JPH04100381A - Ｔｖ受像機用波形等化器 - Google Patents

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】 Ｃ産業上の利用分野コ 本発明は、ＴＶ受像機用の波形等化器に関し、特に基準
信号を用いてＴＶ画像信号のゴーストや、回線特性によ
る波形歪を除去する装置の一層の改善に係わる。

［従来の技術］ ＴＶ受像機の高画質化が盛んに行われている。

高画質化のためにはＴＶ信号伝送路における種々の妨害
を受像機において除去する必要がある。これらの妨害と
しては、伝送特性の歪による高域信号成分の減衰、群遅
延特性による波形歪、ゴーストの発生、リンギングによ
る画質妨害などが挙げられる。伝送特性の歪によるＴＶ
倍信号波形歪除去には、波形等化器がＴＶ文字多重放送
などで用いられている。またゴースト妨害除去に関して
は、ゴースト除去器が用いられ、近年の第一世代ＨＤＴ
Ｖではゴースト除去基準信号（ＧＣＲ：　Ｇｈｏｓｔ　
ＣａｎｃｅｌＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）がＴＶ放送電波の中
に挿入されることになった。リンギングは伝送路フィル
タの急峻な遮断特性により生ずる画質妨害である。これ
を除く手段として、例えば、特願平１−２４６２８７号
に述べられているリンギング防止方式などがある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術に述べられている種々の妨害除去手段は、
従来、別々に対策が取られていた。しかしこれでは装置
の数が多く繁雑になるので、可能であれば一つにまとめ
た方が都合がよい。前述したように、伝送特性等化、ゴ
ースト除去、リンギング除去はすべて基￥！倍信号例え
ばＧＣＲ）を用いて対策することが可能である、従って
同じ手段を共用することによって装置の、小型化、経済
化が図れるという利点がある。

ところで、伝送路特性の等化と、ゴースト除去は線形信
号処理で可能であるのに対し、リンギング除去は非線形
な信号処理を用いないと除去できない。従って、単純に
一つにしても、充分な性能が得られないことは明らかで
ある。さらに、通常の場合、伝送路の特性は高域遮断特
性となるので、それを等化するフィルタの特性は高域強
調特性となる。そのためリンギングなどの妨害成分は強
調され、伝送路フィルタによるリンギングを補償するだ
けではすまないことになる。

本発明の目的は基準信号を用いて、伝送路に起因する種
々の妨害を除＜ＴＶ受像機用波形等化器において、線形
処理による回線特性等化、ゴースト除去と、非線形処理
によるリンギング除去を最適に組合せ、妨害除去性能の
高い波形等化器を実現する手段を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、回線特性等化器、ゴースト除
去器の後段に、リンギング除去器を従属接続する。送信
信号中に挿入されている基準信号を受信し、受信機にお
いて既知の基準信号と比較して、伝送路の伝達関数を求
める。この伝達関数から１回線特性等化器、ゴースト除
去器に用いるフィルタ係数を求める。これらのフィルタ
係数を各々、回線特性等化器、ゴースト除去器に設定し
、等化、除去作用を行わせる。つぎに、伝送路の伝達特
性と、回線等化器、ゴースト除去器の伝達特性を従属接
続した総合の伝達関数を求め、この総合伝達関数につい
て、リンギング除去するための係数を求める。

