JPS60500985A - ビデオ用ダイナミックノイズ軽減 - 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】 ビデオ用ダイナミックノイズ軽減 本発明は、送信チャネルのノイズ寄与によって映像上に認められる可視ノイズを 軽減覆るだめの方法及び装置に関する。それは、主として映像信号のサンプリン グにより得られるビデオ情報の送信に使用されるチャネルのために意図されてい るものであって、上記ビデオ情報は、送信される信号に関しての情報を提供する ディジタルデータに附随されて送信されるものである。

基本的なアイデアは、送信される信号のパラメータの値を表わすディジタルデー タを生成することであって、上記ディジタルデータは、受信された信号のノイズ 軽減を遂げるために受信装置で使用されることができる。

本発明は、送信される情報信号をモニタするだめの装置を提供するもので、この 装置はモニタされる入力信号を受取るための手段と、送信される上記情報信号の パラメータの熾適の値を定め、且つ上記パラメータの数量を表わすデータ信号を 発生するための手段と、上記データ信号及び上記情報信号を発生するための手段 とから成っている。

本発明はさらに、その情報信号に関しての情報を含むデータ信号に附随された情 報信号を受信するための装置をも提供するもので、この装置は上記データ信号を 受信するための手段と、上記情報信号を受信するための手段と、その受信された 情報を処理するための手段と、該処理手段をコントＤ　−ルし、それによって上 記情報信号の受信力を最適化するために上記受信されたデータ信号に応動する手 段とから成っている。

上記ノイズ軽減は、以下の方法の一方又は両方で遂げられる。すなわち １、　上記受信されたビデオ上の熱ノイズを軽減することによる方法。

２、Ｆ、Ｍ、チャネルが使用される時、上記受信されたビデオ上のスレシホール ドスパイクの数を軽減することによる方法。

本発明の特徴及び効果は、添附の図面と其に成された実施例の以下の説明から明 らかに成るであろう。添附の図面はすなわち、 第１図はテレビジョン映像のフレームの表現を示しており； 第２図は本発明に従い、且つ送信機に使用される回路のブロックダイアグラムを 示しており； 第３図は第２図に示された回路の動作の理解を助（プるための波形を示しており ； 第４図は第２図に示された回路の改良を示しており；第５図は第２図に示された 送信機により送信された信号を受信するための受信装置の一部のブロックダイア グラムを示している。

この発明のノイズ軽減方法及び装置は、Ｍ、Ａ、Ｃ，システムのようなＴ、Ｖ、 システムに使用するために、特に合せられるだろう。このシステムに於いて、入 力映像信号のサンプルは、一定のクロック周波数により決定される時間で取られ る。一方のクロック周波数は、輝度のためのザンプリングレートをコントロール し、他方のクロック周波数は、色のためのサンプリングレー１へをコントロール する。この方法で生成される信号は、王、■、他信号１木のラインが輝度信号に 続く色信号から成るように圧縮されているもので、上記両信号は音声チャネル及 び同期情報を提供するディジタルデータバーストに附随するものである。

輝度信号に対応するエレメントのセットと色信号に対応するエレメントのセット とがあるであろうような、信号エレメント即ちブロック中のＴ、Ｖ、信号のライ ンを分割するような方法で、Ｍ、Ａ、Ｃ，システムにより供給されるクロック周 波数を利用することが、本発明で提案されている。これらの信号エレメントは、 たった１本のＴ、Ｖ、ラインの幅を有するエレメントであらねばならないわけで はなく、例えば複数のＴ、Ｖ、ライン、例えば４本のＴ、Ｖ、ラインの幅を有す るニレメン１へであることができる。これらの信号エレメントは、次に上記ノイ ズ軽減システムと連合されたデータを生成するために別々に評価されることがで きる。このデータは、次にＭ、Ａ、Ｃ，システムに固有の他のディジタルデータ と共に送信されることができる。

