JPH03505806A - 高品位テレビジョン信号を送受信するための方法及び装置 - Google Patents
高品位テレビジョン信号を送受信するための方法及び装置Info
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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】
高品位テレビジョン信号を送受信するための方法及び装置
本発明は一般にテレビジョン信号伝送方式および方法に関し、詳細には改善され
たノイズ性能を有する新規なテレビジョン伝送方式に関する。本発明の振幅変調
(AM)への応用では、送信信号の向上した信号−雑音比が全部または部分的に
信号の忠実度を識別しうる程度には劣化させることなく伝送電力の大幅な低下に
反映される。
本発明の周波数変調(FM)への応用では伝送信号の減少した帯域幅が更に改善
された信号−雑音比特性を可能にする。本発明はまたNTSCおよび他の形式の
テレビジョン信号送信および受信系での隣接チャンネルおよび同一チャンネル干
渉問題に関し特定の利点を与えるものである。この改善された伝送系はNTSC
チャンネルにまたはそこから、問題となるような隣接チャンネルおよび同一チャ
ンネル干渉を伴わずにNTSCテレビジョン信号の伝送においてまたはそれに関
連しての動作を可能にする。そのFMへの応用において、本発明は直接放送衛星
(DBS)伝送系に関連して応用しうる。この使用はかなり直径の小さい皿形受
信アンテナをもたらすと共に衛星テレビジョン受像機の急速な発展をうながすも
のである。
NTSCテレビジョン信号は6MHzの帯域幅を占有し、かなりの送信出力を必
要とする。これらの出力要求は信号送信器の動作コストに直接関連し、その減少
は非常に大きなコスト削減につながる。また、重要なことはケーブルテレビジョ
ン局:特に旧式のものが、処理するチャンネルの数において増幅器の信号出力処
理容量により制限されるということである。テレビジョン信号の送信に必要な信
号出力の量を減少させ、それにより送信器の動作コストを減らし、与えられた出
力処理容量のケーブルにより処理されるべきテレビジョンチャンネル信号の数を
大きくしうるようにすることが極めて望ましい。
本発明の方式は信号の忠実度の識別しうるような劣化を伴うことなくAMテレビ
ジョン信号の送信に必要な出力の大幅な減少を達成し、それ故、従来における要
求に対する解決法を与えるものである。
そのFMへの応用では、本発明の方式は、FM信号の偏移が最少とされるから著
しく狭い帯域幅をもって送信を可能にする。帯域幅が狭いことにより、この方式
の信号−雑音比が直接的に改善され、そしてこの改善が受信アンテナの小型化に
つながる。このように、本発明の方式はDBS伝送系における永年の問題を解決
する。
本発明の方式は多数の重要な観点を有する。本発明の基本的な観点によればテレ
ビジョン信号は、送信信号が「ハイブリッド」であるように、すなわち、比較的
に低電力利用フォーマットで送信しうる低ピクチュアディテールの信号成分(そ
して比較的高い送信出力要求)を表わすコード化されたディジタル部分と高ピク
チャーディテール(および比較的低い送信出力要求)の信号成分を表わすアナロ
グ部分を有するように形成される。このアナログ部分とディジタル部分の境界は
部分的にはディジタルデータを送信する手段の適用性の関数である。本発明によ
れば、データは送信信号の非活性ビデオ部分内で送られる。
このハイブリッド方式は除去されそしてディジタル化される低周波は約15KH
zより低い「基本ハイブリッド」と除去されディジタル化される信号周波数が約
200KHzより低い「拡張ハイブリッド」に別分割される。以下に詳述するよ
うに、本発明の基本ハイブリッド形ではディジタル部分はテレビジョン信号の非
活性ビデオ部分においてデータとしてディジタル的にコード化されて送信される
、ライン偏向周波数より低いビデオ成分を含む。拡張ハイブリッド形ではディジ
タル部分はテレビジョン信号の非活性ビデオ部分においてデータとしてディジタ
ル的にコード化され送信される約200KHzより低いビデオ成分を含む。本発
明は多くの異なったテレビジョン信号フォーマットに使用出来るから、信号の非
活性ビデオ部分は水平および垂直ブランキングインターバルの一方または両方を
含むことが出来る。
また、夫々の水平ラインの低周波平均がアナログ信号から除去されるように基本
ハイブリッド処理が夫々の水平ラインの活性ビデオについて行われるようにして
、基本ハイブリッド処理と拡張ハイブリッド処理を順次加える(2ステツプ処理
と呼ぶ)ことにより更に利点が得られることがわかった。200KHzより低い
他の成分は実質的に除去される。
本発明の方式の他の重要な観点は6MHzチャンネルの中心に置かれる28MH
z両側帯域AM抑圧キャリアの利用である。この構成はNTSCテレビジョン信
号からまたはそこへの隣接チャンネル干渉を最少にし、そして他の正常に制限さ
れたテレビジョン信号の近辺で動作する能力に寄与する。
本発明の方式の他の重要な観点は瞬間フィルタリング、フィールドプロセシング
またはフレームコーミングとも呼ばれる「瞬間プリエンファシス」を含む。この
方法によれば、静止画像用の送信出力が低下し動く画像の送信出力が増大する。
平均テ1ノビジョン画像は比較的に静止しているから、瞬間プリエンファシスの
使用は、動く画像に対応する信号の大きい干渉性が、動く画像内の雑音か静止画
像におけるそれよりも著しく小さいことにより秀れたものとされるために有利で
ある。瞬間ディエンファシスは受像機において用いられる。本発明のこの観点は
信号のハイブリッド処理とは別にいずれの「ビデオ」送信方式において有利であ
る。これはビデオの連続するフレーム間の変化は通常殆どなくそして静止部分に
対する変化を強調することにより非常に効率の高い伝送が行えるという事実にも
とづく。
本発明の更に他の観点は雑音が容易に識別し得る広いフラットなビデオエリアに
ついて大きな信号−雑音比をそして雑音識別がはるかに困難な縁部またはビデオ
の細部を表わす狭いビデオ成分については低い信号−雑音比を達成するための「
ハイブリッド」ビデオ信号の圧縮を含む。受像機においてこの信号は送信機にお
ける圧縮をとくために伸長される。圧縮と伸長のこの組合せを「コンバンディン
グ(companding) Jと呼ぶ〇本発明の他の重要な特徴はハイブリッ
ドビデオ信号内につくられるボイド(void)にピークビデオ成分のエネルギ
ーを分布させることによりその振幅を減少するために分散フィルタリングを用い
ることである。これらボイドはビデオ信号のハイブリッド処理の直接的な結果で
あり、低周波アナログ成分が除去され、コード化されそして残りのアナログ高周
波成分の非活性ビデオ部分のデータとして含まれる。
当業者には明らかなごとく、送(nされる信号の平均出力の減少は、特に隣接チ
ャンネルおよび同一チャンネル干渉問題となる場合に極めて望ましい。この減少
はビデオ信号のハイブリッド処理のため生じ、このビデオ信号のハイブリッド処
理は低周波ビデオ信号を、瞬間フィルタリングでビデオ画像の縁部を限定する[
ダブレット(doublets) Jで効果的に置き代えるものであって最大の
信号は、より大きく圧縮出来る動くビデオ画像の縁部から生じる。コンバンディ
ングは動くビデオ画像の縁部に関連する、雑音をより比較的知覚し易いビデオ画
像の比較的静止した縁部についての信号−雑音性能を向上させる。分散フィルタ
リングは主としてハイブリッド処理周波数範囲より高い信号の振幅を減少させる
。
他の利点は信号−雑音比を改善する本方式のこれら種々の観点の応用、特に隣接
および同一チヤンネルNTSC信号についての動作能力に関する応用から得られ
る。
これらは干渉信号の[ブレークアップ(breakup ) Jを生じさせてビ
デオ表示およびコロケーション(co−1ocation )におけるその可視
性を低下させるために同一チヤンネルNTSC信号に対する正確なキャリア周波
数オフセットの技術、または本発明のハイブリッド信号送信機を隣接チャンネル
NTSC送信機に接近配置して両受信エリアの受像機かはV等しい強度の信号を
受信することにより夫々のAGC系を適正にセットアツプしうるようにする技術
を含む。またハイブリッド信号をNTSC信号にロックしそしてハイブリッド信
号の垂直ブランキングインターバル内にすべてのデータを入れる。
フレームは同一チャンネルでの動作能力に寄与する。勿論、本発明の方式の多く
の観点はその方式とは別の利点を有し、これら観点の内の1以上を組合せて用い
た場により大きな利点が生じるものであることは明らかである。
発明の目的
本発明の目的は新規なテレビジョン信号送信方式および方法を提供することであ
る。
本発明の他の目的は改善された雑音性能を有するテレビジョン信号送信方式を提
供することである。
本発明の更に他の目的は帯域幅が実質的に小さい新規なFMテレビジョン信号送
信方式を提供することである。
本発明の他の目的は隣接チャンネルおよび同一チャンネル干渉を最少にするテレ
