JPH0818830A

JPH0818830A - Ｅｄｔｖ補強信号妨害低減方式

Info

Publication number: JPH0818830A
Application number: JP6147400A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Suzuki; 教洋鈴木; Kazuo Ishikura; 和夫石倉; Masahiro Kageyama; 昌広影山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】レターボックス方式ワイドＥＤＴＶ方式で、主
画部、あるいは、無画部に多重される補強信号の現行受
像機での妨害を軽減することを目的とする。【構成】送信側では、入力信号の絶対値を計測し、低域
通過フィルタ(ＬＰＦ)で濾波する。このＬＰＦ出力によ
り、入力信号の利得制御を行う。受信側では、送信側と
同様に、まず、入力信号の絶対値を計測し、ＬＰＦで濾
波する。このＬＰＦ出力により、送信側と逆特性の利得
制御を行い、元信号を再生する。【効果】振幅圧伸は、線形作用素によって行われるため
に歪みは生じない。また、信号自体に利得係数をかけ算
するために、低域，高域ともに振幅圧縮される。これに
より、現行受像機への妨害を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン方式に係
り、特に、現行テレビジョン方式と両立性を有するワイ
ドアスペクトＥＤＴＶ(EnhanceD TV)に関する。

【０００２】

【従来の技術】第２世代ＥＤＴＶでは、ワイド化，高画
質化が行われる。ワイド化のためには、レターボックス
形式を用いることが決定している。この方式では、図１
に示すように、現行受像機でもワイド映像の全画面を見
ることができるように、ワイド原信号を垂直に圧縮して
伝送する。この時、上下に信号のない無画部が生じる。

【０００３】高画質化のための補強信号は、水平高域信
号ＨＨ，垂直高域信号ＶＨ，［垂直―時間］高域信号Ｖ
Ｔが伝送される。このうち、ＨＨ信号は主画部に多重さ
れ、ＶＨ，ＶＴ信号は無画部に多重される。

【０００４】ＨＨ信号は、現行映像帯域(４.２ＭＨｚ）
以上の２ＭＨｚ程度の帯域の信号が伝送される。

【０００５】ＶＨ信号は、レターボックス形式に伴う垂
直圧縮により失われる垂直高域を補強する。受像機側で
は、飛越走査から順次走査への走査変換が行われるが、
ＶＴ信号はこの変換特性を改善する補強信号である。Ｖ
Ｈ，ＶＴ両信号は、無画部に時分割多重される。多重信
号のセットアップ値は、０IREとされる。

【０００６】多重信号は、現行受像機では妨害として見
える。この妨害は見えにくいことが望ましい。

【０００７】本発明は補強信号による妨害を低減するこ
とを目的とする。ここでは、無画部に多重される信号を
例にとって説明する。

【０００８】無画部妨害低減手法は、非線形振幅圧伸、
テレビジョン学会技術報告, Vol.17, No.65, pp.13−1
8, BCS93−41 で述べられている適応型セットアップな
どがある。

【０００９】非線形振幅圧伸では、送信側では、入力値
に対し、例えば、図２に示す特性の振幅の圧縮を行う。
これにより、振幅値の大きい値はクリップされ、妨害が
見えにくくなる。図２では、振幅値の小さい値は、Ｓ／
Ｎ改善のために利得を上げている。受信側では、逆特性
の振幅伸張を行うことにより、原信号が再生される。

【００１０】次に、適応型セットアップの概略を図３に
示す。多重信号入力に対して、色副搬送波(fsc）周辺の
信号成分をＢＰＦ２で取り出し、絶対値およびクリップ
（非線形）処理を３，４で行った後、ＬＰＦ５により帯
域を制限する。この信号を、遅延調整された多重信号よ
り、６で減算を行う。

