JPH0467838B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、直接放送衛星（DBS）放送など受
信CN比の良好でないFM伝送系において広域伝
送特性に適応して施す適応型エンフアシス方式に
関し、特に、ノイズが目立ち易い画像の平坦部分
に選択的に広義の非線形エンフアンシスを施すよ
うにしたものである。

（発明の概要） 本発明は、DBS放送など受信CN比の良好でな
いFM伝送系において、画像の平坦部分ではノイ
ズが目立ち易い点を考慮して、画像の平坦部分に
のみ高域成分信号レベルに適応した中高域エンフ
アシスを選択的に施し、他の画像部分には影響を
及ぼさないようにしたものであり、実際には高品
位テレビジヨン伝送MUSE方式における非線形
エンフアシスに組合わせて適用するのが好適であ
る。

（従来の技術） 従来、例えば上述したMUSE方式においては、
画像信号のFM伝送に施すエンフアシスについて
特に大きい利得を得るために、中高域信号成分を
強調する非線形エンフアシスを用い、中高域信号
成分に利得の大きいエンフアシスを施したときに
生ずるオーバーシユートやアンダーシユートを非
線形処理によつてFM伝送帯域内に収めており、
受信側では、クランプ回路および自動レベル制御
（ALC）回路によつて信号レベルを管理するとと
もに、上述の非線形エンフアシスとは逆の逆非線
形デエンフアシスを施して原画像信号に復元して
いた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、画像信号に非線形エンフアシス
を施すと、画像のエツジ部分のノイズが増加する
ので、エンフアシス利得を任意に大きくとること
ができず、例えばDBS放送においてCN比が低い
場合には、エツジ部分のノイズは視覚的に目立ち
難いが、再生画像の平坦な画像領域ではノイズが
目立ち易いために、視覚的に十分に高品位の再生
画質が得られない、という問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本発明の目的は、上述した従来の問題点を解決
し、再生画像の平坦画像領域における信号対ノイ
ズ比を改善するために、FM伝送におけるエンフ
アシスにつき、画像内容に適応して一層高いエン
フアシス利得が得られるようにした適応型エンフ
アシス方式を提供することにある。

本発明の他の目的は、概ね限界に来ている従来
の非線形エンフアシスの利得につき、再生画像の
高域信号成分に対する信号対ノイズ比を多少犠牲
にしても平坦画像領域の信号対ノイズ比を改善し
て十分に高品位の再生画質が得られるように、限
界があるが、２〜3dB程度でも追加のエンフアシ
ス利得が得られるようにした適応型エンフアシス
方式を提供することにある。

すなわち、本発明適応型エンフアシス方式は、
入力画像信号を高域通過フイルタに導いて高域信
号成分を抽出し、当該抽出した高域信号成分につ
いて検出した信号レベルに反比例する係数を前記
高域通過フイルタにより抽出した前記高域信号成
分に乗算することにより、当該抽出した高域信号
成分の信号レベルに適応した信号レベルの高域信
号成分を新たに形成し、当該新たに形成した高域
信号成分を前記入力画像信号に加算し、もしく
は、前記入力画像信号から減算することによつて
それぞれエンフアシスもしくはデエンフアシスを
行なうようにしたことを特徴とするものである。

（作用） したがつて、本発明によれば、MUSE方式高
品位テンビジヨンのFM伝送系に少なくとも２〜
3db程度は追加のエンフアシス利得を導入するこ
とが可能となり、さらに、受信搬送波対ノイズ比
を改善することができる。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。

まず、本発明方式によるエンフアシス回路およ
びデエンフアシス回路の基本的構成の例を第１図
ａおよびｂにそれぞれ示す。同図ａのエンフアシ
ス回路は、原画像信号から高域信号成分を検出
し、検出した高域信号成分の信号レベルに比例し
た高域信号成分を原画像信号に加算してその高域
成分を強調し、同図ｂのデエンフアシス回路は、
同様の高域信号成分をエンフアシスを施した画像
信号から減算して復元する逆の信号処理過程を行
なつている。

