AT393191B - Digitale schaltung zur beseitigung von geisterbildsignalen - Google Patents

Description

AT 393 191B

Die Erfindung betrifft eine digitale Schaltung zur Beseitigung von Geisterbildsignalen in einem Videosignalgemisch, mit einem Analog-Digital-Wandler und mit einer Vorrichtung, die auf ein analoges Videosignalgemisch, das eine Hauptsignalkomponente und Geisterbildsignalkomponenten enthält, und auf ein Tastsignal zur Erzeugung digitaler Signalproben des analogen Videosignalgemisches anspricht. 5 Auf dem Bildschirm eines Fernsehempfängers können Geisterbilder erscheinen, wenn der Empfänger nicht nur das zu einem ausgewählten Kanal gehörende direkte Hochfrequenzsignal sondern auch zeitverzögerte Signale, die von diesem direkten Hochfrequenzsignal stammen, empfängt. Die direkten und verzögerten Hochfrequenzsignale werden demoduliert und direkte und verzögerte Signalgemische erzeugt, aus denen das eigentliche Bild und das Geisterbild »zeugt wird. Bei der Rundfunkübertragung können die verzögerten HF-Signale durch Reflexion des 10 ausgestrahlten HF-Signals an Objekten wie Gebäude oder Gebirge erzeugt werden. Bei Übertragung mittels Kabel können die verzögerten HF-Signale durch Reflexion des direkten HF-Signals an fehlerhaft angepaßten Kabelenden in dem Kabelnetz entstehen. Mehrere verzögerte HF-Signale, die beispielsweise durch Reflexion des ausgestrahlten HF-Signals an mehr als nur einem Objekt entstehen können, können gleichzeitig mehrere Geisterbilder hervorrufen. IS Es sind eine Reihe von analogen Schaltungen vorgeschlagen worden, die solche Geisterbilder beseitigen sollen. Sie können im allgemeinen in zwei Klassen eingeteilt werden.

Bei der ersten Klasse von Schaltungen zur Beseitigung von Geisterbildem wird das Geistersignale enthaltende Signalgemisch um eine Zeitspanne verzögert, die gleich der Zeitverzögerung zwischen der Hauptsignalkomponente und der Geistersignalkomponente ist, und die Amplitude des verzögerten 20 Signalgemischs so eingestellt, daß die Amplitude seiner Hauptsignalkomponente gleich der Amplitude der Geistersignalkomponente des ursprünglichen (unverzögerten) Signalgemischs ist. Das sich so ergebende Signal, häufig auch als Pseudogeistersignal bezeichnet, wird von dem Geistersignale enthaltenden Signalgemisch subtrahiert, so daß die Geistersignalkomponente aufgehoben wird. Das Pseudogeistersignal kann mittels einer einstellbaren Verzögerungsleitung zeitlich verzögert werden, die ein ladungsgekoppeltes (CCD-) 25 Verzögerungsglied mit einem in der Frequenz stetig veränderlichen Taktsignalgeber umfaßt. Die Amplitude des Pseudogeistersignals kann durch ein einstellbares Dämpfungsglied eingestellt werden.

Bei der zweiten Klasse von Schaltungen zur Beseitigung von Geisterbildem wird das Geistersignale enthaltende Signalgemisch in aufeinanderfolgenden Stufen einer festen Verzögerungsleitung, beispielsweise in einem CCD-Verzögerungsglied, verzögert. Am Ausgang (oder Abgriff) jeder Stufe wird das entsprechend 30 verzögerte Signal abgenommen und seine Amplitude so verändert (oder gewichtet), daß ein Pseudogeistersignal, das aus all den verzögerten und gewichteten Signalen gebildet ist, die Geistersignalkomponente des Hauptsignalgemischs genau aufhebt. Diese zweite Klasse von Schaltungen zur Beseitigung von Geisterbildem, welche Transversalfilter verwenden, bietet gegenüber der ersten Klasse wegen der größeren Zahl verfügbarer Verzögerungssignale den Vorteil, daß Mehrfachgeisterbilder ausgeschaltet werden können. 35 Das Pseudogeistersignal enthält in jeder dieser beiden Schaltungsklassen zusätzlich eine Geistsignalkomponente der Hauptsignalkomponente, das durch Verzögerung des Geistersignale enthaltenden Signalgemischs gebildet ist. Entsprechend wird bei ein» solchen Schaltung zur Beseitigung d» Geisteibild» das Ausgangssignal eine unbeseitigte sekundäre Geistersignalkomponente enthalten, der der Geistersignalkomponente des Pseudogeistersignals entspricht. Sekundäre Geistersignalkomponenten können beseitigt werden, indem das 40 Ausgangssignal der Schaltung an den Eingang des Verzögerungsgliedes in einer rekursiven Anordnung zurückgekoppelt wird.

Da digitale Schaltungen zur Verarbeitung von Femsehsignalen kostengünstiger als konventionelle analoge Schaltungen sein sollten, da sie weniger diskrete Schaltungskomponenten und weniger Schaltungseinstellungen erfordern und da sie Geräte mit vielen neuen Eigenschaften möglich machen, ist zu erwarten, daß viele zukünftige 45 Fernsehempfänger digitale Schaltungsgruppen zur Signalverarbeitung aufweisen werden. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine digitale Schaltung zur Beseitigung von Geisterbildem zu schaffen, die in einer derartigen digitalen Schaltungsgruppe zur Signalverarbeitung eingesetzt werden kann. Während ein Mehrlachbit-Schieberegister und ein frequenzveränderlicher Taktsignalgeb» für eine einstellbare Verzögerung von digitalen Signalprobcn verwendet werden kann, sollte eine digitale Schaltung zur Beseitigung 50 von Geist»bild»n vermieden w»den, die d» analogen Schaltung mit einer einstellbaren V»zög»ungsleitung, die eine digitale Verzögerungseinrichtung enthält, entspricht, da in ein» digitalen Schaltung zur Verarbeitung von Femsehsignalen die Veränderung d» Taktsignalfrequenz Phasen- und Zeitverzögerungsbeziehungen, die zu einer korrekten Bildwiedergabe erforderlich sind, verändert

