JPH01188116A - ゴースト除去装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、テレビジ目ン受信機に使用されるゴースト除
去装置に関する。

〔従来の技術〕

テレビジョン受信機では、送信アンテナから直接到来す
る電波（希望波）と、建造物などから反射してくる電波
（反射波）が同時に受信アンテナで受信されると、希望
波による画像と反射波による画像がずれて現われる、い
わゆるゴーストが発生し、画質妨害の大きな要因となっ
ている。

従来から種々の方法によりゴーストを除去、防止する対
策が試みられてきた。その一つとして、ビデオ帯でのト
ランスバーサルフィルタによるゴースト除去装置がある
。

ＷＩ２図を用いて、トランスバーサルフィルタによるゴ
ースト除去の基本動作について説明する。

１１００は入力端子、１１０１はタップ付遅延線。

１１０２はタップ増幅器、１１０３は加算器、　１１０
４は減算器、１１０５は出力端子、τはタップ付遅延線
１１０１のタップ間隔であり、ビデオ信号に含まれる最
高周波数成分より決まる。

入力端子１１００に、ａで示すような希望信号に遅延時
間３で、振幅人の同相ゴーストが付加されたビデオ信号
が入力した時、タップ付遅延線１１０１の入力端子１１
００側より３番目のタップに接続されているタップ増幅
器１１０２の利得（以下、タップ利得と呼ぶ）を人とす
る。この時、加算器１１０３の出力には、ｂで示すゴー
スト補償信号が得られるため、減算器１１０４で入力さ
れた信号からゴースト補償信号を減算することにより、
出力端子１１０５にＣで示すゴーストを除去した信号を
得ることができる。

トランスパーサルフィルタの各タップ利得を自動的に決
定するアルゴリズムには種々あるが、安定性の面からア
イ嗜イー・イー・イー・トランザクション−オン命コン
シューマー舎エレクトロニクス・ボリュウム・シー・イ
ー・２６，１９８０年８月、第６２９頁〜第６３５頁（
ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｃｏｎｓｕ
ｍｅｒ　Ｅｌｅａｔｒｏｎｉｃａ　Ｖｏｌ、　ＧＥ−２
６、Ａｕｇｕｓｔ　１９８０　　ｐ、６２９〜ｐ、６５
５　）に論じられている相関法アルゴリズムが一般に用
いられる。（ゴースト除去装置の具体例としては、特開
昭５５−１４９５２３等） 第６図に、相関法アルゴリズムによるゴースト除去装置
の一構例のブロック図を示す。

１００は入力端子、１０４はトランスバーサルフィルタ
、１０５・はＤ／Ａ変換回路、１０６はタップ利得メモ
リ、１０７は減算回路、１０８は演算回路、１０９は微
分回路、１１０はＡ／Ｄ変換回路、１１１は出力波形メ
モ１ハ　１１２は出力端子、１１３は基準波形メモリで
ある。

入力端子１００より入力されるビデオ信号は、トランス
バーサルフィルタ１０４でゴーストが除去さｎた後、出
力端子１１２より出力される。

トランスバーサルフィルタ１０４の出力（ｇ−１、微分
回路１０９で微分された後、Ａ／Ｄ変換回路１１０でデ
ジタル信号に変換され、出力波形メモリ１１１に記憶さ
れる。演算回路１０８で、出力波形メモリー１１のデー
タ（ｙｌ）　と基準波形メモリ１１３にあらかじめ記憶
しておいたデータ（ｒｌ）を用いて、次式に示す相関演
算を行う。

ｚｉ＝αΣｒｘ＋ｔ　”ＹＫ（１１ 区 ここで、αは正の定数 減算回路１０７で、タップ利得メモ１Ｊ１ｃ１６に記憶
されている古いデータＣ１から演算１０８の出力信号ｚ
ｉ減＄１、新たなタップ利得ｃｉ（１は１番目のタップ
増幅器を示す）を得る。

Ｃ４＝ＣＩ　　−Ｚｌ　　　　　　（２１Ｄ　／　Ａ変
換回路１０５で新しいタップ利得Ｃ１をアナログ信号に
変換した後、トランスパーサル１０４に供給する。この
動作を繰り返し、最終的にゴーストを除去する。

