JPH04502995A - コンパチブルな周波数多重テレビジョン方式 - 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】 コンパチブルな周波数多重テレビジョン方式本発明は特許請求の範囲第１項の上 位概念に示されたパル・コンパチブルな周波数多重テレビジョン方式この種のテ レビジョン装置は、ＳＭＰＴＥ　ＪｏｕｒｎａＬＯｋｔｏｂｅｒ　１９８Ａ　、 第９２３百〜９２９頁ならびに米国特許第４７４５４６０号および第４６６００ ７２号トルからカラースペクトルへのおよびその逆のクロストークを低減する目 的で、（ＢＢＣＲｅ５ｅａｒｃｈ　ＲｅｐｏｒｔＢＢＣＲＤ　１９８１　／　１ １　、　’　Ａｎ　Ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ＰＡＬ−８ｙｓｔｅｍｆｏｒ　Ｈｌｇｈ 　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｔｅ１ｅｖｌｓｉｏｎ　”　）に、輝度信号スペクトルを低 周波成分Ｙ１と高周波成分Ｙｚとに分解し、さらに高周波成分Ｙ２　ｋ地上チャ ンネルの伝送スペクトル（５〜５．５　ＭＨｚ　）の上側で、伝送する構成が示 されている。所定の地上のチャンネルの周波数配置が例えば７〜８　ＭＨｚであ るために、この穫の伝送は例えば１０　ＭＨｚの帯域幅を有する衛星チャンネル においてしか可能でない。この衛星信号は従来のパル受信機においても再生でき るが、しかしこの場合これは輝度スペクトルの低周波成分Ｙ１シか評価しない。

しかし従来の地上でのパル受信の場合、通常はくし形フィルタ全使用しない几め 、そのままでは約５．５　ＭＨｚまでの輝度スペクトルしか評価されない。その ためコンパティデルな受信の場合の品質損失が無視される。

さらに上述の刊行物によれば、輝度信号における一層高い解像度を得るために、 従来のテレぎジョン装置のチャンネル帯域＠　（ＮＴＳＣ方式の場合は４．２　 ＭＨｚ　）を変えない場合は、輝度信号成分をビデオ帯域限界（例えば４．２　 ＭＨｚ　〜６　ＭＨｚ　）の上側でいわゆる”　Ｆｕｋｉ−ｎｕｋｉ″空洞の中 で伝送する。この’　Ｆｕｋｉｎｕｋｉ”空洞とは、周波数多重装置たとえばＮ ＴＳＧ−およびパルテレビジョン装置の場合、空いている即ち効果的に利用この 目的で高周波輝度信号成分（４，２ＭＨｚ〜６ＭＨ２）で、例えばＮＴＳＣカラ ー搬送周波数の半分の周波数（約１．８　ＭＥＺ　）を変調して、合成され比変 調信号を低周波輝度信号成分０〜４．２ＭＨｚと共に輝度情報として伝送する。

ビデオ帯域限界の外側に存在する高周波輝度信号成分が従来のビデオ帯域の限界 の中へ周波数変換される几め、チャンネル帯域幅を上回わらない。低周波輝度信 号成分のおよびカラー信号のスペクトルにより占有される従来のビデオ帯域の中 への変調信号の収容は、Ｆｕｋｉｎｕｋｉ空洞により実質的に障害なく可能とな る。受信側では変調信号が取り出され復調されて、さらにもとの位（ｔｌ、２〜 ＋Ｉｓ　ＭＨｚにおいて低周波輝度信号成分へ付加される。しかしこの解像度向 上により、輝度信号成分のカラー信号へのクロストーク（クロスカラー）が回避 さｎない。しかも従来のカラーテレビジョン受信機の場合も高周波輝度信号成分 ４．２〜６ＭＨｚの受信用に設計（改善）されたカラーテレビジョン受信機の場 合も、前記のクロストークが回避されない。

本発明の課題は、従来のカラーテレビジョン規格を変更することなく、カラー信 号への輝度信号のクロスこの課題は特許請求の範囲第１項の特徴部分の構成によ り解決されている。本発明のカラーテレビジョン装置の有利な構成が第２項以下 に示されている。