Transversalfilterschaltungen zur Beseitigung von Geisterbildem erfordern im allgemeinen für jeden Abgriff 55 eine Amplitudengewichtungs- oder Bewertungsschaltung. Bei Schaltungen dieser Art können dies 128 Abgriffe und 128 Amplitudenbewertungsschaltungen sein. Derartiges kann, obwohl aufwendig, mit analogen Schaltungen zu vertretbaren Kosten realisiert werden, da in diesem Fall an jedem Abgriff nur ein einziges Signal verarbeitet wird und die Amplitudenbewertungseinrichtungen einfach nur Spannungsteiler zu enthalten brauchen. Die entsprechende digitale Schaltung ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen nicht verwendbar, da bei d» digitalen 60 Ausführung das Signal an jedem Abgriff ein Mehrfachbit-Signal (z. B, 8 Bit) ist und die Amplitudenbewertungs einrichtung»! relativ aufwendige digitale Multiplizi»» enthalten.

Aufgabe d» Erfindung ist es, eine Schaltung der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche die oben -2-

AT 393 191B beschriebenen Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Schaltungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung zur Kennzeichnung einer vorgegebenen Anzahl von Geisterbildsignalkomponenten, einem ersten Zähler zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung, welcher die Perioden des Tastsignals zählt, sodaß der sich ergebende Zählerstand die Verzögerungszeit zwischen den Geisterbildsignalkomponenten und der Hauptsignalkomponente des Videosignalgemisches darstellt, mehrere Kanäle, von denen jeder Kanal in Reaktion auf die digitalen Signalproben digitale Signalproben einer Pseudogeisterbildsignalkomponente für jeweils eine der Geisterbildsignalkomponenten erzeugt, wobei jeder Kanal eine digitale Verzögerungsvorrichtung enthält, die mit dem ersten Zähler zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung und mit der Geisterbildsignal-identifizierungsvorrichtung gekoppelt sind, um die digitalen Signalproben des Signalgemisches schrittweise um Verzögerungszeiten zu verzögern, die gleich der Anzahl der Perioden des Tastsignales sind, die vom ersten Zähler zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung gezählt werden, wenn das jeweilige Geisterbildsignal von der Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung identifiziert ist, um verzögerte digitale Signalproben zu erzeugen, und jeder Kanal einen digitalen Multiplizierer enthält, um zur Erzeugung der digitalen Signalproben des jeweiligen Pseudogeisterbildsignals die verzögerten Signalproben mit einem Koeffizienten zu multiplizieren, und eine digitale Summiervorrichtung, welche die digitalen Signalproben des Signalgemisches mit den digitalen Signalproben der Pseudogeisterbildsignale addiert, um digitale Signalproben einer von Geisterbildsignalkomponenten gereinigten Signalversion des Videosignalgemisches zu erzeugen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näh»: erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild, teilweise als Blockschaltbild, teilweise als Logikschaltbild, einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und Fig. 2,3,4 und 5 als Logikschaltbilder Schaltbilder von verschiedenen Teilen der bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigt sind.

In den Zeichnungen werden die folgenden Bezeichnungen zur Identifizierung der verschiedenen Ein- und Ausgänge der Logikelemente verwendet: (ADD) - Mehrfachbit-Adresseneingang eines Speichers oder eines Multiplexers (CL) - Takteingang eines Zählers oder einer bistabüen Kippstufe (im folgenden auch als Flipflop bezeichnet) (D) - Einzelbit-Dateneingang eines D-Flipflops (EN) · Freigabe-Signal-Eingang, um das Zählen eines Zählers oder das Umschalten eines Multiplexers entsprechend dem Adresseneingangssignal freizugeben (I) - Mehrfachbit-Dateneingang eines Haftspeichers (im folgenden kurz als Latch bezeichnet), eines Zählers oder eines Speichers (L) - Latch-Eingang, über den das Einschreiben von Eingangsdaten in ein Latch oder einen Zähl»: ausgelöst wird (O) - Mehrfachbit-Ausgang eines Latch, eines Zählers oder eines Speichers (Q) - Einzelbit-Ausgang eines Flipflops (R) - Einzelbit-Rücksetz-Eingang zum Rücksetzen (Löschen) eines Flip-Flops (RAV) - Lese/Schreib-Steuersignal-Eingang eines Speichers (S) - Einzelbit-Setzeingang zum Setzen eines Flipflops.

Zusätzlich werden in den Zeichnungen Mehrfachbit-Signalwege durch Linien mit Querstrich gekennzeichnet.

