專利名稱：電視傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電視傳輸系統(tǒng)。
為了將長寬比為16∶9的寬畫面引進(jìn)現(xiàn)行的長寬比為4∶3的電視標(biāo)準(zhǔn)(例如PAL，SECAM，NTSC)中，在以下文獻(xiàn)中對所謂“信箱”(′letter-box′)方法進(jìn)行了討論《PAL制可能的改進(jìn)之處及發(fā)展趨勢》，G.Holoch，F(xiàn)KTG講演，1989年1月17日于柏林;《未來的電視系統(tǒng)》，F(xiàn).Muller-Romer，F(xiàn)ernseh-und kiontechhic，卷43，期號6/1989;以及《舊PAL制的新途徑》，Dr.A.Ziemer.E.Matzel，F(xiàn)unkschau，期號18/1989。采用這些方法之后，在長寬比為4∶3的接收機(jī)上就可以兼容地再現(xiàn)所記錄的16∶9的全部畫面信息，只是在上、下邊緣處為兩個不顯示可見圖像內(nèi)容的條形區(qū)域。
這一過程是這樣實(shí)現(xiàn)的在制作室里，從16∶9畫面的完整一幀的625行中將例如575有效行的第四行取出，然后每隔三行取出一行，并將這些行作為條形區(qū)域中的附加信息傳輸，條形區(qū)域因此而出現(xiàn)在有效畫面的上部和下部。這樣，4∶3接收機(jī)中的有效畫面包括431行和各有72行的邊緣條形區(qū)域。這種在4∶3接收機(jī)中顯示例如16∶9畫面的方式過去也已經(jīng)被采用了，因此，對觀看者一方來說，無需添加適配部件。
由于兩種畫面大小之比和原始的行數(shù)與減少后的行數(shù)之比相一致，所以因取出行而引起的幾何失真得到了校正。
現(xiàn)在16∶9接收機(jī)對兩個條形邊緣區(qū)域的信息進(jìn)行處理，并將減少為431行的有效行數(shù)目重又增加至575行，因此產(chǎn)生出完整的長寬比為16∶9的畫面。
然而，一方面與處理過程有關(guān)的干涉圖案出現(xiàn)了，另一方面，隔行掃描方法的缺點(diǎn)依然存在(例如，行間閃爍、邊緣亮區(qū))。
本發(fā)明的目的是為一個16∶9電視信號確定一個可兼容的傳輸系統(tǒng)，該信號為采用“信箱”方法的標(biāo)準(zhǔn)接收機(jī)提供長寬比為4∶3的畫面，并且為逐行顯示的改進(jìn)的接收機(jī)提供16∶9的畫面，特別是水平分辨率與源信號的水平分辨率相一致。
首先，在發(fā)射器(站)一邊，將例如具有575有效行的長寬比為16∶9的逐行電視信號進(jìn)行數(shù)字化處理，然后在豎直方向上進(jìn)行傳輸編碼，使之成為431行，轉(zhuǎn)換成隔行信號，提供附加信息，最后作為一個可兼容電視信號，以已知的4∶3規(guī)格發(fā)送。
附加信息包括從隔行信號中產(chǎn)生的逐行信號部分，逐行信號的豎直分辨率接近源信號的豎直分辨率(參見P3912470)，和/或包括在傳輸編碼期間發(fā)射機(jī)中分離的更高的垂直頻譜部分(參見P3926388)，和/或包括在將16∶9規(guī)格轉(zhuǎn)變成4∶3規(guī)格的水平壓縮期間發(fā)射機(jī)中分離的更高的水平頻譜部分(參見P3926388)。
然而，與P3912470的方法相比，產(chǎn)生附加信息并不是為了恢復(fù)具有575有效行的逐行電視信號，恰恰相反，是為了恢復(fù)傳輸編碼成431行的逐行電視信號。
附加信息除了在垂直消隱期間傳輸(參見P3912470)以及通過一個彩色副載波附加調(diào)制器傳輸(參見P3926388)之外，還可以以兩條邊緣帶形式傳輸。
一個4∶3的接收機(jī)并不對附加信息進(jìn)行處理，只是采用上述的“信箱”方法顯示電視信號。
一個改進(jìn)的畫面長寬之比為16∶9的接收機(jī)包括一個解碼器，它對附加信息進(jìn)行處理，并且在具有431行的逐行顯示中提供一個完整的16∶9畫面。
