JPS6345151B2 - - Google Patents

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りな表示効果を減ずる
回路に関する。

〔従来技術〕

テレビジヨ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い線または点や暗い線または
点あるいは色の変つた点のような目障りな画像特
性を生成する。放送テレビジヨン信号ではこのよ
うな欠陥は送信された信号にノイズインパルスを
重畳させる無線周波（RF）干渉によつて生ずる。
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
ビデオデイ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損から欠陥が生ずる。この
ような欠陥を記録技術では欠落（ドロツプアウ
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、補正動作をとつて目障りな現象を減じればよ
い。

テレビジヨン画像情報は一般に各線間に冗長性
があるため、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
2996576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
するようになつている。これについてはまた米国
特許第4122489号明細書にも記載されている。

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つてお
り、垂直ブランキング期間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
く所定数のフイ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つ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
グ回路を持つているが、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。従つて例えば米
国特許第4081836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
さ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ーキング回路がノイズ
信号環境における所定のピーキングレベルと無ノ
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組合せら
れたピーキング回路である。このピーキング回路
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つのピーキングレベルの一方を
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
ピーキング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
閾値レベルに従つて選ばれたピーキング量を減ず
るよう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パルスの
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パルス
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
ズパルスは見えないことがある。従つて置換回路
をノイズの存在により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ずることが望ま
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
ズが帯域によつて若干制限され、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つ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まで遅延させることにより連続３本
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オーマツトに変換され、
すなわち円滑に変化せず、各サンプリング期間中
一定振幅を呈し、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。従つ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ｉ−１はその前に表示された
水平画像線であり、線ｉ＋１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。

通常のテレビジヨン信号は垂直方向の冗長度が
高いが、これは点ｂ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ｂ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ｂ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本の水平線が相当冗長性をもつているとき隣
接する垂直方向の点がある値△Ｒ以上異らないと
すると、線ｉ−１とｉが冗長性をもつている場合
は、 ｜Ｂ−Ａ｜≦△Ｒ であり、同様に線ｉとｉ＋１が冗長性をもつ場合
は、 ｜Ｂ−Ｃ｜≦△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のそれれり大きい
か、信号Ｂ，Ｃの振幅が信号Ａのそれより大き
い。この第１の場合は｜Ｂ−Ａ｜≦△Ｒかつ｜Ｂ
−Ｃ｜＞△Ｒであり、第２の場合は｜Ｂ−Ａ｜＞
△Ｒかつ｜Ｂ−Ｃ｜≦△Ｒである。またインパル
スノイズ状態によつてＢがＡ，Ｃの双方より大き
くなると、｜Ｂ−Ａ｜＞△Ｒかつ｜Ｂ−Ｃ｜＞△
Ｒ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ｉから線ｉ−
１を、また線ｉから線ｉ＋１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△Ｒより充分大きい閾値信号
と比較し、上記２つの減算結果が何れもその閾値
より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する回
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ためのもの
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
必要な関係に整列させるものである。またスイツ
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
た信号で置換するためのものである。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
制御スイツチ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によつて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ツチ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がスイツチ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い信号部分によ
りインパル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，ｃ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は各線の各点を通つて右に移動す
る。第２図の信号ｂと信号ｃはそれぞれ帯域フイ
ルタ（BRF）１６および１８を介して回路２２
に印加され、信号ｂと信号ａはそれぞれ帯域フイ
ルタ１８および２０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、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。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、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ｂ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V_T≧△Ｒ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
V_Tは誤りの検知信号を生じないように充分な余
裕をもつて公称冗長性をもつ信号間の正常な差よ
り大きく選ばれる。

比較器３０は１本の黒い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ためのもの
で、インパルスノイズ信号成分を通すが黒い水平
線の線周波数信号を通さないように設計されたフ
イルタ１８と共にのみ用いられる。２本の白線間
の黒線の発生は関係がうすいため、比較器３０を
省略してもノイズ検知に殆んど影響はない。