次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１−　パルスベクトルの３次元表示；第２図　本発明のテレビジョン方式の実 施例の送信側のゾロツク回路図； 第３図　第２図のゾロツク回路図の程々異なる個所における輝度信号および色信 号の周波数スペクトル； 第４図　本発明によるテレビジョン方式の実施例の受信側のゾロツク回路図； 第５図　第１実施例に対する付加信号−スベクトル空間を有する第４図のゾロツ ク回路図における色信号の垂直的時間的濾波特性； 第６図　第４図のブロック回路図における変調信号Ｙ２の垂直的時間的濾波特性 ； 第７囚　第２実施例に対する付加信号−スペクトル空間を有する第４囚のブロッ ク回路図中の色信号の垂直的時間的濾波特性。

図１において太い実線で示されている境界は、エイリアス成分（重畳され九スペ クトル）が現われない空間的時間的な空間を区画する。この場合に重要なことは 、色差信号ＵおよびＶが、座標系の第１象限と第３象限においてだけ存在するこ とである。この場合この座標系はｆｘ〜±４．４５ＭＨｚの色搬送周波の値に対 する軸ｆｙとｆｔから形成される。この座標系の第２象限と第４象限は一空間外 のクロストーク効果を除いて一実質的にＵ成分およびＶ成分が無い。この空の空 間は、ＦｕｋｉｎｕｋｉによりＳＥＭＰＴＥ　Ｊｏｕｒｎａｌ、　９　＋　１９ ８９　＋９２３−９２９頁において、はじめて詳述され几。本発明によればこの いわゆるＦｕｋｉｎｕｋｉ空洞が、ここで輝度信号スペクトルの高周波成分を伝 送する目的で、利用される。第１図に示されている様に、前述の座標系の第２お よび第４象限において高周波の輝度スペクトルを伝送することにより、３．５　 ＭＨ２６上回わるよジ高い周波の輝度スペクトルが、第１および第３象限におけ るＵ−およびＶ成分の色差スペクトル中ヘクロストークすることが、回避される 。

図２に前述の本発明の基本形式が、送信側で回路技術的に変換できる構成が示さ れている。色値信号Ｒ１ａＧおよび青Ｂがマ）　ＩＪクス段２０において、色差 信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙへならびに輝度信号Ｙ（第３図のａ）へ変換される。色 差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは、それぞれ１．３ＭＨｚの遮断周波数を有する低域通過 フィルタ２１および２２にお込て低域通過濾波されて、続いて直角変調器２３に お込てＡ、Ａ　５　ＭＨｚの色搬送波Ｆｓｃへ変調される。これにより合成され た、搬送波に乗せられ比色信号Ｃが第３図のｂに示されている。この場合、色搬 送波ｆｓｃは液線で示されている。

第３図のａに示されている輝度信号Ｙがら、３．５皿ｚの遮断周波数を有する低 域通過フィルタ２４１を用いて低周波成分Ｙ１が取り出されて、第１加算段２６ の第２入力端には、遅延時間回路２４２において遅延時間Δｔだけ遅延された輝 度信号Ｙが加えられる。その結果、減算段２４５の出力側に輝度信号Ｙの高周波 成分Ｙ２が送出される。成分Ｙ１およびＹ２は第３図のＣにスペクトルで示され ている。

高周波成分Ｙ２は混合段２４４−これに混合周波Ｖ５ｆｓｃが導びかれる−を用 いて、低い周波数位量へ変換される。このことは第３図のｄに成分Ｙ′２として 示されて騒る。混合の場合に混合周波に対して鏡像的に生ずる高周波成分Ｙ２は 、２ＭＨｚの遮断周波数を有する後置接続の低域通過フィルタ２４５を介して、 抑圧される。

前述の混合周波数６１５　ｆｓｃは一例であり、できるだけ小さい値を有する。

別の混合周波は例えば７／８ｆｓｃとすることができる。

高周波成分Ｙ２の右の高周波の側縁は混合の場合に、この場合に生ずる、成分Ｙ ２の鏡像作用の結果、成分Ｙ／の低周波の側縁となる。この側縁は例えば混合周 波数の適切な選択により、なるぺ〈周波数ＯＨｚの近傍へ低下すべきである。フ ィールド毎に位相が１８０゜切り換えられる色搬送波ｆｓｃによる、振幅変調段 ２４７における引き続いての変調の場合に、新見な鏡像化の結果成分Ｙ′２の低 周波の側縁が、合成され比変調信号Ｙ；の当該の下側側波帯の高周波の側縁にな る。第３図のｅにおいて破線で示された、合成変調信号Ｙ；の上側側波帯は、遮 断周波数５　ＭＦｒｚを有する低域通過フィルタ２５を用いて、一部だけが抑圧 される。