在16∶9接收機(jī)中能協(xié)助逐行顯示的附加信號也叫做“輔助信號”。輔助信號可以在發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生，在此中把隔行信號經(jīng)內(nèi)插處理成為431行的逐行信號，產(chǎn)生同431行的逐行源信號間的差信號，再通過頻帶限制和時(shí)間壓縮等技術(shù)進(jìn)行編碼。輔助信號可以很方便地在邊帶中傳送，這樣，它可以以減小了的幅度和伸展入超黑區(qū)域的幅度分量通過4∶3接收機(jī)解調(diào)時(shí)不產(chǎn)生任何可見的圖象內(nèi)容的調(diào)制類型(例如P4021698)調(diào)制在彩色副載波上。
表示較高的水平亮度頻譜分量的附加信號可以使用彩色副載波補(bǔ)充調(diào)制的方法很方便地在有效圖象區(qū)域中傳送，這樣，這些亮度頻譜分量就能和公知的色變信號相組合。如果把組合成的信號分量通過“均平均”方法加以發(fā)送的話，就可以很方便地在16∶9接收機(jī)中避免信道中交叉調(diào)制的顏色失真和亮度失真等干擾現(xiàn)象。
下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的幾個實(shí)施例。附圖中，

圖1.是一幅16∶9規(guī)格的畫面，圖2.是圖1中的有效部分進(jìn)行豎直壓縮并在二條邊緣帶中具有附加信息的畫面;
圖3.是4∶3接收機(jī)用“信箱”方式(公知技術(shù))顯示出的圖2中的有效部分。
圖4.是被發(fā)送的亮度和色度分辨率的二維表示，圖5.是被發(fā)送的亮度和色度分辨率的三維表示;
圖6.為編碼方案;
圖7.為一個編碼器，圖8.為一個解碼器;
圖9.用于“幀內(nèi)一平均”方法的電路;
圖10.為一個垂直分離器;
圖11.為輔助信號發(fā)送的瞬時(shí)順序。
圖1表示一個長寬比為16∶9的電視畫面，是在制作畫面長寬比為16∶9的電視制作室中產(chǎn)生的，畫中為一個圓。
圖2表示圖1所示電視畫面的有效區(qū)域(20)是如何在已知的16∶9編碼器中被垂直壓縮的。垂直壓縮的系數(shù)為4/3，為了4∶3接收機(jī)的需要，從圖1的575有效行(10)中產(chǎn)生出431行，形成一個有效畫面部分(20)。這一壓縮過程是將圖1所示的畫面的第四行取出，然后每隔三行取出一行完成的，或者是通過垂直內(nèi)插法完成的。經(jīng)過壓縮，圓的幾何形狀變了。從有效畫面部分(20)移去的行或16∶9接收機(jī)中的解碼器所需的行作為一個附加信號以兩條邊緣帶(21，22)形式傳輸。
圖3表示一個4∶3接收機(jī)在其有效區(qū)域(30)中再現(xiàn)圖2所示畫面的有效部分(20)的情況。圖1中的最初的圓的幾何圖形，通過采用系數(shù)4/3，對16∶9的畫面規(guī)格進(jìn)行水平壓縮，使其還原成4∶3的規(guī)格。觀看者可以看到圖1所示的全部畫面內(nèi)容，雖然豎直分辨率降低了，而且在畫面的上部邊緣和下部邊緣還有黑色的帶子(31(31，32)。為了使包含附加信號的邊緣帶不受明顯的干擾，16∶9編碼器中的幅度必須相應(yīng)減小，并處于超白區(qū)(同步及黑電平之間)中。
邊緣帶(31，32)中的附加信號在已知的16∶9接收機(jī)中被相應(yīng)地放大并與有效畫面部分(30)一起，以16∶9的規(guī)格水平擴(kuò)展成與圖1所示的畫面相等的畫面。
圖1是用于根據(jù)本發(fā)明的16∶9電視發(fā)送系統(tǒng)的規(guī)格為16∶9逐行源信號。具有431行有效畫面部分(20)的一個電視信號通過采用系數(shù)314的豎直傳輸編碼，從圖1所示的具有575有效行(10)的電視信號中產(chǎn)生出來，為4∶3和16∶9接收機(jī)所用。該傳輸編碼通過一個帶有數(shù)字濾波器的相應(yīng)的豎直插入完成。有效畫面部分(20)中圓的幾何形狀通過傳輸編碼而發(fā)生了變化。然后，合成隔行的一個隔行信號(它用系數(shù)314被水平壓縮)與上、下邊緣帶一起從這個逐行431行信號中產(chǎn)生出來。
