JPH0126223B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は波形歪除去装置に係り、重み付け回路
等からなる巡回形フイルタを用いてゴースト等の
波形歪を除去する際に、雑音等の混入による発振
現象を防止することのできる波形歪除去装置を提
供することを目的とする。 第１図は従来の波形歪除去装置の一例のブロツ
ク系統図を示す。端子１に入来した複合映像信号
は巡回形フイルタ２を通過して波形歪であるゴー
スト成分が除去され端子３より出力される。この
ゴースト成分を除去する為に、巡回形フイルタ２
を通過した複合映像信号は、まず差分回路４に供
給され、ここで第３図Ａに示す垂直同期信号ａの
前縁部よりゴースト情報を検出するため測定の基
準となる同図Ｂに示す基準信号ｂに変換された
後、制御部５に供給される。基準信号ｂは半値巾
0.25μsのいわゆる2Tパルスに似た形になつてい
る。第３図Ｂにおいてt₀は基準信号ｂの中心時
刻、t₁〜t₂間は前記の基準信号及びその歪波形で
あるゴースト等を含む基準信号部であり、t_s〜t_e
間は巡回形フイルタ２が基準信号ｂを適当量だけ
遅延させることのできる期間である。 もし、複合映像信号中にゴースト成分が加わる
と差分回路４からの出力信号は例えば第３図Ｃの
如くなり、基準信号ｂの時刻t_pから（t_g−t_p）だ
け遅れた歪波形ｃが含まれる。この第３図Ｃに示
す出力信号が制御部５に供給されると、制御部５
はt₁〜t₂間を適当な周波数（後述の(1)式T_Dの逆数
値）で出力信号をサンプリングし、最大ピーク値
から基準信号の時間t_pを識別し、かつ時間t_gの位
置にあるゴーストまでの遅延時間、大きさ、極性
を検出する。さらに、基準信号ｂとの相対的関係
から、t_s〜t_e期間中の各時刻の差分回路４からの
出力レベルに対応した重み付け量を算出し、後述
する巡回形フイルタ２中の重み付け回路に供給す
る。第３図Ｄは、この重み付け量をｈ（ｎ）とし
て示している。この制御部５は例えば演算機能を
有するマイクロコンピユータ及びその周辺回路、
プログラム用のROM、メモリ用のRAM、及び
基準信号部内の出力レベルをデジタルデータ化す
るAD変換器、あるいは重み付けデータをアナロ
グ値で転送する場合はDA変換器等を使用するな
どの構成になつている。タイミングパルス発生回
路６は、複合映像信号中の水平及び垂直同期信号
を取り出し、これらの信号を時間基準にしてタイ
ミングパルスを生成し、制御部５に供給してい
る。制御部５はこのタイミングパルスにより駆動
している。 巡回形フイルタ２は制御部５からの重み付け量
に基づき、端子１に入来した複合映像信号中のゴ
ースト成分を除去する。 第２図は、この巡回形フイルタ２の構成図であ
る。端子１に入来した複合映像信号は、減算回路
７により加算回路１１よりの加算合成信号と減算
されることにより、ゴースト成分が除去されて端
子３より出力される。また減算回路７からの複合
映像信号は、複数の直列接続した遅延回路８−
１，…，８−Ｎに供給されて、一定値T_Dずつ遅
延させられる。ここで遅延時間T_Dは一般に、 T_D＝１／4sc，又は１／3sc …(1) 等として選定される。scは3.58MHzである。遅
延回路８−１はバイアス用の遅延回路であり、第
３図のＢに示す如くその遅延時間T_Bは巡回形フ
イルタ２の帰還ループが作動する最短時間を規定
するものである。 一方、前記制御部５から端子９に入来した重み