ビジョン送信方式を提供することである。
本発明の更に他の目的は良好な雑音性能を有する最適なテレビジョン信号伝送方
式を提供することである。
図面の簡単な説明
本発明のこれらおよび他の目的および利点は以下の図面に関連]7た説明から明
らかとなるものである。
第1図は本発明により構成された基本的ハイブリッドテレビジョン信号送信機の
ブロック図である。
第2図は第1図の発明を説明するための波形図である。
第3図および第4図は典型的なAM変調テレビジョン信号の電力分布図である。
第5図は本発明により構成されそしてRF周波数で動作する基本的ハイブリッド
テレビジョン受像機のブロック図である。
第6図は本発明により構成されそしてベースバンド周波数で動作する基本的ハイ
ブリッドテレビジョン受像機のブロック図である。
第7図は本発明により構成された基本的ハイブリッド送信機のブロック図である
。
第8図は本発明のハイブリッドを用いる新規な信号レベル補償器を説明する波形
図である。
第9図は本発明のハイブリッドで有用な識別信号の形を示す図である。
第10図はハイブリッドFM変調送信信号を処理するための受信器のブロック図
である。
第11図は本発明による拡張ハイブリッドテレビジョン信号送信機のブロック図
である。
第12図は本発明のハイブリッド処理を説明するに有用な波形図である。
第13図は信号処理の他の形式についてのFM帯域幅を示す波形図である。
第14図は本発明による2段階ハイブリッド処理を示す送信機のブロック図であ
る。
第15図は2段階ハイブリッド処理信号を利用する受信機のブロック図である。
第16図は本発明の原理を用いる最適テレビジョン送受信方式の概略ブロック図
である。
第17図は第16図の送信機で用いられる瞬間プリエンファシスフィルタおよび
そのレスポンスを示す図である。
第18図は第16図の受信機に用いられる瞬間ディエンファンスフィルタおよび
そのレスポンスを示す図である。
第19図は第16図の送信機における圧縮器のレスポンス特性を示す図である。
第20図は第16図の受信機における伸長器のレスポンス特性を示す図である。
好適な実施例の説明
本発明のハイブリッド処理はテレビジョン信号から低周波ビデオアナログ成分(
高い送信出力要求を有する)を抽出し、そのような成分を、従来のように送信さ
れる残りの高周波成分と共にコード化された低電力消費形で送信することにより
、テレビジョン信号の送信に必要な電力を減少させるためのものである。後述す
るように、これは送信機出力を実質的に減少させるものであり、送信電力要求は
低周波成分について最大となるから低周波雑音性能の改善につながるものである
。FM送信機では、この利点は同じく雑音性能を改善する帯域幅の減少の形をと
る。本発明のハイブリッドテレビジョン信号送信方式は従来のテレビジョン方式
の雑音性能を改善する。
詳細には、本発明の基本的なハイブリッド形では、ベースバンド複合ビデオ信号
は各水平ラインについて活性ビデオのライン平均値を決定するために送信機側で
[ライン積分(line Integration) Jを行う。アナログ形の
送信機ではこのライン平均値はアナログ−ディジタル(A/D)変換器によりデ
ィジタル値とされ、そしてこれがコード化されてビデオ信号の高周波成分と共に
伝送される。これら高周波成分は各水平ラインの活性ビデオ部分のライン平均デ
ィジタル値に対応するアナログ信号を減算することにより得られる。この減算さ
れたアナログ信号がベースバンドビデオ信号の適正な部分に確実に対応するよう
に、このベースバンド複合ビデオ信号には1水平ラインの遅延が与えられる。ラ
イン積分器の出力はこれら高周波成分を得るためにベースバンドビデオ信号から
直接に減算してもよい。この方法は、低周波成分を再構成するために受像機で用
いられる信号をコード化表示が解像度上の限界を有するためにエラーを生じさせ
ることがある。好適にはライン平均ビデオ信号を表わすディジタル値がD/A変
換器に与えられてベースバンドビデオ信号から減算されるアナログ信号(低周波
成分)を発生する。これは解像度限界によるエラーを除去する。
低周波成分の正確な再構成は、夫々のコード化表示がそのビデオ信号についての
減算された低周波成分を実際に表わすのであるから受像機内で達成出来る。ディ
ジタル形送信機ではアナログビデオ信号がディジタル信号に変換されそして夫々
の水平ラインの活性ビデオ部分のディジタル平均が得られる。
本発明の拡張ハイブリッドからゎがるように、約200KHzより低い周波数は
除去されてコード化データとして送られてより大きい電力低下の利点を与え、瞬
間プリエンファシス信号の圧縮と分散から同一チャンネル干渉の利点が得られる
。
図面を詳細に参照すると、第1図において、ベースバンド複合ビデオ信号源12
が従来の技術によりビデオクランプ回路14に信号を供給し、一般にブランクレ
ベル、すなわち同期信号のバックポーチのレベルに対応するベースライン基準を
つくる。ビデオクランプ14の出力は1水平ライン(IH)遅延回路16、ライ
ン積分器24および従来の同期分離回路28に加えられる。同期分離回路28は
同期パルスをタイミングおよび制御回路3゜に与える。データ源38は送信テレ
ビジョン信号に含まれるべきデータの形の情報をこのタイミングおよび制御回路
30に与える。遅延回路16からの遅延した複合ビデオ信号出力はタイミングお
よび制御回路3oにより作動されるスイッチ18を通される。スイッチ18の出
方は加算回路20に加えられ、この回路2oがマルチプライヤ回路22に出力を
与える。ライン積分器24もタイミングおよび制御回路30に接続してその制御
のもとに動作し、ベースバンド複合ビデオ信号の夫々の水平ラインの活性ビデオ
部分のみを積分する。その出力はA/D変換器26に加えられ、この変換器は通
信母線27を介してタイミングおよび制御回路30に接続する。通信母線27も
ディジタルアナログ(A/D)変換器32に接続する。制御ライン29はA/D
変換器26とタイミングおよび制御回路30をリンクさせる。ROM31がタイ
ミングおよび制御回路30とD/A変換器32の間に接続する。ROM31は後
述のようにD/A変換器32に固定基準と識別信号を与える。
マルチプライヤ22の出力は低域フィルタ(L P F)23に接続してデータ
パルスをチャンネルの帯域幅に合わせる。LPF23は変調器34に接続し、こ
の変調器はマルチプライヤ32と共にタイミングおよび制御回路30によって制
御される。変調器34にはRFキャリアが与えられ、そしてその出力は加算回路
36に加えられる。この加算回路は変調された音源40からの音声信号と本発明
の変調ビデオ信号とを合成して適当な受像機への送信を行う、変調器34はAM
またはFM変調器であり、第1図ではAM形のものを示している。FM形のもの
については音源40をLPF23と変調器34の間に間挿するだけでよい。
動作を述べると、タイミングおよび制御回路30は同期分離回路28からの同期
信号の制御により適正なタイミング信号をビデオクランプ14、ライン積分器2
4、スイッチ18、マルチプライヤ22、変調器34、A/D変換器26、D/
A変換器32およびROM311:送る。ビデオクランプ14は複合ベースバン
ドビデオ信号の同期信号バックポーチを予定のレベルに維持する。ライン積分器
24は各水平ラインの活性ビデオ信号部分のみを独立的に積分するように作動さ
れる。スイッチ18はタイミングおよび制御回路30により加算回路20に水平
同期信号を除き活性ビデオとカラーバストを通すように作動される。特定のビデ
オラインについてライン積分器24により発生されるビデオのライン平均値はA
/D変換器26によりディジタル化されて回路30とD/A変換器32に送られ
る。D/A変換器32はA/D26の出力をアナログ信号に変換しこのアナログ
信号が加算回路20において活性ビデオから減算される。複合ビデオ信号の水平
同期信号部分においてROM31が回路30に応じてディジタルペデスタル信号
をD/A変換器32に送り、その出力のアナログペデスタル信号が加算回路20
で発生した信号にそう人される。ビデオ信号フォーマットによっては連続する水
平ライン間に水平同期またはブランキングインターバルのないものもある点に注
意され度い。
タイミングおよび制御回路30はA/D変換器26からのディジタル化されたラ
イン平均信号を表わす正および負の電圧データを含むデータ信号を発生しそして
これらデータパルスを水平ブランキングインターバルにおいてマルチプライヤ2
2に送る。マルチプライヤ22はこれらデータパルスと水平ブランキングインタ
ーバルで予めそう人されたアナログペデスタル信号とを乗算してその信号の水平
ブランキングインターバルにおいて正および負のデータパルスを発生する。後述
のようにライン平均信号の結果としてこのコード化された表示は受像機において
信号を再構成するために用いられる。
水平ブランキングインターバルにそう人されるデータパルスの数はデータ周波数
によるが、本発明では、他のコード化データを、特にデータ源38からのデータ
を必要であれば水平ブランキングインターバルに含めうる。
