JPH0218637B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トランスバーサルフイルターを用い
てテレビジヨン受信機に内蔵しうるようにしたゴ
ースト除去装置に関し、特にそのゴースト信号の
検出およびトランスバーサルフイルターの制御部
分に関するものである。

近年、テレビジヨン放送を受信するにあたり、
各種の電波障害による受信画像の劣化が多くなり
問題となつてきている。特に、都市部における建
造物の高層化が主な要因となつて受信画像が二
重、三重となるいわゆるゴースト現象が多発する
ようになつた。この対策としては、これらの建造
物による電波の反射を防止する壁面建材の開発
や、受信アンテナの高指向性化、あるいは水平ス
タツクアンテナによるダイバーシテイ受信等々が
実施されているが、いずれも操作上の複雑さやコ
スト上昇などの原因で普及するには至つていな
い。

そこで、テレビ受像機に内蔵することのできる
全自動のゴースト除去システムを安価に供給する
必要性が高まつてきた。

まず、本発明を実施することのできるテレビジ
ヨン受像機の構成及びゴースト除去装置について
説明する。第１図はそのテレビジヨン受像機の構
成の一部分を示すものである。図において、１は
中間増幅映像検波回路であつて、チユーナーから
の中間周波数変調信号を増幅・検波し、ベースバ
ンドの複合映像信号Ａを得る。この複合映像信号
ＡはNTSC方式では０〜4.2MHzの信号となる。
通常のテレビジヨン受像機においては、この複合
映像信号Ａは映像信号処理増幅回路３及びクロマ
信号処理増幅回路４の両方に直接供給される。ゴ
ースト除去装置２は複合映像信号Ａを入力しゴー
スト分の信号を除去した後、回路３，４にゴース
トのない映像信号Ｂを供給する機能を有する。図
示のＣはゴーストのない表示用信号として映像表
示装置（CRT等）へ供給される。

第２図は、第１図中のゴースト除去装置２の部
分のさらに詳しいブロツク図である。この装置の
特徴は、トランスバーサルフイルター５を使用し
ていることである。

一般によく知られているように、テレビジヨン
送受信系において、電波伝播系における伝達関数
をＨ（Ｓ）、ゴーストによる伝播系の伝達関数をＧ
（Ｓ）とすると、ゴーストを含むトータルの信号
伝播系の伝達関数はＨ（Ｓ）・Ｇ（Ｓ）となる。一
方、トランスバーサルフイルター５は任意の伝達
関数を持ち得るので、ゴーストによる伝播系の逆
伝達関数G^-1（Ｓ）を持つように制御すれば、ゴ
ーストを除去することができる。

第２図中の他の部分はこのトランスバーサルフ
イルター５がその時々のゴーストに応じた逆伝達
関数G^-1（Ｓ）を持つようにその各タツプの加重
係数を自動的に制御するための、ゴースト検出、
演算、加重係数発生及び記憶等の動作を行なうも
のである。図において、Ａが入力複合映像信号、
Ｂがゴースト除去された出力複合映像信号であ
り、Ｄは同期信号である。

受信したテレビジヨン信号中におけるゴースト
の検出は、垂直同期信号の始まりの部分（前縁部
分）の前後ほぼ１水平期間における信号の平坦性
を観測することによつて行う。この部分の信号は
理想的には単位段関数と見なせるものであり、ゴ
ーストがある場合にはそれに応じて単位段関数の
否みが検出される。たとえば、各サンプリング点
でゴーストの位置と大きさが検知される。８はそ
の制御用のタイミングパルス発生回路で、この部
分の信号を抜出すために水平及び垂直同期信号Ｄ
を基にして抜取パルスを発生するものである。

トランスバーサルフイルター５で処理をした後
の映像信号ＢはクランプＡ−Ｄ変換回路７に加
え、クランプして直流変動をなくした後、Ａ−Ｄ
変換回路によつて上記抜取部分をＡ−Ｄ変換して
ゴースト情報を含むデジタル映像信号を得、これ
をデジタルメモリ１０に蓄積する。