フィールド毎に位相が１８０°切り換えられる色搬送波ｆｓｃを発生する目的で 位相切り換えスイッチ２４６へ、搬送周波ｆｓｃならびに垂直同期パルスＶが導 びかれる。ほかの構成がなければ従来のパル受信機はこの変調信号Ｙ“をそれの 、色搬送波ｆｓｃによる変調の九め、品質の低下され九色有する色信号として検 出してしまう。その九め変調段２４７へ導びかれる色搬送波は、前述のフィール ド順次の１８０°の位相切り換えのほかに、所定の位相位置を供給される必要が ある。

しかも各々の走査線において交番的に、色差信号Ｒ−Ｙの軸に応じて位相位置９ ０°？：または色差信号Ｂ−Ｙの軸に応じて位相位置０°７１８０°が選定され る。

後者が選定され友場合は、色搬送波ｆｓｃが走査線毎に位相が１８０°切り換え られ、その友めに位相切り換えスイッチ２４６へ水平同期パルスＨが導びかれる 。

色搬送波ｆｓｃの位相のフィールド順次の切り換えにより、変調信号Ｙ”のスペ クトルが前述のＦｕｋｉｎｕｋｉ空洞の中へ移される。

濾波された変調信号Ｙ；は第１の加算段２６において低周波成分Ｙ１と共にまと められ、これから得られた合成変調信号が第２の加算段２７において色信号Ｃと 共に、第３図のｅに示されている合成パルＣ（コンバチデル）　ＦＢＡＳ信号へ 組み合わされる。この信号は次に通常の地上のテレビジョン送信局へ地上伝送の 目的で導びぐことができる。この地上で送信され九信号は従来のパルス受信機に より処理することができる。

この場合、輝度信号スペクトルの低周波成分Ｙ１だけが評価される。しかしこの ことは前述の様に、欠点とはならない。何故ならば標準パル伝送の場合、送信側 の符号器と受信側の復号器とにおいて、輝度信号を約３．５ＭＪｚへ制限するノ ツチフィルタが使用されるからである。しかしコンパチブルなパル受信に対して 、輝度スペクトルから色スペクトルへのおよびその逆のクロストークが実質的に 回避されることは有利である。

何故ならば輝度信号のより高い高周波成分がパル標準により伝送されないからで ある。

図４のブロック図に示されている受信機は、搬送波に乗せられて伝送される、輝 度信号スペクトルの高周波成分も即ち変調信号Ｙ２も評価して、これにより輝度 信号の一層高い解像度を提供する。到来するパルＣ−ＦＢＡＳ信号から、遮断周 波数３．５　ＭＨｚ　ｔ−有する低域通過フィルタ４８を介して低周波成分Ｙｌ が取り出されて、第１加算段４７の第１入力端へ導ひかれる。この加算段は、さ らに詳述するように、高周波成分Ｙ２をその第２の入力側に供給されて、低周波 成分Ｙ１へ、もとの輝度信号Ｙの形成の目的で加算される。

高周波成分Ｙ２ならびに色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙを得る目的で、到来するパ ルＣ’　−ＦＢＡＳ信号がさらに、下側遮断周波数５．５　ＭＨｚと上側遮断周 波数５ＭＨｚを有する帯域通過フィルタ４１へ導びかれる。後置接続されている フィールドくし形フィルタは、３１２本走査線遅延段４２．減算段４２１および 第２加算段４２２を含む。このくし形フィルタは、減算段４２１の出力側へ色信 号Ｃを送出し、第２加算段４２２の出力側へ変調信号Ｙ２を送出する。

所属のフィルタ特性が第５図および第６図に示されている。この特性は垂直的一 時間的領域（軸ｆ７およびｔｔ）における濾波作用を色信号Ｃおよび変調信号Ｙ ２に関連づけて示す。第５図および第６図において斜線で示されている領域は遮 断領域であり、他方、斜線の付されていないその他の領域は通過領域を示す。

第５図と第６囚との比較から明らかな様に、ここに示されているフィルタ特性は 、遮断領域と通過領域が正確に相補的に形成される。

次に垂直的一時間的濾波作用の動作を説明する：パル規格の場合の成分Ｃおよび Ｙ２に対して前提とされている位相位置の場合、それぞれ３１２本の走査線の後 に色ベクトルの位相反転と輝度ベクトルの位相一致とが形成される。遅延されな い成分と３１２本の走査線だけ遅延されｔ成分との加算（第２の加算段４２２） または減算（減算段４２１）の際に、色成分Ｃないし輝度成分Ｙ２が互いに相殺 される。この相互の相殺は、第５図および第６図における図に相応する。