付け信号は、複数の重み付け回路10−１，…，10
−Ｎに供給される。各重み付け回路10−１，…，
10−Ｎは前記重み付け信号により、各遅延回路８
−１，…，８−Ｎからの遅延された複合映像信号
に重み付けを与え、この重み付け信号を加算回路
１１に供給する。加算回路１１はこれら重み付け
信号を加算合成し、減算回路７に供給する。減算
回路７は前述の如く端子１からの複合映像信号
と、加算回路１１からの重み付け加算合成信号と
の差をとり、端子３より出力する。こうして、端
子３からは、ゴーストが除去された複合映像信号
が出力される。ただし、複合映像信号が一度だけ
巡回形フイルタ２を通過しただけではゴーストは
完全に除去されないので、端子３からの出力複合
映像信号をみつつ、制御部５にて重み付けの設定
量を繰返し調整する。 このような従来回路において、理論的には検知
限以下までゴーストが消去されて、巡回形フイル
タ２の帰還ループは安定状態に収束するのである
が、現実には、第３図Ｂ及びＣに示す信号中には
雑音成分が混入していて、それがゴースト成分と
区別できず、雑音成分に対応した重み付けが制御
部５によつて実施され、これらの重み付け量が蓄
積されることにより、前記帰還ループが発振しや
すくなる。もちろん、垂直同期信号は１／60秒毎
に繰返し観測されるので、基準信号部のデータを
１／60秒毎に何度か加算平均することである程度
雑音成分を抑圧することはできるが十分ではない
ので従来回路は極めて容易に発振する欠点があつ
た。さらに、従来回路は基準信号部を検出する時
の検出精度や重み付けの設定精度、更には周期的
雑音、スパイク雑音等によつても、誤つた重み付
けの蓄積が行なわれ、ゴーストの除去を十分に行
なえないという欠点があつた。 本発明は、上記欠点を除去するものであり、以
下その一実施例について、第２図〜第６図と共に
説明する。 第２図において、入力複合映像信号をｘ（ｔ）、
ゴースト除去装置によりゴースト成分が除去され
た出力複合映像信号をｙ（ｔ）とすると、両者の
間には次式の関係が成立する。 ｙ（ｔ）＝ｘ（ｔ）−_N 〓ⁿ⁼¹ ｈ（ｎ）ｙ｛ｔ−（ｎ−１）T_D−T_B｝ …(2) 上記(2)式において、ｈ（ｎ）は重み付け値で０
が初期値であり、正負の値をとりうるものとす
る。T_Bは前述の如く第２図の遅延回路８−１に
より決まる遅延時間であり、T_Dは遅延回路８−
２〜８−Ｎの遅延時間である。従つて、巡回形フ
イルタ２の伝達特性Ｇ（ω）は次式で表現される。 Ｇ（ω）＝１／｛１＋_o 〓ⁿ⁼¹ ｈ（ｎ）ｅ−jω｛（ｎ−１）TD＋TB ｝ …(3) ここで、前記制御部５が雑音成分も含めて重み
付け設定をした場合には、重み付け値ｈ（ｎ）は
次式で表わされる。 ｈ（ｎ）＝hs（ｎ）＋hz（ｎ） …(4) 上式において、hs（ｎ）は、ゴースト成分に対
応した重み付け値で、hz（ｎ）は雑音成分に対応
した重み付け値である。この雑音成分の重み付け
値hz（ｎ）の大きさは基準信号部のデータ取込み
時に何回か加算平均するなどの処理によつてあま
り大きい値にはならないが、ほとんどの重み付け
値ｈ（ｎ）に加わつてくるのが普通である。こう
した雑音成分の重み付け値hz（ｎ）の蓄積が巡回
形フイルタ２の帰還ループの安定条件を破り、発
振に追い込む原因となる。 このような雑音成分重み付け値hz（ｎ）を除去
する処理方法について第４図に示されたフローチ
ヤートと共に説明する。第４図においては重み
