JPS583479A - 合成ビデオ信号処理装置 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 この発明はテレビ受像機回路、特にビデオ信号中のノイ
ズ発生、による目障シな表示効果を減する回路に関する
。

〔従来技術〕

テレビジョンの画像情報信号中の欠陥やノイズは再生画
像中に明る一線または点や暗い線または点あるいは色の
変った点のような目障シな画像特性を生成する。放送テ
レビジョン信号ではこのような欠陥は送信された信号に
ノイズインパＭスを重畳させる無線周波（ＲＦ）干渉に
よって生ずる。

このようなノイズによる一般的な現象は、テレビ受像機
の近傍でヘヤードライヤ等のモータを作動させたときテ
レビ画面に生ずる閃光である。

例えばビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）またはビデオデ
ィスクの再生のように記録媒体からビデオ信号を再生す
る場合は、その媒体中の欠陥による記録信号の部分的欠
舶がら欠陥が生ずる。このような欠陥を記録技術では欠
落（ドロップアウト）と呼び、表示画面に流線を生ずる
。欠陥の原因がノイズか欠落かは画像表示前に検知でき
るから、補正動作をとって目障りな現象を減じればよい
。

テレビジョン画像情報は一般に各線間で冗長であるため
、欠陥のある信号部分の代りにその隣接する画像線から
の信号部分を置換することができる。公知のこの形式の
欠陥補償器は米国特許第２、９９６．５７６号明細書開
示のように直前の線からの画像情報を記憶しておいて信
号欠陥を生じたときその記憶情報の全部または一部をビ
デオ信号に挿入するようになっている。これについては
また米国特許第４．１２２．４８９号明細書にも記載さ
れて込る。

このような信号の置換は全体として信号にノイズが多い
ときにのみ行うと有利なことが判っており、垂直ブラン
キング期間中のノイズの有無を試験してその期間中にノ
イズが検知されるとそれに続く所定数のフィールドまた
はフレームの間置換回路を付勢することによって行うこ
とができる。

画像の鮮明度を昂めるためにテレビ受像機はしばしば高
周波数の信号処理を向上させるピーキング回路を持って
いるが、残念ながらこのピーキング回路もノイズ成分を
助長する。従って例えば米国特許第４．０８１，８３６
号明細書記載のように、ノイズのあるときピーキング回
路の効果を抑圧または低減することが望ましい。

〔発明の開示〕

本願発明者は信号置換手段とこれと共働するピーキング
回路を含むノイズ低減回路を案出した。

この信号置換回路はノイズ信号のある環境が検知器れた
ときだけ付勢されて動作し、この置換回路の出力に直列
接続されたピ−キング回路がノイズ信号環境における所
定のピーキンダレベルト無ノイズ環境における手動制御
ピーキングレベルとの間で動作するように制御される。

この発明はベースバンドビデオ信号中のノイズを検知す
る回路と、ノイズのあるビデオ信号を遅延させたビデオ
信号の一部で置換する回路と、ビデオ信号中にある閾値
レベル以上のノイズが検知されたときだけ置換回路を付
勢□して所定時間これを動作させる制御信号を発生する
回路とを有する。

ピーキング回路は信号置換回路の出力端子に直列に接続
され、制御信号に応じて２つのビーキングレベＭの一方
を生ずるように選択調節される。

ノイズのないときビデオ信号に印加される信号ビーキン
ダレベルは視聴者の好みに応じて調節用電位差計により
手動的に設定されるが、信号にノイズが検知されたとき
は、一般にノイズ検知器の閾値レベルに従って選ばれた
ピーキング量を減するヨウな所定レベルにピーキング回
路制御信号が切換えられる。

しかし置換回路で１はノイズを１００％なくすることは
できないことを知らねばならない。すなわち検知される
ノイズはノイズ検知器の感度の関数であり、実際には検
知の誤りを制限するためノイズ検知器はある閾値以上の
ノイズだけを検知するように設定されている。本願発明
者はこのノイズ゛の閾値レベルを比較的低振幅に設定し
てもそのノイズレベルが無ノイズ環境で通常存在するノ
イズレベルより相当高いことがあることを発見した。換
言すれば、検知可能の高レベルのノイズノくルスの存在
によりノイズを含むと判断されたビデオ信号では、検知
不能の低レベルのノイズパルス平均振幅および（または
）発生頻度がノイズがないと考えられるビデオ信号中の
検知不能のノイズノくルスの平均振幅および（または）
発生頻度より大きい。

