NTSCカラーテレビ

Question

色度信号とNTSC信号の帯域を圧縮するのに工夫されていることをそれぞれ教えてほしいんです・・。よろしくお願いします。

xcrOSgS2wY · Accepted Answer

失礼致しました。素朴な疑問ということだったのですね。最近課題の丸投げが本当に多いもので、あんな回答になってしまいました。

NTSCで工夫しているところですが・・・と書き始めたら、半分も書かないうちに50行越えてしまったので、トピック的なところだけまとめて書くことにします。

■互換性

これは帯域圧縮と直接の関係はありませんが、帯域の制限がここで発生します。

モノクロテレビ信号で映像信号に使える帯域は4.5MHzありました。これは、4.5MHzの位置に音声信号があるため、それを跨いで使うことをしなかったからです。現在であれば平気で複数の帯域に分割するところなんですけどね。

■色度信号

モノクロテレビとの互換性から、モノクロテレビのY信号の伝達は省略不可能でした。これにおよそ2.5MHzの帯域幅を使用します。残りの帯域でRGBを送ることは難しかったので、人間の視覚の特性を利用することになりました。そこで登場したのがYIQ色空間です。

RGBをYIQに変換し、モノクロテレビのY信号に加えてIとQを別途伝送します。もともと視覚上、色は明るさよりも感度が低いのですが、Qは視覚上もっとも感度の低い色相を選択してあるので、Iよりもさらに帯域を圧縮することができました。輝度Yの帯域幅が約3MHzなのに対してIは1.3MHz、Qは0.5MHzで伝送しています。

■帯域重畳

I/Qが置かれている帯域は、Yの帯域の一部と重なっています。これは、別々に並べようとすると5MHz近い帯域幅が必要になってしまい、制限を越えてしまうからです。そこで、色度信号を重ねても影響がなるべく出ないように2つの工夫をしてあります。

1つはごく単純に、なるべく使われない、周波数で上のほうに重ねるということです。しかし、そうしても重なりによる影響は発生します。重なりによる影響は、画面上では高い周波数（＝微細な）輝度の変化として現れます。

■色度信号の位相

この輝度の変化を最小限にするため、フィールド間で色度信号の位相を逆にすることになっています。これは、同一画面内で急激な色の変化は少ないという経験則に基づいたものです。

仮に画面内の色がすべて同じだったとします。このとき、色度信号の影響によりあるフィールドで輝度に＋δの変化が発生したとすれば、次のフィールドでは輝度に＋δの変化が発生します。

フィールド間では走査線が互い違いになっていますから、量が等しく符号のみ異なる輝度の変化が画面上に交互に現れることになります。離れてみればこれらが平均されるので、結果として輝度の変化はほとんど感じられなくなります。

これは、今風に言えばJPEG等で使われている「DCTによる低い空間周波数の情報の間引き」に相当するでしょうか。

■主要周波数の調整

NTSC信号を構成するいろいろな周波数は、どれも整数比の関係になるように工夫されています。これは、互いに不要な干渉が発生することを避けるためです。これについては、ちょうど良い説明ページがあったので、そちらをご覧ください。

http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame6/timing.html

xcrOSgS2wY · Answer

読み直したら、なんかタイプミスがたくさんあるので、訂正を書きます。

誤：およそ2.5MHzの帯域幅を使用
正：およそ3MHzの帯域幅を使用
（注：I/Qと重ならない部分がおよそ2.5MHzあります）

誤：高い周波数（＝微細な）輝度の変化
正：高い周波数の（＝微細な）輝度の変化

誤：次のフィールドでは輝度に＋δの変化が発生します
正：次のフィールドでは輝度に－δの変化が発生します

はずかし・・・

xcrOSgS2wY · Answer

それって課題か何かですよね？ 設問にはもう少し細かい条件が書いてありませんでしたか？

いろいろ工夫してますよ。重畳とか色差信号とか帯域打ち切りとか位相制御とか。
白黒テレビとの互換性のための工夫も同時にしなきゃいけないので無理もありますが。

NTSCカラーテレビ

失礼致しました。

読み直したら、なんかタイプミスがたくさんあるので、訂正を書きます。

それって課題か何かですよね？ 設問にはもう少し細かい条件が書いてありませんでしたか？

この回答への補足

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