[发明专利]电视传输系统

说明书

本发明涉及一种用于发送和接收标准电视信号的电视传输系统。

为了将长宽比为16∶9的宽画面引进现行的长宽比为4∶3的电视标准（例如：PAL，SECAM，NTSC）中，在以下文献中对所谓“信箱”（′letter-box′）方法进行了讨论：《PAL制可能的改进之处及发展趋势》，G.Holoch，FKTG讲演，1989年1月17日于柏林;《未来的电视系统》，F.Muller-Romer，Fernseh-und    Kinotechnic，卷43，期号611989;以及《旧PAL制的新途径》，Dr.A.Ziemer，E.Matzel，Funkschau，期号18/1989。采用这些方法之后，在长宽比为4∶3的接收机上就可以兼容地再现所记录的16∶9的全部画面信息，只是在上、下边缘处为两个不显示可见图象内容的条形区域。

这一过程是这样实现的：在制作室里，从16∶9画面的完整一帧的625行中将例如575有效行的第四行取出，然后每隔三行取出一行，并将这些行作为条形区域中的附加信息传输，条形区域因此而出现在有效画面的上部和下部。这样，4∶3接收机中的有效画面包括431行和各有72行的边缘条形区域。这种在4∶3接收机中显示例如16∶9画面的方式过去也已经被采用了，因此，对观看者一方来说，无需添加适配部件。

由于两种画面大小之比和原始的行数与减少后的行数之比相一 致，所以因取出行而引起的几何失真得到了校正。

现在16∶9接收机对两个条形边缘区域的信息进行处理，并将减少为431行的有效行数目重又增加至575行，因此产生出完整的长宽比为16∶9的画面。

如果从每帧中的575个有效行中每四行取出一行的话，在4∶3接收机上就会产生信号跳变，它将是可以觉察的，表现为图象内容中以对角成方向运动的结构。为了避免信号跳变，在发射机中必须对这些行进行垂直内插。

为了使边缘条的行中的图象内容不以任何干扰的方式出现在4∶3接收机中，在发射机中对这些图象内容的幅度降低了13dB，在16∶9接收机中再进行相应的提升。但是，这将导致16∶9接收机中的噪声显著上升，因而产生不如目前的4∶3接收机的图象质量。

本发明的目的是为一个16∶9电视信号确定一个可兼容的传输系统，该信号为采用“信箱”方法的标准接收机提供长宽比为4∶3的画面，并且为逐行显示的改进的接收机提供16∶9的画面，特别是水平分辨率与源信号的水平分辨率相一致同时噪声较低。

这一任务是通过权利要求1所示的特征部分完成的。本发明的其它改进之处参见从属权利要求。

首先，主发射机（台）一侧使具有575个有效行、16∶9图象规格的电视信号数字化，再在垂直方向上进行特殊的帧内滤波。这可以由（比方说）长度为8的DCT变换来实现（DCT：direct    cosine    transform直接余弦变化）

在产生的8个系数中，总是把第1至第5和第8个系数加以组 合。这六个系数被以长度6进行反DCT、并经数-模变换后插到经压缩的16∶9图象的各自位置上。这样，4∶3接收机就实际上具有充足的垂直分辨率。第6和第7个系数也被进行数-模转换，并在压缩了的16∶9图象上方或下方的条中发送。

4∶3接收机并不评价这二个条中的系数就根据上面描述的“信箱”法呈现电视图象。由于DCT变换的一个特征效果是使信号能量集中在低价系数上，第6和第7个系数通常只有比较小的幅度。这样一来，4∶3标准接收机中在上述的二条带内的干扰性图象内容的可见性也已经减小了。信号的这些部分只要有少许下降甚至不下降也足够了。这些有利的结果使得16∶9接收机中几乎不增加噪声。

为了进一步降低这些系数在4∶3接收机中的可见性，条中系数幅度不采用线性下降，而是使用非线性函数来降低，再在16∶9接收机中进行相应的反向提升。由于降低和提升的非线性（较大的幅度比较小的幅度下降多），16∶9接收机中的噪声增加甚至比线性降低和提升时还小。

改进了的具有16∶9图象规格的接收机中包含一个解码器，它对二个边缘部分中的附加信息加以评价并提供一个全规格的16∶9图象。当接收到的电视信号被数字化，在帧内垂直方向上以长度6进行DCT变换时，总是把第6个系数移至第8的位置，把相应的边缘带中的第7和第8个系数插入到第6和第7的位置上，把这样重新得到的原始的8个DCT系数进行及DCT变换，再插回到原始信号中的原始位置上。在后续的数-模变换之后，就会得到全规格的16∶9图象，而噪声只有少量增加。