各ビデオラインについてのA/D変換器26のディジタル出力のコード化表示は
好適には3また4ビツト(3/4)を含むものであるが、より多いビットを所要
の解像度によっては使用出来る。受像機内で再構成された信号の精度を保証する
ために、ビデオ信号の高(伝送)エネルギ、低周波成分を表わすこのライン変更
3/4ビットディジタル信号はD/A変換器32を介して通されて複合ベースバ
ンドビデオ信号から減算されるアナログ信号を形成する。3/4ビット信号の分
解能の限界により、低周波成分のわずかな残り部分が、加算回路20によりマル
チプライヤ22に通されるアナログビデオ信号に残る。しかしながら、高周波ビ
デオ成分に加えられた低周波ビデオ成分はこの3/4ビット信号からとり出され
るから、送信機で減算されたものと正確に一致することになる。
第2図において、理想化された波形A、 B、 C,D。
Eは第1図の同じ符号のついた部分に対応する。波形Aはベースバンド複合ビデ
オ信号を示し、立下りの15.75KHzの水平同期パルス68と3.58MH
zのカラーバスト70と、水平ブランキングインターバル72を含む。波形Bは
水平の点線で示されそしてライン積分器24の出力を表わしており、これは連続
する水平ブランキングインターバル72間の活性ビデオ信号の平均レベルに対応
する。波形Cは複合ビデオ信号からのライン平均ビデオの減算の結果であり、0
ボルトに中心をもつ。これはまた加算回路20間で加算されるデータペデスタル
も含んでいる。波形りはデータとデータペデスタルを乗算して水平ブランキング
期間中に正および負のデータパルスを発生するマルチプライヤ22の出力を示す
。便宜上、そのようなパルスの内2個のみを示しているが、実際には多数のパル
スからなる。変調器34はRFテレビジョン周波数キャリアを、波形Eで示すよ
うに送信用にデータパルスを含む帯域幅を制限されたビデオ信号で変調する。こ
の信号ははゾ0キャリアに中心づけられそしてエンベロープがこの0キヤリアレ
ベルを通るたびに位相を逆転させる。このように例えばカラーバースの各半サイ
クル並びにデータパルスが位相を逆転する。この波形の部分74と76はビデオ
信号におけるRFキャリアの位相反転を表わす。
第3図において、NTSCテレビジョン信号の電力分布の理想的なスペクトルは
キャリア周波数近辺での送信機の非常に重要な電力要求を示す。第4図はビデオ
のキャリア周波数近辺の第3図の曲線の拡大図である。特に、ビデオキャリア周
波数と15KHzの間のスペクトル部分を示している。この波形と点線とで限定
される斜線部分は、送信信号から低周波信号成分(15KHzより低い)の減算
のために、本発明の基本的ハイブリッド形により節約される電力を例示する。こ
れら低周波成分は前述のようにコード化低エネルギ利用フォーマットのデータの
形で送信される。この斜線部分は一般的なテレビジョン信号の電力の約99%と
予測される。20dB(100:1.)の送信出力の減少が本発明により達成し
うる。この電力低下のいく分かは送信信号の信号−雑音比の改善に用いられるこ
とは勿論である。これら曲線の目盛は対数であるから本発明により得られる電力
低下の真の大きさを示していないことは自明である。
第3図の0と200KHz間の斜線部分は、約200KHzまでのアナログ成分
が除去される本発明の拡張ハイブリッド形について後に説明することにする。2
00KHzより低い成分を除くことによる付加的な送信出力の節約は基本ハイブ
リッドにおける大きさとはV同じではないが、発生されるピークビデオ信号の圧
縮とペデスタルで得られる利点は非常に重要である。また、コード化データは送
信信号の水平インターバルに置かれる必要はなく、送信テレビジョン信号の垂直
ブランキングインターバルで有効に送信しうろことも重要である。実際に前述の
特許出願に示すように送信ビデオ信号は水平ブランキングインターバルまたは水
平同期さえ有する必要がない。一般に、データは最適雑音特性についてはテレビ
ジョン信号の任意の非活性部分に置くことが出来る。
第5図の受像機において、送信信号の基本ハイブリッド形はチューナ41により
受信されてバッファ増幅器42に与えられる増幅器42の出力は音声キャリア帯
域フィルタ44とビデオキャリア帯域フィルタ46に与えられる。この受像機は
IFおよびベースバンド周波数での動作も出来るが、RF周波数で動作する。音
声帯域フィルタ44の出力は加算回路66の一方の入力に入る。
フィルタ46の出力はバッファ増幅器48に入る。増幅器48の出力はマルチプ
ライヤ50と2相安定位相固定ループ(B P L L)回路52に入る。マル
チプライヤ50の出力はスイッチ54を介して加算回路58に入る。
BPLL回路52のデータ出力はコントローラ56に加えられる。このコントロ
ーラはマルチプライヤ50とスイッチ54の動作を制御する。コントローラ56
はライン平均ビデオのコード化表示を含むデータをD/A変換器60に与える。
この実施例ではBPLL回路52は2相安定形であってライン平均ビデオのコー
ド化表示を含む回復されたデータをコントローラ56に、そして、受信信号と同
相または180°ずれた固定振幅キャリアFoをマルチプライヤ62に与える。
BPLL回路52は米国特許第4072909号および同第4091410号に
示される2相安定ループのように周知のように構成しうる。
増幅器48の出力の受信信号はF。と同相または180”ずれている。ROM3
1 (第1図)によりエンコーダでテレビジョン信号の垂直インターバルにそう
人された特別の識別信号(後に詳述する)もデータの一部として回復されて、受
信信号の位相が正しい位相関係をつくるために反転されるべきかどうかを決定す
るためにコントローラにより解決される。マルチプライヤ50はコントローラ5
6の制御にもとづき増幅器48の出力信号に+1または−1を乗算してF。との
正しい位相関係を保証する。あるいは受信信号ではなくF。の位相を適正な乗算
により制御してもよいことは当業者には明らかである。いずれの場合でも、必要
な修正後にF。と受信信号は同相となる。Foの正しい位相を決定するための技
術は上記以外の周知の技術によっても行うことが出来ることも当業者には明らか
である。
コントローラ56は周知のように受信したカラーバストから多数のタイミング信
号クロックを発生する。エンコードされた信号のカラーバストは半サイクル毎に
RFキャリアの位相を変化させそれにより検出しつるタイミング基準を与えるこ
とについては前述した、これら信号はカラーバーストに固定した高周波クロック
とそれからの減算によりとり出される水平周波クロックを含む、低周波クロック
は後述するように識別信号から発生される。
データはその発生に対応する時間ペリオド中にスイッチ54を開くことにより入
来信号から除去される。同期情報、すなわち同期パルスとペデスタルは、コント
ローラで再生されてD/A60とマルチプライヤ62を介して加算回路58に加
えられる。
マルチプライヤ62はF。とD/A60の出力を乗算してキャリア信号を発生し
、この信号の振幅は加算回路58に加えられる受信ビデオ信号への加算のために
ライン平均ビデオ信号のコード化表示により決定される。加算回路58の出力は
それ故テレビジョン信号の再構成されたビデオ部分となる。この信号は特殊なA
GC回路61と加算回路66に加えられ、音声変調キャリアと再合成されて従来
のテレビジョン信号処理回路(図示せず)に送られる。AGC回路61の出力は
増幅器42の利得を制御して受像機におけるライン平均ビデオのディジタル表示
のアナログ値がその信号のアナログ部分であるから送信の減衰により変えられな
いために送信機におけるそれと確実に整合するようにする。
この特殊なAGC回路61はRF検波器64、一対のサンプル・ホールド(S/
H)回路63.65および比較器67を含む。後述するように、基準信号が送信
され、その部分が受像機でサンプリングされてその信号のアナログ部分に対する
減衰の効果を決定しそれに従って受像機の利得を補償する。
第5図の受像機は多くの場合RF周波数で動作するが、ベースバンド周波数で動
作するようにするとよく、そのような受像機を第6図に示す。チューナ/IF4
1’ は送信信号を受信しそしてIF倍信号増幅器42′を介してビデオIF帯
域フィルタ46′と音声IF帯域フィルタ44′に送る。フィルタ46′はこの
IF倍信号BPL L 52’ とマルチプライヤ50′に送る。データはBP
LL52’ により除かれてコントローラ56′に送られる。BPLL52’は
実現に関係する一対のIFキャリアF ′とFo′90″を回復する。Fo′は
マルチプライヤ58′にそしてFo’90°はマルチプライヤ59′に与えられ
る。コントローラ56′は受信した基準信号にもとづき、受信信号とF。′の位
相が同一であるかいなかを決定し、必要であれば、+1または−1を乗算するこ
とにより信号の位相を反転させるようにマルチプライヤ50′を制御する。マル
チプライヤ58′と59′はF ′とFo′90°に応じて出力ベースパントビ
デオと4.5MHzの音声信号を夫々発生するための同期検波器として機能する