したがつて、同図ａのエンフアシス回路におけ
る加算器５を同図ｂのデエンフアシス回路におい
ては減算器６に替えた他は、同図ａのエンフアシ
ス回路と同図ｂのデエンフアシス回路とは全く同
一回路構成をなしている。すなわち、同図ａおよ
びｂにおいては、入力画像信号を高域通過フイル
タ１ａおよび１ｂにそれぞれ導いて高域信号成分
を取出し、その高域信号成分をレベル検出器３ａ
および３ｂにそれぞれ導いてその信号レベルを検
出し、その検出出力をインバータ４ａおよび４ｂ
をそれぞれ介して乗器２ａおよび２ｂにそれぞれ
印加し、高域通過フイルタ１ａおよび１ｂからそ
れぞれ導いた高域信号成分に乗算し、その乗算出
力を加算器５および減算器６にそれぞれ導いて入
力画像信号に加算および減算しており、いずれ
も、高域通過フイルタ１ａおよび１ｂを高域信号
成分抽出とエンフアシスおよびデエンフアシスと
に共用している。

上述したように、同図ａのエンフアシス回路に
おいては、高域成分信号レベルが高い程入力画像
信号に加算する高域信号成分の量を減らしてお
り、また、同図ｂのデエンフアシス回路において
は、逆に、高域成分信号レベルが高い程入力画像
信号から減算する高域信号成分の量を減らしてお
り、かかる信号処理が本発明適応型エンフアシス
方式の本質である。

しかして、本発明方式では、高域信号成分の加
算と減算とによつてエンフアシスとデエンフアシ
スとを行なつているので、両者は正確に互いに逆
フイルタの関係にはなつていない。すなわち、デ
エンフアシス特性は、本来、エンフアシス特性の
逆、すなわち１／（エンフシス）になつている必
要があるが、エンフアシスの量αが大きくなれ
ば、 １／（１＋α）≒１−α (1) なる関係が近似的に成立つので、本発明方式もエ
イフアシス方式として成立し得る。すなわち、(1)
式における近似の誤差は、αが0.25程度までの範
囲では２乗程度であるからそれ程大きくないが、
本発明の方式においては強調すべき信号成分の信
号レベルに応じてエンフアシスの量αが変化し、
上述したように高域信号成分の信号レベルが高い
程α自体が小さくあるのであるかか、結局、入力
画像信号の信号レベル分布が如何様であつても、
上述の近似誤差はあまり大きくならない。

つぎに、本発明方式によるエンフアシス回路お
よびデエンフアシス回路の具体的構成の例を第２
図に示す。図示の具体的構成例は第１図ａおよび
ｂにそれぞれ示したエンフアシス回路およびデエ
ンフアシス回路の基本的構成を忠実に具体化した
ものであり、第１図ａ，ｂにおけると同様に、出
力端の加算器と減算器とに相当する回路部分を除
けばエンフアシス回路とデエンフアシス回路とに
共通の回路構成をなしている。なお、この加算・
減算回路部分は、実際には演算論理回路装置
ALUを用いており、第２図示の回路構成全体を
デイジタル化してある。したがつて、第１図示の
基本的構成においてレベル検出器３ａ，３ｂの検
出出力を反転させて高域通過フイルタ１ａ，１ｂ
の出力高域信号成分に乗算する乗算器２ａ，２ｂ
として用いる係数ROM、すなわち、乗数、被乗
数をそれぞれアドレスにして乗算結果を格納して
あるリードオンリーメモリのビツト長を節減する
ために、被処理データの絶対値について論理演算
を行ない、加減算すべき高域信号成分の符号に対
応して加算・減算のいずれを行なうかを決めてい
る。

第２図示の具体的構成においては、長楕円ブロ
ツク内に遅延クロツク数（CK）を記入して示す
遅延素子をタイミング合わせのために各構成要素
間に介挿してあり、かかる遅延素子についても遂
一の説明を省略する。しかして、入力端子８から
例えば10ビツト構成のデイジタル画像信号を第１
図示の高域通過フイルタ１ａ，１ｂ相当回路に供
給するが、第２図示の具体的構成においては、高
域通過フイルタ（HP）を全通（AP）の入力画
像信号から低域通過フイルタ（LP）出力を減算
器１１で差引くことによつて構成している。その
デイジタルル低域通過フイルタ（LP）としては、
図示のように１ビツト間隔信号の係数累算による
デイジタルフイルタ９と２ビツト間隔信号の係数
累算によるデイジタルフイルタ９と２ビツト間隔
信号の係数累算によるデイジタルフイルタ１０と
の直列接続を用いている。すなわち、デイジタル
フイルタ９は、例えば所要周波数4MHzで緩かに
遮断するが有効帯域外16MHzにのみ高調波通過帯
域を有し、また、デイジタルフイルタ１０は、有
効帯域内8MHzにも高調波通過帯域を有するが所
要周波数4MHzで急崚に遮断しており、両者の直
列接続により、有効帯域外16MHzに高調波通過帯
域を有するが所要周波数4MHzで急崚に遮断した
低域通過フイルタを実現している。

