JPH0779431B2

JPH0779431B2 - ゴ−スト除去装置

Info

Publication number: JPH0779431B2
Application number: JP61004148A
Authority: JP
Inventors: 忠明田中; 文吉鈴木; 昌典横田; 徹郎宮崎
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1995-08-23
Anticipated expiration: 2010-08-23
Also published as: JPS62181579A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、テレビジョン電波の受信に適し、電波を反
射する物体が動く場合（列車や航空機）や、自動車内で
テレビジョン電波を受信するときに生じる変化の速いゴ
ースト（変動ゴーストと称し、変化速度は最大５サイク
ル／秒程度と仮定する）を除去するよう構成したゴース
ト除去装置に関するものである。

（従来の技術）ゴースト除去方式については、第８図（ｄ）、（ｅ）に
示すように一般にフィードフォワード方式とフィードバ
ック方式が考えられる。ゴーストを除去するためには、
ゴーストの遅延時間tdと振幅比ｇ（正ゴーストか負ゴー
ストの極性も含めて）を知ることにより除去することが
できる。フィードフォワード方式は遅延時間tdと振幅比
ｇとを計測し、入力信号を時間tdだけ遅延させｇ倍した
ものを入力信号から減算すればゴースト成分が除去でき
る。フィードバック方式では除去後に残留するゴースト
成分がある範囲以内に収束するまで、入力信号に掛ける
量を自動調整していく方式である。

両方式とも実用化する場合、その入力信号の基準として
は、第２図（ａ）の垂直パルスのＰ点のようにその後に
平坦な信号が続くパルス部分が考慮されるが、入力信号
は一般に雑音を含んでいるので、遅延時間tdと振幅比ｇ
の計測に誤差を生じるため、従来は毎フレームごとのゴ
ースト検出部分の信号を加算してその平均値を求め雑音
を低減していた。例えばＮ回の加算ではS/Nの改善率は倍である。

（発明が解決しようとする問題点）上述の方式によれば信号のS/Nは改善され、ゴースト除
去の精度は上昇するが、前記のS/Nの改善のため例えば
加算回数をＮ＝100とすれば、加算に要する時間は100/3
0≒3.3（秒）となり、冒頭に述べた変動ゴーストに対し
ては時間がかかり過ぎる。現在ゴースト除去装置として
は、フィードバック方式を採用した実用機はあるが、こ
の方式では雑音の低減とゴーストをあるレベル以下に抑
圧するまで５〜８秒程度を要しており、変動ゴーストへ
の完全対応は無理である。

（問題点を解決するための手段）本発明の目的は、ゴーストの遅延時間td、入力信号に対
する振幅比ｇを短時間で検出し、入力信号に混入してい
る雑音をゴースト除去する上で問題とならない程度にま
で速やかに低減し、従来方式に比べて所要時間を著しく
短縮し、変動ゴーストの除去に適合したゴースト除去装
置を提供せんとするものである。

半導体技術の進歩に伴ってテレビジョン受像機は増々小
形化され、自動車内での視聴を可能にしたり、小型軽量
化したテレビジョン受像機のポータブル化がすすんでい
る。このような形態でのテレビジョン電波の受信環境で
は受信入力レベルが低下することも多く（信号対雑音比
が小さくなる）、ゴースト波も複数で、かつゴーストの
遅延時間、振幅が変動する。

本発明の目的は、さらにこのような受信環境でも適用で
きるゴースト除去装置を提供せんとするものである。

すなわち本発明ゴースト除去装置は、入力映像信号の垂
直同期信号を検出し、該垂直同期信号の開始タイミング
より所定時間だけ前のタイミング信号を出力するととも
に、前記垂直同期信号の開始タイミングを基点としてホ
ールドする基点決定部と、前記入力映像信号を所定のサ
ンプル周波数で前記タイミング信号を開始トリガーとし
てA/D変換し、それらサンプル値を所定の数だけ順次記
憶するA/D変換部と、この所定数の前記サンプル値の順
次記憶が終了した後、これらサンプル値を該順次記憶と
同じ時間順次に所定のクロックで読み出し、この読み出
された時間順次のサンプル値の相隣るサンプル値間の差
分値を順次に求め、それらを順次にシフトレジスタに記
憶する差分計算部と、前記基点決定部の基点ホールド内
容に基づいて、前記差分計算部のシフトレジスタに記憶
された内容を順次読み出し、これらをタップ加重メモリ
に時間順次に保持するタップ加重保持部と、前記タップ
加重保持部で保持する複数のタップ加重メモリ値により
複数タップの利得を制御し、ゴーストに相当する信号を
生成するトランスバーサルフィルタとを具備することを
特徴とするものである。

