專利名稱：寬屏幕電視系統(tǒng)信號處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及處理(編碼/譯碼)寬屏幕電視型信號的裝置，所述信號具有主和邊側(cè)畫面信息以及例如16×9的大于標準電視圖象的寬高比。
常規(guī)的電視系統(tǒng)，例如符合美國和其它地方所采用的NTSC廣播標準的系統(tǒng)，具有4∶3寬高比(顯示圖象的寬度與高度之比)。最近，采用諸如5∶3、16∶9和2∶1的較高寬高比的電視系統(tǒng)由于比標準電視接收機顯示的4∶3寬高比更接近或等于人眼的寬高比而一直受到關(guān)注。
例如，在Strolle等人的4，816，899號美國專利和Isnardi的4，855，811號美國專利中描述了用于產(chǎn)生5∶3寬高比圖象的先進電視系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，通過將低頻邊側(cè)畫面亮度和色度信號時間壓縮到水平過掃描區(qū)、以及通過將時間擴展的高頻邊側(cè)畫面的亮度和色度信息調(diào)制于輔助副載波上來對邊側(cè)畫面圖象信號進行編碼。這些系統(tǒng)的邊側(cè)畫面色度信息包含近似為600KHz的相當窄的帶寬。
寬屏幕電視系統(tǒng)最好與標準電視接收機兼容以促進寬屏幕系統(tǒng)的普及。在M.A.Isnardi等人發(fā)表在IEEE Trans.on Broadcasting，Vol.BC-30，1987年12月上的文章“ACTV系統(tǒng)的兼容性和可恢復性編碼”以及前面所述Isnardi的4，855，811號美國專利中描述了一種已知的兼容的寬屏幕電視系統(tǒng)。該已知系統(tǒng)包括用于對表示5∶3寬高比圖象的寬屏幕電視信號進行處理以產(chǎn)生兼容的寬屏幕電視信號的裝置，當該兼容的寬屏幕電視信號為普通電視接收機所接收時可產(chǎn)生標準的4∶3寬高比的顯示，而在被寬屏幕電視接收機所接收時產(chǎn)生寬屏幕5∶3寬高比的顯示。在該已知系統(tǒng)中，將低頻邊側(cè)畫面信息時間壓縮6∶1，(便頻率成比例增加)并置于中央畫面信息分量的水平過掃描區(qū)。在調(diào)制具有交變相位的場的3.1MHz輔助副載波、形成發(fā)射前與主畫面信號組合的雙邊帶輔助信號之前，將高頻邊側(cè)畫面信息時間擴展1∶4.4(使頻率成比例減小)。為協(xié)助譯碼器在寬屏幕接收機中恢復中央和邊側(cè)畫面分量，在發(fā)射機調(diào)制和合成之前，分別將邊側(cè)畫面和中央畫面亮度分量幀內(nèi)平均在700KHz和1.5MHz以上。
如果所述已知的兼容寬屏幕系統(tǒng)要處理16∶9寬高比的信號，則由普通NTSC接收機顯示的圖象呈現(xiàn)顯著的幾何變形，即圖象變窄約14%。大約5%或小于5%的幾何圖象失真一般不為觀看者特別注意。由于16×9顯示的邊側(cè)畫面區(qū)域比5×3顯示的要寬，在已知寬屏幕系統(tǒng)中試圖滿足該5%失真限定，使得不得不減小邊側(cè)畫面高頻擴展因子。這使時間擴展的邊側(cè)畫面信息的帶寬產(chǎn)生不合乎要求的增大。該現(xiàn)象可由按照本發(fā)明的裝置加以證實。
在本發(fā)明的寬屏幕信號處理系統(tǒng)中，以雙邊帶形式的輔助副載波傳送邊側(cè)畫面色度信息，而以單邊帶形式的輔助副載波傳送高頻邊側(cè)畫面亮度信息。在本發(fā)明最佳實施例中，常規(guī)色度副載波頻率的、其場相位相對于色度副載波相位反相的輔助副載波不但由邊側(cè)畫面色度信號調(diào)制產(chǎn)生雙邊帶調(diào)制信號，而且由除去DC信息的時間擴展的高頻邊側(cè)畫面亮度信息調(diào)制產(chǎn)生單邊帶調(diào)制信號。
按照本發(fā)明的實施例，在此處認識到將具有遠遠大于例如600KHz的帶寬的邊側(cè)畫面色度信息、例如“I”色差信息進行傳送是合乎需要的，以便增強邊側(cè)畫面彩色分辨率。在本發(fā)明公開的實施例中，將第一和第二90°相移的輔助副載波分別與第一和第二信號進行調(diào)制。第一信號包含邊側(cè)畫面高頻亮度信息和邊側(cè)畫面窄帶“Q”色差信息。第二信號包含邊側(cè)畫面寬帶“I”色差信息。在接收機/譯碼器中，將輔助副載波通過Nyquist濾波器加到解調(diào)邊側(cè)畫面亮度和邊側(cè)畫面“Q”色差信息的解調(diào)器，并加到解調(diào)邊側(cè)畫面寬帶“I”色差信息的解調(diào)器。加到上述兩個解調(diào)器上的“I”調(diào)制信息呈現(xiàn)反相Nyquist特性，即，由Nyquist濾波器提供的Nyquist特性的補。該反相Nyquist特性在發(fā)射機/編碼器中由對寬帶“I”調(diào)制的輔助副載波進行濾波的反相Nyquist濾波器產(chǎn)生。
附圖中

圖1示出按照本發(fā)明原理產(chǎn)生的寬屏幕電視信號的基帶頻譜。
圖2和圖3示出按照本發(fā)明的邊側(cè)畫面信息的可選頻譜。
圖4示出本發(fā)明裝置的相關(guān)的16×9寬屏幕顯示的細節(jié)。
圖5和圖6示出按照本發(fā)明的寬屏幕信號分量的基帶頻譜。
圖7和圖8分別示出本發(fā)明的兼容的寬屏幕電視信號編碼器和譯碼器裝置。
圖9和圖10分別示出包括本發(fā)明裝置的寬屏幕電視信號編碼器和譯碼器系統(tǒng)。
圖11示出本發(fā)明裝置有關(guān)的16∶9寬高比寬屏幕圖象顯示的細節(jié)。
圖12示出按照本發(fā)明產(chǎn)生的寬屏幕電視信號基帶幅度與頻譜的關(guān)系曲線。
圖13到圖15示出所公開裝置相關(guān)信號分量的附加基帶幅度與頻譜的關(guān)系曲線。這些頻譜的幅度未按比例畫。
如圖4所示，16×9寬高比寬屏幕顯示的圖象顯示寬度包含754個圖象象素，其中的542個構(gòu)成中央(主)畫面顯示區(qū)，其中的116個構(gòu)成所示出的各個左和右邊側(cè)畫面區(qū)域。中央畫面區(qū)和左右邊側(cè)畫面區(qū)間的各個接合處包括含有5-10左右的象素的覆蓋區(qū)，這些覆蓋區(qū)可用已知的各種方法加以處理使邊側(cè)-中央接縫對觀看者來講實際上是看不見的。
在將要說明的系統(tǒng)中，電視信號具有0-5.4MHz的基帶帶寬，該帶寬略大于標準NTSC視頻信號0-4.2MHz基帶帶寬。增加的帶寬保證在進行了將要說明的對視頻信號的時間擴展和壓縮之后，產(chǎn)生的主信號分量呈現(xiàn)4∶3的寬高比和0-4.2MHz的視頻帶寬，與標準NTSC電視系統(tǒng)的信號處理要求兼容。
在說明系統(tǒng)總的操作之前，對按照本發(fā)明原理的邊側(cè)畫面信息的編碼方法進行討論。