Ein Analog-Digital-Wandler A/D (1) (Fig. 1) ein» digitalen Videosignal-Verarbeitungsschaltung setzt ein analoges Signalgemisch, das beispielsweise von einem Synchrondemodulator eines Fernsehempfängers erhalten wird, in digitale Signalproben um. Das Tastsignal für den A/D-Wandler (1) hat die vierfache Farbhilfsträgerfrequenz (4^) und wird von dem Farbsynchronsignal des analogen Signalgemisches mittels eines Tastsignalgenerators (3) abgeleitet. Der Tastsignalgenerator (3) gewinnt in Reaktion auf Auftastimpulse in bekannter Weise die Farbsynchronsignalkomponenten aus den Zeilenintervallen des Signalgemisches. Die Auftastimpulse werden im Tastsignalgenerator (3) unmittelbar nach den entsprechenden Zeilenrücklaufimpulsen (H) erzeugt, die von einem konventionellen analogen Amplitudensieb (5) geliefert werden, das das Synchronsignal aus dem analogen Signalgemisch gewinnt und in Horizontal- und Vertikal-Synchronsignale zerlegt Die Farbsynchronsignalkomponenten mit der Farbhilfsträgerfrequenz f^, werden als Referenzsignale einer phasenstarr eingerasteten Regelschleife verwendet die die Frequenz eines gesteuerten Oszillators phasenstarr mit 4^ verkoppelt

Ein Detektor (7), der auf das Synchronsignal anspricht, ermittelt das Auftreten des letzten (sechsten) Vortrabanten, der dem Vertikal-Synchronimpulsintervall vorausgeht In Reaktion auf den ersten folgenden Signalübergang, der den Beginn des Vertikal-Synchronimpulsintervalls anzeigt setzt eine Zeitsteuereinheit (9), sie ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt, die Einrichtung zur Beseitigung der Geisterbilder, die die restlichen in Fig. 1 gezeigten Teile umfaßt in Gang.

Die Schaltung zur Beseitigung von Geisterbildem ermittelt das Auftreten von Geistersignalkomponenten in dem Signalgemisch, indem sie prüft, ob während des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls Signalübergänge im Signalgemisch auftreten. Bei Abwesenheit von Geistersignalkomponenten sollten nach der vorderen (z. B. negativ verlaufenden) Flanke des ersten Vortrabanten des Synchronsignals bis zum Ende des ersten Vortrabant»! ungefähr eine halbe Zeilendauer später keine weiteren Signalübergänge mehr auftreten. Sind jedoch -3-

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Geistersignalkomponenten vorhanden, dann werden auch ein Geistersignal oder mehrere Geistersignale dieser Vorderflanke während des ersten Vortrabanten auftreten. Die Verzögerungszeiten zwischen der Vorderflanke und der ihr entsprechenden Geistersignale entsprechen den Verzögerungszeiten zwischen der Haupt- (d. h. direkten) und der Geistersignalkomponente des aktiven (d. h. sichtbaren) Teils des Signalgemischs. Die Verzögerungszeiten zwischen der Vorderflanke des ersten Vortrabanten und ihre Geistersignale werden gemessen, um digitale Signalproben von Pseudogeistersignalen zu erzeugen, die der Aufhebung und Beseitigung der jeweiligen Geistersignalkomponenten des Signalgemischs wie im folgenden dargestellt dienen.

Signalübergänge in dem Signalgemisch werden durch ein digitales Differenzierglied (11) festgestellt, das die nächste digitale Signalgemischprobe (B) von der letzten (A) subtrahiert. Das Differenzierglied (11) kann einfach ein zweistufiges Mehrfachbit-Schieberegister, das von dem Tastsignal getaktet wird, und einen Subtrahierer umfassen, mit denen die Inhalte der zweiten Stufe des Schieberegisters von der ersten subtrahiert werden. Ein digitaler Vergleicher (13) vergleicht die Größe der digitalen Differenzsignalproben mit einem digitalen Wort, das einen vorgegebenen Schwellenwert darstellt, und erzeugt jedesmal einen Impuls, wenn die Größe der digitalen Differenzsignalprobe den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Hierdurch wird ein Ansprechen der Schaltung auf Rauschsignalkomponenten soweit wie möglich ausgeschlossen.

Unter Steuerung durch die Zeitsteuerungseinheit (9) wird der Zähler (15) unmittelbar nach der Vorderflanke des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls auf Null gesetzt und hierauf zählbereit gemacht, so daß die von dem Vergleicher (13) erzeugten Impulse, die Signalübergänge darstellen, gezählt werden. Jeder Zählschritt des Zählers (15) kennzeichnet ein entsprechendes Geistersignal der Vorderflanke des ersten Vortrabanten. Ein Decodierer (17) erzeugt einen Impuls für jeden neuen Zählschritt des Zählers (15). Diese Impulse (a, b, c und d) aktivieren den entsprechenden Kanal zur Erzeugung der digitalen Signalproben der Pseudogeistersignale, mit denen die entsprechenden Geistersignale aus dem Signalgemisch entfernt werden.

Unter Steuerung durch die Zeitsteuerungseinheit (9) wird auch ein Zähler (19) unmittelbar auf die Vorderflanke des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalles folgend auf Null zurückgesetzt und anschließend zum Zählen der Perioden des Tastsignals 4fsc aktiviert. Daher wird von jedem

Geistersignalübergang, der durch den Zähler (15) und den Decodierer (17) identifiziert ist, die Verzögerungszeit von dem Signalübergang der Vorderflanke des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls an gerechnet in Anzahl der Perioden des Tastsignals 4fsc bestimmt, die vom Zähler (19) gezählt werden. Die

Zeitverzögerung der Geistersignale wird daher mit einer Auflösung von einer Periode des Tastsignals bestimmt. In den Vereinigten Staaten von Amerika beträgt die Frequenz des Farbhilfsträgers 3.58 MHz, bei einer Tastsignalfrequenz von 4fsc kann daher die Zeitverzögerung der Geistersignale mit einer Auflösung von 70 ns bestimmt werden. Diese Auflösung hat sich als ausreichend erwiesen, da die Anstiegs- und Abfallzeiten der Signalübergänge des Signalgemisches wegen des Übertragungsverhaltens der Filter, z. B. des ZF-Schaltungsteils, die dem Analog-Digital-Wandler (1) vorgeschaltet sind, auf Zeiten größer 70 ns beschränkt sind. Für den Fall, daß bis zu vier verschiedene Geistersignale auftreten können, sind vier Kanäle (21a), (21b), (21c) und (21d) zur Erzeugung der digitalen Signalproben der vier entsprechenden Pseudogeistersignale vorgesehen. Da die Kanäle untereinander gleich aufgebaut sind, sollen im folgenden die Einzelheiten nur von einem Kanal (21a) beschrieben werden.

