JP2625015B2 - ゴースト除去装置 - Google Patents

ゴースト除去装置

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JP2625015B2
JP2625015B2 JP1145568A JP14556889A JP2625015B2 JP 2625015 B2 JP2625015 B2 JP 2625015B2 JP 1145568 A JP1145568 A JP 1145568A JP 14556889 A JP14556889 A JP 14556889A JP 2625015 B2 JP2625015 B2 JP 2625015B2
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己千男 小林
玲一 小林
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日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、テレビジョン受信機内に設置されるゴース
ト除去装置に関するものである。
(従来の技術) 一般に、ゴースト除去装置は、擬似ゴースト生成用の
トランスバーサル・フィルタと、ゴーストの発生状況を
検出し上記トランスバーサル・フィルタのタップ係数群
を設定するゴースト検出部と、トランスバーサル・フィ
ルタで生成された擬似ゴーストと原テレビジョン信号と
を合成することにより原テレビジョン信号に含まれるゴ
ーストを除去する信号合成部とから構成される。
このゴーストは、原信号に対する近接の程度に応じて
近接ゴーストと非近接ゴーストとに大別される。すなわ
ち、第3図に示すように、原信号を点線のような波形
(A)とした場合、近接ゴーストは実線部分αで例示さ
れる波形歪みを生じさせ、非近接ゴーストは実線部分β
で例示される波形歪みを生じさせる。近接ゴーストは波
形歪みを生じさせる伝送特性上の種々の要因をも含んで
いるのに対し、非近接ゴーストは迂回伝播路の形式とい
うゴースト固有の現象に基づいている。このため、非近
接ゴーストは通常ゴーストと称されている。
第3図に示すように、通常ゴーストは時間軸上で原信
号から離間して出現すると共に、これの除去処理に伴っ
て新たに子ゴースト、孫ゴーストという具合に次第に減
衰しながら所定時間間隔で繰り返し出現する傾向にあ
る。従って、この非近接ゴーストの除去に際しては、原
テレビジョン信号から生成した擬似ゴーストと原テレビ
ジョン信号とに巡回型の合成を行わせることが望まし
い。一方、近接ゴーストは原テレビジョン信号と時間軸
上で重なって出現するために原信号を遅延させる必要が
あり、巡回型の構成を適用できない。
このため、近接ゴーストと非近接ゴーストの除去は、
一つのゴースト除去装置によってではなく専用のゴース
ト除去装置を縦列に接続することにより、まず近接ゴー
ストを除去し、次に非近接ゴーストを除去するという具
合に2段階に分けて行うことが望ましい。
本出願人の先願に係わる昭和63年特許願67560号に
は、第4図に示す構成のゴースト除去装置が開示されて
いる。
このゴースト除去装置は、近接ゴースト除去部31、近
傍ゴースト検出部32、通常ゴースト除去部33及び通常ゴ
ースト検出部34から構成され、入力端子INから供給され
るゴースト除去対象の受信テレビジョン信号にゴースト
除去処理を施して出力端子OUTから出力するように構成
されている。
上記近接ゴースト除去部31は、第5図に示すように、
擬似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタ31
aと、遅延回路31bと加算回路31cとから成る非巡回型の
構成となっている。また、上記通常ゴースト除去部33
は、第6図に示すように、擬似通常ゴースト生成用トラ
ンスバーサル・フィルタ33aと加算回路31bとから成る巡
回型の構成となっている。上記擬似ゴースト生成用トラ
ンスバーサル・フィルタ31aと33aは、第7図に示すよう
に、受信テレビジョン信号をA/D変換したディジタル信
号を1サンプリング周期ずつ遅延させる遅延器42a,42b,