參考圖1的頻譜，除去包括DC的低頻信息的邊側(cè)畫面亮度的高頻信息作為3.58MHz基帶頻率FASC的輔助副載波信號(ASC)的單邊帶分量進行時間擴展和發(fā)送，所述基帶頻率FASC也是標準色度副載波(實際3.579545MHz)的頻率FSC。色度副載波移相90°與中央畫面(主畫面)I和Q分量進行調(diào)制。在時間擴展之前，亮度邊側(cè)高頻分量信號具有頻率范圍為1.0MHz到5.4MHz的能量。經(jīng)因子為3.0的時間擴展之后，邊側(cè)高頻分量信號映象到0.33MHz到1.8MHz的低頻范圍，如圖5所示。將包含DC的邊側(cè)畫面低頻亮度信息時間壓縮到水平過掃描區(qū)，如Strolle等人的4，816，899號美國專利中所述。
3.58MHz輔助副載波的相位逐場反相于標準色度副載波的相位。經(jīng)調(diào)制的時間擴展亮度邊側(cè)高頻分量的低邊帶范圍為1.78MHz至3.25MHz。由3.58MHz低通濾波器濾去的經(jīng)調(diào)制的時間擴展亮度邊側(cè)高頻分量的高邊帶范圍是從3.91MHz至5.38MHz(未示出)。
邊側(cè)畫面包含帶寬642KHz(包括DC)的窄帶“I”和“Q”色度信息，所述帶寬為標準NTSC窄帶色度分量500KHz帶寬的1.284倍。因數(shù)1.284是由原始寬屏幕信號產(chǎn)生NTSC兼容主分量所需的中央畫面時間擴展因數(shù)。經(jīng)因數(shù)為3.0的時間擴展之后，邊側(cè)畫面色度I和Q帶寬從642KHz降到210KHz，如圖5和圖6所示。該帶寬足夠小以占據(jù)調(diào)制亮度邊側(cè)高頻分量信息的低邊帶上限(3.25MHz)與視頻頻譜的頻率上限(4.2MHz)之間的頻隙，如圖1所示。
經(jīng)時間擴展的邊側(cè)畫面I和Q色度分量正交調(diào)制相同的輔助副載波，該輔助副載波調(diào)制于經(jīng)時間擴展的邊側(cè)畫面亮度高頻信息。在該實例中，邊側(cè)畫面I分量和邊側(cè)畫面亮度高頻分量由同相位的輔助副載波所調(diào)制。另一方案是，邊側(cè)畫面Q分量和邊側(cè)畫面亮度高頻分量可由同相位的輔助副載波加以調(diào)制。
圖1所示頻譜的邊側(cè)畫面分量的有益之處在于由于邊帶調(diào)制頻譜(3.79MHz)和視頻帶的4.2MHz上限之間的0.41MHz的保護頻帶而在視頻帶的頻率上限(4.2MHz)附近呈現(xiàn)的能量可忽略不計。這樣，邊側(cè)畫面信息對諸如群延遲的中頻(IF)信號處理的不需要的副作用很不敏感。并按以下表達式確定保護頻帶。
F-(FASC+SPBW/EXP)其中，F(xiàn)為視頻基帶上限頻率(4.2MHz)，F(xiàn)ASC是輔助副載波頻率(3.58MHz)，SPBW是時間擴展前的邊側(cè)畫面帶寬(0.642MHz)，而EXP是邊側(cè)畫面時間擴展因數(shù)(3.0)。
選擇3.58MHz色度副載波頻率作為輔助副載波頻率具有別的好處。由于在發(fā)射機編碼器和接收機譯碼器中得到這種頻率很容易，所以可降低硬件成本和復雜性。3.58MHz附近的正交串音在中央和邊側(cè)畫面中產(chǎn)生類似的色度后生現(xiàn)象，從而在邊側(cè)和中央畫面信息中減少了顯示的不同。由于邊側(cè)畫面色度信息位于輔助副載波相關(guān)頻譜中邊側(cè)畫面亮度信息的水平鄰接處，故可從由接收經(jīng)處理的寬屏幕信號的兼容接收機所顯示的圖象中也大大減少或消去所謂的“獄窗條紋”(jailbars)后生現(xiàn)象?！蔼z窗條紋”后生現(xiàn)象是由于將高能量邊側(cè)畫面色度信息調(diào)制到水平垂直時域部分在兼容NTSC接收機顯示中解調(diào)為閃爍亮度條紋而引起的。在所公開的系統(tǒng)中，其益處在于，由邊側(cè)畫面色度信息引起的對標準NTSC接收機的干擾可借助觀看者可采用的色飽和度調(diào)整來加以控制。
有些先進電視系統(tǒng)很好地利用了幀內(nèi)平均的信號處理技術(shù)對邊側(cè)和中央畫面信息進行編碼以有助于在接收機中進行信號分離。例如，在M.A.Isnardi的4，855，811號美國專利中公開了這樣的一系統(tǒng)。在主信號經(jīng)時間擴展的中央畫面區(qū)里幀內(nèi)平均起始于1.5MHz，以免有損于低頻率的垂直細節(jié)信息，并且占據(jù)邊側(cè)畫面亮度高頻分量和邊側(cè)畫面色度信號的整個頻率范圍。在下文將要說明的系統(tǒng)中，邊側(cè)畫面信息的幀內(nèi)平均好在起始于高于在前面所述的美國專利4，856，811號中說明的寬屏幕系統(tǒng)中的頻率，結(jié)果改進了邊側(cè)畫面的運動再現(xiàn)。
本文公開的系統(tǒng)和美國專利4，855，811中所述系統(tǒng)相比，在重構(gòu)的邊側(cè)畫面區(qū)呈現(xiàn)較少噪聲。大多數(shù)噪聲和邊側(cè)畫面低頻信息有關(guān)，而后者在發(fā)送之前已作因數(shù)為6的時間壓縮。本系統(tǒng)允許的降低邊側(cè)畫面低頻的時間壓縮因數(shù)好在可減少在重構(gòu)的邊側(cè)畫面低頻信息中產(chǎn)生的噪聲量。
圖2示出選擇輔助副載波頻率FASC為3.9MHz時相應的邊側(cè)畫面調(diào)制頻率響應。用該調(diào)制方案，調(diào)制的邊側(cè)畫面信息的下限頻率(2.1MHz)高于圖1的調(diào)制方案(1.78MHz)。該結(jié)果可對主畫面信息進行幀內(nèi)平均，如圖7所見，該幀內(nèi)平均起始于較高頻率(大約2MHz)以改善主畫面的垂直時間響應。
圖3描繪在輔助副載波頻率FASC另一任意選擇為2.3MHz時的邊側(cè)畫面調(diào)制頻率響應。該方案好在也允許主畫面信息的幀內(nèi)平均(和圖1相比)，起始于較高頻率(大約2MHz)，以得到較好的主畫面的垂直時間響應。該調(diào)制方案使調(diào)制的邊側(cè)畫面色度信息產(chǎn)生向下移動的“棋盤”圖形，該圖形比起圖1方案的條件下所產(chǎn)生的閃爍彩色干擾圖案不太可見。這種閃爍的彩色圖案不太可能被觀看者所察覺。雖然圖3所示方案的4.1MHz上限頻率接近于視頻帶的上限頻率4.2MHz，但在邊側(cè)畫面高頻亮度信息的上限頻率附近只有很少能量。因此希望中頻信號處理和濾波效應在很大程度上不會對邊側(cè)畫面高頻亮度信息產(chǎn)生相反的作用。此外，如果需要，可使邊側(cè)畫面高頻亮度信息的低能高頻區(qū)域有少許衰減而不使邊側(cè)畫面圖象質(zhì)量嚴重下降。
圖7示出按照本發(fā)明的對兼容的寬屏幕電視信號進行編碼的寬屏幕電視信號發(fā)射裝置的細節(jié)。在該實例中，假定左和右的水平過掃描區(qū)均為2微秒寬。電視信號源10，例如電視攝象機，提供525行2∶1隔行掃描的色度分量I′和Q′及亮度分量Y′。I和Q色度分量分別在水平、垂直和時間域(HVT)由單元12和13進行低通濾波以產(chǎn)生濾波分量IF和QF。單元12和13各包括沿垂直時間(VT)對角軸線定向的3×3(象素)菱形低通濾波器和600KHz的水平低通濾波器。由HVT色度陷波(帶阻)濾波器14對亮度分量Y′進行濾波，產(chǎn)生經(jīng)濾波的亮度分量YF。濾波器14包括接收信號Y′的輸入的3×3VT色度帶通濾波器、并且該帶通濾波器后接有2.0MHz水平高通濾波器。從輸入信號Y′減去來自該高通濾波器的輸出信號產(chǎn)生輸出信號YF。