１）　熱ノイズ軽減 テレビジョン映像のフルフレームが、第１図に示されたような別々の多数のボッ クスに分割されているとして論ぜられる。

ノイズ軽減は、それぞれのボックスのビデオプリエンファシス及びデエンファシ スのための最適の値を選ぶことにより遂げられる。プリエンファシス及びデエン ファシスの値の複数の選択、例えば４つの選択がある。送信機でのプリエンファ シスが、受信機でのデエンファシスにいつでも正確に優先するということを、送 信機と受信機の間のデータリンクが確実にする。

それぞれのボックスのためのプリエンファシスの選択は、後でより詳細に記Ｊさ れるであろうような、入力ビデオ信号をモニタづる回路により送信機で成される 。

送信機でのプリエンファシスの選択は、即時ではなく、帯域阻止フィルタ１８の ステップ応答により定義される。受信機は、同様のフィルタを含んでいる。上記 フィルタ応答は、一定のレートでのみならずまた、動的な状態の下でのプリエン ファシスレベル及びテエンファシスレベルのトラッキングを保証するように正確 に定義されている。

プリエンファシス決定回路は、以下のルールに矛盾しない、それぞれのボックス のプリエンファシスの最大可能な量を与えるために組織されることができる。す なわち、ａ）　プリエンファシスされたビデオ信号は、送信チャネルの搬送波を オーバー変調すべきではない。

ｂ）　選択されたプリエンファシスは、受信機に使用されるスレシホールド拡大 復調器の性能を低下するほど高くづべきではない。この基準は、Ｆ、Ｍ、チャネ ルが使用される時のみ適用される。

２）　スレシホールドスパイク軽減 いくらかの所定の信号状態のために、復調器のパラメータ（例えば、フェーズロ ックループ復調器の場合のループ帯域幅）の最適のセツティングがあることが、 スレシホールド拡大復調器の特性である。

もし、上記パラメータが固定されるならば、それらは全体的に最適でない性能を 与える映像の最悪の部分のための最適のレベルにセットされねばならない。

ここに述べられたスパイク軽減技術は、フルフレームをボックスに分割すること を仮定している。スパイク軽減は、それぞれのボックスのために復調器パラメー タの最適値を選ぶことにより遂げられる。例えば、パラメータのために、複数の 値がある。

送信機と受信機との間のデータリンクは、復調器３３をコントロールするのに役 立つ。送信される信号は、データにより影響を及ぼされはしない。

それぞれのボックスのための復調器パラメータの選択は、入ってくるビデオ信号 をモニタでる回路により送信機で成される。

このシステムの包括的な効果（ま、高レベルの細部描写を含まない映像の領域の スレシホールドスパイクの確率を軽減することである。

ノイズ軽減システム１及び２は、独立して動作されることができる。

もし、それらが同時に動作されるならば、必要とされる全部のデータレートの倍 増が、普通はあるだろう。

しかしながら、本発明に於いて両システムは、必要とされるデータビットの数の 少しの増加もなしに、同時に動作されることかできる。すなわち、信号に加える 一定値のプリエンファシスを示すディジタル情報は、スレシホールド拡大復調器 に適用する一定のパラメータをもまた示すことかできる。

例えば、信号に加えられたプリエンファシス値の増加を示すディジタル情報は、 例えばスレシホールド拡大復調器のスレシボールド拡大の増加をもまた示すこと ができる。

これは、どちらかのシステム個々にというよりは、両システムー緒にデータレー トで動作することを許す。

代表的なデータレート 以下のパラメータは、ＭＡＣ用のノイズ軽減システムのために提案されている。

ライン毎の色サンプル　−６０ ライン毎の輝度サンプル　−６０ フルスクリ一ン幅のためのビットの総数　−２４００２フレーム　以上に分割す るためのデータ１０ライン　以上に分割するためのデータ　（Ｙ）５ライン　以 上に分割するためのデータ　（Ｕ）５ライン　以上に分割するためのデータ　（ Ｖ）このレベルに上記データレートを軽減づ−るために、フレーム遅延が受信機 でなくて、送信機で必要とされるということが注意されるべきである。受信機は コントロールデータをストアするためのみの十分なメモリを必要とする。