演算回路９はメモリ１０に蓄積されたゴースト
情報を含むデジタル映像信号を処理してトランス
バーサルフイルター５の各タツプからの出力信号
を取り出すときの加重係数を制御するための信号
を発生させる。この部分は通常マイクロコンピユ
ーターを用いて構成する。加重係数修正回路６は
演算回路９の演算結果に基づいて実際に各タツプ
の加重係数を発生し、かつ保持するためのもので
あり、通常、この演算回路９の出力はデジタル信
号であるから、加重係数がアナログ信号であるな
らばＤ−Ａ変換回路が必要となり、その場合はそ
れも含む。

また、このような検出→演算→加重はくり返し
て何回も行なういわゆる適応等化法で実施するの
で、加重係数は何回も次から次へと修正されるも
のであり、前回の係数をメモリ１０に記憶してお
く必要がある。また、７中のＡ−Ｄ変換回路のサ
ンプリング周波数は、映像信号を扱うからその帯
域周波数の少なくとも２倍は必要で、NTSC方式
ではクロマサブキヤリア周波数の３倍の10.7MHz
を用いるとよい。そのため、このＡ−Ｄ変換回路
は高速性を要求される。メモリ１０も同様に高速
のものを用いる。一方、演算回路９としてマイク
ロコンピユータを用いる場合には、これはそれほ
ど高速ではないのでＡ−Ｄ変換回路が垂直同期信
号部分を扱つている時のみメモリ１０をマイクロ
コンピユータから切放すいわゆるDMA（ダイレ
クト・メモリー・アクセス）による動作を行なう
とよい。

このように、この回路装置はマイクロコンピユ
ータを含めたデジタル回路を主体に構成でき、ト
ランスバーサルフイルター５もまたCCD等の固
体化遅延線を用いて集積化が可変であるから比較
的低コストでテレビジヨン受像機に内蔵すること
が可能である。

次に、Ａ−Ｄ変換回路７によつてゴースト情報
を検出する手段を第３図の信号波形に基づいて説
明する。第３図において、ａは第２図中のトラン
スバーサルフイルター５の出力であるベースバン
ドの複合映像信号であり、そのうちの垂直同期信
号の前縁部分を図示している。ゴースト信号があ
るか否かの判別は、円印で示した垂直同期信号の
前縁部分を基準として、その前後に発生する歪の
有無を検出することによつて行う。

抜取りパルスｂはその検出期間に映像信号を取
り出すためにサンプリングパルス発出回路８で発
生するパルスを示し、この部分のみＡ−Ｄ変換回
路７でデジタル化した映像信号をDMA動作によ
つてメモリー１０に格納する。ゴースト信号がな
い場合は、この抜取パルスｂの期間では、垂直同
期信号の前縁の立ち上がりを除いて平坦である。
その前縁から±1/2水平偏向期間の間にゴースト
信号がある場合には、抜取パルスｂの期間内のど
こかに波形の歪が検出され、それは垂直同期信号
の前縁の立ち上がりのゴースト信号と考えられ
る。

この垂直同期信号の前縁の立ち上がり部分を拡
大図示したものがＣである。NTSC方式のテレビ
ジヨン信号の場合、その映像信号の帯域幅はせい
ぜい4.2MHzまでであるから、拡大視すると同部
分は図示のようにゆつくりと立ち上がつている。

一方、前述のようにこのような信号をデジタル
化する場合、そのサンプリングクロツクは帯域の
少なくとも２倍以上必要であるが、ここでは、便
宜上クロマサブキヤリアの３倍の周波数（約
10.7MHz）のクロツク信号を使用する。このクロ
ツクから一定周期毎に抜き出して示したものが図
示ｄであり、この図では立ち上がり部分に約３ク
ロツクが含まれることになる。このサンプリング
クロツクを図のように左からＡ〜Ｋと番号を付け
る。Ａ−Ｄ変換回路７によつて各サンプリング点
Ａ〜Ｋにおける映像信号ａ，ｃの垂直同期信号の
前縁部分をサンプリングしデジタル信号に変換す
る。今、説明を簡単にするため、各サンプリング
値を４ビツトに変換した結果のデジタル信号図を
ｅに示す。このようにＡ−Ｄ変換された信号ｅは
元の映像信号ａ，ｃに対応し、映像信号に含まれ
るすべての情報を含む。実際には、図示したＡ〜
Ｋ以外にもそれらの間に多数のクロツクパルスが
あり、抜取パルスｂの期間すべてに渡つてそのク
ロツクパルスによりサンプリングされデジタル化
された信号が得られる。それらすべてをDMA動
作によりメモリー１０に格納する。このようにサ
ンプリングクロツクはその周波数が10.7MHzであ
り、演算処理回路９用のマイクロコンピユータの
動作速度に比べて速いので、前述のようにDMA
動作により直接メモリー１０に格納する。

