JPH0142196B2

JPH0142196B2 -

Info

Publication number: JPH0142196B2
Application number: JP9461979A
Authority: JP
Inventors: Norio Suzuki
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1989-09-11
Also published as: JPS5619287A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はテレビジヨン（TV）信号を時分割多
重して符号化復号化する装置に関する。

カラーTV（CTV）信号を符号化して伝送する
方法として輝度信号と色信号に分離して符号化す
る分離符号化方式がある。

この場合、色信号を時間圧縮して輝度信号と時
分割多重化（Time Division Multiplex：
TDM）して１つの信号とすればモノクローム信
号と同様に取扱かうことができ、モノクロームの
符号化伝送系をそのまま使用して、カラーTV信
号を伝送できる。従来のカラーTV信号の時分割
多重化方式では搬送色信号を２つの基低帯域の色
信号に分離するのにあらかじめ定められた２つの
位相軸（Ｉ，Ｑ軸や（Ｒ―Ｙ）、（Ｂ―Ｙ）軸）を
用いて、復調していたため受信側で基低帯域色信
号を搬送色信号に変調する時はカラーバースト信
号の位相情報は不要で定められた位相軸で変調を
行ないバースト信号を付け加えればよかつた。し
かし位相軸を固定するには位相ロツクの必要があ
る。

一方位相軸を定めない場合はバースト信号もつ
け加えて伝送すればよいがカラーバースト信号は
位相情報を伝えるものであるのでデイジタル化し
て伝送する場合はカラーバースト信号をすべて送
る必要はなく２つの基低帯域の色信号の位相軸に
対してカラーバースト信号の代表値がそれぞれ１
サンプルずつあれば受信側でカラーバースト信号
を再生することができるし伝送情報を削減でき
る。しかし各々１サンプルしか伝送しないと
TDMカラーTV信号を伝送する系にサブサンプ
リングやフイルター処理等を有する符号化手段が
加わつた場合、正しくカラーバースト信号が再生
できなくなる。第４図は、カラーバースト信号の
代表値を１サンプルのみ付加されたTDMカラー
信号が、Ｈ（ｚ）＝（１＋z^-1／２）²なるフイルタを通過した際にカラーバーストの代表値が歪みを受け
る様子を示している。なお第４図ではカラーバー
スト信号の代表値以外の信号値が一定値の場合を
示している。第４図ａに示されたカラーバースト
の代表値は、このフイルタリングにより、第４図
ｂに示されるような歪を受ける。第４図ａ，ｂと
比較すれば明白なとおり、カラーバースト代表値
を１サンプルしか送らない場合には、フイルタリ
ング処理を有する符号化処理が加わつた場合に
は、受信側でカラーバーストを正しく再生するこ
とが困難となる。通常、カラーテレビジヨン受像
機は、カラーバースト信号の振幅が基準の値とな
るように、自動利得調整、自動彩度調整を行なつ
ているので、第４図ｂに示されるような歪は、極
めて大きな問題となる。

昭和52年電気四学会連合大会講演論文集４−64
〜67頁「カラー信号のデイジタル処理技術」に
は、このような問題を解決する手法として、符号
化処理を終了した後に、カラーバーストの代表値
を多重化して伝送する方法が記載されている。し
かしながら、この方法ではモノクローム信号用に
開発された符号器・復号器がそのままでは使用で
きなくなる。

本発明の目的は１部分のバースト情報を送つた
場合にTDMカラーTV信号にサブサンプリング
やフイルター処理等が加わつても正しくカラーバ
ースト信号が再生できるTDMカラーTV信号の
符号化装置を提供することにある。

以下本発明について実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブ
ロツク図である。本実施例はTDMカラーTV信
号を１／２の標本化周波数でサブサンプリングして伝送する符号化方式が加わつた場合について示
す。

