサンプリングされて伝送される。ス
イッチ８の出力ｇ、比出力は加算器９で加算されて搬送
色信号Ｃとなり、加算器１ｏにおいて輝度信号Ｙに加算
される。加算器１ｏの出力は４．２　ＭＨｚ　ＬＰＦ　
１５を介して本回路の出力である複合信号となる。

一方、付加信号Ｚは０．８　ＭＨｚ　ＬＰＦＩＩにより
帯域制限されたのち、変調器１２においてスイッチ１３
の出力により振巾変調される。スイッチ１３は周波数が
例えば８／７　ｆ、ｃ（：４．１　ＭＨｚ　）の搬送波
とそれをπ移相器１４により１８０°位相を遅らせた搬
送波をライン（走査線）毎かつフィールド毎に切り換え
るスイッチである。切り換えによる時空間上の位相パタ
ーンは後述するが、スイッチ１３の出力がＮＴＳＣ信号
の時空間スペクトルの間隙を利用するための、いわゆる
ＰＡＦ　　（Ｐｈａｓｅ　Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　Ｆ
ｉｅｌｄ）搬送波となる。変調器１２の出力はＰＡＦ成
分である付加多重信号ｚ１となり、信号２．は加算器１
ｏにおいて搬送色信号Ｃと同様に輝度信号Ｙに加算され
る。信号Ｚ１の側帯波は３．３　ＭＨｚ以上に存在する
ことになる。

第２図に本発明伝送方式に係わる受信側実施例の、すな
わち本発明受信装置に係わる実施例の構成ブロック線図
を示す。受信側の入力信号である複合信号は通常の手段
によりＹＣ分離回路２０においてＹＣ分離がなされ、こ
の輝度信号Ｙの出力はそのままこの受信装置の輝度信号
Ｙ出力となる。

色信号側出力である信号Ｃ，は２６３ライン遅延器（２
６３Ｈ）　２１と加算器２２、減算器２９のそれぞれの
入力に入力される。加算器２２では前述の出力信号Ｃ。

と２６３８２１の出力を加算したのち、％係数器（％）
２３で加算器２２の出力に係数％を乗じる。さらに％係
数器２３の出力を３．３　ＭＨｚ　１ｌＰＰ２４によっ
て３．３ＭＨｚ以上に帯域制限すると付加多重信号Ｚ、
が分離される。ブロック２１〜２３の回路からなる時空
間フィルタでＮＴＳＣ信号の成分ＣとＰＡＰ成分が分離
できることは前述の特公昭５８−７１１２号公報に詳細
に述べられているのでこれ以上の説明は省略する。

減算器２９においてＹＣ分離回路２０の出力信号Ｃ１か
ら信号２．を減算すると第１図示回路の搬送色信号Ｃに
等しい本来の信号Ｃを得ることができる。減算器２９の
出力は色信号後ｉｌｌ／高域補間回路３０において色副
搬送波ｆｓｃによる復調、フィールド順次伝送による高
域成分の補間がなされて、共に１．５　ＭＨｚ帯域の色
差信号１．Ｑとなる。回路３０は前述の特開昭６２−２
１７７８９号公報や特願昭６２−２５７３９８号明細書
記載の受信回路をそのまま用いればよいので詳細は省略
する。

一方、付加多重信号２．は復調器２５においてスイッチ
２７の出力である送信側に同期したＰＡＦ　＠送波によ
り復調され、０．８１ｊＨｚ　ＬＰＦ２６で帯域制限さ
れて付加信号Ｚとなる。スイッチ２７およびπ移相器２
８の動作は第１図示回路のスイッチ１３およびπ移相器
１４の動作と同様である。このようにして０．８ＭＨｚ
帯域の付加信号ＺをＮＴＳＣ信号と両立性を保ちながら
伝送することができる。

付加信号の用途としては、例えば、本願人になる本発明
と同日出願の「画像伝送システム」における垂直空間周
波数の高域成分の伝送信号である「高域伝送信号」に利
用して再生画像の垂直解像度を増すこともできるし、ま
た、後述の本発明の他の実施例によって水平解像度を増
すこともできる。

第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）はそれぞれ搬送
色信号ＣおよびＰＡＦ成分である付加多重信号Ｚ、の位
相パターン、そしてフィールド順次伝送による信号Ｔ。

