CN1038197A - 内插滤波器和备有该滤波器的接收机 - Google Patents

Abstract

中值滤波器9和平均电路25共同提供了一种 简单可靠的内插滤波器。象素X₁、X₂和X₃的信号 加到中值滤波器9，在与对应于待插入象素(·)相对 设置的象素X₃和X₄的连线相垂直的高空间频率 下，中值滤波器9可能给出一个错误的输出值。X₃ 和X₄的信号加到平均电路25，且平均电路25在上 述频率下将不被干扰，但在X₃-X₄的连线的方向上 的高空间频率下将受到干扰。在最后所述的频率下， 上述中间滤波器9却能正确工作。图1

Description

本发明涉及用于以逐行移动的取样方式取样的图象信号的内插滤波器和具有这种滤波器的接收机。

欧洲专利申请EP-A0，146，713号公开了这种形式的内插滤波器。在该申请所述的缪司（MUSE）系统的接收部分，就活动图象来说，每一个接收到的取样场用空间内插法，采用一个与系统的传输部分的第一去假频滤波器相似的第一内插滤波器来完善。就静止图象来说，四个接收到的场组合成一个组合场，接着，该组合物用空间内插法，用一个与系统的传输部分的第二去假频滤波器相似的第二内插滤波器来完善。

这种类似于去假频滤波器的内插滤波器通常是相当复杂的，本发明的目的就是提供一种简单的内插滤波器，因此，按照本发明，开头一段所述形式的内插滤波器的特征在于：这种内插滤波器包括中值滤波器，校正电路和组合电路。中值滤波器有三个输入端，用于接收围绕一个待插入象素设置的三个象素的信号。校正电路包括平均电路，此平均电路有两个输入端，用于接收对应于待插入象素相对设置的二个象素的信号，这两个输入端中的一个与上述中值滤波器的三个输入端的一个相连。上述平均电路的输入端与校正电路的输入端相连。组合电路有第一、第二两个输入端，分别与中值滤波器的输出端和校正电路的输出端相连。

本发明是基于以下的分析：在与象素（这些象素对应于待插入象素相对设置，且其信号加到平均电路）的连线相垂直的高空间频率下，上述中值滤波器可能输出错识的输出值，而在这些频率下，平均电路不被干扰;但是，在这个连线的方向上的高空间频率下，平均电路将受到干扰，而中值滤波器在刚提到的频率下却能正常工作;因此，中值滤波器和平均电路一起提供了一种简单、可靠的内插滤波器。在这点上可以注意到：用于传输部分的去假频滤波器使接收信号里高行频和高场频不可能同时出现。

一种按照本发明的内插滤波器的实施例的特征在于：校正电路还包括减法器电路和低通滤波器。减法器电路有两个输入端，第一输入端与平均电路的输出端相连，第二输入端与中值滤波器的输出端相连。低通滤波器在对应于待插入象素相对设置的象素的连线的方向上起作用。该低通滤波器有一个与减法器电路输出端相连的输入端和一个与校正电路输出端相连的输出端。在该实施例中，校正信号是由平均电路的输出信号和中值滤波器的输出信号的差信号构成的。为了使校正电路仅仅对那些中值滤波器不能正确工作而平均电路却能正确工作的频率有效，使差异信号在和中值滤波器的输出信号相加之前，先通过在象素连线方向上起作用的低通滤波器。