ついで、減算器１１からのデイジタル高域画像
信号を絶対値器１２に供給し、前述したように、
８ビツトの絶対値を取出すとともに、エンフアシ
ス回路とデエンフアシス回路とに対する加・減算
器５，６の切換えを制御する符号信号を取出す。
また、前述したように、第１図示の乗算器２ａ，
２ｂに代える係数ROM２には、被乗数入力アド
レスとして高域画像信号の絶対値を供給するが、
乗数入アドレスはつぎのように設定している。

すなわち、乗算器２ａ，２ｂに代わる係数
ROM２の乗数入力アドレスは、第１図示のレベ
ル検出器３ａ，３ｂおよびインバータ４ａ，４ｂ
に代わるレベル検出用ROM１３、閾値器１４、
最大値器１５および低域通過フイルタ１６によつ
て設定している。入力画像信号は伝送帯域節減の
ために輝度信号Ｙと色度信号Ｃとで非直線性の異
なる非直線伝送を行つており、第１図示の基本的
構成における高域信号成分のレベル検出を行なう
には、伝送時の非直線性を復元した真正の高域成
分信号レベルを検出し得るようにする必要があ
る。そのために、制御端子１３ａからのYC切換
信号の制御のもとに、非直線入力画像信号レベル
によりアクセスしてレベル検出ROM１３から非
直線入力画像信号レベルに対応した真正の画像信
号レベルを取出し、絶対値器１２からの高域成分
信号レベルの絶対値とともに閾値器１４に供給す
る。

閾値器１４において、入来したデイジタル画像
信号に係数に乗じたうえで８ビツトから３ビツト
への変換を行なう。その係数は、レベル検出用
ROM１３の出力に反比例したものであり、
MUSE方式高品位テレビジヨンにおける輝度信
号Ｙのノイズが伝送路のΓ^-1補正によつて伸張さ
れる程度が輝度信号Ｙの信号レベルに比例してい
るのを、信号レベルに拘わりなく、均一に伸長さ
れるようにするためのものである。

また、閾値器１４の出力を導いた最大値器１５
においては、時間的に連続して入来する３個の入
力データから順次に最大値を選び出し、その最大
値出力を低域通過フイルタ１６に導く。

さらに、低減通過フイルタ１６においては、係
数ROM２における乗算入力アドレスの切換えが
円滑に行なわれるようにするために、低減濾波と
ともにクリツプを行なつており、その出力信号を
乗数入力アドレスとして係数ROM２に供給し、
被乗数入力アドレスとして供給する高域成分信号
レベルの絶対値との積としてエンフアシス成分も
しくはデエンフアシス成分を取出し、加・減算器
５，６に供給して、絶対値器１２からの符号信号
の制御のもとに、入力画像信号に対する加算もし
くは減算を行ない、エンフアシスもしくはデエン
フアシスを施した10ビツト構成のデジタル画像信
号を出力端子１７から取出す。

しかして、第１図示の基本的構成を具体化した
第２図示の詳細構成の例は、完全な回路構成のも
とに良好に動作するが、回路構成の規模が、特
に、一般視聴者用受像器に組込むデエンフアシス
回路としては大き過ぎる。そこで、本発明方式に
よるエンフアシス回路およびデエンフアシス回路
の簡易化した基本的構成の他の例を第３図ａおよ
びｂにそれぞれ示す。図示の基本的構成において
は、入力画像信号を高域通過フイルタ１ａ，１ｂ
に供給して取出した高域信号成分を非線形回路７
ａ，７ｂに供給し、入力高域成分信号レベルが中
程度であるときにエンフアシス量が大きくなるよ
うにした非線形処理を施し、第１図示の基本的構
成における高域成分信号レベルの検出とその検出
出力の高域成分信号に対する乗算とを一挙に行な
つて、回路構成を簡単化している。しかして、か
かる簡易化基本構成においては、高域信号成分の
非線形処理によつて一種の調波歪が発生し、しか
も、エンフアシス回路で発生した調波歪がデエン
フアシス回路に影響して二重の調波歪が発生する
という問題がある。しかしながら、かかる調波歪
の発生量は、極度に大きいエンフアシスを施さな
い限り、それ程大きくはないので、実質的に画質
劣化を生ずるおそれはない。