その上ノイズ検知器では幅の極めて狭いノイズパルスは
見えな込ことがある。従って置換回路をノイズの存在に
よシ作動し得るように調節したときは常に信号のピーキ
ングを減することが望ましい。

以下この発明をベースバンド信号について説明するが、
変調画像搬送波中のインパルスノイズその他のノイズも
検知されることがあることに注意されたい。ベースバン
ドではビデオ信号中のノイズが帯域によって若干制限さ
れ、リンギング特性を有する。このベースバンドビデオ
信号中のノイズのリンギングの様子によってノイズ信号
の正負両方の振れの検知処理によるノイズ検知が容易に
なる。

ノイズの検知は連続する垂直画像点の信号レベルを比較
することにより行われる。ビデオ信号を順次時間２Ｈだ
け遅延させることによシ連続３木の水平線からの信号を
一時的に一致させる。ここで信号遅延素子は電荷転送装
置型で、信号はサンプリングされたデータフォーマット
に変換され、すなわち円滑に変化せず、各サンプリング
期間中一定撮幅を呈し、その各振幅が特定のサンプリン
グ期間にサンプリングされる信号の振幅に相当すると仮
定する。従って遅延された信号は複数個の個別信号点と
考えることができる。第１図には３本の画像線の対応部
分がそのサンプリング点を□示す点で示されている。線
（ｉ）を表示されている水平画像線とすると、線（：Ｌ
−１）はその前に表示された水平画像線であり、線（ｉ
＋１３はその次に表示される水平画像線である。点ａ、
ｂ、’ｃは再生画面の垂直線上に順次位置する３個の画
像点である。

通常のテレビジョン信号は垂直重複度が高いが、これは
点すにおける信号振幅が点ａ、Ｃにおけるそれにほぼ等
しいこと、または画面に水平の縁が出れば点すの振幅が
点ａ％Ｃの少なくとも一方の振幅にほぼ等しくなければ
ならないことを意味する。ノイズがない場合は点すの振
幅が点ａ、Ｃの振幅と著しく異ることが殆んどない。

２木の水平線が実質的に重複のとき隣接する垂直方向の
点がある値濾以上異らないとすると、線（ｉ−１）と（
ｉ）が重複の場合は、 レーＡｌ≦△Ｒ であり、同様に線（１）と（ｊ−＋ｘ）が重複の場合）
は、 量Ｂ−Ｃｌ　≦△Ｒ である。ここでＡ％Ｂ、Ｃは点ａ％ｂ％Ｃにおける各信
号の振幅を表わす。水平の縁が生じるときは信号Ａ、Ｂ
の振幅が信号Ｃのそれより大きいか、ｌＩ信号Ｅｌ、ｃ
ｌ７）８幅が信号Ｃのそれより大きい。こ（Ｄ第１　ｃ
Ｄ場合ハＩＢ−ＡＩ≦、Ｘカッ１Ｂ−ｃｌ＞、ｚ　テロ
す。

第２の場合はＩＢ−ＡＩ＞△ＲかっＩＢ−ｃｌ≦濾であ
る。

またインパルスノイズ状態によってＢがＡ、Ｃの双方よ
り大きくなると、ＩＢ−Ａｌ＞＄　カッｌＢ、−Ｃ１＞
Ｍで、これがインパルスノイズが検出されるときの状態
である。

インパルスノイズ検知方式では線（１）から線（１−１
）を、また□線（ｉ）から線（ｊ−＋ｘ）を各点ごとに
差引き、その減算結果をノイズの誤検知に）対する余裕
を保証し得るように濾よシ充分大きｂ閾値信号と比較し
、上記２つの減算結果が何れもその閾値よシ大きいとき
制御信号を発生してノイズの補償を行う。

