JPS63117571A - テレビジョン信号の波形歪検出方式及び受信装置 - 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】 ＜５・蛮業上の利用分野〉 この発明、ば、テレビジョン映像信号を扱う重子機器に
おけるゴーストキャンセラーや波形等化器などに応用す
ることができるテレビジョン信号の波形歪検出方式に関
するものである。

〈従来の技術〉 第３図は一般に用いられているテレビジョン信号の波形
歪除去装置の一例としてのゴーストキャンセラーの構成
図であり、この図に基づき従来の波形歪検出方式につい
て説明する。

第３図のブロック図に示すように、ゴーストキャンセラ
ーは機能別に犬きく分けると、フィルタ一部１と基準信
号抽出回路２と重み付は制御回路３との３つに分けられ
る。

そして、ライン１．に加えられる映像信号入力は、フィ
ルタ一部１でゴーストを除去するためフィルター処珂を
した後１・てラインｔ２に映像信号出力として取り出さ
れる。ゴーストを除去できるようにフィルターを制御す
る働きを受は持っているのが重み付は制御回路３である
。この重み付は制御回路３を正確に動作させるためには
、映像信号中のゴーストなどの波形歪を検出するための
基準となる信号すなわち基準信号が存在しなければなら
ない。この基準信号ｔなり出す働きをしているのが、基
準信号抽出回路２である。

第４は前記フィルタ一部１の具体的１成を示す１つの例
であり、巡回型の構成例である。ライン１．に加えられ
た映像信号入力は減算器１ａの一方の人力瑞子に加えら
れる。この減算器１ａの出力はラインｔ２より出力信号
として取り出されるが、同時に遅延回路１ｂにも加えら
れる。

この遅延回路１ｂは単位遅延時間Ｔの単位遅延回路の直
列多段接続回路である。この単位遅延１寺間Ｔｆｄ通常
７０〜１００ｎｓ（す／−−１：力／ド）の値に選ばれ
る。この遅延回路１ｂの各単位遅延ごとの出力信号は次
段の重み付は回路ＩＣに加えられる。この重み付は回路
１０はラインｔ、から加えられる重み付は制御回路３力
１らの重み付は制御信号により、制御され、遅延回路１
ｂからの入力信号に対して所定の重み付け（ｈｌ。

ｈ２・・・・・ｈｗ　）が与えられる。すなわち、この
重み付は回路ＩＣはゲインコントロール回路である。

そして、重み付は回路ＩＣからの各重み付は出力信号は
次段の加算回路１ｄに加えられて加算合成される。この
加算回路１ｄの出力信号は前記減算器】ａの他方の入カ
ッＰ子に加えられ、ライン１．からの入力信号から減算
処理される。

ここで、ライン１．の入力信号ｆ　ｘ　（ｔｌ、ライン
ｔ２の出力信号を３１　ｆｔ＋とすると、ｚｆｔｌ、ｙ
（ｔ）の間には次の関係式が成立する。

これをフーリエ変換して伝達関数０頭を求めると次式を
得る。

ゴーストがないときには、ｈ、　＝　ｏとし人力映兜信
号がそのまま出力されるが、ゴーストが存在する場合に
は基準信号からゴーストまでの時間差（＋ＩＴ）および
ゴースト１に応じた重み付けの値（ｈ７）を与えてゴー
ストの除去動作を行なう。

フィルタ一部１の構成法としては、第４図に示す巡回型
の他に非巡回型の構成をとるものがあり、トランスバー
サルフィルターとも呼ばれることがある。

巡回型と非巡回型の第１の相違点は、前者が遅れゴース
トしか扱えないのに対して、後者は遅れゴーストも進み
ゴーストも扱えること、そして、第２の相違点は後者は
孫ゴーストが発生するのに対して、前者は発生しないこ
となどであるが、それぞれ用途に合わせて使い分けられ
る。

次に第３図における基準信号抽出回路２の説明をする。

この基準信号抽出回路２が後述するこの発明に直接関連
するところである。

まず、映像信号中に含まれる波形歪（特にフィールドで
問題になるのはゴースト）’！ｚ測定するだめの基準信
号として使用されている信号波形としては、垂直同期信
号の前縁部を微分または追分した信号波形や受信機仰で
は特に微分または差分処理を必要としない２Ｔ−パルス
、Ｔ−パルス、インパルスなどがある。垂直同期信号は
、各放送局の信号波形が少しずつ違っていたり、映像イ
ぎ号との対応関係が薄いとの理由であまり使用されなく
なっている。

