JPH06105187A - 自動波形等化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】波形等化を高精度に行なえるようにした自動波
形等化装置を提供することに有る。 【構成】映像信号をＡＤ変換器によりディジタル信号に
変換し、トランスバーサルフィルタに導入し、映像信号
中の基準信号を基にして前記トランスバーサルフィルタ
のタップ利得を自動制御することにより、前記映像信号
中の歪成分を除去する自動波形等化器において、前記映
像信号の周波数特性を検出する検出手段と、この検出結
果を用いて前記映像信号の周波数特性を制御する制御回
路を前記ＡＤ変換器の入力側に設けた自動波形等化装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランスバーサルフィ
ルタを用いて映像信号中の歪、例えばゴースト等による
歪成分を除去する映像信号用自動波形等化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平成元年のクリアビジョン放送の開始を
契機として、すべての放送波の垂直帰線期間中にゴース
ト除去用の基準信号（ＧＣＲ信号）が挿入されることに
なり、この信号を用いて高精度にゴーストを除去した
り、伝送路におけ波形歪を等化することができるように
なった。

【０００３】その波形等化回路の一例を図２に示す。同
図中、２０１は映像信号の入力端子を、２０２はＡＤ変
換器を、２０３はトランスバーサルフィルタを、２０４
はＤＡ変換器を、２０５は映像信号の出力端子を、２０
６はノイズ除去回路を、２０７は波形メモリを、２０８
は差分回路を、２０９は減算器を、２１０は基準波形発
生回路を、２１１はタップ係数制御回路を、２１２はタ
ップ係メモリをそれぞれ示す。

【０００４】ＡＤ変換器２０２によってディジタル信号
に変換された映像信号は、トランスバーサルフィルタ２
０３を介してノイズ除去回路２０６へ入力される。通
常、波形等化動作開始時におけるトランスバーサルフィ
ルタのタップ係数は全て０であり、入力した映像信号は
そのまま後段へと出力される。ノイズ除去回路２０６で
は、映像信号中のＧＣＲ信号を含む部分を抽出し、数フ
ィールド分平均してランダムなノイズ成分を除去し、波
形メモリ２０７へ記憶する。波形メモリ２０７から読み
だしたＧＣＲ信号は、差分回路２０８において微分され
インパルス波形となる。基準信号発生回路２１０からは
理想的なＧＣＲ信号のインパルス波形が出力され、減算
器２０９において、入力映像信号から抽出したＧＣＲ信
号と減算される。こうして得られた歪による誤差を基
に、タップ係数制御回路２１１においてトランスバーサ
ルフィルタ２０３に与えるべきタップ係数が算出され、
タップ係数メモリ２１２に記憶される。タップ係数メモ
リ２１２から読みだされたタップ係数をトランスバーサ
ルフィルタ２０３に与えることによって、入力した映像
信号の歪が軽減される。

【０００５】上記動作を繰り返し行なうことによって徐
々に歪を軽減していき、最終的に等化された映像信号
は、ＤＡ変換器２０４を介して出力される。

【０００６】このような波形等化回路に関する例として
は特開平１−２８４１７９号公報などが挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に入力映像信号の
周波数特性が著しく劣化している場合の周波数特性と映
像信号波形の一例を示す。上記した従来技術において、
入力映像信号の周波数特性が著しく劣化している場合例
えば入力映像信号の高域成分が持ち上がっている場合に
は、図５（ａ）に示すように映像信号の立ち上がりや、
立ち下がり部のシュート成分が大きくなりＡＤ変換器の
入力ダイナッミクレンジをオーバーする場合が有り、こ
の部分における等化性能が劣化するという問題が有っ
た。また、入力映像信号の高域成分が落ちている場合は
図５（ｂ）に示すように、色信号振幅が小さいためＡＤ
変換器において色信号成分の量子化誤差が大きくなり色
信号に対する等化性能が劣化するという問題が有った。
更に、いずれの場合でも基準波形の持つ周波数特性と大
きく異なるためトランスバーサルフィルタに与えるべき
タップ係数が大きくなり、計算時間の増大や、トランス
バーサルフィルタを巡回型とした場合の発振につながる
という問題が有った。

