專利名稱：采用多個(gè)信號(hào)傳輸通道的擴(kuò)展清晰度寬屏幕電視系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用一個(gè)以上傳輸通道來傳送代表高清晰度寬屏幕圖像的信號(hào)的一種電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)。
傳統(tǒng)電視接收機(jī)(例如，根據(jù)NTSC廣播標(biāo)準(zhǔn)的接收機(jī))具有4∶3的寬高比(所顯示圖像的寬度與高度之比)。近來，對(duì)較大寬高比(例如，2∶1、16∶9或5∶3)的電視接收機(jī)系統(tǒng)有興趣，因?yàn)檫@種較大寬高比較4∶3寬高比更加近似于人眼的寬高比。具有5∶3和16∶9寬高比的視頻圖像受到了特別的注意，因?yàn)檫@類寬高比近似于多種電影影片的寬高比。還有，興趣在于使重現(xiàn)圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)超過傳統(tǒng)電視圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)、更接近在電影影片中所看到的細(xì)節(jié)等級(jí)。但是，應(yīng)該把傳輸高清晰度寬屏圖像的信號(hào)設(shè)計(jì)成傳送與現(xiàn)有電視接收機(jī)兼容的視頻信號(hào)的電視系統(tǒng)。因?yàn)榉羌嫒菹到y(tǒng)的廣泛采用可能是很困難的。
在羅伯特·霍普金斯(Robert Hopkins)所寫題為“高級(jí)電視系統(tǒng)”(“Adr
nced Telerision Systems”)發(fā)表于《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)議錄，用戶電子學(xué)》(IEEE Transactlons on Consumer Electronics)1988年2月第1-15頁上的論文中，可以找到有關(guān)幾種推薦的高清晰度寬屏電視系統(tǒng)的綜述。在該文所描述的8個(gè)系統(tǒng)中，有5個(gè)系統(tǒng)與現(xiàn)有NTSC電視接收機(jī)兼容到這樣的程度利用傳統(tǒng)NTSC接收機(jī)可以接收所傳輸?shù)男盘?hào)，不需利用變換器進(jìn)行預(yù)處理就能產(chǎn)生4∶3的圖像，該圖像相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)NTSC圖像僅稍有劣化。這5個(gè)系統(tǒng)是由美國(guó)電話電報(bào)公司貝爾實(shí)驗(yàn)室(貝爾系統(tǒng))、紐約技術(shù)研究所的威廉·格倫博士(格倫系統(tǒng))、特拉華瑞組(特拉華瑞系統(tǒng))、北美菲利普(NAP系統(tǒng))、美國(guó)國(guó)家廣播公司與戴維·薩諾夫研究中心合作(NBC系統(tǒng))，開發(fā)出來的。
在貝爾系統(tǒng)中，采用兩個(gè)6MHz的電視通道來傳輸代表高清晰度寬屏圖像的信號(hào)。一個(gè)通道傳輸代表高清晰度寬屏圖像的較低頻率亮度和色度信號(hào)分量的標(biāo)準(zhǔn)NTSC信號(hào)。第二通道傳輸高頻亮度和色度信號(hào)，特定接收機(jī)可以利用這種高頻亮度和色度信號(hào)以添增NTSC信號(hào)所代表的圖像。
格倫系統(tǒng)也采用兩個(gè)通道，其中一個(gè)通道傳輸NTSC兼容信號(hào)。格倫系統(tǒng)中的第二通道僅用了6MHz帶寬中的3MHz，傳送經(jīng)過濾波的圖像細(xì)節(jié)信息，以降低時(shí)間分辨率(即降低其幀頻)。利用一個(gè)幀存儲(chǔ)器把NTSC信號(hào)與低幀頻高細(xì)節(jié)信號(hào)組合起來。在格倫系統(tǒng)中，通過增大垂直消隱間隔、同時(shí)減小水平消隱間隔來獲得寬屏效果。
特拉華瑞系統(tǒng)僅用了一個(gè)傳輸NTSC兼容信號(hào)的6MHz通道。該信號(hào)在6個(gè)場(chǎng)周期規(guī)定一幀高清晰度圖像。特定接收機(jī)在幀存儲(chǔ)器中把6場(chǎng)組合起來，重新構(gòu)成高清晰度圖像。特拉華瑞系統(tǒng)還增大垂直消隱時(shí)間間隔來獲得寬屏幕效果。
NAP系統(tǒng)在一個(gè)通道中傳輸標(biāo)準(zhǔn)NTSC信號(hào)，在第二通道中傳輸添增信號(hào)。特定接收機(jī)把添增信號(hào)與NTSC兼容信號(hào)組合起來，以產(chǎn)生寬屏幕、逐行掃描的圖像。NAP系統(tǒng)所產(chǎn)生圖像的水平細(xì)節(jié)，與NTSC圖像的水平細(xì)節(jié)基本相同。
NBC系統(tǒng)是下述本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)。在M.伊斯納迪(Isnardi)等人所寫題為“高級(jí)兼容電視系統(tǒng)中的解碼問題”(“DecodingIssuesintheACTVSystem”)發(fā)表于《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)議錄，用戶電子學(xué)》(IEEETransactionsonConsumerElectronics)1988年2月第111-120頁上的論文中，比較詳細(xì)地描述了NBC系統(tǒng)。在序號(hào)為089637，題為“用來處理寬屏幕電視系統(tǒng)中高頻信息的裝置”(“ApparatusforProcessingHighFreguencyInformationinaWidescreenTelevisionSystem”，于1988年4月22日批準(zhǔn)的美國(guó)專利申請(qǐng)書中也描述了NBC系統(tǒng)的一部分?，F(xiàn)將這兩篇參考文獻(xiàn)作為參考。在上面提到的論文和專利申請(qǐng)書中所描述的系統(tǒng)采用單一6MHz通道來傳送已添增的NTSC信號(hào)。當(dāng)利用傳統(tǒng)NTSC接收機(jī)來處理這種信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生傳統(tǒng)的電視圖像。但是，當(dāng)利用接收機(jī)來處理這種信號(hào)對(duì)各個(gè)分量信號(hào)進(jìn)行解碼和組合時(shí)，則產(chǎn)生擴(kuò)展清晰度寬屏圖像。添增了基本NTSC信號(hào)的那些分量信號(hào)分配到NTSC頻譜未有效利用的區(qū)域中。雖然這種高清晰度寬屏圖像比傳統(tǒng)電視圖像具有更多的水平和垂直細(xì)節(jié)并且整體說來觀眾很喜歡，但是，這種圖像可能具有較少的斜線細(xì)節(jié)。而且，細(xì)節(jié)的整體水準(zhǔn)仍低于電影影片的細(xì)節(jié)的整體水準(zhǔn)。
因此，希望對(duì)NBC類型的系統(tǒng)提供一種附加信號(hào)以把重現(xiàn)圖像的細(xì)節(jié)水準(zhǔn)提高到更符合于電影影片細(xì)節(jié)水準(zhǔn)。
在產(chǎn)生代表高清晰度寬屏圖像的信號(hào)、并在兩個(gè)電視通道上傳送這些信號(hào)的系統(tǒng)中實(shí)施了本發(fā)明。把代表圖像的輸入視頻信號(hào)加到系統(tǒng)上，這種圖像所具有的細(xì)節(jié)水準(zhǔn)與電影影片的細(xì)節(jié)水準(zhǔn)近似相同。這種系統(tǒng)包括對(duì)于輸入視頻信號(hào)的一部分進(jìn)行處理以產(chǎn)生已編碼主視頻信號(hào)的第一信號(hào)編碼器，主視頻信號(hào)代表已增強(qiáng)的圖像，該圖像所具有的細(xì)節(jié)多于傳統(tǒng)的電視圖像，但少于輸入視頻信號(hào)所代表的圖像。把主視頻信號(hào)加到解碼電路上，產(chǎn)生代表已增強(qiáng)圖像的基帶信號(hào)。這種系統(tǒng)還包括一個(gè)電路，產(chǎn)生代表輸入視頻信號(hào)與已解碼基帶信號(hào)之差的差分信號(hào)。第二信號(hào)編碼器處理該差分信號(hào)，以產(chǎn)生輔助信號(hào)。通過各自的電視通道，傳送主信號(hào)和輔助信號(hào)。
實(shí)施本發(fā)明的接收機(jī)接收并對(duì)主信號(hào)和輔助信號(hào)進(jìn)行解碼，然后，組合已解碼的信號(hào)以產(chǎn)生代表高清晰度寬屏圖像的信號(hào)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明而工作的兩通道電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)的框圖。
圖1a圖示說明適用于圖1所示系統(tǒng)中單通道編碼器的工作。
圖1b為適用于圖1所示系統(tǒng)中單通道編碼器的框圖。
圖1c-1f、圖2、圖2a和圖3a-3c圖示說明圖1b所示通道編碼器各個(gè)部件的工作。
圖4為適用于圖1b所示單通道編碼器中每幀1050行(L/F)隔行掃描到525L/F逐行掃描的變換器框圖。
圖5a和圖5b為適用于圖1b所示單通道編碼器中逐行掃描到隔行掃描的變換器框圖。
圖6-8為適用于圖1b所示單通道編碼器中邊條-中心信號(hào)分離器和處理器電路的框圖。
圖9為適用于圖1b所示單通道編碼器的NTSC編碼器電路的框圖。
圖10和10a-10c為說明用于圖1b所示單通道編碼器和圖14所示單通道解碼器中各種垂直-時(shí)間濾波器和水平-垂直-時(shí)間濾波器結(jié)構(gòu)的框圖和表格。
圖11a和11b為適用于圖1b所示單通道編碼器的高頻幀內(nèi)平均器電路的框圖。
圖12和12a-12d為適用于圖1b所示單通道編碼器中所用任何一個(gè)時(shí)間擴(kuò)展器或時(shí)間壓縮器電路的框圖，和說明這種電路工作的圖。
圖13為適用于圖1b所示單通道編碼器中幅度補(bǔ)償和正交調(diào)制電路的框圖。
圖14為適用于本發(fā)明單通道解碼器的框圖。
圖15和圖16為適用于圖14所示單通道解碼器的幀內(nèi)平均器-差分器電路的框圖。
圖17為適用于圖14所示單通道解碼器的正交解調(diào)器和幅度擴(kuò)展器的框圖。
圖18為適用于圖14所示單通道解碼器中亮-色信號(hào)分離電路的框圖。
圖19為適用于圖14所示單通道解碼器的Y-I-Q格式解碼器電路的框圖。
圖19a為適用于圖19所示格式解碼器中邊條、中心信息拼接器的框圖。
圖20和圖21為適用于圖14所示電路中隔行到逐行掃描浠黃韉目蟯肌 圖22為適用于圖1所示系統(tǒng)的輔助通道編碼器中輔助通道亮度信號(hào)編碼器的框圖。
圖22a為可用于說明圖22所示電路工作的像素圖。
圖23為適用于圖1b所示單通道編碼器中運(yùn)動(dòng)編碼器和低通濾波器的框圖。
圖24為適用于圖1所示系統(tǒng)的輔助通道編碼器中輔助通道色度信號(hào)編碼器的框圖。
圖24a為可用于說明圖24所示電路工作的視頻場(chǎng)圖。
圖25為用來對(duì)于圖1所示輔助通道編碼器所產(chǎn)生的輔助信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)的典型電路的框圖。
圖26和圖27分別為適用于圖1所示高級(jí)兼容電視兩通道解碼器中色度和亮度添增信號(hào)解碼器的框圖。
圖28為適用于圖22所示輔助通道亮度信號(hào)編碼器和圖27所示亮度添增信號(hào)解碼器中運(yùn)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)器電路的框圖。
圖29為圖1所示高級(jí)兼容電視兩通道解編器的框圖。
圖中，單線箭頭代表用于傳輸多比特并行數(shù)字信號(hào)的總線，或代表用于傳送模擬信號(hào)或單比特?cái)?shù)字信號(hào)的信號(hào)通路?？偩€或信號(hào)通路所傳送的信號(hào)類型，在討論中加以明確。為了明了起見，在某些信號(hào)通路中，可以把補(bǔ)償延時(shí)略掉。熟悉數(shù)字信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)的技術(shù)人員知道在具體的系統(tǒng)中哪里需要這樣的延時(shí)。
圖1為包括本發(fā)明實(shí)施例的兩通道電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)的框圖。圖1中，把來自源110(例如，視頻攝像機(jī))的寬帶寬屏高清晰度電視(HDTV)信號(hào)Y、I和Q加到發(fā)射機(jī)112上。信號(hào)Y包括占據(jù)0-20MHz之間頻帶的亮度圖像信息，信號(hào)I和Q包括占據(jù)0-10MHz之間頻帶的色度圖像信息。
通過上面提到的伊斯納迪等人所寫論文和專利申請(qǐng)書中所描述的那類單通道編碼器114，對(duì)信號(hào)Y、I和Q進(jìn)行編碼。接著，利用天線115把已編碼的信號(hào)發(fā)射出去。天線115所發(fā)射的電視信號(hào)被與標(biāo)準(zhǔn)NTSC接收機(jī)122相聯(lián)的天線120接收，并且在寬屏幕EDTV接收機(jī)中，被與寬屏幕擴(kuò)展清晰度電視(EDTV)顯示器128相聯(lián)的天線124接收。寬屏幕EDTV接收機(jī)包括上面提到的伊斯納迪等人所寫論文和專利申請(qǐng)書中所描述的那類單通道解碼器，用來把接收到的信號(hào)解碼成為其構(gòu)成的、已擴(kuò)展清晰度的亮度和色度圖像分量Y′、I′和Q′。把信號(hào)Y′、I′和Q′顯示在寬屏幕EDTV顯示器128上。
圖1所示系統(tǒng)還包括輔助通道編碼器142，為了傳輸，142對(duì)于代表寬屏幕EDTV信號(hào)(如寬屏幕EDTV接收機(jī)125和128所顯示的)與源110所提供的原始寬屏幕EDTV信號(hào)之差的信號(hào)進(jìn)行編碼。差分信號(hào)是通過從源110所提供的相應(yīng)信號(hào)Y、I和Q中減掉單通道解碼器140所提供的輸出信號(hào)Y′、I′和Q′產(chǎn)生的。單通道解碼器140可以與解碼器125相同。利用天線130發(fā)射編碼器142提供的輔助電視信號(hào)。
天線130所發(fā)射的輔助通道信號(hào)和天線115所發(fā)射的主通道信號(hào)都被與寬屏幕HDTV接收系統(tǒng)相聯(lián)的天線132接收。這個(gè)系統(tǒng)包括兩通道解碼器134，134用來對(duì)于主通道信號(hào)和輔助通道信號(hào)進(jìn)行解碼，并且用來對(duì)已解碼的、其構(gòu)成的亮度和色度信號(hào)進(jìn)行相加組合，以產(chǎn)生適合于寬屏幕HDTV顯示裝置136顯示的寬屏幕HDTV各分量信號(hào)Y″、I″和Q″。
圖1a為單通道編碼器114所采用信號(hào)編碼技術(shù)的說明圖。編碼器首先把HDTV信號(hào)的帶寬減小到小于6.0MHz，把HDTV信號(hào)從每幀1050行(L/F)的隔行掃描格式變換成525L/F的逐行掃描格式，接著，把所形成的信號(hào)編碼成為具有4個(gè)分量信號(hào)的NTSC兼容視頻信號(hào)。一個(gè)分量能在傳統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)NTSC電視接收機(jī)122上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)寬高比、標(biāo)準(zhǔn)清晰度的彩色圖像;另三個(gè)分量表示在寬屏幕EDTV接收機(jī)128上重現(xiàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)圖像的增強(qiáng)。把這三個(gè)增強(qiáng)分量與相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)寬高比、標(biāo)準(zhǔn)清晰度圖像的分量組合起來，使得那三個(gè)分量與標(biāo)準(zhǔn)分量占據(jù)相同頻帶，但是，在實(shí)際上或感覺上被隱藏在標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)122所產(chǎn)生的圖像中。