まず、基準信号を用いて伝送路の伝達関数を求める方法
に付いて述べる。送信基準信号をｇｔ（ｎ）、伝送路の
フィルタ係数をｈ　（ｉ）とすると、受信された基準信
号ｇｒ（ロ）は、 ｇｒ（ｎ）＝Σｈ　（ｉ）　ｇ　ｔ（ｎ−ｉ）　　　　
　　　　　　・−（１）と、畳み込みによって表すこと
が出来る。伝送路フィルタの次数Ｎが有限であれば、（
１）式はＮ次の連立−次方程式となる。送信基準信号ｇ
ｔ（ｎ）は受信機側で既知であるから、（１）式を解け
ば伝送路フィルタ係数ｈ　（ｉ）が得られる。あるいは
行列ｇｔ（ｎ−ｉ）の逆行列［ｇ　ｔ　（ｎ　？　ｌ　
）　］　−”を予め求めておけば、逆畳み込み演算によ
り ［ｈ　（ｉ）］　　＝　［ｇｒ（ｎ）コ　　［ｇｔ（ｎ
、ｉ）］　　−”　　　　　　　　　・”（２）と容易
に求められる。基準信号としては、ＴＶ信号の同期信号
や、垂直帰線期間に挿入されている２丁パルスなどの試
験信号を用いることが出来る。

また最近、第一世代ＨＤＴＶで用いられている、ゴース
ト妨害を除去するための基準信号ＧＣＲを、上記のよう
なゴースト除去以外の目的に使用することも可能である
。

求めた伝送路フィルタ係数ｈ　（ｎ）をフーリエ（Ｆ。

ｕｒｉｅｒ）変換すると、伝送路の伝達関数Ｈ（ω）が
求められる。ゴーストや、伝送路の伝達特性はすべて、
このＨ（ω）が平坦な理想特性ｏｒ（ω）からずれるこ
とにより生ずる。従ってこれを等化する伝達関数ＨＥ（
ω）を従属に接続すればよい。旺（ω）は、旺（ω）・
Ｈ（ω）＝旧（ω）より、 ）ＩＥ（ω）　＝　ＨＩ（ω）／Ｈ（ω）　　　　　　
　・・・・（３）と求めることが出来る。

以上の操作により、伝送路の線形歪である、ゴースト除
去および回線特性等化が行える。これらの等化の後にリ
ンギング除去を行う。リンギング除去方法としてはいろ
いろな方法が発表されているが、周波数特性を劣化せず
にリンギングのみを除去する方法として、特願昭６３−
１５９１２２号や、特願平１−３０２１１８号に述べら
れている方法がある。これらは、リンギングを発生する
フィルタの伝達関数がわかれば、信号のエツジ部に適応
して動作させ、リンギングのみを除去することが出来る
。そこで、前記の基準信号から求めた伝送路の伝達関数
と、伝送特性を等化する等化フィルタの伝達関数を縦続
接続して得られた総合の伝達関数について、リンギング
除去を行う。

上述したリンギング除去法のうち、特願平ｌ−３０２１
１８号の方法を適用する場合について述べる。この方法
は信号のエツジを検出して、リンギング補償波形を差し
引く方法である。総合の伝達関数をＨＴ（ｚ）、送信信
号をＸとすると、伝送特性等化器出力信号ｙは。

ｙ＝ＨＴ（ｚ）　０ｘ＝ｙ’＋ｒ　　　　　　　　　　
　　　　°”　（４）と表される。ここで、ｙ゛は（リ
ンギング除去された）所望の出力、ｒはリンギングであ
る。補償波形として、ｒと逆極性の信号を得ればよい、
ｙ゛に対する伝達関数をｔｒ’（ｚ）　（ｙ’：Ｈ’（
ｚ）　・ｘ）　、制御回路の伝達関数をＧ（ｚ）とする
と、補償波形は。

ｒ＝ｙ−ｙ’−（ＨＴ（ｚ）−Ｈ’　（ｚ））　・Ｇ（
ｚ）　・ｘ　　　　　　−・（５）となる、　（４）、
　（５）式から所望の出力ｙ゛は。

ｙ′＝ｙ−ｒｌＨＴ（ｚ）−Ｇ（ｚ）（ＩＩＴ（ｚ）−
１１’（ｚ）））　　・ｘ　　　”（６）と表される。

ここで制御回路をオンＣＧ（Ｚ）＝１）　。

オフ（Ｇ（ｚ）＝０）すれば。

ｙ　’＝ｔｌ　’　（ｚ）・ｘ＝ｙ′（オンの時）ｙ’
＝ＨＴ（ｚ）・ｘ：ｙ（オフの時）　　　　　　　　・
・・・（７）となり、入力信号のエツジに適応して、制
御回路をオンオフすれば、リンギング除去できることが
分かる。