分量IF、QF和YF分別由單元16、17和18進行獨立的幀內(nèi)平均。例，如美國專利4，855，811中所公開，幀內(nèi)平均是用于將兩個空間相關(guān)的兩個信號相互組合以便在以后有效面精確地恢復的信號調(diào)節(jié)技術(shù)，例如，可借助于場存儲器件。更具體地說，用這種技術(shù)，可使隔一個場(262H)的一組象素包含同樣數(shù)值的象素，例如，用其平均值替代原象素值。對給定的例如1.5MHz頻率以上的信號YF進行幀內(nèi)處理，而對信號IF和QF的整個帶寬作幀內(nèi)處理。選頻幀內(nèi)處理器18包括提供低頻帶和高頻帶(1.5MHz以上)輸出分量的頻帶分離器。高頻帶分量作幀內(nèi)平均并在后面與低頻帶分量組合以形成處理器18的輸出信號。
中央畫面區(qū)的幀內(nèi)平均的信號Y、I和Q分別在單元20、21和22中用因數(shù)1.284進行時間擴展。將來自單元20和21的I和Q分量加到色度調(diào)制器24，它們分別調(diào)制3.58MHz的其相位正交的標準色度副載波SC和SC′。副載波SC和SC′由包含用于產(chǎn)生載波SC的3.58MHz正弦波信號發(fā)生器70和用于根據(jù)載波SC產(chǎn)生正交載波SC′的90°移相器72的網(wǎng)絡所產(chǎn)生。輔助副載波ASC由場相位控制單元74從載波SC中導出，場相位控制單元產(chǎn)生其相位從一個場到下一場與標準色度副載波的相位反相的輔助載波ASC。90°移相器76產(chǎn)生其相位正交于輔助副載波ASC的輔助副載波ASC′。
來自濾波器14的信號YF也加到1MHz水平頻帶分離濾波器28，將信號YF劃分為包括DC的低頻分量YL和1MHz以上的高頻分量YH。在單元30中用因數(shù)4.0對信號YL的邊側(cè)畫面區(qū)進行時間壓縮。來自單元30的輸出信號包含時間壓縮到各個右邊和水平圖象過掃描區(qū)的邊側(cè)畫面低頻信息，在該實例中假設其中各區(qū)域為2微秒寬。用時間多路傳輸器(MUX)單元32將來自單元30的時間壓縮的亮度邊側(cè)低頻分量信號和來自單元22的時間擴展的中央畫面亮度信號一起進行時間多路傳輸。加法器38組合來自單元24的調(diào)制的中央畫面色度信號和來自MUX 32的信號以產(chǎn)生指定為分量1(COMPONENT 1)的輸出信號，其中來自MUX 32的信號包含主畫面亮度信息和壓縮到水平過掃描區(qū)的低頻邊側(cè)畫面亮度信息。
分量1包含和4×3圖象寬高比的標準電視接收機兼容的信息。該分量在單元40中與包含于分量2中的附加的邊側(cè)畫面信息相組合以產(chǎn)生當用寬屏幕接收機來顯示時可顯示16×9寬屏幕圖象的兼容的寬屏幕電視信號。來自合成電路40的輸出信號通過諸如地面RF廣播或電纜的任何數(shù)量的普通傳輸介質(zhì)加以傳輸。
邊側(cè)畫面信息分量2產(chǎn)生如下。來自濾波器28的亮度邊側(cè)高頻信號YH在加到單元44之前由單元42進行幀內(nèi)平均，而在單元44中用3.0因數(shù)對信號YH的邊側(cè)畫面部分進行時間擴展。來自單元16和17的邊側(cè)畫面的色度分量I和Q類似地分別由單元45和46加以處理。這樣，來自單元44的輸出信號包含時間擴展的高頻邊側(cè)畫面亮度信息，而來自單元45和46的輸出信號分別包含時間擴展的邊側(cè)畫面I和Q色度信息。
將來自單元44的亮度邊側(cè)高頻分量輸出信號加到輔助調(diào)制器50，調(diào)制具有相對于標準色度副載波SC的相位反相的場的3.58MHz的輔助副載波ASC。將由調(diào)制器50得到的雙邊帶調(diào)制的輸出信號通過3.58MHz水平低通濾波器52消去高邊帶而變換為單邊帶信號。來自單元45和46的邊側(cè)畫面色度分量I和Q在輔助正交調(diào)器55中調(diào)制各個正交相位相關(guān)的3.58MHz場相位反相輔助副載波ASC和ASC′以產(chǎn)生雙邊帶色度邊側(cè)畫面的調(diào)制輔助信號。在該實例中，邊側(cè)畫面亮度高頻分量和邊側(cè)畫面色度I分量分別通過調(diào)制器50和55調(diào)制輔助載波ASC相同的相位。
來自濾波器52的單邊帶亮度邊側(cè)高頻分量信號和來自調(diào)制器55的雙邊帶色度邊側(cè)信號分別在單元54和57中用0.5和0.25因數(shù)作幅度衰減，以減少這些信號在標準寬高比兼容接收機中產(chǎn)生干擾的相似性。對來自調(diào)制器55的雙邊帶色度調(diào)制信號比對來自調(diào)制器50的單邊帶調(diào)制信號進行的更多的衰減。這是因為該色度調(diào)制信號由于其雙邊帶特性和可能含有高能的DC分量(例如在彩色視頻信號場合下)而包含更多能量。來自單元54和57的衰減信號在加法器60中組合以產(chǎn)生分量2，以后該分量在加法器40中與分量1相組合。
圖8示出包括譯碼器的寬屏幕電視接收機中的部分細節(jié)，所述譯碼器裝置對圖7電路產(chǎn)生的寬屏幕信號進行譯碼。將接收到的基帶編碼的寬屏幕電視信號(例如，來自RF調(diào)諧器和中頻組件的未示出信號)加到1.7MHz水平頻帶分離濾波器以產(chǎn)生輸出低頻帶信號(LOWS)和輸出高頻帶信號(HIGHS)，將該高頻帶信號加到幀內(nèi)處理器112。處理器112對1.7MHz以上的幀內(nèi)分隔262H的圖象行進行平均(相加合成)和差分(減法合成)，以便在平均輸出AVG上恢復主分量1，在差分輸出DIFF上恢復輔助分量2，而基本上沒有垂直時間串音。在單元112工作頻率下限與圖7編碼器中央畫面幀內(nèi)平均器的1.5MHz工作頻率下限之間提供200KHz的水平串音保護頻帶。單元112恢復的分量1由于幀內(nèi)高度空間相關(guān)而包含基本上與編碼器中產(chǎn)生的主分量1的圖象信息相同的信息。處理器112中的其它細節(jié)可從前面提及的4，855，811號的美國專利中找到。
來自單元112的平均輸出(AVG)的主分量信號在濾波器114中進行三維的水平、垂直和時間濾波。濾波器114包括3×3V-T和水平濾波網(wǎng)絡，用于在帶通(BP)輸出端提供經(jīng)調(diào)制的主畫面色度信息，而在色度陷波輸出(NOTCH)上提供不帶色度信息的高頻主畫面亮度信息。加法器116合成來自濾波器110和114的輸出端的低頻和高頻主畫面亮度分量以便在其輸出端產(chǎn)生重構(gòu)的主畫面亮度信息?？山柚跁r間多路傳輸器118將該信息與過掃描區(qū)亮度信息(包括時間壓縮的邊側(cè)畫面低頻信息)進行合成。
