JP2619488B2 - ゴースト除去効果診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ゴースト除去部によるゴースト除去効果を
診断し、ゴースト除去効果に応じてゴースト除去前信号
とゴースト除去後信号とを択一的に出力すようにしたゴ
ースト除去効果診断装置に関する。

従来の技術 従来のゴースト除去装置は、第３図に示すように基準
波形抽出手段31、フーリエ変換部32、基準波形フーリエ
係数保持部33、除算部34、補正部35、逆フーリエ変換部
36、タップ利得保持レジスタ部37、除去フィルタ部38か
ら構成されている。

一方、テレビジョン信号の通信側では、テレビジョン
信号中の所定箇所、例えば垂直ブランキング期間の所定
箇所にゴースト検出用として、例えば第４図（Ａ）に示
す波形を有する基準波形信号So（ｔ）を挿入して送信す
るようにしている。この基準波形信号So（ｔ）は、イン
パルス波形を第４図（Ｂ）に示すような振幅対周波数特
性を有する低域通過濾波回路により帯域制限して生成し
たものであり、伝送路の伝搬特性に応じた時間遅れや強
度変化の影響を受けて受信される。

また、第３図の基準波形フーリエ係数保持手段33に
は、第４図（Ａ）に示す基準波形信号So（ｔ）をフーリ
エ変換することにより作成される離散的なフーリエ係数
群Ｒ（ｊω）が予め保持してある。このフーリエ係数群
Ｒ（ｊω）は、第４図（Ｂ）に示すような折点周波数近
傍まで平坦な低域通過の振幅対周波数特性を、離散的な
サンプリング値群で表現したものに外ならない。

受信テレビジョン信号中に含まれる実際の基準波形信
号So（ｔ）は、第３図の入力端子Ｉより基準波形検出部
31aのタイミング制御のもとにテレビジョン信号の垂直
ブランキング期間所定箇所から抜き取られ、抽出波形保
持手段31aに書き込まれる。ただし、抽出波形中の雑音
を軽減するため、抽出波形保持部31aの入力端子間を加
算部31bを介して連結し、複数の抽出回数に亙る時間平
均化を施すようにしてある。

こうして抽出された基準波形信号So（ｔ）は、抽出波
形保持部31aから読み出され、フーリエ変換部32におい
てフーリエ変換され、第５図（Ｂ）に周波数特性を例示
する離散的なフーリエ変換係数群Ｇ（ｊω）に変換され
る。なお、同図中、|G（ｊω）｜は基準波形信号So
（ｔ）の振幅を指し、∠Ｇ（ｊω）は位相回転量を指
す。

除算部34は、基準波形フーリエ係数保持部33から読み
出した基準波形フーリエ係数Ｒ（ｊω）を、フーリエ変
換部32から受け取った対応の周波数成分のフーリエ係数
Ｇ（ｊω）で除算することにより、ゴースト除去フィル
タに要求される伝達特性Ｒ（ｊω）/G（ｊω）を生成す
る。

これは、基準波形フーリエ係数Ｒ（ｊω）に伝送路の
伝搬特性Ｔ（ｊω）を乗算したものが、受信基準波形フ
ーリエ係数Ｇ（ｊω）として受信されることから、 Ｔ（ｊω）・Ｒ（ｊω）＝Ｇ（ｊω） が成立し、伝送路の伝搬特性が、 Ｔ（ｊω）＝Ｇ（ｊω）/R（ｊω） として求まるからである。すなわち、ゴースト補正は、
伝送路の伝搬特性を逆補正することに外ならず、従って
ゴースト除去フィルタに要求される伝達特性は、 1/T（ｊω）＝Ｒ（ｊω）/G（ｊω） となる。

補正部35は、除算部34から出力されるゴースト除去フ
ィルタの伝達特性の周波数特性1/T（ｊω）を調整し、
受信テレビジョン信号の周波数帯域を越える範囲は除去
を行わないようにしたり、除算値の特定周波数における
急峻な落ち込みや突出を無理に等化しないよう適度に抑
圧するなど各種の補正処理を行う。逆フーリエ変換部36
は、補正部35により補正処理されたゴースト除去フィル
タの伝達特性を逆フーリエ変換することにより、除去フ
ィルタに与えるタップ利得を生成し、結果をタップ利得
保持レジスタ部37に供給する。