演算回路９のマイクロコンピユータは、その後
このメモリー１０からデジタル映像信号を読み取
り、次の順序によつて処理する。

(1) 何回かの抜取パルス期間ｂの情報を平均化す
る。

(2) それらの差分をとる。

(3) トランスバーサルフイルター５の各タツプの
重み付けをする。

これら(1)〜(3)の動作をくり返し行なうことによ
つて途々にゴースト信号を消去してゆく。これは
前述したようにゴーストによる伝播系の伝達関数
Ｇ（Ｓ）を適応等化法で求めることに相当する。

第３図ｆはｅのデジタル化した信号ｅの各サン
プリング点Ｂ〜Ｋにおいて１つ前の信号を引いた
差分化信号である。本来は、信号ｅを前述の(1)の
平均化をした後に行なうものであるが、ここでは
便宜上平均化せずに示した。ｆに示した差分化信
号において、負値は“２”の補数表示で示してい
る。これを見ると、Ｆ点とＧ点では正の大きな値
を示し、前縁の立ち上がり部分であると認識でき
る。また、Ｃ点の“１”、Ｄ点の“−１”、Ｅ点の
“１”、Ｈ点の“１”、Ｉ点の“−３”、Ｊ点の
“２”、Ｋ点の“−１”はすべて波形歪すなわちゴ
ースト信号と認識できる。そこで、これら各点に
対応したトランスバーサルフイルター５の各タツ
プの加重係数を歪をなくする方向に制御すればよ
い。

第４図にフイードフオワード構成のトランスバ
ーサルフイルター５の一例とその対応を示す。本
フイルター５は、加算器５１と単位遅延素子５２
と、各加重器５３とを有している。例えばＫ点に
おける差分化信号の“−１”に対応して歪をなく
する方向に“＋１”を加重係数とするならば、Ｋ
点の加重器５３が動作し、歪を打ち消す信号を出
力して加算器５１へ加え、入力信号と加算してゴ
ースト信号を除去して出力する。このような動作
をくり返すことによつて、ゴースト信号による伝
播系の伝達関数Ｇ（Ｓ）をトランスバーサルフイ
ルター５に持たせることができる。加重器５３は
通常乗算器で構成され、単位遅延素子５２を経由
した映像信号と加重係数信号との積を計算し出力
する。このトランスバーサルフイルター５はフイ
ードフオード型であり、この場合、Ｆ点が立ち上
がりと認識されたならば、Ｆの加重器５３の加重
信号を最大ゲインとする。また差分化信号が
“０”のタツプは加重信号も“０”で、加重器５
３の出力は“０”である。

このような加重係数の演算回路９及び修正回路
６、さらにはトランスバーサルフイルター５にお
いては、信号の時間基準を明確に知ることが重要
となつてくる。すなわち、前述の例において差分
化信号ｆはＦ点では値が“６”、Ｇ点では“４”
であり、Ｆ点の方がより大きな値を示すのでそれ
を立ち上がりと判断した。しかし、垂直同期信号
の前縁はその立ち上がりがいつも一定とは限ら
ず、各チヤンネルでの受信状態や映像検波回路の
特性に大きく左右され得る。さらには非常に近接
したゴースト信号によつてもその立ち上がりは影
響を受ける。このように映像信号を入力してその
ゴーストを除去するような装置においては実用
上、どのような立ち上がりを持つた映像信号が入
力されても安定にゴーストが除去されるようにす
る必要がある。