來自濾波器114的經(jīng)調(diào)制的主畫面色度分量通過響應正交相位相關(guān)的局部產(chǎn)生的標準色度副載波基準信號SC和SC′的正交解調(diào)器120進行解調(diào)。來自單元120的解調(diào)輸出信號分別經(jīng)0.5MHz濾波器122和124進行水平低通濾波以產(chǎn)生窄帶色度分量I和Q，由主畫面壓縮單元130和132分別以與編碼器中相應主畫面時間擴展因數(shù)成倒數(shù)關(guān)系的因數(shù)進行時間壓縮以恢復主畫面信息原空間尺寸。類似地，將來自MUX118的輸出信號的主畫面和過掃描分量借助于單元134和136分別進行時間壓縮和時間擴展以恢復其原始空間關(guān)系。
用接合器140接合來自單元130的復原的主畫面色度分量I和來自單元162的復原的邊側(cè)畫面色度分量I以產(chǎn)生重構(gòu)的525行的2∶1隔行掃描的寬屏幕彩色分量I′。借助于接合器142接合來自單元132的恢復的主畫面色度分量Q和來自單元164的恢復的邊側(cè)畫面色度分量Q以產(chǎn)生重構(gòu)的寬屏幕彩色分量Q′。用單元144接合來自單元134的恢復的主畫面亮度信息和恢復的邊側(cè)畫面亮度信息以產(chǎn)生重構(gòu)的寬屏幕亮度分量Y′。以后由普通的電視視頻信號處理網(wǎng)絡對重構(gòu)的寬屏幕分量I′、Q′和Y′進行矩陣變換和處理以便由圖象重現(xiàn)設備產(chǎn)生適合顯示的彩色圖象表示信號。如上所述與主畫面分量合成的邊側(cè)畫面分量從分量2產(chǎn)生如下。
來自處理器112的差分(DIFF)輸出端的分量2在單元150中以4.0因數(shù)放大以補償編碼器的單元57中0.25因數(shù)的衰減。然后由正交解調(diào)器152響應正交相位相關(guān)的輔助基準副載波信號ASC和ASC′對該放大的信號進行解調(diào)，所述信號ASC和ASC′具有與編碼器中輔助調(diào)制器網(wǎng)絡所使用的相應信號同樣的特性。單元152的一個解調(diào)輸出信號由2.0MHz水平低通濾波器155進行濾波，以產(chǎn)生邊側(cè)畫面色度分量Q。單元152的另一解調(diào)輸出由2.0MHz水平低通濾波器154進行濾波，以產(chǎn)生包含邊側(cè)畫面高頻亮度信息和邊側(cè)畫面色度分量I的信號。來自濾波器154和155的邊側(cè)畫面輸出信號由單元156和157分別進行時間壓縮，而單元156和157分別呈現(xiàn)編碼器邊側(cè)畫面時間擴展因數(shù)的倒數(shù)。來自單元156的輸出信號由0.6MHz水平頻帶分離濾波器162進行處理以便在高通輸出(H)端產(chǎn)生邊側(cè)畫面亮度高頻分量，而在低通輸出(L)端產(chǎn)生邊側(cè)畫面色度I分量。加法器170將邊側(cè)畫面亮度高頻分量與來自單元136的邊側(cè)畫面亮度低頻分量進行合成以產(chǎn)生加到接合電路144的重構(gòu)的邊側(cè)畫面亮度分量。來自單元157的輸出信號由0.6MHz水平低通濾波器164進行處理以產(chǎn)生如前提及的加到接合電路142上的邊側(cè)畫面色度分量Q。
在單元162進行頻帶分離前通過單元156的時間壓縮過程好在于邊側(cè)畫面I分量和邊側(cè)畫面高頻亮度分量YSH之間形成較寬頻率分離。這使得可放寬頻帶分離電路162的設計參數(shù)。由于借助于網(wǎng)絡57之前的時間壓縮，也可放寬濾波器164的設計參數(shù)。
在考慮圖9和圖10示出的編碼器和譯碼器細節(jié)之前，可參考圖4和圖11。
至于圖4，如前所討論，具有寬屏幕16×9寬高比的圖象顯示的寬度示意地包含754個圖象象素，其中542個構(gòu)成中央(主)畫面顯示區(qū)而其中116個構(gòu)成左右邊側(cè)畫面區(qū)中的每一個。
在圖11的頻譜中，除去含DC的低頻信息，對邊側(cè)畫面高頻亮度信息YSH(“邊側(cè)高頻分量”)進行時間擴展，并調(diào)制標稱90°相位的3.58MHz的輔助副載波(ASC)。輔助副載波的頻率(FASC)也是標準NTSC色度副載波的頻率FSC(實際3.579545MHz)。將標準NTSC色度副載波正交調(diào)制于中央畫面(主畫面)I和Q分量。輔助副載波的相位逐場與標準NTSC色度副載波的相位相反。
YSH調(diào)制信息最初是關(guān)于輔助副載波頻率的對稱雙邊帶形式，但該輔助副載波在YSH上邊帶限定為4.2MHz通道極限頻率以后呈現(xiàn)為非對稱的YSH殘余邊帶結(jié)構(gòu)。亮度邊側(cè)高頻分量信號YSH在時間擴展之前具有1.0MHz到5.4MHz頻率范圍的能量。在用3.0因子時間擴展之后，將邊側(cè)高頻分量信息映象到0.33MHz至1.8MHz的較低頻率范圍。將包括DC的邊側(cè)畫面低頻這度信息時間壓縮到水平過掃描區(qū)，如Strolle等人的4，816，899號美國專利中所述。就這一點而言，在本實例中公開的各種頻率和帶寬是基于4∶1的邊側(cè)畫面低頻亮度時間壓縮因子。然而，也可根據(jù)具體系統(tǒng)的要求選擇例如5∶1的其它時間壓縮因子。經(jīng)調(diào)制的輔助副載波ASC的時間壓縮的低YSH邊帶如圖11所示，其范圍從1.78MHz到3.25MHz。經(jīng)調(diào)制的輔助副載波ASC的時間擴展的高YSH邊帶范圍從3.91MHz至5.38MHz，但由低通信道濾波限定為4.2MHz，而產(chǎn)生不對稱的YSH邊帶。
邊側(cè)畫面包含帶寬642KHz(含DC)的窄帶“Q”色差信息，該帶寬為標準NTSC的Q色差分量500KHz帶寬的1.284倍。因子1.284是中央畫面時間擴展因子，用以根據(jù)原寬屏幕信號產(chǎn)生NTSC兼容的主分量。在3.0因子的時間擴展之后，邊側(cè)畫面色度Q帶寬從642KHz降至210KHz左右。該帶寬已足夠小以便在3.58MHz載波上進行雙邊帶調(diào)制時占據(jù)低YSH邊帶的頻率上限(3.25MHz)與高YSH邊帶的頻率下限(3.91MHz)之間的頻率間隙。
邊側(cè)畫面也含有寬帶“I”色差信息以增強邊側(cè)畫面彩色分辨率。該邊側(cè)畫面寬帶“I”信息呈現(xiàn)大約1.5MHz的帶寬，在由3.0的邊側(cè)畫面擴展因子作時間擴展之后該帶寬降至0.5MHz。
下文分別稱之為QS和IS的時間擴展的邊側(cè)畫面Q和寬帶I色度分量正交振幅調(diào)制輔助副載波。具體地說，將邊側(cè)畫面窄帶色度分量QS和邊側(cè)畫面亮度高頻分量YSH進行頻分多路傳輸并調(diào)制相同的正交(90°)相位的輔助副載波分量。指定該調(diào)制的輔助副載波分量為ASC′并如圖所示對YSH信息呈現(xiàn)不對稱邊帶并對QS信息呈現(xiàn)對稱的雙邊帶。
邊側(cè)畫面寬帶分量IS調(diào)制0°相位的輔助副載波分量。該輔助副載波分量指定為ASC并呈現(xiàn)雙邊帶IS調(diào)制，該調(diào)制在3.58MHz輔助副載波頻率處具有不對稱的幅度特性。所圖示的IS幅度特性的形狀是由于在發(fā)射機/編碼器中用3.58MHz高通“反相”Nyquist濾波器對IS調(diào)制的輔助副載波ASC進行濾波以有助于在接收機/譯碼器中正確地進行正交解調(diào)而無串音的結(jié)果，這些將結(jié)合圖9和圖10加以說明。
