JPH01168191A - テレビジョン信号処理方法 - 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 本発明は、現行のテレビジョン放送信号に別の信号を多
重伝送するテレビジョン信号処理方法に関するものであ
る。

従来の技術 我が国の現在のＮＴＳＣ（ナショナル　テレビジョン　
システム　コミッティ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅ１ｅ−
ｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ　）
　）方式によるカラーテレビジョン放送が昭和３５年に
開始されて以来、２５年以上が経過した。その間、高精
細な画面に対する要求と、テレビジョン受信機の性能向
上に伴い、各種の新しいテレビジョン方式が提案されて
いる。また、サービスされる番組の内容自体も単なるス
タジオ番組や中継番組などから、シネマサイズの映画の
放送など、より高画質で臨場感を伴う映像を有する番組
へと変化してきている。

現行放送は、走査線数５２５本、２：１飛越走査、輝度
信号水平帯域幅４．２ＭＨｚ、アスペクト比４：３とい
う諸仕様（例えば、文献放送技術双書　カラーテレビジ
ョン　日本放送協会線、日本放送出版協会、１９６１年
、参照）を有しているが、このような背景のもとで現行
放送との両立性及び、水平解像度の向上を図ったテレビ
ジョン信号構成方法が提案されている。−例を以下に述
べる。ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号を時間周波数ｆ
１と垂直周波数ｆ２の２次元平面で図示すると第５図の
ようになる。色信号Ｃは色副搬送波ｆｓｃの位相関係か
ら第２、第４象限に存在することになる。ここで空いて
いる第１、第３象限に輝度信号の高域成分を多重し、受
信側ではフィールド演算により色信号と多重高域成分を
分離し水平解像度を向上させるということを特徴として
いる。（特開昭５９−１７１３８７号公報　参照） 発明が解決しようとする問題点 以上のように、現行のテレビジョン放送は、信号の帯域
が規格で制限されており、更に何らかの多量情報を付加
することは容易ではない。例えば水平解像度を向上させ
る方法の提案がなされているが、現行のテレビジョン放
送に対する両立性及び、動画像時における高域成分復調
特性の劣化という観点からすると問題が残されている。

また電波資源の有効利用という点からすると、徒に伝送
帯域を拡張するわけにはいかない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、現行の
テレビジョン方式と両立性があり、拡張する帯域以上の
伝送帯域が確保でき、周波数の利用効率良く多量の情報
を多重伝送できるテレビジョン信号処理方法を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のテレビジョン信号
処理方法は、映像信号で第１ｍ送波を残留側波帯振幅変
調したテレビジョン信号と、前記第ｉｓ送波と同一周波
数でかつ位相が異なる第２搬送波を、前記映像信号とは
異なる多重信号で変調した信号とを合成する手段と、合
成した信号を直交ひずみを除去するフィルタで帯域制限
し、同期検波することにより前記多重信号を復調する手
段とを備えている。

作用 本発明は上記した方法によって、限られた電波資源を有
効に活用して、現行のテレビジョン放送に加えて新たな
る別の情報を多重伝送可能とするテレビジョン信号を生
成することにより、専用の受信機では従来のテレビジョ
ン放送の映像のみならず多重された情報をも得ることが
でき、さらに現行のテレビジョン受信機でも従来のテレ
ビジョン放送の映像を殆ど支障なく受信することができ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る送信側でのテレビジ
ョン信号処理方法を示すスペクトル図である。第１図（
ａ）は現行テレビジョン方式における残留側波帯振幅変
調されたテレビジョン信号のスペクトル図の一例である
。ここでは映像搬送波Ｐ１の下側波帯が残留側波帯とな
っている場合を示す。

第１図中）は第１図（ａ）で示したテレビジョン信号と
は別の多重信号で、映像搬送波Ｐ１と同一周波数でかつ
位相が合成時に９０°異なる搬送波Ｐ２を、すくなくと
も帰線期間で搬送波Ｐ２を除去するように両側波帯振幅
変調したものである。第１図（Ｃ１は前記における両側
波帯振幅変調を単側波帯振幅変調としたものである。第
１図（ｄ）は前記における両側波帯振幅変調を残留側波
帯振幅変調としたものである。第１図（ｄｌの信号を第
１図（ａ）のテレビジョン信号に多重したものが第１図
（ｅ）であり、本発明により合成されるテレビジョン信
号となる。なお第１図（１）りでは多重する信号を第１
図＋ｄ）の信号としたが、第１図（ｂ）、第１図（Ｃ１
の信号であってもよい。また多重信号で変調した信号の
帯域を、搬送波Ｐ２より４．２５ＭＨｚ低い周波数から
１．２５ＭＨｚ高い周波数までとしたがこれに限るもの
ではない。また多重信号はアナログ信号に限らずディジ
タル信号でもよい。