。4.5MHzの音声信号は4,5MHz音声BPF44’に加えられ、複合ビ
デオ信号はスイッチ54′に加えられる。スイッチ54′はコントローラ56′
により受信信号のデータおよび水平同期部分において開くように作動される。D
/A60’はコントローラ56′により制御されて加算回路47′の一方の入力
に出力を与え、その他方の入力にはスイッチ54′の出力が入る。D/A 60
’ は同期および同期ペデスタルを、BPLL52’により回復されたデータ内
で送られる低周波成分のコード化表示に対応するアナログ信号と共に加算回路4
7′に与える。これらはスイッチ54′の出力に生じるベースバンドビデオ信号
に加算される。それ数回構成されたベースバンドビデオ信号は加算回路47′の
出力に生じそして一対のS/H回路63′と64′に直接加えられる。これら回
路63′と64′はコントローラ56′の制御のもとて送信された基準信号をサ
ンプリングして送信信号のアナログ部分に対する減衰の効果を決定するように動
作する。
比較器67′は、増幅器42′の利得を、アナログ信号部分とディジタル表示を
一致させるために調整するに必要な修正を与える。この再構成されたビデオ信号
も加算回路66′において4.5MHz音声信号と合成されてテレビジョンモニ
タ等に加えられる出力ベースパントテレビジョン信号を与える。
第7図において、本発明の基本ハイブリッド形により構成される送信機のディジ
タル回路が示されている。複合ビデオ信号12のベースバンド源はビデオクラン
プ14に接続し、その出力がA/D変換器78と同期分離回路28に加えられる
。タイミングおよび制御回路84はA/D変換器78と相互接続して同期分離回
路28の出力を受ける。ビデオクランプ14はタイミングおよび制御回路84の
制御により入来ビデオ信号をバックポーチレベルに固定する。データ源38はタ
イミングおよび制御回路84に接続する。A/D変換器78の出力はディジタル
平均化回路79とRAM80に加えられる。ディジタル平均化回路79はタイミ
ングおよび制御回路84の制御により、信号の活性ビデオ部分においてA/D変
換器78の出力をサンプリングし夫々個々の水平ラインについてのディジタル値
の平均を発生する。この値はタイミングおよび制御回路84と加算回路81に加
えられる。回路1にはRAM80の出力も加えられる。RAM80は1個の2ビ
デオラインメモリを含み、1ビデオラインは前のビデオラインが読取られるとき
に書込まれる。この構成はディジタル平均信号が適正な水平ラインのビデオサン
プルから確実に減算されるようにするための1ラインの遅延を与える。加算回路
81の出力は、ROM31の出力に接続するマルチプレクサ82に加えられる。
ROM31は後述するようにマルチプレクサ82に基準および識別信号を与える
。データ源38とタイミングおよび制御回路84からのデータはその信号の水平
ブランキングインターバル中にマルチプレクサ82の第3人力に加えられる。こ
のデータはディジタル平均化回路79で発生するライン平均値のコード化表示を
含む。マルチプレクサ82の出力はD/A変換器86に加えられ、その出力は低
域フィルタ23そして変調器34に加えられる。加算回路81、マルチプレクサ
82、D/A変換器86および変調器34はすべてタイミングおよび制御回路8
4により制御される。変調器34にはRF倍信号入り、その出力は第1図のよう
に処理される。
第2図において、波形eは水平ブランキングインターバル72を除く夫々の水平
ラインの活性ビデオ部分において波形式から波形Bを減算することにより得られ
る。
波形Bを水平ブランキングインターバルにのみ加えて結果としての変化をOレベ
ルに修正しても同じ結果が得られることは明らかである。エンコーダをディジタ
ルとする場合にはこの技術はかなり簡単になり、本発明のこの形式のものは好適
なものである。
第7図において、A/D変換器78の出力は好適には約910サンプル/水平ラ
インを含み、これらサンプルの内の約752サンプルがそのラインの活性ビデオ
部分を表わす。各サンプルは分解能要求により8ビツトまたは10ビツトで表わ
される。例えば、通常のテレビジョン信号については8ビツトの分解能で充分で
あるが、スタジオレベルの品質と送信の場合には10ビツトの分解能が望ましい
。活性ビデオ部分に対して選ばれるビット数は2で割りきれるものであるとハー
ドウェアの面で著しく有利である。第2図について前述したように、活性ビデオ
部分からライン平均値を減算するよりは信号の水平ブランキングインターバルに
ライン平均値(波形B)を加える方がよい。これは約752回の減算と比較して
約60回の加算となり、動作とハードウェアを実質的に簡略化するものである。
しかしながらOレベル修正後の結果は同じであり、そして、この特別の技術は本
発明の範囲を制限するものではない。ディジタル処理された信号は次に加算回路
8]、から、タイミングおよび制御回路84からのデータおよびROM31から
の固定の識別および基準信号と共に、マルチプレクサ82に加えられる。
D/A変換器86を通った後にこの信号は第1図について述べたと同じに扱われ
る。
送信されるテレビジョン信号の性質、すなわち、アナログおよびコード化ディジ
タル情報のハイブリッドにより、アナログ信号の送信減衰(ディジタルデータは
変化しない)を補償するだめの方式が設けられる。受信信号を適正に再構成する
ために、アナログビデオ信号はそれとディジタルデータとの間に送信機側におけ
ると同じ関係を維持させるために調整する必要がある。本発明はアナログおよび
ディジタルデータ間の既知の関係をもって基準信号を送り、デコーダでその信号
を検出し、そして検出レベルを比較して必要な調整の量とパリティを決定する。
第8図において、波形A、B、Cは送信信号の2本の水平ラインを示す。波形A
は基準信号であって白ライン(ディジタルレベル255で示す)含み、これは0
または黒レベル(0で示す)になった後に第2ラインのビデオまたは黒レベルの
ないものが続く。波形Bは基準信号(A)のエンコードされたものであり、白ラ
インは平均レベル、例えば200、の減算によりディジタルレベル50となって
いる。このビデオラインの黒レベル部分はこのときレベル−200となり、そこ
からの平均レベル200の減算を反映する。しかしながら第2ラインはその平均
レベルが0であるため活性ビデオ部分においては不変である。波形Cはデコード
(再構成)された信号を示し、サンプル#1とサンプル#2で示される2個のサ
ンプルエリアを示す。これらのレベルのサンプルは図示のエリアでとられて受像
機のサンプルホールド回路に記憶される。アナログ信号が減衰していない場合に
はサンプル#1は信号レベルが正確に0レベルにもどされてサンプル#2と整合
することを反映する。デコード(再構成)された信号がこれより点線部分Hで示
すように高い場合にはサンプル#1はサンプル#2より大となりそして比較器(
第5図の67、第6図の67′)の出力は増幅器42または42′に加えられる
べき修正電圧を発生することになる。他方、デコードされた信号が低いレベルし
てあればサンプル#1はサンプル#2より小さく、そして逆の修正が比較器から
増幅器に加えられる。アナログビデオ部分の大きい1水平ラインと0アナログビ
デオ部分を含む次のラインを含むこの基準信号により、送信および処理中のアナ
ログ信号に何が生じたかを決定するための組込み形の規準が与えられる。
第9図は識別信号の一つの形式を示しており、これはタイミング用のスタート信
号の発生とビデオキャリア信号とF。の間の正しい位相関係の識別の二つの目的
を有する。通常のエンコードライン(空性的に示す)はデータ、水平パルス90
、カラーバースト91および活性ビデオ部分92を含み、ある数の0交差を保証
する。検出は1ライン中に0交差が生じないことを目安として行われる。識別ラ
インはデータパルスとカラーバーストを除くことにより0交差を用いずにつくら
れる。ビデオ信号93の極性はビデオキャリアと回復されたFo倍信号間の特定
の位相関係を示すために用いられる。次のラインはそれを垂直ブランキングイン
ターバルとすると、カラーバーストを含まないがデータパルスを含む。このよう
にこれも0交差を示す。この例は識別信号として用いることの出来る多くのもの
の一つにすぎない。
第10図において、基本的なハイブリッド処理を受けたFMテレビジョン信号を
受信するための受像機を示す。
IF13で受信された信号は従来のFM復調器15に加えられ、この復調器の出
力はスイッチ17、タイミングおよび制御回路25および音声帯域フィルタ35
に加えられる。タイミングおよび制御回路25は復調器15からデータを受けて
スイッチ17の動作を制御すると共にコード化データ情報をD/A変換器33に
与える。同期信号情報はD/A変換器33に加えられるべきタイミング信号を発
生するために用いられる。スイッチ17の出力はD/A変換器33の出力と同様
に加算回路19に加えられる。回路19の出力は他の加算回路19′に加えられ
る。回路19′はD/A変換器33′からタイミング信号が入る。
LPF2で示す点線ブロック39は基本ハイブリッドFM受像機では用いられず