次に、微分回路１０９でトランスバーサルフィルタ１０
４の出力信号を微分する意味について説明する。

一般に、ゴーストの検出は、第４図（ａｌＫ示す垂直同
期信号の前縁を用いて行われる。（アイ・イー・イー・
イー・トランザクション・オン・コンシューマ−〇エレ
クトロニクス・ボリュウム・シー・イー・２４．１９７
８年８月、第２６７頁〜第２７１頁（Ｉ　ＷＥ　Ｅ　Ｔ
ｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　ＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｖｏｌ、　Ｇ　Ｅ−２４、１９７８
、ｐ、　２６７〜ｐ、２７１） そこで、ゴーストの遅延時間及び撮幅を容易に検出する
ため、垂直同期信号の前縁を微分して、第４図（ｂ）に
示すパルス波形とし、基準波形メモリ１１３１Ｃ記憶す
るゴーストのついていない同様のパルス波形（第４図（
０））との相関を求め、第４図（ｄ）に示す相関値Ｚ１
を得る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、ゴーストの検出を垂直同期信号の前
縁を用いて行うため、遅延時間約２０μｓｅｃ以上のゴ
ーストに対しては、等化パルスの存在によ）検出するこ
とが非常に困難であるという問題　　。

があつ之。

本発明の目的は、遅蕉時間２０μｓｅａ以上のゴースト
に対しても除去可能なゴースト除去装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、遅延時間の短い（たとえば、２０μＳ以内
）のゴース）Ｋ関しては、従来通シ相関法アルゴリズム
によりトランスパーサルフィルタのタップ利得を求め、
遅延時間の長い（たとえば、２０μＳ以上）のゴースト
に関しては、任意の信号をケプヌトラム解析してトラン
スパーサルフィルタのタップ利得を決定することにより
、達成される。

〔作用〕

・トランスパーサルフィルタによりゴースＨ［信号を得
るためには、次に示すゴーストに関する３つのパラメー
タを検出する必要がある。

（１）遅延時間　（Ｔ） （２）大きさ　　（Ｄ／ｕ　’） （３）位相　（φ） 以下、任意の画像信号をケプヌトラム解析することによ
り、上記３つのパラメータが検出できることを簡単に説
明する。

＋１１　　遅延時間（Ｔ） 簡単のため、第５図（ａ）−（１）に示す帯域（ｒｅ　
）内でフラットな振幅周波数特性をもっ５ｉｎＸ／Ｘパ
ルスを用いてまず説明する。

５ｉｎＸ／Ｘパルスをｘ（ｔ）、これに振幅ｒ倍、遅延
時間Ｔのゴーストが付加した信号（第１１図（ｂ）−（
１１）をｙ（ｔ）とすると、７　（ｔ）は次式で表わさ
れる。

ｙ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）＋ｒＩＩｘ（ｔ−Ｔ）　　　（３１
（３）式のフーリエ変換Ｙ（ｆ）及びパワースペクトル
ｌ　Ｙ（ｆｌ　１　　を求めると、 −ｊ２πｆ！ Ｙ（ｆ）＝　Ｘ（ｆ）　（１＋ｒｅ　　　　）　　　　
　　ｆ４）ＩＹ（ｆｌｌ　”Ｉ　Ｘ（ｆ）ｌ　・（１＋
ｒ　＋２ｒｃｏｓ２πｆＴ　）　　（５）（５）式より
、ｘ（ｔ）のパワースペクトルＩＸ（ｆ）ｌ　　は、第
５　因（ａｔ　−＋２１　Ｋ示すように帯域内で７ラツ
トであるため、ｙ（ｔ）のパワースペクトルＩＹ（ｆ）
Ｉは、（５）式の第２項により、帯域内で周期１／’１
０周期関数となる。（第５図（ｂ）−（２））　したが
って、（５）式を周波数ｆに関してフーリエ変換すると
とにより、横軸Ｔの位置に線スペクトルが生じるため、
遅延時間での検出ができる。（第５図（ｂ）−＋３１） 以上は、ｓｉｎ　Ｘ／Ｘ　パルスを用いてゴーストを検
出した場合について説明したが、任意の画像信号を用い
る場合には、（３）式のｘ（ｔ）が任意の画像信号とな
プ、そのパワースペクトルＩＸ（ｆ）＋２も帯域内でフ
ラットにならない。この結果、（５）式をフーリエ変換
しただけでは、（５）式第２項の周期性を検出すること
は、一般に困難となる。

