JPH06502972A - テレビジョンシステム - 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】 テレビジランシステム 発咀Ｑ分野 この発明はテレビジラン及びビデオシスナムに、且つ特にビデオ信号におけるク ロミナンス信号の水平幅を増大するための方法及び装置に関係している。

魚労少背量 ウニストンクリーン（Ｓｌｅｓｔａｎ　Ｃ１ｅａｎ）　Ｐ　Ａ　Ｌとして知られ ＣＢ−Ａ−２０４４５７７及びＣＢ−Ａ−２１１３０３７に記載された、ＰＡＬ チャネルにより相互作用を伴うことなく輝度及びクロミナンスを伝送するための システムが提案されており、それらの記載内容はこの明細書に組み込まれる。こ のシステムは輝度及びクロミナンスをＰＡＬ信号であるように見えるように処理 する前にそれらがクロミナンスに関して実質上位相直角であるかのように見える ようにすることによって輝度及びクロミナンスの分離を得ている。この分離過程 は、１９８６年２月、ＥＢＵレビュー（Ｅ　Ｂ　Ｕ　ｒｅｖｉｅｗ）において公 表された「両方式改良形ＰＡＬシステム（Ａ　Ｃｏ＋ｗｐａｔｉｂｌｅ　Ｉｍｐ ｒｏｖｅｄ　ＰＡＬ　Ｓｙｓｔｅｍ）　Ｊに更に詳細に論述されている。

これは輝度を副搬送波周波数の２倍で標本化してそれを一つの位相における副搬 送波の両側波帯変調として現れさせ且つ同時にＵ及びＶクロミナンスを、副搬送 波の直角位相を変調する単一の信号になるように形成することによって達成され る。この位相分離は両位相の両側波帯が等しいかぎり有効である。そうでない場 合には、不等が生じる周波数において輝度及びクロミナンス間のクロストークが 発生する。ビデオ信号は帯域幅が限定されているので、クロミナンス信号の帯域 幅は最大ビデオ周波数と副搬送波周波数との間の差に制限されることになる。シ ステムＩ　ＰＡＬに関してはそれは１．ＩＭＨｚであり、システムＢＧ　ＰＡＬ に関してはそれはほぼ０．５７ＭＨｚである。

Ｕ及び■信号を単一の信号へと組み合わせる前に垂直フィルタリングだけが使用 されるシステムＩ　ＰＡＬについての最も簡単な場合には、Ｕ及び■信号の垂直 帯域幅は７２サイクル／有効画像高である。他方、１．ＩＭＨｚのビデオ帯域幅 制限は５７サイクル／有効画像幅の水平帯域幅に対応する。４：３又は１６：９ であるような、画像の横縦比に留意すれば、水平帯域幅制限が、１６：９横縦比 についてはかなりになる水平及び垂直解像度間の格差を諜することは明らかであ る０組合せクロミナンスのスペクトルは図１に示されており、１６：９の横縦比 を仮定して目盛られている。

組合せ前にＵ及び■信号のより復雑なプレフィルタリングにより、垂直帯域幅は 、１９８６年２月、ＥＢＵレビューに公表された「両立性改良形ＰＡＬシステム （Ａ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＰＡＬ　Ｓｙｓｔｅｍ）　」 に記述されたように時間的帯域幅を犠牲にして増大されることができる。そのよ うな状況においては水平／垂直格差はその場合更に増大されるであろう。

我々が察知したことであるが、ウニストン方式は信号の水平標本化について仮定 をしていないので、Ｕ及び■信号をスペクトル折返しすることによってこの格差 を克服することができる。スペクトル折返しは既知の技法であり、高い水平周波 数及び低い垂直及び／又は時間的周波数を持ったスペクトル成分が、信号が適当 にプレフィルタされたとすれば、低い水平周波数及び高い垂直及び／又は時間的 周波数を持った成分として搬送されることを可能にする。従ってそれはあるスペ クトル領域を他の領域と交換する。この技法は最初に１９７１年にゴールディン グ（Ｇｏｌｄｉｎｇ）及びガーロウ（Ｇａｒｌｏｗ）によって成分信号に適用さ れ、次に１９７４年にフィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）及びウニストン（Ｗｅ ｓｔｏｎ）によってＰＡＬ信号に適用された。これらの適用においては適当な量 の折返しによりチャネル帯域幅より２０〜３０％上のビデオ帯域幅が送られるこ とが可能になった。しかしながら、垂直及び／又は時間的次元におけるより多く の解像度を犠牲にすることによって、適当な折返しにより水平帯域幅を２倍にし 又は４倍にさえもすることが可能である。

この発明は今参照が行われるべきである諸請求肥によって定義されている。

この発明は、スペクトル折返しがウニストンクリーンＰＡＬ方式のクロミナンス チャネルの特定の情況において通用され得ることの察知に基づいている。これは 、垂直及び時間的部分も又基本的ウニストンクリーン方式と両立可能でなければ ならない適当な構造で標本化されることをそのような折返しがＵ及びＶビデオ信 号に要求するので、適用され得る折返し周波数の性質についである種の制約が存 在することを意味する。そのような動作はＵ及びＶ信号の組合せより先に起こる 又はこれの一部分であるとみなされ得る。