第３図示の簡易化基本構成を第２図示の具体化
構成と同様に具体化した詳細構成の例を、従来の
非線形エンフアシス回路に追加して構成した場合
について、第４図ａに示す。図示の具体化構成に
おいては、従来の非線形エンフアシス回路１８か
ら得た第２図示の具体構成におけると同様の非直
線入力画像信号を、第２図示の具体構成におけく
と同様に、低域通過フイルタ９，１０に供給し、
減算器１１から全通入力画像信号との差分として
高域信号成分を取出し、その高域信号成分を絶対
値器１２に供給するとともに、非直線入力画像信
号レベル検出ROM１３に供給する。しかして、
第４図示の具体例構成においては、以後の信号処
理を第２図示の具体構成に比して格段に簡単化
し、絶対値器１２からの調波歪の発生を避けて飽
和させた高域成分信号レベルの絶対値Ａとレベル
検出ROM１３からの真正信号レベルＢとにより
非線形処理用ROM７をアクセスして、一挙にエ
ンフアシス信号成分もしくはデエンフアシス成分
を取出し、加・減算器５，６に供給して入力画像
信号に対する加算もしくは減算を行ない、エンフ
アシスもしくはデエンフアシスを施した出力画像
信号を得ている。

なお、非線形処理用ROM７は、第４図ｂに示
すような入出力特性を有しており、高域成分信号
レベルの絶対値入力Ａが大きい程、また、真正画
像信号レベル入力Ｂが小さい程出力レベルが増大
するようになつている。

なお、第４図ａに示した具体構成においては、
点線で囲んで示す回路部分を従来の非線形エンフ
シス回路と共用しているが、前述したMUSE方
式高品位テレビジヨンにおいては、デエンフアシ
ス・フイルタに対する逆特性のフイルタを非線形
エンフアシスフイルタとして用いているので、上
述の回路部分の共用は困難であり、図示の低域通
過フイルタを従来の非線形エンフアシスフイルタ
に縦続接続して設ける必要がある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明適応型
エンフアシス方式においては、MUSE方式高品
位テレビジヨンFM伝送系において従来行なつて
いた非線形エンフアシスに対し、画像内容に適応
してさらに２〜2.5dB程度のエンフアシス利得を
追加することができ、受信搬送波対ノイズ比をさ
らに改善することができる、という格別の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよびｂは本発明方式によるエンフア
シス回路およびデエンフアシス回路の基本的構成
の例をそれぞれ示すブロツク線図、第２図は第１
図示の基本的構成を具体化した具体的構成の例を
示すブロツク線図、第３図ａおよびｂは本発明方
式によるエンフアシス回路およびデエンフアシス
回路の基本的構成の他の例をそれぞれ示すブロツ
ク線図、第４図ａおよびｂは第３図示の基本的構
成を具体化した具体的構成を例および使用する
ROMの入出力特性の例をそれぞれ示すブロツク
線図および特性曲線図である。 １ａ，１ｂ……高域通過フイルタ（HP）、２
……係数ROM、２ａ，２ｂ……乗算器、３ａ，
３ｂ……レベル検出器、４ａ，４ｂ……インバー
タ、５……加算器、６，１１……減算器、７……
非直線処理用ROM、７ａ，７ｂ……非線形回
路、８……入力端子、９，１０……低域通過フイ
ルタ（LP）、１２……絶対値器、１３……レベル
検出用ROM、１４……閾値器、１５……最大値
器、１６……低域通過フイルタ、１７……出力端
子、１８……非線形エンフアシス回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力画像信号を高域通過フイルタに導いて高
   域信号成分を抽出し、当該抽出した高域信号成分
   について検出した信号レベルに反比例する係数を
   前記高域通過フイルタにより抽出した前記高域信
   号成分に乗算することにより、当該抽出した高域
   信号成分の信号レベルに適応した信号レベルの高
   域信号成分を新たに形成し、当該新たに形成した
   高域信号成分を前記入力画像信号に加算し、もし
   くは、前記入力画像信号から減算することによつ
   てそれぞれエンフアシスもしくはデエンフアシス
   を行なうようにしたことを特徴とする適応型エン
   フアシス方式。 ２ 画像信号の高域信号成分の少ない画像領域に
   おける高域信号成分に対し選択的に当該高域信号
   成分の信号レベルに適応したエンフアシスもしく
   はデエンフアシスを施すようにした特許請求の範
   囲第１項記載の適応型エンフアシス方式。