そこで、（５）式の第１項と第２項を分離するため、（
５）式の対数をとると、 ｋｔｌＹ（ｆ）Ｉ　　＝ｌｏｇｌＸ（ｆ）１２＋ｌｏｇ
　（１＋ｒ　＋２ｒｃｏｓ２ｒｆＴ　）　　　（６１と
なり、（６）式の第２項は、周波数ｆに関して周期１／
Ｔの周期関数となるため、（６）式をフーリエ変換する
ことにより、ゴーストの遅延時間でか検出できる。（以
上、坂戸「ディジタル信号処理入門」丸善、ｐ、１５２
〜ｐ、１５６参照）゛（２）大きさ（Ｄ／ｕ　） 第６図に、（６）式をフーリエ変換して求めたケプスト
ラムＣ（ｑ）とｒの関係を求めた結果を示す。

この図より、ケプストラム０（ｑ）の値は、ｒに比例す
るため、ゴーストの大きさ（Ｄ／ｕ　）も検出可能であ
る。

（３）　　位相（φ） テレビ放送においては、ビデオ信号は、第７図（ａ）に
示す残留側波帯方式で伝送される。

ビ）　０〜１．２５ＭＨｚ　　　・・・・・・両側波帯
（ｏｌ　　１．２５ＭＨｚ　〜４．２ＭＨｚ　　−単側
波帯テレビ受信機では、残留側波帯で送られてくるビデ
オ信号を、ＩＰ段で、第７図（ｂ）に示す工Ｆフィルタ
を通過させた後、検波して再生する。

そこで、ゴーストが付加された場合の画像信号のパワー
スペクトルについて以下考察する。

（簡単のため、５ｉｎＸ／Ｘ−パルスを用いて説明する
。） 第８１Ｊ（ａ）に同相ゴース）　、　（ｂ）に直交ゴー
ストが付加された時の５ｉｎＸ／Ｘ−パルスのパワース
ペクトルを示す。

（ａ）　　同相コースト・・・帯域内において、周期１
／Ｔの一定振幅の周期間 数 （ｂ）　　直交ゴースト−０〜１．２５ＭＨｚｔでは、
振幅が単調増加し、１．２５ＭＨｚ 以上では、振幅一定である、 周期１／Ｔの周期関数（但 し、同相ゴーストの場合と ９０″の位相差あシ） 第９図を用いて、第８図（ｂ）の直交ゴーストの場合に
ついて説明する。

（イ）直流付近 ビデオ信号の直流付近の信号は、ＩＰフィルタ通過後も
、はぼ同じ振幅をもつ上側波と下側波を用いて検波する
ため、第１４図（イ）に示すように、直交ゴーストの場
合には、完全同期検波を行うと、出力は生じない。

（ｏ）　　１．２５ＭＨｚ以下 １．２５ＭＨｚまでの成分に関しては、ＩＦフィルタに
より、振幅の異なる上側波と下側波を用いて検波するた
め、第８図（ｏ）Ｉｃ示すように、直交ゴーストの場合
にも検波出力が生じ、その大きさは、上側波と下側波の
振幅差に比例することから、１．２５　Ｍ　Ｈｚに近い
ほど太きくなる。

（／１１．２５ＭＨｚ以上 １２５ＭＨｚ以上の成分に関しては、上側波のみで検波
するため、検波後には一定振幅の出力が生じる。

同相ゴースト、直交ゴーストが付加された５ｉｎＸ／Ｘ
パルスのパワースペクトルは、共に周期１／Ｔの周期関
数となるが、位相差９０°をもつため、それぞれのケプ
ストラムを求めると、第１０図に示すように、同相ゴー
ストでは実数部に、直交ゴーストでは虚数部に出力が生
じる。

このことは、一般にケプストラムの実数部Ｒｅ（Ｃ（（
１１）と虚数部Ｉｍ　（Ｃ（ｑ）　）の振幅比より、ゴ
ーストの位相φが次式よル求まることを示す。

第１１図に、画像信号にＤ　／　ｕ　＝＝　６　ｄＢ、
　　遅延時間７μＳの同相ゴーストが付加された時のケ
プストラムを求めた結果を示す。

同図より、横軸７μｓの位置にケプストラムが現われゴ
ーストが検出されることがわかる。また、横軸４μＢの
位置にもケプストラムが生じているが、これは、（６）
式の第１項すなわち画像信号のパワースペクトルより生
じたものであるが、これについては、種々の画像信号に
より同様のケプストラムを求め、その加算平均を求める
ことにより取り除ける。すなわち、ゴースト成分を示す
ケプストラムは、ゴーストが変化しない限シ生じるが、
画像信号による不要成分は、画像信号の内容により、異
なる位置に現われると考えられるからである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、第１図及び第１２図により
説明する。