望ましくは、標本は標本化構造の水平成分に比例してデビオ標本化周波数の半分 で遮断を行ういわゆる「ナイキスト」フィルタでの低級フィルタリングによって 連続的アナログ信号に変えられる。この遮断周波数は、システムＩ　ＰＡＬにつ いては１．ＩＭＨｚの領域に存在しなければならないので、又標本化構造の水平 成分をも支配する。アナログ信号は次に通常の方法で副搬送波の変調及び変調に より伝送される。原初標本は次にこの同し構造物で伝送信号を再標本化すること によってこれから回復させられることができ、そしてエイリアス成分を除去して 増大した水平帯域幅でＵ及びＶ信号を得るために後フィルタされなければならな い、やはりこの過程もＵ及び■信号の分離の後に行われるか又はこの一部分であ ると考えられ得る。

区面久説朋 この発明の実施例が今度は例のつもりで添付の諸図面に関して説明されるが、こ の諸図面中、 図工は前に記述された単純な垂直フィルタされる組合せクロミナンス信号のスペ クトルを示しており、 ｍは（ａ）がＵ＋■成分、（ｂ）がＵ−Ｖ成分の組合クロミナンス信号の代替的 スペクトル図を示しており、 ｍはこの発明を具体化した符号器の概略的構成図であり、囚亙はこの発明を具体 化した復号器の概略的構成図であり、［は第１実施例の標本化パターンを示して おり、ｍは図５に示された標本化パターンのフーリエ変換の空間的投影を示して おり、 凹ユは図５の標本化パターンのフーリエ変換の垂直の時間的投影を示しており、 図１は斜方形フィルタリングによる組合せクロミナンスのスペクトルの空間的投 影を示しており、 泪はナイキストフィルタリング後の図８のスペクトルを示しており、凹工旦は１ ６：９の画像横縦比についての最適スペクトル状況を示しており、区１１は４： ３の画像横縦比についての最適スペクトル状況を示しており、図工又は代替的フ ィルタを用いた組合せクロミナンスのスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数 における垂直・時間的断面を示しており［は最大水平ＰＭシフトによる第２実施 例の標本化パターンを示しており、凹１まは図１３め標本化パターンのフーリエ 変換の水平・時間的周波数投影を示しており、 区土互は図１３の標本化パターンのフーリエ変換の垂直・時間的周波数投影を示 しており、 因土旦は図１３のパターンで標本化され且つ斜方形水平・時間的フィルタでフィ ルタされた組合せクロミナンスのスペクトルの零垂直周波数での水平・時間的断 面を示しており、 図１１は図１６のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的断 面を示しており、 区１且は零水平ＰＭシフトによる第２実施例の標本化パターンを示しており、凹 １旦は図１８のパターンで標本化され且つ斜方形水平・時間的フィルタでフィル タされた組合せクロミナンスのスペクトルの零垂直周波数での水平・時間的断面 を示しており、 図λ」−は図１９のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的 断面を示しており、 因１１は第３実施例、零水平ＰＭソフトの標本化パターンを示しており、凹２２ は図２１の標本化パターンのフーリエ変換を示しており、図λ」−は図２１の標 本化パターンのフーリエ変換の垂直・時間的周波数投影を示しており、 賭、は図２１のパターンで標本化され且つ斜方形水平・時間的フィルタでフィル タされた組合せクロミナンスのスペクトルの零垂直周波数での水平・時間的断面 を示しており、 図２５はナイキストフィルタリング後の高次パック形組合せクロミナンスのスペ クトルを示しており、 図２６は図２４のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的断 面を示しており、 囚又ユは最大水平ＰＭシフトによる第３実施例の標本化パターンを示しており、 ［旦は図２７のパターンで標本化され且つ斜方形水平・時間的フィルタでフィル タされた組合せクロミナンスのスペクトルの零垂直周波数での水平・時間的断面 を示しており、 因ス旦は図２８のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的断 面を示しており、 図１立は図２１において標本化されたような第３実施例に準拠した第４実施例の 標本化パターンを示しており、 ｍ土は図３０のパターンで標本化され且つ斜方形水平・時間的フィルタでフィル タされた組合せクロミナンスのスペクトルの零時量的周波数での水平・垂直断面 を示しており、 ＩＥＬＬは図３１のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的 断面を示しており、 区３３は図２７において標本化されたような第３実施例に準拠した第４実施例の 標本化パターンを示しており、 ｍは図３３のパターンで標本化され且つ斜方形水平・垂直フィルタでフィルタさ れた組合せクロミナンスのスペクトルの零時量的周波数での水平・垂直断面を示 しており、又 図３Ｊ−は図３４のスペクトルの５７ｃ／ａｐｗの水平周波数での垂直・時間的 断面を示している。

るた　の　の　の１′ ウニストンクリーンＰＡＬ方式における単一のクロミナンス信号の形成をＵ及び 切換式■信号の組合せとみなす代わりに、合成スペクトルを、反対の位相で２の 因数により垂直に副標本化されたＵ＋■及びＵ−■信号の和とみなすことができ る。副標本化はスペクトルの垂直繰返しを半減させるが、原点がＵ＋■信号と一 敗すると仮定すれば、Ｕ−Ｖ信号の逆位相標本化は図２に示されたように奇数次 のスペクトルを反転させる。それゆえに、Ｕ＋■及びＵ−Ｖスペクトルが組み合 わされると、■部分が偶数次で相殺され且つＵ部分が奇数次で相殺されて図１に 示されたスペクトルが与えられる。信号Ｕ＋■及びＵ−Ｖは以下においてはそれ ぞれＰ及びＭと呼ばれる。それゆえ空間・時間領域におけるＰ及びＭ信号の組合 せは周波数領域におけるＵ及びｖ（３号を与える。