42c・・・42nと、各遅延器から引き出される信号にタッ
プ係数を乗算する乗算器43a,43b,43c・・・43nと、各乗
算器の出力を合成する加算器44とから構成されている。
このように、ゴースト検出領域全体を近接ゴースト検
出領域と通常ゴーストの検出領域とに分け、それぞれ段
階的に検出して除去する構成は次のような原理に基づい
ている。
すなわち、受信テレビジョン信号から抽出されるゴー
スト検出用基準波形(GCR波形)とその前後の時系列信
号列をg(t)とし、その周波数スペクトルをG(j
ω)とする。また、理想的なゴースト除去装置の伝達特
性をH(jω)とし、更に、ゴーストによる歪みを受け
る前のゴースト検出用基準波形の周波数スペクトルをR
(jω)とすれば、 G(jω)×H(jω)=R(jω) …(1) となる。
(1)式から、理想的なゴースト除去装置の伝達特性
H(jω)は、 H(jω)=R(jω)/G(jω) …(2) となる。
G(jω)は、インパルス応答をフーリエ変換するこ
とにより求めることができる。例えば、基準波形として
sin x/xのパルス波形を用いることにより簡単に求める
ことができる。また、sin x/xバー信号や垂直同期信号
はステップ応答として扱えるので、それらを微分するこ
とによりインパルス応答に変換でき、G(jω)を求め
ることができる。
上記ゴースト除去装置の直前までの伝達特性G(j
ω)を基準波形の近傍の近接ゴースト領域とこの近接ゴ
ースト領域の後に出現する通常ゴースト領域とに分け
て、前者をG1(jω)、後者をG2(jω)とする。すな
わち、 G(jω)=G1(jω)+G2(jω) …(3) とする。
(3)式を用いると(2)式は、 H(jω)=R(jω)/〔G1(jω)+G2(jω)〕 =〔R(jω)/G1(jω)〕/〔1+G2((jω)/ G1(jω)〕 …(4) と表される。
従って、理想的なゴースト除去装置の伝達特性H(j
ω)は、 H1(jω) =〔R(jω)/G1(jω)〕 …(5) H2(jω) =1/〔(1+G2(jω)/G1(jω)〕〕 …(6) という近接ゴースト除去部の伝達関数H1(jω)と、通
常ゴースト除去部の伝達関数H2(jω)との二つに分け
られる。
(5)式によれば、近接ゴースト除去部の伝達関数H1
(jω)は近接ゴースト領域の伝達関数G1(jω)と、
理想ベースバンド特性R(jω)から求められる。ま
た、この近接ゴースト除去用トランスバーサル・フィル
タのタップ係数としては、H1(jω)を逆フーリエ変換
したものを用いればよい。
さらに、(6)式によれば、通常ゴースト除去部の伝
達関数H2(jω)は、近接ゴースト領域の伝達特性G1
(jω)と通常ゴースト領域の伝達関数G2(jω)とか
ら求められる。やた、この通常ゴースト除去用トランス
バーサル・フィルタの係数としては、−G2(jω)/G1
(jω)を逆フーリエ変換したものを用い、巡回型に構
成すればよい。
このように、ゴースト除去装置に入力される信号を知
るだけで近接から通常までのゴースト除去フィルタの係
数を求めることができる。
(5)式から算定される擬似近接ゴースト生成用トラ
ンスバーサル・フィルタに設定すべきタップ係数群は、
一般に、無限長インパルス応答となる。現実のフィルタ
のタップ段数は有限であるから、最終的に得られる波形
は理論値と異なり、除去しきれない残留ゴーストが発生
する。この残留ゴーストに関しては、除去対象となる近
接ゴースト領域に対して擬似近接ゴースト生成用トラン
スバーサル・フィルタが適当に大きなタップ段数を持っ
ていれば実際上問題はない。擬似近接ゴースト生成用ト
ランスバーサル・フィルタのタップ段数が不足の場合に
は残留ゴーストが問題になるが、これは次のようにして
解決できる。
すなわち、理想的な近接ゴースト除去部の伝達特性H1
(jω)は、 H1(jω)=R(jω)/G1(jω) …(7) であるが、実際に用いられる近接ゴースト除去部の伝達
特性C1(jω)は、 C1(jω) =H1(jω)−E(jω) …(8) のように理想値H1(jω)に対して誤差分E(jω)が
存在する。従って、ゴーストを含んだ総合の伝達特性G
(jω)に対し、近接ゴーストを除去した後の伝達特性
