DD238144A5

DD238144A5 - Adaptive filteranordnung

Info

Publication number: DD238144A5
Application number: DD85281349A
Authority: DD
Inventors: Leopold A Harwood; Robert A Wargo
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1984-10-04
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1986-08-06
Also published as: ES547387A0; AU4794385A; CN1004393B; DE3585354D1; EP0177285A3; KR940011030B1; AU573037B2; CN85107193A; EP0177285A2; KR860003705A; JPS6190594A; ES8705179A1; EP0177285B1; JPH07105962B2; CA1228669A; US4626894A; ATE72502T1

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine adaptive Filteranordnung, die z. B. in einem digitalen Fernsehempfaenger dazu verwendet werden kann, niedrigfrequente Vertikaldetailinformation aus einem kammgefilterten Farbartsignal zu extrahieren. Diese Anordnung liefert breitbandige Vertikaldetailinformation, wenn die Amplitude der Farbartkomponente des Videosignalgemischs niedrig ist, und Vertikaldetailsignale geringerer Bandbreite, wenn die Amplitude der Farbartkomponente hoeher wird. Die adaptive Filterung geschieht dadurch, dass das kammgefilterte Farbartsignal durch ein erstes Tiefpassfilter (14) gesendet wird, und dass von dem so gefilterten Signal zwei amplitudenverminderte Versionen (21, 21) gebildet werden, die in supplementaerer Beziehung zueinander stehen. Das gegenseitige Verhaeltnis der Amplituden dieser beiden Versionen ist durch ein Steuersignal veraenderbar. Die eine Version wird durch ein zweites Tiefpassfilter (22) gesendet und mit der anderen Version kombiniert (26) um ein Vertikaldetailsignal zu erzeugen. Bei einer besonderen Ausfuehrungsform der Erfindung ist eine Einrichtung (41-46) zur Erzeugung eines Steuersignals vorgesehen, das proportional zur Augenblicksamplitude der Farbartkomponente des Videosignalgemischs ist.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronische Signalverarbeitungsfilter und betrifft insbesondere Filteranordnungen mit Frequenzkurven veränderbarer Bandbreite.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Elektronische Signalverarbeitungsfilter können dazu verwendet werden, Rauschanteile aus einem Nachrichtensignal zu entfernen, hochfrequente und niedrigfrequente Komponenten eines Signalgemischs voneinander zu trennen oder, allgemein, die in einem Frequenzband des Signals enthaltene Information ohne Störung durch Komponenten anderer Frequenzbänder wiederzugewinnen.

Häufig gibt es Probleme, wenn das Frequenzspektrum einer störenden Signalkomponente an das Frequenzspektrum des wiederzugewinnenden Signals angrenzt oder sich mit diesem überlappt. Bei solchen Signalgemischen kann ein aufwendiges Filter mit steilflankigen Dämpfungsbereichen in seinem Frequenzgang verwendet werden, um die gewünschten Signalkomponenten wiederzugewinnen und dabei Störungen durch Komponenten, die benachbarte Frequenzbänder belegen, minimal zu halten.

Es können zwar auch weniger aufwendige Filter mit weniger steilflankigen Dämpfungsbereichen zur Filterung derartiger Signalgemische verwendet werden, jedoch läßt sich dann die volle Bandbreite der gewünschten Signale nur erhalten, wenn man relativ hohe Störpegel im wiedergewonnenen Signal tolerieren mag.

Das NTSC-Videosignalgemisch ist ein Beispiel für ein zusammengesetztes Signal, das Komponenten mit sich überlappenden Frequenzspektren hat. Die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines NTSC-Videosignalgemischssind in sogenannter Frequenzverkämmung verschachtelt. Die Leuchtdichtekomponenten liegen im allgemeinen bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilen- oder Horizontalablenkfrequenz (f_h) und die Farbartkomponenten bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz (Jfh). Das Frequenzspektrum der Leuchtdichtekomponenten reicht dabei von OHz bis ungefähr 4,2 MHz, während die Farbartkomponenten ein Frequenzband belegen, das von ungefähr 2,4MHz bis 4,2 MHz reicht.

Es sind sogenannte Kammfilterschaltungen bekannt, welche die frequenzverkämmten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Videosignals voneinander trennen. Bei Verwendung eines Kammfilters besteht jedoch die Gefahr,.daß die Wiedergabequalität eines Farbbildes dadurch beeinträchtigt wird, daß relativ niedrigfrequente Komponenten des Leuchtdichtesignals im kammgefilterten („gekämmten") Farbartsignal erscheinen. Diese Leuchtdichtekomponenten, die z. B. im Falle eines diagonale Linien aufweisenden Bildes erzeugt werden, vermindern die Vertikalauflösung und verfälschen die Farben des wiedergegebenen Bildes.