第一分量信號(hào)(即，標(biāo)準(zhǔn)分量)是具有標(biāo)準(zhǔn)4∶3寬高比的、525L/F、2∶1隔行信號(hào)。這個(gè)分量包括帶限HDTV信號(hào)的中心信息，對(duì)于該中心信息已進(jìn)行了時(shí)間擴(kuò)展以占據(jù)幾乎整個(gè)行淌奔?。嫡洯h(huán)至啃藕嘔拱ū嚀跛降推敵畔ⅲ玫推敵畔⒈皇奔溲顧醯秸綾曜糔TSC接收機(jī)122所產(chǎn)生顯示的左和右水平圖像過掃描區(qū)域中。實(shí)際上把低頻邊條信息隱藏起來，使人看不到，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)NTSC接收機(jī)不顯示這種信息。根據(jù)下面將要說明的原因，在把第一分量信號(hào)與第二、第三分量信號(hào)組合起來以前，對(duì)于頻率高于1.5MHz的第一分量信號(hào)進(jìn)行幀內(nèi)平均。圖2說明第一分量信號(hào)的時(shí)間擴(kuò)展和時(shí)間壓縮。
第二分量信號(hào)是輔助的2∶1隔行掃描信號(hào)，其中，對(duì)于左、右邊條高頻信息均已進(jìn)行了擴(kuò)展以占據(jù)有效行時(shí)的一半。這樣，已擴(kuò)展的邊條信息實(shí)際上占據(jù)了第二分量信號(hào)的整個(gè)有效行時(shí)。圖3c說明第二分量信號(hào)的產(chǎn)生。
第三分量信號(hào)是從帶限HDTV信號(hào)中獲得的、輔助2∶1隔行掃描信號(hào)。第三分量信號(hào)包括在約為5.0-6.0MHz之間的高頻水平亮度細(xì)節(jié)信息。對(duì)這個(gè)信息進(jìn)行頻率下移，以占據(jù)0-1.0MHz之間的頻帶。
對(duì)于第二和第三分量信號(hào)均被幀內(nèi)平均、幅度壓縮，接著，被用于調(diào)制相應(yīng)的正交相位相關(guān)的、抑制交替副載波信號(hào)ASC和ASC′，ASC和ASC′具有半行頻的奇數(shù)倍的頻率，并且處在NTSC信號(hào)頻譜的色通帶之內(nèi)。還有，這種交替副載波信號(hào)的相位從一場(chǎng)到下一場(chǎng)改變180°，此處，規(guī)定一場(chǎng)為262個(gè)水平行周期。因此，調(diào)制的第二和第三分量所產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)NTSC圖像的任何畸變均表現(xiàn)為幀頻(30Hz)互補(bǔ)的彩色變化。人們一般不注意這種畸變，因?yàn)槿搜蹖?duì)于在電視信號(hào)中通常遇到的飽和電平彩色的迅速、互補(bǔ)變化不太敏感。
第四分量信號(hào)是2∶1隔行“輔助者”信號(hào)，這種信號(hào)包括垂直-時(shí)間(V-T)亮度細(xì)節(jié)信息，否則在525L/F逐行掃描到525L/F隔行掃描的HDTV信號(hào)變換中就會(huì)丟失。這個(gè)信號(hào)幫助EDTV接收機(jī)重新組成在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)面中丟失的信息，并減小或消除在EDTV顯示器128和HDTV顯示器136上產(chǎn)生的逐行掃描寬屏幕圖像中不需要的閃爍和移動(dòng)產(chǎn)物。圖2a說明，如何從525L/F逐行掃描和525L/F隔行掃描信號(hào)中產(chǎn)生“輔助者”信號(hào)。
通過壓縮相應(yīng)于邊條的部分和擴(kuò)展相應(yīng)于中心信息的部分，使第四信號(hào)分量繪制到第一分量信號(hào)上并頻帶限制到750KHz。用這樣形成的信號(hào)來調(diào)制載波信號(hào)，該載波信號(hào)對(duì)于圖像載波信號(hào)(也稱為視頻載波信號(hào))是正交相位相關(guān)的，并與已調(diào)制的第一、第二和第三分量組合。在傳統(tǒng)NTSC顯示上，第四分量信號(hào)被隱藏起來，因?yàn)橥ㄟ^這種繪制處理，可能引起的任何畸變與第一分量都是空間相關(guān)的。
采用水平-垂直-時(shí)間(H-V-T)梳狀濾波器，對(duì)于第一分量信號(hào)的亮度信號(hào)部分進(jìn)行預(yù)濾波，以消除第一分量信號(hào)的亮度信號(hào)部分與色度信號(hào)部分之間的潛在串?dāng)_。還有，采用V-T梳狀濾波器，對(duì)于第一、第二和第三分量信號(hào)進(jìn)行幀內(nèi)平均基本消除了第一分量與第二和第三分量之間的V-T串?dāng)_，使接收機(jī)解碼器125和134易于把第二和第三分量信號(hào)分離。圖1d和圖1e說明第一、第二和第三分量信號(hào)的幀內(nèi)平均及其組合，以產(chǎn)生已編碼的NTSC信號(hào)。
雖然在編碼和解碼處理中這是有利的，但是，在上述處理步驟中所涉及的梳狀濾波會(huì)降低顯示器128上所示EDTV圖像的對(duì)角線分辨率。在頻譜分析中，單通道解碼器所產(chǎn)生的亮度信號(hào)Y′具有高達(dá)1.5MHz左右傳統(tǒng)的NTSC視頻頻譜，還具有以1.5-6.0MHz之間峰谷交替為特征的頻譜(即，梳狀濾波的信號(hào)頻譜)。信號(hào)Y′中沒有6.0MHz以上的頻率。還有，由于用來從發(fā)射的隔行掃描信號(hào)中再生逐行掃描亮度信號(hào)的“輔助者”信號(hào)頻帶限制到750KHz，所以，在信號(hào)Y′的交變行間隔內(nèi)可能沒有750KHz-20MHz之間的亮度信息。
信號(hào)I和Q，(HDTV信號(hào)的彩色信息信號(hào)分量)在第一和第二分量信號(hào)之間被分開以前，都進(jìn)行頻帶限制，限制到600KHz。因?yàn)樽鳛榈谝缓偷诙至啃盘?hào)一部分的這些信號(hào)，在幀內(nèi)平均期間受到了V-T濾波，所以，重現(xiàn)信號(hào)I′和Q′呈現(xiàn)出具有已梳狀濾波信號(hào)特點(diǎn)的峰谷交替的頻譜。
如上所述，每一個(gè)差分信號(hào)△Y、△I和△Q是從寬屏幕HDTV源110所提供的各個(gè)1050L/F隔行掃描信號(hào)Y、I和Q中減掉單通道解碼器140所產(chǎn)生的525L/F逐行掃描信號(hào)Y′、I′和Q′而得出的。因?yàn)閬碜灾辽僖粓?chǎng)隔行掃描信號(hào)Y、I和Q的各行顯示位置與相應(yīng)的逐行掃描信號(hào)Y′、I′和Q′的各行顯示位置之間存在著垂直位移，所以，每一個(gè)差分信號(hào)△Y、△I和△Q在較低的頻率上都可有巨大的能量值。
這樣，在0-20MHz之間范圍的頻譜內(nèi)，亮度差分信號(hào)△Y可能具有能量;在0-10MHz之間的頻譜范圍?，色度差分信簲Q鱅和△Q可能具有能量。如下所述，輔助通道編碼器142對(duì)于信號(hào)△Y、△I和△Q進(jìn)行處理，以產(chǎn)生具有6MHz帶寬的輔助視頻信號(hào)。
圖1b為表示寬屏幕HDTV源110和單通道信號(hào)編碼器114細(xì)節(jié)的框圖。用于本發(fā)明本實(shí)施例中的源110包括寬屏幕1050L/F隔行掃描攝像機(jī)10，利用由演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11產(chǎn)生的復(fù)合同步信號(hào)CCPS和幀頻定時(shí)信號(hào)FT，使10同步于編碼器114。用在本發(fā)明本實(shí)施例中的攝像機(jī)10產(chǎn)生每場(chǎng)525行或每幀1050行的視頻信息。在每一幀中，把一場(chǎng)中的各行與下一場(chǎng)中的各行交錯(cuò)起來。雖然只示出了1050L/F的攝像機(jī)源，但是可以想象1050L/F的錄像機(jī)(VTR)、或者1125L/F隔行掃描的攝像機(jī)或VTR也可以用作視頻信號(hào)Y、I和Q的源。當(dāng)采用1125L/F的源時(shí)，希望通過剪切1125L/F的圖像或者通過內(nèi)插，把每幀的行數(shù)減小到1050。
用于本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中的攝像機(jī)10是525L/F的逐行掃描攝像機(jī)，把該攝像機(jī)調(diào)整到從一場(chǎng)到另一場(chǎng)把它所產(chǎn)生的圖像垂直地移動(dòng)半行間隔。通過把演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所提供的幀頻(30Hz)矩形波信號(hào)FT加到攝像機(jī)10的中心控制上，來實(shí)現(xiàn)這種圖像移動(dòng)。響應(yīng)于具有某一個(gè)值(例如，邏輯“1”)的信號(hào)FT，用于本發(fā)明實(shí)施例中的攝像機(jī)10把圖像向下移動(dòng)半行周期。響應(yīng)于信號(hào)FT的其它值，攝像機(jī)10把圖像恢復(fù)到初始未經(jīng)移動(dòng)的位置上。攝像機(jī)提供的信號(hào)定時(shí)不受圖像移動(dòng)的影響。
把攝像機(jī)10產(chǎn)生的紅、綠和藍(lán)(R、G和B)基色輸出信號(hào)加到矩陣12上，12把基色信號(hào)變換成亮度信號(hào)YA，以及色差信號(hào)IA和QA。利用模數(shù)變換器(ADC)14把信號(hào)YA、IA和QA數(shù)字化，利用演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所提供8fsc的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)于14進(jìn)行控制。模數(shù)變換器14提供具有取樣頻率為標(biāo)準(zhǔn)NTSC彩色副載波信號(hào)頻率(fsc)16倍的寬屏幕HDTV信號(hào)Y、I和Q。
下面是圖1b所示編碼電路的綜述。把信號(hào)Y、I和Q加到1050L/F隔行掃描到525L/F逐行掃描變換器16上。掃描變換器16的輸出信號(hào)YF、IF和QF加到逐行到隔行掃描變換器17a、17b和17c上，17a、17b和17c產(chǎn)生信號(hào)YF′、IF′和QF′，YF′、IF′和QF′都是525L/F的隔行掃描信號(hào)。掃描變換器17c還產(chǎn)生場(chǎng)差分信號(hào)YT，YT用來產(chǎn)生“輔助者”信號(hào)。如上所述，單通道解碼器125和140利用輔助者信號(hào)從接收到的525L/F隔行掃描信號(hào)來產(chǎn)生525L/F逐行掃描信號(hào)Y′、I′和Q′。對(duì)于信號(hào)YF′、IF′和QF′進(jìn)行低通濾波，然后將其加到邊條-中心信號(hào)分離器和處理器18上，18把這些信號(hào)分離成相應(yīng)的邊條和中心信息部分，把邊條部分分離成高頻和低頻分量，壓縮邊條信號(hào)的低頻分量，擴(kuò)展中心信息信號(hào)。邊條-中心組合器28把代表已擴(kuò)展中心信息的信號(hào)YE、IE和QE與代表邊條的已壓縮低頻分量的信號(hào)YO、IO和QO組合起來，以產(chǎn)生信號(hào)YN、IN和QN。把信號(hào)YN、IN和QN加到NTSC編碼器31上，31的輸出是上述單通道EDTV信號(hào)的第一分量信號(hào)C/SL。
分離器和處理器18所提供邊條的高頻分量YH、IH和QH加到NTSC編碼器60上，電路62對(duì)于60的輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展。電路62的輸出信號(hào)是上述單通道EDTV信號(hào)的第二分量信號(hào)ESH。
濾波器70對(duì)來自逐行到隔行掃描變換器17C的信號(hào)YF′進(jìn)行帶通濾波，濾到5.0-6.0MHz之間;調(diào)制器和低通濾波器72對(duì)其進(jìn)行頻率移動(dòng)，移動(dòng)到0-1.0MHz;格式編碼器74對(duì)其進(jìn)行時(shí)間壓縮，壓縮到與第一分量信號(hào)的中心信息部分相一致。編碼器74的輸出信號(hào)是EDTV信號(hào)的第三分量。
第二和第三分量信號(hào)分別被電路64和76進(jìn)行幀內(nèi)平均，以產(chǎn)生信號(hào)X和Z，電路80對(duì)信號(hào)X和Z進(jìn)行幅度壓縮，并用已壓縮的X和Z信號(hào)對(duì)兩個(gè)正交相位相關(guān)的副載波信號(hào)ASC和ASC′進(jìn)行調(diào)制。電路80的輸出信號(hào)是信號(hào)M。電路38對(duì)于第一分量信號(hào)C/SL進(jìn)行幀內(nèi)平均，以產(chǎn)生信號(hào)N。加法器40把信號(hào)M和N組合起來，以產(chǎn)生信號(hào)NTSCF。
格式編碼器78對(duì)于逐行到隔行掃描變換器17c所產(chǎn)生的場(chǎng)差分信號(hào)YT進(jìn)行時(shí)間變換，以具有相應(yīng)于第一分量信號(hào)的格式。把形成的信號(hào)加到運(yùn)動(dòng)編碼器和低通濾波器79上產(chǎn)生第四分量或“輔助者”信號(hào)YTN。
數(shù)模變換器(DAC)54和53把信號(hào)NTSCF和YTN分別變換成模擬形式。模擬開關(guān)58把演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所產(chǎn)生的復(fù)合同步信號(hào)OCPS加到信號(hào)NTSCF上。開關(guān)58所提供的信號(hào)和模擬“輔助者”信號(hào)加到產(chǎn)生第一分量電視信號(hào)的射頻(RF)正交調(diào)制器57上。利用發(fā)射機(jī)55通過天線115把這個(gè)信號(hào)發(fā)射出去。
下面是對(duì)圖1b所示電路更加詳細(xì)的描述。演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11對(duì)1050L/F隔行掃描攝像機(jī)10和525L/F隔行掃描已編碼的輸出信號(hào)MAIN(主)提供復(fù)合同步信號(hào)CCPS和DCPS。此外，發(fā)生器11還提供分別為NTSC彩色副載波信號(hào)頻率4、8和16倍頻率的時(shí)鐘信號(hào)4fsc、8fsc和16fsc，已取樣的數(shù)據(jù)振蕩信號(hào)ASC、ASC′和fc，行頻信號(hào)FS和H，幀頻信號(hào)FT。提供開關(guān)信號(hào)SW以控制把信號(hào)OCPS插入到已編碼的輸出信號(hào)MAIN中。電路11包括傳統(tǒng)的諧振晶體控制的振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)16fsc。電路11從信號(hào)16fsc產(chǎn)生具有實(shí)際上等于半行頻395倍的頻率3.1MHz的正交相位相關(guān)的交替副載波信號(hào)ASC和ASC′，以及頻率實(shí)際上等于5MHz的信號(hào)fc。例如，可以通過增加一個(gè)具有16fSC信號(hào)的計(jì)數(shù)器(未示出)并且把計(jì)數(shù)值加到只讀存儲(chǔ)器(ROM)，(未示出)上來產(chǎn)生信號(hào)ASC、ASC′和fC，對(duì)于該ROM進(jìn)行編程以得到代表這三個(gè)信號(hào)的取樣值。還有，該ROM可以提供一個(gè)輸出信號(hào)用來指示在信號(hào)NTSCF的每行時(shí)間間隔內(nèi)一個(gè)預(yù)定的像素取樣時(shí)間(H)或一組取樣時(shí)間(Fs)?？梢园研盘?hào)ASC、ASC′和fc之一加到另一個(gè)計(jì)數(shù)器(未示出)上，〔該計(jì)數(shù)器被編程，以獲得以幀頻或場(chǎng)頻產(chǎn)生的信號(hào)FT，以下參照?qǐng)D11a和圖11b說明。〕產(chǎn)生各種時(shí)鐘和定時(shí)信號(hào)的典型裝置在序號(hào)為241277，題為“關(guān)于擴(kuò)展清晰度電視系統(tǒng)的視頻信號(hào)同步系統(tǒng)”(“Video Signal Synchroni