除去フィルタ38は、タップ利得保持レジスタ部37から
供給されるタップ利得に基づき、受信テレビジョン信号
からゴーストを除去したテレビジョン信号を生成し、こ
れを出力端子Ｏに供給する。かくして、出力端子Ｏから
はゴーストの取り除かれたテレビジョン信号が得られ
る。

発明が解決しようとする課題 上述した従来のゴースト除去装置は、受信テレビジョ
ン信号中の一部分である基準波形信号に重畳したゴース
トを、ゴーストが重畳していない基準波形信号と比較す
ることで、伝送路の伝搬特性を割り出し、この伝搬特性
を逆補正する形でゴースト除去フィルタのタップ利得を
可変設定する構成とされている。このため、基準波形信
号部分の波形に影響を与えるゴーストに関しては、確実
にゴースト除去に反映できるが、基準波形信号の信号波
形からだけでは抽出し切れないゴーストの影響に関して
は、ゴースト除去を完全に保証できるものではない等の
課題があった。

また、従来のゴースト除去装置は、予めゴースト検出
用基準波形を設定して保持しておく方式であるため、万
一、ゴースト検出用基準波形として装置が予期していた
波形と異なる信号が放送局側から送出された場合は、抽
出波形信号が正規のものと異なることをもってゴースト
による影響と誤検出してしまう恐れがあり、装置が記憶
している基準波形に強制的に等化してしまう結果、受信
テレビジョン信号が全く異なる信号に変えられてしまう
可能性があり、その場合にはゴースト除去を施すことが
却って画質を大きく劣化させてしまうことになる等の課
題があった。

さらにまた、遅延時間の非常に長いゴーストの場合、
基準波形に現れるゴーストが自分自身のものではなく、
もっと手前の波形のゴーストがかぶっている可能性もあ
り、このような場合でもコーストを誤検出してしまい画
質を劣化させてしまうことがある等の課題があった。

また、特開昭54−157413号「自動等化器を用いた信号
処理方式」には、ゴースト除去後の信号以外の雑音の差
分信号と、ゴースト除去前の信号以外の雑音の差分信号
とを比較し、小さい方の信号を出力することにより、最
良の信号が出力できるようにしたゴースト除去装置が開
示されている。

しかしながら、このものは、ゴースト除去の除去効果
診断用波形として垂直同期信号の立ち上がり後の平坦部
分を例にとっており、この平坦部分を微分器にて時間微
分することで、正規ステップ波形と受信ステップ波形と
の差分を抽出するようにしている。従って、除去効果診
断に用いる差分信号は、受信ステップ波形から正規ステ
ップ波形を実際に減算して得られる差分信号ではなく、
受信ステップ波形を時間微分して得られる擬似差分波形
でしかなく、正規ステップ波形を格納しておくための波
形保持部が要らず、信号どうしの差分を行うさいのタイ
ミング調整或いは差分区間設定の管理負担からは解放さ
れるものの、擬似差分信号は時間微分により発生する急
峻なインパルス波形が大半を占めるために、除去効果診
断に利用できる信号成分の含有比率は非常に小さく、ゴ
ースト除去に失敗したかどうかも、第１次インパルス波
形に続く二次以降の波高値の低いインパルス波形から判
断するしかなく、従って除去効果を精度よく診断できな
いものであることは明らかであった。また、時間微分に
より得られた擬似差分信号波形は、絶対値回路により絶
対値をとり、さらにこの絶対値を一定区間に亙って積分
し、この積分値を計量比較器にて比較判定する構成であ
り、時間微分して区間積分するといった一見無駄とも思
える信号処理法を採用せざるを得ないため、必要とする
回路構成が非常に複雑であり、製造コストも高くつく等
の課題を抱えるものであった。