將標準的3.58MHz色度副載波頻率選作輔助副載波頻率有若干好處。由于該頻率很容易在發(fā)射機編碼器和接收機譯碼器中得到因此可降低硬件成本和復雜性。3.58MHz處的相位誤差在中央和邊側(cè)畫面產(chǎn)生類似的色度后生現(xiàn)象，因此減小了所顯示的邊側(cè)和中央畫面信息的不同。由于邊側(cè)畫面色度信息在輔助副載波相關(guān)頻譜中處在水平鄰接邊側(cè)畫面的亮度信息之處，而從由接收經(jīng)處理的寬屏幕信號的兼容接收機所顯示的圖象中也大大減少或消除已知在一些5∶3寬屏幕系統(tǒng)中出現(xiàn)的“獄窗條紋”后生現(xiàn)象。
圖9示出用于按照本發(fā)明對NTSC兼容的16∶9寬高比寬屏幕電視信號進行編碼的寬屏幕電視信號發(fā)射機的細節(jié)。寬屏幕電視信號源10，例如電視攝象機，提供525行、2∶1隔行掃描的色差分量寬帶I′和Q′及亮度分量Y′。用單元212和213分別對寬帶I′和Q′色度分量進行水平、垂直和時間(HVT)三維的低通濾波以產(chǎn)生濾波后的分量IF和QF。單元212和213各包括沿垂直時間(VT)對角軸線定向的3×3(象素)菱形低通濾波器，以及分別為1.5MHz和0.5MHz的水平低通濾波元件。用HVT色度陷波(帶阻)濾波器214對亮度分量Y′濾波以產(chǎn)一濾波后的亮度分量YF。濾波器214包括接收信號Y′的輸入3×3的VT色度帶通濾波器，以及在該帶通濾波器之后的2.0MHz水平高通濾波器。從輸入信號Y′中減去來自該高通濾波器的輸出信號以產(chǎn)生輸出信號YF。
1.5MHz以上的分量IF、QF和YF分別由單元216、217和218進行獨立的幀內(nèi)平均。例如，如美國專利4，855，811中所公開，幀內(nèi)平均是用于將兩個信號相互組合以便在以后有效而精確地恢復的信號調(diào)節(jié)技術(shù)，例如可借助于場存儲器件。更具體地說，使用該技術(shù)，可使隔開一個場(262H)的一組象素包含同樣數(shù)值的象素，例如用其平均值替代原象素數(shù)值。對給定的例如1.5MHz頻率以上的信號YF進行幀內(nèi)處理，而對信號IF和QF整個帶寬作幀內(nèi)處理。選頻幀內(nèi)處理器218包括提供低頻帶和高頻帶(1.5MHz以上)輸出分量的頻帶分離電路。對高頻帶分量作幀內(nèi)平均并在后面與低頻帶分量組合以形成處理器218的輸出信號。
中央畫面區(qū)的幀內(nèi)平均的信號Y、I和Q分別在單元220、221和222中用因數(shù)1.284進行時間擴展。將來自單元220和221的I和Q分量加到普通NTSC色度調(diào)制器224，分別調(diào)制3.58MHz正交相位的標準色度副載波SC和SC′。副載波SC和SC′由網(wǎng)絡產(chǎn)生，該網(wǎng)絡包括用于產(chǎn)生載波SC的3.58MHz正弦波信號發(fā)生器270和用于根據(jù)載波SC產(chǎn)生正交的載波SC′的90°移相器272。借助于場相位控制單元274根據(jù)載波SC導出輔助的3.58MHz副載波ASC，該副載波ASC的相位逐場與標準色度副載波的相位反相。90°移相器276產(chǎn)生其相位正交于輔助副載波ASC的輔助副載波ASC′。輔助副載波ADC′的相位也逐場與標準色度副載波的相位反相。
來自濾波器214的信號YF也加到1MHz水平頻帶分離濾波器228，該濾波器將信號YF分離為包括DC的低頻分量YL和1MHz以上的高頻分量YH。在單元230中用4.0因子對邊側(cè)畫面區(qū)的信號YL進行時間壓縮。來自單元230的輸出信號包含時間壓縮到各個左、右水平圖象過掃描區(qū)的邊側(cè)畫面低頻信息，所述各區(qū)在該實例中各為2微秒左右寬。來自單元230的時間壓縮亮度邊側(cè)低頻分量信號和來自單元222的時間擴展的中央畫面亮度信號一起由時間多路傳輸(MUX)單元232作多路傳輸。加法器238組合來自單元224的經(jīng)調(diào)制中央畫面色度信號和來自MUX232、包含主畫面亮度信息和壓縮到水平過掃描區(qū)的低頻邊側(cè)畫面亮度信息的信號以產(chǎn)生指定為分量1的輸出信號。
分量1包括和4∶3圖象寬高比的標準NTSC電視接收機兼容的、用以通過標準NTSC接收機觀視的信息。在單元240中，該分量與包含于分量2中的附加的邊側(cè)畫面信息進行組合以產(chǎn)生當用寬屏幕接收機顯示時產(chǎn)生16∶9寬屏幕圖象的NTSC兼容的寬屏幕電視信號。來自組合電路240的輸出信號由4.2MHz低通濾波器241進行限頻。濾波的輸出信號例如可通過諸如地面RF廣播電纜等任意數(shù)量普通傳輸煤介加以傳送。
邊側(cè)畫面的分量2產(chǎn)生如下。來自濾波器228的亮度高頻分量信號YH在加到單元244之前由單元242進行幀內(nèi)平均，在單元244中用3.0因子對邊側(cè)畫面的信號YH進行時間擴展以產(chǎn)生信號YSH。來自單元216和217的邊側(cè)畫面部分的色度分量寬帶I和Q類似地分別由單元245和246進行處理，以產(chǎn)生時間擴展的邊側(cè)畫面的信號寬帶IS和QS。
將時間擴展后的亮度邊側(cè)高頻分量信號YSH加到輔助的3.58MHz正交振幅調(diào)制器250以調(diào)制90°相位的輔助副載波ASC′。借助于輸出濾波器241將來自調(diào)制器250的導出的對稱雙邊帶YSH振幅調(diào)制輸出信號變換為頻率上限為4.2MHz的非對稱殘留邊帶信號，如圖11所示。
將來自單元246的時間擴展后的邊側(cè)畫面色度分量QS和來自單元245的時間擴展后的寬帶分量IS加到包含乘法器280和282及加法器288的輔助3.58MHz正交振幅調(diào)制器255。反相Nyquist斜率濾波器284和調(diào)制器255關(guān)連。信號QS通過乘法器280調(diào)制90°相位輔助副載波分量ASC′。信號IS通過乘法器282調(diào)制0°相位輔助副載波分量ASC。該調(diào)制后的輔助副載波分量隨后由將討論的反向Nyquist斜率濾波器284進行處理。正交振幅調(diào)制的輔助副載波分量ASC和ASC′由加法器288加以組合。
來自調(diào)制器250的調(diào)制后的亮度邊側(cè)高頻分量信號和來自調(diào)制器255中組合電路輸出端的經(jīng)調(diào)制的色度邊側(cè)信號分別在單元254和257中以因子0.5和0.25加以幅度衰減，以減小這些信號在標準4∶3寬高比NTSC接收機中產(chǎn)生干擾的相似性。因為色度調(diào)制信號的雙邊帶而包含更多能量，又因為該信號可包含高能量的DC分量(例如在彩色視頻信號的場合下)，所以對來自調(diào)制器255的色度調(diào)制信號所進行的衰減遠大于對來自調(diào)制器250的亮度調(diào)制信號所作衰減。來自單元254和257和衰減信號在加法器260中組合以產(chǎn)生分量2，該信號以后在加法器240中與分量1進行組合。