そこで本装置においては、たとえば上述のＦ点
を垂直同期信号の前縁の立ち上がりと判別してそ
れぞれのタツプに加重係数修正動作を施し、その
結果を基にして次の加重係数修正動作を実施する
という、くり返しの手順の中で、ゴースト信号に
よる波型歪が回を追うごとに減少して行く場合は
よいとして何回行つても歪がある一定の限度以下
に減少しなくなる場合には、今度は、Ｆ点ではな
くＧ点を立ち上がりと判別して加重係数修正動作
をやり直すというように、トランスバーサルフイ
ルターの各タツプの加重係数信号とトランスバー
サルフイルターの各タツプからの出力点との相対
関係を変化させるようにすることができるように
したことを特徴とする。

これらの一連の手順は、演算回路９および加重
係数修正回路６としてマイクロコンピユータを用
いて、デジタル化した映像信号をメモリー１０か
ら読み出して処理し加重係数を修正するようにし
た本装置のようなゴースト除去装置においては簡
単に実施できる。すなわち、第３図に示したよう
な差分化信号ｆを基にして加重係数信号を出力す
る場合、例えばトランスバーサルフイルター５の
Ｂ〜Ｋの各加重器５３の入力端子をマイクロコン
ピユータの出力端子として、Ｉ点における加重係
数をＩの加重器５３に入力するかわりにマイクロ
コンピユータを制御して一つずらせてＪの加重器
５３に入力するようにすればよく、これは、ハー
ドウエア上で結線を変更せずにソフトウエアによ
つて実施できる。もちろん一点でずらせることに
よつてすべての加重係数と加重器の対応がずれる
ことになる。もちろん、加重器５３への係数信号
の切換をもソフトウエアで行うこともできる。

さらに別の手段は、前述のようにＦ点を立ち上
がりと判別した場合に、Ｆの加重器５３を最大ゲ
インにするかわりに、Ｉの加重器５３を最大ゲイ
ンにするようにしても同様である。すなわち、最
大ゲインとした加重器５３の出力が主要映像信号
となり、それと各歪点の加重器５３の出力（これ
はゴースト補正信号となる）の相対関係を変化さ
せていることになる。

以上のように、本発明のごとく加重係数とトラ
スバーサルフイルターの加重器との相対関係を可
変にできる構成にすることによつて、どのように
立ち上がりがなまつた映像信号が入力されてもや
り直し制御を行なうことによつて実用上効果の大
きいゴースト除去装置を得ることができる。ま
た、本発明はマイクロコンピユーターの制御プロ
グラムを変更することによつて対応でき、ハード
ウエア上の変更を伴なうことがなく、従来と同程
度のコストで実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるゴースト除
去装置を用いることのできるテレビジヨン受像機
のブロツク図、第２図はそのゴースト除去装置の
部分のブロツク図、第３図はその動作を説明する
ための波形図および信号図、第４図は同装置に用
いる一例のトラスバーサルフイルターの回路図で
ある。 ５……トラスバーサルフイルター、６……加重
係数修正回路、７……クランプ・Ａ−Ｄ変換回
路、８……タイミングパルス発生回路、９……演
算回路、１０……メモリー、１１……スイツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受信したテレビジヨン信号から取り出された
   ベースバンドの映像信号と各タツプの加重係数信
   号とが入力されてゴースト除去した映像信号を出
   力するトランスバーサルフイルターと、前記ゴー
   スト除去された映像信号と少なくとも前記ベース
   バンドの映像信号の帯域の２倍以上の周波数を有
   するクロツクと前記映像信号中のゴースト検出の
   ための基準信号を抜き取るためのパルスとが入力
   されてデジタル映像信号を出力するアナログ−デ
   ジタル変換器と、前記デジタル映像信号を一時記
   憶するメモリーと、前記メモリーから読み出した
   デジタル映像信号が入力されて前記トランスバー
   サルフイルターの各タツプの加重係数信号を計算
   して出力する演算回路とを有し、前記演算回路の
   出力である各タツプの加重係数信号とトランスバ
   ーサルフイルターの各タツプとの相対関係を変化
   させることによつてゴースト除去状態を選択でき
   るようにしたことを特徴とするゴースト除去装
   置。