図３はこの発明を具体化した符号器の概略的構成図を示している。これの大部分 はＣＢ−Ａ−２０４４５７７及びＧＢ−Ａ−２１１３０３７に前に開示されたよ うに通常のウニストンクリーン符号器のために必要とされ、点線で囲まれた部分 だけが新しい、線１００に現れるＹ輝度信号はフィルタＦｖ１０２によって前フ ィルタされ、次に、線１０８に現れる副搬送波について動作する周波数二倍器１ ０６から得られた、副搬送波周波数の２倍の供給を受ける装置１０４によって副 搬送波周波数の２倍で実効上標本化される。装置１０４は、２倍副搬送波波形に より信号を乗夏する乗算器１１０、及び原初信号に結果を加電する加算器１１２ を備えており、これによって関心事の帯域についての標本化の機能を模擬してい る。「標本化Ｊ信号は次に、ＧＢ−Ａ−２０４４５７７及びＣＢ−Ａ−２１１３ ０３７において前に開示されたように集合器回路網１１４の一つのボートに供給 される。線１．１６及び１１８に現れるし及びＶクロミナンス信号はまずマトリ ックス１２０においてＵ＋■及びＵ−Ｖ、すなわちＰ及びＭ信号に多重化され、 次に同一でよいフィルタＦ２及びＦｓ１２３．１２４によってフィルタされる。

フィルタ通過信号は次に、波形発生Ｈ１３０から標本化波形を受ける標本化器１ ２６及び１２８において水平ビデオ線に沿って標本化される。標本化器１２６及 び１２８は装置１０４と同じ方法で実現されることができるが、次の説明の目的 のために標本化器として示されている。波形発生器１３０は線１０Ｂ、１３２及 １３４に現れる副搬送波、線、及びフィールドパルスから標本化波形を得る。

「標本化されたＪＰ及びＭ信号は次に、ＶＡＳ発生器１３８において得られた■ 軸スイッチ（ＶＡＳ）信号に応答して交互の線の一方又は他方を選択するように 動作するスイッチ１３６の人力に供給される０代替的実施例（図示されていない ）においてはＶＡＳ及び波形発生器は兼用にされている。スイッチ１３６及び標 本化器１２６．１２８も又、それぞれ交互の線について動作する等価な対の標本 化波形を与えるように標本化器出力を互いに接続して兼用にされることができる 。

単一のクロミナンス信号は次に、フィルタＦ、１４２によってまず低域フィルタ された後、乗算器１４０において適当な位相で副搬送波を変調し、そして通常の 方法で集合器回路′１Ｊ４１１４において輝度と組み合わされる。フィルタＦＭ １２Ｂの特性は集合器回路網の性質に依存している。集合器が、前に開示された ように被変調クロミナンスの通過帯域を規定するフィルタを含んでいる場合には 、Ｆ。

は１．１ないし３．３ＭＨｚの範囲のどこでも遮断を行うことができる。他方、 集合器が被変調クロミナンスに影響を及ぼさない場合にはＦイはいわゆるナイキ ストフィルタであって、１．ＩＭＨｚで遮断を行う、ナイキストフィルタは平方 根フィルタであってもよい。

図４に示された復号器は前に開示されたように通常のウニストンＰＡＬ復号器に 準拠しており、やはり新しい部分は点線の輪邦で囲まれている０図４において、 符号器において対応部を有する主要部は２００だけ増分された同し参照数字によ って参照符号をつけられている。

線３００に現れるＰＡＬ入力信号は前に開示されたように分割器回路網３１４に よって二つの信号へと分割され、そして一方の出力は、ＰＡＬ信号を供給された 分離器回路３５０から得られた副搬送波について機能する周波数二倍器３０６か ら副搬送波の２倍の供給を受ける装置３０４によって適当な位相において副搬送 波の２倍で実効上標本化される。装置３０４は符号器におけるように機能し、結 果として生じるＹ信号は次に実効的標本化により発生されたエイリアススペクト ルを除去するためにフィルタＦｖ３０２によって後フィルタされる。一方、分割 器３１４の他方の出力はこれを回路３４０において分離器３５０から得られた適 当な位相の副搬送波により乗夏することによって線交互のＰ及びＭ信号に復調さ れる。復調された信号は次に、特性が分割器回路網の性質に依存しているフィル タＦ、３４２によって低減フィルタされる０分割器が、前に開示されたように被 変調クロミナンスの通過帯域を規定するフィルタを含んでいる場合には、Ｆｓは １．１ないし１．１ＭＨｚの領域のどこでも遮断を行うことができる。他方、分 割器が被変調クロミナンスに影響を及ぼさない場合には、Ｆ、Ｉはナイキストフ ィルタであって、１．１ＭＨｚで遮断を行う、フィルタ通過信号は次に、発生器 ３３８において得られたＶＡＳ信号に応答して一対の標本化器３２６及び３２８ の一方又は他方に交互の線におけるフィルタ通過信号を分配するように動作する スイッチ３３６に供給される。ｔ！１本化器３２６及び３２８は、分離器３５０ がら得られた副搬送波、線及びフィールド信号を供給された波形発生ｒａ３３０ から、符号器において使用されたものと同一である波形を受ける。別の方法とし て、発生器３３０及び３３８は兼用にされることができ、且つスイッチ３３６は 標本化器と組み合わされて、両標本化器に供給しているＦ。からの信号で交互の 線についてだけそれぞれ動作する等価な対の波形を与えるように両標本化器の出 力が接続されてもよい、標本化器３２６及び３２８は装置３０４と同じ方法で実 現されることができる。「標本化された」Ｐ及びＭ信号は次に、標本化過程によ り発生されたエイリアス成分を除去するために、符号器において（吏用されたも のと同しでもよく又は同じでな（でもよいフィルタＦ、３２２及びＦ。３２４に よって後フィルタされる。最後に、フィルタ通過Ｐ及びＭは、回！３２０におい てＵ及び■信号にマトリックス化される。