第１図は、本発明によるゴースト除去装置のブロック図
を示す。

同図において、第３図と同じ番号を付したブロックは、
同一機能ブロックを示す。５０１，５０２はタップ利得
メモ！Ｊ、５０３，５０４は減算回路、ｓｏｓ　Ｆｉケ
プストラム算出回路、５０６，５０７は出力波形メモリ
、５０８はスイッチ回路である。

タップ利得メモリ５０１は、トランスバーサルフィルタ
１０４の前半部の各タップ（遅延時間約２０μｓ以内の
ゴースト補償信号を出力する各タップ）のタップ利得を
記憶し、タップ利得メモリ５０２Ｈ，）ランスバーサル
フィルタ１０４の後半部の各タップのタップ利得を記憶
する。

タップ利得メモリ５０１及び５０２に記憶される各タッ
プ利得は、以下のようにして、自動的に修正される。

（１）　タップ利得メモリ５０２ スイッチ回路５０８’ｉａ側に閉じ、トランスバーサル
フィルタ１０４の出力信号のうち、垂直同期信号の前縁
を微分回路１０９で微分した後、Ａ／Ｄ変換回路１ｊＤ
を介して、出力波形メモリ５０７に取り込む。

演算回路１０８において、出力波形メモリ５０７の出力
信号と基準波形メモリ　１１３の出力信号より、前述し
た（１）式の演算を行い、各タップ利得の修正量を求め
、減算回路５０６により、タップ利得の修正を行う。

（２）　　タップ利得メモリ５０２ スイッチ回路５０８をｂ側に閉じ、任意の画像信号をＡ
／Ｄ変換回路１１０を介して、出力波形メモリ５０６に
記憶する。

ケプストラム算出回路５０５において、出力波形メモリ
５０６の出力信号のケプストラムを求め、各タップ利得
の修正量を算出し、減算回路５０４でタップ利得の修正
を行う。

第１２図に、ケプストラム算出回路５０１の一構成例を
示す。

６００．６０５はフーリエ変換回路、６０１はパワース
ペクトル算出回路、６０２は対数演算回路、６０４は加
算平均回路、６０５はタップ利得修正量算出回路である
。

フーリエ変換回路６００、パワースペクトル算出回路６
０１及び対数演算回路６０２により、前述した（４）〜
（６１式の演算を行い、７一リエ変換回路６０３でケプ
ストラムを求める。タップ利得修正量算出回路６０５で
、求めたケプストラムより、トランスバーサルフィルタ
１０４の各タップ利得の修正量を算出し、減算回路５０
４へ出力する。

加算平均回路６０４は、任意の画像信号を用いた場合、
一般に、（６）式の第１項（臆ＩＸ（ｆｉｌ）によるケ
プストラムの不要成分が出るが、この不要成分は、絵柄
によ）異る場所に発生するため、複数個のケプストラム
の加算平均を求め、不要成分を除去するためのものであ
る。

第１３図は、本発明によるゴースト除去装置の他の実施
例を示すブロック図である。

同図において、第１図と同じ番号を付したブロックは、
同一機能ブロックを示す。７０１はＡ／Ｄ変換回路、７
０２は、デジタル回路で構成したトランスパーサルフィ
ルタ、７０３はＤ　／　Ａ　変換回路、７０４は差分回
路である。

第１図に示したゴースト除去装置では、トランスパーサ
ルフィルタ１０４をアナログ回路で構成した場合につい
て示した。第１３図に示すゴースト除去装置は、トラン
スパーサルフィルタ７０２をデジタル回路で構成した場
合であり、基本的動作は、第１図だ示したものと同じで
ある。

トランスパーサルフィルタ７０２はデジタル回路で構成
されるため、トランスパーサルフィルタ７０２の前後に
Ａ／Ｄ変換回路７０２及びｎ　／　Ａ変換回路７０６は
配置され、タップ利得メモリ５０１及び５０２の出力信
号は、直接トランスバーサルフィルタ７０２に供給され
る。また、微分回路１０９は、デジタル信号の微分を行
うため、差分回路７０４に置き換えられる。

第１図及び第１３図に示したゴースト除去装置では、遅
延時間の短いゴーストに関して、（１）式によりタップ
利得の修正量を求める相関法アルゴリズムにより求め念
が、他のアルゴリズム（たとえば、出力信号（）’Ｋ）
から基準信号（ｒＫ）を差し引いて求めた誤差信号（）
’Ｋ　　ｒｘ）　　よりタップ利得−の修正量を決定す
るゼロフォーシング法）を用いても、同様の効果が得ら
れることは、説明するまでもないであろう。

