JPH0346160A - 非線形デイエンフアシス回路 - Google Patents

非線形デイエンフアシス回路

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JPH0346160A
JPH0346160A JP1182028A JP18202889A JPH0346160A JP H0346160 A JPH0346160 A JP H0346160A JP 1182028 A JP1182028 A JP 1182028A JP 18202889 A JP18202889 A JP 18202889A JP H0346160 A JPH0346160 A JP H0346160A
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Nobuitsu Yamashita
伸逸 山下
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  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、例えばビデオ信号を、雑音が多く、ダイナミ
ックレンジの制限された伝送路で伝送するシステムに適
用される非線形デイエンファシス回路に関する。
[従来の技術] 従来、この種の非線形エンファシス回路として、第4図
に示す様な回路が提案されている。また、非線形デイエ
ンファシス回路としては第5図に示す如き回路が提案さ
れている。
第4図において、入力ビデオ信号Xは、バイパスフィル
タ(HPF)41に加えられ、その高域成分が分離され
る。分離された高域成分は非線形増幅器(以下NLAと
称する)42により、振幅圧縮される。
N LA 42は例えば第6図に示す様な入出力特性を
有しており入力信号振幅の大きなときに出力振幅が制限
される様な入出力特性を持っている。
N LA 42の出力Wは、加算回路43により、入力
映像信号Xに加算され、高域強調された信号yとして出
力される。第4図心おいて、HPF41は例えばCRに
よるバイパスフィルターで構成され、NLA42は例え
ばダイオードを用いた対数圧縮回路で構成される。
出力yの周波数特性は、例えば第5図に示す様に入力レ
ベルに応じて高域増強量の変化する特性、所謂非線形エ
ンファシス特性となる。
高域増強されたビデオ信号を、例えばVTR等の磁気記
録再生系の様に、雑音が多く、ダイナミックレンジの制
限された伝送系を通した後、上述したエンファシス回路
の逆特性を持つデイエンファシス回路に供給し、増強さ
れていた高域成分を抑圧することにより、伝送系によっ
て加えられた雑音成分を抑圧し、高S/Nの映像゛を得
ることができる。また、レベルの大きな信号に対しては
小さなエンファシス量となるので、ダイナミックレンく
の増大をまねくことがなく、伝送路のダイシバ ナミックレン渾制限による歪も発生しない。
次にデイエンファシス回路について説明する。
第5図において入力X°は減算器53に加えられ、減算
器53の出力はデイエンファシス出力y°となる。出力
y゛はHPF41及びNLA42に加えられ振幅圧縮さ
れた高域成分Wを得、減算器53にフィードバックして
いる。HPFに41、NLA42の特性が第4図のエン
ファシス回路のHPF41、NLA42と同一の特性で
あれば第4図第5図の伝達特性は互いに逆特性となり、
両者を通過させた伝達特性は完全に!どなる。
[発明が解決しようとしている課題] しかしながら上述の如き特性のエンファシス回路及びデ
イエンファシス回路では、非線形振幅圧縮器を用いる必
要があり、これを例えばダイオード対数圧縮器を用いて
実現することになるが、−般社この様な特性を持つエン
ファシス回路は、高精度化、高安定化すること、更には
良好な高周波特性を得ることが困難であった。
また、特にデイエンファシス回路についてはフィードバ
ック回路となっているので、特に対数圧縮器の周波数特
性が広帯域に亘って安定なものが要求される。
従って、この様なデイエンファシス回路を、広帯域で高
精度の処理が要求される装置、例えば高詳細度テレビジ
ョン信号等の広帯域信号を記録するVTR$e適用する
ことは困難であった。
斯かる背景下に於いて本発明は広帯域信号に対しても高
精度の処理が可能な非線形デイエンファシス回路を提供
することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 斯かる目的下に於いて、本発明の非線形ディエンフアシ
ス回路にあっては、入力データを第1の減算器を介して
非線形特性を書込んだテーブルに供給し、該テーブルの
出力と前記入力データとの差を第2の減算器で演算して