第２図は、本発明の一実施例における送信側でのテレビ
ジョン信号処理方法を示すブロック図である。１は映像
バースバンド信号入力端子、２は振幅変調器、３は第１
フイルタ、４は発振器、５は移相器、６は多重信号入力
端子、７は変調器、８は第２フイルタ、９は加算器、１
０は合成テレビジョン信号出力端子である。映像ベース
バンド信号入力端子ｌから入力される映像ベースバンド
信号で、発振器４から得られる搬送波Ｐ１を振幅変調器
２により振幅変調する。得られた振幅変調波を第１フイ
ルタ３で帯域制限し残留側波帯にした後に加算器９に加
える。発振器４から得られる搬送波Ｐ、を、加算器９で
の加算時に搬送波Ｐ１と位相が９０°異なるように移相
器５により位相シフトされたものを搬送波Ｐ２とする。

多重信号入力端子６から入力された多重信号で、搬送波
Ｐ２を両側波帯振幅変調し、す（なくとも帰線期間では
搬送波除去両側波帯振幅変調する。なお、移相器５の位
相シフト方向は固定でもよいが、例えば−水平走査期間
、−フィールド期間、−フレーム期間毎に位相シフト方
向を変えてやってもよい。変調された信号を第２フイル
タ８で帯域制限した後に加算器９に加える。加算器９の
出力が合成テレビジョン信号となる。ここで振幅変調器
２と第２フイルタ８の出力を加算したのちに第１フイル
タに入力し、第１フイルタの出力を合成テレビジョン信
号としてもよい。なお第２フイルタ８の周波数特性によ
り、多重される信号は第１図（ｂ）、第１図（Ｃ）、第
１図（ｃｌのような帯域を有する信号となる。

次に本発明の一実施例における受信側でのテレビジョン
信号処理方法について説明する。以下では地上放送の場
合を例にとる。第４図（ａ）は映像同期検波をおこなっ
ている現行のテレビジョン受信機のブロック図である。

４１とアンテナ、４２はチューナ、４３は映像中間周波
フィルタ、４４は映像検波器、４５は搬送波再生回路、
４６は映像ベースバンド信号出力端子である。送信側か
ら送出された信号はアンテナ４１で受信され、チューナ
４２で中間周波数帯に周波数変換され、映像中間周波フ
ィルタ４３で帯域制限される。帯域制限された信号は、
映像検波器４４、搬送波再生回路４５に供給される。搬
送波再生回路４５では、同期検波用の搬送波１）を再生
する。帯域制限された信号は、搬送波■、で映像検波器
４４において検波され、映像ベースバンド信号となる。

ここで映像中間周波フィルタ４３の周波数特性について
述べる。その周波数特性を示したものが第４図（ｂ）で
ある。すなわち映像搬送波Ｉｔのところで振幅が６ｄＢ
減衰し、映像搬送波■１に関してほぼ奇対称な振幅特性
を有するようなナイキストフィルタ特性となっている。

一方策１図（ｄ）で示したように、多重信号を前記受信
機の映像中間周波フィルタの周波数特性とは逆の特性を
もつフィルタで帯域制限すれば、第４図（ｂｌの斜線部
分の多重信号成分はほぼ両側波帯となる。これをベクト
ル表示すると第４図（Ｃ１のようになる。ここでＩ１は
映像ベースバンド信号の映像搬送波、Ｉ２は多重信号の
搬送波でＩ１と同一周波数でかつ位相が９０°異なる搬
送波である。映像ベースバンド信号は搬送波Ｉ、を中心
に考えると残留側波帯となっているので、上下側波帯は
ベクトルａｕ、ベクトルａＬとなり直交ベクトルに分解
するとベクトルａｌ、ベクトルａ、となる。また多重信
号はほぼ両側波帯となっているので、上下側波帯をベク
トルに’ＬｌｓベクトルｂＬとすればそれらの合成ベク
トルはｂ２となり、ベクトルＩ、　と直交する成分だけ
となる。すなわち搬送波■１で同期検波するとベクトル
ａ２、ベクトルｂｔ成分による直交ひずみは発生せず、
映像同期検波をおこなっている現行のテレビジョン受信
機に対する多重信号による妨害は原理的におこらない。