異なる種本化波形及び異なるフィルタＦ、及びＦＭを有する、この技法の幾つか の波形例が次に説明される。これらの変形例はＵ及び■信号について異なる三次 元スペクトルを生しることになるが、それらはすべて、特別の標本化を伴うこと なく前に開示されたような原初方式と両立可能であるという性質を持たなければ ならない、これが行われるためには、Ｐ成分についての標本化パターンは一つの 画像線の累進的に上方のフィールドからフィールドへのシフトを伴った交互のフ ィールド線上に常に存在しなければならない、更に、Ｍ成分についての標本化パ ターンは常にＰ成分についてのそれの移動版でなければならない、上に言及した ように標本化パターンの水平成分は、１１４ｃ／ａｐｗの値を生じることになる ナイキストフィルタの帯域幅によって指図される。これは、バーストから容易に 再生されることができるようなビデオ周波数ｆ８／２に対応する空間周波数に非 常に近い、しかしながら、そのような周波数は位相摂動させられる必要があるで あろうが、これはそうでなければ正しい線間の位相関係を有しないことになるで あろうからである。これは、はぼ線反復的である４ｆ、、のクロック周波数を分 割することによって基本的構造物がすべて導出可能であることを意味する。標本 化周波数はシステムｌ　ＰＡＬのために適している。システムＢＧ　ＰＡＬのよ うな異なったシステムはｆ、ｃ／４の周波数を必要とするであろう、一般に、標 本化周波数は伝送チャネル帯域幅と副搬送波との間の差のほとんど２倍に等しい 色副搬送波の整数分数であるべきである。

量１変形例 この技法の第１変形例は、８フイールド後に繰り返されるパターンの空間投影で ある図５の標本化パターンを使用している。数字はそれゆえに″モジュロ（法） ８のフィールド番号であり、下付き文字はＰ又はＭ成分を示している。見られる ように、このパターンの垂直繰返し単位は８画像線又はｌ／７２ａｐｈであり且 つ水平繰返し単位は１／１１４ａｐｗである。単一の成分についてのパターンは フィールド内で五の目形であって水平繰返し単位の半分の水平フィールド間移動 を伴っている。これを強調するためフィールドＯにおけるＰ成分の標本は図５に おいて円で囲まれている。ＰからＭへの移動の垂直部分は垂直方向に垂直繰返し 単位の４分の１（図５において二つの線）でなければならないが、移動の水平部 分は、折返しスペクトルの位相にだけ影響するので、任意であることができる。

図５においてはそれは水平繰返し単位の４分の１であるように選ばれて、実際の スペクトルを与えているが、符号を反転させて、０．　１．　２．　３Ｍ増所を ４．５゜６．７増所と交換することもできるであろう、最小の水平増分は２　ｆ 　ｓｃの標本化周波数に対応している。

この標本化パターンの対応するフーリエ変換は図６に空間周波数投影として示さ れており、ここで数字はフィールド周波数の８分の１の単位、モジュロ８、にお ける時間的周波数であって下付の文字はＵ又はＶ成分を示している。範囲０〜＋ １４ｃ／ａｐｗについてのこの変換の垂直・時間的投影は図７に示されている。

代替的ＰＭシフトが選ばれていたとすれば、図６におけるＵ及びＶの斜めの行は 反対の傾斜を持ったであろうし、又図７における折返しＵ及び■の位置は交換さ れていたであろう。

図８はＦ、及びＦ、のための−っの可能なフィルタを用いたときの組合せクロミ ナンスのスペクトルの空間的投影を示している。このフィルタは純粋に空間的で あって、１１４ｃ／ｐａｗ及び７２ｃ／ａｐｈの最大寸法を有する斜方形形状を している０図９は水平方向に５７ｃ／ａｐｗで遮断を行う「ナイキスト」フィル タでの低域フィルタリング後の図８のスペクトルを持った信号を示している。

５７ｃ／ａｐｗを越えた水平周波数が「折返し」領域、例えば領域５００及び６ ００において進行する様子が見られる。やはり、代替的ＰＭシフトにより、折返 しＵ及びＶの位置は交換されることになるであろう。