出力データを得ると共に、前記第1の減算器より後段の
データを無限応答デジタルローパスフィルタを介して該
第1の減算器にフィードバックする構成としている。
[作用] 上述の如く構成することにより、非線形特性そのものは
テーブルを用いているため処理が高速で、高精度な特性
が得られ、かつ無限応答テジタルフィルタを用いている
ため演算そのものは比較的簡単なものとなり、応答の高
速化、即ち処理する信号の広帯域化が実現できた。
[実施例] 以下、本発明の実施例について説明する。
第1図は本発明の一実施例としてのデイエンファシス回
路の構成を示す図であり、図中、1は入力ディジタル信
号X゛と後述する無限応答デジタルフィルタ(Infi
nite Ia+pulse Re5ponceFil
ter、以下IIRフィルタと称する)の出力dnとの
差を入力とし、後述する非線形圧縮特性に従う出力デー
タをテーブル化して書き込んであるROM、2は前述し
た第5図のデイエンフシス回路中の14PF4Lと同一
の時定数を持ったローパスフィルタ(LPF)をIIR
フィルタで構成したIIR−LPFであり、4はROM
Iの出力Wと入力データX゛の差をとり、デイエンファ
シス出力y゛を出力する減算器、3は入力X とITR
−LPF2の出力d自との差を求める減算器である。
第2図は第1図のデイエンファシス回路中IIR−LP
F2の具体的構成を詳細に示したものである。
第2図において24は、第1図に於けるデイエンファシ
ス出力y°と、I I R−LPF2の出力し d亀との差をとる減算器、23は24減算器の出力にに
1なる係数を乗算する係数器、22は係数器23の出力
とIIR−LPF2の出力dnとを加算する加算器、2
1は加算器22の出力Uを1サンプリング期間遅延する
D型フリップフロップ(DFF)である。
ここで、第1図、第2図に示した本実施例のデイエンフ
ァシス回路の説明をする前に、第5図のデイエンファシ
ス回路中のHPF41及びNLA42をディジタル回路
で構成する過程を説明する。第5図において、デイエン
ファシス出力yからHPF41の出力Vへの伝達関数は
、Tを入力データのサンプリング周期、CRをHPF4
1の時定数、k、、に、はCRにより決定される係数と
すれば、 を選ぶと、CRによるHPF41と特性のほぼ一致した
IIRフィルタが構成できる。更に、NLA42の特性
は対数圧縮されたデータテーブルが書込まれたROMで
構成可能であり、その特性を W −にn[V]                ・
・・(2)とする。但し、knは非線形特性を有する関
数である。
最終的にデイエンファシス回路を構成するとy’ = 
x’−W となる。
次に(3)式を実際のディジタル回路で構成する方法を
考える。フィードバックループについては必らずD型フ
リップフロップで分離しなければならないので、以下の
様な式の変形を行なう。
とすると、 ・k2(y’−du)               
      ・・・(4)を得る。duはyoに対して
!データ遅延が入っている。この(4)式を(3)式に
代入してy’−x’−kn[k2(y’−du)]  
     = (5)する。さらに、y’ =x’ −
wをこれに代入し、変形すると、k n−1をknの逆
関数として、x’ −du  = −kn−1[wl 
+w           ◆・・(8)2 を得る。(6)式をx’ −duを変数としWを求める
関数 w −Ln[x’−dul             
  −(7)として表わすと、デイエンファシス出力y
′はx’ −wとして計算できる。
これをブロック図で表わしたものが第1図である。
duをI I R−LPF2で計算し、減算器2で入力
信号X′とduの差(x’−du)を求め、(7)式の
関数Lnに対応するデータテーブルの書込まれたROM
IでWを求め、減算器4で入力X′とWとの差をとりデ
イエンファシス出力yとする。y はIIR−LPF2
に加えられ、前述のduが求められる。
即ち、第2図に示すIIRフィルタの構成はyoからd
uを求めるためのものである。
あるので、その遅延前のデータμが du で表わすことができる。従って、第2図のIIRフィル
タの構成が得られる。
第2図から明らかな様に、duはDFF21によりラー
チされているので、第1図の様なフィードバックループ
が構成可能である。
更に、(6)式にy’ =x’−Wの関係及び(7)式
を代入すると、 i と変形することができる。(8)式の右辺を一つの関数
Mnで示し、 (y’−du)kl = Mn[x、’−dul   
     ・・・(9)とおくことにより、この関数M
nをROMテーブル5により構成すれば第3図の様な構