由于水平壓縮，附加信號包括分離的頻譜信號部份，這些部份在一個16∶9接收機(jī)中，使得從具有431有效行(30)的隔行信號(圖3)中產(chǎn)生一個具有431行的逐行信號并且其豎直分辨率接近431行源信號的豎直分辨率成為可能。通過頻譜部分，從附加信號的水平壓縮中可能在16∶9接收機(jī)中產(chǎn)生接近431行源信號的水平分辨率。
根據(jù)P3926388，經(jīng)水平壓縮的頻譜部分調(diào)制于PAL彩色副載波，兩次利用其頻譜區(qū)域，并且附加信號的其它部分在豎直消隱期間以雙邊緣帶形式被傳輸。
對具有不同行數(shù)的電視系統(tǒng)而言，數(shù)目有相應(yīng)的變化。例如，具有525行或相應(yīng)有481行的電視系統(tǒng)，雙邊緣帶(21，22)的每一條可包含60行，而有效區(qū)域(20)包含361行。
圖7a和7b中示出的是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的第二電視發(fā)送系統(tǒng)的編碼器。攝象機(jī)711產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)的625行/50H2/逐行圖象信號。圖象寬高比為16∶9，RGB信號的帶寬總是13.34MHz，將RGB信號在攝象機(jī)711的輸出端送入矩陣712，它們在矩陣中被轉(zhuǎn)換成分量信號y，u，v后又被送入一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器713。模/數(shù)轉(zhuǎn)換器713的輸出信號被送入一個寬高比轉(zhuǎn)換器714中，由該轉(zhuǎn)換器把576個有效行經(jīng)豎直代碼轉(zhuǎn)換而成為432個有效行。寬高比轉(zhuǎn)換器714可以包含4個行有貯器并且使用一個具有5個系數(shù)(-2，-5，-6，-1 12，29，44，50，44，29，12，-1，-6，-5和-2)的多相FIR濾波器。使用經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后的寬高比轉(zhuǎn)換器714還可以對1250/50/2∶9標(biāo)準(zhǔn)的電視信號進(jìn)行編碼。
為了盡量避免隔行信號中的重疊失真(混淆失真)，分量信號y，u和v先在第一低通濾波器721中進(jìn)行豎直預(yù)濾波。用于豎直濾波的第一低通濾波器可以使用下列系數(shù)-1，2，6，-31，59，186，59，-31，6，2，-1。在下面的隔行取樣電路722中，逐行分量信號被以隔行方式進(jìn)行亞取樣。u、v分量信號被送入第一“幀內(nèi)一平均”電路723接著進(jìn)入平均值發(fā)生器724中。在“幀內(nèi)一平均”電路中，在每一幀內(nèi)，由從二行中取出的、其中一個位于另一個之上的兩個象素的值生成，該平均值，再把這個平均值插回替代二個象素的原有值。在平均值發(fā)生器724中，總有一個平均值是從第一“幀內(nèi)平均”電路723中生成的互相重疊的二個平均值再產(chǎn)生的，并把這個平均值作為對應(yīng)的互相重疊在一起的四個象素(見圖6)的u，v分量的值插入。這里為色度分量u和v產(chǎn)生一個有用的垂直頻率分辨率54cy/ph(周/每圖象高度)。平均值發(fā)生器724的輸出信號送入第一加法器761和第二加法器762中。
從交設(shè)電路722送來的y信號被送入第二低通濾波器731，帶通濾波器732，高通濾波器733和內(nèi)插器751。第二低通濾波器731中形成截止頻率為2.76MHz的信號y1。下面的系數(shù)可以用在該電路中-1，-2，2，6，1，-13，-15，20，77，106，77，20，-15，-13，1，6，2，-2，-1。