は、(3)式、(7)式及び(8)式から、 G(jω)・C1(jω) =〔G1(jω)+G2(jω)〕 ×〔H1(jω)−E(jω)〕 =R(jω)+G2(jω)・H1(jω)−〔G1(jω) +G2(jω)〕E(jω) …(9) となる。
通常ゴースト除去部の伝達特性はC2(jω)とする
と、通常ゴースト除去後の最終的な伝達特性がR(j
ω)になればよいので、 G(jω)・C1(jω)・C2(jω) =R(jω) …(10) の関係が得られる。
(9)式と(10)式から通常ゴースト除去部の伝達特
性C2(jω)は、 C2(jω) =R(jω)/〔G(jω)・C1(jω)〕 =R(jω)/〔R(jω)+G2(jω)・H1(jω) −〔G1(jω)+G2(jω)〕×E(jω)〕 =〔1+G2(jω)/G1(jω)−E(jω)〔G1(j
ω) +G2(jω)〕/R(jω)〕-1 …(11) となる。
(11)式から巡回型の擬似通常ゴースト生成用トラン
スバーサル・フィルタのタップ係数群としては、 −G2(jω)/G1(jω)+E(jω)〔G1(jω) +G2(jω)〕/R(jω)〕 …(12) を逆フーリエ変換したものを用いればよい。
従って、第4図の近接ゴースト検出部32と通常ゴース
ト検出部34の処理内容は、第8図に示すようなものとな
る。
まず、近接ゴースト検出部32において、ゴースト形成
用基準波形をディジタル信号に変換したGCR信号g
(t)が抽出される(ステップ51)。このGCR信号g
(t)から第9図(A)に示すようなウインドウを用い
て近接ゴースト領域の時系列信号g1(t)が切り出され
る(ステップ52)。ただし、第9図中に描かれた上向き
の矢印は、GCR信号の挿入位置を示している。次に、g1
(t)のフーリエ変換によりフーリエ係数群G1(jω)
が算定され(ステップ53)、除算R(jω)/G1(j
ω)によってH1(jω)が算定され(ステップ54)、こ
の算定値に逆フーリエ変換が施されて時系列信号h1
(t)が生成され(ステップ55)、第9図(C)に示す
ような特性のウインドウを用いて近接フィルタ係数c1
(t)が抽出され(ステップ56)、擬似近接ゴースト生
成用トランスバーサル・フィルタに供給される。
一方、時系列信号h1(t)からは第9図(D)に示す
ような特性の通常領域のウインドウを用いてタップ段数
が有限なことに起因する誤差信号e(t)が抽出され
(ステップ56)、フーリエ変換され誤差信号のフーリエ
係数群E(jω)として通常ゴースト検出部34に供給さ
れる。この供給路は、第4図の出力端子Eoと入力端子Ei
との間に形成されている。
一方、通常ゴースト検出部34では、近接ゴースト検出
部32と共用されるGCR信号抽出処理(ステップ51)にお
いて時系列信号g(t)が抽出され、第9図(B)に示
す特性のウインドウを用いて通常領域の時系列信号g2
(t)が切り出され(ステップ61)、これがフーリエ変
換されてフーリエ変換群G2(jω)が生成される(ステ
ップ62)。次のステップ63において、(12)式のフーリ
エ係数群が生成され、非線型処理による高レベル側の抑
圧を受け(ステップ64)、逆フーリエ変換され(ステッ
プ65)、通常ゴースト除去用トランスバーサル・フィル
タに供給される。
(発明が解決しようとする課題) 一般に、近接ゴースト検出領域は通常ゴースト検出領
域よりも十分に狭いので、それぞれのウインドウを用い
て切り出されるサンプリング点数は前者の方が十分に少
ない。そのため、第8図のステップ53におけるフーリエ
変換の次数は、ステップ62におけるフーリエ変換の次数
に比べて十分に小さくて済むはずである。しかしなが
ら、第8図の処理手順では、ステップ63においてG2(j
ω)/G1(jω)の算定に際し除数と被除数の次数を一
致させる必要がある。この結果、ステップ53におけるフ
ーリエ変換に際し、近接領域から切り出された時系列信
号g1(t)が通常領域にわたる振幅ゼロのサンプリング
点が付加され、次数をステップ62のフーリエ変換の次数
に一致される処理が行われる。
この結果、ステップ数の多い近接ゴーストの処理系の
演算に時間がかかり、移動体の近接や離間などに伴い比
較的速く変化するゴーストへの追随性が低下するという
問題がある。