入力端子２０に入力された複号カラーテレビジ
ヨン信号は標本化周波数sとして４倍のsc（sc
はサブキヤリア周波数）であるＡ／Ｄ変換回路１
でPCM（Pulse Code Modulation）信号に変換
されたのち輝度信号、色信号分離回路２で輝度信
号Ｙと搬送色信号Ｃとに分離される。復調回路３
は、搬送色信号Ｃを復調し、標本化周波数が１／２ s（＝2sc）の基底帯域の色信号C₁及びC₂を得る。
基底帯域の色信号C₁およびC₂は色信号帯域制限
回路５へ送られ各々おおよそ１／６scの帯域に帯域制限を受けてから標本化周波数が１／12s（＝１／３ sc）となるように１／６にサブサンプリングされて TDM変換回路６へ送られる。輝度信号Ｙは輝度
信号帯域制限回路４へ送られおおよそscの帯域
に帯域制限を受けてから標本化周波数が１／２s（＝ 2sc）となるように１／２にサブサンプリングされてTDM変換回路６へ送られる。TDM変換回路
６では、輝度信号と色信号を時分割多重して標本
化周波数が１／２sである、すなわち2scである。

TDM―CTV信号を出力する。複号カラーテレビ
ジヨン信号がNTSC―カラーTV信号の場合、
sc＝455／２_H（_Hは水平走査周波数）であるので
１水平周期区間には455サンプルの標本値が含まれ
ることになる。

TDM変換回路６では第２図ａに示す入力され
たNTSCカラーテレビジヨン信号に対応して、そ
の信号に含まれる輝度信号として同図ｂのＹに示
すように映像区間の364サンプルが、色信号C₁ま
たはC₂として同図ｂに示すようにカラーバース
トのほぼ中央の１サンプルと映像区間64サンプル
が撰択されて第２図ｃに示すように奇数ライン
l₀、偶数ラインle毎にTDM―CTV信号に時分割
多重されたのち出力される。輝度信号は毎ライン
送られるが色信号は線順次交互に送られ受け側で
は送られない色信号は前のラインの値を用いて再
生を行なう。ここでサブサンプリング及びフイル
ター処理が加わつてもカラーバースト信号の位相
情報が正しく伝送されるようカラーバースト部の
１サンプルの標本値は、７サンプルの時間の間そ
の標本値を重ねてバースト信号として伝送するこ
とにする。このようにすればサブサンプリング及
びフイルター処理が加わつても、７サンプルの区
間の真中に相当する値をとり出せば送り側の標本
値と一致した値を得ることができる。

ここでTDM符号化回路６の構成について説明
する。TDM変換回路は種々の構成が可能である
が、メモリを用いて構成した例について第６図を
参照して説明する。なお、第６図では、アドレス
発生回路７３からは、垂直同期信号、水平同期信
号、クロツク信号をもとにして発生された書込み
アドレス信号、読み出しアドレス信号、リード／
ライト信号が、Ｙメモリ７０、C₁メモリ７１、
C₂メモリ７２に供給されるわけであるが、図面
では簡単のため、これらの信号を１本の信号線で
代表させている。

まず、Ｙメモリに書き込まれたＹ信号は、水平
ブランキング期間を除いた部分（第２図ｂ参照）
が、第２図ｃに示すタイミングで読み出される。

C₁メモリ７１、C₂メモリ７２の読み出し動作
は２水平走査線を周期として行なわれる。C₁メ
モリ７１に書き込まれたC₁信号は、水平ブラン
キング期間を除いた部分（第２図ｂ参照）が、第
２図ｃに示すようなタイミングで奇数走査線だけ
が読み出される。一方、C₂メモリ７２に書き込
まれたC₂信号は第２図ｂに示された部分の偶数
走査線のデータが、第２図ｃに示すタイミングで
読み出される。このようにして、Ｙ信号と線順次
されたC₁／C₂信号が時分割多重化される。なお、
カラーバースト信号の代表値は、カラーバースト
信号のピーク値が格納されているアドレスを複数
回連続して読み出すことにより、第２図ｃに示さ
れた位置に、同一サンプル値を複数個配置させる
ことができる。また、第１図において、カラーバ
ーストの代表値は復調回路３からも得ることがで
きるので、復調回路３から得た値を、TDM変換
回路内で、Ｙメモリ、C₁メモリ、C₂メモリとは
別のメモリに格納してから、複数サンプルだけ多
重化してもよい。

TDM符号化回路６より出力されるTDM―
CTV信号は帯域制限回路７と再標本化回路８か
らなる帯域圧縮符号器１７へ送られる。帯域圧縮
回路１７へ送られたCTV信号は帯域制限回路７
で帯域制限される。帯域制限を行なうフイルター
の具体的な１例としてＺ変換で示す関数が次式で
与えられるものがある。