実際に、ここで得られる信号のエツジは受信信号のエツ
ジであり、送信信号のエツジではない。

従って、若干誤差が生ずるが、エツジ検出信号の振幅を
少し大きくすることにより、近似精度を上げることが出
来る。

［作用］ 以上述べたいろいろな妨害除去手段は、すべて共通の基
準信号を用いて実現できる。そこで、基準信号から伝送
路の伝達特性を推定する回路部分は共用することができ
、装置の小型、経済化が図れる。さらに１回線特性等化
、ゴースト除去等の線形処理の後にリンギング除去のよ
うな非線形処理を行うことにより、信号処理による新た
な歪成分の発生を防ぐことが出来る。また、リンギング
除去を後段で行うことにより、線形処理等化器部分の等
化フィルタによって発生するリンギングを同時に除去で
きる利点もある。

［実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明によるＴＶ受像機用波形等化器の一実施
例の構成ブロック図である１図において、１はゴースト
除去器、２は回線特性等化器、３はリンギング除去器、
４は伝送路特性演算回路である。

ＴＶ受像機で受信された信号は、復調されて第１図の入
力に印加される。入力信号はゴースト除去器１、および
伝送特性演算回路４に入力される。

伝送特性演算回路４では受信した基準信号と受信機で既
に記憶している基準信号とを比較し、伝送路の伝達関数
を計算する。さらに、求めた伝達関数から、ゴースト妨
害波除去の伝達係数ｈＧおよび伝送路回線特性等化器の
係数ｈＤを求め、各々ゴースト除去器１、回線特性等化
器２に設定する。

図ではゴースト除去器１を回線特性等化器２の前段に接
続しているが、これらの等化器は線形動作をするので、
接続順序は逆でもよい。これらの等化器の後段にリンギ
ング除去器３を接続する。リンギング除去器３に設定す
る係数ｈＲは、やはり伝送特性演算回路４で計算する。

前述したように、伝送路の伝達関数と、ゴースト除去器
および回線特性等化器の伝達関数を縦続接続して得られ
た総合の伝達関数ＨＴ（ｚ）について、リンギング除去
用の係数ｈＲを求め、それをリンギング除去器３に設定
する。

本発明のＴＶ受像機用波形等化器の実施形態の一例を第
２図に示す。図において、２０は基準波形信号を送信波
形に挿入するための信号加算器、２１は送信機出力フィ
ルタ、２２は送信機、２３は信号伝送路、２４はＴＶ受
像機用波形等化器、２５は受信機である。

送信機２２において送信信号を出力フィルタ２１に通す
前に、信号加算器２０により基準波形信号を加える。基
準波形信号は、波形が既知の信壮であって、送信信号と
時間的に重ならないようにしておく。基準波形信号は受
信機側でも再生可能な信号であれば、特別な信号を用い
なくともよい。ＴＶ信号の場合には水平同期信号などを
用いたり、また垂直帰線区間には、各種の試験信号や、
０ＣＲ（ゴースト除去基準信号）などが挿入されている
ので、これらを用いることも可能である。

基準波形信号を加えられた送信信号は出力フィルタ２１
、信号伝送路２３を通り、受信機２５に入力される。Ｔ
Ｖ放送の場合は伝送路２３は放送中継機や直接電波によ
る伝送など多様な形態が有り得る。

第２図に示す構成により、本発明によるＴＶ受像機用波
形等化器では、ゴースト妨害や回線特性歪を除去できる
ばかりでなく、送信機フィルタ、伝送路など受像機入力
端より前で発生したリンギングを除去することが出来る
。さらに、ゴースト除去器１回線等化器などの後段にリ
ンギング除去器を接続しているので、これら線形等化器
で発生するリンギングも除去することが出来る。