Um diese Probleme zu beseitigen, wird in herkömmlichen Fernsehempfängern das gekämmte Farbartsignal einem Tiefpaßfilter angelegt, das z. B. einen Durchlaßbereich von 0 bis 1 MHz hat. Das von diesem Filter gelieferte Signal wird dem gekämmten Leuchtdichtesignal hinzuaddiert und vom gekämmten Farbartsignal subtrahiert. Durch diesen Vorgang werden die niedrigfrequenten Komponenten des Leuchtdichtesignals wieder hergestellt, was die Vertikalauflösung des Bildes verbessert, und außerdem werden die verunreinigenden Komponenten aus dem Farbartsignal entfernt, was die Farbverfälschung reduziert.

Da die Leuchtdichtesignale ein breites Frequenzspektrum haben, ist es zweckmäßig, einen möglichst großen Anteil des Leuchtdichtesignals aus dem gekämmten Farbartsignal zurückzugewinnen. Es ist also erwünscht, zur Wiedergewinnung der die vertikalen Bildfeinheiten (Vertikaldetails) enthaltenden Information ein breitbandiges Tiefpaßfilter zu verwenden. Wenn man dies tut, können jedoch ungewollte Flecke in denjenigen Bereichen des Bildes erscheinen, die relativ gesättigte Farben enthalten. Diese Flecke sind eine Übersprecherscheinung aus der Farbartinformation (sogenanntes „Farbübersprechen") und werden erzeugt durch Farbartsignale, die eine genügend hohe Amplitude haben, um durch das Tiefpaßfilter zu dringen. Angesichts dieses Umstandes werden die Vertikaldetail-Tiefpaßfilter für Farbfernsehempfänger im allgemeinen mit einer Bandbreite ausgelegt, die einen Kompromiß darstellt, um die Vertikalauflösung so weit zu verbessern, wie es ohne Gefahr eines Farbübersprechens noch möglich ist.

Ziel der Erfindung

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein adaptives Tiefpaßfilter, dessen Durchlaßbereich breiter oder schmaler wird, je nachdem, ob der Pegel des Farbartsignals in den Eingangssignalen niedriger oder höher wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Eine erfindungsgemäße adaptive Filteranordnung enthält im einzelnen zwei Filter, eine Signal-Aufteilschaltung und eine Signal-Vereinigungsschaltung. Der Durchlaßbereich des ersten Filters ist im wesentlichen gleich breit wie die vorbestimmte maximale Bandbreite der adaptiven Filteranordnung. Die Signal-Aufteilungsschaltung ist mit dem Ausgangsanschluß des ersten Filters gekoppelt; sie erzeugt zwei Ausgangssignale, deren eines das Supplement des anderen ist und deren jedes eine amplitudenreduzierte Kopie des vom ersten Filters gelieferten Signals ist. Die Aufteilschaltung hat einen Steuersignaleingang, um das Amplitudenverhältnis der Signale an ihren beiden Ausgangsanschlüssen zu ändern. Das zweite Filter ist mit einem dieser Ausgangsanschlüsse gekoppelt, um die Bandbreite des dort gelieferten Signals zu vermindern. Die Signal-Vereinigungsschaltung ist mit dem anderen Ausgangsanschluß der Aufteilungsschaltung und mit dem Ausgangsanschluß des zweiten Filters gekoppelt; sie kombiniert die von diesen Einrichtungen kommenden Signale, um das Ausgangssignal der Filteranordnung zu erzeugen. Der Frequenzgang dieser Filteranordnung hat einen Durchlaßbereich, dessen Breite sich zwischen der Bandbreite des ersten Filters und der Bandbreite der Kaskadekombination des ersten und des zweiten Filters ändern kann. Die Bandbreite der Filteranordnung ändert sich als Funktion des an die Signal-Aufteilungsschaltung gelegten Steuersignals.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Vertikaldetail-Wiederherstellungsschaltung eines digitalen Farbfernsehempfängers;

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die den Dämpfungsfaktor als Funktion der Amplitude des Farbartsignals zeigt und zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 nützlich ist;

Fig.3 zeigt in einer graphischen Darstellung die möglichen Frequenzgangkurven (Amplitudenmaß als Funktion der Frequenz) der Filteranordnung nach Fig. 1;

Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Filteranordnung nach Fig. 1.