〔発明の実施例〕

第２図は上述のインパルスノイズを検知スる回路を含ん
でいる。第２図において破線４０で包囲された回路は線
対線で信号を比較するだめのものであり、破線５０で包
囲された回路は対応する垂直方向の画像点、が回路４０
による比較に同時に使用し得るようにビデオ信号の連続
３本の線を一時必要な関−係に整列するものである。ま
たスイッチ１４は回路４０から線路２６を介して印加さ
れる制御信号に応じてノイズを含む信号を遅延された信
号で置換するだめのものである。ピーキング回路４２は
端子１５からビデオ信号を受入れ、選ばれた範囲の信号
周波数成分の振幅応答を増強する。このピーキング回路
４２は回路４８で発生される２つのピーキング制御信号
の一方を選択的に印加することにより２つのピーキング
レベルの一方で動作するよう調節される。また回路３９
は選ばれたビデオ信号期間、例えば垂直または水平のブ
ランキング期間中のノイズの有無を判定し、回路４８の
動作を制御すると共にノイズ検知器出力信号制御スイッ
チ１４を開閉する。

端子９に印加された復調ベースバンドビデオ信号は遅延
線１０によって１水平線周期だけ遅延され、接続点１１
に現れる。この遅延信号は第２の遅延線１２に印加され
、ここで再び１水平線周期だけ遅延されて接続点１３に
現れる。接続点１１の信号中にインパルスノイズがなけ
れば、１水平線周期だけ遅延した信号がスイッチ１４を
介して端子１５に印加され、この点からさらに受像機の
映像管（図示せず）に表示するように処理される。この
信号中にインパルスノイズが検知されたときは、出力端
子１５がスイッチ１４を介して所定時間接続点１３に接
続され、接続点１３に現れる全体として接続点１１の信
号と重複するが対応期間中ノイズ汚染がありそうにな一
信号部分によりインパＶスノイズ汚染信号が置換される
。また代りに端子９から置換すべき信号を得ることもで
き、この場合はノイズ汚染信号より進んだ信号を置換す
る。ａ、ｂ、ａで示した接続点は少なくとも一時的に第
１図の点ａ、ｂ、ｃに対応するが、このａ％ｂ、ｃは各
線の各点を通って右に移動する。第２図の信号すと信号
Ｃはそれぞれ帯域フィルタ（ＢＰＦ）１６および１８を
介して回路２２に印加され、信号すと信号ａはそれぞれ
帯域フィルタ１８および２ｏを介して同様の回路２４に
印加される。回路２２は差（Ｂ、Ｃ）に関係する出力信
号を生成しζ回路２４は差（Ｂ、　−Ａ　）に関する出
力信号を生成する。回路２２．２４は当業者に公知の利
得１の差動増幅器のような線形信号減算器である〇回路
２２の出力信号は比較器２８の一方の入力端子に印加さ
れ１回路２４の出力信号は比較器３０の一方の入力端子
に印加される。また点すの信号は比較器３０の一方の入
力端子に印加される。各比較器２８．３０．３２の第２
の入力端子には信号源４１から線路２３を介して実質的
に一定の閾値基準信号ｖＴ≧認が印加されて上記ビデオ
差信号と比較される。閾値信号の振幅ｖＴは誤シの検知
信号を生じないように充分な余裕をもって名目上重複し
た信号間の正常な差より大きく選ばれる。

比較器３０は１本の黒Ａ水平線が白い水平線で囲まれて
いることによる誤検知を防ぐだめのもので。

インパルスノイズ信号成分を通すが黒め水平線の線周波
数信号を通さな込ように設計されたフィルタ１８と共に
のみ用いられる。２木の白線間の黒線の発生は関係がう
すいため、比較器３ｏを省略してもノイズ検知に殆んど
影響はない。

可変人力信号が一定の印加閾値信％　ＶＴを超えると、
比較回路の出力信号が「高い」論理状態になる。この比
較出力信号はアンドゲート３４に印加され、アンドゲー
ト３４は３つの比較出力信号が同時に「高い」状態のと
き線路２５に「高い」出方状態を生成し、その他の場合
ｆ′ｉ「低い」出力状態を生ｆｆｌスる。アンドゲート
３４の出力信号はパルス発生器３６に印加される。この
パルス発生器３６はその入力端子の信号の例えば立上シ
に応じて所定の幅と振幅を持つ制御信号を端子３７に発
生する。この制御信号は線路２６に破線で示すように直
接または実線で示すようにアンドゲート２７を介して印
加され、スイッチ１４を作動させて信号の置換を行う。