圖12圖示出輸出邊側(cè)畫面分量2的調(diào)制后的輔助副載波分量ASC′的頻譜，該頻譜包含對稱的雙邊帶QS信息和殘留的邊帶YSH信息。圖13圖示出邊側(cè)畫面分量2的IS調(diào)制的輔助副載波分量ASC的頻譜，該頻譜在調(diào)制帶寬內(nèi)具有不對稱的幅度響應。3.58MHz副載波頻率附近的不對稱的幅度響應為圖10所示接收機/譯碼器中Nyquist濾波器幅度相應之反。
圖10示出包括用于對圖9電路產(chǎn)生的寬屏幕信號進行譯碼的裝置的寬屏幕電視接收機的部分細節(jié)。將接收的基帶編碼寬屏幕電視信號(例如來自RF調(diào)諧器和中頻組件，未示出)，加到1.7MHz水平頻帶分離濾波器310以產(chǎn)生輸出低頻帶信號(LOWS)和加到幀內(nèi)處理器312上的輸出高頻帶信號(HIGHS)。處理器312對1.7MHz以上的幀內(nèi)隔開262H的圖象進行平均(相加組合)和差分(相減組合)以便在平均輸出AVG端恢復主分量1，并在差分輸出DIFF端恢復輔助邊側(cè)畫面的分量2而基本上沒有垂直-時間串音。在單元312工作頻率下限與圖9編碼器中的中央畫面幀內(nèi)平均電路的1.5MHz的工作頻率下限之間設置200KHz水平串音保護頻帶以確保單元112只對幀內(nèi)平均的信息加以處理。來自單元312的恢復分量1包含由于幀內(nèi)處理基本和編碼器中產(chǎn)生的主分量1的圖象信息相同的信息。處理器312的其它細節(jié)可在前面提及的美國專利4，855，811中找到。
來自單元312平均輸出端(AVG)的主分量1信號在濾波器314中經(jīng)三維的水平、垂直和時間濾波。濾波器314包括3×3垂直-時間和水平濾波網(wǎng)絡，用以在帶通(BP)輸出端提供調(diào)制的主畫面色度信息和在色度陷波輸出(NOTCH)上提供色度信息以外的高頻主畫面亮度信息。加法器316組合來自濾波器310和314輸出端的低頻和高頻主畫面亮度分量以便在輸出端產(chǎn)生重構(gòu)的主畫面亮度信息。該信息借助于時間多路傳輸器318與邊掃描區(qū)亮度信息(包括時間壓縮的邊側(cè)畫面低頻信息)相組合。
來自濾波器314的調(diào)制的主畫面色度分量借助于響應局部產(chǎn)生的、色同步基準的、標準NTSC色度副載波正交基準信號SC和SC′的正交解調(diào)器320進行解調(diào)。來自單元320的解調(diào)輸出信號分別由0.5MHz濾波器322和1.5MHz濾波器324進行水平低通濾波以產(chǎn)生色差分量Q和寬帶色差分量I。這些分量分別由主畫面壓縮單元330和332進行時間壓縮以恢復主畫面信息的原空間尺寸，所述時間壓縮的因子為編碼器中相應主畫面時間擴展因子的倒數(shù)。類似地，分別由單元334和336對主畫面和過掃描區(qū)的亮度分量進行時間壓縮及時間擴展以恢復原空間關(guān)系。
來自單元330的恢復的主畫面色度分量Q和來自單元362的恢復的邊側(cè)畫面色度分量QS由接合電路340進行接合以產(chǎn)生重構(gòu)的525行的2∶1隔行掃描的、寬屏幕極色分量Q′。來自單元332的恢復的主畫面寬帶色度分量I和來自單元364的恢復的邊側(cè)畫面寬帶色度分量IS由接合電路342接合以產(chǎn)生重構(gòu)的寬屏幕彩色分量I′。來自單元334的恢復的主畫面亮度信息和恢復的邊側(cè)畫面亮度信息由單元344接合以產(chǎn)生重構(gòu)的寬屏幕亮度分量Y′。重構(gòu)的寬屏幕分量I′、Q′和Y′隨后由普通電視視頻信號處理網(wǎng)絡進行進行矩陣變換及處理以產(chǎn)生適合于圖象重放設備顯示的代表彩色圖象的信號。如上所述與主畫面分量組合的邊側(cè)畫面分量從分量2產(chǎn)生如下。
來自處理器312差分(DIFF)輸出端的分量2在單元350中用4.0因子放大以補償編碼器(圖9)中單元257的因子0.25的衰減。該放大的信號由包括乘法器380和382的3.58MHz同步正交幅度解調(diào)器352進行解調(diào)。Nyquist斜率濾波器384和解調(diào)器352相連。解調(diào)器352響應正交相位相關(guān)的輔助的基準副載波信號ASC和ASC′，所述信號ASC和ASC′和編碼器中輔助調(diào)制器網(wǎng)絡所用的相應信號相同步。乘法器380響應標稱90°相位的輔助副載波基準信號ASC′和由Nyquist斜率濾波器384處理后的來自單元350的分量2以產(chǎn)生解調(diào)的邊側(cè)畫面信號YSH和QS。乘法器382根據(jù)來自單元350的分量2和0°的輔助副載波基準信號ASC產(chǎn)生邊側(cè)畫面信號IS。圖14圖示出由Nyquist斜率濾波器384處理后、解調(diào)前的YSH、QS調(diào)制90°相位的輔助副載波分量ASC的頻譜圖。圖15示出IS調(diào)制0°相位的輔助分量ASC在由Nyquist斜率濾波器384處理之后、解調(diào)之前的頻譜圖。圖15所示IS調(diào)的正交分量ASC的對稱雙邊帶是由譯碼器Nyquist斜率濾波器384和互補的(反相)編碼器Nyquist斜率濾波器284的級聯(lián)產(chǎn)生的。
編碼器中反向Nyquist處理和譯碼器中Nyquist處理的級聯(lián)對譯碼器中解調(diào)信號YHS產(chǎn)生所需要的平坦的幅度響應，并且還保證調(diào)制的輔助副載波分量ASC呈現(xiàn)對稱的雙邊帶IS信息以便在譯碼器中實現(xiàn)正確的正交解調(diào)，即，使IS保持所要求的相位關(guān)系而無串音進入分量YSH或QS。
將Nyquist斜率分至組合的YSH、QS調(diào)制信號(從3.08MHz到4.08MHz)的較高能量的雙邊帶區(qū)使該雙邊帶區(qū)的有效能量減小一半，從而對于輔助副載波調(diào)制頻率產(chǎn)生平坦的解調(diào)幅度響應。在譯碼器中沒有Nyquist斜率濾波，由于不對稱YSH邊帶的相互不均勻的能量分布使解調(diào)輔助副載波分量ASC′產(chǎn)生不均勻的YSH輸出幅度響應。譯碼器中的Nyquist斜率濾波器384對稱地低通濾波正交調(diào)制的分量2以使一半幅度響應呈現(xiàn)于3.58MHz的輔助副載波頻率的3.08MHz和4.08MHzIS信號帶寬中較高能量的雙邊帶區(qū)域的中央，如圖14所示。
來自譯碼器中單元350(圖10)的分量2也包含正交調(diào)制分量IS，由濾波器384對該分量進行低通Nyquist斜率處理。這樣的處理使IS調(diào)制的輔助副載波分量ASC在IS調(diào)制頻率范圍內(nèi)具有不均勻的幅度響應。為補償這種幅度效應，在編碼器中，用高通Nyquist斜率濾波器284對IS調(diào)制的輔助副載波分量ASC加以處理，該濾波器具有譯碼器中Nyquist斜率濾波器384的反相(互補)特性。這樣，在譯碼器中，IS調(diào)制的輔助副載波分量ASC如同加到Y(jié)SH、QS解調(diào)器中的乘法器380，在IS頻率范圍內(nèi)呈現(xiàn)對稱的雙邊帶幅度響應，如圖15所示。這種對稱的雙邊帶響應確保IS信息在解調(diào)器中正交于YSH、QS信息，從而由YSH、QS解調(diào)器阻止IS信息。在編碼器中的反相Nyquist斜率濾波也可便利地減小信號IS的能量，從而減小影響標準電視信號信息的IS信息的相似性?？捎煤罄m(xù)的濾波分離解調(diào)后的YSH和QS分量。