在帶通濾波器732中形成頻率范圍為2.76MHz至5MHz的信號ybp。下面的系數(shù)可以用在這個電路中2，1，-4，0，-9，15，29，-58，-19，86，-19，-58，29，15，-9，0，-4，1，和2。
信號yL通過一個延遲電路736送入第三加法器739，而信號ybp則通過第二“幀內(nèi)-內(nèi)插”電路737送入第三加法器739中。第三加法器739把分量信號yL和ybp相加后，得到的輸出信號經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換(未示出)后到達(dá)PAL調(diào)制器763中。
高通濾波器733的輸出信號中包含5至6.67MHz的頻率分量，這些分量是由(比方說)下列系數(shù)得到的-1，1，2，-6，8，-2，-15，38，-58，66，-58，38，-15，-2，8，-6，2，1和-1。將上述的頻率分量在第一調(diào)制器734中調(diào)制到一個6.75MHz的載波上。輸出信號(表示為yH)中的基帶分量被限制頻率為1.75MHz的第四低通濾波器735加以分離。該低通濾波器可以使用如下的系數(shù)1，0，-3，0，10，16，10，0，-3，0，1。
將信號yh送入第三“幀間平均”電路738中，再從那里送到一個產(chǎn)生出信號分量yh1和yh2的行信號分離器740中。類似地，yh1被送入第一加法器761中，與u分量一起形成信號u＊第二信號部分yh2被送入第二加法器762中，形成信號X＊。信號u＊和v＊又被進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換后到達(dá)PAL調(diào)制器763。這樣，yh將在有效圖象區(qū)域中傳送。PAL調(diào)制器763的輸出信號被送入第四加法器77中。
在內(nèi)插器751中，再從隔行方式、432行有效行的信號中形成逐行方式432行有效行的信號。在譯碼器中將再進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)插。內(nèi)插器751的輸出信號被在減法器752中從寬高比轉(zhuǎn)換器714輸出的y分量中減掉。得到的差信號在第二調(diào)制器753中被轉(zhuǎn)換到基帶位置后送入第二隔行取樣電路754。跟在其后的是載止頻率為1.47MHz的第三低通濾波器755，該濾波器755可以使用(比方說)下列系數(shù)-4，-2，1，9，21，34，45，48，45，34，21，9，1，-2和-4。
在其后的壓縮器756中進(jìn)行因數(shù)為3的時(shí)間壓縮。將每三行的輔助信號部分安置在一行中，并分配到每個為2×72行的二個邊緣帶中。輔助信號也經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換(未示出)后進(jìn)入“信箱”調(diào)制器7757和以后的第四加法器77中。
輔助信號在“信箱”調(diào)制器757中被調(diào)制在彩色副載波上。輸出端處的直流電壓電平在黑電平之下50mV。調(diào)制信號的幅度為500mVSS。色度信號不需要輔助信號，原因是色度信號的垂直分辨率沒有超過能以隔行方式傳送的最高垂直頻率。
在第四加法器的輸出端可以得到包含分量yL，ybp，yh輔助信號，u和v的輸出信號70，這個信號將被發(fā)送。
由于“幀間平均”技術(shù)的緣故，信號ybp，yh，u和V的瞬時(shí)分辨率為12.5MHz?！皫瑑?nèi)平均”電路723，737和738中包含一個類似圖9所示的電路。輸入信號90先送入加法器93。加法器93的輸出端通過幀存貯器94和通過一根連線直接與第一轉(zhuǎn)換開關(guān)92的輸入端相連，從轉(zhuǎn)換開關(guān)92可以得到整個電路的輸出信號。幀存貯器94的輸出端以及一根地線都與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)91的輸入端相連，該第二轉(zhuǎn)換開關(guān)91依次與加法器93相連。在第一幀期間，把這第一幀信號讀入幀存貯器94中。