本発明は、以上のようなゴーストの除去により波形を
劣化させてしまう場合に、自動的にゴーストの除去出力
を切り離して画質劣化を引き起こさないようにすること
を目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明は、垂直ブランキン
グ期間に基準波形信号が挿入されたテレビジョン信号を
受信し、該基準波形信号から伝送路の伝搬特性を割り出
し、この伝搬特性を逆補正してゴースト除去するゴース
ト除去部と、該ゴースト除去部に入力されるゴースト除
去前のテレビジョン信号の垂直同期信号の後縁部近傍で
前記基準波形信号の挿入領域とは異なる領域から除去効
果診断用波形を抽出し、時間平均をとって取り込む除去
前波形抽出手段と、前記ゴースト除去部が出力するゴー
スト除去後のテレビジョン信号から前記除去効果診断用
波形を抽出し、時間平均をとって取り込む除去後波形抽
出手段と、前記除去効果診断用波形をゴーストや歪み等
のない理想波形の形で保持する理想波形保持手段と、前
記除去前波形抽出手段によって取り込まれた除去効果診
断用波形と前記利用波形保持手段から読み出した理想波
形との二乗誤差又は絶対値誤差をとって相関演算を行う
除去前相関演算手段と、前記除去後波形抽出手段によっ
て取り込まれた除去効果診断用波形と前記理想波形保持
手段から読み出した理想波形との二乗誤差又は絶対値誤
差をとって相関演算を行う除去後相関演算手段と、前記
除去前相関演算手段と前記除去後相関演算手段の演算結
果を比較判定する比較手段と、前記ゴースト除去前のテ
レビジョン信号と前記ゴースト除去後のテレビジョン信
号のうち、前記比較手段が理想波形との相関が大である
と判定した除去効果診断用波形を含む方のテレビジョン
信号を選択して出力する切り換え手段とを具備すること
を特徴とするものである。

作用 本発明によれば、垂直ブランキング期間に基準波形信
号が挿入されたテレビジョン信号を受信し、該基準波形
信号から伝送路の伝搬特性を割り出し、この伝搬特性を
逆補正してゴースト除去するとともに、ゴースト除去前
のテレビジョン信号の垂直同期信号の後縁部近傍で前記
基準波形信号の挿入領域とは異なる領域から抽出した除
去効果診断用波形の時間平均値と、ゴースト除去後のテ
レビジョン信号から抽出した除去効果診断用波形の時間
平均値とを、それぞれ理想波形に対する二乗誤差或いは
絶対値誤差の大小をもって比較し、理想波形との相関が
大であると判定した除去効果診断用波形を含む方のテレ
ビジョン信号を選択して出力することにより、ゴースト
除去に伴う画質劣化を排除することができる。

実施例 以下、本発明の実施例について第1,2図を参照して説
明する。第１図は、本発明のゴースト除去効果診断装置
の一実施例を示すブロック図、第２図（ａ），（ｂ）
は、ゴースト除去に用いる基準波形信号と除去効果診断
用波形とを例示する信号波形図である。

第１図中、ゴースト除去効果診断装置を備えたゴース
ト除去装置は、ゴースト除去部１、除去前波形抽出手段
２、理想波形保持手段３、除去前相関演算手段４、除去
後波形抽出手段５、除去後相関演算手段６、比較手段
７、切り換え手段８等から構成される。

入力端子INに入力される受信テレビジョン信号は、ゴ
ースト除去部１、除去前波形抽出手段２、切り換え手段
８の一方の入力に供給される。

ゴースト除去部１は従来技術をそのまま用いることが
可能であり、第３図に示したように基準波形抽出手段3
1、フーリエ変換部32、基準波形フーリエ係数保持部3
3、除算部34、補正部35、逆フーリエ変換部36、タップ
利得保持レジスタ部37、除去フィルタ部38等から構成さ
れている。

テレビジョン信号の送信側において挿入された基準波
形信号は、ゴースト除去部１の入力端子Ｉより基準波形
検出部31cのタイミング制御のもとにテレビジョン信号
中の所定箇所から抜き取られ、抽出波形保持部31aに書
き込まれる。抽出波形中の雑音を軽減するため、抽出波
形保持部31aの入出力端子間を加算部31bを介して連結す
ることにより、複数の抽出回数にわたる時間平均化が行
われる。