在3.08MHz-4.08MHz的IS頻率范圍內(nèi)，YSH、QS信息是對稱的雙邊帶，并可由IS同步振幅解調(diào)器352阻止所述信息。來自單元352的經(jīng)解調(diào)的IS輸出信號由2.0MHz水平低通濾波器355濾波。來自解調(diào)器352的乘法器180的YSH、QS經(jīng)解調(diào)的輸出信號由2.0MHz水平低通濾波器進行濾波。由單元356和357對來自濾波器354和355的邊側(cè)畫面輸出信號進行時間壓縮，所述濾波器分別呈現(xiàn)編碼器邊側(cè)畫面時間擴展因子的倒數(shù)。來自單元356的輸出信號由0.6MHz水平頻帶分離濾波器器362處理，以便在高通輸出端(H)產(chǎn)生邊側(cè)畫面亮度高頻YSH分量，在低通輸出端(L)產(chǎn)生邊側(cè)畫面色度QS分量。加法器370將邊側(cè)畫面亮度高頻分量與來自單元336的邊側(cè)畫面亮度低頻分量相組合以產(chǎn)生加到接合電路344的重構(gòu)的邊側(cè)畫面亮度分量。來自單元357的輸出信號由1.5MHz水平低通濾波器364處理以產(chǎn)生如前所述的加到接合電路342的邊側(cè)畫面色度分量IS、信號Y′、I′和Q′隨后加以組合以產(chǎn)生用來顯示的代表寬屏幕圖象的信號。
權(quán)利要求
1.在處理含主畫面信息和邊側(cè)畫面信息的寬屏幕電視型信號的系統(tǒng)中的裝置，它包含處理所述主畫面信息的裝置，用于產(chǎn)生輔助副載波信號而不是標準色度副載波信號的裝置(70，74)，用于將所述輔助副載波調(diào)制于邊側(cè)畫面色度信息以便對所述邊側(cè)畫面色度信息形成雙邊帶調(diào)制的輔助副載波的裝置(45，46，55)，以及用于將所述輔助副載波調(diào)制于不包括DC信息的邊側(cè)畫面高頻亮度信息以便對所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息形成單邊帶調(diào)制輔助副載波的裝置(44，50)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波每262H將相位反相，其中H為水平行間隔。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波具有所述標準色度副載波的頻率，并對所述標準色度副載波的相位呈現(xiàn)場反相相位。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息(YH)構(gòu)成所述單邊帶信號的低邊帶信號(52)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述寬屏幕電視信號呈現(xiàn)大約為16×9的圖象寬高比。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息(YH)構(gòu)成所述單邊帶信號的上邊帶信息，以及所述輔助副載波的頻率小于所述標準色度副載波的頻率。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，將邊側(cè)畫面低頻信息時間壓縮(30)到所述電視信號的過掃描區(qū)。
8.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波的頻率為所述標準色度副載波的頻率。
9.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波的頻率高于所述標準色度副載波的頻率。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波的頻率是所述標準色度副載波的頻率，并對所述標準色度副載波呈現(xiàn)場反相相位，所述輔助副載波正交調(diào)制(55)于邊側(cè)畫面色度信息，以及所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息(YH)構(gòu)成所述單邊帶調(diào)制輔助副載波的低邊帶信息。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制的輔助副載波與公共信道中已處理的主畫面信息相組合(40)。
12.在用于接收包含主畫面信息、以雙邊帶形式調(diào)制輔助副載波而不是標準色度副載波的邊側(cè)畫面色度信息和以單邊帶形式調(diào)制所述輔助副載波的不包括低頻亮度信息的邊側(cè)畫面高頻亮度信息的寬屏幕電視型信號的系統(tǒng)中的裝置，該裝置包含用于分離所述主畫面信息和所述調(diào)制的邊側(cè)畫面信息的裝置(12、14)，響應基準副載波以解調(diào)所述邊側(cè)畫面信息的解調(diào)裝置(152)，用于處理解調(diào)后的邊側(cè)畫面信息的裝置(154-164)，以及用于將經(jīng)處理的解調(diào)后邊側(cè)畫面信息與分開的主畫面信息進行組合的裝置(140，142)。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波和所述基準副載波各呈現(xiàn)場反相相位。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述輔助副載波正交調(diào)制于第一和第二邊側(cè)畫面色度分量，以及所述基準副載波包含正交相位相關(guān)分量。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二邊側(cè)畫面色度分量之一和所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息一般用所述基準副載波的所述正交相位相關(guān)分量中的一個進行調(diào)制。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述分離裝置包括用于對由一個圖象場合分開的圖象元素進行相加和相減以分別產(chǎn)生分開的主畫面信息和分開的調(diào)制后的主畫面信息的裝置(112)。
17.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述解調(diào)裝置(152)包含正交解調(diào)裝置，該正交解調(diào)裝置響應分開的調(diào)制后的邊側(cè)畫面信息和輔助基準信號以便在第一輸出端產(chǎn)生包括第一邊側(cè)畫面色度分量(Q)的第一解調(diào)信號，在第二輸出端提供包含第二邊側(cè)畫面色度分量(I)和邊側(cè)畫面高頻亮度分量(YSH)的第二解調(diào)信號。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述輔助基準信號呈現(xiàn)相對于標準色度副載波的相位的場反相相位。