與此同時(shí)，對幀存貯器94執(zhí)行讀出操作，并把讀出的信號(第一幀時(shí)無圖象內(nèi)容)送至電路的輸出端。在第二幀時(shí)，將從幀存貯器94讀出的第一幀與輸入端90出現(xiàn)的第二幀的讀入幀存貯器94中。這個和信號也在該電路的輸出端被輸出。之后，在第三幀讀入幀存貯器94的同時(shí)，從幀存貯器94中讀出存貯在其中的第一幀和第二幀的和信號并把它送至電路輸出端。在第四幀期間，把存貯器94中的第三幀和出現(xiàn)在輸入端90的第四幀的和信號讀入幀存貯器94，并送至電路輸出端。不停地重復(fù)上述步驟。
有效行數(shù)為431或者432時(shí)，能被傳送的最高垂直頻率為216cy/ph。在可以包含信號分量yh的fy方向上還剩下108cy/ph的頻譜空間。
色度信號u和v的水平帶寬大約為1.67MH2。與54cy/ph的垂直分辨率一起，在fx/fy上以相應(yīng)的亮度分辨率的四分之一的數(shù)值產(chǎn)生一個比例正常的分辨率。
圖6中示出了以相應(yīng)的行形式安排的各元素的信號分量。可以看出，在一幀中的每四行，在幀中垂直重疊著的信號u和v是相等的。信號yh在每四行的二行中是相等的。在第一對行中。信號yh被加到u和v分量上。在第二對行中，它又被從u和v分量中被減掉。在一幀內(nèi)都將繼續(xù)這一循環(huán)過程，經(jīng)一幀延時(shí)后，信號u和v具有將近180°的相位差。這樣，通過把兩幀相加可以在帶通區(qū)域ybp內(nèi)消除所有的彩色副載波調(diào)制信號分量(亮度失真)。進(jìn)而，通過使相鄰行相加可以得到?jīng)]有交調(diào)失真的色度分量，通過相鄰行相成可以得到信號yh。
圖4中在fy/fx座標(biāo)系中示出了色度和亮度的被發(fā)送的頻譜區(qū)域。從圖4a中可以看到主隔行信號411，輔助信號412和用于增加亮度頻率的信號分量yh(413)。色度信號u和v的頻譜區(qū)域示于圖4b中。
在圖5中所示的三維fy/fx/ft空間中，示出了下列信號的頻譜區(qū)域-信號yL51，-信號ybp52，-信號yh53，-輔助信號54，-分量信號u和v的頻譜位置，-色度信號的被傳送的頻譜區(qū)域55，以及-一個PAL通道的傳輸容量。
信號分量ybp52和yh53的頻譜位置一起產(chǎn)生一個受“幀內(nèi)平均”過程支配的區(qū)域56。
圖8中示出了一個相應(yīng)的譯碼器。輸入信號80除了送入PAL解調(diào)器821處還送到一個奈奎斯特濾波器811中。優(yōu)點(diǎn)是，這個PAL解調(diào)器不要求線性延遲電路。該奈奎斯特濾波器811的輸出信號到達(dá)第一解調(diào)器812，調(diào)制在彩色副載波上的輔助信號就靠這個輸出信號來解調(diào)。輔助信號在后續(xù)的截止頻率為4.43MHz的低通濾波器813中被加以濾波后，再送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器814。
輔助信號的各個分量在后續(xù)的存貯和信號分離器電路815中被重新定位于原有的行中，并在后續(xù)的第一內(nèi)插電路816中分別被加以水平內(nèi)插或者擴(kuò)展和定位于432個有效行中的象素上。一個具有系數(shù)1，2，3，2和1的濾波器可以用于這個目的。
在后續(xù)的第一隔行至逐行內(nèi)插器817中，從隔行輔助信號成為逐行圖象格式的輔助信號。在后面的第二解調(diào)器818中，輔助信號通過行和幀+/-1加重被移至fy/ft區(qū)域中的正確的頻譜位置上;接著再被送入第三加法器852中。6比特的幅度分辨率對于輔助信號而言就足夠了。