本発明によるＴＶ受像機用波形等化器の他の実施例を第
３図に示す。図はリンギング除去器３の構成を、より詳
細に表したものである。図において４は伝送路特性演算
回路、２３は第２図と同じ伝送路、２４はＴＶ受像機用
波形等化器、３１はゴースト除去器、回線等化器などの
線形等化器、３２は遅延回路、３３は加算器、３４は微
分回路、３５はゲート回路、３６は補償フィルタ、３７
は制御回路である。

第３図のリンギング除去回路は、特願平１−３０２１１
８号を応用したものであり、動作原理については上記明
細書に詳述されている。ただし、第３図の実施例ではリ
ンギング補償波形を得るための微分回路３４の入力信号
を、線形等化器３１（すなわち、リンギング除去器入力
端）からでなく、受信機入力から得ている。これにより
、より正確なリンギング補償波形が得られる。

送信信号は伝送路２３を経て受像機で受信され、復調さ
れてから、ＴＶ受像機用波形等化器２４に入力される。

受信信号は等化器３１と共に微分回路３４にも入力され
、エツジ検出信号となる。エツジ検出信号は、ゲート回
路３５によって、予め設定された検出信号レベルと比較
し、リンギング補償信号を生成する補償フィルタ３６に
入力される。ゲート回路に設定する信号レベルは、入力
信号あるいは、その微分信号から、制御回路３７によっ
て決定される。補償フィルタ３６の伝達関数は、（５）
式の伝達関数ＨＴ　（ｚ）−１１’　（ｚ）を積分した
ものである。補償フィルタ３６により得られたリンギン
グ補償信号を加算器３３により、等化器３１の出力を遅
延回路３２で遅延した信号から差し引けば、リンギング
補償が行える。

第３図の構成により、本発明では、伝送路フィルタで発
生するリンギングのみでなく、それを等化する等化器で
生ずるリンギングも除去できることがわかる。−射的に
、伝送路では高域の利得が下がるので、回線等化器は高
域強調の特性を持つ。従って、伝送路で発生したリンギ
ングも強調されてしまうが、本発明によれば、リンギン
グ除去器を最終段に接続するので、強調されたリンギン
グも除去することが出来る。

以上述べた処理は、受像機において受像するチャンネル
を選択する毎に行う必要があるが、チャンネルが決って
しまえば伝送路は固定されるので、チャンネル選択の初
めに１度行えばよい。従って伝送路特性演算回路４は高
速に動作する必要はない。従って、マイクロプロセッサ
を用いてソフトウェア処理で容易に実現できる。さらに
マイクロプロセッサを用いる場合には求めたフィルタ係
数を複数回平均化して入力信号に含まれる雑音による誤
差を軽減するような処理をすることもできる。

［発明の効果］ 本発明によれば、基準波形信号を用いて、送信機のフィ
ルタや伝送路のフィルタなどによって発生したゴースｌ
−１伝送特性歪、リンギング等の種々の妨害を、受像機
において除去するＴＶ受像機用波形等化器を実現するこ
とが出来る。従来、ゴースト除去、回線特性等化などの
線形処理と、リンギング除去のような非線形な信号処理
は、別々に行われるのが普通であった。このようにする
と、装置が複雑化するばかりでなく、相互に影響し会う
ことによる新たな妨害が生ずる欠点があった。本発明で
は、線形等化器の後段に非線形処理のリンギング除去器
を接続することにより、線形等化器で発生するリンギン
グをも除去できるＴＶ受像機用波形等化器が得られる。

また、基準波形を用いて伝送路特性を推定する回路部分
を、共通に使用できるので、装置の小型化も達成できる
。さらに、リンギング除去に振幅周波数特性の変わらな
い除去方式を用いているので、従来法のように高周波信
号を減衰することがなく、解像度は劣化しない。