、後述のように拡張ハイブリッド処理される信号を受信するための拡張ハイブリ
ッド受像機に関連して用いられる。
上記の基本ハイブリッド処理回路はアナログ信号から低周波アナログビデオ信号
成分(水平ライン周波数より低い)のライン平均値を減算することにより、低周
波アナログビデオ信号成分を除去する。これは、ビデオ信号を低周波成分と高周
波成分に分けるテレビジョン信号処理に対するより一般的なハイブリッド構成の
特定の例である。15KHzより低い低周波ビデオ成分は必要な送信電力の大部
分であり、付加的なアナログビデオ成分(200KHzより下)の除去は送信電
力を更に節約するものではない。しかしながら拡張ハイブリッド処理は改善され
た信号−雑音比をもつテレビジョン信号の発生およびNTSC信号について同一
チャンネルおよび隣接チャンネル干渉の可能性が最少である点で極めて有利な結
果をもたらすものである。かくして、本発明の拡張ハイブリッド処理においては
約200KHzより下のビデオ信号成分が除去され、ディジタル形に変換され、
そして、この除去された成分のコード化データ表示がアナログ信号の非活性ビデ
オインターバルにおいて送られる。
第11図の拡張ハイブリッド送信機ではビデオクランプ14の出力は遅延補償回
路49に与えられる。この回路は加算回路20に接続する。ビデオ信号は同期分
離回路28と低域フィルタ(LPFI)37にも加えられる。
フィルタ37の通過帯域は200KHzまでである。フィルタ37の出力はA/
D変換器26に加えられ、その出力がD/A変換器32に加えられる。D/A変
換器32の出力はフィルタ39 (LPF2)とタイミングおよび制御回路51
に加えられる。フィルタ39の出力は加算回路20においてアナログビデオ信号
から減算される。データ合成器55は加算回路20の出力、およびタイミングお
よび制御回路51からのデータとタイミング信号を受ける。この回路の他の部分
は第1図とはソ同じであり、動作もはV同じである。フィルタ39は全分解能デ
ィジタルコード化表示を用いる場合には不要である。
しかしながら殆どの場合、A/D変換器26からのビット数は制限され、そのた
め分解能も制限されるのであり、従ってフィルタ39は送信信号が受信器内で発
生されるものと整合するように用いられる。
第12図はパルスとバーからなる理想的なビデオ信号の基本ハイブリッドおよび
拡張ハイブリッド処理の効果を示す。曲線Aは比較的鋭いパルスとそれに続く極
めてブロードなバーを有するビデオ信号を示す。図示のように、平均信号レベル
は0ボルトよりかなり高い。曲線Bは本発明による基本ハイブリッド処理を行っ
たときのパルス57とバー信号を示す。このように、平均信号レベルが減算され
て信号の全体的強度が低下する。曲線Cは本発明の拡張ハイブリッド処理後の信
号を示す。ここではタブレット43と45およびパルス57のようなビデオの縁
部およびビデオの詳細に対応する高周波信号のみが、約200KHzまでの低周
波の除去の結果残っている。特に、拡張ハイブリッド処理は送信アナログ信号に
47のようなかなりの数のボイドを発生する。後述するように、これらボイドは
圧縮と分散フィルタリングの技術により残りの送信アナログ信号のピークを低下
させるに極めて有効である。周知のように、ピーク信号は同一チャンネルおよび
隣接チャンネル干渉問題を扱う場合に極めて重要である。
第13図はFM送信帯域幅についての方形波ビデオ信号のハイブリッド処理の効
果を示す一曲線Aは半分臼で半分黒のスクリーンの1水平ラインに対応する基本
ハイブリッド処理された信号を示す。波形Bははゾ信号のキャリア周波数F。に
中心をもつ送信帯域幅を示す。曲線Cで示す拡張ハイブリッド処理された波形で
はダブレットの形の信号スパイクのみが残り、曲線りで示される帯域は極めて狭
くなっており、黒および白レベル信号による周波数のずれは夫々0ボルト信号に
対応するために中心周波数Foにおいて互いに重なる。拡張ハイブリッド信号F
M送信帯域は基本ハイブリッド処理信号に対応する帯域よりもその幅が極めて小
さくなることがわかる。
このFM送信帯域幅の減少はFMチャンネルにおける著しく改善された雑音特性
に反映されそして本発明の拡張ハイブリッド処理の特徴である。全体としての信
号−雑音特性が著しく改善されるにもかかわらず情報損失はなく (除去された
低周波情報は受信器で置かれる)そしてその結果歪みの増大はない。
上記のように、ピーク信号強度は隣接チャンネルおよび同一チャンネル干渉問題
について大きな因子である、ダブレットやパルスの形のそのようなピークはビデ
オ縁部およびビデオ細部に応じて、ナなちとデオレベルが急速に変わるときに拡
張ハイブリッド処理において発生する。同じく前述のように、信号の非ビデオ部
分(ブランキングペリオド)における信号レベルはこのハイブリッド処理方式に
おいて任意につくられる。基本ハイブリッド方式に示したように、ライン平均ビ
デオは水平ライン信号レベルをそのラインについての平均信号レベルにセットす
るために用いられる。その結果、ブランキングインターバルが終了するとビデオ
信号レベルはすべての点でこのようにつくられる任意のレベルのときよりもライ
ンについてのその平均値により近くなる。それ故、ビデオレベルの変化の(そし
て拡張ハイブリッド処理で発生されるダブレットの)大きさはそのラインをその
ラインについての平均ビデオレベルにセットすることにより最少となる。前記出
願について述べたように、送信ビデオ信号は水平ブランキングインターバルある
いは水平同期を有する必要はない。勿論、これはライン構造を有し、そしてう・
インからラインへの転換はありうる。これら遷移はハイブリッド処理するとダブ
レットとして生じ、そしてこれはそれらの振幅の減少に有効である。それ故、2
段階処理が用いられるのであり、拡張ハイブリッド処理の前に1つのラインのラ
イン平均を基本ハイブリッド処理で除去する。かくて、2段階ハイブリッド処理
はライン間(および垂直ブランキングインターバルでの)のビデオ信号のレベル
が発生されるダブレットの大きさを減少するために平均ビデオ信号レベルにセッ
トされるから極めて望ましい。また、隣接するビデオラインの平均はダブレット
の大きさを減少するために用いられる。
第14図は2段階処理、すなわち、まず基本ハイブリッド処理そして次に拡張ハ
イブリッド処理、を用いる送信方式を示す。基本ハイブリッド処理はライン積分
器24、A/D変換器26、D/A変換器32、IH遅延回路16、スイッチ1
8および加算回路20で行われる。
拡張ハイブリッド処理はフィルタ37、A/D変換器26’ 、D/A変換器3
2′、フィルタ39、遅延補償回路49および加算回路20′で行われる。基本
ハイブリッド処理がまず行われ、次に拡張ハイブリッド処理が行われる。タイミ
ングおよび制御回路53がデータ合成器55に適正なタイミングおよびデータ信
号を与える。
前述のように、データは一般に垂直ブランキングペリオドまたは水平および垂直
ブランキングペリオドを含む信号の非活性ビデオ部分に置かれる。
第15図は第14図の送信機でつくられるような2段階ハイブリッド処理信号を
受は入れるように変更された第6図の基本ハイブリッド受像機を示す。この受像
機はD/A変換器32とフィルタ39を含み、これらにはコントローラ56′に
より拡張ハイブリッドデータが入る。
BPLL回路52′による検出後に、除去された低周波情報が加算回路47′で
加えられ、この低周波情報の残りの部分が加算回路39で加えられる。LPP2
フィルタ3つの周波数レスポンス特性は送信機のLPF2フィルタ39と同じで
ある。
本発明の基本ハイブリッドおよび拡張ハイブリッド処理は瞬間プリエンファジィ
またはフィルタリング(フレーム合成またはフィールド処理とも呼ばれる)、信
号圧縮、時間分散およびプリエンファシス等の周知の技術と組合せると、最適な
信号および雑音特性を有するテレビジョン方式が得られる。
第16図において、隣接および同一チャンネル干渉が最少であるそのような最適
テレビジョン方式はデータとしての低周波ビデオ成分を除去しディジタル的にエ
ンコードするためのハイブリッド処理段(2段階でありうる)を有するディジタ
ル形の送信機を含む。ディジタル化された高周波成分を含む残りの信号は瞬間プ
リエンファシスにより連続するビデオフレーム間の変化を強調され、そして次に
圧縮され、時間分散される。分散された信号はプリエンファシスされそして16
MHzの周波数帯に中心をもつ両側帯波抑圧キャリアの変調前にチャンネルフィ
ルタリングを受ける。プリエンファシスとチャンネルフィルタリングは時間分散
された信号(ディジタル)をディジタルフィルタに加えそして次にそれをD/A
変換してアナログフィルタに加えること1こより行うことが出来る。このアナロ
グフィルタは代表的データ(ハイブリッド)と他のデータを適当な波形整形を行
った後に受ける。
この受像機は信号ディエンファシス段およびA/D変換器の後に真の同期検出器
を有する。ディジタル化された信号は逆時間分散、伸長および瞬間ディエンファ
シスを受けてディジタル化された高周波成分を得る。除去された低周波はこのデ