Der Kanal (21a) umfaßt ein Latch (Haftspeicher) oder Speicherregister (23a), um den Zählerinhalt des Geistersignalverzögerungszählers (19) dann zu speichern, wenn der Impuls "a", der beispielsweise den ersten Geistersignalübergang bezeichnet, erzeugt wird. Die Inhalte des Latch (23a) werden in Reaktion auf einen Impuls, der von einem Nulldetektor (27a), wie weiter unten beschrieben, erzeugt wird, in einen Abwärtszähler (25a) eingelesen. In Reaktion auf jede Periode des Tastsignals 4fgc wird der Inhalt des Zählras (25a) um eins erniedrigt. Jedem Zählerschritt des Zählers (25a) entspricht die Adresse einer Speicherstelle eines RAM (29a) (Speicher mit wahlfreiem Zugriff). Das Komplement des Tastsignals 4fgc wird dem Lese/Schreib-(R/W-) Steuersignal-Eingang des RAM (29a) zugeführt. Bei jedem Zählschritt (oder Adresse) des Zählras (25a) wird eine digitale Signalgemischprobe, die zuvor in der adressierten Speicherstelle gespeichert war, während das Komplement des Tastsignals den logischen H-Pegel aufweist, ausgelesen und dem Ausgang des RAM (29a) zugeführt und während des logischen L-Pegels des Komplements des Tastsignals wird eine neue digitale Signalgemischprobe in derselben Speicherstelle gespeichen. Wenn der Zähler (25a) in einem Zählschritt Null erreicht, erzeugt der Detektor (27a) einen Impuls, in dessen Folge die Inhalte des Latch (23a) wiederum in den Zähler (25a) eingelesen werden. Daher bestimmt die in dem Latch (23a) gespeicherte Zahl der Perioden des Tastsignals 4^, wann eine gegebene Speicherstelle des RAM (29a) in der Folge wieder adressiert wird und daher eine gegebene in dem RAM (29a) gespeicherte digitale Signalgemischprobe wieder ausgelesen wird. Entsprechend wird jede digitale Signalgemischprobe zwischen Eingang und Ausgang des RAM (29a) um eine Zeit verzögert, die gleich der im Latch (23a) gespeicherten Zahl multipliziert mit der Periodendauer des Tastsignals ist.

Die im RAM (29a) erzeugten verzögerten digitalen Signalgemischproben werden von einem digitalen Multiplizierer (31a) mit einem digitalen Wort, das einen Koeffizienten Ca darstellt und von einem Koeffizientengenerator (35) erzeugt wird, multipliziert, das Ergebnis sind digitale Signalproben des -4-

AT 393 191B entsprechenden Pseudogeistersignals. In einem digitalen Addierer (33) werden die digitalen Signalproben der verschiedenen Pseudogeistersignale zu den digitalen Signalproben des Geistersignalkomponenten enthaltenden Signalgemischs hinzuaddiert, das Ergebnis sind digitale Signalproben eines Signalgemischs, aus dem Geistersignalkomponenten entfernt sind. S Zur Erzeugung der Koeffizienten Ca, C^, Cc und C4 prüft der Koeffizientengenerator (35) in Reaktion auf die entsprechenden Impulse a, b, c und d, die der Identifizierung der Geistersignalkomponenten dienen und von dem Decodierer (17) erzeugt werden, die digitalen Signalproben des von Geistersignalkomponenten vereinigten Signalgemischs in den Zeitpunkten, in denen die Geistersignalübergänge in dem ungereinigten Geistersignal auftreten. Vorzeichen und Größe der Koeffizienten werden so eingestellt, daß die entsprechenden 10 Geistersignalkomponenten des gereinigten Signalgemischs möglichst klein sind.

Wie schon oben erläutert wurde, befreit zwar die Addition von Pseudogeistersignalen zu einem Geistersignalkomponenten enthaltenden Signalgemisch dieses Signalgemisch von primären Geistersignalen, gleichzeitig werden aber unerwünschte sekundäre Geislersignale hinzugefugt, die verzögerte Signalversionen der primären Geistersignale sind. In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind die digitalen Signalproben des 15 Signalgemischs, die den Eingängen der RAMs (29a, b, c und d) zugeführt sind, Signalproben des von Geistersignalen gereinigten Signalgemischs, das an dem Ausgang des Addierers (33) abgegeben wird. Diese rekursive Rückführanordnung führt dazu, daß die digitalen Signalproben der sekundären Geistersignalkomponenten durch die Signale, die sukzessive an den Ausgängen der verschiedenen Kanäle zur Erzeugung der Pseudogeistersignale abgegeben werden, aufgehoben werden, diese Signale sind verzögerte 20 Signalversionen der digitalen Signalproben der Hauptsignalkomponente des Signalgemischs mit gleichen Signalgrößen aber entgegengesetzten Vorzeichen.