(課題を解決するための手段) 本発明のゴースト除去装置によれば、非巡回型の近接
ゴースト除去部の擬似近接ゴースト生成用トランスバー
サル・フィルタにタップ係数群を設定する近接ゴースト
検出部は、受信テレビジョン信号の近接ゴースト領域か
ら抽出したディジタル信号をフーリエ変換し、このフー
リエ係数群により予め保持しているゴースト検出用基準
波形のフーリエ係数群を除算したのち逆フーリエ変換す
ることにより時系列信号群を生成し、この時系列信号群
の近接ゴースト領域を抽出して前記擬似近接ゴースト生
成用トランスバーサル・フィルタにタップ係数群として
供給する手段を備えている。
また、巡回型の通常ゴースト除去部を構成する擬似通
常ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタにタップ
係数群を設定する通常ゴースト検出部は、受信テレビジ
ョン信号から抽出した近接ゴースト領域及び通常ゴース
ト領域のディジタル信号をフーリエ変換し、このフーリ
エ係数群と近接ゴースト検出部で抽出された時系列信号
群のフーリエ係数群との積を算定し、この積と前記予め
保持中のゴースト検出用基準波形のフーリエ係数群との
差を算定しこの差を逆フーリエ変換して時系列信号群を
生成し、これを擬似通常ゴースト生成用トランスバーサ
ル・フィルタにタップ係数群として供給する手段を備え
ている。
(作用) 前述した(2)式のH(jω)を逆フーリエ変換して
得られる時系列信号h(t)から近接ゴースト領域内の
ものを抽出すれば、これが近接ゴースト除去部のインパ
ルス応答h1(t)となる。また、GCR信号の時系列信号
g(t)から近接領域内の時系列信号g1(t)を切り出
すことで低次のフーリエ変換と逆フーリエ変換に基づき
擬似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタの
タップ係数群を算定できる。
通常ゴースト除去部に供給される近接ゴースト除去済
みのGCR信号の周波数スペクトルY(jω)は、近接ゴ
ースト除去部のインパルス応答h1(t)をフーリエ変換
して得られる伝達特性H1(jω)から、 Y(jω)=G(jω)・H1(jω) …(13) として算定される。
従って、Y(jω)をR(jω)に等化するための通
常ゴースト除去部の伝達特性H2(jω)は、 H2(jω) =R(jω)/Y(jω) =1/〔1−X(jω)〕 …(14) ただし、 X(jω) =1−G(jω)・H1(jω)/R(jω) …(15) となる。
従って、(15)式のX(jω)を逆フーリエ変換して
得られる時系列信号群を、巡回型として構成される通常
ゴースト除去部の擬似通常ゴースト生成用トランスバー
サル・フィルタのタップ係数群として設定すればよい。
実際には、R(jω)の帯域が有限である点に鑑み、上
記X(jω)をR(jω)で帯域制限し、 X(jω) ≒R(jω)−G(jω)・H1(jω) …(16) を逆フーリエ変換して得られる時系列信号群を擬似通常
ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタのタップ係
数群として設定すればよい。
このように、擬似通常ゴースト検出部において近接領
域と通常領域を処理することによりG(jω)を生成す
ると共に、近接ゴースト検出部からH1(jω)を受け取
る算法に変更することにより、近接ゴースト検出部のフ
ーリエ変換や逆フーリエ変換の次数を大幅に低減し、演
算所要時間を大幅に短縮することが可能になる。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
(実施例) 本発明の一実施例に係わるゴースト除去装置は、第4
図に示した従来装置と同様に、近接ゴースト除去部31と
通常ゴースト除去部33とが縦列接続されると共に、入力
端子INに供給されるゴースト除去対象の原テレビジョン
が近接ゴースト検出部32と通常ゴースト検出部34とに供
給されるように構成されている。また、近接ゴースト除
去部31は、第5図に示した従来装置と同様に、擬似近接
ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタ31aと、遅
延部31bと、加算部31cとが非巡回型に接続されることに