２Ｔ−パルスは４ＭＨｚまでの周波数成分をもちディジ
タル波形伝送の基準信号として甲いられることがある。

映像信号の占有周波数領域は４．２ＭＨｚであるだめ２
Ｔ−パルスでは不十分であり、最近ではこの２Ｔ−パル
ス以上の周波数成分をもつＴパルス、インパルスなどが
用いられるようになってきている。

第５図の（α）および（ｂ）ば４．２ＭＨ２までに帯域
制限されたＴ−パルスの概略信号波形およびそのスペク
トル分布図であり、第５図（ｃｌおよびｆｄ）はやはり
４．２ＭＨ２までに帯域制限されたインパルスの概略信
号波形およびそのスペクトル分布図である。そして、ど
ちらも映像信号帯域をカバーできる周波数成分を有して
いるので、基準信号としての資格を十分Ｇで備えている
と言える。

ｖ６図は映像信号の垂直帰線消去期間で第】フィールド
の始めの部分の概略は号波形図である。基準信号はこれ
らの映像信号の存在しない水平走査期間（図ではライン
番号１０〜２１）に重畳される。図はライン番号１８の
水平走査期間にＴパルスが重畳された例である。

第７図は基準信号が重畳されている水平走査期間の拡大
図である。また、第８図はこれをさらに拡大し基準信号
の波形がわかるように描いた図である。

第９図は第８図と同じ尺度で描いた図であるが、遅延時
間で、振幅ａ（ａ＜１、基準信号のピーク値を１とした
ときの値）の正ゴーストが加わっている信号波形である
。

前記基準信号抽出回路２は、映像信号の中からゴースト
の情報を検出するために基準１３号を含む一定時間範囲
を抽出しラインｔ４を介して重み付は制御回路３に送り
込む働きをしている。

これをさらに機能的に分けると次の２つになる。

その１つは第７図〜第９図に示す基準信号のペースにな
っている基準レベル（図ではブランキングレベル）の信
号電位を確定することである。

もう１つの機能は第７図に示すようにフィルタ一部１の
重み付は制御のために必要どなるゴースト情報を寿るた
め基準信号を含む一定範囲Ｔｓの信号を抽出することで
ある。

第１０図は従来の考え方に基づく基準信号抽出回路の例
である。これについて第】１図の信号波形図を用いて動
作説明をする。ラインｔ２には第１１図の（α）のよう
な映像信号が加えられる。図では基準信号が重畳された
ライン番号】８（第６図参照）の部分が描かれている。

この信号が加えられたクランプ回路２ａには第３図のタ
イミング信号発生回路４で水平同期信号から形成された
第１１図の（ｂｌに示すようなりランプパルスがライン
ｔ、□を介して加えられる。これによって入力された映
像信号のペデスタルレベル（ブランキングレベル）が第
１１図の（Ｃ）に示すようにり、の電位にクランプされ
る。なぜクランプ処理が必要かは次のようなコ由による
。

一般のテレビジョン受像機の中間周波増幅段（ＩＦ段）
以降の映像信号波形の直流方位は回路設計上の理由によ
って適当な直流電圧が付加されており普偏的なものでは
ない。従って、第１１図の（α）のペデスタルレベル（
ブランキングレベル）の１位り。も回路設計の方針によ
って決められた値である。したがって、電位り。は一般
に未定の定数儂である。ところがゴーストを検出するた
めには、すでに第９図に関して説明したように基準信号
波形を用いる。この基準信号を認識するためにはそのペ
ースとなる基準レベル、すなわち、ペデスタルレベルの
電位を確定しなければならない。この基準レベルが確定
されれば水平走査期間内の所定区間内で最大ピークを有
する信号波形を基準信号として検出することは容易であ
り、この基準信号の位置およびピーク値に基づき、ゴー
ストまでの時間差τ、振幅比率ａなどが皿１定できるこ
とになる。