ation System as fov an Extended Difinition Television System”)的美國(guó)專利申請(qǐng)書中，作了較為詳細(xì)的描述，現(xiàn)在引為參考。
把源110提供的寬屏幕HDTV信號(hào)Y、I和Q加到1050L/F隔行到525L/F逐行掃描變換器16上，16產(chǎn)生信號(hào)YF、IF和QF。掃描變換器16是單通道編碼器114的一部分。圖4示出適用于掃描變換器16的電路框圖。圖4所示的電路代表掃描變換器16的3個(gè)通道(分別為Y、I和Q)之一。其它兩個(gè)通道(未示出)可以與示出的這一個(gè)通道相同，就不詳細(xì)描述了。這個(gè)電路把中間取樣值內(nèi)插到1050L/F隔行掃描輸入信號(hào)的取樣中，并把這些內(nèi)插的取樣與非內(nèi)插的取樣組合起來，以便在二分電路482的輸出端口上產(chǎn)生525L/F的逐行掃描信號(hào)。掃描變換器16所產(chǎn)生的內(nèi)插取樣是通過運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)處理得出的。在代表運(yùn)動(dòng)的圖像區(qū)域中，內(nèi)插取樣從間隔一個(gè)水平行時(shí)間間隔的取樣中產(chǎn)生(即，垂直平均)。在靜止圖像的區(qū)域中，內(nèi)插取樣從間隔一幀時(shí)間間隔的取樣中產(chǎn)生(即，時(shí)間平均)。
圖4中，把1050L/F隔行掃描信號(hào)加到水平低通濾波器438上。濾波器438可以對(duì)于16fsc信號(hào)Y、I和Q的相繼取樣進(jìn)行平均，以產(chǎn)生可以利用信號(hào)8fsc進(jìn)行二次取樣而沒有混淆畸變的取樣。把濾波器438產(chǎn)生的信號(hào)加到524行周期(524H)延時(shí)單元440上，440是4個(gè)串聯(lián)連接延時(shí)單元中的第一個(gè)。其它3個(gè)延時(shí)單元442、444和446提供相應(yīng)的1H、1H和524H信號(hào)延時(shí)。延時(shí)單元442的輸出信號(hào)是基準(zhǔn)信號(hào)。延時(shí)單元440和444的輸出信號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)分別領(lǐng)先和延時(shí)1H。加到掃描變換器上的輸入信號(hào)和延時(shí)單元446的輸出信號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)分別領(lǐng)先和延時(shí)1050L/F隔行掃描信號(hào)的一場(chǎng)周期。
把延時(shí)單元440和444的輸出信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器450中相應(yīng)的輸入端口上。利用演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所提供的信號(hào)FT對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器450進(jìn)行調(diào)整，使450在攝像機(jī)10所提供信號(hào)的相繼場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)交替地提供來自延時(shí)單元440的信號(hào)和來自延時(shí)單元444的信號(hào)。加法器458和減法器456把多路轉(zhuǎn)換器450所提供的信號(hào)與延時(shí)單元442所提供的基準(zhǔn)信號(hào)組合起來。加法器458的輸出信號(hào)是垂直平均信號(hào)VAVG，減法器456的輸出信號(hào)是場(chǎng)差分信號(hào)VDIFF。信號(hào)VAVG和VDIFF代表相對(duì)于輸入信號(hào)延時(shí)了525H的基準(zhǔn)信號(hào)與相對(duì)于輸入信號(hào)交替地延時(shí)了524H和526H的信號(hào)分別相加和相減的組合。利用信號(hào)FT來控制與基準(zhǔn)信號(hào)相組合的信號(hào)的切換，以跟蹤攝像機(jī)10所產(chǎn)生的圖像移動(dòng)。
在加法器460和減法器462中，把加到掃描變換器上的輸入信號(hào)與延時(shí)單元446的輸出信號(hào)組合起來，以分別產(chǎn)生時(shí)間平均信號(hào)TAVG和時(shí)間差分信號(hào)TDIFF。時(shí)間平均信號(hào)TAVG和時(shí)間差分信號(hào)TDIFF總是代表間隔1050H(1幀時(shí)間間隔)的信號(hào)的組合。
把信號(hào)VDIFF和TDIFF加到傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器464上，把464的輸出信號(hào)加到傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展器466上。檢測(cè)器464可以包括例如比較器(未示出)，該比較器對(duì)相應(yīng)的時(shí)間差分信號(hào)和垂直差分信號(hào)(TDIFF和VDIFF)的相對(duì)幅度進(jìn)行比較。還有，檢測(cè)器464可以包括水平低通濾波器(未示出)。運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展器466可以包括電路(未示出)，這種電路對(duì)檢測(cè)器464所提供的運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行門限控制，并對(duì)經(jīng)過門限控制的信號(hào)在水平、垂直和時(shí)間方向上進(jìn)行平均，以便把包括運(yùn)動(dòng)的圖像區(qū)域的邊界擴(kuò)展到不包括運(yùn)動(dòng)的區(qū)域中去。對(duì)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展，以減輕在任何采用運(yùn)動(dòng)信號(hào)的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)處理中的任何邊界效應(yīng)。一般，把靜止區(qū)域作為運(yùn)動(dòng)區(qū)域來處理時(shí)，比把運(yùn)動(dòng)區(qū)域作為靜止區(qū)域來處理時(shí)引起的產(chǎn)物要少。
運(yùn)動(dòng)擴(kuò)展器466提供運(yùn)動(dòng)指示信號(hào)M和(1-M)，把M和(1-M)分別加到乘法器468和470上。安排乘法器468和470是為了利用這些運(yùn)動(dòng)指示信號(hào)對(duì)于相應(yīng)的信號(hào)VAVG和TAVG進(jìn)行定標(biāo)。利用加法器472，把乘法器468和470所提供的輸出信號(hào)相加，產(chǎn)生內(nèi)插信號(hào)。
信號(hào)M和(1-M)是互補(bǔ)的分?jǐn)?shù)。M的大小正比于基準(zhǔn)信號(hào)以及超前場(chǎng)和遲后場(chǎng)的信號(hào)所代表的視頻圖像內(nèi)場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)的電平。這樣，當(dāng)所顯示圖像的某一部分中具有高電平的場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于這一部分的內(nèi)插信號(hào)中，以垂直平均信號(hào)VAVG得到的分量較大，而從時(shí)間平均信號(hào)TAVG僅得到一個(gè)小分量。在圖像相對(duì)靜止的區(qū)域中，即場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)電平低的地方，這種比例則相反。
在存在或不存在場(chǎng)間運(yùn)動(dòng)的情況下，垂直平均與時(shí)間平均之間的切換產(chǎn)生了內(nèi)插信號(hào)，該內(nèi)插信號(hào)在圖像的運(yùn)動(dòng)部分中具有全部時(shí)間分辨率并在該圖像的靜止部分中具有全部垂直分辨率。本發(fā)明人已確定，這種運(yùn)動(dòng)適應(yīng)處理比純時(shí)間內(nèi)插或純垂直內(nèi)插產(chǎn)生的結(jié)果更好。
在二分電路474中，以系數(shù)0.5對(duì)于加法器472的輸出信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)，以產(chǎn)生與加到掃描變換器16上的信號(hào)占據(jù)相同幅值范圍的數(shù)字信號(hào)。把二行電路474所提供的輸出信號(hào)和延時(shí)單元442所提供的基準(zhǔn)信號(hào)加到加法器480相應(yīng)的輸入端口上，480的輸出端口耦合到二分電路482的輸入端口上。加法器480和二分電路482形成了由攝像機(jī)10所提供的取樣值，與代表1050L/F隔行掃描圖像中間各行的內(nèi)插取樣值的平均。這樣，可以認(rèn)為，電路482所提供的輸出信號(hào)是1050L/F逐行掃描信號(hào)中各對(duì)相繼行的平均。本發(fā)明人已確定，這是對(duì)于525L/F逐行掃描信號(hào)的良好近似。
參看圖1b，把掃描變換器16所提供的525L/F逐行掃描信號(hào)IF、QF和YF分別加到不同的逐行掃描到隔行掃描變換器17a、17b和17c上。適用變換器17c的電路示于圖5a，適用變換器17a和17b的電路示于圖5b。
圖5a所示掃描變換器包括由一場(chǎng)(525H)延時(shí)單元510和512，加法器514和二分電路516形成的信號(hào)平均器。信號(hào)平均器所提供的信號(hào)是輸入信號(hào)YF(或B)、與延時(shí)單元512所提供的信號(hào)A的平均。這兩個(gè)信號(hào)間隔兩個(gè)場(chǎng)周期。在減法器518中，從延時(shí)單元510所提供的信號(hào)X中把已平均的信號(hào)減掉，以產(chǎn)生場(chǎng)差分信號(hào)YT。信號(hào)X代表在信號(hào)A與B之間的視頻信號(hào)場(chǎng)。把信號(hào)X和YI分別加到開關(guān)520各自的定接點(diǎn)上。利用具有占空比50%、頻率基本上等于NTSC標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定行頻的矩形波信號(hào)FS來控制開關(guān)520的動(dòng)接點(diǎn)。信號(hào)Fs把開關(guān)520調(diào)整到交替地提供行信號(hào)X的取樣和行信號(hào)YI的取樣。響應(yīng)于信號(hào)8fsc，把這種取樣寫入雙端口存儲(chǔ)器522中;并且響應(yīng)于具有基本上等于色副載頻4倍頻率的信號(hào)4fsc，作為信號(hào)YF′和YT，從存儲(chǔ)器522中并行地讀出。信號(hào)YF′是525L/F隔行掃描亮度信號(hào)。利用信號(hào)YT來產(chǎn)生上面參看圖2a所描述的“輔助者”信號(hào)。
圖5b所示掃描變換器包括一場(chǎng)補(bǔ)償延時(shí)530和雙端口存儲(chǔ)器532。響應(yīng)于相應(yīng)的信號(hào)8fsc和4fsc，把信號(hào)IF或QF的已延時(shí)取樣存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器532中和從532中讀出。存儲(chǔ)器532的輸出信號(hào)是與信號(hào)YF′有正確時(shí)間關(guān)系的525L/F隔行掃描信號(hào)IF′或QF′。
參看圖1b，把相應(yīng)的掃描變換器17a、17b和17c所提供的信號(hào)IF′、QF′和YF′加到相應(yīng)的低通濾波器19a、19b和19c上。濾波器19a和19b把信號(hào)IF′和QF′的水平帶寬壓縮到500KHz。濾波器19c把信號(hào)YF′的水平帶寬壓縮到5MHz。把相應(yīng)的低通濾波器19a、19b和19c所提供的輸出信號(hào)IF″、QF″和YF″加到邊條-中心信號(hào)分離器和處理器18上。處理器18的細(xì)節(jié)示于圖6、圖7和圖8。
圖6為處理器18-部分的框圖，18把亮度信號(hào)YF″分離成代表已時(shí)間擴(kuò)展的中心像素的信號(hào)YE，代表已時(shí)間壓縮的邊條像素的信號(hào)YO和代表邊條像素高頻分量的信號(hào)YH。采用信號(hào)YE和YO來形成已編碼EDTV信號(hào)的第一分量，采用信號(hào)YH來形成第二分量信號(hào)。
圖6中，低通濾波器610對(duì)信號(hào)YF″進(jìn)行濾波，以提供占據(jù)0-700KHz之間頻帶的信號(hào)YL。減法器612從已延時(shí)的信號(hào)YF″中把信號(hào)YL減掉，以產(chǎn)生占據(jù)700KHz與5MHz之間頻帶的信號(hào)YHO。把已延時(shí)的信號(hào)YF″、信號(hào)YHO和信號(hào)YL加到分離電路616上。下面將參看圖8加以描述的電路616，使信號(hào)YF″中相應(yīng)于圖像中心信息的那一部分作為信號(hào)YC而通過;并使信號(hào)YHO和YL中相應(yīng)于該圖像邊條部分的那些部分作為相應(yīng)信號(hào)YH和YL′而通過。正如圖2中所說明的那樣，時(shí)間擴(kuò)展器電路622對(duì)于信號(hào)YC進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展，以提供具有4.2MHz帶寬的信號(hào)YE。也像圖2中所說明的那樣，電路628對(duì)于信號(hào)YL′進(jìn)行時(shí)間壓縮，以提供具有4.2MHz帶寬的信號(hào)YO。時(shí)間擴(kuò)展器622和時(shí)間壓縮器628可以利用下面將參看圖12和圖12a-12d加以描述的電路來了解。
圖7所示電路與圖6所示電路相同，所不同的只是低通濾波器710的通帶是0-83KHz，而不是與710對(duì)應(yīng)的濾波器610(圖6中)的0-700KHz。
圖8為分離電路的框圖，該電路可用作圖7中的分離器716，或者正如上面所說明的，可用為圖6中的分離器616。圖8所示電路包括3個(gè)多路轉(zhuǎn)換器810、812和814，每一個(gè)多路轉(zhuǎn)換器分別耦合到計(jì)數(shù)比較器電路817、818和820上。這些計(jì)數(shù)比較器電路每一個(gè)都耦合起來，以便接受來自計(jì)數(shù)器822的計(jì)數(shù)值。信號(hào)4fsc對(duì)于計(jì)數(shù)器822進(jìn)行時(shí)鐘控制。演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所提供的信號(hào)H把計(jì)數(shù)器822復(fù)位，在每個(gè)行周期內(nèi)H出現(xiàn)一次，以指示在每一行上第一個(gè)圖像取樣的位置。
響應(yīng)于計(jì)數(shù)值1-84和671-754，計(jì)數(shù)比較器817和820調(diào)整相應(yīng)的多路轉(zhuǎn)換器810和814，使810和814分別通過信號(hào)YHO和YL。響應(yīng)于全部其它計(jì)數(shù)值，多路轉(zhuǎn)換器810和814通過消隱信號(hào)BLK。計(jì)數(shù)比較器818以同樣的方法來調(diào)整多路轉(zhuǎn)換器812，使812對(duì)于75-680之間的計(jì)數(shù)值通過信號(hào)YF″;對(duì)于其它計(jì)數(shù)值，通過消隱信號(hào)。正如圖8中波形圖所說明的那樣，為了幫助解碼器重新構(gòu)成寬屏幕EDTV信號(hào)，使中心和邊條的像素重疊，例如10個(gè)取樣(下面將要加以描述)。
