JP4209084B2 - ビデオ信号の帰線期間中に伝送される信号を分離する分離装置および該信号のひずみ補正方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、ビデオ信号の帰線期間中に伝送される信号を分離する分離装置および該信号のひずみ補正方法に関する。
【０００２】
ビデオ信号の帰線消去期間中に伝送される周知の信号はヨーロッパではテレテキストであって、これは World Standard Text Format に対応している。この場合、ビデオ信号のフィールドにおけるすべての画像走査線が伝送された後に垂直同期パルスが続き、これによって受像管の走査ビームがリセットされる。そして垂直同期パルスのあとに帰線消去期間が続き、その期間中は画像情報が伝送されない。リセット休止期間つまり帰線消去期間は、テレテキスト信号または他のデータサービスの伝送に利用される。各テレテキストのラインは、テレビジョン受信機の受像管における電子ビームのための水平同期パルスにより開始される。
【０００３】
テレビジョン受信機においてテレテキスト信号は、分離段いわゆるスライサによってビデオ信号から再び取り出される。この目的で第１のステップにおいてデータ分離が行われ、それにより受信信号がバイナリデータに分解される。ついでクロック再生が行われ、その際、受信機が受信したテレテキスト信号に同期合わせされる。
【０００４】
伝送されたテレテキスト信号は殊に、雑音、群遅延ひずみ、あるいは減衰ひずみによって障害を受けている可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、ビデオ信号の帰線消去期間中に伝送される信号を分離するための分離装置、ならびに信号の歪みの除去を行うこの種の信号のための補正方法を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１記載の補正方法および請求項４記載の分離装置によって解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【０００７】
本発明によるひずみ補正方法によれば受信した信号に基づき、所定の種類の障害が存在しているか否かが判定される。障害が所定の限界値を超えているときにだけ、その障害が少なくとも部分的に補償され、したがって軽微な障害は考慮されないままである。このためひずみ補正は、本当にやはり障害が存在しているときにしか行われない。しかもこの補償は障害の種類に依存して行われるので、あらゆる種類の障害を最適に補償することができる。
【０００８】
本発明が有利であるのは、実践においてひずみ補正すべき信号の障害の種類や程度が絶えず変化することによる。周波数に依存する激しい減衰は、たとえばピーキングフィルタ（Peaking Filter）によって補償することができる。しかし、供給されたテレテキスト信号が障害を受けていないと、ピーキングフィルタにより信号のアイレベルが低減してしまう。
【０００９】
本発明の１つの実施形態は、群遅延ひずみの補償に関するものである。これによれば、比較的高い周波数の信号区間からサンプリング信号が導出され、これにより比較的低い周波数の信号区間がサンプリングされる。障害を検出するため、サンプリング信号のサンプリングパルスに対し、低い周波数の区間内における信号側縁がまえもって定められた位置つまり所望の位置を有するか否かが調べられる。
【００１０】
このようにすることで、低い周波数の区間における信号側縁が、サンプリング信号のサンプリングパルスに対し望ましい時間的な関係にアルか否かを判定することができる。もちろんこのためには、信号が障害を受けていないときのその時間的関係が既知でなければならない。
【００１１】
低い周波数の区間における信号側縁がサンプリング信号のサンプリングパルスに対し望ましい時間関係を有しておらず、その偏差が所定の限界値よりも大きいならば、群遅延ひずみの補償が行われる。この目的で、本発明の１つの実施形態によればオールパスフィルタが用いられる。
【００１２】