一方、基準波形フーリエ係数保持手段33には、テレビ
ジョン信号の送信側で挿入された基準波形信号をフーリ
エ変換することにより作成される離散的なフーリエ係数
群Ｒ（ｊω）が予め保持される。

基準波形抽出手段31より抽出された基準波形信号は、
フーリエ変換部32において離散的なフーリエ変換係数群
Ｇ（ｊω）に変換される。

除算部34は、基準波形フーリエ係数保持部33から読み
出した基準波形フーリエ係数Ｒ（ｊω）をフーリエ変換
部32から受け取った対応の周波性成分のフーリエ変換係
数Ｇ（ｊω）で除算することにより、ゴースト除去フィ
ルタの伝達特性Ｒ（ｊω）/G（ｊω）を生成する。

補正部35は、除算部34から出力されるゴースト除去フ
ィルタの除去フィルタの伝達特性の周波数特性を調整し
て、除去動作の安定化を計る。

逆フーリエ変換部36は、補正部35により補正処理され
たゴースト除去フィルタの伝達特性を逆フーリエ変換す
ることにより除去フィルタに与えるタップ利得を生成
し、結果をタップ利得係数保持レジスタ部37に供給す
る。

除去フィルタ38は、タップ利得保持レジスタ部37から
供給されるタップ利得に基づいて、受信テレビジョン信
号よりゴーストの除去されたテレビジョン信号を生成
し、これを出力端子Ｏに供給する。

ゴースト除去部１によりゴースト除去された受信テレ
ビジョン信号は、除去後波形抽出手段５及び切り換え手
段８の別の入力に供給される。

除去前波形抽出手段２は、ゴースト除去部１がゴース
ト検出用基準波形として、受信テレビジョン信号の垂直
ブランキング期間内に挿入されている第２図（ａ）の波
形信号を用いているのに対し、第２図（ｂ）に示す垂直
同期信号の立ち下がり近傍でかつ上記基準波形信号の挿
入領域を除く領域の信号を除去効果診断用波形として、
受信テレビジョン信号より抽出し、雑音軽減のための時
間平均化を行った後、除去前相関演算手段４の一方の入
力に供給する。

理想波形保持手段３は、第２図（ｂ）に示す除去効果
診断用波形におけるゴーストのない理想的な波形情報を
予め保持し、この波形情報を除去前相関演算手段４及び
除去後相関演算手段６に供給する。

除去前相関演算手段４は、除去前波形抽出手段２にて
抽出された波形信号と、理想波形保持手段３が保持する
波形情報との二乗誤差を計算し、この値を比較手段７の
一方の入力に供給する。

除去後波形抽出手段５は、ゴースト除去部１でゴース
トの除去された受信テレビジョン信号について、除去前
波形抽出手段２と同様の波形信号抽出を行い、除去後相
関演算手段６のもう一方の入力に供給する。

除去後相関演算手段６は、除去後波形抽出手段５で抽
出された波形信号について、除去前相関演算手段４と同
様の手続きによる相関演算を行い、抽出波形信号と理想
波形情報との類似度を計量的に求め、その値を比較手段
７のもう一方の入力に供給する。

比較手段７は、除去前相関演算手段４の結果と除去後
相関演算手段６の結果の大小比較を行い、その結果によ
って切り換え手段８を制御する。具体的には、切り換え
手段８は、比較手段７の出力に応じて、除去前相関演算
手段４の出力値より除去後相関演算手段６の出力値の方
が小さかった場合、ゴースト除去後の方がより理想波形
情報に近いということで、ゴースト除去部１から供給さ
れるゴースト除去後の受信テレビジョン信号を出力端子
OUTに供給する。また、これとは逆に除去前相関演算手
段４の出力値より除去後相関演算手段６の出力値の方が
大きかった場合には、ゴースト除去前の信号すなわち入
力端子INから供給される受信テレビジョン信号を出力端
子OUTに供給する。