如上所述，時(shí)間擴(kuò)展器622、722和時(shí)間壓縮器628、728可以利用例如圖12所示電路來了解。圖12所示電路利用4個(gè)雙端口存儲(chǔ)器1216a-1216d，對(duì)于一系列像素值進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展(通過重復(fù)某些取樣)或時(shí)間壓縮(通過刪掉某些取樣)。圖12所示電路還包括一對(duì)峰化濾波器1220、1222，1220和1222對(duì)于雙端口存儲(chǔ)器所提供信號(hào)的高頻分量進(jìn)行放大;以及兩點(diǎn)線性內(nèi)插器1230，1230把已峰化的信號(hào)組合起來，以產(chǎn)生已時(shí)間擴(kuò)展或已時(shí)間壓縮的視頻信號(hào)。峰化濾波器1220和1222補(bǔ)償了兩點(diǎn)線性內(nèi)插中所固有的低通濾波作用。像素計(jì)數(shù)器1210和兩個(gè)可編程序只讀存儲(chǔ)器(PROM)1212、1225，控制圖12所示電路。通過對(duì)于PROM1212和1225適當(dāng)?shù)鼐幊?，圖12中的電路可以用來實(shí)現(xiàn)各種擴(kuò)展和壓縮系數(shù)。
工作時(shí)，把視頻輸入信號(hào)S(S例如可以是圖6中分離器616所提供的信號(hào)YC)加到雙端口存儲(chǔ)器1216a和3個(gè)串聯(lián)連接的延時(shí)單元1214a、1214b和1214C上。把延時(shí)單元1214a、1214b和1214C的輸出信號(hào)加到相應(yīng)的雙端口存儲(chǔ)器1216b、1216c和1216d的輸入端口上。像素計(jì)數(shù)器1210提供用于存儲(chǔ)器1216a-1216d的寫入地址信號(hào)M。還把信號(hào)M加到PROM1212上，1212產(chǎn)生用于存儲(chǔ)器1216a-1216d的讀出地址信號(hào)N和內(nèi)插系數(shù)DX，把DX加到兩點(diǎn)線性內(nèi)插器1230和PROM1225上。如果采用圖12所示電路對(duì)于某一信號(hào)進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展，則把PROM1212編程以產(chǎn)生其數(shù)值增長(zhǎng)得慢于信號(hào)M的讀出地址信號(hào)N。這使存儲(chǔ)器1216a-1216d重復(fù)某些取樣值。另一方面，如果采用該電路對(duì)于某一信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮，則讀出地址信號(hào)N的數(shù)值以大于信號(hào)M的速率來增長(zhǎng)。這使存儲(chǔ)器1216a-1216d跳過某些取樣值。正如圖12d所說明的那樣，可以把PROM1225編程，以便響應(yīng)于不同的內(nèi)插系數(shù)來改變加到峰化濾波器1220和1222上的峰化系數(shù)PX。
圖12b示出峰化濾波器1220、1222和兩點(diǎn)線性內(nèi)插器1230的細(xì)節(jié)。圖12c示出用于峰化濾波器1220中高通濾波器1240的細(xì)節(jié);在峰化濾波器1222中，采用了一個(gè)相同的濾波器。
參看圖1b，把處理器18所提供的已分離并已時(shí)間擴(kuò)展的中心信息信號(hào)IE、QE和YE，以及已分離并已時(shí)間壓縮的邊條信號(hào)IO、QO和YO加到邊條-中心組合器28上。組合器28可以包括計(jì)數(shù)器(未示出)，利用信號(hào)H對(duì)于該計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，利用信號(hào)4fsc對(duì)于該計(jì)數(shù)器進(jìn)行鐘控。把這個(gè)計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)值信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器(未示出)上，該多路轉(zhuǎn)換器把圖3a所說明的信號(hào)YE與YO組合起來，以產(chǎn)生輸出信號(hào)YN。組合器28包括同煥嘈偷牡緶罰員惆研藕臝E與IO組合起來產(chǎn)生信號(hào)IN，并且把信號(hào)QE與QO組合起來產(chǎn)生信號(hào)QN。
把組合器28所提供的信號(hào)YN、IN和QN加到NTSC編碼器31上。編碼器31包括水平-垂直-時(shí)間(HVT)濾波器34，34通過梳狀濾波器轉(zhuǎn)換函數(shù)對(duì)于信號(hào)YN進(jìn)行處理，該轉(zhuǎn)換函數(shù)把亮度信號(hào)中可能與已調(diào)制的色副載波信號(hào)及已調(diào)制的交替副載波信號(hào)混淆起來的某些頻譜分量去掉。HVT濾波器34的輸出信號(hào)是信號(hào)YP。把色差信號(hào)IN和QN加到正交調(diào)制器30上，響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)4fsc，30產(chǎn)生NTSC色度信號(hào)CN。把信號(hào)CN加到垂直-時(shí)間(VT)濾波器32上，32對(duì)于信號(hào)CN進(jìn)行梳狀濾波，把相應(yīng)于已調(diào)制的交替副載波信號(hào)和相應(yīng)于高頻亮度信號(hào)的頻譜分量去掉。濾波器32的輸出信號(hào)是信號(hào)CP。信號(hào)組合器36把信號(hào)CP與YP相加組合起來，以產(chǎn)生已編碼EDTV信號(hào)的第一分量信號(hào)C/SL。
圖9為示出NTSC編碼器31中更多細(xì)節(jié)的框圖。圖9中，一對(duì)鎖存器910和912響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)2fsc和4fsc，把信號(hào)IN和QN時(shí)分多路復(fù)用成為I和Q交替的取樣信號(hào)。鎖存器910輸入端上的圓圈表明910響應(yīng)于時(shí)鐘信號(hào)2fsc的倒相值。把鎖存器910和912所提供的信號(hào)加到第二對(duì)鎖存器914和916上，914和916如圖9所示那樣地改變各交替取樣對(duì)的極性以產(chǎn)生信號(hào)CN。信號(hào)CN加到VT帶通濾波器32上。演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11提供信號(hào)4fsc、2fsc和fsc。
圖10為適用于濾波器32的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器的框圖。圖10所示濾波器采用來自4個(gè)相繼場(chǎng)的取樣以產(chǎn)生其輸出信號(hào)。把濾波器9個(gè)抽頭中的每一個(gè)抽頭乘以相應(yīng)的濾波器系數(shù)值a1-a9。圖10a為可以用來構(gòu)成象VT帶通濾波器32、或者象例如用于HVT帶阻濾波器34中的VT帶阻濾波器那樣的圖10所示濾波器的系數(shù)值表格。
圖10b為適用于HVT帶阻濾波器34的濾波器框圖。實(shí)際上，濾波器34在0-1.5MHz具有平坦的頻率響應(yīng)特性;在1.5-4.2MHz，具有梳狀頻率響應(yīng)特性。把梳狀特性的零點(diǎn)設(shè)置于基本上阻止在已調(diào)制的色度信號(hào)中可能出現(xiàn)為串?dāng)_的信號(hào)YN的各分量位置上。圖10b中，把信號(hào)YN加到水平低通濾波器1020上，1020具有0-1.5MHz的通帶。從補(bǔ)償延時(shí)單元1022所提供的信號(hào)YV中，把濾波器1020的輸出信號(hào)減掉以產(chǎn)生已高通濾波的亮度信號(hào)。已高通濾波的亮度信號(hào)加到例如上面參看圖10和圖10a所描述的VT帶阻濾波器1021上。VT帶阻濾波器1021的輸出信號(hào)與正如補(bǔ)償延時(shí)單元1024所提供已低通濾波的亮度信號(hào)組合起來，以產(chǎn)生輸出信號(hào)YP。如圖9所示，組合器36把信號(hào)YP與VT帶通濾波器32所提供的信號(hào)CP相加組合起來，以產(chǎn)生第一分量信號(hào)C/SL。
參看圖1b，把邊條-中心信號(hào)分離器和處理器18所提供的、代表寬屏幕圖像中邊條高頻分量的信號(hào)IH、QH和YH加到NTSC編碼器60上。編碼器60可以與上述NTSC編碼器31相同。把編碼器60的輸出信號(hào)NTSCH加到時(shí)間擴(kuò)展器電路62上，62如圖3c所示那樣地對(duì)于邊條高頻信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展以產(chǎn)生信號(hào)ESH，ESH占據(jù)行周期中相應(yīng)于信號(hào)C/SL中心信息部分的那一部分時(shí)間。時(shí)間擴(kuò)展器62可以利用例如上面參看圖12和圖12a-12d所描述的電路來了解。信號(hào)ESH是寬屏幕EDTV信號(hào)的第二分量信號(hào)。
把逐行到隔行掃描變換器17c所提供的亮度信號(hào)YF′加到帶通濾波器70上，70把5.0-6.0MHz范圍的頻率通到調(diào)幅器和低通濾波器72上。可以是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的調(diào)制器72使帶通濾波器70所提供的信號(hào)與具有實(shí)際上等于5MHz頻率已取樣的數(shù)據(jù)正弦信號(hào)fc混合起來。演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11提供信號(hào)fc。電路72包括低通濾波器，該低通濾波器把1.0MHz以上的基帶信號(hào)和調(diào)制信號(hào)去掉。電路72所執(zhí)行的工作基本上是對(duì)高頻亮度信息進(jìn)行頻率移動(dòng)，從5.0-6.0MHz移動(dòng)到0-1.0MHz頻帶。把調(diào)制器和低通濾波器72所提供的信號(hào)加到格式編碼器74上，74對(duì)該信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮，以占據(jù)行周期中相應(yīng)于信號(hào)C/SL中心信息部分的那一部分時(shí)間。
利用相應(yīng)的幀內(nèi)平均電路38、64和76，對(duì)于NTSC編碼器31所提供的信號(hào)C/SL、時(shí)間擴(kuò)展器62所提供的信號(hào)ESH和格式編碼器74所提供的信號(hào)進(jìn)行幀內(nèi)平均。這種幀內(nèi)平均處理使得任一幀的兩場(chǎng)中的每一場(chǎng)信號(hào)都相同。為了利用使EDTV解碼器易于把寬屏幕EDTV信號(hào)中的各種分量信號(hào)分離開來的方法，把第二、第三分量信號(hào)與第一分量信號(hào)組合起來，這種幀內(nèi)平均處理是重要的。
如上所述，僅對(duì)于信號(hào)C/SL中高于1.5MHz并且在中心信息區(qū)域內(nèi)的頻率分量才進(jìn)行幀內(nèi)平均。對(duì)于頻率低于1.5MHz并且在邊條區(qū)域內(nèi)的分量不進(jìn)行幀內(nèi)平均，以保種匭鹿鉤賞枷裰械拇怪焙褪奔湎附?。?1b為適用于高頻幀內(nèi)平均器38的電路框圖。圖11b中，把輸入信號(hào)IN(在此實(shí)例中，為信號(hào)C/SL)加到一對(duì)串聯(lián)連接的一場(chǎng)(262H)延時(shí)單元1120和1122上。把延時(shí)單元1120的輸出信號(hào)Y1+C1加到平均電路1128的一個(gè)輸入端口上，連接1128的另一個(gè)輸入端口以通過多路轉(zhuǎn)換器1125接受輸入信號(hào)Y2+C2或延時(shí)單元1122的輸出信號(hào)。利用加到1125控制輸入端口上的幀頻信號(hào)Fs對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器1125進(jìn)行調(diào)整，使1125在幀的一場(chǎng)期間內(nèi)提供信號(hào)Y2+C2，在該幀的另一場(chǎng)期間內(nèi)提供延時(shí)單元1122的輸出信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換器1125總是提供與延時(shí)單元1120所提供的信號(hào)Y1+C1在同一幀內(nèi)。
平均電路1128以系數(shù)- 1/2 對(duì)于信號(hào)Y1+C1進(jìn)行定標(biāo)，以系數(shù) 1/2 對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器1125所提供的信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)，并且把這兩個(gè)已定標(biāo)的信號(hào)加在一起。利用濾波器1130對(duì)于平均電路1128所提供的信號(hào)進(jìn)行高通濾波，以便把頻率低于1.5MHz的分量基本上去掉。把濾波器1130的輸出信號(hào)加到門電路1132上。利用控制信號(hào)對(duì)于門電路1132進(jìn)行控制，以使僅在加到1132上的信號(hào)為中心信息部分期間內(nèi)才使濾波器1130所提供的信號(hào)通過，該控制信號(hào)例如可以利用包括像素計(jì)數(shù)器(未示出)和解碼器(未示出)的電路來產(chǎn)生。把門電路1132的輸出信號(hào)加到加法器1134的一個(gè)輸入端口上。連接加法器1134的另一個(gè)輸入端口以接受延時(shí)單元1120所提供的信號(hào)Y1+C1。加法器1134的輸出信號(hào)是圖1b所示信號(hào)N，即高頻幀內(nèi)平均器38的輸出信號(hào)。
適用于幀內(nèi)平均器64或76的電路示于圖11a。圖11a中，把信號(hào)IN(在此實(shí)例中，為信號(hào)ESH)加到一對(duì)串聯(lián)連接的延時(shí)單元1110和1112上。把延時(shí)單元1110的輸出信號(hào)Y1+C1加到平均電路1118的一個(gè)輸入端口上，把輸入信號(hào)IN或延時(shí)單元1112的輸出信號(hào)通過多路轉(zhuǎn)換器1115加到電路1118的另一個(gè)輸入端口上。利用場(chǎng)頻(60Hz)開關(guān)信號(hào)Fs對(duì)多路轉(zhuǎn)換器1115進(jìn)行調(diào)整，使1115在輸入信號(hào)交替場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)交替地通過信號(hào)IN和延時(shí)單元1112的輸出信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換器1115所提供的信號(hào)與延時(shí)單元1110所提供的信號(hào)Y1+C1總是在同一幀時(shí)間間隔內(nèi)。平均電路1118以系數(shù) 1/2 對(duì)其每一個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)并且把所形成的信號(hào)加在一起，以產(chǎn)生幀內(nèi)平均的輸出信號(hào)。
參看圖1b，把高頻幀內(nèi)平均器38的輸出信號(hào)加到加法器40的一個(gè)輸入端口上。利用調(diào)制器80，對(duì)于相應(yīng)的幀內(nèi)平均器64和76的輸出信號(hào)X和Z進(jìn)行幅度壓縮，并且以已壓縮的X和Z對(duì)于正交相位相關(guān)的交替副載波信號(hào)ASC和ASC′進(jìn)行調(diào)制，以產(chǎn)生信號(hào)M。把信號(hào)M加到加法器40的第二輸入端口上。加法器40的輸出信號(hào)NTSCF是寬屏幕EDTV信號(hào)的第一、第二和第三分量信號(hào)的組合。把信號(hào)NTSCF加到數(shù)模變換器(DAC)54上。