このように、ゴーストすなわち波形歪検出の最も基本的
な処理技術は基準レベルすなわちこの例ではブランキン
グレベルの確定にある。従来技術ではこれをクランプに
よって処理していた。

第１０図に示すように、クランプ回路２ａの出力信号は
次段のゲート回路２ｂに加えられる。

このゲート回路２ｂには前述の第３図のタイミング信号
発生回路４から第１１図の（ｄ）に示すようなパルス幅
Ｔｓ　　なるゲートパルスが加えられており、第１１図
の（０）に示す基準信号を含む所定の一定区間の信号が
抜き取られ、第】１図のｆｅ）に示すような信号波形が
ラインｔ４から取り出される。このゲート回路２ｂは処
理系がアナログの場合はアナログスイッチ、処理系がデ
ィジタルの場合はデータセレクターまたはゲート回路で
構成されている。

この第１】図のｔｅｌに示す信号波形は基準レベルがＬ
ｌであり、この基準レベルを基に基準信号およびゴース
トを測定処牙するのが次段の重み付は制御回路３（＃３
図参照）である。第９図は遅延時間がでで基準信号のビ
ータ値（＝１）に対して振幅比率ａ（ａ＜１）なる大き
さの正ゴーストが存在する場合の信号波形例であるが、
コノ基準信号からゴーストまでの遅延時間τおよびゴー
ストの振幅比率ａを用いてフィルター部１の重み付けの
値を設定している。このように基準信号を含む一定範囲
の信号部を読み込み。

雑音を抑圧するだめフィールドごと、またはフレームご
とに繰返して得られるこれら信号波形を加算平均するな
どの処理をした後に、前記のように基準信号とゴースト
との間の時間差（遅延時間）τおよび振幅比率ａを測定
し、これを逆補正するような重み付けをフィルタ一部１
に対して行なう。第４図に示すようなフィルター部に対
しては、τ＝？ＩＴのときり、ｌ＝ａ　のように設定す
る。このように重み付は制御回路の基本機能としては、
基準信号部のＳＮを向上させる積算処理、ゴーストの遅
延時間そして振幅などの計測処理、そしてフィルタ一部
のどの重み付けを制御すれば最も波形歪が少なくできる
かなどの判定、設定処理などの機能があればよい。

通常この部分は判定、設定処理を高機能化させるために
ＣＰＵ（マイクロプロセッサ−）ナト全中心に構成させ
ることが多い。

第３図におけるタイミング信号発生回路４は、時間基準
としてのクロック信号の形成、垂直および水平同期信号
などから形成するクランプノくルスやゲートパルスの形
成などの機能を有し他の回路へ供給する働きをしている
。

なお、前記クランプパルスの位置としては前述の水平同
期信号とバースト信号との間の他、バースト信号の直後
とか、水平同期信号の直前とかあるいは先端部とかいろ
いろ考えられ試みられているが、いずれもゴーストの影
響を受けるため基準レベルの確定がうまくいかなかった
。

〈発明が解決しようとする問題点〉 第３図に示すゴーストキャンセラーにおける問題点は、
基準信号抽出回路２さらに具体的には第１０図に示すク
ランプ回路２ａにある。

第１１図の（４に示す信号波形は遅延時間τが数μｓで
振幅比率がａの正ゴーストが第１０図の入力ラインｔ２
に加わった例であるが、このときのブランキングレベル
の１１位を第１１図の（α）に示すと同様にり。とする
と、クランプ回路２ａでクランプ処理された後のブラン
キングレベルは、第１１図の（Ｃ１よねも大きな値のし
１′　となる。これは第１１図の（ｂ）のクランプパル
スでクランプされた基準レベルＬ１の電位に設定される
のは水平同期信号のゴーストの下端部になるからである
。したがって、第１０図のゲート回路２ｂから出力され
る信号波形は第１１図の（ｈ）　Ｋ示すようになるが、
これを第１１図の（ｅ）の信号波形と比較すると基準レ
ベルがり、’−Ｌ、たけ異なることになる（第１１図の
（り）参照）。このり、’　−Ｌ、の値はゴーストの振
幅１位相、多重度によって常に変動することになり、基
準信号抽出回路２の基本機能である基準レベルの確定が
できないことになる。