さらに本発明の１つの有利な実施形態によれば、群遅延ひずみの既述のひずみ補正がテレテキスト信号に適用される。この場合、高周波区間はテレテキスト信号の同期パルスであり、低周波区間はテレテキスト信号のフレーム識別語の一部分である。同期パルス（"clock run in"）もフレーム識別語（"frame code"）も、テレテキスト信号において規格化されている。したがってこれらは、既述のような群遅延ひずみの存在の判定に適している。
【００１３】
本発明の択一的な実施形態によればオールパスフィルタではなく、サンプリング信号の周波数の整合により周波数に依存する減衰の補償が行われ、このことは整合されたサンプリング信号のサンプリングパルスに対し低周波区間の信号側縁が所定の位置をとるようにして行われる。そしてこれは相互の位相シフトによって行われる。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、周波数に依存する減衰の補償に関するものである。このような種類の障害では、信号伝送時に高周波信号成分が低周波信号成分よりも強く減衰される。したがって周波数に依存する減衰を検出するため、比較的高い周波数の信号区間における振幅が基準値と比較される。振幅と基準値との差が限界値を超えているならば、高周波区間が激しく減衰されていると判定される。周波数に依存する減衰の存在がこのようにして検出されると、障害の補償がたとえばピーキングフィルタによって補償され、このフィルタにより信号の高周波区間が低周波区間よりも強められる。
【００１５】
本発明の１つの実施形態によれば、高周波区間の振幅と比較される基準値はビデオ信号の黒値である。
【００１６】
さらに本発明の１つの有利な実施形態によれば信号はやはりテレテキスト信号であって、周波数に依存する減衰の検出に用いられる高周波区間はテレテキスト信号の同期パルスを有している。テレテキスト信号の同期パルス（clock run in）は、既述のように規格化された信号区間である。これは０と１が交互に続くものであり、したがって同期パルスは常に最も高い周波数をもつテレテキスト信号区間を成す。このためテレテキスト信号の同期パルスは、周波数に依存する減衰の検出にも、また、本発明の既述の実施形態による群遅延ひずみの検出のための高周波サンプリング信号の生成にも、格別良好に適している。
【００１７】
本発明による分離装置は、本発明による方法を実施するため測定装置を有しており、これによれば受信信号に基づきそれが特定の種類の障害をもっているか否かが判定される。障害が限界値を超えているときだ、そこにおいて少なくとも部分的な補償が行われる。
【００１８】
次に、本発明の実施例を描いた図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【００１９】
図１は、本発明による分離装置の１つの実施例を示す図である。
【００２０】
図２は、周波数に依存する減衰によってひずんだテレテキスト信号を示す図である。
【００２１】
図３ａは、テレテキスト信号におけるひずみのないフレーム識別語を示す図である。
【００２２】
図３ｂは、群遅延ひずみにより障害を受けたフレーム識別語を示す図である。
【００２３】
図４は、ピーキングフィルタの周波数特性を示す図である。
【００２４】
図５ａは、周波数に依存する減衰により障害を受けたテレテキスト信号を示す図である。
【００２５】
図５ｂは、ひずみの補償された図５ａのテレテキスト信号を示す図である。
【００２６】
図１には、本発明による分離装置ないし分離段の１つの実施例が示されている。この装置の入力側ＩＮには、帰線消去期間をもつビデオ信号ＣＶＢＳ（Colour Video Broadcasting Signal）が供給され、その期間中にテレテキスト信号が伝送される。この分離段は測定装置Ｍを有しており、これは種々の測定ユニットＭ１〜Ｍ３をもち、これらは種々のテレテキスト信号の障害を検出するために用いられる。さらにこの分離段は、測定ユニットＭ１〜Ｍ３の各々のために対応するフィルタＦ１〜Ｆ３を有しており、これは個々の種類の障害を補償するために用いられ、それらに対応して設けられている測定ユニットＭ１〜Ｍ３が、受信したテレテキスト信号において該当する種類の障害の存在を検出したときにだけ起動される。図１ではスイッチＳ１〜Ｓ３によって、対応して設けられている測定ユニットＭ１〜Ｍ３が個々の種類の障害を検出しないかぎり、フィルタＦ１〜Ｆ３がブリッジされており、つまり非アクティブ状態にあることが表されている。これに対し測定ユニットＭ１〜Ｍ３が、それらによって監視すべき種類の障害が受信したテキスト信号に存在していることを検出すると、各測定ユニットは対応するスイッチＳ１〜Ｓ３を介してそれらに属するフィルタＦ１〜Ｆ３を起動し、その結果、分離段の入力側ＩＮと出力側ＯＵＴとの間のテキスト信号の信号経路中にフィルタが接続されることになる。