Ｑの高域成分１．ＱＭのサンプリングパターンを示して
いる。図において縦の実線と点線は奇数、偶数の各フィ
ールド、丸印および三角印はインターレース走査により
走査線が存在する位置を示している。第３図（ａ）図示
の信号Ｃは公知のようにフィー／Ｌ／Ｆが第１．第２．
第３．第４フイー）Ｌ／　Ｆと進むに従って同じ位相を
持つ走査線が上方に移動している。すなわち、信号Ｃの
位相は時間と共に画面の上方に移動している。これに対
し第３図（ｂ）図示の信号ｚ１の位相は時間と共に下方
に移動するパターンであるため、パターンの相違を利用
して信号Ｃと別の情報を送ることが可能となっている。

第１図示回路におけるスイッチ１３および第２図示回路
のスイッチ２７はこの第３図（ｂ）図示のパターンが得
られるように動作する。

実施例に使用した８　／　７　ｆ、ｃの搬送波はｆｈを
水平同期周波数とすると８／７　ｆ、ｃ＝８／７Ｘ４５
５／　２　ｆｈ　＝２６０　ｆｈのように「ゎの整数倍
であるため、本来走査線によっては位相は変わらないは
ずである。このような搬送波をライン毎に位相反転する
と、もともとの走査線が５２５本２：１インターレース
であるから、第３図（ａ）図示のような右上がりのパタ
ーンが発生する。この位相反転制御をさらにフィールド
毎に反転させると第３図（ａ）図示の第２．第４フイー
ルドのみが位相が反転することになり、同図（ｂ）図示
のような右下がりのパターンが得られる。前述の２つの
スイッチはこのように動作するものである。

一方、前述の第３図（ａ）においては搬送波の直交変調
によりどの走査線にも変調された信号■。

Ｑの成分を有しているが、高域成分をフィールド順次に
伝送した場合は、同図（ｃ）のようにフィールド毎に色
副搬送波ｆ０により変調されたＩ、　Ｑ信号の高域成分
１１ｆ＠ｌ　ＱＮＩｍが存在することになる。

第４図（ａ）　、　（ｂ）は第１図示回路により生じる
搬送色信号Ｃと付加多重信号Ｚ、の時間−垂直領域にお
ける時空間スペクトルを示している。同図において横軸
は時間周波数成分子　（Ｈｚ）　、縦軸は垂直空間周波
数成分ν（サイクル）である。同図（ａ）において公知
のように色副搬送波ｆｓｃは（ｆ、　　ν）−（＋１５
．−５２５／４）および（ｆ、　　ν）−（−１５，５
２５／４）（７）位置ニ存在し、ＰＡＦ　ｗＬ送波はｆ
ｓｃと共役の位置にある（ｆ、　　ν）＝（±１５゜±
５２５／４）の位置に存在する。信号１．　Ｑの０．５
　ＭＨｚ以下の低域成分により生じる搬送色信号ＣＬは
ｆｓｅの周囲にのみ存在し、ＰＡＦ成分であるる信号Ｚ
、はＰＡＦ　＠送波の周囲にのみ存在する。

このように信号ＣＬと信号Ｚ、はｆ−ν領域を周波数分
割して使用しており、互いにクロストークな（伝送でき
る。

信号１．Ｑの０．５〜１．５　ＭＢ２の高域成分による
搬送色信号Ｃ，ｌのうち、高域側サイドバンドはｆｓｃ
’ｔ　３．６　ＭＨｚなので４．１〜５．１　ＭＨｚに
存在するが、伝送路の帯域は４．２　ＭＨｚであるため
そのほとんどの成分がカットされてしまう。従って信号
ＣＭについては低域側サイドバンドがその主成分となる
。低域側サイドバンドは第１図示のブロック６〜８によ
り信号１．　Ｑがフィールド順次にすンプリングされて
伝送される。この色副搬送波ｆｓｃにより変調されたフ
ィールド順次伝送による搬送波は第４図（ｂ）図示のｆ
＝±１５　Ｈｚ、　！ｌ　＝±５２５／　４サイクルの
計４ケ所に存在し、この周囲にはすべてＡのレベルで信
号ＣＨが存在することになる。同図（ａ）と（ｂ）を比
較すれば明らかなように、信号２．と信号ＣＨはｆ−ν
空間の同じ領域を使用しているために互いにクロストー
クを生じる可能性がある。しかし第５図に示すように第
１図示回路による複合信号では水平空間周波数μ（Ｍ）
ｌｚ）において信号Ｃ，は２．１〜３．１　ＭＨｚ　、
信号Ｚ１は３．３　ＭＨｚ以上と周波数分割されている
ため、信号ＣＨと信号Ｚ、をクロストークなく伝送する
ことが可能となっている。