PAL821譯碼器送出的y，u＊和v＊分量被送入模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路822中。數(shù)字y信號到達(dá)第一延遲電路830和第一“幀內(nèi)平均”電路831中。該電路831的輸出信號被送入第二延遲電路836中，并且在減法器834中從第一延遲電路830的輸出信號中被減掉。上述減法器834的輸出信號通過一個第二低通濾波器835送至一個第一加法器837中。第二延遲電路836的輸出信號也同樣送至第一加法器837中。第一加法器837的輸出信號中包含亮度分量y1和ybp，該信號到達(dá)第二加法器838。第二模/數(shù)轉(zhuǎn)換器822送來的信號u＊到達(dá)第二“幀內(nèi)平均”電路832，并從那再送至第一垂直分離器841。
信號V＊通過第三“幀內(nèi)平均”電路833到達(dá)第二垂直分離器842。第二和第三“幀內(nèi)平均”電路832和833的工作方式與圖9中的第一“幀內(nèi)平均”電路831相同。第一垂直分離器841在它的輸出端提供信號u和yh1，第二垂直分離器842在其輸出端提供信號v和yh2。
這二個垂直分離器841，842中每一個都包含一個如圖10所示的電路。輸入信號100送到一個加法器101和一個減法器102。加法器101的輸出通過一個行延遲電路105并且同時(shí)直接送至一個轉(zhuǎn)換開關(guān)107;減法器102的輸出通過第二行延遲電路106并且同時(shí)直接與第二轉(zhuǎn)換開關(guān)108相連。第一行延遲105的輸出信號通過第一開關(guān)103送入加法器101，第二延遲電路106的輸出信號通過第二開關(guān)104送入減法器102。在這二個轉(zhuǎn)換開關(guān)107和108的輸出端上分別可以得到u和yh1信號，或者yh1和v信號，其工作方法對應(yīng)于圖9中的電路。
u信號被送入第一垂直內(nèi)插器843中，v信號則被送入第二垂直內(nèi)插器844中。缺少的u和v象素將在這些內(nèi)插器中形成，它們將和那些已經(jīng)存在的象素一起被送入第二隔行至逐行內(nèi)插器851中。信號分量yh1和yh2在一個行信號多路轉(zhuǎn)換器845中被加以組合，并作為信號yh送入第三解調(diào)器846中。在此，它們將通過象素+/-1加權(quán)被移回至正確的頻譜位置上。第三解調(diào)器846的輸出信號也送到第二加法器838中。第二加法器838的輸出信號也同樣作為經(jīng)復(fù)合的y分量送至第二隔行至逐行內(nèi)插器851中。
輔助信號在第三加法器852中被加到隔行至逐行內(nèi)插器851的y輸出信號上。這些從第二隔行至逐行內(nèi)插器851輸出的經(jīng)組合的y分量以及u、v分量又經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換(未示出)。這樣，在譯碼器的輸出端所以得到寬高比16∶9，有效行432。幀重復(fù)頻率50Hz，逐行顯示、亮度帶寬相對于PAL傳輸通道為6.67MHz的電視信號。
圖11中示出了輔助信號傳輸?shù)乃矔r(shí)過程的一種有益方式。在從N幀重現(xiàn)第二個下半幀M2時(shí)，已經(jīng)需要相應(yīng)的輔助信號。因此，在編碼器中它要分別通過瞬時(shí)處理和存貯來確定用于第N幀的上半部M1的輔助信號在第N-1幅圖象的下邊緣帶中傳送，而用于第N幀的下半部M2的輔助信號H2則在第N幅圖象的上邊緣帶中傳送。用于第N+1幀的上半幅圖象的輔助信號H1則在第N幅圖象下邊緣帶中傳送。這樣，譯碼器中所需的存貯空間就可以減少。
對于625行的相應(yīng)的16∶9接收機(jī)而言，使用與寬高比轉(zhuǎn)換器714相對的具有逆向功能的寬高比轉(zhuǎn)換器即可實(shí)現(xiàn)由432個有效行至576個有效行的轉(zhuǎn)換。
上面描述的電視傳輸系統(tǒng)經(jīng)過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)(如具有其他系數(shù)的濾波器和內(nèi)插器。適應(yīng)格式的存貯器和操作控制)之后，即可與SECAM制或NTSC制電視傳輸系統(tǒng)相匹配。
權(quán)利要求