【００２７】
この実施例によれば第１の測定ユニットＭ１は、テキスト信号において場合によっては発生する正または負の群遅延ひずみを測定するために用いられ、第２の測定ユニットＭ２は周波数に依存する減衰の測定に、さらに第３の測定ユニットＭ３は雑音の測定に用いられる。第１のフィルタＦ１はオールパスフィルタ（Allpass）であり、第２のフィルタＦ２はピーキングフィルタ（Peaking Fileter）、さらに第３のフィルタＦ３は雑音を補償するフィルタである。図１に示したコンポーネントは有利にはハードウェアによって実現されるけれども、ソフトウェアによって実施してもよい。
【００２８】
フィルタＦ１〜Ｆ３には分離ユニット１が後置接続されており、これは慣用の分離段のようにデータの分離およびこれに続いて行われるテレテキスト信号のクロック取得のために用いられる。
【００２９】
図２には、テレテキスト信号Ｓの開始シーケンスが描かれている。テレテキスト信号Ｓのラインは、ビデオ信号ＣＶＢＳの帰線消去期間中に発生するテレビジョン受信機電子ビームのための水平同期パルスＳＹＮＣに従って伝送される。帰線消去期間中、電子ビームは暗くされて走査する。テレテキスト信号Ｓは、規格化されている同期パルスＣＲＩ（Clock Run In）によって始まる。
【００３０】
この同期パルスＣＲＩは、テレテキスト信号に合わせて分離段をビット同期させるために用いられる。論理値「１」または論理値「０」を区別するため図１中の分離ユニット１において、算術平均値の形成により同期パルスＣＲＩから分離レベル（Slicing Level）が求められる。ついでビットクロックの再生が行われ、これは同期パルスをフェーズロックループＰＬＬへ供給することによって行われる。このようにして形成されたサンプリング信号は、受信したテレテキスト信号のサンプリングに用いられる。分離レベルＳＬよりも上にあるサンプリング値は論理値「１」として識別され、分離レベルよりもしたにあるサンプリング値は論理値「０」として識別される。
【００３１】
図２のテレテキスト信号Ｓによれば同期パルスＣＲＩに続いて、やはり規格化されたフレーム識別語ＦＣ（フレーミングコード）が生じる。同期パルスに対しビット列１０１０ １０１０ １０１０ １０１０が適用されるのに対し、フレーム識別語ＦＣは１１１０ ０１００というフォーマットをもつ。これはテキスト信号のバイト同期のために用いられる。テレテキスト信号は Non-Return-to-Zero フォーマット（ＮＲＺフォーマット）で伝送される。つまりテレテキスト信号は、論理値「０」から論理値「１」またはその逆に変化したときにだけ、信号側縁をもつことになる。
【００３２】
フレーム識別語ＦＣのあとに、テレテキスト信号の本来の有効情報が続く。図２には、テレテキスト信号に起こり得る障害の種類に関する実例が描かれている。これは周波数に依存する減衰である。ここにはっきりと示されているように、同期パルスＣＲＩの高周波区間は、相前後する３つの１または相前後する２つのゼロをもつフレーム識別語ＦＣの低周波区間よりも激しく減衰されている。図２によれば、フレーム識別語ＦＣに続いて比較的長い論理値ゼロの列が続いており、その結果、テレテキスト信号Ｓのレベルがビデオ信号ＣＶＢＳの黒値ＳＷに近づいている。その後、図示されているように論理値「１」が続き、それに続いてさらにゼロが生じると、これは周波数に依存する減衰によって、分離レベルＳＬをもはや超えないことになり、その結果、論理値「１」が論理値「１」として識別されなくなる。
【００３３】
