[发明专利]扩展清晰度宽屏幕电视视频信号同步系统

说明书

本发明涉及使添加的电视信号的各信号分量同步，以便可以在接收机中将它们适当地重新组合，以再现高质量图象的装置和方法。

普通电视接收机（例如，遵循在美国和其它地方采用的NTSC广播标准的接收机）具有4∶3的帧宽高比（显示图象的宽高比）。近来，人们已经对在电视接收系统中采用较大的宽高比（例如，2∶1，16∶9或5∶3）感兴趣，因为，和普通电视接收机的4∶3的宽高比相比，这种较大的宽高比更接近或等于人眼的宽高比。具有5∶3宽高比的电视图象已经受到特别的注意，因为，该比值接近电影胶片的宽高比。但是，简单地发射具有比普通系统大的宽高比的宽屏幕电视系统是与普通宽高比接收机不兼容的。这使得难于广泛采用宽屏幕系统。

因此，最好有一种与普通电视接收机兼容的宽屏幕系统。在申请号为078，150的与本申请共同未决的美国专利申请（1987年7月27日由C·H·Strolle等人提交，题目是“兼容的宽屏幕电视系统”）中，公开了一种这样的系统。

更需要有这样一种兼容的宽屏幕系统，即，该系统考虑到提高或扩展显示图象的清晰度，以便提供极优的图象细节。例如，这种宽屏幕EDTV（扩展清晰度电视）系统可以包含用于提供逐行扫描图象的装置。

已经提出包含如下措施的EDTV系统，即，把代表更详细的图象区的信号插入视频频谱中目前尚未利用或在目前电视标准下未有效利用的部分。在1987年4月21日授予T·Fukinuki等人的美国专利4，660，072中提供了这些建议之一（特此引入作为对比文献）。在Y·Yasumoto等人的文章“利用视频载波的正交调制、带有导向乃奎斯特（Nyquist）滤波器的EDTV系统”（IEEE    Trans·on    Consumer    Electronics，1987年8月，pp173-180）中描述了第二种建议（特此引入作为对比文献），在M·A·Isnardi等人的文章“ACTV系统中的译码问题”（IEEE    Transon    Consumer    Eletronics，1988年2月，pp111-120）中描述了第三种建议（特此引入作为对比文献）。

在Fukinuki的建议中，从原始的高清晰度视频信号中分离出较高频率信息，对该信息进行频率变换使其处于较低频带，然后，将该信息调制在处于传统视频信号频谱中的交变副载波上。该交变副载波信号象传统的复合视频信号的色度副载波信号那样，其频率是水平行频的一半的奇数倍，但是，又和色度副载波信号不一样，从一场到下一场，其相位转变180度。在接收机中，可以将该已调的交变副载波基本上复原。

在接收机中，从已调制的交变副载波中恢复高清晰度信号，将该信号恢复到其原始频带，并加到以传统方式解码的亮度信号上，以产生高清晰度亮度信号。

Yasumoto等人建立使用一种增强信号，后者可以或者代表高频亮度信息，或者代表把所传送图象的宽高比从4∶3扩展到例如5∶3所需要的边侧画面信息。将该增强信号的频率变换到较低频带上，然后，将其调制到相对于所传送的视频信号的图象载波具有正交相位的载波上。

在接收机中，通过对视频信号的同步解调来恢复该增强信号。然后，将恢复的信号的频率变换到其原始频带，并且，将它与用普通方式处理的视频信号组合，以产生增强的（高清晰度或宽屏幕）电视图象。

Isnardi等人建议把宽屏幕图象的边侧画面低频信息压缩到兼容的NTSC电视信号的水平过扫描区。把边侧画面的高频信息和整个宽屏幕图象的高频信息正交调制到隔行载波上，该载波逐场改变180相位。把第四信号分量（该分量用于从隔行扫描信号重构逐行扫描信号）以同先前组合的三个分量正交的方式调制到视频载波信号上。

在接收机中，将同步解调和帧内处理相结合，用这种技术来恢复四个信号分量。组合这些分量，用以产生扩展清晰度的电视信号。

在上述任一种系统中，在发射机和接收机中用于对所述增强信号进行变换的信号中可能出现轻微的定时误差，或者，在用于确定扩展清晰度和/或放大宽高比的图象的边侧画面和中央画面信息的相对象素位置的信号中，可能出现轻微的定时误差。这些定时误差可能使重构的增强型图象失真，例如，使细节信息的暗区错误地发亮，或者，在大宽高比图象的边侧画面和中央画面接合处出现可见的接缝。