また、遅延時間の短いゴーストに関して、垂直同期信号
の前縁を用いて検出を行ったが、垂直期線期間の任意の
位置に挿入された別の信号（たとえば、ＶＩＴＳ信号）
を用いても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、遅延時間の長いゴースト（特に遅延時
間が水平期間の１／２以上のゴースト）に対しても、除
去することが可能なゴースト除去装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるゴースト除去装置の一実施例を示
すブロック図、 第２因はトランスパーサルフィルタの基本動作を示すブ
ロック図、及び波形図、 第３図は）ランスバーサルフィルタによるゴースト除去
装置の従来例を示すブロック図、第４図は垂直同期信号
の前縁によるゴーストの検出波形を示す波形図、 第５図はケプヌトラム解析により遅延時間の検出ができ
ることを示す波形図、 第６図はゴーストの振幅とケプストラムの関係を示す特
性図、 第７図は残留側波帯方式及びＩＰフィルタを説明する特
性図、 第８図は同相及び直交ゴーストのパワースペクトルを示
す波形図、 第９図は直交ゴーストの検波出力を説明するベクトル図
、 第１０図は同相及び直交ゴースト付加時のケプストラム
を示す特性図、 第１１図は同相ゴーストを付加した画像信号のケプスト
ラムを求めた一例を示す特性図、第１２図はケプストラ
ム算出回路の一構成例を示すブロック図、 第１３図は本発明によるゴースト除去装置の他の実施例
を示すブロック図である。 〔符号の説明〕 １０４・・・トランスバーサルフィルタ５０１．５０２
・・・タップ利得メモリ５０３．５０４・・・減算回路 ５０５・・・ケプストラム算出回路 ５０６．５０７・・・出力波形メモリ １０８・・・演算回路 １１３・・・基準波形メモリ ６００．６０３・・・フーリエ変換回路６０１・・・パ
ワースペクトル算出回路６０２・・・対数演算回路 ６０４・・・加算平均回路 ６０５・・・タップ利得修正量算出回路。 代理人　弁理士　小用勝、＋＝　”− 算　１　図 木光蛎によるコ゛−スト餘ス駁屓０ 第　２図 トランスバ−サルフィルタの基第４力作某　３　図 トランスハ゛°−ブルフィルフによ５ ゴースト除をＸ１− 第４Ｕ￥１ ゴーストの＃、出 ０　　　　　’ｌ”２ ＣＥＰＳ丁ＲＵＭ 第　７Ｌ￥１ 夕べ留イ則坂帯刀式及びＩＦフィルタ ー１．２５ＭＨ−ｔ　　０　　　　　　　　４．２ＭＨ
Ｅ（ａ’）　　　　夕べ　留イ貝すノ反帯　？シ　コニ
こ−１，？５ＭＨ２’　　１．２５ＭＨ（４，２ＭＨｔ
（ｂ）　　ＩＦフィルタ 第３図 ゴーストを含むビデオ信号のハ・ワースヤ７トノしくイ
）同相ゴースト （０）直交ゴースト ｍ　Ｏ−５ＭＨｔ　　　　　　　　（２）　Ｚ　〜３　
ＭＨｔＣＥρＳＴＲＵＭ 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力ビデオ信号が供給されるトランスバーサルフィ
   ルタと、該トランスバーサルフィルタの出力信号のうち
   ゴーストを検出する部分の波形（ゴースト検出波形）を
   記憶する第１及び第２の記憶回路と、ゴーストを検出す
   るための基準波形を記憶する第３の記憶回路と、前記第
   １及び第３の記憶回路に記憶された波形より前記トラン
   スバーサルフィルタの各タップ利得を算出する演算回路
   と、前記第２の記憶回路に記憶された波形のケプストラ
   ム解析を行い、その結果より前記トランスバーサルフィ
   ルタの各タップ利得を算出するケプストラム算出回路を
   具備するゴースト除去装置において、前記トランスバー
   サルフィルタの遅延時間の短いタップに関しては、前記
   演算回路の出力信号よりタップ利得を供給１、前記トラ
   ンスバーサルフィルタの他のタップに関しては、前記ケ
   プストラム算出回路の出力信号よりタップ利得を供給す
   ることを特徴とするゴースト除去装置。