多重する信号が第１図（ｂ）のような信号の場合には、
映像中間周波フィルタ４３で帯域制限されたとき両側波
帯とならないので、直交ひずみが発生する可能性がある
。

しかし例えばレベルを下げて多重すれば、現行のテレビ
ジョン受信機に与える妨害は少なくなる。

また多重する信号が第１図（Ｃ）のような信号の場合に
も同様であるが、スペクトルの関係で妨害の程度はさら
に少なくなる。

次に本発明の一実施例における受信側での多重信号復調
方法について説明する。チューナの出力である映像中間
周波帯の信号を第３図（ａｌのように映像ベースバンド
信号が両側波帯となるようにフィルタで帯域制限する。

これをベクトル表示すると第３図（ｂｌのようになる。

多重信号は搬送波Ｉ２を中心に考えると残留側波帯とな
っているので、上下側波帯はベクトルｂＵ、ベクトルｂ
Ｌとなり直交ベクトルに分解するとベクトルｂ＋、ベク
トルｂ２となる。また映像ベースバンド信号はフィルタ
によりほぼ両側波帯となるので、上下側波帯をベクトル
ａＬＩ、ベクトルａＬとすればそれらの合成ベクトルは
ａｌとなり、ベクトルＩ２と直交する成分だけとなる。

すなわち搬送波Ｉ２で同期検波するとベクトルａＩ、ベ
クトルｂ、成分による直交ひずみは発生せず、多重信号
成分のみを復調することができる。第３図（Ｃ）は多重
信号を復調するテレビジョン受信機のブロック図の一例
である。３１はアンテナ、３２はチューナ、３３は映像
中間周波フィルタ、３４は映像検波器、３５は搬送波再
生回路、３６は映像ベースバンド信号出力端子、３７は
フィルタ、３８は移相器、３９は多重信号検波器、４０
は多重信号出力端子である。送信側から送出された信号
はアンテナ３１で受信され、チューナ３２で中間周波数
帯に周波数変換され、映像中間周波フィルタ３３で帯域
制限される。帯域制限された信号は、映像検波器３４、
搬送波再生回路３５に供給される。

搬送波再生回路３５では、同期検波用の搬送波１）を再
生する。帯域制限された信号は、搬送波■１で映像検波
器３４において検波され、映像ベースバンド信号となる
。またチューナ３２の出力はフィルタ３７で第３図（ａ
）のように帯域制限する。搬送波再生回路３５から得ら
れる搬送波Ｉｔを、移相器３８により送信側と同じよう
に位相シフトさせた搬送波■２で、帯域制限された信号
を多重信号検波器３９において同期検波する。検波出力
が多重信号となる。なた多重信号が第１図（ｂｌ、第１
図（Ｃ１のような信号であっても、同様に復調すること
ができる。