【００１１】受信側では、同様の処理を行い、最後に１
２で加算を行うことで、元の直流値に戻すことができ
る。

【００１２】図４(ａ)に示すような、高域信号の振幅が
大きい信号の場合を考える。適応型セットアップでは、
高域信号が抽出され、直流値が減算される。これによ
り、信号が負の方向（黒側）に引き下げられる。その結
果、図４(ｂ)に示すように、暗い信号となり、妨害が検
知されにくくなる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】非線形圧伸では、振幅
値を減らし、妨害を低減することができる。しかし、瞬
時圧伸であるため、非線形特性により高調波が生じる。
伝送路で映像帯域に帯域制限され、高調波が失われる。
このため、受信側での完全再生はなされず、歪みが生じ
る。

【００１４】一方、適応型セットアップでは、瞬時圧伸
ではないため、非線形圧伸で生じた歪みの問題はない。
また、この手法では、低域信号のレベルを下げることに
より、妨害を見えにくくする。しかし、高域信号の振幅
値自体は、図４(ｂ)に示したように、以前のままであ
る。

【００１５】よって、本発明では、低域，高域信号とも
に振幅値を低減し、かつ、受信側で歪みが生じない手法
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明においては上記課
題を解決するために、入力信号電力による利得制御を行
う。送信側で、まず、補強信号入力の信号電力を計測す
る。信号電力を低域通過フィルタＬＰＦにより濾波す
る。この低域通過信号により、補強信号入力の利得を制
御し、出力する。この時、信号電力が大きい時は、利得
を減衰させる。

【００１７】受信側では、送信側と同様に、入力信号の
信号電力を計測し、信号電力を低域通過フィルタにより
濾波する。その後、低域通過信号により、送信側とは逆
特性の利得制御を行う。これにより、補強信号を再生す
る。

【００１８】

【作用】ここで、図５(ａ)に示す大振幅信号を例にとっ
て、作用を考える。

【００１９】入力信号の信号電力を計測し、ＬＰＦによ
り濾波する。信号電力は、信号の絶対値でよい。絶対値
の低域通過信号は、入力の正値包絡線信号となる。図５
(ａ)では、矢印の幅が信号電力値となる。

【００２０】この電力値によって利得を制御する。例え
ば、図５(ａ)の電力値に対する利得係数が１／２とす
る。この時、出力信号は図５(ｂ)に示す通りとなる。こ
れにより、現行受像機への妨害を低減することができ
る。

【００２１】この時の振幅圧伸は、線形作用素によって
行われるために歪みは生じない。また、信号自体に利得
係数をかけ算するために、低域，高域ともに振幅圧縮さ
れる。これにより、所期の目的は達成される。

【００２２】一方、受信側では、送信側と同じように、
まず、入力信号の信号電力を計測し、ＬＰＦで濾波す
る。この低域通過信号値により利得を制御する。ここで
の利得制御は、原信号再生のため、送信側と逆特性のも
のを用いる。

【００２３】図５の場合は、受信入力の電力値より、利
得係数値２が選択されて、原信号が再生されることにな
る。

【００２４】以上により、受信側で、原信号が再生され
る。

【００２５】ここでは、信号電力値にＬＰＦを通してい
るが、このフィルタは、数画素の平均などの平滑化処理
で代替させることも可能である。

【００２６】

【実施例】本発明は、フィードフォワード処理，フィー
ドバック処理のいずれによっても実現できる。

【００２７】第１の実施例として、送受ともにフィード
フォワード処理の場合を図６に示す。

【００２８】送信側では、図６(ａ)に示すように、ま
ず、入力信号の絶対値２２を取り、ＬＰＦ２３で濾波す
る。この時のＬＰＦは、例えば、図７に示すような、fs
c／２(fsc：色副搬送波）を遮断周波数とするものを用
いればよい。この信号電力値Ｅｔにより利得係数ｋを発
生２４し、遅延調整された入力信号の利得を２５で制御
する。