付け信号処理の開始点、及びはこの信号処理
の終了点である。は終了点であるが後述するよ
うにからの出力を端子に戻し再度処理を行う
ことを繰り返してもよい。 ところで、前記した雑音成分の重み付け値hz
（ｎ）がゴーストの重み付け値hs（ｎ）に重畳され
るのが原因で発振することがわかれば、重み付け
値hz（ｎ）の絶対値の総量を観測し、この総量が
巡回形フイルタ２が発振する限界値を越えるか否
かを判断し越える直前に各重み付け値hz（ｎ）を
零の方向に圧縮すればよい。ところが一般にゴー
スト成分重み付け値hs（ｎ）と雑音成分重み付け
値hz（ｎ）とを分離するのは困難であるから、ま
ず両者の和である重み付け値ｈ（ｎ）の絶対値の
総量Ｓを得る。 Ｓ＝_o 〓ⁿ⁼¹ ｜ｈ（ｎ）｜ …(5) 次に、この総量Ｓが一定の限界値αを越えたか
否かを判断する。もし、越えなければ、重み付け
値ｈ（ｎ）には雑音成分が混入されていないとし
て、にて重み付け信号処理は完了する。もし、 Ｓ＞α（α；正の定数値） …(6) の場合には、各重み付け値ｈ（ｎ）のレベルにつ
いて判断を行う。即ち、ゴースト成分の重み付け
値hs（ｎ）と雑音成分の重み付け値hz（ｎ）との
関係は通常 ｜hs（ｎ）｜＞｜hz（ｎ）｜ …(7) が成立するから ｜ｈ（ｎ）｜＜β（Ｓ） …(8) の条件を満たす重み付け値ｈ（ｎ）に対しては次
式で示す減算処理を行う。ただし、(8)式中、β
（Ｓ）は０以上の値である。 h′（ｎ）＝ｈ（ｎ）−δ（Ｓ）・sign｛ｈ（ｎ）｝
…(9) ここで、(8)式の上限β（Ｓ）及び(9)式の修正係
数δ（Ｓ）は、(5)式の重み付けの総和Ｓを変数と
する可変値であるものとする。例えば第５図Ａ又
はＢに示される如く、上記β（Ｓ），δ（Ｓ）は重
み付けの絶対値の総和Ｓが増加するにつれて増加
する。このように、上限β（Ｓ）及び修正係数δ
（Ｓ）が総和Ｓに比例して増加することにより、
修正される重み付け値の個数が増大し、補正量も
大きくなりより強力に修正される。また(9)式にお
いてsign｛ｈ（ｎ）｝は重み付け値ｈ（ｎ）が正の時
は１，ｈ（ｎ）＝０の時は０，ｈ（ｎ）が負の時は
−１となる符号変換記号である。 この(9)式で示すような処理をサンプリングポイ
ント１〜Ｎの全ての重み付け値ｈ（ｎ）に対して
実施し、ｎ＝Ｎにて処理を終える。 このように重み付けｈ（ｎ）を設定する際に、
(8)式の条件のもとで、(9)式のような処理をするこ
とにより総和Ｓが徐々に蓄積されて大きくなり発
振に近ずくにつれて強く重み付けｈ（ｎ）を修正
し零の方向に引き戻すことになるため安定状態を
維持することができるのと同時に、(7)式(8)式にみ
られるように本来のゴーストに対応する重み付け
hs（ｎ）よりも雑音等に対応する重み付けhz（ｎ）
に対してより大幅な修正をすることにつながるの
で、安定状態を維持しながら本来の目的であるゴ
ースト除去の動作は続けられることになる。 又、ゴースト成分重み付け値hs（ｎ）と雑音成
分重み付け値hz（ｎ）とが同等のレベルにある場
合は共に取り除かれることになるので本来のゴー
スト打消のための重み付け値のすその部分が削ら
れることになり、ゴースト打消のための重み付け
設定の周波数特性も上がることになり、一般に第
３図Ｃに示すような形でゴースト情報を検出する
時の周波数特性のなまりを補正する働きもするこ
とになる。 こうして、雑音成分や固定パターン、測定又は
設定誤差等に起因する発振現象は減少し、これに
伴ない本来の目的であるゴースト除去の機能も改