第６図および第７図は従来の方法により信号Ｉ。

Ｑの高域成分をフィールド順次伝送するための回路とそ
れによる複合信号のスペクトルである。第６図において
信号１．Ｑの高域成分のフィールド順次のサンプリング
はスイッチ４１．４４．１．５　ＭＨｚＬＰＦ４２およ
び０．５　Ｈｚ　ＬＰＦ４３からなる回路によりベース
バンドで行なわれている。スイッチ４１．４４およびそ
の他の回路部分の動作は第１図と同様なので詳細は省略
する。

このような従来の回路では複合信号は第７図示のように
なり、４．１　Ｍｌ（ｚの近傍にフィールド順次にサン
プリングされた高域成分の高域側サイドバンドが残留し
ている。実際にはこの残留成分は０．５ＭＨｚ　ＬＰＦ
の不完全性により４　ＭＨ２以下にも若干性じているの
が普通である。このためクロストークを避けるためにＰ
ＡＦによる付加多重信号２．は、この残留成分の無視で
きる周波数領域しか利用できず、伝送できる付加信号の
帯域が極めて限られてしまい、また信号２．と信号ＣＭ
を分離するためのフィルタもかなり急峻な特性が要求さ
れ実用上信号Ｃｏと信号２．の併用は困難であった。

本発明の信号伝送方式によれば第１〜５図に示したよう
にこのような問題はなく、信号ｔ、Ｑの高域成分のフィ
ールド順次伝送とＰＡＦによる付加信号の多重を無理な
く併用することができる。またフィールド順次伝送によ
る信号ＣＭは一般のＮＴＳＣ受像装置に対して若干の画
質妨害を生じるが、本発明請求項第１項記載の構成だけ
を利用してもフィールド順次伝送による高域側サイドバ
ンドがなくなるためこの画質妨害が若干源るという利点
もある。

第８図は本発明方式に係わる他の実施例を示している。

図において信号！、Ｑは第１図のブロック１〜９からな
る回路と同じ回路要素からなる色信号帯域制御＠／変調
回路５１により第１図と同様な搬送色信号Ｃとなり加算
器５２において信号Ｙと加算される。加算器５２の出力
は４．２　ＭＨｚ　ＬＰＦ　５７を介して複合信号とな
る。信号Ｙはまた４、２〜４．９　ＭＨｚＢＰＦ　　（
帯域通過フィルタ）５３の入力に入力される。

フィルタ５３の出力は信号Ｙの４．２　Ｍｌ２〜４．９
　ＭＨｚの高域成分Ｙｎを抽出する。成分ＹＨはスイッ
チ５５、π移相器５６により第１図の回路と同様にして
作られた周波数１６／７　ｒ、ｃのＰＡＦ　＠送波によ
り変調器５４において変調され、高域多重信号Ｙ□とな
る。信号Ｙ、は１６／　７　ｆ、ｃ’ｒ８．２　ＭＨｚ
なので３．３〜４．０　ＭＨｚにサイドバンドを有する
。信号ＹＨ＊は加算器５２において信号Ｙに加算されて
伝送される。

すなわち第１図示回路の付加信号として信号Ｙの高域成
分を伝送する。

受信側では第２図示と同様な回路により信号ＹＨｍを復
調して信号ＹＨを得、これをＹＣ分離された信号Ｙに加
算すれば４．２　ＭＨ２帯域の伝送路で信号１．Ｑを共
に１．５　ＭＨｚ帯域にすると共に信号Ｙを４．９　Ｍ
Ｈｚ帯域で伝送することが可能となる。

本発明伝送方式はここに示した以外にも、例えばＰ計搬
送波の周波数として８／１ｆ、ｃ、　１６／７ｆｓｃ以
外の周波数を利用してもよく、付加信号の用途として他
の用途も考えられる。また信号の走査や色副搬送波ｆｓ
ｃの周波数はＮＴＳＣ方式の規格と異った値を持つテレ
ビジョン信号においても本発明方式は適用できる。