このように、上記ゴースト除去効果診断装置は、垂直
ブランキング期間に基準波形信号が挿入されたテレビジ
ョン信号を受信し、基準波形信号から伝送路の伝搬特性
Ｔ（ｊω）を割り出し、この伝搬特性を逆補正してゴー
スト除去するとともに、ゴースト除去前のテレビジョン
信号の垂直同期信号の後縁部近傍で基準波形信号の挿入
領域とは異なる領域から抽出した除去効果診断用波形の
時間平均値と、ゴースト除去後のテレビジョン信号から
抽出した除去効果診断用波形の時間平均値とを、それぞ
れ理想波形に対する二乗誤差或いは絶対値誤差の大小を
もって比較し、理想波形との相関が大であると判定した
除去効果診断用波形を含む方のテレビジョン信号を選択
して出力する構成としたから、除去効果診断用波形をゴ
ーストや歪み等のない理想波形の形で保持する理想波形
保持手段３が保持する理想波形を基準に、具体的な数値
として直観的にも理論的にも最も妥当である二乗誤差や
絶対値誤差の大小をもってゴースト除去効果の優劣を診
断することができる。

従って、例えば除去効果診断用波形である垂直同期信
号の立ち上がり後の平坦部分を微分器にて時間微分し、
正規ステップ波形と受信ステップ波形との擬似差分を抽
出する従来の装置のように、第１次インパルス波形に続
く二次以降の波高値の低いインパルス波形からゴースト
除去効果を判断せざるを得ないために、除去効果の診断
精度が乏しいといったことはなく、また時間微分により
得られた擬似差分信号波形を、絶対値回路により絶対値
をとり、さらにこの絶対値を一定区間に亙って積分し、
この積分値を計量比較器にて比較判定するといった複雑
な構成も不要である。

さらにまた、理想波形を保持する理想波形保持手段３
は除去前相関演算手段４と除去後相関演算手段６に共用
できるため、回路構成を複雑化することなく、ゴースト
除去効果を非常に精度よく診断することができ、これに
より例えばゴーストの遅延時間がある程度以上長かった
り、或いはテレビジョン信号の送信局が送信するゴース
ト除去用診断波形が装置側の理想波形とは別種のもので
あるような場合に、ゴーストの誤検出を確実に回避し、
ゴースト除去に伴う信号劣化を良好に防止することがで
きる。

なお、上記実施例において、ゴースト除去部１は、本
実施例に示したものとは異なる他のゴースト除去装置を
用いることも可能であり、その場合においても第１図の
構成は変わらない。

また、除去効果診断用波形は、垂直同期信号の立ち下
がり近傍でかつ基準波形信号の挿入領域以外であれば、
送信側における波形情報を予め理想波形保持手段３に保
持可能な適当な範囲（相関演算を行う範囲）で自由に選
択することができる。