成が得られる。第3図において、341図11R−LP
F2に相当する回路が、減算器3の出力を(9)式をテ
ーブル化しThROM5及び加算器22及びDFF22
で構成されることになる。この構成によれば、DFF2
2の出力から入力に至るループの演算がROM及び加算
器、減算器だけで実現できるので、前述の第1図に示す
実施例より、更に高速の演算が可能である。
以上の様な構成を用いることにより、理想的なアナログ
回路を用いた非線形エンファシス特性と同様の特性を有
するエンファシス回路が得られる。しかも、上記構成に
よれば非線形振幅圧縮をテーブルにより実現しているた
めに、高精度の非線形処理が可能であり、また、演算回
路自体は比較的簡単であり、演算スピードの許される限
り広帯域な信号を処理することができる様になった。
尚、上述の実施例では入出力共、デジタルビデオ信号で
あるものとして説明したが、アナログVTR等に用いら
れるアナログ信号の処理系に適用する場合には、第1図
、第3図の回路の前段、後段に夫々A/D変換器、D/
A変換器を夫々設ければよい。
また、上記実施例では非線形特性の一例として対数圧縮
特性を仮定したがテーブルを変更すればこの特性を任意
の特性、例えば折線圧縮特性とすることが可能であり、
アナログ回路では実現不可能な圧縮特性を得ることがで
きる。これにより、例えば、安定性の観点から採用が難
かしい様な、大きなエンファシス量に対応するデイエン
ファシス特性も、安定に得ることができる。
[発明の効果] 以上説明した様に本発明によれば広帯域信号に対しても
安定で高精度の処理が可能な非線形デイエンファシス回
路を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としてのデイエンファシス回
路の構成を示す図、 第2・図は第1図中のIIRフィルタの具体的構成例を
示す図、 第3図は本発明の他の実施例としてのデイエンファシス
回路の構成を示す図、 第4図は従来の非線形デイエンファシス回路の構成例を
示す図、 第5図は従来の非線形デイエンファシス回路の構成例を
示す図、 第6図は第4図のニジファシス回路の周波数特性を示す
図、 第7図は第4図中の非線形増幅器の入出力特性を示す図
である。 図中Xは入力デジタルビデオ信号、yは出力デジタルビ
デオ信号、1は関数Lnに対応するROMテーブル、2
は無限応答デジタルローパスフィルタ、3.4は夫々第
1.第2の減算器、5は関数Mnに対応するROMテー
ブル、21はD型フリップフロップ、22は加算器、2
3は係数器、24は減算器である。 →同液校

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力データを第1の減算器を介して非線形特性を
    書込んだテーブルに供給し、該テーブルの出力と前記入
    力データとの差を第2の減算器で演算して出力データを
    得ると共に、前記第1の減算器より後段のデータを無限
    応答デジタルローパスフィルタを介して該第1の減算器
    にフィードバックすることを特徴とする非線形デイエン
    ファシス回路。
  2. (2)前記ローパスフィルタは、前記出力データが一方
    の入力とされる減算器と、該減算器の出力が供給される
    係数器と、該係数器の出力が供給される累算器とを有し
    、該累算器の出力をフィルタリング出力とすると共に前
    記減算器の他方の入力とすることを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の非線形デイエンファシス回路。
  3. (3)前記ローパスフィルタは、非線形特性を書込んだ
    テーブルと、該テーブルの出力が供給される累算器を有
    し、前記第1の減算器の出力を該テーブルに入力すると
    共に該累算器の出力をフィルタリング出力とすることを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の非線形デイ
    エンファシス回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6093682A (ja) * 1983-10-25 1985-05-25 Sony Corp デイジタル非線形プリエンフアシス回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6093682A (ja) * 1983-10-25 1985-05-25 Sony Corp デイジタル非線形プリエンフアシス回路

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