善されかつ安定になる。第３図Ｅには、同図Ｄに
示す重み付け値ｈ（ｎ）に対し(9)式で示された処
理をすることにより修正された重み付けデータ
h′（ｎ）の１例が示されている。同図Ｄに示され
た設定値±β（Ｓ）が重み付け値ｈ（ｎ）の総和ｓ
に連動して変化しかつ修正係数ｄ（Ｓ）も変化す
るのでもとの重み付け値ｈ（ｎ）に比較して雑音
成分重み付け値hz（ｎ）が大幅に零方向に圧縮さ
れた重み付け値h′（ｎ）がえられる。又、同図Ｄ
において設定値β（Ｓ）より大きな値になつてい
る重み付け値h₁，h₂，h₃は同図Ｅにおいてもその
ままの値になり、＋β（Ｓ）と−β（Ｓ）の間にあ
る重み付け値ｈ（ｎ）のみが減少してh′（ｎ）にな
つていることがわかる。 さらに、第４図の終点から出力される処理結
果は再度に戻し同様の処理を繰り返してたえず
重み付け値を修正し零の方向に圧縮することによ
り、巡回形フイルタ２の発振を防止し、巡回形フ
イルタ２からの複合映像信号は、ゴーストが除去
され、雑音成分のないきれいな信号となる。 第６図は、第４図に示したフローチヤートを実
際に処理するための本発明装置の要部の一実施例
のブロツク系統図を示す。 第６図のブロツクは第１図の制御部５と巡回形
フイルタ２の間即ち第２図の端子９と重み付け回
路部１０との間に配置できる。 第６図において制御部から端子１２に入来する
重み付け値ｈ（ｎ）はメモリ１３に供給され記憶
される。メモリ１３ではこの重み付け値ｈ（ｎ）
を符号部Ｓ（ｎ）と数値部Ｄ（ｎ）に分けて記憶す
る。 ｈ（ｎ）＝Ｄ（ｎ）＋Ｓ（ｎ） …(10) 例えば、メモリ１３は、次表に示される如く、
＋７〜−７の重み付け値ｈ（ｎ）のデータの正負
の符号部Ｓ（ｎ）を０，１で記憶し、数値部Ｄ
（ｎ）を３ビツトのバイナリーコードで記憶する。

【表】 このバイナリーコード化された重み付け値は加
算回路１４に供給される。加算回路１４はこの重
み付け値のサンプリングポイント１〜Ｎまでの絶
対値の総和 _o 〓ⁿ⁼¹ ｜ｈ（ｎ）｜即ち_o 〓ⁿ⁼¹ Ｄ（ｎ）を計算して第１
の比較回路１５に供給する。比較回路１５はこの
絶対値の総和 _o 〓ⁿ⁼¹ ｜ｈ（ｎ）｜が一定値αより大きいか否かを
比較し、大きい場合は、変換回路１７へ動作開始
の制御信号を供給する。一定値αはα設定回路１
６にて設定されて比較回路１５に供給される。 比較回路１５から動作開始の制御信号を受けた
変換回路１７は、加算回路１４からの総和Ｓを数
値変換し、設定値β（Ｓ）及びδ（Ｓ）を形成す
る。設定値β（Ｓ）は第２の比較回路１８に、設
定値δ（Ｓ）は減算回路１９に各々供給される。
第２の比較回路１８は、前記重み付け値の数値部
Ｄ（ｎ）と上記設定値β（Ｓ）とを比較し、この重
み付け値の数値部Ｄ（ｎ）が設定値β（Ｓ）よりも
小さい場合は減算回路１９に動作開始の制御信号
を供給する。減算回路１９は動作開始の制御信号
を受けて、メモリ１３から設定値β（Ｓ）よりも
小さい数値部Ｄ（ｎ）を読み出し、この数値部Ｄ
（ｎ）を前記変換回路１７からの設定値δ（ｓ）だ
け減算して数値部D′（ｎ）＝Ｄ（ｎ）−δ（Ｓ）をメ
モリ１３にもどしてやる。ただし減算結果が負に
なる時、即ちオーバーフローする時は数値部Ｄ
（ｎ）の値を零に設定し、かつ符号部Ｓ（ｎ）の値
も零にする。 メモリ１３は数値部D′（ｎ）に符号部Ｓ（ｎ）
を付加し、修正された重み付け値h′（ｎ）として、
端子２０より送出し第２図に示された重み付け回