すなわち、　１６ビツト×６２５ −１２５０Ｘ８ビツト　１フレームのためのワード基礎のシステムが、概略的に ）ホベられているので、送信機でのプリエンファシスの選択を決定するために使 用される方法及び装置は、以下に簡単に述べられる。

エレメントに分割される１本のＴＶラインを考えてください。

それぞれのエレメントは、それ自身にプリエンファシスの個々のレベルを割当て られることになっている。受信機は、結果として生ずるビデオがオリジナルの忠 実な再生であることができるように適当な量のデエンファシスを割当てねばなら ない。

結果として生ずる受信されたビデオの信号対ノイズ比は、プリエンファシスのレ ベルが増されるほど改善される。得られる実際の改善は、プリエンファシス曲線 の細かい性質次第である。

それぞれのエレメントの最大可能なノイズ改善を得るために、上記システムはプ リエンファシスが搬送波にオーバー偏移を引起こすことなしに、そのエレメント にどのくらい適用されることができるかを計算すべきである。第２の考慮は、プ リエンファシスの非常に多すぎる適用が受信機に使用されるスレシホールド拡大 復調器の性能を低下させるであろうということである。

第２図は、第１の基準に基いたプリエンファシスレベルを決定するための我々の システムに使用された技術を示している。

我々は、プリエンファシスレベルの４つの選択を持っている。それらの１つは、 ゼロプリエンファシスを表わしているが、しかしダイナミックプリエンファシス に加えて動作するいくつかの固定されたプリエンファシスがあるかもしれない（ 我々のシステムに於いては、ある）。

上記システムは、以下の、ように動作する。入力ビデオは、３つの固定された回 路網１１．１２．１３を同時に通り抜けるもので、上記回路網１１．１２．１３ は、４レベルプログラマブル回路網１９（第４のレベルは、ゼロプリエンファシ スを表わしている）から得ることが可能なレベルと正確に一致している。

上記固定された回路網からの出力は、搬送波のフル変調のために許される最大信 号振幅を表わす基準レベルとコンパレータ１４．１５．１６で比較される。組合 せロジック１７は、プリエンファシスの最大許容可能レベルを表わす２ビツトデ ータワードを生成する。

上記組合せロジック１７は、ラッチ回路を含み、そのデータ出力は基準クロック 信号と同期している。受信機での、このクロック信号の正確な丙午は、タイミン グエラーがデエンファシスされた信号に歪みを生じるであろうから、上記システ ムの動作にとって極めて重大である。

第３図は、上記ビデオ信号の大きな振幅移行に応じたシステムの動作を示してい る。

上記移行の前のディジタルコードは、最大プリエンファシスに相当する３である 。移行がタイミングインタバルＢの間に起こり、それゆえ上記ロジックがインタ バルＡ及びＢ介カバーゴるディジタルコードを生成する。これは、遅延がビデオ に組み込まれているく第２図）から可能である。

プリエンファシスレベルは、不連続的なものではなくて、連続的に可変できる。

Ｔ１及びＴ２　（第３図）は、コントロールされた移行を精密に表わしている。

上記システムは、プリエンファシスレベルがインタバルＢの間妥当であることを 保証する。

ここまで述べられたシステムは、プリエンファシスされたビデオ信号が送信チャ ネルをオーバー変調しないであろうことを保証する。しかしながら、実際はスレ シホールド拡大復調器から得られるビデオを低下させるかもしれない。これは、 信号の高周波数内容が、よりコンスタントなレベルに上げられ、且つ一般にスレ シホールド拡大復調器が高レベル高周波数成分を追跡するための制限された能力 を有しているからである。

復調器に許容可能なレベルに、プリエンファシスを制限することが重要である。

第４図は、これが達せられることができる基礎的な方法を示している。

上記プリエンファシス回路網（第２図）からの出力は、アートスレシホールド拡 大復調器の状態をシュミレートする回路２２．２３．２４に供給される。これは 、上記信号を追跡するための復調器の故障を示す出力を提供する。上記出力は、 上記組合せロジックに供給される。プリエンファシスレベルは、信号トラッキン グに一致した最高レベルに制限される。