図１０及び１１はそれぞれ１６：９及び４：３の状況に右ける使用のための純粋 に空間的な斜方形フィルタの改良例を示している。これらは、画像幅−高さの異 なった比のために二つの場合に異なっている標本化周波数の空間投影に原点を結 ふベクトルア５０にそれらの斜め境界線７００が垂直であり且つこれかへクトル ７５０により２等分されているという性質を持っている。ベクトル７５０及び斜 め境界線７００の交点は標本化周波数である。これらの形状はやはりスペクトル が図８の格子でモザイク状になることを可能にする。１６：９の場合には垂直解 像度が６４ｃ／ａｐｈに減小され又４：３の場合には水平解像度が９７　ｃ　／ 　ａｐｗに減小される。

図１及び８を比較するとわかることであるが、５７ｃ／ａｐｗを越えた水平クロ ミナンス周波数又は−次元方形境界の隅における斜め周波数がない場合には一次 元符号器及び二次元符号器からの信号は同じになる。それゆえ結果は符号器及び 復号器形態に独立になる。簡単な符号器について斜め周波数がある場合には、傾 斜の極性に依存して、？Ｊ［ｇｆｌな復号器はそれを、低い垂直成分を伴った高 い水平周波数の、クロミナンス成分間の自己エイリアシング又はクロストークと して翻訳する。

複雑な符号器について高い水平周波数がある場合には、簡単な復号器はそれを、 垂直成分７２ｃ／ａｐｈを伴った斜め周波数として翻訳する。

図１２はＦ、及びＦ、のための別の可能なフィルタを用いたときの組合せクロミ ナンスのスペクトルの垂直・時間的投影を示している。これは水平変形のない垂 直・時間的斜方形形状を持っている。静止スペクトル成分の垂直解像度は１２Ｖ 、Ｈｚの最大時間的解像度と引き替えに１４４ｃ／ａｐｈに増大された。静止ス ペクトル成分の水平解像度はすべての垂直周波数について現在１１４ｃ／ａｐＷ であり、５７ｃ／ａｐｗを越えた成分は前のように折返しスペクトルにおいて進 行する。フィルタ形状はより復雑なフィルタリングについて上述の参照文献にお いて提案されたものと同じであるが、これはスペクトル空間を浪費することにな るであろう０浪費空間は水平解像度を２倍にする折返しスペクトルによって現在 占められている。１１４ｃ／ａｐｗＸ１１４ｃ／ａｐｈの限界を持った方形静止 解像度特性は現在原初の一次元状況の２倍であり、従って水平・垂直解像度にお いて同し格差を持っている。

員ｌ炎形側 この技法の第２変形例は４フイールドについて繰り返されるパターンの空間投影 である図１３の標本化パターンを用いている。それゆえに数字はモジュロ４のフ ィールド番号であって下付き文字はＰ又はＭ成分を示している。垂直繰返し単位 は４画像線又は１／１４４ａｐｈであり且つ水平繰返し単位はｌ／１１４ａρＷ である。単一の成分についてのパターンは水平繰返し単位の半分の水平フィール ド間シフトを伴ってフィールド内で直交している。零次フィールドにおける成分 Ｍの標本は図解のために円で囲まれている。実際の折返しスペクトルを与えるた めにＰからＭへの移動の水平部分は現在零又は水平繰返し単位の半分でよい。

図１３においてはそれは半分であるように選ばれｔおり、明確なＰ及びＭ場所を 与えている。Ｊｌ小の水平増分はｆ　ｓｃの標本化周波数に対応している。

図１３のフーリエ変換は図１４に水平・時間的周波数投影として示されており、 ここで数字は垂直標本化周波数の４分の１の単位に垂直周波数、モジュロ４、で あり且つ下付き文字はＵ又は■成分を示している０図１５は垂直・時間的周波数 投影を示しており、ここで数字は水平標本化周波数の単位における水平周波数で ある０図１５及び７を比較するとわかることであるが、図１５における斜め行の 折返しスペクトルは図７におけるそれらの間の中間に存在するように移動されて いる。

図１６は水平解像度のために時間的解像度を考量したＦ、及びＦｏのための斜方 形水平・時間的フィルタを用いたときの組合せスペクトルの水平・時間的投影を 示している。最大水平周波数は２５Ｈｚの最大時間周波数と引き替えに１１４ｃ 　／　ａ　ｐ　ｗである。この特性は１４４ｃ／ａｐｈの倍数での他のスペクト ル層との重なりを防止するために７２ｃ／ａｐｈの垂直周波数境界を持っている 。これは５７ｃ／ａｐｗの水平周波数における図１６の垂直・時間的断面を示し ている図１７に見られる。折返しＶは基底帯域Ｕと同じ垂直周波数に存在し、又 折返しＵについては逆である。

別の方法として、図１８に示されたように、標本化構造物におけるＰＭオフセッ トの水平部分について別の値の零を選ぶと、図１９の水平・時間的スペクトル及 び図２０の垂直・時間的スペクトルが生じることになる。