より構成されている。更に、通常ゴースト除去部33も、
第6図に示した従来装置と同様に、擬似通常ゴースト生
成用トランスバーサル・フィルタ33a、加算部33bとが巡
回型に接続されることにより構成されている。上記トラ
ンスバーサル・フィルタ31aと33aは、共に第7図に示し
た従来装置と同様に、1サンプリング周期の遅延器群
と、各遅延器の出力にタップ係数を乗算する乗算器群
と、これら乗算器群の出力を合成する加算器とから構成
されている。
上記近接ゴースト検出部と通常ゴースト検出部におけ
る処理内容を第1図に示すフローチャートと第2図に示
すウインドウの特性図とによって説明する。
まず、近接ゴースト検出部において、ディジタル信号
に変換済みの受信テレビジョン信号に含まれているゴー
スト検出用基準波形(GCR波形)の近接領域と通常領域
にわたる時系列信号g(t)が抽出される(ステップ1
1)。次に、第2図(A)に示すような特性のウインド
ウを用いて近接領域の時系列信号g1の切り出しが行われ
(ステップ12)、フーリエ変換によってフーリエ係数群
G1(jω)が生成される(ステップ13)。このフーリエ
変換の次数は、時系列信号のサンプリング点数が少ない
ことから小さな値で足り、典型的には128程度の次数と
なる。次に、予め保持している無歪みの基準波形のフー
リエ係数群R(jω)との除算が行われ係数群H1(j
ω)が生成される(ステップ14)。
この係数群H1(jω)について次数128の逆フーリエ
変換が行われ時系列信号h1(t)が生成される(ステッ
プ15)。この時系列信号h1(t)は、第2図(C)に示
す特性のウインドウを用いて時系列信号c1(t)として
切り出され(ステップ16)、近接ゴースト除去部内の擬
似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタにタ
ップ係数群として供給される。また、上記ステップ16に
おいて第2図(D)に示す特性のウインドウによって切
り出された時系列信号k(t)は、通常ゴースト検出部
の処理データとの次数を一致させるため通常領域にわた
る振幅ゼロのサンプリング点が追加され、典型式には次
数1024のフーリエ変換が行われる(ステップ17)。この
フーリエ係数群K(jω)は、通常ゴースト検出部に供
給される。この供給路は、第4図の出力端子Eoと入力端
子Eiとの間に形成されている。
一方、通常ゴースト検出部においては、上記近接ゴー
スト検出部の処理ステップ11との間で共用も可能な処理
ステップによってGCR信号の時系列信号g(t)が抽出
され、第2図(B)に示す特性のウインドウを用いて近
接領域と通常領域とが切り出される(ステップ21)。こ
の時系列信号g(t)は、多数のサンプリング点を含む
ため、典型的には1024の次数でフーリエ変換され(ステ
ップ22)、フーリエ係数群G(jω)として処理ステッ
プ23に渡される。処理ステップ23では、処理ステップ22
を経たフーリエ係数群G(jω)と近接ゴースト検出部
の処理ステップ17を経たフーリエ係数群H1(jω)との
積が算定され、この積を予め保持している無歪みのGCR
のフーリエ係数群R(jω)から減算することにより前
述した(16)式のX(jω)が生成される。
このフーリエ係数群X(jω)は、ステップ24におけ
る非線形処理によって高レベル側が抑圧された後、ステ
ップ25で逆フーリエ変換が施され、通常ゴースト除去部
を構成する擬似通常ゴースト生成用トランスバーサル・
フィルタに供給される。
以上、時系列信号k(t)からフーリエ係数群K(j
ω)を生成するためのフーリエ変換を近接ゴースト検出
部内で行う構成を例示した。しかしながら、このフーリ
エ変換を通常ゴースト検出部内で行う構成とすれば、更
に演算時間を短縮できる。
(発明の効果) 本発明のゴースト除去装置は上述したような構成であ
るから、近接領域から切り出したサンプリング点数の少
ない時系列信号に対しては低い次数のフーリエ変換と逆
フーリエ変換を行うことができ、近接ゴースト検出のた
めの演算所要時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のゴースト除去装置を構成す