（実施例）第１図に本発明一実施例にかかるゴースト除去装置構成
のブロック線図を、第２図に本発明で使用する基準信号
（ゴーストを検出するための信号）の一例を示す。第２
図（ａ）の点Ｐは従来例でも使用されてきたゴースト検
出のための基準信号点であり、第２図（ｂ）の点Ｑは垂
直同期信号のブランキング期間の水平期間に矩形波パル
スを重畳して作った基準信号点である。

第１図のA/D変換部１は前述の基準信号（ステップ状の
波形でその振幅は一定値に保持されているものとする）
と取り込みを行なうところで、その取り込み開始は基点
決定部２からの指示による。基点決定部２では同期検出
部10によって入力信号の垂直同期を検出し、第２の点Ｐ
または点Ｑの少し前にA/D変換部スタートパルスを発生
し、これにより発振器８から発生するクロックパルスに
同期してカウンタ９でカウントを開始する。カウンタ９
がカウントを開始すると同時に、入力信号は前記クロッ
クパルスでA/D変換されその値がメモリ記憶部７にメモ
リされる。さらに基点決定部２では点Ｐまたは点Ｑを検
出し、このタイミングでメモリ記憶部７のメモリ番地を
歩進させるカウンタ９の内容を基点決定部２の基点ホー
ルド11に保持する。第３図（ａ）〜（ｅ）はこの間の動
作を理解するための図で（ａ）はA/Dスタートパルス、
（ｂ）は基点決定パルス、（ｃ）は入力信号のA/D変
換、（ｄ）はカウンタの歩進、（ｅ）は基点ホールドの
内容を示す。第３図の場合には基点ホールドの内容は
「６」である。

次に、第１図の差分計算部３では、A/D変換部１のメモ
リ記憶部７からサンプル値を順次読出し制御部12を介し
て読出し、これを保持器13に保持して次のサンプル点の
サンプル値から引算器14により差引いて差分値を求め、
シフトレジスタ15に順次記憶していく。この差分値はゴ
ーストをステップ状に近似しているので、これをトラン
スバーサルフィルタの制御に用いることができる。

この場合、ゴーストの遅延時間は基準信号の基点から差
分値までの時間であるから、この差分値をタップ加重保
持部４のタップ加重メモリ17に転送する場合、基点決定
部２の基点ホールド11の内容（第３図の例では（ｅ）の
６）に１を加えた数値（７）を先頭番地（１）とすれば
よいことになる。第３図（ｆ），（ｇ）はこの間の動作
を理解するための図で、（ｆ）は差分値の時間変化、
（ｇ）はタップ加重メモリの差分値の転送を示したもの
である。なお、差分値をタップ加重メモリ17に転送する
場合、基点に続く２〜３個程度のサンプル値は基準信号
のあと引きの影響を受けるので、この部分はタップ加重
メモリ17の内容を零とする。

タップ加重保持部４のタップ加重メモリ17にサンプル値
が読出し制御部16により転送が終った時点で、タップ加
重メモリ17の内容に従ってトランスバーサルフィルタ５
を制御する。トランスバーサルフィルタ５では、各サン
プル点で差分に比例したゴースト信号が生成される。こ
のときトランスバーサルフィルタ５の出力の極性は、基
準信号が立下がりの場合には入力信号に重畳しているゴ
ーストに対しては逆極性であるから、トランスバーサル
フィルタ５の出力を入力信号に加えればよい。第４図
（ａ）〜（ｃ）は基準信号が立下りの場合のトランスバ
ーサルフィルタ５の出力が逆極性となる状況を示したも
ので、（ａ）は基準信号、（ｂ）はゴースト部分の差分
値、（ｃ）はトランスバーサルフィルタの出力を示す波
形である。なお第１図のトランスバーサルフィルタ５は
出力加重形であるが、遅延素子の入力にタップ利得を乗
じる入力加重形のものでもよい。