【０００８】本発明の目的は、上記問題点を解決し、波
形等化を高精度に行なえるようにした自動波形等化装置
を提供することに有る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、入力される
映像信号の周波数特性を検出する手段と、この検出手段
による検出結果に応じて映像信号の周波数特性を制御す
る制御回路をＡＤ変換器の入力側に設けることにより達
成される。

【００１０】

【作用】入力映像信号の周波数特性を検出し、入力映像
信号の高域成分が持ち上がっている場合は、入力映像信
号の高域成分を落すようにトランスバーサルフィルタの
入力側に設けた周波数特性制御回路を制御し、逆に入力
映像信号の高域成分が落ちている場合には、入力映像信
号の高域成分を持ち上げるように前記周波数特性制御回
路を制御する

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の具体的実施例を図面を用い
て示す。

【００１２】図１は本発明の第一の実施例を示す図であ
り、この図において、１０１は周波数特性検出回路、１
０２は周波数特性制御回路をそれぞれ示す。

【００１３】映像信号入力端子２０１より入力された映
像信号の周波数特性を、周波数特性検出回路１０１によ
り検出し、この検出結果により周波数特性制御回路１０
２を制御する、例えば、入力映像信号の高域成分が持ち
上がっている場合は、入力映像信号の高域成分を落すよ
うに周波数特性制御回路１０２を制御することで、ＡＤ
変換器２０２に入力される映像信号の周波数特性を平坦
な特性に近くする。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）の
ような信号が入力された場合、周波数特性検出回路１０
１、周波数特性制御回路１０２により、図５（ｃ）の様
に入力された映像信号の周波数特性を制御する。この様
な制御を行なうことにより、ＡＤ変換器２０２のダイナ
ッミクレンジを超えたり、色信号が小さすぎることによ
る量子化誤差についても問題が改善される。ここで、こ
の制御を行なう期間はトランスバーサルフィルタのタッ
プ系数は、すべて０としておきこの制御が完了してから
波形等化動作を行なう。

【００１４】ここで、周波数特性検出回路の一実施例に
ついて図３を用いて説明する。この図において３０１は
バンドパスフィルタ、３０２はバーストゲート回路、３
０３はバースト信号検波回路、３０４は平滑回路、３０
５は出力端子、３０６は映像信号入力端子をそれぞれし
めす。

【００１５】映像信号入力端子３０６より入力された映
像信号から、バンドパスフィルタ３０１により色信号成
分を取り出した後、バーストゲート回路３０２により更
にバースト信号のみを取り出す。バースト信号はＮＴＳ
Ｃ信号の場合、３．５８ＭＨｚの正弦波で有るため、こ
の信号をバースト信号検波回路３０３により検波し、平
滑回路３０４により検波した信号を平滑すれば、バース
ト信号の振幅に応じた電圧が得られる、言い替えれば、
映像信号の高域である３．５８ＭＨｚ付近の振幅をに応
じた電圧が出力端子３０５に得られる。この様にすれば
入力された映像信号の周波数特性を検出することが出来
る。

【００１６】次に、周波数制御回路１０２の一実施例に
ついて図４を用いて説明する。この図において、４０１
は映像信号入力端子、４０２、４０４、４０６、４０
８、４１１、４１２、４１３は抵抗器、４０３、４０
７、４１０はトランジスタ、４０５、４０９はコンデン
サ、４１４は周波数特性検出信号入力端子、４１５は周
波数特性判定回路、４１６は映像信号出力端子をそれぞ
れ示す。