路部１０に供給する。タイミングパルス発生回路
２１は、前記各回路で使用するデータの読出し、
書き込み動作等の各種のタイミングパルスを発生
し、各回路に供給し、各回路はこのタイミングパ
ルスによつて駆動する。 このように回路を構成することにより、雑音成
分や測定又は設定誤差等に起因する発振現象は大
幅に減少し、この結果に伴い、ゴースト除去の機
能が改善される。なお、ゴースト除去の効果をさ
らにあげるために、前記回路構成装置を複数段直
列に設けてもよいし、あるいは１つの装置で、演
算処理を繰り返してもよい。 又、前記基準信号は垂直同期信号の前縁部だけ
でなく水平同期信号やバースト信号を用いて生成
してもよい。さらに、第４図に示したフローチヤ
ートを実行するのは第５図に示したブロツク系統
図にとどまらず、マイクロコンピユータで演算処
理をしてもよい。 なお、これまでの説明では重み付け値ｈ（ｎ）
を直接監視するように説明してきたが巡回形フイ
ルタが集積化されているような場合はこの直接監
視ができなくなる。このような場合には前記制御
部５にこの重み付け値ｈ（ｎ）に対応する値があ
るのでこの値を用いて制御部内で第４図の処理を
行つてもよい。又、重み付け値ｈ（ｎ）の値は、
零が初期値で正負の値をとるように説明したが、
実際には重み付け回路10−１〜10−Ｎは、電圧制
御増幅器や可変抵抗器等で作られているので、ｈ
（ｎ）の値は電圧又は電流値であり、かならずし
も正負の値をとるとは限らない。しかし、定数又
は座標変換によつて、正負の値をとるような形式
に表わすことができる。このように、本実施例は
単なる理論でなく実際の回路と完全に対応づけの
できる方式である。又、第５図Ａ，Ｂに示したグ
ラフはあくまでも１つの例にすぎず、最終的には
できあがつた巡回形フイルタ部の回路の合つた関
数形にしなくてはならない。 さらに本実施例においては、実際には制御部か
ら重み付け回路に値を転送する前に修正を行いそ
の後重み付け回路へ設定値を転送しているため、
本提案の重み付け値の修正に伴なう不自然な信号
の脈動を極力おさえる処理もできる。又本実施例
修正法は重み付け値を設定する度毎に行うことは
かならずしも必要でなく、タイミングをみはから
つて時々行うようにしてもよい。 さらに、本実施例で扱う信号は映像信号である
としてこのゴースト除去について説明したが、こ
のような巡回形フイルタを使用する構成のもので
あれば、IF系やRF系でのゴースト除去にも応用
でき、又、広く通信分野におけるエコー等による
波形歪の除去にも応用できる。 上述の如く本発明になる波形歪除去装置は、重
み付け値又はこれと等価な値の絶対値の総量Ｓを
得る加算手段と、該絶対値の総量Ｓを波形歪存在
時のそれよりも小なる一定値αと比較する第１の
比較手段と、該絶対値の総量Ｓが一定値αを越え
た時前記各重み付け値又はこれと等価な値の絶対
値を設定値β（Ｓ）と比較する第２の比較手段と、
該重み付け値の絶対値又はこれと等価な該設定値
β（Ｓ）よりも小なる時、該重み付け値の絶対値
又はこれと等価な値を設定値δ（Ｓ）だけ減少さ
せる減算手段と、該設定値β（Ｓ）及びδ（Ｓ）を
前記総量の変化に応じて設定する変換手段とから
なるようにしたため、前記総量Ｓが増すにつれ
て、設定値β（Ｓ）が上昇することで修正される
重み付け値の個数を増すことができ、さらに設定
値δ（Ｓ）が上昇することで、強い修正をするこ
とができ、より強力に巡回形フイルタの帰還ルー
プを安定に動作してゴーストを除去することがで