H₁（Ｚ）＝（Z^-1＋２＋Z¹）Z^-1／４ (1) 帯域制限回路７で帯域制限を受けたTDM―
CTV信号は再標本化回路８で１／２に再標本化が行なわれ標本化周波数が１／４s（＝sc）のTDM― CTV信号を出力する。再標本化されたTDM―
CTV信号は出力端子２１より伝送路へ送られる。

伝送路より入力端子２２へ入力された標本化周
波数が１／４s（＝sc）のTDM―CTV信号は補間回路９で構成される帯域圧縮復号器１８へ送られ
補間回路９で補間されて標本化周波数が１／２s（＝ 2sc）のTDM―CTV信号を出力する。補間回路
９では、標本化周波数が１／４s（＝sc）のTDM― CTV信号は各サンプルの間にその前後のサンプ
ルの値の平均値が内挿された標本化周波数が１／２ s（＝2sc）のTDM―CTV信号を得る。

このように帯域制限回路７、再標本化回路８、
補間回路９の手段が加わつた時、バースト信号の
値は次のようになる。第５図ａは、カラーバース
ト信号の代表値を７サンプル連続して伝送する場
合を示しているが、振幅値が等しい値Ａを持つ７
サンプルのバースト信号は(1)式で与えられる帯域
制限フイルターを通ると、第５図ｂに示すように
なる。つまり、中央の５サンプルだけが始めと同
じＡの値を有し、このバースト信号が１／２にサブサンプリングされるとサブサンプリングされる位
相によつて２又は３のサンプル点のみが始めと同
じＡの値を持つことになる。したがつて補間回路
で前後の平均値で補間が行なわれた時、その出力
にはバースト信号７サンプルの中で真中の３又は
５サンプルが始めと同振幅値Ａを有することにな
る。したがつて正しい値で伝送されたバースト信
号のサンプル値よりカラーバースト信号を再生で
きることになる。

帯域制限回路７のフイルターの特性として他の
具体的な１例として、次のＺ変換で示す関数があ
る。

H₂（Ｚ）＝（−3Z^-3＋19Z^-1 ＋32＋19Z¹−3Z³）Z^-3／64 (2) (2)式のフイルターを用いた時のバースト信号の
伝送は次のようになる。

振幅値が等しい値Ａを持つ７サンプルのバース
ト信号は(2)式で与えられる帯域制限フイルターを
通ると中央の１サンプルだけが始めと同じＡの値
を有する。したがつて、再標化回路８で１／２にサブサンプリングされる時Ａの値を保持している中
央のサンプルがサブサンプルした出力の信号列に
含まれるようにすれば補間回路で前後の平均値で
補間が行なわれてもバースト信号７サンプルの内
の中央の１サンプルは始めの振幅値Ａを保持して
いることになる。このようにバースト信号の伝送
するサンプル数と帯域制限フイルターの関数の次
数を適当に選ぶことによつて、フイルター及びサ
ブサンプリングの手段が加わつても正しくバース
ト信号の値を伝送できる。

補間回路９より出力されたTDM―CTV信号は
TDM逆変換回路１０へ送られ、時分割多重化さ
れたTDM―CTV信号が逆変換され、輝度信号は
輝度信号補間回路１１へ送られ、色信号は現在送
られた信号C₁（又はC₂）と１水平走査時間遅延さ
れた前ラインの色信号C₂（又はC₁）が色信号補間
回路１２へ送られる。またカラーバースト信号の
位相情報を伝える７サンプルのバースト信号は正
しい値を保持している中央の１サンプルが取り出
され前のラインで取り出された１サンプルととも
に同期発生回路１５へ送られる。

ここで、TDM逆変換回路の構成について、そ
の１例を第７図を参照して説明する。なお、第７
図では、アドレス信号発生回路８３からは、書き
込みアドレス信号、読出しアドレス信号、リー
ド／ライト信号が、Ｙメモリ８０、C₁メモリ８
０、C₂メモリ８１に供給されるが、簡単のため、
１本の信号線で代表されている。第７図におい
て、入力されるTDM―CTV信号は、アドレス信
号発生回路８３より供給される書き込みアドレス
信号、ライト信号により、Ｙメモリ８０、C₁メ
モリ８１、C₂メモリ８２に振り分けて書き込ま
れ、多重化されていたＹ信号、C₁信号、C₂信号
が分離される。Ｙメモリ８０からはＹ信号が読み
出され出力される。また、C₁メモリ、C₂メモリ
の内容は、２水平走査線期間に２度読み出され、
現在伝送されてきたC₁（又はC₂）と１水平走査時
間遅延した色信号C₂（又はC₁）が出力される。