垂直的一時間的に取り出され比色成分Ｃから復調段４３１−これに色搬送波ｆｓ ｃが導びかれるーにおける復調により、色差信号Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙが通常の様 に得られる。

第２加算段４２２の出力側における輝度成分が、搬送波に乗せられ友高周波の輝 度信号Ｙｚｔ”形成する。

この輝度信号はｌＫ２の復調段４３２において復調される。この目的で第２の復 調段４３２に、送信側の変調段２４７と同様に、位相切り換えスイッチ４３３に よりフィールド順次に位相が一１８００交番する色搬送波ｆｓｃが導びかれる。

この場合この色搬送波は、色搬送波の選択された位相位置に応じて、切り換えら れないか、ま九は走査線毎に１８０°だけ切り換えられる。

それに応じて位相切り換えスイッチ４５３へ、垂直同期パルスｖおよび水平同期 パルスＨが導びかれる。復調段４３２の出力側における復調された信号は、不所 望の復調積の濾波除去の目的で、遮断周波数２ＭＨ２の低域通過フィルタ４４に おいて濾波される。これにより得られ几その周波数位置においてずらされｔ高周 波の輝度成分ＹＺが、混合段４５へ導びかれる。この混合段はこの成分１に第３ ■Ｃに示され九もとの周波数位置へ戻す。この目的で混合器へ混合周波６１５ｆ ｓｃが、送信側の混合段２４４において実施され友ように、導びかれる。選択的 に、送信側の混合段の場合のように、受信側の混合段４５に混合周波７／８ｆｓ ｃが導びかれる。

その正しい周波数位量へ戻された高周波成分Ｙ２は、下側遮断周波数３．５ＭＨ ｚおよび上＠遮断周波数５　ＭＨｚを有する帯域通過フィルタ４６を介して濾波 されて次に第１加算段４７へ導びかれる。第５図、第６図および第７図における 変調信号Ｙ；の正確なスペクトル位置は、色搬送波ｆｓｃ　＞よび混合周波の位 相位置に依存する。複数個の異なる可能な構成の中から第５図および第６図にそ れぞれ２つが示されている。例えば混合周波７／８ｆｓｃおよび第１のフィール ドにおける位相位置＋Ｖおよび第２のフィールドにおける位相位置子Ｖによる変 調の場合、Ｙ２のスペクトルは、７２周期／画像高さおよび−２０，５Ｈｚに存 在し、さらに−２１６周期周期律高さおよび４．７Ｈｚに存在する。混合周波６ ７５ｆｓｃで第１フイールドにおける位相位置＋Ｖおよび第２フイールドにおけ る位相位置−Ｖによる変調の場合は、スペクトルは２８８周期周期律高さおよび ２０．３　Ｈｚにおよび０周期／１１ｍｇ１高さおよび４．７Ｈｚに存在する。

第２の実施例においては輝度信号から色信号へのクロストークはさらに一層低減 される。この目的で各々の走査線において位相位置が色差信号Ｂ−Ｙの軸に応じ て選定される。位相切り換えスイッチ２４６へ導びかれる色搬送波ｆｓｃの位相 は次のように選定される。

即ちこの位相が各々の走査線においてＢ−Ｙベクトルの規準位相に相応するよう に、選定される。水平同期パルスＨはもはや導ひかれる必要はない。搬送波ｆｓ ｃの位相をフィールド順次に１８０°だけ切り換えるこ例における様に、前述の Ｆｕｋｉｎｕｋｉ空胴の中へ移される。しかしＵ成分のスペクトルとＶ成分のス ペクトルとの間の著しく大きい距離により、有利に輝度信号と色信号とのクロス トークが一層低減される。

所属のｆｙ−ｆｔスペクトル空間が第７図に示されている。斜線で示された領域 は色相宿号Ｃに対する遮断領域である。変調信号Ｙ２とＵ−およびＶ−成分は、 ６つまたはそれ以上の係数を有するディジタルフィルタにより分離される。