さらにまた、除去前相関演算手段４及び除去後演算手
段６において、本実施例では相関演算処理に二乗誤差を
用いたが、二乗誤差ではなく絶対値誤差を用いるように
してもよい。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、垂直ブランキ
ング期間に基準波形信号が挿入されたテレビジョン信号
を受信し、該基準波形信号から伝送路の伝搬特性を割り
出し、この伝搬特性を逆補正してゴースト除去するとと
もに、ゴースト除去前のテレビジョン信号の垂直同期信
号の後縁部近傍で前記基準波形信号の挿入領域とは異な
る領域から抽出した除去効果診断用波形の時間平均値
と、ゴースト除去後のテレビジョン信号から抽出した除
去効果診断用波形の時間平均値とを、それぞれ理想波形
に対する二乗誤差或いは絶対値誤差の大小をもって比較
し、理想波形との相関が大であると判定した除去効果診
断用波形を含む方のテレビジョン信号を選択して出力す
る構成としたから、除去効果診断用波形をゴーストや歪
み等のない理想波形の形で保持する理想波形保持手段が
保持する理想波形を基準に、具体的な数値として直観的
にも理論的にも最も妥当である二乗誤差や絶対値誤差の
大小をもってゴースト除去効果の優劣を診断することが
でき、従って例えば除去効果診断用波形である垂直同期
信号の立ち上がり後の平坦部分を微分器にて時間微分
し、正規ステップ波形と受信ステップ波形との擬似差分
を抽出する従来の装置のように、第１次インパルス波形
に続く二次以降の波高値の低いインパルス波形からゴー
スト除去効果を判断せざるを得ないために、除去効果の
診断装置が乏しいといったことはなく、また時間微分に
より得られた擬似差分信号波形を、絶対値回路により絶
対値をとり、さらにこの絶対値を一定区間に亙って積分
し、この積分値を計量比較器にて比較判定するといった
複雑な構成も不要であり、さらに理想波形を保持する理
想波形保持手段は除去前相関演算手段と除去後相関演算
手段に共用できるため、回路構成を複雑化することな
く、ゴースト除去効果を非常に精度よく診断することが
でき、これにより例えばゴーストの遅延時間がある程度
以上長かったり、或いはテレビジョン信号の送信局が送
信するゴースト除去用診断波形が装置側の理想波形とは
別種のものであるような場合に、ゴーストの誤検出を確
実に回避し、ゴースト除去に伴う信号劣化を良好に防止
することができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のゴースト除去効果診断装置の一実施
例を示すブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は、ゴース
ト除去に用いる基準波形信号と除去効果診断用波形とを
例示する信号波形図、第３図は、従来のゴースト除去装
置の一例を示すブロック図、第４図（Ａ），（Ｂ）は，
第３図に示したゴースト除去装置に用いる基準波形信号
であるインパルス波形とこのインパルス波形を帯域制限
する低域通過濾波回路の振幅対周波数特性を示す図、第
５図（Ａ），（Ｂ）は，ゴーストの影響を受けた基準波
形信号と、このインパルス基準波形信号の振幅特性と位
相特性を示す図である。 １……ゴースト除去部 ２……除去前波形抽出手段 ３……理想波形保持手段 ４……除去前相関演算手段 ５……除去後波形抽出手段 ６……除去後相関演算手段 ７……比較手段 ８……切り換え手段 31a……基準波形保持部 31b……加算部 31c……基準波形検出部 32……フーリエ変換部 33……基準波形フーリエ係数保持部 34……除算部 35……補正部 36……逆フーリエ変換部 37……タップ利得保持レジスタ部 38……除去フイルタ部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直ブランキング期間に基準波形信号が挿
   入されたテレビジョン信号を受信し、該基準波形信号か
   ら伝送路の伝搬特性を割り出し、この伝搬特性を逆補正
   してゴースト除去するゴースト除去部と、該ゴースト除
   去部に入力されるゴースト除去前のテレビジョン信号の
   垂直同期信号の後縁部近傍で前記基準波形信号の挿入領
   域とは異なる領域から除去効果診断用波形を抽出し、時
   間平均をとって取り込む除去前波形抽出手段と、前記ゴ
   ースト除去部が出力するゴースト除去後のテレビジョン
   信号から前記除去効果診断用波形を抽出し、時間平均を
   とって取り込む除去後波形抽出手段と、前記除去効果診
   断用波形をゴーストや歪み等のない理想波形の形で保持
   する理想波形保持手段と、前記除去前波形抽出手段によ
   って取り込まれた除去効果診断用波形と前記理想波形保
   持手段から読み出した理想波形との二乗誤差又は絶対値
   誤差をとって相関演算を行う除去前相関演算手段と、前
   記除去後波形抽出手段によって取り込まれた除去効果診
   断用波形と前記利用波形保持手段から読み出した理想波
   形との二乗誤差又は絶対値誤差をとって相関演算を行う
   除去後相関演算手段と、前記除去前相関演算手段と前記
   除去後相関演算手段の演算結果を比較判定する比較手段
   と、前記ゴースト除去前のテレビジョン信号と前記ゴー
   スト除去後のテレビジョン信号のうち、前記比較手段が
   理想波形との相関が大であると判定した除去効果診断用
   波形を含む方のテレビジョン信号を選択して出力する切
   り換え手段とを具備することを特徴とするゴースト除去
   効果診断装置。