今では折返し■は基底帯域■と同し垂直周波数範囲を持っており、又折返しＵに ついても同様である。

標本化のための図１３及び１８の選択は要求される一次元システムとの両立性の 性質によって決定される０両方の場合において、高い純粋な水平周波数は２５Ｈ ｚオフセツトで低い純粋な水平周波数にエイリアスされ、これによってフリノカ が生しる。しかしながら、第１の場合はＵＶクロストークを与え、又第２の場合 は自己エイリアシングを与える。一つの成分の高周波数部分が他方のものよりも むしろそれ自体の低周波数部分により一層相関させられているらしいという仮定 の下に、クロストークは自己エイリアシングより望ましいかもしれない。

第１変形例 この技法の第３変形例は８フィールドについて操り返されるパターンの空間投影 である図２１の標本化パターンを用いている。数字はそれゆえにモジュロ８のフ ィールド番号であり、下付き文字はＰ又はＭ成分を示している。垂直及び水平繰 返し単位は１／１４４ａｐｈ及び１／１１４ａｐｗであり、単一の成分について のパターンはフィールド内で直交している。しかしながら、フィールド間シフト の水平部分は水平繰返し単位の３／８であって、４ではなく８フィールド時間的 繰返し単位になっている。ＰＭシフトの水平部分は零であるように選ばれており 、最小の水平増分は４ｒ、ｃの標本化周波数に対応している。

この標本化の対応するフーリエ変換は図２２に水平時間的周波数投影として示さ れており、ここで数字は垂直標本化周波数の４分の１の単位における垂直周波数 、モジュロ４、であり、且つ下付き文字はＵ又はＶ成分を示している０図２３は 範囲一２２８ないし２２８にわたる垂直・時間的周波数投影を示しており、ここ で数字は水平標本化周波数の単位における水平周波数、モジュロ８、である。

図２４はより大きい水平解像度のためにより多く時間的解像度を考量しているＦ 、及びＦ６のための斜方形水平・時間的フィルタを用いたときの組合せクロミナ ンスのスペクトルの水平・時間的投影を存している。１大水平周波数は１２％［ （Ｚの最大時間的周波数と引き替えに２２８ｃ／ａｐｗである。この特性はスペ クトルが時間的標本化率の３分の１で投入される高次の折返しが行われることを 可能にする。このスペクトルを持った信号が伝送のために５７ｃ／ａｐｗで遮断 を行うナイキストフィルタにかけられるならば、何も失われず、原初スペクトル 繰返しは再標本化によってやはり回復させられることができる０図２５は水平周 波数が三つの帯域、すなわち最低の４分の１を包含する帯域、中央の２分の１を 包含する帯域、最上の４分の１を包含する帯域へ詰め込まれていることが見られ るフィルタ通過スペクトルを示している。

このフィルタ特性は１４４ｃ／ａｐｈの倍数での他のスペクトル層との重なりを 防止するために７２ｃ／ａｐｈの垂直周波数境界を持っている。これは５７ｃ／ ａｐｗの水平周波数における図２４の垂直・時間的断面を示している図２６にお いて理解され得る。零水平ＰＭシフトの選択によりすべての折返しＵスペクトル は基底帯域Ｕと同じ垂直周波数範囲に存在し且つ折返し■については逆になる。

別の方法として、図２７に示されたように、標本化構造において水平標本化期間 の半分の水平ＰＭシフトを選ぶと、図２８の水平・時間的スペクトル及び図２９ の垂直・時間的スペクトルが生じる。現在では二次折返しＵだけが基底帯域Ｕと 同じ垂直周波数範囲に存在し且つ一次折返しＵが基底帯域Ｖの範囲に存在し、又 その逆も成立する。

やはり、図２１又は図２７の標本化構造の選択は一次元システムとの所要の両立 性によって決定される。これは、折返しスペクトルエネルギーの大部分が同じ場 所にではあるが２５Ｈｚの代わりに１８”八Ｈｚの時間的周波数オフセットで広 く存在するので、前の変形例のそれに類催している。

！土変形別 第４変形例は垂直及び時間軸を交換した第３変形例に基づいている。すなわち、 この変形例は水平解像度のために垂直解像度を考量して時間的解像度を一定に保 っている０図２１に基づいて、標本化パターンは図３１の水平・垂直スペクトル 及び図３２の垂直・時間的スペクトルになる図３０のそれである。それゆえ最大 水平及び垂直解像度は２２８ｃ／ａｐｗ及び１４４ｃ／ａｐｈであり且つ時間的 解像度は６１八Ｈｚである。

別の方法として、図２７に基づいて、標本化パターンは図３４の水平・垂直スペ クトル及び図３５の垂直・時間的スペクトルになる図３３のそれである。

図３０及び図３３の構造間の両立性における差はあまり明確ではない。

このシステムはクロミナンス信号のための利用可能な帯域幅が１．１ＭＨ２であ るシステム［ＰＡＬに関して説明された。このシステムは又、例えば、帯域幅が わずか５ＭＨｚであってＰＡＬ標！！４．４３ＭＨｚに色副搬送波を持っている システムＢＧ　ＰＡＬにも通用可能である。その場合ナイキストフィルタの帯域 幅は、約３１ｃ／ａｐｗの水平解像度を表す約０．５７ＭＨｚに減少されること になり、従ってすべての標本化構造の水平ピンチはＦ、ｃ／４クロックで２：１ 標本化を規準化されることになる。