一方、TDM―CTV信号はラツチ回路８４にも
供給されており、送信側から複数サンプル連続し
て送られてくるカラーバースト代表値の中央の１
サンプルのみを、アドレス信号発生回路８３より
供給されるラツチパルスにより抽出する。

輝度信号補間回路１１では補間が行なわれて、
標本化周波数がs（＝4sc）の輝度信号が得られ
加算器１４へ送られる。色信号補間回路１２へ送
られた標本化周波数が１／12s（＝１／３sc）のC₁
およびC₂の色信号は色信号補間回路で各々補間が行
なわれ、標本化周波数が１／２s（＝2sc）の色信号 C₁およびC₂を出力しカラー変調回路１３へ送ら
れる。カラー変調回路では基底帯域色信号C₁，
C₂から標本化周波数がs（＝4sc）の搬送色信号
が得られ加算器１４に送られ輝度信号と加算され
同期発生回路１５へ送られる。同期発生回路１５
では伝送されたバースト信号よりカラーバースト
信号が再生され、水平同期信号が付け加えられて
同期信号が作られ輝度信号と搬送色信号が加算さ
れた信号に付け加えることによつてNTSCカラー
TV信号を復号する。復号されたNTSCカラー
TV信号はＤ／Ａ変換器１６でアナログ信号に変
換され、出力端子２３にはアナログのNTSCカラ
ーTV信号が得られる。

本発明の第２の実施例として、TDM信号をサ
ブサンプリング方式を有したフレーム間符号化装
置で符号化する場合について示す。第２の実施例
の構成を示すブロツク図は第１の実施例のブロツ
ク図第１図において、帯域圧縮符号器１７と帯域
圧縮復号器１８をサブサンプリング方式を有した
フレーム間符号器とフレーム間復号器で構成した
ものである。

第３図に第２の実施例における帯域圧縮符号器
１７帯域圧縮復号器１８の具体的な構成例を示
す。帯域圧縮器１７，１８はモード信号がサブサ
ンプルモードの時サブサンプリングを、スタンダ
ードモードの時はサブサンプルなしで動作する。

入力端子３１に入力したTDM―CTV信号は帯
域制限回路３２で帯域制限され再標本化回路３３
で１／２にサブサンプリングが行なわれ切変器３５へ送られる。遅延回路３４へ送られた入力端子３
１からのTDM―CTV信号は帯域制限回路３２で
の信号の遅延と同じになるように遅延されて切変
器３５へ送られる。モード信号によつて切変器３
５で選択された信号は減算器３６で予測信号との
減算をし予測誤差信号を出力し量子化器３７へ送
る。量子化器で量子化された予測誤差信号（量子
化出力）は符号変換回路３８と加算器３９へ送ら
れる。加算器３９では量子化出力と予測信号が加
算されてたのち補間回路４１と遅延回路４２へ送
られる。遅延回路４２では補間回路４１の入出力
間での遅延と同じになるように遅延が行なわれて
切変器４３へ送られる。又補間回路４１で補間さ
れた信号は切変器４３へ送られる。モード信号に
したがつて切変器４３で選ばれた信号（局部復号
信号）はフレームメモリー４４へ送られ遅延回路
４２（又は補間回路４１）での遅延とフレームメ
モリー４４での遅延が合せてTV信号の１フレー
ム時間の遅延になるようにフレームメモリー４４
で遅延されて次の予測値となり、一部はサブサン
プリングが行なわれたあと切変器４６へ一方はそ
のまま切変器４６へ送られる。切変器４６ではモ
ード信号にしたがつて選択された予測信号が加算
器３９と減算器３６へ送られる。符号変換回路３
８へ送られた量子化出力信号はブロツク化や可変
長符号化が行なわれて、その出力に符号変換出力
信号を出力し伝送路へ送られる。

帯域圧縮復号器１８では伝送路より送られた信
号が符号逆変換回路５１で符号変換回路３８で行
なわれたと逆の操作が行なわれ符号変換回路３８
で入力されたと同じレベルの量子化出力信号を出
力し、加算器５２へ送られる。