Die Prüfung der Amplitude der digitalen Signalproben der Geistarsignalkomponenten, die an dem Ausgang des Addierers (33) abgegeben werden, durch den Koeffizientengenerator (35) zur Steuerung da* Koeffizienten muß ohne Störung durch digitale Signalproben des gewonnenen Signalgemischs und ohne Störung durch digitale 25 Signalproben von Geistersignalkomponenten, die früher auftreten, vor sich gehen. Aus diesem Grund werden zur

Steuerung der Zeitverzögerung und der Größe der digitalen Signalproben der Pseudogeistersignale nicht die digitalen Signalproben des Geistersignalkomponenten enthaltenden Signalgemischs selbst verwendet, sondern die digitalen Signalproben, die die Signalübergänge in dem Geistersignalkomponenten enthaltenden Signalgemisch darstellen. Damit die Schaltung die Geistersignalkomponenten aus dem aktiven Teil des Signalgemischs in der 30 gleichen Weise entfernen kann, wie sie die Geistersignalkomponenten der Vorderflanke des osten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls beseitigt, müssen nach dem Meßintervall, d. i. die Dauer des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls, die digitalen Signalproben des ungereinigten Signalgemischs, nicht die den Signalübergängen des ungereinigten Signalgemischs entsprechenden Signalproben, dem entsprechenden Eingang des Addierers (33) zugeführt werden. Für diesen Zweck ist ein Multiplexer (MUX) 35 (37) vorgesehen, der während des Meßintervalls die digitalen Signalproben der Signalübergänge, die an dem

Ausgang des digitalen Differenziergliedes (11) abgegeben werden, dem entsprechenden Eingang des Addierers (33) und zu den anderen Zeiten die digitalen Signalgemischproben, die an dem Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (1) abgegeben werden, dem Addierer (33) zuführt. Der Multiplexer (37) wird von einem Zeitsteuerungssignal, das von einer Zeitsteuerungseinheit (9) erzeugt wird, gesteuert 40 Eine Ausführungsform der Zeitsteuereinheit (9) ist als Blockschaltbild in Fig. 1 gezeigt und in Fig. 2 ihre Verschaltung mit dem Zähler (15) und dem Decodierer (17) zur Geistersignalidentifizierung, mit dem Zähler (19) zur Geistersignalverzögerung und dem Multiplexer (37). Der Detektor (7) erzeugt einen positiv verlaufenden Impuls, der nach dem Nachweis des letzten (sechsten) Vortrabanten etwas weniger als eine halbe Zeilendauer dauert Dieser Impuls setzt ein RS-Flipflop (39) (RS-Kippschaltung), das wiederum ein UND-45 Verknüpfungsglied (41) auftastet, um positiv verlaufende Impulse von seinem Eingang an seinen Ausgang zu übertragen. Do erste folgende Signalübergang, der den vorgegebenen Schwellwot überschreitet entspricht dem Signalübergang do Vorderflanke des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls und der diesem entsprechende von dem (Pegel-) Vergleicher (13) erzeugte Impuls wird von dem aufgetasteten UND-Verknüpfungsglied (41) übertragen und setzt die Zähler (15) und (19) zurück. Das synchronisiert den Anfang 50 des Meßintervalls mit der digitalen Signalprobe, die den Signalübogang der Vordoflanke des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalls darstellt, so daß diese Signalprobe nicht fälschlicherweise als ein Geistersignal interpretiert wird.

Der Impuls, der am Ausgang des UND-Verknüpfungsgliedes (41) abgegeben wird, setzt ein D-(oder Speicherzellen-) Flipflop (43), das wiederum ein UND-Verknüpfungsglied (45) auftastet, um von dem 55 Vergleicher (13) erzeugte Impulse an den Takteingang des Zählers (15) weiterzuleiten. Zusätzlich ist der Multiplexer (37), wenn das Flipflop (43) gesetzt ist, so geschaltet, daß die digitalen Signalproben, die an dem an einen seiner Eingänge gekoppelten Ausgang des Differenziergliedes (11) abgegeben werden, an seinen Ausgang und damit an den Addierer (33) weitergeleitet werden.

Nach Identifizierung von vier aufeinanderfolgenden Geistersignalen wird an dem entsprechenden d-Ausgang 60 des Decodieiers (17) ein logischer H-Pegel erzeugt. Der logische H-Pegel, der an dem d-Ausgang des Decodierers (17) erzeugt wird, wird durch einen Inverter (47) invertiert, der sich ergebende L-Pegel sperrt das UND- -5-

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Verknüpfungsglied (45). Das Ergebnis ist, daß der Geistersignal-Identifizierungszähler (15) deaktiviert ist und nicht mehr auf Geistersignalübergänge, die nach dem vierten Signalübergang auftreten, ansprichL Hierdurch wird bei Auftreten von mehr als vier Geistersignalen, was zwar möglich aber unwahrscheinlich ist, verhindert, daß die vier Pseudogeistersignalkanäle durch die späteren Geistersignale aktiviert werden und so fehlerhafte Verzögerungszeiten liefern. Das UND-Verknüpfungsglied (45) wird dann wieder aktiviert, um einen Impuls an den Takteingang des Zählers (15) weiterleiten zu können, wenn der Zähler im nächsten Bild rückgesetzt wird, wenn die Vorderflanke der ersten Pulszahnung des Vertikal-Synchronsignales erneut auftritt