ゴーストがあまり大きな値でない場合は、前記のような
変動も吸収できるが、ゴーストが６ｄＢ（ａ＝０．５）
程度のものまで処理できないと、ゴーストキャンセラー
としての意味もないので非常に大きな問題点となってい
た。

また、ゴーストキャンセラーの他の方法としては、ゴー
ストおよび基準、信号などの存在しなイ同−水平走査期
間内のブランキングレベルの平均値を基準レベルとする
方法も考えられるが、一般にゴーストの存在する場所は
不定であり。

何処にゴーストが表われてもしかたがないことなどの点
から、第１０図に示すような方式の中でやりくりしてい
たのが実情である。

以上説明したように、従来技術によるゴーストなどの波
形歪検出方式においては、クランプ回路などによって基
準レベルを暫定的に定めて基準信号およびそれに対する
ゴーストパラメータを定めていたため、不要な直流成分
の混入によって重み付は値の精度が低下し、はたまた誤
った処理による不安な波形歪の発生などを招くなどの問
題点があった。

く問題点を解決するための手段〉 この発明は、前記のような問題点を解決するため、映像
信号の所定の一水平走査期間の中種に、所定の一定レベ
ルを基準にして波形歪検出用の基準信号が重畳された第
１の信号と、所定の一水平走査期間が前記同様に所定の
一定レベルに設定されたＷ２の信号とを比較演算するこ
とにより基準レベルを確定し、基準信号および波形歪を
抽出する手段を備えたことを特徴とするテレビジョン信
号の波形歪検出方式を提供するものである。

く作　用〉 前記のような手段により、第２図の（α）に示すような
映像信号の所定の一水平走査期間の中程に所定の一定し
ペルＬ。（例えばブランキングレベル）を基準にして波
形歪検出用の基準信号が重量された第１の信号と、第２
図の（′ｂ）に示すような所定の一水平走査期間が前記
同様に所定の一定しベルＬ。に設定された第２の信号と
を、例えば減算器で比較演算することにより、前記（α
）に示すような信号波形力）ら水平同期信号およびバー
スト信号が消去され、基準レベルＯ（例えば零′ｑ位）
を基準にした基準信号のみが残った第２図の（０）に示
すような波形の信号あるいは第２図の（ｉ）またば■に
示すような基準信号および波形歪（例λはゴースト）を
抽出することができる。

く実施例〉 従来のゴーストキャンセラーにおける問題点は、波形歪
（ゴーストなど）の検出法、特に基準レベル（ブランキ
ングレベルなど）の電位の設定が不確実になることであ
った。

この発明は、これを改善し、ゴーストの混入などがあっ
ても常に安定な基準レベルを確定でできる基準信号抽出
回路に関するものである。

この発明に関する基準信号抽出回路の具体側は第１図に
示すような回路である。従来例との相違点は従来例の第
１０図のクランプ回路２ａが、第１図に示すように遅延
回路２０と減算器２、ｄに変った点である。この遅延回
路２Ｃの遅延時間は水平走査期間の整数倍である。

以下、第１図に示す基準信号抽出回路２の機能の説明を
第２図の動作説明図を用いて行なう。

第１図においてラインｔ２からは、フィルター部（第３
図参照）から加えられる第２図の（α）のような映像信
号（第１の信号）が加えられる。

これは第１１図の（ＣＬ）と全く同じ信号波形であり、
第６図におけるライン番号１８の信号である。

この映像信号は減算器２ｄの一方の入力端子に加えられ
ると同時に遅延回路２ｏにも加えられる。この遅延回路
２０のパラメータｍの値は。

ここでは仮に６の値を設定する。第２図の（ｂ）は遅延
回路２０の出力信号（第２の信号）の信号波形であり、
第６因のライン番号１２の信号波形である。第２図の（
ＣＬ）と（′ｂ）との信号波形を比較すると、水平同期
信号およびバースト信号が振幅および極性を含めて同一
波形であり、ブランキングレベルの電位もし。で共通で
ある。この遅延回路２ｃの出力信号は次段の減算器２ｄ
の他の一方の入力端子に加えられる。