パルス発生器３６は例えば持続時間１〜２μ秒の出カバ
Ｍスを発生する再トリガ可能の単発マルチバイブレータ
とすることができる。

第２図の検知回路に含まれる補助回路３９は、合成ビデ
オ信号の垂直期間中にインパルスノイズ、が検知されな
い限り信号の置換を阻止する働らきをする。特定の垂直
ブランキング期間にノイズが、検知されなければ、次の
ノイズが検知されてもすぐ次のフィールドまたはフレー
ムに信号が置換されることはない。

閾値ＶＴはノイズの誤検知の許容レベルの関数であるが
、信号がノイズを含むことが決っておれば、誤検知は余
り重要でなくなるため、より低い閾値レベルを用いるこ
とができる。垂直ブランキング中合成ビデオ信号はほぼ
一定のレベルにあり、誤検知の心配なく低いノイズ閾値
を用いることができる。このように置換回路は信号がノ
イズを含むことが決ってからしか合成信号のビデオ成分
に作用することができないため１回路３つは一般によシ
低いノイズ閾値の使用を許容する。

回路３９はアンドゲート３３と再トリガ可能の単発マル
チバイブレータ２９を含み、アンドゲート３３の一方の
入力端子には出力端子３７からのノイス゛検知パルスが
、他方の入力端子には端子３５からの垂直ブランキング
パルスが印加される。垂直プランキングパルスと同時に
ノイズパＶスが生じたときは、アンドゲート３３の出力
電位が低レベルから高レベルに変化して単発マルチバイ
ブレータ２９カラノ（、ルスを生成する。このパルスは
一般に１ビデオフレームまたはフィールドの持続時間を
持つが、複数フィールドに跨るほど拡大することもでき
る。

単発マルチバイブレータ２９の出力パルスはアンドゲー
ト２７の第２の人力に印加され、これを開いて接続点３
７におけるパルス発生器３６の出力パルスを線路２６を
介して能動信号スイッチ１４に送る。しかし線路３１上
の単発マルチバイブレータ２９の出力信号が「低い」状
態のときは、必ずアンドゲート２７が接続点３７から線
路２６ヘノイズ検知信号を通さないようになってスイッ
チ１４［よる信号置換が阻止される。

回路３９の機能は、単に端子３５の垂直および水平ブラ
ンキングパルスの論理和をとることにょシ、水平ブラン
キング期間にノイズが存在するか、水平垂直の両ブラン
キング期間に組合せノイズが生じたときに７ンドゲート
２７を開くように拡張することもできる。

このインパルスノイズ検知方式は線形遅延素子または抽
出データ型遅延素子にも同様に適用することができる。

後者の場合はサンプリング周波数を充分な信号帯域幅を
確保するに便利な任意の値にすればよ−。選定したサン
プリング周波数が各線間の画素の不整合を生ずるときは
、必要に応じて増分遅延段を設けることにょシ整合が得
られる。

また例えばサンプリング周波数を副搬送波周波数の３倍
とすると、副搬送波は各＃！間で１８０’の位相差を示
すから、交互の線上の画素が６０’すなわち４６・５６
ｎ秒変位する。この画素を整列させる方法の１つは遅延
素子１ｏをｌＨ＋４６．５６　ｎ秒の遅れに、遅延素子
１２をＩＨ−４６，５６ｎ秒の遅れに設計することであ
る。その他の技法もあるがこの発明の目的ではな込ので
、例えば米国特許第３．９４６．４３２号明細書を参照
されたい。しかしサンプリング周波数が副搬送波周波数
の３倍の場合、画素整合の失敗すなわち１Ｈの線内に±
４６・５６ｎ秒の遅延が含まれなりことがノイズ検出の
効率や検知誤差の確率に著しく影響することはな込こと
が実験的に判ってｂる。

各線間には１８０’のクロミナンス信号の位相差がある
ため色信号を隣接する線から簡単に置換することができ
ないことも判る。この問題の解法の１つは米国特許第４
　、２７２．７８５号明細書に記載されている。