Ein Detektor (49) spricht an, wenn der Geistersignalverzögerungszähler (19) 350 Perioden des Tastsignals 4fgc gezählt hat, und erzeugt daraufhin einen positiv verlaufenden Impuls. Ein Zählerstand von 350 für eine Periodendauer des Tastsignals von 70 ns entspricht einer Zeit, die etwas kleiner ist als die halbe Zeilenabtastdauer, die ungefähr gleich der Dauer des ersten Vortrabanten des Vertikal-Synchronimpulsintervalles ist. Zu diesem Zeitpunkt ist das Meßintervall zu Ende und das D-Flipflop (43) wird in Reaktion auf den positiv verlaufenden von dem Detektor (49) erzeugten Impuls rückgesetzt (da der logische L-Pegel, der an seinem Dateneingang anliegt, durch den positiv verlaufenden Impuls am Takteingang gesteuert, eingelesen wird). Infolge des Rücksetzens des Flipflops (43) koppelt der Multiplexer (37) den Ausgang des Analog-Digital-Wandlers (1) anstatt an den Ausgang des Differenziergliedes (11) an den entsprechenden Eingang des Addierers (33). Zusätzlich wird das UND-Verknüpfungsglied (45) gesperrt, so daß dadurch verhindert wird, daß der Zähler (15) weitere Signalübergänge des Signalgemischs zählt. Beim Erreichen eines Zählerstandes von 350 wird der Geistersignalverzögerungszähler (19) durch den Detektor (49), einen Inverter (51) und ein UND-Verknüpfungsglied (53) bis zum Auftreten eines neuen Rücksetzsignals gesperrt und im Zählen der Perioden des Tastsignals 4fsc angehalten. Das verhindert, daß das Flipflop (43) am Beginn des Meßintervalls fehlerhaft rückgesetzt wird, was durch eine Eingangssignalkonfiguration ausgelöst werden kann, die sich einstellt, wenn das Setzsignal zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, an dem der Zähler (19) den Zählerstand 350 erreicht (sogenannte "race-condition").

Eine Ausführungsform des in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigten Addierers (33) ist in Fig. 3 gezeigt Darin ist der Addierer (33) mit vier Addierer (55), (57), (59) und (61) gezeigt, die jeweils zwei Eingänge aufweisen und in einer konventionellen baumartigen Addier-Schaltung angeordnet sind. Eine Verzögerungseinheit (63) verzögert die digitalen Signalproben des Geistersignalkomponenten enthaltenden Videoeingangssignals, um die Zeitverzögerung auszugleichen, die zwischen dem Signalweg der digitalen Signalproben des ungereinigten Signalgemisches und den Signalwegen über die Addierer (55), (59), (57) und (59) bestehen. Zu diesem Zweck sollte beispielsweise die Verzögerungseinheit (63) eine Verzögerung der Dauer von zwei Perioden des Tastsignals liefern. Die Verzögerungseinheit (63) sollte außerdem eine zusätzliche Verzögerung erzeugen, um die Verzögerung von einer Periode zu kompensieren, die von den Adreßzählern (25a, b, c und d) benötigt werden, um mit den Inhalten des Geistersignalverzögerungszählers (19) geladen zu werden. Die Verzögerungseinheit (63) kann folglich einfach ein dreistufiges, von dem Tastsignal 4fgc getaktetes Mehrfachbit-Schieberegister umfassen.

Eine Ausführungsform des in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigten Koeffizientengenerators (35) ist in Fig. 4 zu sehen. Die am Ausgang des Addierers (33) abgegebenen digitalen Signalproben werden parallel den ersten Stufen von vier dreistufigen Mehrfachbit-Schieberegistern (65a, b, c und d) zugeführt, in die sie in Reaktion auf entsprechende verzögerte Signalversionen der entsprechenden Geistersignalidentifizierungsimpulse a, b, c und d, die von dem Geistersignalidentifizierungs-Decodierer (17) erzeugt sind, werden, eingelesen. Die verzögerten Signalversionen der Geistersignalidentifizierungsimpulse a, b, c und d werden von entsprechenden Verzögerungseinheiten (67a, b, c und d) erzeugt Die Verzögerungszeit der Verzögerungseinheiten (67a, b, c und d) ist der Verzögerung angepaßt, die die digitalen Signalproben, die im Addierer (33) verarbeitet werden, erfahren, d. h. drei Perioden des Tastsignals 4fgc. Die Verzögerungseinheiten (67a, b, c und d) können einfach ein dreistufiges durch das Tastsignal getaktetes Einzelbit-Schieberegister umfassen. Wenn eine neue digitale Signalprobe in die erste Stufe eines der Schieberegister (65a, b, c und d) eingelesen wird, wird die zuvor darin gespeicherte Signalprobe in die zweite Stufe geschoben. Daher sind zu der 2&t, in der der entsprechende Geistersignalübergang auftritt, zwei aufeinanderfolgende Signalproben in jedem Schieberegister gespeichert. Während des auf das Meßintervall folgenden Bildes und beginnend in einem geeigneten Zeitpunkt nach dem die Zeitsteuerungseinheit (9) ein Rücksetzsignal erzeugt hat, werden die aufeinanderfolgenden in jedem Schieberegister gespeicherten Signalproben den Dateneingängen eines Mikroprozessors oder Mikrocontrollers (69) über Multiplexer (71) und (73) zugeführt. Der Multiplexer (71) wird von dem Mikroprozessor (69) aktiviert, um die digitalen Signalproben, die in den ersten Stufen der Schieberegister (65a, b, c und d) gespeichert sind, sukzessive an einen Dateneingang des Mikroprozessors (69) in Reaktion auf entsprechende Adreßwörter, die ebenfalls von dem Mikroprozessor (69) erzeugt werden, zu liefern. In der gleichen Weise wird der Multiplexer (73) aktiviert, um die digitalen Signalproben, die in den zweiten Stufen der Schieberegister (65a, b, c und d) gespeichert sind, sukzessive an den Dateneingang des Mikroprozessors (69) zu geben.