この減算器２ｄではラインｔ２からの信号（第１の信号
）から遅延回路２ｃの出力信号（第２の信号）が減算さ
れる。第２図の（Ｃ）は減算器２ｄの出力信号波形であ
り、水平同期信号およびバースト信号が消去されて基準
信号のみが残っている。この信号波形図における基準レ
ベルは零電位に確定される。

この信号は次段のゲート回路２ｂに加えられる。このゲ
ート回路２ｂの動作は従来例と全（口じものであるが、
ラインｔ７．から第２図の（ｅｌのようなパルス幅Ｔｓ
　　のゲートパルスが加えら、第２図の（ｅ）のパルス
幅Ｔｓ　　区間の信号が抜き取られ、第２図の（ｆｌの
ような信号波形が取り出される。この信号波形の基めレ
ベルは零電位である。また、ゲート回路２ｂの出力信号
はラインｔ４を介して重み付は制御回路（第３図参照）
に送り込まれる。

第２図の（ｙ）は遅延時間がでで振幅比率ａの正ゴース
トが加わったラインｔ２の人力映像信号波形図である。

このときの遅延回路２ｃの出カ信号例形図ｉｌ′ｉ第２
図の的である。減算器２ｄの出力信号波形は第２図の（
ｉ）である。この信号波形図には基準信号およびそのゴ
ーストのみが存在する。このときの基準レベルは第２図
のｆｃ）と同様に零電位である。この信号波形のパルス
幅Ｔｓ　　区間をゲートしたラインｔ、に得られる出力
信号波形は第２図の父となる。この信号波形は重み付は
制御回路（第３図参照）に加えられるが、基準レベルが
常に零電位に確定されているため基準信号およびゴース
トの検出が確実に行なえるため、動作が安定になり、精
度ある重み付けが可能になり、良好なゴースト除去動作
が可能になる。

第】図におけるｍの値は、バースト信号を取り除けるだ
け偶数の値の方が良いが、バースト信号のゴーストの残
留を多少認めるならば寄数の値でも基本的には問題ない
。例えばｍ　＝　５で、第２図の（ｂ）に示す信号波形
がライン番号１】（第６図参照）の波形である場合には
、減算器２ｄの出力信号は第２図の（■に示すような信
号波形となる。この第２図の（■に示す信号波形は、同
図の（ｃｌに示す信号波形と比較すると元の２倍のレベ
ルのバースト信号が重畳されているが、基準レベルは零
電位で変わりはない。

ゴーストがある場合には、第２図の（ｉ、）に示す信号
波形に対して同図の（ｊ）に示す信号波形のようになる
。この＋ｉ）の信号波形が住）の信号波形と相違する点
は、バースト信号およびそのゴーストが元の２倍のレベ
ルになっていることである。

このようなバースト信号の存在はゴーストの検出には本
来不要のものであるが、この例でのゲートパルスの範囲
内には入らないので、ゲート回路２ｂの出力ラインｔ、
　Ｋは前に説明したと同じ第２図の釦に示すような信号
波形が得られる。基準レベルはやはり零電位に確定され
ているので、動作はｍ　＝　６の場合と同じで精度ある
ゴーストの検出が可能である。

このように基準レベルの上に、この実施例の場合はブラ
ンキングレベルの上に重畳された基準信号のある一水平
走査期間の信号（第１の信号）カラ既知の基準レベルこ
の場合にはブランキングレベルに設定された他の一水平
走査期間の信号（第２の信号）を減算処理することによ
って、基準信号のペースとなる基準レベルの電位を確定
することができることがこの発明の特徴である。

第１図における遅延回路の定数ｍの値として説明の中で
は６および５を設定してきたが、特にこれに限定される
ものではなく、１以上の値テアっチ一定レベルの信号部
のある水平走査期間の信号が用いられるのであれば任意
の値であってよい。また、負の値であっても減算器２ｄ
の極性を反転すれば同様のことが言える。できるだけ少
ない遅延時間で処Ｂする方が回路コスト上有利になる。

前記の例でｍ　＝　５またはｍ　＝　６にした理由は、
第６図に示すライン番号１４〜２１までは文字放送、フ
ァクシミリ放送、回線監視用などで使用されている所ま
たは使用予定の所であるから、ｍの値はこのような値に
なってしまう。