ータから再構成されそして元の信号がこの除去された成分を再び加えることによ
り回復される。この方式は隣接チャンネルおよび同一チャンネル干渉を最少とす
る上で大きな利点を有する。更に、キャリア周波数は同一チャンネルNTSC(
またはハイブリッド)信号と「正確なオフセット」周波数関係となるようにしつ
る。周知のこの正確なオフセット周波数は水平走査周波数の1/3または1/2
であり、垂直走査周波数の1/2であるべきである。この正確なオフセットの効
果は直流に対応するビデオの部分をテレビジョンスクリーン上で極めて知覚され
難いビデオライン(約10KHz)に分割することである。かくして、同一チャ
ンネルビデオ表示は著しく分割されそれによりより知覚され難くする。ハイブリ
ッド信号は、ハイブリッド処理信号のデータ部分(データは垂直ブランキングイ
ンターバルに送られる)がNTSC同一チヤンネルのビデオ部分に生じないよう
にするためにNTSC同一チヤンネルに固定されるフレームでもよい。前記特許
出願における送信信号は同期を有さず、これがピーク信号を更に減少させて同一
チャンネル特性を改善する。
第17図は送信機における瞬間プリエンファシスを示す。ビデオ入力信号は遅延
T(1フイールド遅延)を与えられ、係数raJ (1より小)で乗算されそ
して遅延されない信号から減算される。そのインパルスレスポンスと周波数レス
ポンが示しである。この逆方向の作用が第17図の受像機で示しているのであり
、入力信号にT1の遅延を与え、同じ係数raJを乗算しそして信号にもどされ
る。
フレーム合成はカラー信号の分離に従来用いられている。フレーム合成または瞬
間フィルタリングの利点は送信電力低減のためのビデオ信号のエンコード化では
認められていない。ハイブリッドテレビジョン信号方式でのその使用は静止画像
についての送信電力を低減させ、それによりNTSC同一チヤンネルへのハイブ
リッド信号の干渉の低下およびハイブリッド信号受信器へのNTSCチャンネル
からの同一チャンネ干渉の最少化をうながす。静止画像(0瞬間周波数)につい
ての瞬間プリエンファシスフィルタレスポンスは最小であり、T/2に等しい周
波数についてのそのレスポンスは最大である。図示のように、静止画像について
のレスポンスは1−aまで低下し、そして1/2においてフィールド周波数が増
加する。これらの数値はフィルタの設計によりきまる。
このように静止画像に対応するビデオ信号は著しく小さくなる。殆どのテレビジ
ョン信号は比較的静止しているから、NTSC同一チヤンネルの全体としての干
渉は小さくなる。ビデオの動きについてはNTSC同一チヤンネルへの干渉は低
減されないが、高速に動くビデオ画像(非常に狭い幅の動く縁部)を人間の目で
解像することは困難であるから知覚は困難である。
第18図の受像機の瞬間ディエンファシスフィルタは逆の効果を有し、そして送
信機の対応するフィルタにおいて0を打消す単極の無限インパルスレスポンスフ
ィルタである。送信機の瞬間フィルタと受信機のそれの合成周波数レスポンスは
フラットである。0瞬間周波数(静止入力)における受信機の瞬間フィルタのレ
スポンスは最大であり、動く画像についてのレスポンスは最小である。前述の精
密オフセットについて、NTSC同一チヤンネル干渉の静止部分はフィルタレス
ポンスの喉の部分に入るフィールド周波数の半分の瞬間周波数成分として生じさ
せることが出来、それによりそれを著しく減少させることが出来る。
信号プリエンファシスおよびディエンファシスはハイブリッド信号の雑音特性を
改善するために使用出来る。
そのだめの回路は送信中の高周波の周知のブーストおよび受信機側でのブースト
された高周波の周知の低下を含むものであるために図示しない。受信機側のフィ
ルタは山形であり隣接チャンネル干渉を鋭く弁別する。
コンパンダ圧縮器を第19図にコンパンダ伸長器を第20図に示す。コンバンド
(すなわち圧縮と伸長)はNTSC同一チヤンネルへおよびそこからの干渉特性
を改善する。これは、ハイブリッド処理により大信号振幅がビデオ縁部またはビ
デオ細部のような遷移中にのみ生じることからそのようになる。(瞬間プリエン
ファシスでは大信号振幅は動く縁部にのみ生じる)、第19図に示すように、圧
縮回路は小振幅信号のレベルを上げ大振幅信号のレベルを下げる非線形伝達特性
を有する。最大振幅の信号のレベルを下げることにより、同一チャンネル干渉を
生じさせる信号ピークが低下する。小振幅信号は増大されるがこれらは同一チャ
ンネル干渉には応答するようなピーク信号ではない。受信機において伸長回路の
伝達特性は相補的(第20図)であり、その故信号への全体的な効果はフラット
である。伸長回路についてはそれもNTSC同一チヤンネルからハイブリッド信
号チャンネルへの干渉を減少させるように作用する。NTSC同一チヤンネルは
最悪の場合には小振幅信号であり、ハイブリッド信号はビデオの動きとビデオの
細部においてのみ大振幅となる。このハイブリッド受信機は小振幅同一チャンネ
ルとハイブリッド信号の和である信号を受信する。粗いエリアでは同一チャンネ
ル干渉が視認出来るが同一チャンネルおよびハイブリッド信号の合成された信号
レベルはまだ小さく、伸長回路はそれを更に圧縮回路の増幅率の逆数だけ減少さ
せる。かくして、最も目につきやすい干渉信号が減少する。ハイブリッド信号の
、同一チャンネルが最も視認しにくい動くビデオおよびビデオ細部において、同
一チャンネルおよびハイブリッド信号の合成レベルは高く伸長特性により更に増
大する。
その結果、同一チャンネル干渉は粗いビデオ(フラット、静止)エリアから視認
しにくい細部の動くエリアへとシフトする。雑音も同一チャンネル干渉として処
理されそしてそれ故同じ改善が雑音特性についても得られる。圧縮プロセスはビ
デオ信号に歪みを生じさせうるがこれは適当なピーキングにより補償出来る。
FIG、8c
FI G、9
FIG、12a
FIG、12b
補正書の翻訳文提出MI(特許法第184条の8)浄書(内容に変更なし)
を勢 命 /7−1 z貴 tm
平成 2 年 10月 4 唱
特許庁長官 吉 1)文 毅 殿
1、 特:1出願の表示
PCT/US 89101305
2、発明の名称
高品位テレビジョン信号を送受信するための方法及び装置
3、特許出願人
住 所 アメリカ合衆国イリノイ州、グレンビュー、ミルウォーキー、アベニ
ュ、1000゜ゼニス、センター
東京都千代田区丸の山王丁目2番3号
5、 補iLMの提出年月日
1990年 6 月 61」
(1) 捕11:書の翻訳文 1 通 追
って補正1、 情報信号の比較的低電力で高周波成分を含む第1アナログ信号と
上記情報信号の比較的高電力低周波成分を表わすディジタル形成の第2信号とを
含む与えられたビデオ信号−雑音比について減少した送信出力要求を有するエン
コードされた信号を発生する手段と、このエンコードされた信号を送信する手段
と、この送信されたエンコード信号を受信しそして上記第1信号と第2信号を分
離する手段と、これら分離された第1および第2信号を合成する手段と、を含む
情報信号の送受信方式。
2、 前記発生手段は前記ビデオ信号の夫々の水平ラインの活性ビデオ部分のラ
イン平均値をとることにより前記ディジタル信号をとり出す第1手段と、前記ビ
デオ信号と上記ディジタル信号を代数的に合成することにより上記第1信号をと
り出す第2手段とを含む、請求項1記載の方式。
3、 前記第1信号はアナログ信号を含み、前記エンコードされたビデオ信号は
利得等化基準信号とを含み、前記受信手段は上記基準信号を検出して上記ディジ
タル信号に対し、上記アナログ信号により経験される利得を等化する手段を含む
請求項2記載の方式。
4、 前記ディジタル信号は前記アナログ信号が低周波成分を比較できイ)ずか
に有することを特徴とする特許に限られた予定の分解能を有するごとくなった請
求項3記載の方式。
5、 フィールドくり返し周波数Tを有するベースバンドテレビジョン信号を与
える手段と、上記ベースバンドテレビジョン信号を、aを1より小さい予定の定
数、N−0,1,2,3,4・・・およびM−1,3,5,7・・・とすると瞬
間周波数N/Tにおいて最小レスポンス(1−a)、瞬間周波数M/2Tにおい
て最大レスポンス(1+a)を含む同期的瞬間レスポンス特性に従って瞬間的に
フィルタする手段と、この瞬間的にフィルタされた信号を選ばれたテレビジョン
チャンネルを介して送信する手段と、この送信された信号を受信する手段と、受
信された信号を、瞬間周波数MTにおいて最小レスポンス(1/ (1+a))
および瞬間周波数NTにおいて最大レスポンス(1/(1−a))を含む同期的
な瞬間レスポンス特性に従って瞬間的にフィルタする手段と、を含むテレビジョ
ン信号の送受信における同一チャンネル干渉を最小化する方式。
6、 ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む第1信号と上記ビデオ信号
の比較的高出力低周波成分を表イっすディジタル信号を発生する手段と、上記第
1信号を受信するように接続して静止画像を表わす上記ビデオ信号中の成分の振