特表十６−５０２９７２　（１２） 国際調査報告

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. １．ウェストンＰＡＬビデオ信号のクロミナンス信号の水平帯域幅を増大するた めのビデオ信号符号化装置であって、輝度信号を供給するための装置（１０２， １０４）、入力Ｕ及びＶクロミナンス信号から第１和クロミナンス信号（Ｕ＋Ｖ ）及び第２差クロミナンス信号（Ｕ−Ｖ）を導出するための装置（１２０）、第 １及び第２クロミナンス信号を前フィルタするための装置（１２２，１２４）、 チャネル帯域幅と色副搬送波との間の差のほぼ２倍に等しい色副搬送波の整数分 数倍の周波数でビデオ線に沿ってフィルタ通過第１及び第２クロミナンス信号を 水平方向に標本化するための装置（１２６，１２８）、交互の線における標本化 さた第１及び第２クロミナンス信号を順番に選決するための切換装置（１３６） 、選択クロミナンス信号をフィルタするための水平フィルタ（１２８）、選択第 １及び第２クロミナンス信号を色副搬送波に変調するための装置（１４０）、並 びに伝送又は記録のために被変調副搬送波を輝度信号（Ｙ）と組み合わせるため の装置（１２４，１４２，１１４）を備えており、フィルタ通過第１及び第２ク ロミナンス信号を標本化するための装置が、実質上同じではあるが互いに空間的 に移動された第１及び第２クロミナンス信号のための標本化パターンで標本化を 行うために第２クロミナンス信号の標本に合わせて交互のビデオ線上に第１クロ ミナンス信号の標本を形成するための装置を備えている、前記のビデオ信号符号 化装置。
2. ２．水平フィルタが、クロミナンス信号の水平帯域幅を規定するために変調前に 選択標本をフィルタするための平方根ナイキストフィルタからなっている、請求 項１に記載の装置。
3. ３．第１及び第２クロミナンス信号をフィルタするためのフィルタ装置が、垂直 、時間的、及び水平周波数次元のうちの二つにおいて制約を加える斜方形フィル タからなっている、請求項１又は２に記載の装置。
4. ４．第１及び第２クロミナンス信号を標本化するための標本化装置（１２６，１ ２８）がフィールド内の五の目形パターンで各クロミナンス信号の標本を形成す る、請求項１，２又は３に記載の装置。
5. ５．標本化装置（１２６，１２８）の標本化パターンが８フィールドにわたって 繰り返される、請求項４に記載の装置。
6. ６．標本化パターンの垂直繰返し単位が８有効線である、請求項４又は５に記載 の装置。
7. ７．標本化前に第１及び第２クロミナンス信号をフィルタするための装置（１２ ２，１２４）が時間的変化のない斜方形空間フィルタからなっている、請求項３ に記載の装置。
8. ８．フィルタの斜め方向境界が、原点を標本化周波数の空間投影に結ぶベクトル に直角であり且つこれを二等分している、請求項７に記載の装置。
9. ９．標本化前に第１及び第２クロミナンス信号をフィルタするための装置（１２ ２，１２４）が、水平変化のない斜方形垂直・時間的フィルタからなっている、 請求項３に記載の装置。
10. １０．第１及び第２クロミナンス信号を標本化するための標本化装置（１２６， １２８）がフィールド内の直交パターンにおいて各クロミナンス信号の標本を形 成する、請求項１，２又は３に記載の装置。
11. １１．標本化パターンの垂直繰返し単位が４画素線である、請求項１０に記載の 装置。
12. １２．第１クロミナンス信号の標本に対する第２クロミナンス信号の標本の垂直 方向移動が垂直繰返し単位の半分である、請求項１１に記載の装置。
13. １３．第１クロミナンス信号の標本に対する第２クロミナンス信号の標本の水平 方向移動が水平繰返し単位の半分である、請求項１１に記載の装置。
14. １４．第１クロミナンス信号の標本に対する第２クロミナンス信号の標本の水平 方向移動が零である、請求項１１に記載の装置。
15. １５．標本化パターンが４フィールドごとに繰り返される、請求項１０に記載の 装置。
16. １６．標本化パターンが８フィールドごとに繰り返される、請求項９ないし１１ のいずれか一つに記載の装置。
17. １７．フィールドからフィールドヘの各クロミナンス信号の標本の水平方向移動 が水平繰返し単位の８分の３である、請求項１６に記載の装置。
18. １８．標本化パターンが４フィールドごとに繰り返される、請求項４に記載の装 置。
19. １９．標本化パターンの垂直繰返し単位が８画像線である、請求項１８に記載の 装置。
20. ２０．標本化前に第１及び第２クロミナンス信号をフィルタするための装置（１ ２２，１２４）が垂直変化のない斜方形水平・時間的フィルタからなっている、 請求項１０ないし１７のいずれか一つに記載の装置。
21. ２１．標本化パターンの水平繰返し単位がナイキストフィルタにより維持可能な 最大値にほぼ等しい、請求項２に従属するいずれか一つの先行する請求項に記載 の装置。