1.在第一種規(guī)格的畫面中，特別是長寬比為16∶9的畫面中具有源信號的電視傳輸系統(tǒng)，其中基本畫面內(nèi)容傳輸至第二種規(guī)格的、特別是長寬比為4∶3的畫面中，用例如已知的PAL隔行掃描方法，實(shí)際上看不見的附加信息(31，32)也被傳送，它們在一個具有第一種規(guī)格畫面的接收機(jī)中被解碼，還有從基本畫面內(nèi)容(30)得到的信息，以便在該接收機(jī)上顯示一個完整的畫面，因此，全部被傳輸?shù)男盘柨梢员灰粋€具有第二種畫面規(guī)格的接收機(jī)解碼，而不處理附加信息，其特征在于產(chǎn)生第一種畫面規(guī)格的源信號，其水平分辨率(在振蕩電路中表示為每幅畫面的寬度)基本上等于第二種畫面規(guī)格的相應(yīng)源信號的水平分辨率，并對該源信號以某個系數(shù)進(jìn)行豎直傳輸編碼，該系數(shù)基本上等于第二畫面規(guī)格與第一畫面規(guī)格之比，傳輸之前被傳輸編碼的信號按照第二種畫面規(guī)格被水平壓縮，并被變換成一個隔行信號，具有第一種畫面規(guī)格的接收機(jī)以覆蓋全畫面的方式對包含在該隔行信號中的附加信號解碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于用于顯示第一種規(guī)格畫面的接收機(jī)以覆蓋全畫面的方式對隔行掃描信號及所包含的附加信息進(jìn)行解碼，產(chǎn)生出逐行的第一種規(guī)格畫面，它的行數(shù)與被傳輸編碼的源信號一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于附加信息在豎直消隱期間被傳輸。
4.根據(jù)前面的一個或幾個權(quán)利要求的電視傳輸系統(tǒng)，附加信息以兩條邊緣帶(31，32)形式被傳輸。
5.根據(jù)前面的一個或幾個權(quán)利要求的電視傳輸系統(tǒng)，附加信息利用PAL彩色副載波的附加調(diào)制被傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述的源信號為具有第一圖象寬高比、具有較高的，具體地說是二倍的行數(shù)的隔行信號;這樣可以以這樣的方式進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換使得在發(fā)射機(jī)一側(cè)進(jìn)行垂直代碼轉(zhuǎn)換后能產(chǎn)生權(quán)利要求1中所述的行數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于邊緣帶(31，32)中的附加信息被用來從隔行信號中恢復(fù)出逐行圖象。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于其幅度伸展至超黑區(qū)域中的邊緣帶(31，32)中的附加信息被以這樣的方式調(diào)制在彩色副載波上，使得具有第二寬高比的電視機(jī)在對彩色副載波進(jìn)行解調(diào)時(shí)產(chǎn)生基本上不可見的圖象內(nèi)容。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于亮度分量(y)根據(jù)水平頻率被分成低頻信號部分(yL)，中頻信號部分(ybp)和高頻信號部分(yh)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于基于圖象內(nèi)容(30)中的附加信息由較高頻率的亮度頻譜分量(yh，413)組成，該亮度頻譜分量和色度分量(u，v)組合后調(diào)制在彩色副載波上;這樣，亮度分量(ybp，yh)與色度分量(u，v)便被進(jìn)行垂直頻率預(yù)濾波。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于從中頻亮度分量(ybp)、高頻(yh)亮度分量以及色度分量(u，v)產(chǎn)生出平均值，并在每幀的各對行中傳輸，對色度分量(u，v)而言，還附加地在每場的各對行中傳輸。