幅を減少させる第1瞬間フィルタ手段と、この瞬間的にフィルタされた第1信号
と上記ディジタル信号を合成してエンコードされた信号を形成する手段と、この
エンコードされた信号を送信する手段と、このエンコードされた信号を受信しそ
して上記第1信号とディジタル信号を分離させる手段と、この分離された第1信
号を処理すると共に動く画像を表わすビデオ成分の振幅を増加させる第2瞬間フ
ィルタ手段と、この処理された第1信号と上記分離されたディジタル信号を合成
して上記ビデオ信号を再構成する手段と、を含む減少した伝送出力要求をもって
ビデオ信号を送受信するための方式。
7、 ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む第1信号を発生する手段と
、上記ビデオ信号の比較的高出力低周波成分を表わすディジタル信号を発生する
手段と、上記第1信号のピーク振幅成分におけるエネルギーを時間的に分散する
ための分散フィルタ手段と、この時間的に分散された第1信号と上記ディジタル
信号を合成してエンコードされた信号を形成する手段と、このエンコードされた
信号を送信する手段と、このエンコードされた信号を送信する手段と、このエン
コードされた信号を受信して復調しそしてこの時間的に分散した第1信号と上記
ディジタル信号を分離する手段と、上記受信および復調手段に接続して上記時間
的に分散した第1信号を相補的に処理する逆分散手段と、この処理された第1信
号と上記ディジタル信号を合成する手段と、を含む、与えられたビデオ信号−雑
音比について減少した伝送出力要求をもってビデオ信号を送信するための方式。
8、 情報信号の比較的低電力高周波数成分を含む第1信号とこの情報信号の比
較的大電力低周波数成分を表わすディジタル形の第2信号を含む与えられたビデ
オ信号−雑音比について減少した伝送出力要求をもつエンコードされた情報信号
を発生する手段と、このエンコードされた情報信号を送信する手段と、を含む、
エンコードされた情報信号の送信装置。
9、 前記ビデオ信号の夫々の水平ラインの活性ビデオ信号部分のライン平均
値をとることにより前記ディジタル信号をとり出す第1手段と、上記ビデオ信号
と上記ディジタル信号を代数的に合成して上記アナログ信号をとり出す第2手段
と、を含む請求項8記載の装置。
10゜ 前記ビデオ信号はアナログであり、前記アナログ信号とり出し手段は上
記ディジタル信号を代数的合成の前に対応するアナログ値に変換する手段を含む
請求項9記載の装置。
11、 前記エンコードされたビデオ信号は活性および非活性ビデオインター
バルを含み、そして更に前記ディジタル信号が選ばれた非活性ビデオインターバ
ルにおいて生じるように前記アナログおよびディジタル信号を時間的にマルチブ
レクスする手段を含む、請求項10記載の装置。
12、 前記ディジタル信号は前記アナログ信号が前記低周波成分の比較的小
さい残留分を有することで特徴づけられるように限定された予定の解像度を有す
る請求項10または11に記載の装置。
13、 フレーム構造を有するビデオ信号を発生する手段と、このビデオ信号
を受信するように接続して静止画像を表わす上記ビデオ信号の成分の振幅を減少
させると共に動く画像および画像細部を表わす上記ビデオ信号内の成分の振幅を
増大させる瞬間的フィルタ手段と、キャリアをこの瞬間的にフィルタされたビデ
オ信号で変調する手段と、を含むテレビジョン信号伝送方式。
14、 ビデオ信号の比較的高周波成分を含むアナログ信号とそのビデオ信号
の比較的低周波成分を表わすディジタル信号を含むエンコードされたビデオ信号
を発生する手段と、このエンコードされたビデオ信号を受信するように接続して
静止画像を表わすこのビデオ信号の成分の振幅を減少させそして動くビデオ画像
およびビデオの詳細を表わす上記エンコードされたビデオ信号内の成分の振幅を
増大させる瞬間フィルタ手段と、キャリアを瞬間的にフィルタされたエンコード
されたビデオ信号で変調する手段と、を含む、フレーム構造を有するビデオ信号
の伝送方式。
15、 ビデオ信号の比較的高周波成分を含む第1信号を発生する手段と、
このビデオ信号の比較的低周波成分を表わすディジタル信号を発生する手段と、
上記第1信号のピーク振幅成分のエネルギーを時間的に分散させるための分散フ
ィルタ手段と、この分散された第1信号内のデータとして上記ディジタル信号を
合成する手段と、キャリアをこの合成された第1およびディジタル信号で変調す
る手段と、を含むテレビジョン信号伝送装置。
16、 ビデオ信号の比較的高出力低周波成分を表わすディジタル信号をと
り出す手段と、上記ビデオ信号をこのディジタル信号を代数的に合成することに
より、上記ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む変更されたビデオ信号を
とり出す手段と、この変更されたビデオ信号が上記低周波成分の比較的小さい残
留分を有することにより特徴づけられるように限定された予定の分解能を有する
上記ディジタル信号と、この変更されたビデオ信号と上記ディジタル信号を合成
してエンコードされた信号を形成する手段と、このエンコードされた信号を送信
する手段と、を含む、与えられたビデオ信号−雑音比について減少した伝送出力
要求をもってエンコードされた信号を送信する装置。
17、 比較的低電力高周波成分を含む第1信号と比較的大電力低周波成分を表
わすディジタル形の第2信号を受信し発生する手段と、この第1信号からこのデ
ィジタル信号を分離する手段と、このディジタル信号と第1信号を合成する手段
と、を含む、エンコードされた情報信号を受信するための受信装置。
18、 前記第1信号は第1アナログ信号を含み、前記ディジタル信号は限定
され分解能を有し、そして更に前記分離されたディジタル信号を第2の限定され
た分解能をもつアナログ信号に変換する手段、および上記第1アナログ信号と上
記第2アナログ信号を合成して上記ビデオ信号を再構成する手段を含む請求項1
7記載の受信装置。
19、 前記ビデオ信号は基準信号を含み、更にこの基準信号を検出して利得
をその関数として制御する手段を含むごとくなった請求項17または18記載の
受信装置。
20、 前記低周波成分は前記ビデオ信号の各水平ラインの活性ビデオ部分の
ライン平均値を表わし、前記高周波成分は上記低周波成分と上記ビデオ信号の間
の差を表わすごとくなった請求項17または18記載の受信装置。
21、 ビデオ信号を受信し復調して瞬間的にプリエンファシスされたビデ
オ信号を発生する手段と、この手段に接続して動く画像および画像細部を表わす
成分の振幅を減少させ、静止画像を表わす成分の振幅を増大させることにより瞬
間的にディエンファシスされたビデオ信号を発生する瞬間的ディエンファシス手
段と、を含むテレビジョン受像機。
22、 ビデオ信号を受信し復調して時間分散された上記ビデオ信号の高周波
成分を含む第1信号とこのビデオ信号の低周波成分を表わすディジタル信号を発
生する手段と、この手段に接続してこの時間分散第1信号を相補的に処理する逆
分散フィルタ手段と、このフィルタされた第1信号と上記ディジタル信号を合成
する手段と、を含むテレビジョン受信機。
手続補正書(方式)
%式%(
1事件の表示
3 補正をする者
事件との関係 特許出願人
発送日 平成 3年 7月 9日
6 補正の対象
手 続 補 正 書 (方式)
平成 3年 9月t2−日駒
特許庁長官 深 沢 亘 殿
■ 事件の表示
3 補正をする者
事件との関係 特許出願人
発送日 平成 3年 8月 27日
6 補正の対象
7 補正の内容
特表千3−505806 (19)
国際調査報告
werlIw+1e11ar^・−ka+m内N・PCフ一106891013
05
Claims (24)
- 1.情報信号の第1周波数帯域成分を含むアナログ信号と上記情報信号の第2周 波数帯域成分を表わすディジタル信号とを含むエンコードされた信号を発生する 手段と、このエンコードされた信号を送信する手段と、この送信されたエンコー ド信号を受信しそして上記アナログ信号とディジタル信号を分離する手段と、こ れら分離されたアナログ信号とディジタル信号を合成する手段と、を含む情報信 号の送受信方式。
- 2.前記情報信号は与えられたビデオ信号−雑音比について減少した送信出力要 求を有するエンコードされたビデオ信号を含み、前記アナログ信号はこのビデオ 信号の比較的低出力高周波成分を含み、前記ディジタル信号は上記ビデオ信号の 比較的高出力低周波成分を含み、前記分離されたアナログ信号とディジタル信号 は前記受信手段で合成されて上記ビデオ信号を再構成するごとくなった請求項1 記載の方式。
- 3.前記発生手段は前記ビデオ信号の夫々の水平ラインの活性ビデオ部分のライ ン平均値をとることにより前記ディジタル信号をとり出す第1手段と、前記アナ ログ信号と上記ディジタル信号を代数的に合成することにより上記アナログ信号 をとり出す第2手段とを含む、請求項2記載の方式。
- 4.前記エンコードされたビデオ信号はそのビデオ信号の比較的高出力低周波成 分を表わすディジタル信号と利得等化基準信号とを含み、前記受信手段は上記基 準信号を検出して上記ディジタル信号に対し、上記アナログ信号により経験され る利得を等化する手段を含むごとくなった請求項2記載の方式。