図５ａにも、周波数に依存する減衰により歪まされたテキスト信号Ｓが描かれている。この信号はやはり、同期パルスＣＲＩとフレーム識別語ＦＣによって始まる。周波数に依存する減衰が存在するか否かをつきとめるため、図１に示した第２の測定ユニットＭ２は、同期パルスの最小値Ａとビデオ信号ＣＶＢＳの黒値ＳＷとの間の差がどの程度の大きさであるかを判定する（図２参照）。信号が周波数に依存せずに減衰されていたり、あるいは減衰されていないとき、同期信号ＣＲＩの最小値Ａは黒値ＳＷの領域にある。これに対し高い周波数が激しく減衰されているとき、それらの最小値Ａは黒値ＳＷよりもかなり上にある。その差が所定の値を超えているならば、高周波同期パルスＣＲＩが過度に減衰されてしまっていることが検出され、第２の測定ユニットＭ２は第２のフィルタＦ２の第２のスイッチＳ２を介して起動される。第２のフィルタＦ２は、図４に示した周波数特性をもつピーキングフィルタである。これにより高い周波数だけが増幅され、比較的低い周波数の信号成分は変えられずに保持される。同期パルスＣＲＩは３．５ＭＨｚの周波数をもつ。
【００３４】
図５ｂには、第２の測定ユニットＭ２により第２のフィルタＦ２がアクティブな状態にされた後の、図５ａのテレテキスト信号Ｓが示されている。同期パルスＣＩの受信中は第２の測定ユニットＭ２が上述の障害測定を実施するので、そのときは第２のフィルタＦ２はまだアクティブな状態にはない。第２の測定ユニットＭ２が周波数に依存する減衰の存在を識別すると、フレーム識別語ＦＣが始まる前に第２の測定ユニットＦ２が起動される。図５ｂにはっきりと示されているように、テレテキスト信号Ｓの高周波成分は補償において増幅される。
【００３５】
次に図３ａおよび図３ｂを参照しながら、群遅延ひずみの検出に用いられる図１による第１の測定ユニットＭ１の機能について説明する。正の群遅延ひずみの場合、低い周波数の信号は高い周波数の信号よりも短い伝播時間を有している。また、負の群遅延ひずみであれば、低い周波数の信号は高い周波数の信号よりも長い伝播時間を有する。本発明によれば第１の測定ユニットＭ１はＰＬＬ回路を用いて、同期パルスＣＲＩからサンプリング信号Ｉを導出する。ついで測定ユニットＭ１はサンプリング信号Ｉを用いて、高い周波数の同期パルスＣＲＩよりも比較的低い周波数のフレーム識別語ＦＣをサンプリングする。図３ａには、テレテキスト信号Ｓのフレーム識別語ＦＣが実線で示されている。これは破線で描かれたサンプリング信号のパルスによってサンプリングされる。
【００３６】
図３ａに示されているように、フレーム識別語ＦＣのサンプリングにより規格化されたビット列１１１０ ０１００が得られる。つまりフレーム識別語ＦＣの信号側縁は、サンプリング信号Ｉのサンプリングパルスに対し所望のように配置されている。
【００３７】
図３ｂには、負の群遅延ひずみが生じているときの事例が示されている。具体的には、低い周波数のフレーム識別語ＦＣの伝播時間は、同期パルスＣＲＩから導出されたサンプリング信号Ｉの伝播時間よりも長い。したがって図示の事例の場合、１１１１ ０１００という誤ったサンプリング結果が生じてしまう。図３ａに示した適正なサンプリング結果は既知であり、第１の測定ユニットＭ１に記憶されているので、第１の測定ユニットＭ１は、図３ｂ中のフレーム識別語ＦＣの信号側縁はサンプリング信号Ｉのサンプリングパルスに対し所望の相対位置をとっていないことを識別する。負の群遅延ひずみの存在はこのようにして識別され、第１の測定ユニットＭ１は第１のスイッチＳ１を介して第１のフィルタＦ１を起動する。第１のフィルタＦ１はオールパスであり、これにより群遅延ひずみが少なくとも部分的に補償されるように作用し、これはテレテキスト信号Ｓの高周波区間をその低周波区間よりも遅延させるようにして行われる。
【００３８】
群遅延ひずみの補償を第１のフィルタＦ１によって行うのではなく、以下のようにして行うこともできる。すなわち第１の測定ユニットＭ１がその障害の種類の検出後、フレーム識別語ＦＣの信号側縁が適合されたサンプリング信号のサンプリングパルスに対し相対的に所定のまたは所期の位置を有するよう、サンプリング信号Ｉの位相を制御することによって行ってもよい。図３ｂに示されている群遅延ひずみの場合であれば第１の測定ユニット１Ｍ１は、図３ａに示した状態が再び生じるまで、サンプリング信号Ｉの位相を変化させる。換言すれば、同期パルスＣＲＩから導出されたサンプリング信号Ｉがフレーム識別語ＦＣに同期合わせされる。ついでそのサンプリング信号Ｉが、フレーム識別語に続くテレテキスト信号の有効信号のサンプリングに用いられる。この目的で、図１の分離ユニット１へサンプリング信号が供給される。