可変入力信号が一定の印加閾値信号V_T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」
出力状態を生成し、その他の場合は「低い」出力
状態を生成する。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りに応
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、スイツチ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秒の出力パルスを発生する再ト
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
ぐ次のフイ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V_T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つておれ
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
を含むことが決つ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、回路３９は一
般により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
ノイズ検知パルスが、他方の入力端子には端子３
５からの垂直ブランキングパルスが印加される。
垂直ブランキングパルスと同時にノイズパルスが
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からパルスを生成する。このパルスは
一般に１ビデオフレームまたはフイールドの持続
時間を持つが、複数フイールドをカバーするほど
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の入力に印加され、これを
開いて接続点３７におけるパルス発生器３６の出
力パルスを線路２６を介して能動信号パルススイ
ツチ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へノイズ検知信号を通さないようになつて
スイツチ１４に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よ
り、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
ズが生じたときにアンドゲート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
にすればよい。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より整合が得られ
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、副搬送波は各線間で180゜の
位相差を示すから、交互の線上の画素が60゜すな
わち46.56n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１０を1H＋46.56n秒の遅れ
に、遅延素子１２を1H−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
の目的ではないので、例えば米国特許第3946432
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
まれない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いことが実験的に判
つている。

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4272785号明細書に記載されてい
る。

回路４０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２６
の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には、接続点１１，１３とス
イツチ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１０，１２に受持たせてもよい。

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1.8MHz周波数
領域で起るため、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４０の入力との
間に帯域フイルタ１６，１８，２０がそれぞれ直
列に接続されている。この３つのフイルタの通過
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い。実験的に
は約1MHz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つている。

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2MHz
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つて制御される。このピ
ーキング制御電位はスイツチ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
スイツチ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。
スイツチ４６とピーキング回路４２の間に挿入さ
れた抵抗ＲとコンデンサＣは線路４４の制御電位
間の遷移を遅くして画像中に認められることのあ
るピーキング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、信号減算器５１、信号加算器５３およ
び利得制御増幅器５２を含んでいる。遅延線５６
と減算器５１は出力線５４を有するトランスバー
サルフイルタを形成し、線路５４の信号は端子１
５′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
ランスバーサルフイルタの出力信号の振幅は信号
周波数の関数で、遅延周期によつて決まる。

トランスバーサルフイルタの出力信号を特定の
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１／（2f）秒の遅延を生ず
るように選ばれている。従つて、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
ランスバーサルフイルタ回路では、遅延線５６に
適する遅延が約250n秒になる。ピーキング回路
のトランスバーサルフイルタについては米国特許
第4041531号明細書を参照されたい。

トランスバーサルフイルタ５１，５６によつて
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2MHz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′の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）により制御される。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
むか否かによつて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ずるかなくするか
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
あり、例えば米国特許第4081836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
グ回路に印加するためのものである。トランジス
タQ₃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によつて第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R₃の抵抗値をそ
れぞれR₅，R₃とすると、この電位V₁はほぼ＋Ｖ
｛R₅／（R₅＋R₃）｝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Q₂が導通したと
き抵抗R₅と電位差計R₅の比によつて発生させ、
V₂＝＋Ｖ｛R₅／（R₅＋R₂）｝となる。制御電圧V₁
とV₂は接続点６０に交互に発生し、エミツタ負
荷抵抗R₄を持つトランジスタQ₄を含むエミツタ
ホロワ増幅器により緩衝されて緩衝ピーキング制
御電位となり、接続点６１に現れる。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
に切換つたとき出力端子４４′に生ずるV₁からV₂
へのまたはその逆の電位変化を減速するためのも
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値信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Q₁，Q₂が非導通バイアス
され、電位差計R₂は実効上回路から除去される。
正の供給電位Ｖ＋と接続点６２の間に抵抗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Q₃はそのベース電極がトランジスタQ₂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Ｖ＋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V₁を発生さ
せる。

端子３１′の印加電位が「高」レベルのときは
トランジスタQ₁，Q₂が導通する。Q₁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
は非導通となり、実効上電位差計R₃を回路から
除去する。トランジスタQ₂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V₂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
ジヨ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ツク図、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、４８……第１の回路手段。

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、
   選ばれたビデオフイールド期間中上記ビデオ信号
   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イールド
   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。