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于邊緣帶(31，32)中的附加信息從經(jīng)垂直編碼的源信號和(在722中)被轉(zhuǎn)換成隔行方式、(在751)中又重新轉(zhuǎn)換成逐行方式的寬度分量(y)之間的差信號經(jīng)過移入基帶。低通濾波和時(shí)間壓縮后得到。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于屬于第N幅圖象的有效圖象區(qū)域(30，M1和M2)的附加信息在前面的第N-幅圖象的下邊緣帶(32)和第N幅圖象的上邊緣帶(31，Hz)中傳送。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于解碼時(shí)，把對應(yīng)的行對相加可以恢復(fù)出中頻亮度分量(ybp)，把對應(yīng)的行對相減可以恢復(fù)出色度分量(u，v)和高頻亮度分量(yh)。
15.根據(jù)權(quán)利要求7至14中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于解碼時(shí)，邊緣帶(31，32)中的附加信息被解調(diào)，時(shí)間擴(kuò)展，水平內(nèi)插、轉(zhuǎn)換成逐行格式、進(jìn)行行和幀+/-1加以及加到逐行格式亮度分量(y)中。
16.根據(jù)權(quán)利要求7-15中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)，其特征在于高頻亮度分量(yh)通過象素+/-1加權(quán)移回到原始的頻譜位置上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的一個或多個的電視傳輸系統(tǒng)中的譯碼器，其特征在于該譯碼器裝有下列用于處理邊緣帶(31，32)中的附加信通的電路對彩色副載波的第一解調(diào)器(812)，第一低通(813)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(814)，存貯器和信號分離電路(815)，內(nèi)插電路(816)，第一隔行至逐行內(nèi)插器(817)，和用于進(jìn)行行和幀+/-1加權(quán)的第二解調(diào)器(818);該譯碼器還包括不經(jīng)行延遲的PAL譯碼器(821)，下流“幀內(nèi)平均”電路(831，832，833)，用于恢復(fù)色度分量(u，v)和較高頻率的亮度分量(yh)的下游垂直分離器(841，842)，用于色度分量(u，v)的下游垂直內(nèi)插器(843，844)，用于對高頻亮度分量(yh)進(jìn)行象素+/-1加權(quán)的第三解調(diào)器，下游第二隔行至逐行內(nèi)插器(851)以及把上述內(nèi)插器的亮度輸出信號(y)與從邊緣帶解碼得到的附加信號相加的相加電路(852)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電視傳輸系統(tǒng)，其目的是將畫面長寬比為16∶9的電視信號可兼容地傳輸至標(biāo)準(zhǔn)的、長寬比為4∶3的接收機(jī)，以及新型的、長寬比為16∶9的接收機(jī)。先將具有575有效行的、畫面規(guī)格為16∶9的電視信號進(jìn)行數(shù)字化處理，然后在豎直方向上進(jìn)行傳輸編碼，使之成為431行，同時(shí)產(chǎn)生附加信息，最后作為一個可兼容的電視信號傳輸。
文檔編號H04N7/00GK1051834SQ90107729
公開日1991年5月29日 申請日期1990年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月15日
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