回路４Ｑは接続点１１の信号中のノイズの有無を判定す
るのにある時間を要するため、線路２６０制御信号が丁
度遅延線１２からの信号を置換するときに生ずるため忙
は、接続点１１，１３とスイッチ１４の間にそれぞれ遅
延素子を追加挿入する必゛要があることがある。この追
加の遅延は遅延素子１Ｏ１１２に受持たせてもよ−。

ＮＴＳＣ合成カラービデオ信号では最大の信号対ノイズ
比が信号スペクトルのほぼｌ・８　ＭＩ（ｚ周波数頭域
で起るため、このスペクトル帯域内でノイズを検知する
のが好都合である。ノイズ検知のためにこの信号スペク
トルを選択するため、３つの信号端子９．１１．１３と
比較回路４００Å力との間に帯域フィルタ１６．１８．
２ｏがそれぞれ直列に接続されている。この３つのフィ
ルタの通過帯域は狭過ぎて低レベルのノイズのエネルギ
が通過せず検知できないようではいけなり０実験的には
約ＩＭＨｚの通過帯域で良好な結果が得られ、表示に目
障りな効果を与える実質的に全部のインパルスノイズが
検知できるように閾値レベルを選定することができるこ
とが判っている。

ビデオピーキング回路４２は端子１５の信号を受けて輝
度信号の上部スペクトルすなわち２　ＭＨｚ範囲の信号
遷移の勾配を急にする。このピーキングの量は線路４４
を介してピーキング回路４２に印加される直流電位によ
って制御される。このピーキング２０制御電位はスイッ
チ４５により高い方と低い方の２つの電位の一方に選択
されるが、そのスイッチ４５は単発マルチバイブレータ
２９により線路３１上に生成される（フレーム周期１倍
以上の持続時間の）付勢パルスにより制御される。スィ
ッチ４５ドビーキング回路４２の間に挿入された抵抗Ｒ
とコンデンサＣｉｉ線路４４０制御電位間の遷移を遅く
して画像中に認められることのあるピーキンダレベルの
急激な変化が全く起らないようにする働らきをする。

第３図は電圧制御ピーキング回路の１例で、遅延線５６
、槍号減算器５１、信号加算器５３および利得制御増幅
器５２を含んでＡる。遅延線５６と減算器５１は出力線
路５４を有するトランスパーサルフィルタを形成し、線
路５４の信号は端子１５′に印加されるその時の信号す
なわち実時間信号と線路５５の遅延信号の平均値になる
。このトランスパーサルフィルタの出力信号の振幅は信
号周波数αｍ関数で、遅延周期によって決まる。

トランスパーサルフィルタの出力信号全特定ノ周波数範
囲ｆで比較的高くするすなわちピーキングするため、遅
延線は／ｉｆ）秒の遅延を生ずるように選ばれている。

従って、２ＭＨｚ範囲でピーキングされた出力信号を線
路５４に生成するトランスパーサルフィルタ回路では、
遅延線５６に適する遅延が約２５０　ｎ秒になる。ピー
キング回路のトランスパーサルフィルタにっｈては米国
特許第４．０４１，５３１号明細書を参照されたい。

トランスパーサルフィルタ５１．５６によってピーキン
グされ、すなわち選択された信号周波数成分は利得制御
増幅器５２で増幅された後加算回路５３で遅延信号に加
えられる。加算回路５３は端子４３′に２　ＭＨｚ範囲
の信号振幅がその上下の周波数の信号に対して増幅され
た出力信号を生ずる。

線路５４に生ずる信号に与えられる利得量は端子４３′
ノ出力信号に生ずる信号ピーキングのレベルを決定する
。増幅器５２の利得は端子４４′に印加される利得また
はピーキング制御電位（または電流）によシ制御される
。第２図の方式では、このピーキング制御電位が信号が
ノイズを含むが否かによって２つのレベルの一方に設定
される。すなわちノイズのない場合は、視聴者が触れる
ことのできる調節装置すなわち第４図の電位差計Ｒ３の
つまみを動かして決めるが、ノイズが検出されたときは
、端子４４′に印加されるピーキング制御信号がピーキ
ングを減するかなくするか逆に減衰させるように予め定
められた電位になる。増幅器５２のような利得制御増幅
器は公知であシ、例えば米国特許第４．０８１，８３６
号明細書に記載されている。