基点の決定方法としては、前述の方法の他に、第３図
（ｆ）に示す差分値で基準信号の近辺で差分値（絶対値
で）が最大となる点を基点とする方法などもある。

またこの発明を実施する場合、入力信号に雑音（ここで
はランダム雑音）があるときには、差分値がその影響を
受けるので雑音によって偽ゴーストを作ることになる。
第５図は雑音がある場合にフィルタを使用する場合の構
成の一例で、第６図にフィルタ22の一構成例を示す。

テレビジョン信号をフィルタ（低域通過フィルタ）に通
すと、波形の高域部分が除去されるため波形がなまって
くる。このためゴースト部分の波形もなまってくるの
で、差分値から作った擬似ゴーストは入力信号に含まれ
るもとのゴースト波形に比べて、遅延時間があいまいに
なり両者を加算した出力には波形がなまった部分にゴー
ストが残留する。

従って雑音が小さい場合にはできるだけ通過帯域を広く
した方がよい。このため第６図ではまず読出し制御部30
にあるデータ読出し制御32で差分値を読出し、雑音測定
部33で雑音を測定する。次の係数メモリ34では雑音に応
じてデジタルフィルタ35へ供給する係数を選択する。こ
の係数はフィルタのインパルス応答のサンプル値（サン
プル間隔は入力信号のA/D変換と同一）であり、例えば
通過帯域が1MHz,2MHz,3MHz,4MHzなどの場合の係数を用
意しておく。係数メモリ34に係数を読出した時点で、読
出制御部30にあるデータ読出制御31によって順次差分値
をデジタルフィルタ35に入力する。デジタルフィルタ35
では、入力の先頭のサンプル値からＭ番目（Ｍはデジタ
ルフィルタ35のタップ数）のサンプル値以降で正常な出
力が得られることになる。

入力の基準信号の振幅が変化する場合には、差分値が入
力信号のゴースト振幅と対応しなくなるため、そのとき
の基準信号の振幅に応じて差分値を補正する必要があ
る。例えば基準信号の振幅を１としてゴーストが0.1の
場合と、基準信号が0.5でゴーストが同じ0.1の場合と比
べると、後者の方は基準信号の振幅に対してゴーストの
量は1/0.5＝２となり、前者に比べてゴーストの相対量
は２倍になる。従って差分値の補正は基準信号の振幅に
逆比例して補正する必要がある。

第７図は基準信号の振幅Ｓを求めるために、基点を中心
として前後に２〜３サンプル点以上離れた２つの差分値
をA/D変換器６から読出し、引算器14によって振幅Ｓを
求める場合の構成例を示す。第７図の正規化部23では規
定の入力のときの振幅Ｓを規定振幅Soとすると、So/Sの
計算をSo/S演算24で行ないこれを保持器13に保持する。
この値を掛算器25に与えて差分計算部３の出力と掛算す
れば、差信号は正規化されたことになる。

また、入力信号のレベルが変動しかつ雑音が無視できな
い場合には、ゴースト除去装置の構成の中に前述の第５
図のフィルタ22と第７図の正規化部23を含めばよい。こ
のときフィルタの選択は、それぞれで求めた雑音量と振
幅を利用して信号対雑音比を求めこれの大小によって選
択する。

ゴーストが大きい場合には入力信号をｇ倍（ゴーストの
量）して遅延させて入力信号から差し引くとゴーストは
除去できるが、新たに２倍の遅延時間をもつゴースト
（振幅はg²）が生じる。第９図（ａ），（ｂ），（ｃ）
はこの間の動作を理解するための図である。この新たに
生じたゴースト（２次のゴーストと称す）を除去するた
めには、第９図（ｄ）に示すように遅延時間が２倍の位
置にg²を差分値列に加えればよい。

第９図で、（ａ）はゴースト（ｇ）のある入力信号、
（ｂ）は入力信号（ａ）をもとに生成したゴースト打消
し信号、（ｃ）は（ａ）＋（ｂ）の演算を実施したゴー
スト除去後の信号、（ｄ）は（ｃ）に発生する２次ゴー
スト−g²をも除去するための差分値列を示している。

第10図はゴーストが大きい場合、新たに生じるゴースト
を除去する場合の回路構成例であり、演算部45はタップ
加重保持部４に先立って前述の２次ゴースト分を生成
し、追加する機能を持つ。