Der Mikroprozessor (69) prüft unter Programmsteuerung die digitalen Signalproben und erzeugt dann -6-

Claims (8)

1. AT 393 191B digitale Worte, die die Koeffizienten Ca, C^, Cj und Ce darstellen. Es sind viele Rechenvorschriften bekannt, mit denen die Gewichtskoeffizienten für Schaltungen zur Beseitigung von Geisterbildem erzeugt werden können. Beispielsweise können zuerst in einem sogenannten "zero-forcing” Algorithmus die Koeffizienten so bestimmt werden, daß die absolute Größe des entsprechenden Geistersignals reduziert wird. Danach werden in einem sog. Gradienten-Algorithmus die Koeffizienten so eingestellt, daß die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Signalproben der entsprechenden Geistersignale verkleinert wird. Weitere Einzelheiten dieser Algorithmen können der Veröffentlichung von Junzo Murakami, Hiroyuki Iga und Shigeyoshi Takehara: "Ghost clean System", in IEEE International Conference on Consumer Electronics June 8-10, 1983, Chicago, Illinois, entnommen werden. In Reaktion auf entsprechende Adreßwörter und Latch-Impulse, die von dem Mikroprozessor (69) erzeugt werden, werden die digitalen Worte, die die Koeffizienten Ca, C^, Cc und Cc darstellen, über einen Multiplexer (77), nach dem er durch den Mikroprozessor (69) aktiviert ist, den entsprechenden Latch-Schaltungen (75a, b, c und d) zugeführt und darin gespeichert. Um Fehler bei der Messung der Verzögerungszeiten zwischen der Hauptsignalkomponente und den verschiedenen Geistersignalkomponenten des Signalgemischs zu verringern, kann es vorteilhaft sein, sicherzustellen, daß zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Zählerstände, die die Zeitverzögerung darstellen und von dem Geistersignalverzögerungszähler (19) für ein entsprechendes Geistersignal erzeugt werden, identisch sind. In dieser Richtung geht die Anordnung nach Fig. 5, die ein zweistufiges Mehrfachbit-Schieberegister (79), einen digitalen Vergleicher (81) und ein Latch (83) umfaßt und die anstelle der Adreß-Latch-Schaltungen (23a, b, c und d) verwendet werden kann, um die Inhalte der entsprechenden Adreßzähler (25a, b, c und d) nur dann einzuspeichem, wenn zwei aufeinanderfolgende, die Verzögerungszeiten darstellende Zählerstände gleich gewesen sind. In der gezeigten Ausführungsform ist die Schaltungsanordnung in den Pseudogeistersignalkanal (21a) eingebaut gezeigt. In der Anordnung nach Fig. 5 sind zwei aufeinanderfolgende Zählerstände (A und B), die die Zeitverzögerung des Geistersignals "a" darstellen, in der ersten und zweiten Studie des Schieberegisters (79) in Reaktion auf die Erzeugung von zwei aufeinanderfolgenden Geistersignal "a" Identifizierungsimpulsen aus dem Decodierer (17) gespeichert. Diese Zählerstände werden vom Vergleicher (81) verglichen. Nur bei Gleichheit wird der erste Zählerstand (A) in das Latch (83) eingespeichert. Das Latch (83) wirkt mit dem Adreßzähler (25a) in der gleichen Weise zusammen wie das Latch (23a) der Anordnung nach Fig. 1. PATENTANSPRÜCHE 1. Digitale Schaltung zur Beseitigung von Geisterbildsignalen in einem Videosignalgemisch, mit einem Analog-Digital-Wandler und mit einer Vorrichtung, die auf ein analoges Videosignalgemisch, das eine Hauptsignalkomponente und Geisterbildsignalkomponenten enthält, und auf ein Tastsignal zur Erzeugung digitaler Signalproben des analogen Videosignalgemischs anspricht, gekennzeichnet durch eine Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung (11,13,15) zur Kennzeichnung einer vorgegebenen Anzahl von Geisterbildsignalkomponenten, einem ersten Zähler (19) zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung, welch« die Perioden des Tastsignals zählt, sodaß der sich «gebende Zählerstand die Verzögerungszeit zwischen den Geisterbildsignalkomponenten und der Hauptsignalkomponente des Videosignalgemischs darstellt, mehrere Kanäle (21a, 21b, 21c, 21d), von denen jeder Kanal in Reaktion auf die digitalen Signalproben digitale Signalproben einer Pseudogeisterbildsignalkomponente für jeweils eine der Geisterbildsignalkomponenten erzeugt, wobei jeder Kanal eine digitale Verzögerungsvorrichtung (23a, 23b, 23c, 23d; 29a, 29b, 29c, 29d) enthält, die mit dem ersten Zähler (19) zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung und mit der Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung (11,13,15) gekoppelt sind, um die digitalen Signalproben des Signalgemischs schrittweise um Verzögerungszeiten zu verzögern, die gleich der Anzahl der Perioden des Tastsignals sind, die vom ersten Zähler (19) zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung gezählt werden, wenn das jeweilige Geisterbildsignal von der Geisterbildsignalidentifizierungsvomchtung (15) identifiziert ist, um verzögerte digitale Signalproben zu erzeugen, und jeder Kanal einen digitalen Multiplizierer -7- AT 393 191B (31a, 31b, 31c, 31d) enthält, um zur Erzeugung der digitalen Signalproben des jeweiligen Pseudogeisterbildsignals die verzögerten Signalproben mit einem Koeffizienten zu multiplizieren, und eine digitale Summiervorrichtung (33), welche die digitalen Signalproben des Signalgemisches mit den digitalen Signalproben der Pseudogeisterbildsignale addiert, um digitale Signalproben einer von Geisterbildsignalkomponenten gereinigten Signalversion des Videosignalgemischs zu erzeugen.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Signalproben, die von der Summiervorrichtung (33) erzeugt werden, den digitalen Verzögerungsvorrichtungen (23a, 23b, 23c, 23d; 29a, 29b, 29c, 29d) der verschiedenen Kanäle (21a, 21b, 21c, 21d) zugeführt sind, um von diesen verzögert zu werden.