発琲赤拗魂 以上述べたように現行の受信機では、映像搬送波Ｉｔで
同期検波することにより、多重信号はほぼ打ち消される
ので、多重信号による妨害は殆ど発生しない。また多重
信号復調用の受信機では、前記処理と同様に映像ベース
バンド信号だけでなく、フィルタリング及び映像搬送波
Ｉ２で同期検波することにより、多重信号も直交ひずみ
なく取り出すことができる。また、現行テレビジョン放
送の占有する帯域に例えば３．０ＭＨｚを付加すること
により、直交変調によって原理的に４．２５ＭＨｚまで
の帯域を確保することができ、単純に３．０ＭＨｚを周
波数多重した場合とくらべて、約１．４倍以上周波数利
用効率を高めることができる。また別の搬送波を多重信
号で変調し、周波数多重する方法と比較して、映像搬送
波の直交変調により多重信号を伝送する場合には、基本
となる搬送波は一波でよく、受信機の復調用搬送波を別
々に再生する必要がなく、受信機のキャリアビート等の
受信性能の点でもコストの面でも有利である。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、映像信号で搬送波を残
留側波帯振幅変調したテレビジョン信号と、前記映像信
号とは異なる多重信号で位相の異なる搬送波を振幅変調
した信号とを合成することにより、現行のテレビジョン
放送と共に別の信号を多重伝送することかできる。そし
て現行のテレビジョン受信機で受信した場合も妨害を殆
ど与えず両立性がある。また専用の受信機では多重した
信号を直交ひずみなく取り出すことができ、電波資源の
有効利用という観点からしても非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の一実施例における現行テレビ
ジョン方式における残留側波帯振幅変調されたテレビジ
ョン信号のスペクトル図、第１図（ｂ）、第１図（Ｃ）
、第１図（ｄ）は第１図（ａ）で示した信号とは別の信
号で変調し帯域制限したスペクトル図、第１図（ｅｌは
第１図（ｄｉで示した信号を第１図（ａｌの信号に多重
したスペクトル図、第２図は本発明の一実施例における
送信側でのテレビジョン信号処理方法を示すブロック図
、第３図（ａｌ、第３図（ｂ）は多重信号復調時のスペ
クトル図およびベクトル図、第３図ｆｃ）は本発明の一
実施例における多重信号を復調するテレビジョン受信機
のブロック図、第４図（ａｌは映像同期検波をおこなっ
ている現行のテレビジョン受信機のブロック図、第４図
（ｂ）、第４図（Ｃ）は現行のテレビジョン受信機の同
期検波時のスペクトル図およびベクトル図、第５図はＮ
ＴＳＣ方式のテレビジョン信号を時間周波数ｆ、と垂直
周波数ｆ２の２次元平面で示したスペクトル図である。 ５．３８・・・・・・移相器、３３．４３・・・・・・
映像中間周波フィルタ、８・・・・・・第２フイルタ、
３７・・・用フィルタ。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名＋８Ｊ（Ｃ
＋　　　　　　　　　　、Ｊ。 ２Ｐ２Ｐｔ １）ＫＩＫ　［ＭＨｚＪ　　　　　　　　　周オ＆ｆｈ
Ｈｚ］　　　　　　　　周ス歓［ｈｎｔｌＩｅ） −４２５〜１ｊ５０　１．２５　　　　　　　バａ　　
４ｒ　　　ｌ１）１敗（Ｍ＋工］第２図 ＋（ＩＪ　　　　Ｓ−者声搬還濃 Ｊ） 第３図 第４図 ＩＱ） ／ 工巨−映像徽遂戟 霞５　図　　　　　　　　　　１ ｆ２ 「ｌ−眸間用液歇 ｆｔ−皇直周液敷 Ｃ−１！信予 γ−輝漬層号 号ｃ−Ｉ！　！’Ｊ　＊送旋

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）映像信号で第１搬送波を残留側波帯振幅変調した
   テレビジョン信号と、前記第１搬送波と同一周波数でか
   つ位相が異なる第２搬送波とを、前記映像信号とは異な
   る多重信号で変調した信号とを合成したことを特徴とす
   るテレビジョン信号処理方法。
2. （２）多重信号で変調した信号は、前記第２搬送波を前
   記多重信号で両側波帯振幅変調した信号であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のテレビジョン
   信号処理方法。
3. （３）多重信号で変調した信号は、前記第２搬送波を前
   記多重信号で単側波帯振幅変調した信号であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のテレビジョン
   信号処理方法。
4. （４）多重信号で変調した信号は、前記第２搬送波を前
   記多重信号で残留側波帯振幅変調した信号であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のテレビジョ
   ン信号処理方法。
5. （５）多重信号で変調した信号は、前記第２搬送波を前
   記多重信号で両側波帯振幅変調し、前記第１または第２
   搬送波周波数で半分に減衰し、前記第１または第２搬送
   波周波数に関して奇対称な振幅特性を有するナイキスト
   フィルタにより残留側波帯にした信号であることを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載のテレビジョン信
   号処理方法。
6. （６）前記映像信号とは異なる多重信号は、前記多重信
   号で変調した信号と前記テレビジョン信号を合成した信
   号を、直交ひずみを除去するフィルタで帯域制限し、同
   期検波することにより復調されることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のテレビジョン信号処理方法
   。