19.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包含用于對來自所述解調(diào)裝置的輸出信號濾波以提供分開的第一和第二邊側(cè)畫面色度分量和分開的邊側(cè)畫面高頻亮度分量的裝置(162、164)，以及用于將所述分開的邊側(cè)畫面亮度和色度分量與主畫面信息組合以形成寬屏幕圖象的裝置(140-144)。
20.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包含用于時間壓縮所述第二解調(diào)信號的裝置(156)，以及響應所述時間壓縮的第二解調(diào)信號以便將所述第二邊側(cè)畫面色度分量與所述邊側(cè)畫面高頻亮度分量分開的裝置(162)。
21.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包含用于時間壓縮所述第一解調(diào)信號的裝置(157)，以及用于對所述時間壓縮的第一解調(diào)信號進行濾波的裝置(164)。
22.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述邊側(cè)畫面圖象信息包含亮度分量和第一及第二彩色分量，所述裝置包含用于提供第一(ASC)和第二(ASC′)相位不同的輔助副載波信號而不提供以公共頻率傳送主畫面色度信息的標準色度副載波的裝置(270-276)，將所述第一輔助副載波調(diào)制于所述第一邊側(cè)畫面彩色分量(IS)以便對所述第一邊側(cè)畫面彩色分量形成雙邊帶調(diào)制信號的裝置(255，282，288)，以及用于將所述第二輔助副載波調(diào)制于a)所述第二邊側(cè)畫面彩色分量(QS)以便對所述第二邊側(cè)畫面彩色分量形成雙邊帶調(diào)制信號，b)邊側(cè)畫面高頻亮度信息以便對所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息形成不對稱的邊帶調(diào)制信號的裝置(250，255，260，280，288)，其特征還在于，所述第一邊側(cè)畫面彩色分量(IS)是其帶寬大于所述第二邊側(cè)畫面彩色分量(QS)的寬帶分量。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二邊側(cè)畫面彩色分量分別是“I”和“Q”色差分量。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述第一(ASC)和第二(ASC′)輔助副載波正交相位相關(guān)并呈現(xiàn)不同于標準色度副載波的場交變相位。
25.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，還包括用于在所述經(jīng)調(diào)制的和第一輔助副載波(ASC)的調(diào)制頻率上分派不對稱幅度響應的濾波裝置(284)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述濾波裝置(284)為Nyquist斜率濾波器。
27.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述濾波裝置(284)是高通Nyquist斜率濾波器，以及所述第二輔助副載波(ASC′)相對于所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息是殘留邊帶調(diào)制信號。
28.如權(quán)利要求22所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)制后的第一(ASC)和第二(ASC′)輔助副載波位于公共基帶信道。
29.如權(quán)利要求12所述的用于接收所述寬屏幕電視型信號的裝置，其特征在于，所述邊側(cè)畫面信息包含亮度分量和第一、第二彩色分量，第一和第二相位不同的輔助副載波信號而不是標準色度副載波共享公共頻率，所述第一輔助副載波調(diào)制于所述第一邊側(cè)畫面彩色分量以相對于所述第一邊側(cè)畫面彩色分量形成雙邊帶調(diào)制信號，所述第二輔助副載波調(diào)制于(a)所述第二邊側(cè)畫面彩色分量以相對于所述第二邊側(cè)畫面彩色分量形成雙邊帶調(diào)制信號，以及(b)邊側(cè)畫面高頻亮度信息以相對于所述邊側(cè)畫面高頻亮度信息形成不對稱邊帶調(diào)制信號，所述第一邊側(cè)畫面彩色分量是其帶寬大于所述第二邊側(cè)畫面彩色分量的寬帶分量，以及，邊側(cè)畫面信號處理裝置包含有用于將所述主畫面信息和包含邊側(cè)畫面信息的所述調(diào)制后的輔助副載波分離的裝置(312，314)，用于接收呈現(xiàn)所述第一輔助副載波相位的第一基準信號，以及用于接收包含所述分開的輔助副載波的信號以提供以解調(diào)的第一邊側(cè)畫面彩色分量的第一解調(diào)裝置(382)，以及用于接收呈現(xiàn)所述第二輔助副載波相位的第二基準信號、以及用于接收包含所述分開的輔助副載波的信號以提供解調(diào)的寬帶第二邊側(cè)畫面彩色分量的第二解調(diào)裝置(380)。
30.如權(quán)利要求29所述裝置，其特征在于還包含用于將包含所述分開的輔助副載波的所述信號傳送到所述第一解調(diào)器的Nyquist斜率濾波裝置(384)。
31.如權(quán)利要求29所述裝置，其特征在于，所述第一和第二邊側(cè)畫面彩色分量分別是寬帶“I”和“Q”色差分量，所述第一和第二基準信號相位正交并呈現(xiàn)不同于標準色度副載波的場交變相位以及Nyquist斜率濾波器將包含所述分開的輔助副載波傳送到所述第一解調(diào)器。
32.如權(quán)利要求31所述裝置，其特征在于，所述Nyquist斜率濾波器呈現(xiàn)低通響應。
33.如權(quán)利要求29所述裝置，其特征在于，所述第一和第二輔助副載波置于普通基帶信道。
全文摘要
在對電視型寬屏幕信號編碼/譯碼的系統(tǒng)中，通過具有相對于標準色度副載波相位的場反相相位的輔助副載波以雙邊帶形式傳送(45，46，55)邊側(cè)畫面色度信息(I，Q)。除去低頻信息的邊側(cè)畫面高頻高度信息(YH)以單邊帶形式也通過輔助副載波(ASC)傳送(44，50)。輔助載波說明性地處于標準色度副載波的3.58MHz頻率。
文檔編號H04N7/01GK1051836SQ90109040
公開日1991年5月29日 申請日期1990年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月6日
發(fā)明者邁克爾·安東尼·伊斯那迪, 杰克·塞利格·富勒, 喬舒亞·勞倫斯·科斯洛夫, 詹姆斯·約翰·吉布森 申請人:通用電氣公司