演算部45は一般的には次のような演算を行なう。いま基
点を零としてそれに続くゴーストを振幅がg_i（零も含め
て考える）で遅延時間をｉ（実際にはiT,T:サンプリン
グ間隔）とする（ｉ＝1,2,……,N:Nはゴーストの最大許
容時間）。このときｉ番目のゴーストを除去しようとす
るとｊ番目のゴーストが遅延時間ｉ＋ｊの位置に新たに
振幅−g_i×g_jの２次ゴーストとして発生する。このよう
に新たに生じるすべてのゴーストはで表わすことができる。もちろん、遅延時間の最大値は
ｉ＝N,j＝Ｎのときに2Nとなる。前述したとおり基準信
号の基点を零とした差分値列は入力信号のゴーストであ
るから、この差分値列に上式の数値列を加えてやれば２
次のゴーストは除去できることになる。第10図の乗算器
48で前記の演算を行ない、その結果を遅延時間に対応し
て記憶部49に加算していく（記憶部49には元の差分値の
系列を最初に入れておく）。

基準信号の基点を零として得られた差分値列は雑音成分
を含んでおり、この雑音により偽ゴーストを生成するこ
とになる。この偽ゴーストが画質を損傷する場合には上
記差分値列の中で、ある数値αより小さいものはゴース
トは無いものと判定する方法がある。しかし、この方法
では振幅の小さいゴーストは除去できなくなる。このた
め、得られた差分値列を順次加算し、加算して得られた
数値（絶対値）が数値α以上のときゴースト有りと判定
し、その時点で加算値をゴースト振幅とする。この間、
数値α以下のときは差分値列は零と置いていく。この方
法は元の差分値列に含まれる雑音は平均値が零であると
いう性質を利用するものである。

第11図（ａ），（ｂ），（ｃ）はこの間の動作を理解す
るための図であり、第11図（ｃ）において時間t₃でΔS₁
＋ΔS₂＋ΔS₃をゴーストと見なし、時間t₁とt₂ではゴー
スト無しとして扱う。時間t₃でゴーストを検出したので
時間t₄から加算を行なっていくのである。以上により、
差分値列は時間t₁〜t₆の間では、0,0,ΔS₁＋ΔS₂＋Δ
S₃,0,ΔS₄＋ΔS₅,0となる。第11図（ｄ）はこの状況を
示している。第11図で、（ａ）はゴースト波形、（ｂ）
は差分値列、（ｃ）は差分値の加算信号、（ｄ）は新ら
しい差分値列を示している。

第12図は雑音により生じる偽ゴーストの発生を防ぐため
の一構成例であり、差分値加算部51において前述の処理
を行なう。すなわち、差分計算部３から入ってくる差分
値列を順次、加算器52に加算していく（最初は加算器の
初期値を零としておく）。加算した結果、その数値（絶
対値）があらかじめ定めた数値αより小さい場合には、
ゲート53は動作させずシフトレジスタ54の内容を零とお
く。逆に、大きい場合にはゲート53を動作させて、その
数値をシフトレジスタ54に送ると同時に加算器52の内容
を零とする。

本発明をすべてデジタル化することは容易であり、第13
図にその一構成例を示す。第13図で差分計算部３からタ
ップ加重保持部４の間、および基点決定部２は第１図の
ものと同一であるが、A/D変換器57が第１図A/D変換部１
に比べて本線系と共用になっている。トランスバーサル
フィルタ59はデジタル式のものであり、この構成はシフ
トレジスタ60、乗算器62、加算器61から成る。加算器63
でゴーストを除去した後、D/A変換器64によってアナロ
グ信号を得る。

（発明の効果）本発明装置を使用すれば、ゴーストの検出をフイールド
毎に行ない、ゴースト除去制御もそれに応じてフイール
ド毎に行なうことができるので、動作時間が速く、変動
ゴーストに対してすぐれた応答特性を有している。