圖13為適用于調(diào)制器80的電路框圖。圖13中，把相應(yīng)的幀內(nèi)平均器64和76所提供的信號(hào)X和Z加到相應(yīng)的PROM1310和1312上。以幅度壓縮函數(shù)對(duì)于PROM1310和1312中的每一個(gè)進(jìn)行編程，在PROM1312附近，通過圖示的輸入-輸出函數(shù)來說明幅度壓縮函數(shù)的一個(gè)實(shí)例。把相應(yīng)的PROM1310和1312的輸出信號(hào)分別加到乘法器1314和1316相應(yīng)的第一輸入端口上。連接乘法器1314的第二輸入端口以接受交變副載波信號(hào)ASC′，連接乘法器1316的第二輸入端口以接受交變副載波信號(hào)ASC。演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11提供信號(hào)ASC和ASC′。加法器1320把乘法器1314和1316的輸出信號(hào)加在一起，以產(chǎn)生已正交調(diào)制的輸出信號(hào)M。
參看圖1b，把逐行到隔行掃描變換器17c所提供的幀差信號(hào)YT加到格式編碼器78上。格式編碼器78可以包括前述與圖12和圖12a-12d有關(guān)類型的電路。編碼器78對(duì)于信號(hào)YT的中心信息部分進(jìn)行擴(kuò)展，對(duì)于其邊條部分進(jìn)行壓縮，正如圖1f所說明的那樣。把格式編碼器78所提供的信號(hào)加到運(yùn)動(dòng)編碼器和低通濾波器79上。用作運(yùn)動(dòng)編碼器和低通濾波器79的典型電路示于圖23。
電路79的運(yùn)動(dòng)編碼器對(duì)于代表圖像運(yùn)動(dòng)的信號(hào)YT的變動(dòng)，分別根據(jù)該信號(hào)是正還是負(fù)，以+10IRE(無線電工程師學(xué)會(huì))單位或-10IRE單位進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間的傳輸通道中存在著量值顯著的噪聲時(shí)，這種轉(zhuǎn)換增強(qiáng)了接收機(jī)中已解碼信號(hào)YT的性能。這種運(yùn)動(dòng)編碼的“輔助者”信號(hào)的應(yīng)用，下面將參看圖22和圖27加以描述。
圖23所示電路中，把格式編碼器78所提供的信號(hào)加到加法器2368和比較器2364的一個(gè)輸入端口上。比較器2364產(chǎn)生輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)指示格式編碼器78所提供的信號(hào)是正、是負(fù)、還是數(shù)值為零。帽冉掀 364所產(chǎn)生的信號(hào)對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2366進(jìn)行調(diào)整，使2366當(dāng)“輔助者”信號(hào)是正、是負(fù)或數(shù)值為零時(shí)，分別通過代表10IRE單位、-10IRE單位或0IRE單位的數(shù)字值。把多路轉(zhuǎn)換器2366所提供的信號(hào)加到加法器2368的第二輸入端口上。把加法器2368的輸出信號(hào)加到具有0-750KHz通帶的低通濾波器2378上。濾波器2378的輸出信號(hào)是電路79的輸出信號(hào)YTN。把信號(hào)YTN加到圖1b所示數(shù)模變換器DAC53上。
數(shù)模變換器53和54分別產(chǎn)生信號(hào)YTN和NTSCF的模擬形式。把數(shù)模變換器54所產(chǎn)生的信號(hào)加到模擬開關(guān)58上，利用演播室定時(shí)信號(hào)發(fā)生器11所提供的信號(hào)SW對(duì)于58進(jìn)行控制，使58把復(fù)合同步信號(hào)OCPS(OCPS也是由發(fā)生器11提供的)插入到模擬NTSCF信號(hào)的水平和垂直消隱時(shí)間間隔內(nèi)。雖然信號(hào)OCPS是作為模擬信號(hào)示出的，但是，預(yù)計(jì)可以采用數(shù)字信號(hào)OCPS。在此實(shí)例中，能以傳統(tǒng)的兩輸入端的多路轉(zhuǎn)換器來代替模擬開關(guān)58，該多路轉(zhuǎn)換器將位于加法器40與數(shù)模變換器54之間。
把開關(guān)58的輸出信號(hào)加到射頻(RF)正交調(diào)制器57的一個(gè)輸入端上。連接調(diào)制器57的另一個(gè)輸入端，以接受輔助者信號(hào)，即數(shù)模變換器53所提供信號(hào)YTN的模擬形式。調(diào)制器57產(chǎn)生殘留邊帶電視信號(hào)MAIN，MAIN具有作為共同相分量的信號(hào)NTSCF，并具有作為其正交相位分量的輔助信號(hào)。把調(diào)制器57所提供的信號(hào)加到通過天線115來發(fā)射信號(hào)的發(fā)射機(jī)55上。
如圖1所示，把單通道編碼器114所提供的信號(hào)MAIN加到單通道解碼器140上。適用于解碼器140的電路示于圖14。綜述其工作，圖14所示解碼器對(duì)于信號(hào)MAIN進(jìn)行解調(diào)，以分別恢復(fù)其同相分量NTSCF和正交相位分量YTN。對(duì)于信號(hào)NTSCF進(jìn)行處理以恢復(fù)第一、第二和第三分量信號(hào)。對(duì)于這些信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行解碼，并進(jìn)行適當(dāng)壓縮或擴(kuò)展，還進(jìn)行組合，以產(chǎn)生亮度信號(hào)YF′、色差信號(hào)IF′和QF′，這些信號(hào)均為525L/F隔行掃描信號(hào)。對(duì)于輔助信號(hào)YTN也進(jìn)行解碼，并且用來把信號(hào)YF′變換成525L/F逐行掃描信號(hào)。在沒有來自輔助者信號(hào)幫助的情況下，把色差信號(hào)IF′和QF′變換成逐行掃描格式。最后，把逐行掃描信號(hào)YF、IF和QF變換成模擬信號(hào)Y′、I′和Q′。
圖14中，把信號(hào)MAIN加到輸入裝置1422上。輸入裝置1422包括射頻(RF)調(diào)諧器和放大器電路，用來引出接收到視頻信號(hào)的同相和正交相位調(diào)制分量的同步視頻解調(diào)器，以及模數(shù)變換器(ADC)。輸入裝置1422中模數(shù)變換器所提供的信號(hào)NTSCF代表信號(hào)MAIN的同相調(diào)制分量;信號(hào)YTN代表正交相位的調(diào)制分量。
把信號(hào)NTSCF加到同步信號(hào)分離和時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生電路1423上。電路1423包括從信號(hào)NTSCH中分別把水平同步信號(hào)HS和垂直同步信號(hào)VS分離出來，并且把信號(hào)HS與VS組合起來以產(chǎn)生復(fù)合同步信號(hào)CS的傳統(tǒng)電路。電路1423還包括產(chǎn)生具有相應(yīng)頻率4fsc和8fsc(信號(hào)NTSCH中色同步信號(hào)分量頻率fsc的4倍和8倍)兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CK4和CK8的傳統(tǒng)鎖相環(huán)(PLL)。電路1423從信號(hào)CK4產(chǎn)生具有基本上等于3.1MHz(半行頻的395倍)頻率的正交相位相關(guān)的交替副載波信號(hào)ASC和ASC′，以及具有基本上等于5MHz頻率的信號(hào)fc。例如可以通過隨信號(hào)CK4使計(jì)數(shù)器(未示出)的計(jì)數(shù)值遞增，并把該計(jì)數(shù)值加到編了程以提供代表信號(hào)ASC、ASC′和fc取樣值的只讀存儲(chǔ)器(ROM)上，來產(chǎn)生這三個(gè)信號(hào)ASC、ASC′和fc。還有，該ROM可以提供指示在信號(hào)NTSCF的每行時(shí)間間隔內(nèi)一個(gè)預(yù)定的像素取樣時(shí)間的輸出信號(hào)H。可以把這個(gè)信號(hào)H加到編了程以提供例如下面將參看圖15和圖16加以描述，以幀頻或場(chǎng)頻出現(xiàn)的FS那樣信號(hào)的另一個(gè)計(jì)數(shù)器(未示出)上。用來在接收機(jī)中產(chǎn)生各種時(shí)鐘和定時(shí)信號(hào)的典型電路在上面提到的序號(hào)為241277的美國(guó)專利申請(qǐng)書中作了較為詳細(xì)的描述。
把輸入裝置1422所提供的信號(hào)NTSCF還加到幀內(nèi)平均器一差分器電路1424上。電路1424對(duì)于構(gòu)成一幀的兩場(chǎng)中的相應(yīng)像素產(chǎn)生平均像素值和像素差分值。平均像素值為相應(yīng)于EDTV信號(hào)第一分量的輸出信號(hào)N，像素差分值為相應(yīng)于寬屏幕EDTV信號(hào)已調(diào)制的第二和第三分量的輸出信號(hào)M。圖15和圖16為示出適用為幀內(nèi)平均器一差分器1424的電路框圖。圖15說明在一幀的第一場(chǎng)期間內(nèi)，電路1424的工作;圖16說明在一幀的第二場(chǎng)期間內(nèi)，電路1424的工作。
圖15和圖16中，把信號(hào)NTSCF作為輸入信號(hào)IN加到兩個(gè)串聯(lián)連接的延時(shí)單元1520和1522上。每一個(gè)延時(shí)單元1520和1522都提供基本上等于一場(chǎng)周期(262行)的延時(shí)。分別把信號(hào)IN和延時(shí)單元1522的輸出信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器1525的不同輸入端口上。利用定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1423所提供的幀頻信號(hào)FS對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器1525進(jìn)行調(diào)整，使1525在信號(hào)MAIN的交替場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)通過其兩個(gè)輸入信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換器1525所提供的信號(hào)與延時(shí)單元1520所提供的信號(hào)總是在同一幀內(nèi)。把延時(shí)單元1520所提供的信號(hào)和多路轉(zhuǎn)換器1525所提供的信號(hào)加到平均電路1528上。
電路1528以相應(yīng)的系數(shù)- 1/2 和 1/2 對(duì)于延時(shí)單元1520和多路轉(zhuǎn)換器1525所提供的信號(hào)進(jìn)行定標(biāo)，并且把已定標(biāo)的信號(hào)加在一起。這項(xiàng)操作抵消了信號(hào)NTSCH中構(gòu)成一幀的兩場(chǎng)之間所共有的任何分量，即寬屏幕EDTV信號(hào)中頻率高于1.5MHz的第一分量信號(hào)。把平均電路1528的輸出信號(hào)加到水平高通濾波器1530上，1530把具有低于1.7MHz頻率的第一分量信號(hào)基本上去掉。使濾波器1530所提供的信號(hào)從門電路1532通過，利用定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1423所提供的信號(hào)CS對(duì)于1532進(jìn)行控制。信號(hào)CS對(duì)于門電路1532進(jìn)行調(diào)整，使1532僅通過濾波器1530所提供的信號(hào)中心信息部分。這一部分為信號(hào)M的已轉(zhuǎn)換形式，即寬屏幕EDTV信號(hào)中已正交調(diào)制的第二和第三分量信號(hào)。利用加法器1534，把門電路1532所提供的信號(hào)加到延時(shí)單元1520所提供的信號(hào)下以產(chǎn)生第一分量信號(hào)N;并且利用電路1535，對(duì)于1532所提供的信號(hào)求補(bǔ)，以產(chǎn)生信號(hào)M。
參看圖14，把電路1424所提供的信號(hào)M加到正交解調(diào)器和幅度擴(kuò)展器電路1426上。電路1426對(duì)于信號(hào)M進(jìn)行正交解調(diào)，并且對(duì)于所形成的同相和正交相位的信號(hào)進(jìn)行幅度擴(kuò)展，以恢復(fù)EDTV信號(hào)中相應(yīng)的第二和第三分量。圖17為適用于正交調(diào)制器和幅度擴(kuò)展器電路1426的電路框圖。
圖17中，在相應(yīng)的乘法器1710和1712中，把信號(hào)M乘以信號(hào)ASC和ASC′。把乘法器1710和1712的輸出信號(hào)加到相應(yīng)的低通濾波器1713和1715上，1713和1715把信號(hào)M和任何高頻調(diào)制分量基本上去掉。把濾波器1713和1715的輸出信號(hào)加到相應(yīng)的可編程序只讀存儲(chǔ)器(PROM)1714和1716上。以是幅度壓縮函數(shù)的倒數(shù)的幅度擴(kuò)展函數(shù)對(duì)于PROM1714和1716進(jìn)行編程;該幅度壓縮函數(shù)用于編碼器中，以便把兼容復(fù)合信號(hào)中的第二和第三分量在精神心理上隱藏起來。PROM1714的輸出信號(hào)X為已解碼的第二分量信號(hào)，即邊條信號(hào)的已擴(kuò)展高頻分量。PROM1716的輸出信號(hào)Z為已解碼的第三分量信號(hào)，即寬帶寬屏幕EDTV信號(hào)的已頻移高頻亮度信號(hào)分量。
參看圖14，把信號(hào)X加到邊條壓縮器電路1428上，1428對(duì)于編碼器電路對(duì)邊條數(shù)據(jù)所進(jìn)行的擴(kuò)展進(jìn)行有效的反演。這項(xiàng)操作產(chǎn)生了邊條信號(hào)高頻分量信號(hào)NTSCH，該高頻分量已恢復(fù)了與Y-I-Q格式編碼器1444產(chǎn)生的時(shí)間壓縮中心信息的正確時(shí)間關(guān)系，下面將參看圖19加以描述。壓縮器電路1428可以利用上面參看圖12和圖12a-12d所描述類型的電路來了解。
采用壓縮系數(shù)0.22，從EDTV信號(hào)的第二分量信號(hào)X中的已壓縮邊條數(shù)據(jù)來產(chǎn)生信號(hào)NTSCH。把信號(hào)NTSCH加到亮色分離電路1440上，1440把信號(hào)NTSCH的亮度分量(YH)和色度分量分離開來，并且對(duì)于色度信號(hào)分量進(jìn)行解調(diào)以獲得兩個(gè)色差信號(hào)分量(IH和QH)。把信號(hào)YH、IH和QH與利用亮-色分離電路1442從第一分量信號(hào)N產(chǎn)生的信號(hào)YN、IN和QN一起加到Y(jié)-I-Q格式解碼器1444上。電路1440和1442可以相同，典型的電路示于圖18。
圖18中，把信號(hào)N或信號(hào)NTSCH加到帶通濾波器1810和延時(shí)單元1812上，1812補(bǔ)償通過濾波器1810的處理延時(shí)。用于本發(fā)明本實(shí)施例的濾波器1810為水平-垂直-時(shí)間(H-V-T)帶通濾波器。HVT濾波器1810的典型電路示于圖10c。這個(gè)濾波器包括具有通帶3-4.2MHz的水平帶通濾波器1030，以及利用圖10所示有限脈沖響應(yīng)FTR濾波器和圖10a所示系數(shù)值所規(guī)定的VT帶通濾波器1031。濾波器1810的輸出信號(hào)為已分離的色度信號(hào)。把這個(gè)信號(hào)加到減法器1814的減數(shù)輸入端口上，連接1814的被減數(shù)輸入端口以接受補(bǔ)償延時(shí)單元1812所提供的信號(hào)。減法器1814的輸出信號(hào)為亮度分量信號(hào)YN或YH。