加算器５２では予測信号と量子化出力信号とが
加算され補間回路４１及び遅延回路４２と同様の
機能を有する補間回路５４および遅延回路５５へ
送られ各々の出力信号は切変器５６へ送られる。
モード信号によつて選ばれた信号（局部復号信
号）の一部は出力６１へ一部はフレームメモリー
４４と同様の機能を有するフレームメモリー５７
へ送られ出力には次の標本化時刻の予測信号を出
力する。予測信号は一部は、サブサンプル回路４
５と同様の機能を有するサブサンプル回路５８へ
送られてサブサンプルされて出力は切変器６０
へ、一部の予測信号はそのまま切変器６０へ送ら
れる。切変器６０ではモード信号にしたがつて、
選ばれた信号が加算器５２へ送られる。

切変器３５，４３，４６，５６，６０はモード
信号によつてサブサンプルモードの時はａ側に、
スタンダードモードの時はｂ側にそれぞれ切変え
られる。

帯域制限回路３２は帯域制限回路７と、サブサ
ンプル回路３３，４５，５８は再標本化回路８
と、補間回路４１，５４は補間回路９と同様の機
能を有す。

TDM信号の色信号が線順次の場合、１フレー
ム差では水平ライン数が525で奇数のためC₁とC₂
の色信号の位相が合わない。したがつて１フレー
ムごとにリセツトを行なつて、色信号のC₁とC₂
の位相を一致させることが考えられる。

以上説明したようにカラーTV信号を輝度信号
と２つの基底帯域色信号に分離して輝度信号の水
平ブランキング期間に色信号を時間圧縮して多重
化してTDM信号に変換逆変換するTDM符号化
復号化装置において、サブキヤリアscに対する
位相を固定しないで２つの色信号に分離して、カ
ラーバースト信号の振幅位相情報も含めて伝送す
る時に、カラーバースト区間の色信号の代表値を
複数サンプル続けたものを振幅位相情報の信号と
して映像部の色信号に含めてTDM信号に変換
し、受信側では位相情報を示す信号の中央の値を
カラーバースト信号を再生する振幅位相情報の信
号として用いるようにすることによつてTDM信
号に対してフイルター処理やサブサンプリングが
加わつてもカラーバースト信号の位相情報が正し
く伝わるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブ
ロツク図、第２図はカラーTV信号とTDM信号
の関係を示す説明図、第３図は本発明の第２の実
施例における帯域圧縮符号器復号器の具体的構成
を示すブロツク図、第４図ａ，ｂは本発明が解決
しようとする課題を説明するための図、第５図
ａ，ｂは本発明の効果を説明するための図、第６
図、第７図は各々TDM変換回路、TDM逆変換
回路の構成例を示す図である。図において、１はＡ／Ｄ変換回路、２は輝度信
号色信号分離回路、３は復調回路、４は輝度信号
帯域制限回路、５は色信号帯域制限回路、６は
TDM変換回路、７は帯域制限回路、８は再標本
化回路、９は補間回路、１０はTDM逆変換、１
１は輝度信号補間回路、１２は色信号補間回路、
１３はカラー変調回路、１４は加算器、１５は同
期発生回路、１６はＤ／Ａ変換器、１７は帯域圧
縮符号器、１８は帯域圧縮復号器をそれぞれ示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

１カラーテレビ信号を輝度信号と搬送色信号と
に分離する手段と、前記搬送色信号から２つの基
底帯域の色信号に分離する手段と、前記２つの色
信号を時間圧縮して前記輝度信号の水平ブランキ
ング期間に時分割多重化する手段と、前記カラー
テレビ信号のカラーバーストの振幅の代表値を、
少なくとも複数個連続させて前記多重化手段出力
にさらに時分割多重化してTDMカラーテレビ信
号を生成する手段とから構成されるTDM変換装
置と、受信したTDMカラーテレビ信号から、輝
度信号と基底帯域の２つの色信号とを再生すると
ともに２つの色信号を時間伸長して出力する手段
と、受信TDMカラーテレビ信号から、前記カラ
ーバーストの振幅が連続して挿入されている期間
からその中央の値を抽出する抽出手段と、前記時
間伸長された２つの色信号から搬送色信号を再生
する手段と、前記再生された輝度信号と搬送信号
とを加算するとともに前記抽出手段出力にもとづ
いて生成したカラーバーストを付加して前記カラ
ーテレビ信号を再生する手段とから構成される
TDM逆変換装置、とからなるTDMカラーテレ
ビ信号変換逆変換装置。