従って、自動車内でのテレビジョン受信、列車や空航周
辺でのテレビジョン受信、さらにはポータブル型テレビ
ジョン受信機への応用などに好適である。

【図面の簡単な説明】第１図は、本発明装置の一実施例に係るゴースト除去装
置構成のブロック線図を示し、第２図は、基準信号の２例（ａ），（ｂ）を示し、第３図（ａ）〜（ｇ）は第１図示装置の動作を具体的に
説明するための図、第４図（ａ）〜（ｃ）は基準信号が立下りの場合のトラ
ンスバーサルフィルタの出力を理解するための各波形
図、第５図は、フィルタを用いる場合の本発明装置の一構成
例を示す図、第６図は、第５図に使用するフィルタの一構成例を示す
図、第７図は、入力信号の振幅が変化する場合の本発明装置
の他の構成例を示す図、第８図（ａ）〜（ｅ）は、ゴースト除去の基本概念を説
明するための図、第９図（ａ）〜（ｄ）は、２次ゴーストの発生とその除
去を説明するための図、第10図は、２次ゴーストを除去するための一構成例を示
す図、第11図（ａ）〜（ｄ）は、雑音による偽ゴーストを避け
る方法を説明するための図、第12図は、雑音による偽ゴーストを避けるための一構成
例を示す図、第13図は、デジタル化したときの一構成例を示す図であ
る。１……A/D変換部、２……基点決定部３……差分計算部、４……タップ加重保持部５……トランスバーサルフィルタ６……A/D変換器、７……メモリ記憶部８……発振器、９……カウンタ 10……同期検出部、11……基点ホールド 12……読出し制御部、13……保持器 14……引算器、15……シフトレジスタ 16……読出し制御部、17……タップ加重メモリ 18……遅延素子、19……掛算器 20,21……加算器、22……フィルタ 23……正規化部、24……So/S演算 25……掛算器、30……読出し制御部 31,32……データ読出制御 33……雑音測定部、34……係数メモリ 35……デジタルフィルタ、41……遅延振幅の制御 42……td,gの検出、43……td,Δｇの検出 44……A/D変換部、45……演算部 46……データ読出制御、47……記憶部 48……乗算器、49……記憶部、50……タップ加重保持部 51……差分値加算部、52……加算器 53……ゲート、54……シフトレジスタ 55……レベル判定器、57……A/D変換器 58……基準信号記憶部 59……トランスバーサルフィルタ 60……シフトレジスタ、61……加算器 62……乗算器、63……加算器 64……D/A変換器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力映像信号の垂直同期信号を検出し、該
垂直同期信号の開始タイミングより所定時間だけ前のタ
イミング信号を出力するとともに、前記垂直同期信号の
開始タイミングを基点としてホールドする基点決定部
と、前記入力映像信号を所定のサンプル周波数で前記タイミ
ング信号を開始トリガーとしてA/D変換し、それらサン
プル値を所定の数だけ順次記憶するA/D変換部と、この所定数の前記サンプル値の順次記憶が終了した後、
これらサンプル値を該順次記憶と同じ時間順次に所定の
クロックで読み出し、この読み出された時間順次のサン
プル値の相隣るサンプル値間の差分値を順次に求め、そ
れらを順次にシフトレジスタに記憶する差分計算部と、前記基点決定部の基点ホールド内容に基づいて、前記差
分計算部のシフトレジスタに記憶された内容を順次読み
出し、これらをタップ加重メモリに時間順次に保持する
タップ加重保持部と、前記タップ加重保持部で保持する複数のタップ加重メモ
リ値により複数タップの利得を制御し、ゴーストに相当
する信号を生成するトランスバーサルフィルタと、を具備することを特徴とするゴースト除去装置。
【請求項２】前記差分計算部の出力が、前記入力映像信
号に含まれるノイズ振幅に応じて、通過帯域特性が変え
られる適応形フィルタを介して、前記タップ加重保持部
に入力されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のゴースト除去装置。
【請求項３】前記入力映像信号のレベルが変動すると
き、これに対応するため、正規化部が備えられることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
ゴースト除去装置。
【請求項４】前記基点を求めるためのステップ状波形
が、通常のテレビジョン信号の同期信号に限定せず、別
に設けたステップ状波形であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第３項のいずれかに記載のゴースト
除去装置。
【請求項５】前記入力映像信号に含まれるゴースト成分
が大きいとき、前記差分値の系列を用いて、前記大きい
ゴースト成分によって新たに生じるゴーストを除去する
演算部が備えられることを特徴とする特許請求の範囲第
１項から第４項のいずれかに記載のゴースト除去装置。
【請求項６】前記差分値に含まれるノイズによる別のゴ
ーストの発生を除去し、かつ微小なゴーストも除去でき
るよう、前記差分値の系列を演算処理する差分値加算部
が備えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第５項のいずれかに記載のゴースト除去装置。
【請求項７】前記トランスバーサルフィルタがデジタル
処理されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第６項のいずれかに記載のゴースト除去装置。