第２の実施例に対する受信機において、位相切り換えスイッチ４３３へ、放送局 の位相切り換えスイッチに相応する色搬送波が導びかれる。さらに水平同期パル スＨは位相切り換えスイッチ３３においてもはや必要とされない。

色搬送波Ｅｓｃと、信号Ｙ２の変調／復調に対する色差信号Ｂ−Ｙとの位相が等 しいことにより、第７図に示されているＹ２の位置が、±１４４周期／画像高さ においておよび＋１７．２　Ｈｚの時間周波においておよび一７’、８Ｈｚにお いて、形成される。

既存の受信機との両立性を一層改善する目的で有利に、変調信号Ｙ２のレベルを 送信機において低下させさらに受信機において相応に再び増加させる。

本発明による方法は次の利点されるニ ー　コンパチブルなパル受信も改善されたパル受信も、カラークロストーク障害 が実質的に・除去される；−輝度信号の高周波成分Ｙ２ももとの輝度信号からの クロストークが除去される。何故ならばも七の輝度信号は１．５ＭＨｚに制限さ れたからである；−改善され几パル受信機は輝度信号の完全な解像度を有する； −　装置技術による実現は送信側でも受信側でも著しく簡単である。

Ｆｉｇ、１ ０１１　Ｇ）　：。

３．５　ＭＨｚ　’ Ｆｉｇ、　３ ０　Ｎ ｌ″Ｔ Ｆｉｇ、７ 国際調査報告 国際調査報告 εＰ　９００００７０ Ｓ＾　３４１８４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コンパチブルな周波数多重テレビジヨン方式であつて、この場合、送信側で 輝度信号スペクトルを低解 周波成分Ｙ１と高周波成分Ｙ２とに分解して１つの搬送波において変調するよう にし、この変調の場合、合成を された変調信号Ｙ■のスペクトルを３次元のカラーテレビジヨン信号スペクトル において、有効信号スペクトルにより実質的に占有されないスペクトル空間にお いて所定のチヤンネル帯域幅内に位置させるようにし、この場合、変調信号Ｙ■ を輝度信号スペクトルの低周波成分Ｙ１と共に、カラーテレビジヨン信号におけ る輝度情報Ｙとして伝送するようにし、さらに受信側で変調信号Ｙ■を、受信さ れたカラーテレビジヨン信号から濾波して復調するようにし、さらにてれから合 成される、輝度信号スペクトルの高周波成分Ｙ２に相応する信号を、受信された カラーテレビジヨン信号から分離された、輝度信号スペクトルの低周波成分Ｙ１ へ付加するようにした形式のコンパチブルな周波数多重テレビジヨン方式におい て、輝度信号スペクトルの低周波成分Ｙ１が従来のカラーテレビジヨン受信機の 評価限界値（パル装置の場合は３．５ＭＨｚ）まで達するようにし、さらに輝度 信号スペクトルの高周波成分Ｙ２がこの評価限界値からこのテレビジヨン方式の 帯域限界（パル装置の場合は５ＭＨｚ）まで達するようにしたことを特徴とする コンパチブルな周波数多重テレビジョン方式。 ２．輝度信号スペクトルの高周波成分Ｙ２の送信側での変調前に、低周波位置へ の変換を実施するようにし、さらに受信側では変調信号Ｙ■の復調後に、これか ら合成された信号をもとの周波数位置へ変換するようにした請求項１記載のテレ ビジヨン方式。 ５．受信側で変調信号Ｙ■を垂直的時間的濾波作用により、受信されたカラーテ レビジヨン信号から濾波するようにした請求項１又は２記載のテレビジヨン方式 。 ４．カラーテレビジヨン信号を垂直的時間的に濾波する前に、高城通過濾波また は帯域通過濾波させるようにした請求項３記載のテレビジヨン方式。 ５．変調信号Ｙ■の位相位置が常に色差信号Ｂ−Ｙの位相位置に相応するように した請求項１から４までのいずれか１項記載のテレビジヨン方式。 ６．変調信号Ｙ■のレベルを送信機において低減しさらに受信機において相応に 増加するようにした請求項１から５までのいずれか１項記載のテレビジヨン方式 。 ７．高周波成分Ｙ２を、走査線周波数の（２＊ｎ＋１）／２倍の値を有する周波 数を有する付加的な搬送波により、変調または復調するようにした請求項１から ４または６までのいずれか１項記載のテレビジヨン方式。 ８．ｎの数が２５６を有するようにした請求項７記載のテレビジヨン方式。