下面通过非限制性的实施例，参照附图，详细讨论本发明，其中：

图1表示按照本发明的内插滤波器，

图2表示象素的第一种排列，

图3表示象素的第二种排列。

图1表示本发明的内插滤波器，它有四个输入端1、3、5和7，四个象素X₁、X₂、X₃和X₄的信号分别加到这四个输入端。这四个象素X₁、X₂、X₃和X₄彼此之间并相对于一个待插入象素如图2或图3所表示的方式设置。其中符号（·）表示待插入象素。内插滤波器的输入端1和3也是中值滤波器9的输入端，中值滤波器第三输入端11与内插滤波器输入端5相连。中值滤波器9的输出端13经过延迟元件14连到由加法器构成的组合电路17的第一输入端15。该组合电路的输出端19也就是内插滤波器的输出端。内插滤波器输入端7也是校正电路21的第一输入端，校正电路第二输入端23与内插滤波器的输入端5相连。校正电路的输入端7和23也是平均电路25的输入端。平均电路25的输出端27连到减法器电路31的正输入端29，减法器电路31的负输入端33，也就是校正电路21的第三输入端与中值滤波器9的输出端13相连。如果减法器电路31的输入端29和33相交换，上述组合电路17必须由另一个减法器电路来构成。由减法器电路构成的组合电路的第一输入端15是正输入端、第二输入端43为负输入端。减法器电路31输出端35连到低通滤波器39的输入端37，低通滤波器39的输出端41，也就是校正电路21的输出端，连到组合电路19的第二输入端43。对X₃和X₄的连线的方向起作用的低通滤波器39，确保校正电路21仅对当中值滤波器9不能正确工作而平均电路能正确工作的那些频率有效。

低通滤波器39的输入端37连到第一延迟元件47的输入端45，并通过第一乘法器49连接另一加法器53的第一输入端51。第一延迟元件47的输出端55通过第二乘法器57连到加法器53的第二输入端59，第一延迟元件47的输出端还通过第二延迟元件61和第三乘法器63连到加法器53的第三输入端65。加法器53的输出端67与低通滤波器39的输出端41相连。上述乘法器49、57和63的相乘系数最好各自取为1/4    1/2和1/4，以便上述乘法器通过适当选择的布线来实现。基于上述分析，用1/2去乘表示二进位代码向右移动一位，用1/4去乘表示二进位代码向右移动二位。延迟元件14的延迟时间可选择为等于延迟元件47或61的延迟时间，如果需要，可用减法器电路31、乘法器49、59或63和加法器53所引起的延迟时间来校正。如果象素的排列如图3所示，延迟元件47和61的延迟时间必须都等于加到内插式滤波器上的图象信号的两个行扫描周期。如果象素的排列如图2所示，这些延迟时间仅需要等于加到内插滤波器的图象信号的一个取样周期。因此，按照图2的排列是可取的。

如果加到内插滤波器的图象信号产生于四个接收场组成的一个场，内插滤波器的输出信号可以大体上直接加到显示装置。如果加到内插滤波器的图象信号仅产生于一个接收场，将实行一种最优的内插方式，为这种用途选一个最简单的内插器是可取的，例如，一个确定在同行中并列设置的二个象素的平均值的内插器。可以采用这样一个简单的内插器，是由于活动图象的空间分辨率总是较低的。当系统里采用内插式滤波器，来自一个具有双倍行数的高清晰度场的二个待传送的相继的场到达系统的传送部分时，所需最优内插方式可通过简单地对二个相继行取平均值的方式来实现。

通过阅读本发明的说明，本领域的技术人员将能设想出许多的变更，所有这些变更应认为包括在本发明之内。

Claims (4)

1、一种用于按照逐行移动的取样模式取样的图象信号的内插滤波器，其特征在于该滤波器具有：

一个中值滤波器，该中值滤波器有三个输入端，它们用于接收围绕一个待插入象素设置的三个象素的信号，

一个校正电路，该校正电路包括一个平均电路，该平均电路有二个输入端，它们用于接收相对于待插入象素相对设置的二个象素的信号，其二个输入端的一个与上述中间滤波器三个输入端中的一相连，该平均电路的输入端与校正电路的输入端相连，以及

一个组合电路，该组合电路有第一、第二两个输入端，分别与中值滤波器的输出端和校正电路的输出端相连。

2、如权利要求1所要求的内插滤波器，其特征在于校正电路进一步具有：

一个减法器电路，该减法器电路的第一输入端与平均电路的输出端相连，第二输入端与中间滤波器的输出端相连，

和一个低通滤波器，该低通滤波器在对应于待插入象素相对设置的象素的连线方向起作用，该低通滤波器的输入端与减法器电路的输出端相连，输出端与校正电路输出端相连。

3、如权利要求2所要求的内插滤波器，其特征在于：设置在同一行的象素的信号加到平均电路，所述低通滤波器具有延迟元件，延迟元件的延迟时间等于图象信号的一个取样周期。

4、具有如上述权利要求中任一权利要求所要求的内插滤波器的接收装置。