22. ２２．チャネル帯域幅が５．５ＭＨｚ、最大水平幅が１．１ＭＨｚであり且つ水 平繰返し単位が１／１１４有効画像幅である、請求項２１に記載の装置。
23. ２３．チャネル帯域幅が５ＭＨｚ、最大水平幅が０．５７ＭＨｚであり且つ水平 繰返し単位が１／５７有効画像幅である、請求項２１に記載の装置。
24. ２４．受信ＰＡＬビデオ信号を輝度（Ｙ）及びクロミナンス（ＵＶ）信号に分離 するための装置（３１４），復調クロミナンス信号をフィルタするための水平フ ィルタ装置（３２８）、受信クロミナンス信号を復調して交互のビデオ線におい て第１和クロミナンス信号（Ｕ＋Ｖ）及び第２差クロミナンス信号（Ｕ−Ｖ）を 形成するための装置、伝送チャネル帯域幅と色副搬送波との間の差のほぼ２倍に 等しい色副搬送波の整数分数倍である標本化周波数で、交互の線に配置された第 １及び第２クロミナンス信号をビデオ線に沿って水平方向に標本化するための標 本化装置（３２６，３２８）、標本化第１及び第２クロミナンス信号をフィルタ するためのフィルタ装置（３１２，３２４）、並びにフィルタ通過標本化クロミ ナンス信号から別々の出力Ｕ及びＶクロミナンス信号を形成するための装置（３ ２０）、を備えており、第１及び第２クロミナンス信号を標本化するための標本 化装置が、交互のビデオ線において第１及び第２クロミナンス信号の標本を形成 するための装置を応えており且つ第１及び第２クロミナンス信号のための標本化 装置の標本化パターンが実質上同一であるが空間的に相互に移動されている、ウ ェストンＰＡＬビデオ信号を復号化するためのビデオ信号復号化装置。
25. ２５．フィルタが、垂直、水平、及び時間的周波数次元のうちの二つにおいて斜 め方向境界を有する斜方形フィルタである、請求項２４に記載の装置。
26. ２６．クロミナンス（Ｕ，Ｖ）成分を処理して和（Ｕ＋Ｖ）及び差（Ｕ−Ｖ）成 分を形成し、これらの成分を斜方形空間又は空間・時間フィルタでフィルタし、 且つフィルタ通過（Ｕ＋Ｖ）及び（Ｕ−Ｖ）成分を、交互のビデオ線にＵ＋Ｖ及 びＵ−Ｖの標本を配置し且つ実質上同一ではあるが空間的に移動した標本化パタ ーンをそれぞれ（Ｕ＋Ｖ）及び（Ｕ−Ｖ）クロミナンス成分に適用する標本化パ ターンで標本化することによって変更されたウェストンＰＡＬビデオ信号。
27. ２７．送信機側には、 輝度（Ｙ）及び色差（Ｕ，Ｖ）成分を有するビデオ信号源、輝度成分を供給する ための装置、 色差成分から和クロミナンス及び差クロミナンス成分（（Ｕ＋Ｖ），（Ｕ−Ｖ） ）を導出するための装置、 和及び差クロミナンス成分をフィルタするためのものであって、垂直、水平、及 び時間的周波数次元のうちの少なくとも二つにおいて斜め方向境界を有している 斜方形フィルタを含んでいる前置フィルタ装置、フィルタ通過クロミナンス成分 をビデオ線に沿って水平方向に標本化するためのものであって、交互のビデオ線 において和及び差成分の標本を形成するための装置、並びに伝送チャネル幅と副 搬送波との間の差のほぼ２倍に等しい色副搬送波の整数分数倍である標本化周波 数で、実質上同一の、相対的に空間的に移動した標本化パターンに従って和及び 差成分を標本化するための装置を備えている標本化装置、 交互の線における標本化和及び差クロミナンス成分を順番に選択するための切換 装置、 選択された和及び差クロミナンス成分を色副搬送波へ変調するための装置、並び に 変調された副搬送波をアナログ信号として送信のために輝度成分と組み合わせる ための装置、 を備えており、且つ 受信機側では、 送信信号を受信してこれから輝度（Ｙ）及びクロミナンス（Ｕ，Ｖ）成分を分離 するための装置、 クロミナンス成分（Ｕ，Ｖ）を復調してこれから交互のビデオ線において和及び 差クロミナンス成分（Ｕ＋Ｖ），（Ｕ−Ｖ）を形成するための装置、和及び差ク ロミナンス成分をビデオ線に沿って水平方向に標本化するための標本化装置であ って、それぞれ交互のビデオ線においてそれらの成分を標本化し且つ実質上同一 の相対物に空間的に移動した標本化パターンをそれらの成分を適用し、標本化周 波数が送信チャネル幅と副搬送波との間の差のほぼ２倍に等しい色副搬送波の整 数分数倍である前記の標本化装置、標本化和及び差クロミナンス成分を後フィル タするためのフィルタ装置、並びに、 フィルタ通過標本化成分から別々の出力Ｕ及びＶクロミナンス信号を形成するた めの装置、 を備えている ウェストンＰＡＬビデオ信号伝送システムであって、送信機及び受信機の少なく とも一つの側には更に、 送信機及び受信機におけるクロミナンス標本化装置間に配置されたナイキストフ ィルタであって、和及び差クロミナンス成分について機能してこれらの成分の水 平帯域幅に上限を課する前記のナイキストフィルタ、を備えている、前記のウェ ストンＰＡＬビデオ信号伝送システム。