【００１７】映像信号入力端子４０１より入力された映
像信号は、トランジスタ４０３により増幅され、映像信
号出力端子４１６より出力される。ここで、周波数特性
検出信号入力端子４１４より入力された周波数特性検出
信号は、周波数特性判定回路４１５へ入力され、映像信
号の周波数特性の高域が上がっていると判定した場合
は、前記周波数特性判定回路４１５の出力端子１はロー
レベルを、出力端子２はハイレベルを出力し、映像信号
の周波数特性の高域が下がっていると判定した場合は、
前記周波数特性判定回路４１５の出力端子１はハイレベ
ルを、出力端子２はローレベルを出力し、映像信号の周
波数特性がほぼ平坦であると判定した場合は出力端子
１、２ともローレベルとする。前記周波数特性判定回路
４１５の出力端子１、２がローレベルのときは、トラン
ジスタ４０７、４１０がＯＦＦとなり、映像信号入力端
子４０１より入力された映像信号は、トランジスタ４０
３により増幅された後、そのまま映像信号出力端子４１
６より出力され、周波数特性は変化しない。一方、映像
信号の周波数特性の高域が上がっている場合には、前記
周波数特性判定回路４１５の出力端子１はローレベル、
出力端子２はハイレベルとなるので、トランジス４１０
がＯＮとなり抵抗器４０８とコンデンサ４０９で構成さ
れるローパスフィルタが動作するようになる。そうする
とこの場合、映像信号入力端子４０１より入力された映
像信号は、トランジスタ４０３により増幅された後、前
記抵抗器４０８とコンデンサ４０９で構成されるローパ
スフィルタにより周波数特性の高域が下がる様に制御さ
れるので、映像信号出力端子４１６には周波数特性が平
坦に近くなるように制御された信号が出力される。つぎ
に、映像信号の周波数特性の高域が下がっている場合
は、前記周波数特性判定回路４１５の出力端子１がハイ
レベルとなるのでトランジスタ４０７がＯＮとなりコン
デンサ４０５が接地される。そうするとこの場合には、
映像信号入力端子４０１より入力された映像信号は、ト
ランジスタ４０３でエッミタピーキングされ周波数特性
の高域が上がる様に制御される。従って、この場合にも
映像信号出力端子４１６に周波数特性が平坦に近くなる
ように制御された信号を出力することが可能になる。

【００１８】次に、周波数制御回路１０２のもう一つの
実施例について図５を用いて説明する。この図におい
て、５０１はローパスフィルタ、５０２はハイパスフィ
ルタ、５０３は基準電圧発生器、５０４、５０５、５０
６、５１０、５１２はトランジスタ、５０７、５０８、
５０９、５１１、５１３、５１４、５１７は抵抗器、５
１６は可変利得増幅器をそれぞれ示す。映像信号入力端
子４０１より入力された映像信号は、ローパスフィルタ
５０１、ハイパスフィルタ５０２により低域成分と高域
成分とに分離される。ハイパスフィルタ５０２により分
離された高域成分は、トランジスタ５０４、５０５、５
０６、基準電圧発生器５０３、抵抗器５０７、５０８、
５１７により構成される可変利得増幅器５１６へ入力さ
れる。可変利得増幅器５１６の利得は、トランジスタ５
０６のベースに加えられる電圧により制御されるため、
周波数特性検出信号入力端子４１４より入力される電圧
により制御されることになる。前記周波数特性検出回路
１０１より入力映像信号の周波数特性に応じた電圧が出
力されるので、この電圧を周波数特性検出信号入力端子
４１４に入力することにより入力映像信号の高域成分の
利得が制御することが出来る。この利得制御された信号
をトランジスタ５１０を通して、ローパスフィルタ５０
１の出力信号と抵抗器５１４を通して加算することで、
入力映像信号の周波数特性が制御された信号がトランジ
スタ５１２を通り映像信号出力端子４１６より出力され
る。