- 5.フィールドくり返し周波数Tを有するベースバンドテレビジョン信号を与え る手段と、上記ベースバンドテレビジョン信号を、aを1より小さい予定の定数 、N=0,1,2,3,4…およびM=1,3,5,7…とすると瞬間周波数M /Tにおいて最小レスポンス(1−a)、瞬間周波数M/2Tにおいて最大レス ポンス(1+a)を含む同期的瞬間レスポンス特性に従って瞬間的にフィルタす る手段と、この瞬間的にフィルタされた信号を選ばれたテレビジョンチャンネル を介して送信する手段と、この送信された信号を受信する手段と、受信された信 号を、瞬間周波数MTにおいて最小レスポンス(1/(1+a))および瞬間周 波数NTにおいて最大レスポンス(1/(1−a))を含む同期的な瞬間レスポ ンス特性に従って瞬間的にフィルタする手段と、を含むテレビジョン信号の送受 信方式。
- 6.ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む第1信号と上記ビデオ信号の比 較的高出力低周波成分を表わすディジタル信号を発生する手段と、上記第1信号 を受信するように接続して静止画像を表わす上記ビデオ信号中の成分の振幅を減 少させる第1瞬間フィルタ手段と、この瞬間的にフィルタされた第1信号と上記 ディジタル信号を合成してエンコードされた信号を形成する手段と、このエンコ ードされた信号を送信する手段と、このエンコードされた信号を受信しそして上 記第1信号とディジタル信号を分離させる手段と、この分離された第1信号を処 理すると共に動く画像を表わすビデオ成分の振幅を増加させる第2瞬間フィルタ 手段と、この処理された第1信号と上記分離されたディジタル信号を合成して上 記ビデオ信号を再構成する手段と、を含む、減少した伝送出力要求をもってビデ オ信号を送受信するための方式。
- 7.ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む第1信号を発生する手段と、上 記ビデオ信号の比較的高出力低周波成分を表わすディジタル信号を発生する手段 と、上記第1信号のピーク振幅成分におけるエネルギーを時間的に分散するため の分散フィルタ手段と、この時間的に分散された第1信号と上記ディジタル信号 を合成してエンコードされた信号を形成する手段と、このエンコードされた信号 を送信する手段と、このエンコードされた信号を受信して復調しそしてこの時間 的に分散した第1信号と上記ディジタル信号を分離する手段と、上記受信および 復調手段に接続して上記時間的に分散した第1信号を相補的に処理する逆分散手 段と、この処理された第1信号と上記ディジタル信号を合成する手段と、を含む 、与えられたビデオ信号−雑音比について減少した伝送出力要求をもってビデオ 信号を送信するための方式。
- 8.情報信号の第1帯域周波数成分を含むアナログ信号とこの情報信号の第2帯 域周波数成分を表わすディジタル信号を含むエンコードされた情報信号を発生す る手段と、このエンコードされた情報信号を送信する手段と、を含む、エンコー ドされた情報信号の送信装置。
- 9.前記情報信号は与えられたビデオ信号−雑音比について減少した伝送出力要 求をもつエンコードされたビデオ信号を含み、前記アナログ信号はビデオ信号の 比較的低出力高周波成分を含み、前記ディジタル信号が上記ビデオ信号の比較的 高出力低周波成分を表わすごとくなった請求項8記載の装置。
- 10.前記ビデオ信号の夫々の水平ラインの活性ビデオ信号部分のライン平均値 をとることにより前記ディジタル信号をとり出す第1手段と、上記ビデオ信号と 上記ディジタル信号を代数的に合成して上記アナログ信号をとり出す第2手段と 、を含む請求項9記載の装置。
- 11.前記エンコードされたビデオ信号は活性および非活性ビデオインターバル を含み、そして更に前記ディジタル信号が選ばれた非活性ビデオインターバルに おいて生じるように前記アナログおよびディジタル信号を時間的にマルチプレク スする手段を含む、請求項8または9記載の装置。
- 12.前記ビデオ信号はアナログであり、前記アナログ信号とり出し手段は上記 ディジタル信号を代数的合成の前に対応するアナログ値に変換する手段を含むご とくなった請求項10記載の装置。
- 13.前記ディジタル信号は前記アナログ信号が前記低周波成分の比較的小さい 残留分を有することで特徴づけられるように限定された予定の解像度を有する請 求項10,11または12に記載の装置。
- 14.フレーム構造を有するビデオ信号を発生する手段と、このビデオ信号を受 信するように接続して静止画像を表わす上記ビデオ信号の成分の振幅を減少させ ると共に動く画像および画像細部を表わす上記ビデオ信号内の成分の振幅を増大 させる瞬間的フィルタ手段と、キャリアをこの瞬間的にフィルタされたビデオ信 号で変調する手段と、を含むテレビジョン信号伝送方式。
- 15.ビデオ信号の比較的高周波成分を含むアナログ信号とそのビデオ信号の比 較的低周波成分を表わすディジタル信号を含むエンコードされたビデオ信号を発 生する手段と、このエンコードされたビデオ信号を受信するように接続して静止 画像を表わすこのビデオ信号の成分の振幅を減少させそして動くビデオ画像およ びビデオの詳細を表わす上記エンコードされたビデオ信号内の成分の振幅を増大 させる瞬間フィルタ手段と、キャリアをこの瞬間的にフィルタされたエンコード されたビデオ信号で変調する手段と、を含む、フレーム構造を有するビデオ信号 の伝送方式。
- 16.ビデオ信号の比較的高周波成分を含む第1信号を発生する手段と、このビ デオ信号の比較的低周波成分を表わすディジタル信号を発生する手段と、上記第 1信号のピーク振幅成分のエネルギーを時間的に分散させるための分散フィルタ 手段と、この分散された第1信号内のデータとして上記ディジタル信号を合成す る手段と、キャリアこの合成された第1およびディジタル信号で変調する手段と 、を含むテレビジョン信号伝送装置。
- 17.ビデオ信号の比較的高出力低周波成分を表わすディジタル信号をとり出す 手段と、上記ビデオ信号をこのディジタル信号を代数的に合成することにより、 上記ビデオ信号の比較的低出力高周波成分を含む変更されたビデオ信号をとり出 す手段と、この変更されたビデオ信号が上記低周波成分の比較的小さい残留分を 有することにより特徴づけられるように限定された予定の分解能を有する上記デ ィジタル信号と、この変更されたビデオ信号と上記ディジタル信号を合成してエ ンコードされた信号を形成する手段と、このエンコードされた信号を送信する手 段と、を含む、与えられたビデオ信号−雑音比について減少した伝送出力要求を もってエンコードされた信号を送信する装置。
- 18.第1帯域周波成分を含むアナログ信号と第2帯域周波成分を表わすディジ タル信号を受信し発生する手段と、このアナログ信号からこのディジタル信号を 分離する手段と、このディジタル信号とアナログ信号を合成する手段と、を含む 、エンコードされた情報信号を受信するための装置。
- 19.前記情報信号はビデオ信号の比較的高周波成分を含むアナログ信号とその 比較的低周波成分を表わすディジタル信号を含むエンコードされたビデオ信号を 含み、前記分離されたディジタル信号はこのアナログ信号と合成されて上記ビデ オ信号を再構成する請求項18記載の受信装置。
- 20.前記ビデオ信号はアナログであり、前記ディジタル信号は限定され分解能 を有し、そして更に前記分離されたディジタル信号を第2の限定された分解能を もつアナログ信号に変換する手段および上記第2アナログ信号と上記アナログ信 号を合成して上記ビデオ信号を再構成する手段を含む請求項19記載の受信装置 。
- 21.前記ビデオ信号は基準信号を含み、更にこの基準信号を検出して利得をそ の関数として制卸する手段を含むごくなった請求項19または20記載の受信装 置。
- 22.前記低周波成分は前記ビデオ信号の各水平ラインの活性ビデオ部分のライ ン平均値を表わし、前記高周波成分は上記低周波成分と上記ビデオ信号の間の差 を表わすごとくなった請求項19または20記載の受信装置。
- 23.ビデオ信号を受信し復調して瞬間的にプリエンファシスされたビデオ信号 を発生する手段と、この手段に接続して動く画像および画像細部を表わす成分の 振幅を減少させ、静止画像を表わす成分の振幅を増大させることにより瞬間的に ディエンファシスされたビデオ信号を発生する瞬間的ディエンファシス手段と、 を含むテレビジョン受像機。
- 24.ビデオ信号を受信し復調して時間分散された上記ビデオ信号の高周波成分 を含む第1信号とこのビデオ信号の低周波成分を表わすディジタル信号を発生す る手段と、この手段に接続してこの時間分散第1信号を相補的に処理する逆分散 フィルタ手段と、このフィルタされた第1信号と上記ディジタル信号を合成する 手段と、を含むテレビジョン受信機。
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