る近接ゴースト検出部と通常ゴースト検出部内で行われ
る処理の手順を示すフローチャート、第2図は第1図の
処理において時系列信号の切り出しに用いられる各種の
ウインドウの特性を示す概念図、第3図は近接ゴースト
と通常ゴーストの概念を説明するための波形図、第4図
は従来装置及び上記実施例のゴースト除去装置の構成を
示すブロック図、第5図と第6図は第3図のゴースト除
去装置の近接ゴースト除去部31と通常ゴースト除去部33
の構成を示すブロック図、第7図は第5図と第6図の擬
似ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタの構成を
例示するブロック図、第8図は従来装置を構成する近接
ゴースト検出部と通常ゴースト検出部内で行われる処理
の手順を示すフローチャート、第9図は第8図の処理に
おいて時系列信号の切り出しに用いられる各種のウイン
ドウの特性を示す概念図である。 IN……ゴースト除去対象のテレビジョン信号の入力端
子、31……近接ゴースト除去部、31a……擬似近接ゴー
スト生成用トランスバーサル・フィルタ、32……近接ゴ
ースト検出部、33……通常ゴースト除去部、33a……擬
似通常ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタ、34
……通常ゴースト検出部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信テレビジョン信号に含まれるゴースト
    検出用基準波形の近傍に出現する近接ゴーストを検出し
    擬似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタを
    設定するタップ係数群を生成する近接ゴースト検出部
    と、 前記近接ゴーストの後に出現する通常ゴーストを検出し
    擬似通常ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタに
    設定するタップ係数群を生成する通常ゴースト検出部
    と、 前記擬似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィル
    タ及びこの生成された擬似近接ゴーストをゴースト除去
    対象のテレビジョン信号と合成する合成手段を備えた非
    巡回型の近接ゴースト除去部と、 前記擬似通常ゴースト生成用のトランスバーサル・フィ
    ルタ及びこの生成された擬似通常ゴーストを前記近接ゴ
    ースト除去部から出力されるゴースト除去対象のテレビ
    ジョン信号と合成する合成手段を備えた巡回型の通常ゴ
    ースト除去部とを備えたゴースト除去装置において、 前記近接ゴースト検出部は、前記受信テレビジョン信号
    の近接ゴースト領域から抽出したディジタル信号をフー
    リエ変換し、このフーリエ係数群により予め保持してい
    るゴースト検出用基準波形のフーリエ係数群を除算した
    のち逆フーリエ変換することにより時系列信号群を生成
    し、この時系列信号群の近接ゴースト領域を抽出して前
    記擬似近接ゴースト生成用トランスバーサル・フィルタ
    にタップ係数群として供給する手段を備え、 前記通常ゴースト検出部は、前記受信テレビジョン信号
    から抽出した近接ゴースト領域及び通常ゴースト領域の
    ディジタル信号をフーリエ変換し、このフーリエ係数群
    と前記近接ゴースト検出部で抽出された時系列信号群の
    フーリエ係数群との積を算定し、この積と前記予め保持
    中のゴースト検出用基準波形のフーリエ係数群との差を
    算定しこの差を逆フーリエ変換して時系列信号群を生成
    し、これを前記擬似通常ゴースト生成用トランスバーサ
    ル・フィルタにタップ係数群として供給する手段を備え
    たことを特徴とするゴースト除去装置。
JP1145568A 1989-06-07 1989-06-07 ゴースト除去装置 Expired - Lifetime JP2625015B2 (ja)

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