また実施例では色信号高域成分のサンプリングはフィー
ルド順次゛としたが、走査線毎に切り換える線順次でも
同様な効果が期待できる。

（発明の効果） 本発明の請求項第１項と第２項記載の構成を使用すれば
、ＮＴＳＣ信号と両立性を保ちながら信号Ｑの伝送帯域
を拡大し、かつＮＴＳＣ信号の時空間周波数の間隙を利
用して付加信号、例えば輝度信号の垂直あるいは水平空
間周波数の高域成分を伝送することができる。また本発
明の請求項第３項記載の受信装置によりこの方式の信号
の受信が可能となる。

さらにまた、本発明の請求項第１項のみの構成を単独で
利用しても信号Ｑの帯域拡大を行なったときの従来のＮ
ＴＳＣ受信装置への妨害成分を最小にするという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明に係わる送信側、受信側の実
施例構成ブロック線図をそれぞれ示し、第３図は、搬送
色信号の位相パターン（ａ）、付加多重信号の位相パタ
ーン（ｂ）およびフィールド順次伝送による信号Ｉ、Ｑ
の高域成分！、　、　Ｑ。 のサンプリングパターン（ｃ）を示し、第４図（ａ）　
、　（ｂ）は、第１図示回路により生じる搬送色信号と
付加多重信号の時空間スペクトルをそれぞれ示し、 第５図は、本発明に係る複合信号のスペクトル例を示し
、 第６図、第７図は、それぞれ従来技術の送信側実施例の
構成ブロック線図とその複合信号のスペクトルを示し、 第８図は、本発明に係わる送信側他の実施例構成ブロッ
ク線図を示す。 １　、　２．１．１．１５．２６．４２．４３．５０．
５７・・・ＬＰＦ３、　４．１２．４５．４６．５４・
・・変調器５．４７・・・９０°（π／２）移相器２５
・・・復調器 ６、　８．１３．２７．４１．４４．５５・・・切り換
えスイッチ７．２４・・・ＩＩＰＦ ９、１０．２２．４Ｂ、　４９．５２・・・加算器１４
、２８．５６・・・１８０°　（π）移相器２０・・・
ＹＣ分離回路 ２１・・・２６３ライン遅延器 ２３・・・各係数器 ２９・・・減算器 ３０・・・色信号復調／高域補間回路 ５１・・・色信号帯域制限／変調回路 ５３・・・ＢＰＦ 第１図 第２ｖｊＪ 第３図 各イ■ｆ）心ｒ！／ｆｆ−７とサンアリンク゛へ°ゲー
ン第４図 第５図 ｆ！会信号のスべりｐｌＬ　ｕす 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの色差信号をそれぞれ広帯域低域通過フィルタ
   を通過せしめて帯域制限し、互いに位相が直交し輝度信
   号と１／２フレーム周波数だけオフセットした２つの色
   副搬送波でそれぞれ変調した後、 該色副搬送波の周波数より低い周波数を遮断周波数とす
   る高域通過フィルタを通過せしめて帯域制限するか否か
   を、変調された２つの前記色差信号間でフィールドまた
   はライン毎に交互に切換え、 その後この２つの色差信号を加算して搬送色信号とし、
   この搬送色信号を輝度信号に加算して複合信号を形成し
   て伝送することを特徴とする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項記載の複合信号にさらに付加
   多重信号が加算されて伝送され、該付加多重信号が、輝
   度信号と１／２フレーム周波数だけオフセットされ、か
   つ前記搬送色信号とフレーム周波数だけオフセットされ
   、かつ前記高域通過フィルタの通過域内に変調後の側帯
   波を生じることのできる搬送波で振幅変調された付加信
   号であることを特徴とするカラーテレビジョン信号伝送
   方式。 ３、伝送されてきた特許請求の範囲第２項記載の付加多
   重信号が加算された複合信号を受信する受信装置におい
   て、 該受信装置が、前記付加多重信号と前記搬送色信号とを
   分離するため、この受信した複合信号をＹＣ分離する回
   路と、この分離された搬送色信号側出力に対して、時間
   −垂直の時空間周波数領域でフィルタを構成し、かつそ
   のフィルタと直列に高域通過フィルタを接続した回路と
   を具備したことを特徴とするカラーテレビジョン信号の
   受信装置。