可以把濾波器1810所產(chǎn)生的色度信號(hào)表示為取樣值的一個(gè)序列，I、Q、-I、-Q，I，Q……此處，I和Q表示I和Q色差信號(hào)的取樣，取樣的符號(hào)表示取樣相位，不一定是取樣的極性。把這個(gè)色度信號(hào)加到第一和第二鎖存器1815和1816上。鎖存器1815響應(yīng)于圖14中時(shí)鐘發(fā)生電路1423所提供的I相位時(shí)鐘信號(hào)ICK，以保持代表色度信號(hào)中I色差信號(hào)分量的色度信號(hào)取樣值。鎖存器1816響應(yīng)于倒相器1822所提供的、信號(hào)ICK的倒相形式，以保持代表色度信號(hào)中Q色差信號(hào)分量的取樣值。把鎖存器1815和1816所提供的輸出信號(hào)加到相應(yīng)的Z的補(bǔ)碼電路1818和1820上。利用分頻器1824所提供的信號(hào)對(duì)于電路1818和1820進(jìn)行控制，以便對(duì)I和Q色差信號(hào)的已取樣數(shù)據(jù)交替地求補(bǔ)。電路1818和1820所提供的信號(hào)分別為已解調(diào)的信號(hào)IN或IH，和QN或QH。
如上所述，把信號(hào)YH、YN、IH、IN、QH和QN加到Y(jié)-I-Q格式編碼器1444上，在1444中，把這些信號(hào)組合起來以形成寬屏幕信號(hào)YFo′、IF′和QF′?？捎脼楦袷骄幋a器1444的典型電路示于圖19。圖19中，把第一分量的亮度和色差信號(hào)YN、IN和QN加到邊條-中心信息分離器電路1940上。例如可以包括分離器(未示出)和像素計(jì)數(shù)器(未示出)的電路1940，把每一行上代表邊條信號(hào)低頻分量的像素值與代表中心信息信號(hào)的取樣分離開來。在本發(fā)明的本實(shí)施例中，像素1-14和741-754代表邊條信號(hào)，而像素15-740代表中心信息信號(hào)。
電路1940提供代表邊條的、已取樣的數(shù)據(jù)信號(hào)YO、IO和QO，把YO、IO和QO加到時(shí)間擴(kuò)展器1942上，1942以系數(shù)6對(duì)于這些信號(hào)進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展以產(chǎn)生信號(hào)YL、IL和QL，YL、IL和QL代表恢復(fù)了正確時(shí)間關(guān)系的、邊條信號(hào)的低頻分量。在組合器電路1946中，把信號(hào)YL、IL和QL加到信號(hào)YH、IH和QH上，以產(chǎn)生已恢復(fù)的邊條信號(hào)YS、IS和QS。
電路1940還提供已取樣的數(shù)據(jù)信號(hào)YE、IE和QE，YE、IE和QE代表EDTV信號(hào)中第一分量已時(shí)間擴(kuò)展的中心信息部分。把YE、IE和QE加到時(shí)間壓縮器1944上，1944以系數(shù)0.81對(duì)于已取樣的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮以產(chǎn)生已恢復(fù)的中心信息信號(hào)YC、IC和QC。
利用拼接器1960把已恢復(fù)的邊條和中心信息信號(hào)重新組合起來，以產(chǎn)生寬屏幕的亮度信號(hào)(YF′)和色差信號(hào)(IF′和QF′)。適用為拼接器1960的電路示于圖19a。圖19a中，示出了包括網(wǎng)絡(luò)1910的拼接器，1910用來把亮度中心信息的信號(hào)YC分別與兩個(gè)邊條的信號(hào)YS拼接起來，以產(chǎn)生寬屏幕亮度信號(hào)YFO′。還有，圖19a示出I信號(hào)拼接器1920和Q信號(hào)拼接器1930，1920、1930與上面說明了的Y信號(hào)拼接器具有相同的結(jié)構(gòu)和工作。
在編碼工作中，故意使中心信息與邊條的信號(hào)重疊，例如10個(gè)取樣點(diǎn)，以補(bǔ)償在邊條和中心信息區(qū)域的邊界上，在擴(kuò)展和壓縮處理中可能出現(xiàn)的不可靠的取樣值。如果邊條和中心信息沒有重疊區(qū)域，則不可靠的取樣彼此就會(huì)靠在一起，在重組的圖像中就會(huì)看到接縫。已發(fā)現(xiàn)，10個(gè)取樣點(diǎn)的重疊區(qū)域足以補(bǔ)償多達(dá)5個(gè)不可靠的取樣值。
圖19a中，在把信號(hào)YS加到加法器1915上以前，乘法器1911在重疊區(qū)域中把邊條信號(hào)YS乘以加權(quán)函數(shù)W，正如有關(guān)波形所說明的那樣。類似地，在把信號(hào)YC加到加法器1915上以前，乘法器1912在重疊區(qū)域中把中心信息信號(hào)YC乘以互補(bǔ)的加權(quán)函數(shù)(1-W)，正如有關(guān)波形所說明的那樣。在重疊區(qū)域中，這些加權(quán)函數(shù)呈現(xiàn)為線性斜坡型特性并具有0-1之間的數(shù)值。這些加權(quán)函數(shù)例如可以利用對(duì)于ROM(未示出)進(jìn)行尋址的取樣計(jì)數(shù)器(未示出)的組合來實(shí)現(xiàn)，該ROM包括代表加權(quán)函數(shù)的取樣值。加法器1915的輸出信號(hào)為已拼接的寬屏幕亮度信號(hào)YFO′。
參看圖14，把正交解調(diào)器和幅度擴(kuò)展器1426所提供的信號(hào)Z加到時(shí)間擴(kuò)展器1430上?？梢岳美缟厦鎱⒖磮D12和圖12a-12d所描述的電路來了解時(shí)間擴(kuò)展器1430，1430對(duì)于寬屏幕EDTV信號(hào)的第三分量信號(hào)Z進(jìn)行擴(kuò)展，以占據(jù)行時(shí)間間隔的整個(gè)有效視頻部分。把時(shí)間擴(kuò)展器1430所提供的信號(hào)加到調(diào)幅器1432上。
調(diào)幅器1432把時(shí)間擴(kuò)展器1430所提供的信號(hào)與時(shí)鐘發(fā)生電路1423所提供的信號(hào)fc相乘，以便把高頻亮度信號(hào)恢復(fù)到其原始頻帶。把調(diào)制器1432所提供的高頻亮度信號(hào)加到阻止低于5MHz頻率的高通濾波器1434上。這個(gè)濾波器把調(diào)制器1432所提供信號(hào)的基帶分量和任何低頻調(diào)制分量去掉。把高通濾波器1434的輸出信號(hào)加到加法器1436的一個(gè)輸入端上，連接1436的另一個(gè)輸入端接受信號(hào)YFO′。加法器1436把亮度信號(hào)的高頻分量(5.0-6.0MHz之間)與寬屏幕亮度信號(hào)YFO′組合起來，以產(chǎn)生寬屏幕亮度信號(hào)YF′。
通過把輸入裝置1422所提供的信號(hào)YTN加到格式解碼器1460和成核電路1458上，從信號(hào)YTN中把“輔助者”信號(hào)YT恢復(fù)出來。格式解碼器1460對(duì)于信號(hào)YTN的中心信息部分進(jìn)行擴(kuò)展并對(duì)其邊條部分進(jìn)行壓縮，以產(chǎn)生加到成核電路1458上的已改進(jìn)的“輔助者”信號(hào)。電路1453把具有-10IRE單位值-+10IRE單位值之間的已改進(jìn)“輔助者”信號(hào)變化到0IRE單位。還有，電路1458從信號(hào)YTN的量值大于10IRE單位的任何取樣值的量值中減掉10IRE單位。這反演了編碼器所執(zhí)行的電平移動(dòng)，并且，消除了來自已改進(jìn)“輔助者”信號(hào)娜魏畏刃〉腦硬ǎㄐ∮ 0IRE單位)。把成核電路1458的輸出信號(hào)加到下面將參看圖21加以描述的隔行到逐行掃描變換器1450上。
把信號(hào)YF′、IF′和QF′加到相應(yīng)的隔行到逐行掃描變換器1450、1452和1454上。圖20和圖21分別為典型的掃描變換器1452(或1454)和1450的框圖。圖20所示掃描變換器包括加法器2014和二分電路2016，2014和2016對(duì)輸入信號(hào)B(即，IF′或QF′)與延時(shí)單元2012所提供的信號(hào)A進(jìn)行平均以產(chǎn)生信號(hào)X。把信號(hào)A相對(duì)于信號(hào)B延時(shí)一幀時(shí)間間隔。把信號(hào)X和延時(shí)單元2010所提供的信號(hào)C加到相應(yīng)的雙端口存儲(chǔ)器2018和2020上。響應(yīng)于信號(hào)CK4，把取樣值寫入存儲(chǔ)器2018和2020;響應(yīng)于信號(hào)CK8，從存儲(chǔ)器2018和2020中讀出。把存儲(chǔ)器2018和2020的輸出信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器2022的相應(yīng)輸入端口上。通過多路轉(zhuǎn)換器2022使信號(hào)X的行與信號(hào)C的行交替起來以形成525L/F的逐行掃描信號(hào)IF或QF。
圖21所示掃描變換器包括圖20所示的全部電路，并且還包括加法器2118，2118把重現(xiàn)的輔助信號(hào)加到已幀平均的信號(hào)X上，以形成信號(hào)X′。如前所述信號(hào)YT代表各行取樣值幀內(nèi)平均的近似值與實(shí)際取樣值之間的差分。這樣，信號(hào)X′代表中間行的取樣，在產(chǎn)生這些取樣的平均處理中對(duì)于這些取樣中的錯(cuò)誤已經(jīng)作了校正。圖21所示掃描變換器的輸出信號(hào)為525L/F的逐行掃描信號(hào)YF。
參看圖14，把信號(hào)YF、IF和QF加到產(chǎn)生相應(yīng)模擬信號(hào)Y′、I′和Q′的數(shù)模變換器電路1462上。如圖1所示，從寬帶寬屏幕1050L/F隔行掃描信號(hào)Y、I和Q中把信號(hào)Y′、I′和Q′減掉，以產(chǎn)生寬帶差分信號(hào)△Y、△I和△Q。把這些寬帶差分信號(hào)加到輔助通道編碼器142上。
如上所述，參看圖1，寬帶差分信號(hào)△Y具有范圍為0-20MHz的頻譜，信號(hào)△I和△Q具有范圍為0-10MHz的頻譜。輔助信號(hào)編碼器142對(duì)于這些信號(hào)進(jìn)行編碼，編成具有6MHz帶寬的信號(hào)AUX。還有，信號(hào)AUX可以包括數(shù)字音頻信號(hào)。編碼器142采用分開的電路對(duì)亮度差分信號(hào)△Y，以及兩個(gè)彩色差分信號(hào)△I和△Q進(jìn)行編碼。用來對(duì)于△Y進(jìn)行編碼的電路示于圖22，用來對(duì)于△I和△Q進(jìn)行編碼的電路示于圖24。
圖22中，借助于0-6MHz的低通濾波器2244、6-12MHz的帶通濾波器2246和12-18MHz的帶通濾波器2248把信號(hào)△Y分裂成為分量“A”、“B”和“C”。18-20MHz之間的頻率基本不包括能量并且不發(fā)射出去。這樣，分量A呈現(xiàn)為0-6MHz的頻譜、分量B呈現(xiàn)為6-12MHz的頻譜、分量C呈現(xiàn)為12-18MHz的頻譜。把分量A耦合到開關(guān)S的一個(gè)輸入端子上。
利用相應(yīng)的混頻器和低通濾波器電路2250和2252，對(duì)于分量B和C進(jìn)行下變頻以占據(jù)0-6MHz之間的頻帶。利用相應(yīng)的行平均器2254和2256對(duì)于已下變頻的分量B和C的行對(duì)進(jìn)行平均。把已平均的行耦合到以15KHz速率(行頻32KHz之半)工作的開關(guān)S2的各個(gè)不同的輸入端子上。開關(guān)S2的輸出信號(hào)包括已平均的、交替的B分量信號(hào)行和C分量信號(hào)行。對(duì)于B和C分量所進(jìn)行的這種平均和交替減小了B和C分量信號(hào)所代表的水平高頻分量的垂直帶寬。因?yàn)殚_關(guān)S2輸出信號(hào)的交替行代表在6-12MHz和12-18MHz頻帶中的亮度信息，所以，這項(xiàng)操作有效地把6-18MHz頻帶中的信息合并到0-6MHz頻帶中。把開關(guān)S2的輸出端子耦合到開關(guān)S1的第二輸入端子上。
開關(guān)Sl響應(yīng)于或門2258所提供的切換信號(hào)。加到或門2258上的輸入信號(hào)為15Hz(幀頻30Hz之半)矩形波信號(hào)和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器2260所提供的運(yùn)動(dòng)指示信號(hào)。當(dāng)寬屏幕HDTV源110所提供的圖像中不存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，即當(dāng)圖像是靜止的時(shí)，開關(guān)Sl每幀切換一次以產(chǎn)生圖22a中所示場(chǎng)的序列。但是，當(dāng)圖像中存在運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)于開關(guān)Sl進(jìn)行調(diào)整以便只產(chǎn)生分量A。
雖然很多運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器是公知的，但是，有利地采用了改進(jìn)的“輔助者”信號(hào)(上述寬屏幕EDTV信號(hào)的第四分量)以得出接著將要描述的運(yùn)動(dòng)指示信號(hào)。如圖1所示，利用單通道解碼器140可以把改進(jìn)的“輔助者”信號(hào)提供給輔助通道編碼器142。該信號(hào)以參看圖23所描述的方法來產(chǎn)生。
圖28說明在單通道解碼器140與輔助通道編碼器之間用來提供“輔助者”信號(hào)的接口。圖28中，把格式編碼器1460所提供的改進(jìn)“輔助者”信號(hào)加到成核電路1458上(如圖14所示)并且加到運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器2260上。對(duì)于10IRE單位和(-10)IRE單位之間的改進(jìn)“輔助者”信號(hào)值，檢測(cè)器所提供的信號(hào)指示為不運(yùn)動(dòng);而對(duì)于在此范圍之外的“輔助者”信號(hào)值，檢測(cè)器所提供的信號(hào)指示為所處理的圖像中存在著幀內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
圖24為可用于對(duì)于差分信號(hào)△I和△Q進(jìn)行編碼的電路框圖。圖24所示電路減少了△I和△Q每一個(gè)信號(hào)的水平和垂直帶寬，對(duì)于已壓縮了帶寬的△I和△Q信號(hào)進(jìn)行時(shí)間分割多路復(fù)用，接著，對(duì)于所形成的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮。把已時(shí)間壓縮的信號(hào)分裂成為高頻和低頻分量，以場(chǎng)頻的速率交替提供高頻和低頻分量以形成信號(hào)CA。對(duì)于信號(hào)CA和輔助通道亮度信號(hào)編碼器所提供的信號(hào)YA進(jìn)行時(shí)間分割多路復(fù)用，以產(chǎn)生具有圖24a所說明的多路復(fù)用分量格式的視頻信號(hào)。
更準(zhǔn)確地說，圖24中，把信號(hào)△I和△Q加到相應(yīng)的2.4MHz低通濾波器2410和2416上，2410和2416降低△I和△Q信號(hào)的分辨率。把濾波器2410和2416所提供經(jīng)過帶限的信號(hào)加到相應(yīng)的行平均電路2412和2418上。電路2412和2418對(duì)于來自相應(yīng)信號(hào)△I和△Q中相繼行的相應(yīng)取樣值進(jìn)行平均。把平均電路2412和2418所提供的信號(hào)加到行頻多路轉(zhuǎn)換器2414的相應(yīng)輸入端口上。行頻多路轉(zhuǎn)換器2414在交替的行時(shí)間間隔內(nèi)提供已行平均的△I和△Q信號(hào)的取樣，以便把△I和△Q這兩個(gè)信號(hào)合并成單一的2.4MHz信號(hào)。利用時(shí)間壓縮電路2422，以系數(shù)5，對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2414所提供的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮。電路2422的輸出信號(hào)在每水平行時(shí)間間隔(910個(gè)取樣時(shí)間間隔)的150個(gè)取樣時(shí)間間隔內(nèi)為12MHz的信號(hào)(2.4×5＝12)。分別利用低通濾波器2424和帶通濾波器2426，把這個(gè)信號(hào)分裂成為具有0-6MHz和6-12MHz相應(yīng)頻譜的兩個(gè)分量。利用混頻器2428把帶通濾波器2426所提供的信號(hào)下變頻到0-6MHz范圍內(nèi)，把2428的輸出信號(hào)加到場(chǎng)延時(shí)單元2430上。把低通濾波器2424和場(chǎng)延時(shí)單元2430所提供的信號(hào)加到場(chǎng)頻多路轉(zhuǎn)換器2432相應(yīng)的輸入端口上。在相繼場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)，多路轉(zhuǎn)換器2432將加到其輸入端口上的信號(hào)作為信號(hào)CA交替地輸出。雖然并未示出，但是可以預(yù)期可以用幀延時(shí)單元來代替場(chǎng)延時(shí)單元2430，還可以預(yù)期可以利用例如圖22的或門2258所提供的運(yùn)動(dòng)指示信號(hào)來控制多路轉(zhuǎn)換器2432。在此實(shí)例中，對(duì)于圖像的靜止區(qū)域，將以幀為基礎(chǔ)把信號(hào)△I和△Q的高頻和低頻分量交替地傳送出去;對(duì)于圖像的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，將只把信號(hào)△I和△Q的低頻分量傳送出去。這種變化將把信號(hào)△I和△Q的空間和時(shí)間分辨率匹配到信號(hào)△Y的相應(yīng)分辨率。