上記「模擬復調器」機能は、改良が復調器のデザインで成されるように時間で変 化するであろう。

第５図は、本発明の装置と共に使用される受信機回路の一部を示している。ビデ オサンプル３１及びデータサンプル３０を受信覆るための手段が提供されている 。そのうえ、コン１〜ロール回路３５も示されているもので、上記コントロール 回路は上記データサンプルからのノイズ軽減情報に応じて、適切なビデオサンプ ルに適用するデエンファシス３２の量をコントロールし、且つ復調器３２の適切 なパラメータをコントロールする。クロックは、送信機の同様のクロックと同期 して提供される。

開示されたようなシステムは、複数のプリエンファシス回路網１１．１２．１３ と、ノイズ軽減パラメータを示すデータを生成するために入力映像信号に基いて 動作する擬似復調器２１゜２２、２３とを示している。複数のそのような回路は 、本発明に必須のものではない。たった１つのプリエンファシス回路網又は擬似 復調器だけで十分である。例えば、たった１つのプリエンファシス回路網によっ て入力信号に適用するプリエンファシスのそれぞれの値を生じさせ、且つ入力信 号にプリエンファシスのたった１つの値の適用から成される関連したデータ値の 適当な評価を生じさせるであろう、さらなる回路が提供されることができる。

図面の簡単な説明 浄書（内容に変更なし） ｆｔａ、Ｊ。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信する情報信号をモニタするための装置で、モニタする入力信号を受取るため の手段と、送信する上記情報信号のパラメータの最適値を決定し且つ上記パラメ ータの数量を示すデータ信号を発生するための手段と、上記データ信号及び上記 情報信号を発生するための手段とを具備する送信する情報信号をモニタするため の装置。 ２、上記装置はさらに、上記入力信号を変更するための手段を具備し、上記最適 値決定手段は上記変更された入力信号に動作するように配列されている請求の範 囲第１項に記載の装置。 ３、上記変更手段は、上記入力信号にプリエンファシスの異なった量を適用する ためにそれぞれ配置された複数のプリエンファシス回路網を具備し、上記最適値 決定手段は基準レベルと上記プリエンファシス回路網の出力を比較することによ りプリエンファシスの最適の値を決定し、上記装置はさらに送信より先に上記入 力信号を変更するために上記最適値決定手段に応動する手段を具備する請求の範 囲第２項に記載の装置。 ４、上記変更手段は、上記情報信号の受取り状態をシュミレートするための手段 を具備する請求の範囲第２項又は第３項に記載の装置。 ５、上記入力信号はサンプルされた信号の形であり、上記最適値決定手段は入力 信号のそれぞれのサンプルのためのデータ信号を生成するために配置されている 請求の範囲第１項、第２項又は第３項に記載の装置。 ６、上記情報信号は、ビデオ信号の１本のラインの部分を表わす請求の範囲第１ 項乃至第５項のいずれかに記載の装置。 ７、上記情報信号は、ビデオ信号の複数のラインの部分を表わす請求の範囲第１ 項乃至第５項のいずれかに記載の装置。 ８、情報信号に関しての情報を含むデータ信号に附随された情報信号を受信する ための装置で、上記データ信号を受信するための手段と、上記情報信号を受信す るための手段と、上記受信された情報を処理するための手段と、上記処理手段を コントロールし、それによって上記情報信号の受信力を最適化するために上記受 信されたデータ信号に応動する手段とを具備する装置。 ９、上記処理手段は、受信されたプリエンファシス情報信号に複数のデエンファ シス値の一つを適用するための手段ツタ を具備する請求の範囲第６項に記載の装置。 １０、　上記処理手段は、コントロール可能な復調器を具備する請求の範囲第８ 項又は第９項に記載の装置。 １１、　上記コントロール可能な復調器は、スレシホールド拡大復調器である請 求の範囲第１０項に記載の装置。