【００３９】
本発明の利点は、本当に必要なときにだけ、つまり対応する種類の障害が発生したときにだけ、ひずみを除去するフィルタが起動されることである。測定ユニット１〜Ｍ３のいずれも障害を検出しなければ、テレテキスト信号Ｓはフィルタリングされずに分離ユニット１へ供給される。このようにすれば、不必要なフィルタによるテレテキスト信号の劣化が起こらない。種々の障害（周波数に依存する減衰、群遅延ひずみあるいは雑音）のうちの１つだけしか発生しなければ、その障害の種類を補償するように設計されたフィルタＦ１〜Ｆ３だけが起動される。
【００４０】
本発明の別の実施例によれば、図１に示したものよりもいっそう細かく段階づけられたひずみ除去も可能である。この目的で、測定ユニットＭ１〜Ｍ３は様々な障害の度合いを区別し、それに応じて、対応する度合いの障害を補償するのに適したフィルタを起動することができる。
【００４１】
本発明のさらに別の実施形態によれば、障害測定を単一のテレテキスト行の同期パルスＣＲＩとフレーム識別語ＦＣに限定するのではなく、種々のテレテキスト行に対する測定結果の平均を形成することもできる。また、図１に示されているフィルタＦ１〜Ｆ３をアナログフィルタとしてもよいし、あるいはディジタルフィルタとしてもよい。
【００４２】
さらに本発明をその他のテレビジョンデータサービスにも適用可能であり、たとえばＮＴＳＣテレテキスト（ＮＡＢＴＳ）にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による分離装置の１つの実施例を示す図である。
【図２】 周波数に依存する減衰によってひずんだテレテキスト信号を示す図である。
【図３Ａ】 テレテキスト信号におけるひずみのないフレーム識別語を示す図である。
【図３Ｂ】 群遅延ひずみにより障害を受けたフレーム識別語を示す図である。
【図４】 ピーキングフィルタの周波数特性を示す図である。
【図５Ａ】 周波数に依存する減衰により障害を受けたテレテキスト信号を示す図である。
【図５Ｂ】 ひずみの補償された図５ａのテレテキスト信号を示す図である。

Claims (4)

1. ビデオ信号（ＣＶＢＳ）の帰線消去期間中に伝送される信号（Ｓ）のひずみ補正方法において、
   受信した信号（Ｓ）に基づき、周波数に依存する減衰の形態の障害をもつか否かを、前記信号（Ｓ）の高い周波数区間（ＣＲＩ）の最小値（Ａ）をビデオ信号（ＣＶＢＳ）の黒値（ＳＷ）と比較することにより判定し、
   前記最小値（Ａ）と前記黒値（ＳＷ）との差が限界値を超えたときだけ、前記信号（Ｓ）における周波数に依存する減衰を補償することを特徴とする、
   ひずみ補正方法。
2. 前記障害を補償するためピーキングフィルタ（Ｆ２）を用いる、請求項１記載の方法。
3. 前記信号（Ｓ）はテレテキスト信号であり、前記高い周波区間（ＣＲＩ）は同期パルスを有する、請求項１または２記載の方法。
4. 入力側（ＩＮ）に供給されるビデオ信号（ＣＶＢＳ）の帰線消去期間中に伝送される信号（Ｓ）を分離する分離装置において、
   入力側（ＩＮ）が設けられており、該入力側（ＩＮ）は、前記信号（Ｓ）における周波数に依存する減衰を検出する測定装置（Ｍ２）と、および前記信号（Ｓ）における周波数に依存する減衰を補償するためにアクティブ状態にすることのできるフィルタ（Ｆ２）と接続されており、
   前記測定装置（Ｍ２）は出力側を有しており、該測定装置（Ｍ２）が前記信号（Ｓ）における高い周波数区間（ＣＲＩ）の最小値（Ａ）と前記ビデオ信号（ＣＶＢＳ）の黒値（ＳＷ）との差が限界値を超えたことを検出したときだけ、前記出力側を介して前記フィルタ（Ｆ２）がアクティブ状態にされることを特徴とする、
   信号（Ｓ）の分離装置。

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