把信號(hào)CA和圖22所示電路提供的信號(hào)YA分別加到亮/色多路轉(zhuǎn)換器的不同輸入端口上。多路轉(zhuǎn)換器2434在每個(gè)有效行周期的前755個(gè)取樣時(shí)間間隔內(nèi)，通過信號(hào)YA;在其后的150個(gè)取樣時(shí)間間隔內(nèi)，通過信號(hào)CA;在最后5個(gè)取樣時(shí)間間隔內(nèi)，通過消隱信號(hào)?？梢岳媚骋谎b置(未示出)在輔助視頻信號(hào)的垂直消隱時(shí)間間隔內(nèi)，把圖1所示數(shù)字音頻信號(hào)插入進(jìn)去，并且包括到信號(hào)YA/CA中。
圖25為適用于圖1所示系統(tǒng)的射頻調(diào)制和解調(diào)電路的框圖。在此電路中，把6MHz信號(hào)YA/CA加到行分離器2510上，2510把信號(hào)YA/CA偶數(shù)編號(hào)的行時(shí)間間隔提供給時(shí)軸擴(kuò)展器電路2512，把奇數(shù)編號(hào)的行時(shí)間間隔提供給時(shí)間擴(kuò)展器電路2516。電路2512和2516以系數(shù)2對(duì)于加到其輸入端口上的信號(hào)進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展，使得輸入信號(hào)的每一行相應(yīng)于輸出信號(hào)的兩行，并且占據(jù)0-3MHz之間的頻帶。把時(shí)間擴(kuò)展器電路2512和2516所提供的信號(hào)加到調(diào)制器2514上，2514可以以兩個(gè)輸入信號(hào)對(duì)于一對(duì)正交相位相關(guān)的載波信號(hào)進(jìn)行雙邊帶調(diào)制(DSM);或者以每一個(gè)輸入信號(hào)對(duì)于一個(gè)載波信號(hào)進(jìn)行雙單邊帶調(diào)制(DSSM)，對(duì)于一個(gè)輸入信號(hào)，保留上邊帶，而對(duì)于另一個(gè)輸入信號(hào)，保留下邊帶。調(diào)制器2514所提供的信號(hào)對(duì)于現(xiàn)有的地上廣播電視信號(hào)幾乎不產(chǎn)生同通道干擾，因?yàn)檩d波被置于傳輸頻譜的中心，即使出現(xiàn)一點(diǎn)干擾，也不會(huì)像有干擾的傳統(tǒng)電視信號(hào)所產(chǎn)生的干擾那樣是固有的。調(diào)制器2514的輸出信號(hào)為信號(hào)AUX，通過天線130把信號(hào)AUX發(fā)射給兩通道解碼器134。解碼器134通過天線132來接收信號(hào)AUX。
兩通道解碼器134中的射頻解調(diào)器2522對(duì)于兩個(gè)已時(shí)間擴(kuò)展的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并把結(jié)果加到時(shí)間壓縮器電路2524和2526上。電路2524和2526以系數(shù) 1/2 對(duì)于相應(yīng)的輸入信號(hào)進(jìn)行時(shí)間壓縮，并且把所形成的信號(hào)提供給行多路轉(zhuǎn)換器2528。多路轉(zhuǎn)換器2528在交替的行時(shí)間間隔內(nèi)交替地提供加到其兩個(gè)輸入端口上的信號(hào)，以恢復(fù)信號(hào)YA/CA。
圖29為典型的兩通道解碼器134的框圖。圖29中，把天線132耦合到兩個(gè)調(diào)諧器2902和2522上，2902和2522分別調(diào)諧用來傳送已發(fā)射的主信號(hào)和輔助信號(hào)的射頻通道。單通道解碼器2904對(duì)于調(diào)諧器2902所產(chǎn)生的主信號(hào)進(jìn)行解碼，以產(chǎn)生Y′、I′和Q′分量信號(hào)。調(diào)諧器2902和解碼器2904可能與前面圖14-圖21所描述的單通道解碼器相同。輔助信號(hào)解碼器2906對(duì)于調(diào)諧器2522所提供的6MHz輔助信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)展，以產(chǎn)生18MHz的添增亮度信號(hào)△Y，以及2.4MHz的添增色差信號(hào)△I和△Q。下面將參看圖26和圖27，對(duì)于輔助信號(hào)解碼器加以描述。利用相應(yīng)的加法器2908、2910和2912把信號(hào)△Y、△I和△Q與單通道解碼器2904所提供的525L/F逐行掃描信號(hào)Y′、I′和Q′組合起來，產(chǎn)生加到寬屏幕HDTV顯示器136上的1050L/F隔行掃描信號(hào)Y″、I″和Q″。顯示器136可以是受場(chǎng)頻信號(hào)控制的傳統(tǒng)525L/F逐行掃描顯示器，該場(chǎng)頻信號(hào)使525個(gè)顯示行從一場(chǎng)到另一場(chǎng)移動(dòng)行間間隔之半以實(shí)現(xiàn)1050L/F的隔行掃描顯示。
圖26所示電路包括亮色分離器2610，2610從圖25的多路轉(zhuǎn)換器2528所提供信號(hào)YA/CA的每一行時(shí)間間隔中把150個(gè)色度取樣CA和755個(gè)亮度取樣YA分離出來。這個(gè)電路反演上面參看圖24所描述多路轉(zhuǎn)換器2434所執(zhí)行的多路復(fù)用操作。利用下面將參看圖27加以描述的電路對(duì)于取樣YA進(jìn)行處理。把取樣CA加到場(chǎng)延時(shí)單元2612上。利用混頻器和帶通濾波器2614，對(duì)于單元2612所提供已場(chǎng)延時(shí)的信號(hào)進(jìn)行上變頻，以占據(jù)6-12MHz之間的頻帶。利用加法器2616，把混頻器和帶通濾波器2614所提供的信號(hào)加到多路信號(hào)分離器2610所提供的低頻色度信號(hào)上。加法器2616的輸出信號(hào)加到開關(guān)2620的一個(gè)接點(diǎn)上，2620的另一個(gè)接點(diǎn)接受加法器2616的輸出信號(hào)通過場(chǎng)延時(shí)單元2618后的已場(chǎng)延時(shí)形式的信號(hào)。
利用15Hz信號(hào)對(duì)于開關(guān)2620進(jìn)行調(diào)整，使2620在信號(hào)CA代表低頻色度信號(hào)的幀時(shí)間間隔內(nèi)，通過加法器2616的輸出信號(hào);在信號(hào)CA代表高頻色度信號(hào)的幀時(shí)間間隔內(nèi)，通過延時(shí)單元2618所提供的信號(hào)。換句話說，當(dāng)編碼器電路采用信號(hào)CA的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)多路復(fù)用時(shí)，圖26所示電路可以包括下面將參看圖27加以描述類型的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)分離電路。利用電路2622對(duì)于開關(guān)2620所提供的信號(hào)以系數(shù)5進(jìn)行時(shí)間擴(kuò)展，以產(chǎn)生在每一行時(shí)間間隔內(nèi)信號(hào)CA的750個(gè)取樣。這項(xiàng)操作把信號(hào)CA的頻譜壓縮到0-2.4MHz。把已時(shí)間擴(kuò)展的信號(hào)CA加到行頻多路分離器2624上，2624在交替的行時(shí)間間隔內(nèi)，在一個(gè)輸出端口上提供重新構(gòu)成的信號(hào)△I′的取樣行，在另一個(gè)輸出端口上提供重新構(gòu)成的信號(hào)△Q′的取樣行。把信號(hào)△I′和△Q′加到相應(yīng)的行內(nèi)插器2626和2628上，2626和2628從現(xiàn)有的取樣行得出中間的取樣行，以提供輸出信號(hào)△I和△Q，△I和△Q中的每一個(gè)在每一場(chǎng)時(shí)間間隔內(nèi)都具有525個(gè)取樣行和0-2.4MHz的水平頻譜。
亮度添增信號(hào)解碼器的典型電路示于圖27。圖27中，把信號(hào)YA加到多路轉(zhuǎn)換器2710的一個(gè)輸入端口上，把2710的輸出端口耦合到幀延時(shí)單元2714的輸入端口上。把幀延時(shí)單元2714的輸出端口耦合到多路轉(zhuǎn)換器2710的第二輸入端口上。多路轉(zhuǎn)換器2710的控制信號(hào)為信號(hào)H/L，H/L為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器2711所提供的運(yùn)動(dòng)信號(hào)MOTION與15Hz矩形波信號(hào)的邏輯或。這個(gè)控制信號(hào)以幀頻改變其狀態(tài)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器2711可以與上面參看圖22和圖28所描述的檢測(cè)器2260相同。利用控制信號(hào)H/L對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2710進(jìn)行調(diào)整，使2710當(dāng)不存在運(yùn)動(dòng)時(shí)在交替幀期間內(nèi)，通過信號(hào)YA;或在圖像的運(yùn)動(dòng)部分中在每一幀期間內(nèi)，通過信號(hào)YA。在靜止圖像的插入幀中，控制信號(hào)H/L對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2710進(jìn)行調(diào)整，以重復(fù)循環(huán)幀延時(shí)單元2714所提供的信號(hào)。幀延時(shí)單元2714的輸出信號(hào)為信號(hào)△Y的低頻分量信號(hào)(0-6MHz)。把這個(gè)輸出信號(hào)加到加法器2716的一個(gè)輸入端口上。連接加法器2716的第二輸入端口，以便接受靜止圖像信號(hào)△Y的高頻分量(6-18MHz)和接受運(yùn)動(dòng)圖像的零值信號(hào)。對(duì)于圖像的靜止部分，加法器2716所提供的信號(hào)具有0-18MHz的水平頻譜，但其時(shí)間更新周期僅為 1/15 秒;對(duì)于圖像的運(yùn)動(dòng)部分，加法器2716所提供的信號(hào)具有0-6MHz的水平頻譜，時(shí)更新周期為 1/30 秒。
為了產(chǎn)生信號(hào)△Y的高頻分量，把圖26中亮/色分離器2610所提供的信號(hào)YA加到分離器2718上。利用具有頻率15KHz(1050L/F隔行掃描行同步信號(hào)的頻率fH之半)的矩形波信號(hào)對(duì)于分離器2718進(jìn)行控制，以便把信號(hào)YA的交替取樣行提供給混頻器和帶通濾波器電路2720和2722。
電路2720和2722反演輔助通路編碼器142所執(zhí)行的△Y信號(hào)的6-12MHz和12-18MHz的下變頻?；祛l器和帶通濾波器2720用加到其輸入端口上的信號(hào)對(duì)于6MHz載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并使所形成的信號(hào)通過具有通帶6-12MHz的帶通濾波器(未示出)。這個(gè)濾波器把基帶信號(hào)和任何寄生的調(diào)制分量去掉?；祛l器和濾波器2722以相同的方法用加到其輸入端口上的信號(hào)對(duì)于12MHz載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，并對(duì)所形成的已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行帶通濾波以占據(jù)12-18MHz的頻帶。
把混頻器和帶通濾波器2720所提供的信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器2728的一個(gè)輸入端口上，并且加到1H延時(shí)單元2724上。連接延時(shí)單元2724，以便將其輸出信號(hào)提供給多路轉(zhuǎn)換器2728的第二輸入端口上。利用15KHz行頻開關(guān)信號(hào)對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2728進(jìn)行調(diào)整，使2728在相應(yīng)的交替行時(shí)間間隔內(nèi)交替地提供電路2720的輸出信號(hào)和延時(shí)單元2724的輸出信號(hào)。以相同的方法把1H延時(shí)單元2726和多路轉(zhuǎn)換器2730配置起來，以便在相應(yīng)的交替行時(shí)間間隔內(nèi)交替地提供電路2722的輸出信號(hào)和延時(shí)單元2726的輸出信號(hào)。加到多路轉(zhuǎn)換器2728和2730上的行頻信號(hào)同步于編碼器電路142所提供的信號(hào)，這使得對(duì)于靜止圖像，多路轉(zhuǎn)換器2728提供占據(jù)6-12MHz頻帶的、已行平均的△Y信號(hào)，多路轉(zhuǎn)換器2730提供占據(jù)12-18MHz頻帶的、已行平均的△Y信號(hào)。在圖像的運(yùn)動(dòng)部分中以及在靜止圖像的交替幀時(shí)間間隔內(nèi)，多路轉(zhuǎn)換器2728和2730所提供的信號(hào)無效。
利用加法器2732把多路轉(zhuǎn)換器2728和2730的輸出信號(hào)加在一起，以便在圖像的靜止部分在6-18MHz頻帶內(nèi)產(chǎn)生代表△Y信號(hào)的分量的信號(hào)。把2732的輸出信號(hào)加到多路轉(zhuǎn)換器2734的一個(gè)輸入端口上。連接多路轉(zhuǎn)換器2734的第二輸入端口，以接受數(shù)值為零信號(hào)源2736所提供數(shù)值為零的信號(hào)。利用或門2712所提供的信號(hào)H/L對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2734進(jìn)行調(diào)整，使2734在圖像靜止部分的交替幀期間內(nèi)，通過加法器2732所提供的信號(hào);在其它期間內(nèi)，通過源2736所提供數(shù)值為零的信號(hào)。
把多路轉(zhuǎn)換器2734的輸出信號(hào)加到一幀(1050H)延時(shí)單元2740上，并且加到多路轉(zhuǎn)換器2738的一個(gè)輸入端口上。連接多路轉(zhuǎn)換器2738的第二輸入端口，以接受延時(shí)單元2740所提供已幀延時(shí)的信號(hào)。利用與門2742所提供的控制信號(hào)對(duì)于多路轉(zhuǎn)換器2738進(jìn)行調(diào)整，使2738在靜止圖像的交替幀期間內(nèi)(即，當(dāng)多路轉(zhuǎn)換器2734所提供的信號(hào)包括已行平均的高頻分量時(shí))以及在圖像的運(yùn)動(dòng)部分期間內(nèi)(即，當(dāng)多路轉(zhuǎn)換器2734所提供的信號(hào)數(shù)值為零的信號(hào)時(shí))，通過多路轉(zhuǎn)換器2734所提供的信號(hào)。把多路轉(zhuǎn)換器2738調(diào)整成為，只有在靜止圖像的插入幀時(shí)間間隔內(nèi)，當(dāng)信號(hào)YA只包括低頻分量時(shí)，才通過延時(shí)單元2740所提供的信號(hào)。在這種結(jié)構(gòu)中，多路轉(zhuǎn)換器2738對(duì)于圖像的運(yùn)動(dòng)部分，通過數(shù)值為零的信號(hào);對(duì)于圖像的靜止部分，通過高頻△Y信號(hào)。多路轉(zhuǎn)換器2738的控制信號(hào)為15Hz幀頻開關(guān)信號(hào)、和正如倒相器2744所提供信號(hào)MOTION的補(bǔ)碼的邏輯與。