第４図は第２図の回路４８の１実施゛例で、ピーキング
制御電位を発生し、これを可制御ピーキング回路に印加
するだめのものである。トランジスタＱ、３が導通（飽
和）すると、供給電位Ｖ＋と接地電位の間に直列に挿入
された抵抗Ｒ５と電位差計Ｒ３によって第１のピーキン
グ制御電位ｖ１が発生され、その抵抗Ｒ５と電位差計Ｒ
３の抵抗値をそれぞれＲ５，Ｒ３とすると、この電位■
１はほぼ＋Ｖ　（Ｒ５／（Ｒ５＋Ｒ３）　ｌに等しい。

同様に第２のピーキング制御電圧はトランジスタりが導
通したとき抵抗Ｒ５と電位差計Ｒ５の比ニヨッテ発生す
セ、ｖｚ　−＋ｖ（Ｒ５／（Ｒ５＋Ｒ２）　］　トナル
。

制御電位ｖ１とＶ２は接続点６ｏに交互に発生し、エミ
ッタ負荷抵抗Ｒ４を持つトランジスタＱ４を含むエミッ
タホロワ増幅器によシ緩衝されて緩衝ピーキング制御電
位となシ、接続点６１（ｉ現れる。抵抗Ｒとコンデンサ
Ｃはピーキング制御電位が一方から他方に切換ったとき
出力端子４４′に生ずるｖｌから■２へのまたはその逆
の電位変化を減速するだめのものである。

第４図の回路は次のように動作する。入力端子３１′は
回路３９（第２図）からの付勢信号すなわち基準電位の
論理「低」電位と論理「高」電位の間を変化する２値付
号である単発マルチバイブレータ２９の出力信号を受け
るように接続されている。

この端子３１′の印加電位が「低」レベルのときはトラ
ンジスタＱｌ、Ｑ２が非導通バイアスされ、電位差計Ｒ
２は実効上回路から除去される。正の供給電位■＋と接
続点６２０間に抵抗Ｒ１が挿入されているため、トラン
ジスタＱ１のコレクタ（接続点６２）の電位は比較的高
く、トランジスタりはそのベース電極がトランジスタ四
のコレクタ電極に接続されているため、飽和して導通し
、電位■＋と接地電位と・　の間にＲ５、Ｒ３の直列回
路を完成してピーキング制御電位■１を発生させる。

端子３１′の印加電位が「高」レペＶのときはトランジ
スタＱ１、咽が導通する。Ｑｌが導通するとそのコレク
タ電位が低下してトランジスタＱ３ハ非導通となシ、実
効′上電位差計Ｒ３を回路から除去中もトランジスタり
が導通すると正の供給電位Ｖ＋と接地電位との間に抵抗
Ｒ５と電位差計Ｒ２の直列回路が完成し、接続点６０に
ピーキング制御電位■２が発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図は表示画面に再生された連続するテレビジョン線
上の各画像点の位置関係を示す図、第２図はこの発明を
実施するビデオ信号′置換回路およびピーキング回路の
ブロック図、第３図は電圧制御ビデオ信号ピーキング回
路の回路図、第４図は第２図および第３図のピーキング
回路に２つの制御信号の一方を選択的に発生供給する回
路の回路図である。 １５・・・ビデオ信号、３１・・・付勢信号、４２・・
・ピーキング回路、４４・・・ピーキング制御信号、４
８・・・・第１の回路手段。 特許出願人　　アーＶシーニー　コーポレーション代理
人清　水　哲ほか２名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ビデオ信号とピーキング制御信号に応じて選
   ばれたビデオフィールド中上記ビデオ信号を選択的にピ
   ーキングするビデオ信号ピーキング回路と、付勢信号に
   応じて２つのピーキング制御信号の一方を発生してこれ
   を選択的に上記ピーキング回路に印加する第１の回路手
   段と、上記ピーキング回路に印加される前の上記ビデオ
   信号に応じてそのビデオ信号のブランキング期間中のイ
   ンパルスノイズを検知し、そのインパルスノイズが検知
   されたときは必ず少くともビデオフィールド期間に等し
   い持続時間を有する付勢信号を発生する手段とを含む合
   成ビデオ信号処理装置。