き、フイルタ出力信号は雑音成分などによる不要
パターンがなくきれいな信号が得られる。さらに
本発明になる波形歪除去装置は複数直列に接続さ
れてなるようにしたため、より多く雑音を減少さ
せることができ、波形歪の重み付け値がよりシヤ
ープになるので残留波形歪が少いという特長があ
る。又、前記各手段を複数設けることなく、前記
絶対値の総量Ｓが前記所定の一定値αになるまで
前記重み付け値又はこれと等価な値の修正を繰り
返すようにしたため、前述したより多くの雑音の
影響の減少、残留波形歪の減少を単一の手段で実
施できるという特長が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の波形歪除去装置の１例を示すブ
ロツク系統図、第２図は第１図の巡回形フイルタ
の詳細ブロツク図、第３図Ａ〜Ｅは夫々第１図及
び第６図の信号処理説明図、第４図は本発明の波
形歪除去装置の１実施例を示すフローチヤート、
第５図Ａ，Ｂは夫々設定値β（Ｓ），δ（Ｓ）と総
和との関係図、第６図は第４図のローチヤートを
処理するための本発明装置の一実施例を示すブロ
ツク系統図である。 ２…巡回形フイルタ、４…差分回路、５…制御
部、６…タイミングパルス発生回路、７…減算回
路、８−１〜８−Ｎ…遅延回路、１０…重み付け
回路部、１０−１〜１０−Ｎ…重み付け回路、１
１…加算回路、１３…メモリ、１４…加算回路、
１５…第１比較回路、１６…α設定回路、１７…
変換回路、１８…第２比較回路、１９…減算回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の遅延回路及び重み付け回路等よりな
   る巡回形フイルタを用いて該巡回形フイルタの出
   力信号中の所定信号部より波形歪量を検出し、該
   波形歪量を減少せしめるように前記重み付け回路
   の重み付け値を調整する波形歪除去装置におい
   て、前記重み付け値又はこれと等価な値の絶対値
   の総量Ｓを得る加算手段と、該絶対値の総量Ｓを
   該波形歪存在時のそれよりも小なる一定値αと比
   較する第１の比較手段と、該絶対値の総量Ｓが該
   一定値αを越えた時前記重み付け値又はこれと等
   価な値の絶対値を設定値β（Ｓ）と比較する第２
   の比較手段と、該重み付け値又はこれと等価な値
   の絶対値が該設定値β（Ｓ）よりも小なる時、該
   重み付け値又はこれと等価な値の絶対値を設定値
   δ（Ｓ）だけ減少し修正する減算手段と、該設定
   値β（Ｓ）及びδ（Ｓ）を前記総量Ｓの変化に応じ
   て設定する変換手段とよりなり、該減算手段から
   の修正された重み付け値又はこれと等価な値を前
   記重み付け回路の出力としたことを特徴とする波
   形歪除去装置。 ２ 該波形歪除去装置は、複数直列に接続されて
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の波形歪除去装置。 ３ 該重み付け値又はこれと等価な値は、該絶対
   値の総量Ｓが該一定の値αになるまで該減算手段
   にて繰返し減算され修正されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の波形歪除去装置。 ４ 該波形歪は、複合映像信号のゴーストである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の波
   形歪除去装置。