本方式で用いる基準波形信号としては送受で既知の信号
であれば何でもよく、ＴＶ倍信号場合には水平同期信号
を用いたり、また垂直帰線区間には各種の試験信号やＯ
ＣＲ（ゴースト除去基準信号）などが挿入されているの
で、これらを用いることも可能である。本発明のフィル
タ係数を求める部分は高速動作が必須ではないので、マ
イクロプロセッサによるソフトウェア処理も可能である
。この場合にはハードウェアの縮減が図れる他、複数個
のデータを平均化処理して、雑音による誤差を減らした
り、伝送路のゆっくりした変動に追従したり、チャンネ
ルごとのデータを記憶しておき、チャンネル切り替えに
おける初期データの計算を高速化するなど、高度な適応
処理が行える利点もある。

本発明では主に画像信号処理の分野での応用を中心に述
べたが他の分野に応用することも可能である事は言うま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
第１図の実施形態の一例を示す構成図、第３図は本発明
の他の実施例の構成図である。 符号の説明 １・・・ゴースト除去器、２・・・回線特性等化器、３
・・リンギング除去器、４・・・伝送路特性演算回路、
２０・・・信号加算器、２１・・・送信機出力フィルタ
、２２・・・送信機、２３・・・信号伝送路、２４・・
ＴＶ受像機用波形等化器、２５・・・受信機、３１・・
線形等化器、３２・・・遅延回路、３３・加算器、３４
・・微分虻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、伝送路等化器あるいはゴースト除去器の少なくとも
   一方を含むＴＶ受像機用波形等化器において、送信信号
   中に基準波形信号を挿入し、伝送路を経て受信側で受信
   した基準信号波形と、受信側で既知の前記基準波形信号
   とから伝送路の伝達関数を求め、該伝達関数から、伝送
   路による波形歪を取り除く等化器のフィルタ係数あるい
   は、ゴースト妨害波を減衰させるゴースト除去器のフィ
   ルタ係数を求め、該フィルタ係数を各々前記伝送路等化
   器あるいはゴースト除去器に設定することにより、前記
   伝送路波形歪あるいはゴースト妨害を取り除くことを特
   徴とするＴＶ受像機用波形等化器 ２、特許請求の範囲第１項記載のＴＶ受像機用波形等化
   器において、前記伝送路等化器あるいはゴースト除去器
   の後段に、さらにリンギング除去器を縦続接続し、前記
   伝送路伝達関数と、伝送路等化器、ゴースト除去器の伝
   達関数を縦続接続した総合伝達関数について、リンギン
   グ除去するためのフィルタ係数を求め、該フィルタ係数
   を前記リンギング除去器に設定することを特徴とするＴ
   Ｖ受像機用波形等化器。 ３、特許請求の範囲第２項記載のＴＶ受像機用波形等化
   器のリンギング除去器として、前記総合伝達関数のイン
   パルス応答の前リンギング部分および後リンギング部分
   を零とした波形をインパルス応答として持つフィルタと
   、該フィルタと同じ遅延時間を有する遅延回路とを設け
   、前記伝送路等化器、ゴースト除去器の出力信号を前記
   フィルタおよび遅延回路に入力し、該信号のエッジ部前
   後で、前記フィルタ出力に切り換えるリンギング除去器
   を用いることを特徴とするＴＶ受像機用波形等化器。 ４、特許請求の範囲第２項記載のＴＶ受像機用波形等化
   器のリンギング除去器として、微分回路とリミタから成
   るエッジ検出器で入力信号のエッジを検出し、前記総合
   伝達関数のインパルス応答の前リンギング部分および後
   リンギング部分を取り出し、積分した波形をインパルス
   応答として持つ補償フィルタに、前記エッジ検出信号を
   入力して得た補償波形信号を、前記伝送路等化器、ゴー
   スト除去器の出力を遅延した信号から差し引くリンギン
   グ除去器を用いることを特徴とするＴＶ受像機用波形等
   化器。