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der digitalen Verzögerungsvorrichtungen (23a, 23b, 23c, 23d; 29a, 29b, 29c, 29d) einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (29a, 29b, 29c, 29d) mit einer Vielzahl von Speicherstellen, eine mit dem Speicher (29a, 29b, 29c, 29d) gekoppelte Adressiervorrichtung (25a, 25b, 25c, 25d) zur sequentiellen Adressierung einer Anzahl von Speicherstellen, die vom Zählerstand des Zählers (19) zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung jeweils entsprechend einem der Geisterbildsignale abhängt, und eine mit dem Speicher (29a, 29b, 29c, 29d) gekoppelte Lese/Schreib-Vorrichtung, welche digitale Signalproben des Signalgemischs zur Erzeugung der verzögerten Digitalsignalproben in die Speicherstellen schreibt und hiernach aus den Speicherstellen ausliest, auf weist.
4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Summiervorrichtung (33) erzeugten digitalen Signalproben den digitalen Verzögerungsvorrichtungen (23a, 23b, 23c, 23d; 29a, 29b, 29c, 29d) zugeführt sind, um von diesen verzögert zu werden.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der digitalen Verzögerungsvorrichtungen einen Haftspeicher (23a, 23b, 23c, 23d), der an den ersten Zähler (19) zum Nachweis der Geisterbildsignalverzögerung und die Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung (11,13,15) gekoppelt ist und den Zählerstand des ersten Zählers (19) speichert, der dem jeweiligen Geisterbildsignal entspricht, einen zweiten Zähler (25a, 25b, 25c, 25d), der an den Haftspeicher gekoppelt ist und dem das Tastsignal zugeführt ist, um wiederholt eine Anzahl von Perioden des Tastsignals zu zählen, die den Inhalten des Haftspeichers entsprechen, einen mit dem Haftspeicher gekoppelten Speicher mit wahlfreiem Zugriff (29a, 29b, 29c, 29d), der eine Vielzahl von Speicherstellen, einen Dateneingang, dem die digitalen Signalproben des Signalgemischs zugeführt sind und einen Datenausgang, an dem die verzögerten Signalproben abgegeben werden, enthält, eine Adressierungsvorrichtung, die der sequentiellen Adressierung der Speicherstellen des Speichers (29a, 29b, 29c, 29d) in Reaktion auf die Zählerstände des ersten Zählers (19) dient, und eine Lese/Schreib-Vorrichtung, welche digitale Signalproben, die in einer augenblicklich adressierten Speicherstelle gespeichert sind, auf den Ausgang ausgibt und hiernach die digitalen Signalproben an dem Eingang in die gleiche Speicherstelle einliest, aufweist.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Summiervorrichtung (33) erzeugten digitalen Signalproben den Dateneingängen der Speicher (29a, 29b, 29c, 29d) wahlfreien Zugriffs der verschiedenen Kanäle zugefuhrt sind.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Geisterbildsignalidentifizierungsvorrichtung ein digitales Differenzierglied (11,13,15) enthält, welches aufeinanderfolgende digitale Signalproben des Signalgemischs von ihren vorangehenden Abtastproben subtrahiert und so digitale Signalproben erzeugt, die den Signalübergängen in dem Signalgemisch entsprechen, daß ein digitaler Weitevergleicher (13) einen Impuls erzeugt, wenn die Größe einer der digitalen Signalproben, die die Signalübergänge in dem Signalgemisch darstellen, einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten, daß ein dritter Zähler (15) die Impulse zählt, die von dem digitalen Wertevergleicher (13) nach dem Auftreten eines Signalübergangs in dem Signalgemisch zu Beginn eines vorgegebenen Intervalls erzeugt werden, in dem bei Abwesenheit von Geisterbildsignalkomponenten keine weiteren Signalübergänge auftreten, und daß ein Dekodierer (17) jedesmal einen Impuls »zeugt, wenn sich der Zählerstand des dritten Zählers (15) ändert.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzierglied (11) eine Nachweisvorrichtung für Signalübergänge zum Nachweisen von Signalübergängen im Signalgemisch, die nach einem Signalübergang auftreten, der den Beginn eines vorgegebenen Intervalls bestimmt, in dem bei Abwesenheit von Geisterbildsignalkomponenten keine weiteren Signalübergänge auf die Geisterbildsignalidentifizierungsvarrichtung (11,13,15) gekoppelt sind, welche die Signalübergänge zählt, die eine vorgegebene Größe überschreiten, aufweist, und mit einer Dekodiervorrichtung (17) gekoppelt ist, welche einen Impuls »zeugt, der das Auftreten einer der Geisterbildsignalkomponenten darstellt, wenn sich der Zählerstand des ersten Zählers (19) ändert, daß der erste Zähler (19) zum Nachweis der -8- AT 393 191 B Geisterbildsignalverzögerung die Perioden des Tastsignals während des vorgegebenen Intervalls zählt, und daß ein Haftspeicher (23a, 23b, 23c, 23d) in der digitalen Verzögerungsvorrichtung (23a, 23b, 23c, 23d; 29a, 29b, 29c, 29d) mit der Dekodiervorrichtung (17) und dem ersten Zähler (19) gekoppelt ist und die Zählerstände des ersten Zählers (19) in Reaktion auf die Erzeugung eines entsprechenden der Impulse, die von der 5 Dekodiervorrichtung (17) erzeugt werden, speichert, wobei der Zählerstand des jeweiligen Zählers der entsprechenden digitalen Verzögerungsvorrichtung zugeführt wird, um die Anzahl der Perioden des Tastsignals zu bestimmen, um die die digitalen Signalproben des Signalgemischs von der jeweiligen digitalen Veizögerungsvonichtung verzögert werden müssen. 10 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 15