把多路轉(zhuǎn)換器2738的輸出信號(hào)加到加法器2716的第二輸入端口上，以產(chǎn)生重新構(gòu)成的信號(hào)△Y。如上所述，對(duì)于圖像的靜止部分，信號(hào)△Y具有0-18MHz的頻譜和 1/15 秒的時(shí)間更新周期;對(duì)于圖像的運(yùn)動(dòng)部分，信號(hào)△Y具有0-6MHz的頻譜和 1/30 秒的時(shí)間更新周期。
在本發(fā)明已描述的實(shí)施例中，把信號(hào)△Y的高頻和低頻分量以幀為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)多路復(fù)用?？梢灶A(yù)期，可以把這些信號(hào)以場(chǎng)為基礎(chǔ)或者以大于幀時(shí)間間隔的一些場(chǎng)時(shí)間間隔為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)多路復(fù)用。
雖然圖中并未示出，但是可以預(yù)期，兩通道解碼器134可以包括與上面參看圖14所描述定時(shí)電路1423相同類型的定時(shí)信號(hào)發(fā)生電路，用來產(chǎn)生解碼器134所采用的16fsc時(shí)鐘信號(hào)、6MHz和12MHz已取樣的數(shù)據(jù)載波信號(hào)、幀頻和場(chǎng)頻控制信號(hào)。為了保證正確地重新構(gòu)成圖像，通過在信號(hào)MAIN和AUX之一或者在這兩個(gè)信號(hào)中包括例如偽隨機(jī)序列那樣的定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)使編碼器142同步于解碼器136，可能是理想的。在上面提到的、序號(hào)為241277的美國(guó)專利申請(qǐng)書和序號(hào)為4309712、標(biāo)題為“視頻錄制系統(tǒng)的誤差編碼”(“Error Coding For Video Disc System”)的美國(guó)專利(現(xiàn)將這兩篇文獻(xiàn)引為參考)中，公開了用來產(chǎn)生和解碼這種定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)的典型電路。換句話說，信號(hào)AUX可以包括例如用于日本廣播協(xié)會(huì)(NHK)所提出電視系統(tǒng)中已改進(jìn)的同步信號(hào)，在羅伯特·霍普金斯(Robert Hopkins)所寫題為“高級(jí)電視系統(tǒng)”(“Advanced Television Systems”)發(fā)表于《電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)議錄，用戶電子學(xué)》(IEEE Transoctions on Consumer Electronics)1988年2月上論文的第4-5頁中，描述了該電視系統(tǒng)。從這種同步信號(hào)的零交叉點(diǎn)可以得出精確的定時(shí)信息。
正如上面參看圖29所述，把亮度添增信號(hào)解碼器所提供的信號(hào)△Y、色度添增信號(hào)解碼器所提供的信號(hào)△I和△Q與相應(yīng)的信號(hào)Y′、I′和Q′組合起來，以產(chǎn)生用來在寬屏幕HDTV顯示器136上顯示的寬屏幕HDTV信號(hào)Y″、I″和Q″。響應(yīng)于信號(hào)Y″、I″和Q″產(chǎn)生的圖像在靜止區(qū)域中，具有基本上為全部HDTV細(xì)節(jié);在圖像的運(yùn)動(dòng)區(qū)域中，具有多于標(biāo)準(zhǔn)NTSC圖像但少于HDTV圖像的細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.用來產(chǎn)生代表高清晰度砥聊煌枷竦囊馴嗦脛饜藕藕透ㄖ藕諾囊恢窒低嘲ǎ 代表高清晰度寬屏幕圖像的輸入視頻信號(hào)源，所述高清晰度寬屏幕圖像具有實(shí)際上高于傳統(tǒng)視頻圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)；耦合到輸入視頻信號(hào)源上、用來產(chǎn)生代表已增強(qiáng)圖像的已編碼主視頻信號(hào)的第一信號(hào)編碼裝置，所述已增強(qiáng)的圖像具有高于傳統(tǒng)視頻圖像但低于高清晰度寬屏幕圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)；耦合到第一信號(hào)編碼裝置上、用來對(duì)于已編碼主視頻信號(hào)進(jìn)行解碼以產(chǎn)生已解碼主視頻信號(hào)的解碼裝置；耦合到所述解碼裝置上、用來產(chǎn)生代表輸入信號(hào)與已解碼主視頻信號(hào)之間差值的差分信號(hào)的信號(hào)差分裝置；以及耦合到所述信號(hào)差分裝置上、用來產(chǎn)生代表差分信號(hào)的所述已編碼輔助視頻信號(hào)的第二信號(hào)編碼裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種系統(tǒng)，其中，第一信號(hào)編碼裝置包括響應(yīng)于輸入視頻信號(hào)、用來產(chǎn)生代表傳統(tǒng)視頻圖像的第一視頻信號(hào)和代表對(duì)傳統(tǒng)視頻圖像增強(qiáng)的第二視頻信號(hào)的裝置和用來把第一和第二視頻信號(hào)組合起來以產(chǎn)生已編碼主視頻信號(hào)的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種系統(tǒng)，其中，輸入視頻信號(hào)占據(jù)O-L MHz的頻帶;第一信號(hào)編碼裝置包括用來處理輸入視頻信號(hào)以產(chǎn)生占據(jù)O-K MHz頻帶的已濾波視頻信號(hào)的低通濾波裝置，此處，K小于L;信號(hào)差分裝置產(chǎn)生占據(jù)O-L MHz頻帶的差分信號(hào);以及第二信號(hào)編碼裝置包括用來把差分信號(hào)分離成占據(jù)O-J MHz頻帶的第一分量信號(hào)和占據(jù)J MHz-H MHz頻帶的第二分量信號(hào)的裝置，此處，J小于H、H不大于L;用來對(duì)第二分量信號(hào)編碼以產(chǎn)生占據(jù)O-J MHz頻帶的已編碼第二分量信號(hào)的裝置;以及用來對(duì)于第一分量信號(hào)和已編碼第二分量信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用以產(chǎn)生占據(jù)O-J MHz頻帶輔助的已編碼視頻信號(hào)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種系統(tǒng)，其中，輸入視頻信號(hào)為N行/幀隔行掃描的信號(hào)，此處，N為整數(shù);第一信號(hào)編碼裝置包括用來把輸入視頻信號(hào)變換成M行/幀逐行掃描的中間視頻信號(hào)的裝置和用來編碼中間視頻信號(hào)以產(chǎn)生為M行/幀隔行掃描信號(hào)的已編碼主視頻信號(hào)的裝置，此處，M為不大于N的整數(shù);解碼裝置包括用來處理已編碼主視頻信號(hào)以產(chǎn)生為M行/幀逐行掃描信號(hào)的已解碼主視頻信號(hào)的裝置;以及差分裝置包括用來從輸入視頻信號(hào)中把已解碼主視頻信號(hào)減掉以產(chǎn)生具有2M行/幀的差分信號(hào)的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的一種系統(tǒng)，其中，N等于1050，M等于525。
6.在用來接收代表擴(kuò)展清晰度電視圖像(所述擴(kuò)展清晰度電視圖像具有高于傳統(tǒng)視頻圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)并具有代表擴(kuò)展清晰度電視圖像添增的已編碼輔助信號(hào))的已編碼主視頻信號(hào)的電視接收機(jī)中，信號(hào)處理電路包括用來解碼主信號(hào)以產(chǎn)生代表擴(kuò)展清晰度電視圖像的第一基帶信號(hào)的裝置;用來解碼輔助信號(hào)以產(chǎn)生代表擴(kuò)展清晰度電視圖像的添增的第二基帶信號(hào)的裝置;以及用來組合第一和第二基帶信號(hào)以產(chǎn)生代表已添增擴(kuò)展清晰度電視圖像的第三基帶信號(hào)的裝置。
7.一種電視信號(hào)處理系統(tǒng)包括用來接收代表擴(kuò)展清晰度電視圖像的已編碼主視頻信號(hào)的裝置，所述擴(kuò)展清晰度電視圖像具有高于傳統(tǒng)視頻圖像的細(xì)節(jié)等級(jí);用來接收具有第一和第二分量信號(hào)的輔助信號(hào)的裝置，所述第一和第二分量信號(hào)代表對(duì)于主視頻信號(hào)的相應(yīng)第一和第二添增信號(hào)，所述第一和第二添增信號(hào)占據(jù)相應(yīng)的第一和第二頻帶，其中，對(duì)于第二分量信號(hào)進(jìn)行編碼以占據(jù)與第一分量信號(hào)基本相同的頻帶，并且對(duì)于第一和第二分量信號(hào)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用;連接起來以接受所述已編碼主視頻信號(hào)，用來從其中產(chǎn)生基帶已解碼主視頻信號(hào)的主信號(hào)處理裝置;連接起來以接受輔助信號(hào)的輔助視頻信號(hào)處理裝置，包括用來分離第一和第二分量信號(hào)的裝置，從此，用來解碼第二分量信號(hào)的裝置，以及用來把第一分量信號(hào)和已解碼的第二分量信號(hào)組合起來以產(chǎn)生基帶添增信號(hào)的裝置;以及耦合到主信號(hào)處理裝置和輔助信號(hào)處理裝置上，用來把基帶已解碼主視頻信號(hào)和基帶添增信號(hào)組合起來以產(chǎn)生代表視頻圖像的輸出信號(hào)的組合裝置，所述視頻圖像具有高于擴(kuò)展清晰度電視圖像的細(xì)節(jié)等級(jí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的一種電視信號(hào)處理系統(tǒng)，其中，輔助視頻信號(hào)的第一分量信號(hào)包括占據(jù)O-N MHz頻帶、代表在O-N MHz頻帶內(nèi)主視頻信號(hào)的添增的信號(hào);輔助視頻信號(hào)的第二分量信號(hào)包括占據(jù)O-N MHz頻帶、代表在N MHz-P MHz頻帶內(nèi)主視頻信號(hào)的添增的信號(hào)，此處，P不大于N;對(duì)于擴(kuò)展清晰度電視圖像的靜止序列，對(duì)于輔助視頻信號(hào)的第一和第二分量信號(hào)以G場(chǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用，此處，G為整數(shù);對(duì)于擴(kuò)展清晰度電視圖像的運(yùn)動(dòng)序列，輔助視頻信號(hào)僅包括第一分量信號(hào);以及輔助信號(hào)處理裝置包括耦合到主視頻信號(hào)處理裝置上、用來產(chǎn)生指示擴(kuò)展清晰度電視圖像運(yùn)動(dòng)序列的運(yùn)動(dòng)信號(hào)的裝置;用來從輔助信號(hào)中把第一和第二分量信號(hào)分離開來的分離裝置;耦合到分離裝置上、用來處理第二分量信號(hào)以產(chǎn)生占據(jù)N MHz-P MHz頻帶已頻移的第二分量信號(hào)的頻率變換裝置;耦合到分離裝置上、包括信號(hào)存儲(chǔ)裝置、響應(yīng)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)的裝置，用來在G場(chǎng)的交替時(shí)間間隔內(nèi)有選擇地重復(fù)第一分量信號(hào)，以產(chǎn)生第一分量信號(hào);包括信號(hào)存儲(chǔ)裝置、耦合到分離裝置和頻率變換裝置上、響應(yīng)于運(yùn)動(dòng)信號(hào)的裝置，用來在G場(chǎng)時(shí)間間隔的交替時(shí)間間隔內(nèi)有選擇地重復(fù)第二分量信號(hào)和已頻移的第二分量信號(hào)之一，以產(chǎn)生連續(xù)的已頻移第二分量信號(hào);以及用來把連續(xù)的第一分量信號(hào)和連續(xù)的已頻移第二分量信號(hào)組合起來以產(chǎn)生基帶添增信號(hào)的裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的一種電視信號(hào)處理系統(tǒng)，其中，G場(chǎng)時(shí)間間隔等于一幀時(shí)間間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的一種電視信號(hào)處理系統(tǒng)，其中，輔助信號(hào)的第二分量信號(hào)包括每一個(gè)都占據(jù)O-N MHz頻帶的第一和第臃至啃藕牛諞蛔臃至啃藕糯碓贜 MHz-Q MHz頻帶內(nèi)主視頻信號(hào)的添增，第二子分量信號(hào)代表在Q MHz-P MHz頻帶內(nèi)主視頻信號(hào)的添增，此處，對(duì)于第一和第二子分量信號(hào)以行為基礎(chǔ)進(jìn)行時(shí)分多路復(fù)用;以及頻率變換裝置包括用來以第一子分量信號(hào)調(diào)制N MHz載波信號(hào)以產(chǎn)生占據(jù)N MHz-Q MHz頻帶的、已頻移第一子分量信號(hào)的裝置;用來以第二子分量信號(hào)調(diào)制Q MHz載波信號(hào)以產(chǎn)生占據(jù)Q MHz-M MHz頻帶的、已頻移第二子分量信號(hào)的裝置;包括信號(hào)存儲(chǔ)裝置、用來交替地重復(fù)已頻移第一子分量信號(hào)的取樣行以產(chǎn)生連續(xù)的已頻移第一子分量信號(hào)的裝置;包括信號(hào)存儲(chǔ)裝置、用來交替地重復(fù)已頻移第二子分量信號(hào)的取樣行以產(chǎn)生連續(xù)的已頻移第二子分量信號(hào)的裝置;以及用來把連續(xù)的已頻移第一和第二子分量信號(hào)組合起來以產(chǎn)生已頻移第二分量信號(hào)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種發(fā)射和接收顯示HDTV圖象的系統(tǒng)。其信號(hào)由兩個(gè)傳統(tǒng)的6MHz的NTSC通道傳送。該信號(hào)中主信號(hào)由編碼電路從HDTV源信號(hào)中獲得，它可在傳統(tǒng)接收機(jī)內(nèi)產(chǎn)生無明顯失真的圖象，其中也隱藏有產(chǎn)生較高細(xì)節(jié)水準(zhǔn)的寬屏圖象的信息。附加信號(hào)是從HDTV源信號(hào)中減去主信號(hào)編碼獲得的。它分為三個(gè)頻帶即A(0-6MHz)，B(6-12MHz)，C(12-18MHz)。在發(fā)射機(jī)內(nèi)對(duì)各信號(hào)進(jìn)行各自的變換，時(shí)分復(fù)用和不同的組合后編碼，在接收機(jī)內(nèi)再進(jìn)行相應(yīng)的解碼即可獲得HDTV圖象。
文檔編號(hào)G06T9/00GK1037625SQ89100930
公開日1989年11月29日 申請(qǐng)日期1989年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月29日
發(fā)明者邁克爾·安東尼·伊斯那迪, 杰克·塞利格·富勒, 泰倫斯·雷蒙·史密夫 申請(qǐng)人:通用電氣公司