JPH021430B2 - - 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
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、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＝１／4fsc、又は１／3fsc ……(1) 等として選定される。fsc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^-j〓{^(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）を零の方向に
減少させる処理をする。即ち、 h′（ｎ）＝ｈ（ｎ）−δ（ｎ）sign ｛ｈ（ｎ）｝ ……(7) で表現されるような処理を重み付け値ｈ（ｎ）に
施して補正された重み付け値h′（ｎ）を得る。こ
こで、δ（ｎ）は正の値の修正係数である。又、
この修正係数δ（ｎ）は、各重み付け番号ｎに対
しても変わらない一定値とし、(7)式に示す処理を
重み付け値ｈ（ｎ）に対して行なつた時零の値を
越えて符号が変わるような場合はｈ（ｎ）の値を
零とするような処理をしたものである。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。 こうして重み付け値ｈ（ｎ）中の雑音成分の重
み付け値hz（ｎ）が、ゴースト成分の重み付け値
hs（ｎ）に対し、 ｜hz（ｎ）｜＜｜hs（ｎ）｜ ……(8) のような場合、重み付け値hz（ｎ）はより強く零
の方向へ圧縮、抑圧されてh′（ｎ）を得る。もち
ろん雑音成分への重み付け値hz（ｎ）とゴースト
成分の重み付け値hs（ｎ）とが同等の値の時には
同等の割合で圧縮抑圧される。第３図Ｅに示すデ
ータは、同図Ｄのデータを(7)式で示された処理を
することによつて得られたものである。 さらに、終点から出力される処理結果は、再
度始点に戻し同様の処理を繰に返してたえず重
み付け値h′（ｎ）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、雑音成分などもないきれいな
信号となる。 第５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） ……(9) 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】 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、比較回路１
５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、減算回路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
減算回路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）の値を設定し、かつ符号
部Ｓ（ｎ）の値も零に設定する。この減算値
D′（ｎ）＝Ｄ（ｎ）−δ（ｎ）に符号部Ｓ（ｎ）を付
加し修正された重み付け値h′（ｎ）＝D′（ｎ）＋Ｓ
（ｎ）としてメモリ１３にもどされる。設定値δ
（ｎ）は、δ設定回路１８にて各サンプリングポ
イント１……Ｎごとに設定されて、減算回路１７
に供給される。 メモリ１３は、上記設定された重み付け値
h′（ｎ）を端子１９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２０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のも応用
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、上記絶対値の総量を一定値αと比較
する比較手段と、上記絶対値の総量が一定値αを
越えた時前記重み付け値をｈ（ｎ）としたとき、 ｈ（ｎ）−δ（ｎ）・sign｛ｈ（ｎ）｝ （ただし、δ（ｎ）は正の修正係数、 sign｛ｈ（ｎ）｝はｈ（ｎ）が正のとき１、 負のとき−１，０のとき０の符号変換記号 ｎはサンプリングポイントの値） なる式に基づいて重み付け値を補正することを
すべてのサンプリングポイントについて行なう減
算手段とよりなるため、ゴースト等の波形歪除去
処理に不要な雑音による重み付け値を除去するこ
とができ、これらの雑音による重み付け値の蓄積
による前記巡回形フイルタの発振を防ぐことがで
きるという特長がえられる。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、残留ゴー
スト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図は従来例における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……比較回路、１６……α設定回路、１７……
減算回路、１８……δ設定回路、２０……タイミ
ングパルス発生回路。

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、
   該波形歪量を減少させ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を越えた時前記重み付け値をｈ（ｎ）と
   したとき、 ｈ（ｎ）−δ（ｎ）・sign｛ｈ（ｎ）｝ （ただし、δ（ｎ）は正の修正係数、 sign｛ｈ（ｎ）｝はｈ（ｎ）が正のとき１、 負のとき−１，０のとき０の符号変換記号 ｎはサンプリングポイントの値） なる式に基づいて重み付け値を補正することを
   すべてのサンプリングポイントについて行なう減
   算手段とよりなる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所定の
   一定値αを越えた時該一定値α以下となるまで、
   該減算手段により繰り返し減算されて修正される
   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 該波形歪量は複合映像信号中に含まれるゴー
   スト量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。