また、遅延回路２Ｃは原理的にはｍＨ分の遅延時間が必
要であるが、ディジタル信号処理の場合には、メモリー
回路で構成できるだめ、必要な水平走査期間のみを読み
込み記憶し、必要時に読み出し、出力させる機能ももた
せられるため、基本的には一水平走査期間分のメモリー
容量があればよい。したがって、従来例に較ベテモたい
したコストアップにはならない。それにもまして性能向
上による利点の方が太きい。

なお、基準信号のベースとなる基準レベルおよびもう１
つの水平走査期間の信号レベルを説明文中ではブランキ
ングレベルとして説明してきたが、この発明の主旨から
言うと一定値なら任意の値でよいことは言うまでもない
ことである。

なお、第１図の遅延回路２Ｃのｍの値を偶数に選んだ場
合は減算器２ｄの出力として第２図［Ｃ）、第２回頭に
示すように水平同期信号およびバースト信号（そしてそ
れらのゴースト）が消えてしまうので、従来よりもゴー
スト検出のだめの時間範囲が広げられる。これは第２図
（ｅ）に示すゲートパルスの時間幅Ｔｓ　　を大きな値
にすることができるこさに相当する。したがって、これ
を用いるゴーストキャンセラーの処理可能範囲が広がり
処理能力が一段と向上する。

また、この発明における基準信号どして説明に用いたも
のは第５図に示すようなものであったが、この発明は映
像信号帯域情報を包含する他の波形、例えばもつと幅の
広いバーペルスのようなものにも応用できることは言う
までもない。

〈発明の効果〉 この発明は、以上説明したように、映像信号の所定の一
水平走査期間の中程に、所定の一定しペル（例えばブラ
ンキングレベル）を基準ニして波形歪検出用の基準信号
が重畳された第１の信号と、所定の一水平走査期間が前
記同様に所定の一定レベルに設定された第２の信号とを
比較演算することにより基準レベルを確定し、基準信号
および波形歪を抽出する手段を備えたテレビジョン信号
の波形歪検出方式を提供したので、基準信号の基準とな
る基準レベルが安定かつ確実に再生され、しかも波形歪
（例えばゴ・−スト）が混入した場合にもその基準レベ
ルがが不動であるため、基準信妥および波形歪の検出精
度が従来技術に比較して飛躍的に向上する。

そのため、波形歪を除去するためのフィルター部の重み
付は精度が向上し、理論限界まで波形歪を軽減すること
ができる。

また、具体的には波形歪除去装置（ゴーストキャンセラ
ー）自体の変更個所も従来のクランプ回路を、遅延回路
と減算器に変える程度で済み、大きなコストアップの要
因はない。以上の理由からこの発明は、工業上、有用か
つ有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のテレビジョン信号の波形歪検出方式
の主要部となる基準信号抽出回路の実施例を示す図、第
２図はその動作説明のための信号波形図、第３図は従来
一般のゴーストキャンセラーの構成図、第４図は第３図
におけるフィルタ一部の具体例と示す図、第５図〜第９
図は動作説明図、第１０図は従来例の基準信号抽出回路
を示す図、第１１図はその動作説明のための信号波形図
である。 ２・・・基準信号抽出回路、２ｂ・・・ゲート回路、２
Ｃ・・・遅延回路、２ｄ・・・減算器。 特許出題人　　　日本ビクター株式会社代　　力　　人
　　　　尾　　　股　　　行　　　雄同　　　　　　　
　荒　　　木　　　友　之　助第１　図 第１０図 ｏ　　　　　　　　Ｏ 」　　　　　　」　　　　　　　　　Ｏ。 第２　図 第５図 （Ｇ）　　　　　　　　　　　（ｂ） Ｃ利特〕 （Ｃ）　　　　　　　　　　　　（ｄ）（劃梓ン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 映像信号の所定の一水平走査期間の中程に、所定の一定
   レベルを基準にして波形歪検出用の基準信号が重畳され
   た第１の信号と、所定の一水平走査期間が前記同様に所
   定の一定レベルに設定された第２の信号とを比較演算す
   ることにより基準レベルを確定し、基準信号および波形
   歪を抽出する手段を備えたことを特徴とするテレビジョ
   ン信号の波形歪検出方式。