【００２９】利得制御の一例を紹介する。入力信号の最
大振幅が５０IRE(±２５IRE)とする。この時、利得係数
ｋを信号電力値Ｅｔ(０≦Ｅｔ≦２５)の関数として次式
のように表わす。

【００３０】

【数１】ｋ＝１／(１＋(Ｅｔ／２５IRE)) （数１）この特性は、図８(ａ)に示す通りである。これにより、
最大振幅は半分に抑えることができる。

【００３１】次に、受信側について図６(ｂ)を使って説
明する。

【００３２】送信側と同様に、まず、入力信号の絶対値
２７を取り、ＬＰＦ２８で濾波する。ＬＰＦ２８は、Ｌ
ＰＦ２３と同じものが望ましい。信号電力値Ｅｒにより
利得係数１／ｋを発生２９し、遅延調整された入力信号
の利得を３０で制御する。これにより、原信号を再生す
る。

【００３３】受信側の利得制御について述べる。送信側
の利得制御により、受信側の入力最大振幅は、２５IRE
(±１２.５IRE）となる。ここで、利得係数は１／ｋ
は、数１より(１＋(Ｅｔ／２５))となるが、これを信号
電力値Ｅｒ(０≦Ｅｒ≦１２.５)の関数として求める必
要がある。

【００３４】ここで、ＥｔとＥｒの関係は数２の通りで
ある。

【００３５】

【数２】Ｅｒ＝Ｅｔ*(１／(１＋(Ｅｔ／２５))) （数２）この式を変形することにより、数３となる。

【００３６】

【数３】Ｅｔ＝Ｅｒ*(１／(１−(Ｅｒ／２５))) （数３）よって、利得係数は、数４の通りとなる。

【００３７】

【数４】１／ｋ＝１／(１−(Ｅｒ／２５)) （数４）この時の特性は、図８(ｂ)に示す通りである。

【００３８】以上により、本発明を送受ともにフィード
フォワード構成で実現できる。

【００３９】次に、第二の実施例として、送信側でフィ
ードフォワード処理，受信側でフィードバック処理によ
り実現する場合を図９に示す。

【００４０】送信側の実施例である図９(ａ)は、第１の
実施例（図６(ａ)）と同じである。遅延器２１が無い理
由については後述する。

【００４１】第一の実施例では、送信側の利得制御は入
力信号電力値Ｅｔより行ったのに対し、受信側では、送
信側で振幅圧縮された信号の電力値Ｅｒにより利得制御
を行った。ここでは、フィードバック構成で実現するこ
とにより、送信側と同じ電力値Ｅｔにより利得制御を行
う。

【００４２】この時の受信側の実施例を、図９(ｂ)を使
って説明する。

【００４３】４１で利得制御を行った後の再生信号の絶
対値４２を取り、ＬＰＦ４３で濾波する。ＬＰＦ４３
は、ＬＰＦ２３と同じものが望ましい。信号電力値Ｅｔ
により利得係数１／ｋを発生４４し、遅延調整された入
力信号の利得を４１で制御する。

【００４４】ここで、利得制御は、信号電力値Ｅｔ(０
≦Ｅｔ≦２５)から、数５により求めることができる。

【００４５】

【数５】１／ｋ＝(１＋(Ｅｔ／２５)) （数５）この時の特性は、図１０に示す通りである。

【００４６】第三の実施例として、送信側でフィードバ
ック処理，受信側でフィードフォワード処理により実現
する場合を図１１に示す。

【００４７】これは、図９の送信側と受信側を逆にした
ものとなる。ここで、ｋ生成器５１と１／ｋ生成器５２
だけが異なる。

【００４８】送信側の実施例の図１１(ａ)で、絶対値器
４２の入力は、利得制御後の信号であるので、最大振幅
は２５IRE(±１２.５IRE）となる。よって、利得係数ｋ
は、数６により生成される。

