JPH0128557B2 - - 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
現像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
が0.25μsの所謂2Tパルスに似た形になる。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t₀から（t_g−t₀）
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（一般に後に述べる
遅延時間T_D（(1)式）の逆数値に設定される）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t₀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、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へ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、減算手段
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廷回路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、重み付け回路部１０に加えられ複数
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の重み
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
従来回路で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る欠点があつた。 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＋_N 〓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ｈ（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SUMを得る。 SUM＝_N 〓ⁿ⁼¹ ｜ｈ（ｎ）｜ …(5) 次に、この総量SUM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、 SUM＞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
いての判断を行う。 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（β；正の定数値） …(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なう。 h′（ｎ）＝ｈ（ｎ）−δ（ｎ）・sign｛ｈ（
ｎ）｝
…(9) ここで、δ（ｎ）は正の値の修正係数である。
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。 前記(7)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、この処理を終える。これら
補正された重み付け値h′（ｎ）は、第２図の重み
付け回路部１０に供給されることになる。 このように(6)及び(8)式の条件下のもとで(9)式の
ような処理をすることにより、ゴースト成分の重
み付け値hs（ｎ）に対しては弱く、雑音成分の重
み付け値hz（ｎ）に対しては強く修正が行なわ
れ、各重み付け値を零の方向に減少させることが
できるので、発振方向へ行こうとする巡回形フイ
ルタ２の帰還ループをより強力に安定状態に引き
戻すことができる。 第３図Ｅには、同図Ｄに示すデータに(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
示された一定値±βを雑音成分の重み付け値hz
（ｎ）の分散している近傍のレベルに値を選定す
ることにより、この一定値｜β｜以下の重み付け
値ｈ（ｎ）に対しては同図Ｅの如く大巾に圧縮さ
れた重み付け値h′（ｎ）を得、一方、一定値±｜
β｜以上の重み付け値h₁、h₂、h₃に対しては何ら
の処理もしない。なお、第３図Ｅに示す例におい
ては、修正係数δ（ｎ）は一定の値とし重み付け
値ｈ（ｎ）が(9)式の処理をした時零の値を越えて
符号が変わるような場合は重み付け値ｈ（ｎ）の
値を零とするような処理をしたものである。この
ような処理をすることで本来ゴーストを消すため
に設定されたものはそのままで雑音成分によるも
のは少なくなるので巡回形フイルタ２の出力信号
はゴーストが除去されかつ雑音成分などによる不
要パターンなどもないきれいな信号が得られる。 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
重み付けを修正し零の方向へ圧縮することによ
り、巡回形フイルタ２の発振現象を防止し、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、雑音成分もないきれいな信号となる。 第５図は、第４図の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１実施例のブロ
ツク系統図である。この第５図のブロツクは第１
図における制御部５と巡回形フイルタ２との間に
挿入される。即ち、第２図においては端子９と重
み付け回路部１０との間に配置するものとする。
端子１２に入来した重み付け値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ビツトのバイナリコードで記憶する。

【表】

【表】 このバイナリ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_N 〓ⁿ⁼¹ ｜ｈ（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_N 〓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、第２の比較回路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１６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
比較回路１７は、メモリ１３から重み付け値ｈ
（ｎ）の数値部Ｄ（ｎ）を逐次読み出しこの数値部
Ｄ（ｎ）の値と一定値βとを比較し、数値部Ｄ
（ｎ）がβより小さい場合は、減算回路１９に動
作開始の制御信号を供給する。一定値βはβ設定
回路１８によつて設定される。 比較回路１７から動作開始の制御信号を受けた
減算回路１９は、メモリ１３から重み付け値ｈ
（ｎ）中の数値部Ｄ（ｎ）を逐次読み出し、この数
値部を修正係数δ（ｎ）だけ減算する。ただし減
算結果が負の場合、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）の値も零に設定する。 減算回路１９は修正された数値部D′（ｎ）＝Ｄ
（ｎ）−δ（ｎ）をメモリ１３にもどす。 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２１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
２２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。 又、修正係数δ（ｎ）は、各サンプリングポイ
ントｎの値について同一、一定値である必要はな
く、ｎに関連してランダムな値（その限界値は決
めておく）にしてよく、特に雑音成分による重み
付け値hz（ｎ）が蓄積され易い位置が予め解つて
いる場合は、その位置の修正係数δ（ｎ）を大き
くしてもよい。 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
な形式に表わせることができる。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。 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を得
る加算手段と、該絶対値の総量を一定値αと比較
する第１の比較手段と、該絶対値の総量が一定値
αを越えた時前記各重み付け値の絶対値を一定値
βと比較する第２の比較手段と、該重み付け値の
絶対値が該一定値β以下の時、該重み付け値の絶
対値を所定の値δだけ減少させる減算手段とより
なるようにしたため、波形歪を消去する重み付け
値に対しては弱く雑音から生じた重み付け値に対
しては強く修正することができ、巡回形フイルタ
の帰還ループが発振することなく極めて安定に動
作して波形歪を除去することができ、巡回形フイ
ルタの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、波形歪を消去するための重み付け値
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、前記絶対値の総量が前記所定の一定値以下
になるまで前記重み付け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一例を示すブ
ロツク図、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
５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実施例のフローチヤート、第５図は
第４図のフ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、１
０−１〜１０−Ｎ……重み付け回路、１１……加
算回路、１３……メモリ、１４……加算回路、１
５……第１の比較回路、１６……α設定回路、１
７……第２の比較回路、１８……β設定回路、１
９……減算回路、２０……δ設定回路。

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ようにした波形歪除去
   装置において、前記重み付け値又はこれと等価な
   値の絶対値の総量を得る加算手段と、該絶対値の
   総量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
   が該一定値αを越えた時前記各重み付け値の絶対
   値を一定値βと比較する第２の比較手段と、該重
   み付け値の絶対値が該一定値βより小なる時、該
   重み付け値の絶対値を所定の値δだけ減少し修正
   する減算手段とよりなり、該減算手段により修正
   された重み付け値を前記重み付け回路の重み付け
   値として出力するように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 該重み付け値は、該絶対値の総量が該一定の
   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。