【００１９】図６に本発明の第二の実施例を示す。この
図において６０１はＤＡ変換器、６０２は周波数特性検
出回路をそれぞれ示す。

【００２０】ＡＤ変換器２０２によってディジタル信号
に変換された映像信号は、トランスバーサルフィルタ２
０３を介してノイズ除去回路２０６へ入力される。通
常、波形等化動作開始時におけるトランスバーサルフィ
ルタのタップ係数は全て０であり、入力した映像信号は
そのまま後段へと出力される。ノイズ除去回路２０６で
は、映像信号中のＧＣＲ信号を含む部分を抽出し、数フ
ィールド分平均してランダムなノイズ成分を除去し、波
形メモリ２０７へ記憶する。波形メモリ２０７から読み
だしたＧＣＲ信号は、差分回路２０８において微分され
インパルス波形となる。ＧＣＲ信号の振幅は、７０％白
であるため、入力された映像信号の周波数特性が持ち上
がっている場合でもＡＤ変換器のダイナッミクレンジを
超えることは通常無い、このため、前記差分回路２０８
において微分されインパルス波形となったＧＣＲ信号
は、入力信号の周波数特性を反映している信号である。
この信号より周波数特性検出回路６０２で、例えば、デ
ィジタル信号処理によるフーリエ変換を行なうことによ
り入力映像信号の周波数特性を検出することが出来る。
ここで、フーリエ変換については、マイクロプロセッサ
を用いてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎ
ｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）等のアルゴリズムを用
いることで実現可能である。（アルゴリズムについて
は、多数の数値計算に関する文献が出版されているので
それらを参照されたい。）周波数特性検出回路６０２の
出力は、ＤＡ変換器６０１を通して周波数制御回路１０
２を前記実施例１と同様に制御する。この制御を行なう
期間はトランスバーサルフィルタのタップ系数は、すべ
て０としておきこの制御が完了してから波形等化動作を
行なう。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、上記実施例のような構
成を取ることにより入力映像信号の周波数特性が著しく
劣化している場合においても、ＡＤ変換器の入力ダイナ
ッミクレンジをこえることによる等化性能の劣化や、Ａ
Ｄ変換器における色信号成分の量子化誤差の増大による
等化性能の劣化を改善することが出来る。更に、いずれ
の場合でも基準波形の持つ周波数特性と大きく異なるた
め、トランスバーサルフィルタに与えるべきタップ係数
が大きくなることによる計算時間の増大や、発振などの
問題を解決することが出来、波形等化を高精度に行なえ
る自動波形等化装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動波形等化装置第一の実施例を
示すブロック図である。

【図２】従来の自動波形等化装置を示すブロック図であ
る。

【図３】周波数特性検出回路の一実施例を示すブロック
図である。

【図４】周波数特性制御回路の第一の実施例を示すブロ
ック図である。

【図５】周波数特性制御回路の第二の実施例を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明による自動波形等化装置第一の実施例を
示すブロック図である。

【図７】映像信号の周波数特性と波形を示す図。

【符号の説明】

１０１…周波数特性検出回路、 １０２…周波数特性制御回路、 ２０１…映像信号の入力端子、 ２０２…ＡＤ変換器、 ２０３…トランスバーサルフィルタ、 ２０４…ＤＡ変換器、 ２０５…映像信号の出力端子、 ２０６…ノイズ除去回路、 ２０７…波形メモリ、 ２０８…差分回路、 ２０９…減算器、 ２１０…基準波形発生回路、 ２１１…タップ係数制御回路、 ２１２…タップ係数メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 直 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立画像情報システム内 (72)発明者 秋山 守慶 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号をＡＤ変換器によりディジタル信
   号に変換し、トランスバーサルフィルタに導入し、映像
   信号中の基準信号を基にして前記トランスバーサルフィ
   ルタのタップ利得を自動制御することにより、前記映像
   信号中の歪成分を除去する自動波形等化器において、前
   記映像信号の周波数特性を検出する検出手段と、この検
   出結果を用いて前記映像信号の周波数特性を制御する制
   御回路を前記ＡＤ変換器の入力側に設けたことを特徴と
   する自動波形等化装置。