【００４９】

【数６】ｋ＝１／(１＋(Ｅｔ／１２.５IRE)) （数６）また、受信側では、入力信号から利得制御を行うので、
利得係数１／ｋは数７により与えられる。

【００５０】

【数７】ｋ＝１＋(Ｅｔ／１２.５IRE) （数７）送受の利得係数特性は、図１２に示す通りである。

【００５１】以上、三通りの実施例について説明した。
上記では述べなかったが、第一の実施例と、第二，第三
の実施例では、制御の仕方が若干異なる。これは、後者
では、フィードバック処理を用いていることによる。

【００５２】図１３を用いて説明する。ここでは、電力
計算値Ｅｔ(,Ｅｒ）を三画素のLPFにより得るものとす
る。

【００５３】送受ともフィードフォワード処理の場合に
は、入力信号の遅延調整を行うことにより、図１３(ａ)
に示すように、注目（利得制御される）画素の周りから
電力計算値を得て、利得制御することができる。しか
し、フィードバック処理では、すでに処理済みの画素の
情報しか使用できない。よって、図１３(ｂ)に示すよう
に、前の三画素の電力計算値から制御が行われることに
なる。

【００５４】なお、図６で示した利得係数値は最大１と
なっているが、小振幅値のＳ／Ｎ向上のために、大きく
してもよい。

【００５５】一方、受信側では、送信側と同じように、
入力信号の信号電力を計測し、LPFで濾波する。この低
域通過信号値により、送信側とは逆特性の利得制御を行
う。以上により、受信側で、原信号が再生される。

【００５６】ここでは、他の妨害低減手法の代替手法と
して述べたが、他の手法と本発明を組み合わせて使用す
ることも可能である。

【００５７】無画部信号について本発明を適用する場合
について述べてきたが、ＨＨ信号に対しても同様に適用
できることは明らかである。また、ＶＴ，ＶＨ信号のい
ずれか片方にだけ適用することも可能である。

【００５８】また、電力計測を注目画素近辺から得る例
を示したが、前ライン、あるいは、前フィールドの注目
画素近辺から得ることも可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明では、入力信号の信号電力を計測
し、ＬＰＦ濾波した信号値によって、入力信号の利得を
制御する。この時の振幅圧伸は、線形作用素によって行
われるために歪みは生じない。また、信号自体に利得係
数をかけ算するために、低域，高域ともに振幅圧縮され
る。これにより、現行受像機への妨害を低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レターボックス形式の説明図。

【図２】非線形振幅圧伸の説明図。

【図３】適応型セットアップの説明図。

【図４】適応型セットアップの効果を示す説明図。

【図５】本発明の効果を示す説明図。

【図６】本発明の第一の実施例のブロック図。

【図７】ＬＰＦの特性図。

【図８】第一の実施例の利得制御の特性図。

【図９】本発明の第二の実施例のブロック図。

【図１０】第二の実施例の利得制御の特性図。

【図１１】本発明の第三の実施例のブロック図。

【図１２】第三の実施例の利得制御の特性図。

【図１３】電力計算対象画素を示す説明図。

【符号の説明】

２１…遅延素子、２２…絶対値、２３…ＬＰＦ、２４…
利得圧縮係数発生器、２５…掛け算器、２６…遅延素
子、２７…絶対値、２８…ＬＰＦ、２９…利得伸張係数
発生器、３０…掛け算器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レターボックス形式でワイドアスペクト信
号を伝送し、主画部、あるいは、上下の無画部に補強信
号を伝送するテレビジョン方式において、前記補強信号
の信号電力を計測し、前記信号電力を低域通過フィルタ
により濾波した後、前記低域通過信号により補強信号入
力の利得を制御し、出力することを特徴とするEDTV補強
信号妨害低減方式。
【請求項２】請求項１に記載の方式による信号を入力信
号とし、信号の信号電力を計測し、前記信号電力を低域
通過フィルタにより濾波した後、前記入力信号に対し、
前記低域通過信号により、逆特性の利得制御を行い、出
力することを特徴とするEDTV補強信号再生方式。