In den Zeichnungen stellen die beiden Pfeile Schienen für digitale Mehrbit-Signale in Parallelform dar. Diese Schienen übertragen 8-Bit-Signale, falls nicht etwas anderes durch einen schräg über die Schiene gelegten Strich und eine danebenstehende Zahl angegeben ist. Die dünnen gepfeilten Linien stellen Verbindungen zur Übertragung analoger Signale oder digitaler 1-Bit-Signale dar. Ein kleiner Kreis am Eingangsanschluß eines Logikelementes zeigt an, daß dieses Element auf das logische Komplement des betreffenden Eingangssignals anspricht.

Gemäß der Fig 1 werden digitale Abfragewerte oder „Proben" eines Videosignalgemisches von einer diesbezüglichen Quelle 10 an ein Kammfilter 12 geliefert. Die Quelle 10 kann z. B. der Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) eines herkömmlichen digitalen Fernsehempfängers sein. Das Kammfilter 12 liefert ein digitales „gekämmtes" (d.h. kammgefiltertes) Leuchtdichtesignal an seinem Ausgangsanschluß Y und ein digitales gekämmtes Farbartsignal an seinem Ausgangsanschluß C. Das Farbartsignal setzt sich zusammen aus zwei in Phasenquadratur zueinander stehenden Farbdifferenzsignalen I und Q. Wenn die Signalproben vom A/D-Wandler mit einer Geschwindigkeit gleich dem Vierfachen der Farbhilfsträgerfrequenz (4f_sc) geliefert werden, dann läßt sich das vom Kammfilter gelieferte Farbartsignal als Folge abwechselnder Proben der beiden erwähnten Farbdifferenzsignale darstellen, nämlich +I, +Q, -I, -Q, +I, usw., wobei die Plus-und Minusvorzeichen die Abfragephase und nicht die Polarität der Proben anzeigen. Diese gekämmten Farbartsignalproben vom Filter 12 werden auf ein Tiefpaßfilter 14 gegeben. Der Frequenzgang des bei der hier beschriebenen Ausführungsform verwendeten Tiefpaßfilters 14 ist mit der Kurve 300 in Fig.3 dargestellt. Dieses Filter hat einen Durchlaßbereich von 0 bis 1,5MHz. Die vom Filter 14 durchgelassenen Signalproben stellen die Vertikaldetailinformation der Leuchtdichte dar, die aus dem gekämmten Farbartsignal extrahiert worden ist. Wegen der relativ großen Bandbreite und der nur allmählichen Dämpfung des Filters 14 können diese Signalproben

auch einen Teil der das Frequenzband von 2,4 bis 4MHz belegenden Farbartsignale enthalten.

Die Signalproben vom Tiefpaßfilter 14 werden einem Verzögerungselement 48 zugeführt. Die verzögerten Signalproben vom Verzögerungselement 48 werden auf den Multiplikandeneingang einer Bemessungsschaltung 49 gegeben. Das Multiplikator-Eingangssignal der Bemessungsschaltung 49 ist ein Dämpfungsfaktor, der von einem Multiplexer (MUX) 45 geliefert wird. Die Bemessungsschaltung 49, die z. B. eine herkömmliche digitale 16-Bit-Multiplizierschaltung sein kann (etwa der Baustein AM 29516 des Herstellers Advanced Micro Divices, Inc., Sunnyvale, California, USA), liefert Signalproben, die gedämpfte Versionen der an den Multiplikandeneingang dieser Schaltung gelegten Probenwerte sind. Das Verzögerungselement 48 sorgt für eine kompensierende Verzögerung der vom Filter 14 gelieferten Multiplikanden-Probenwerte, während der Wert des Dämpfungsfaktors für die Proben bestimmt wird.

Das insgesamt mit 40 bezeichnete Dämpfungsnetzwerk, welches das Verzögerungselement 48, die Bemessungsschaltung 49 und die Schaltungsanordnung zur Erzeugung der Dämpfungsfaktoren enthält, wird weiter unten ausführlich beschrieben. Die von der Bemessungsschaltung 49 gelieferten Signalproben werden auf ein Tiefpaßfilter 22 gegeben. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Filter 22 baugleich mit dem Filter 14. Die am Ausgang des Filters 22 bereitgestellten Signalproben haben das Frequenzspektrum von Signalen, die durch die Kaskadekombination der Filter 14 und 22 gefiltert worden sind. Es läßt sich zeigen, daß wenn die Filter 14 und 22 beide einen Frequenzgang gleich der Kurve 300 in Fig.3 haben, die Kaskadekombination der Filter 14 und 22 einen Frequenzgang entsprechend der Kurve 302 hat. Es sei bemerkt, daß die Bandbreite des durch die Kurve 302 dargestellten Frequenzgangs ungefähr 1 MHz beträgt und daß Signale mit Frequenzen oberhalb 2,4MHz um mehr als 24dB gedämpft werden. Die von der Kombination der Filter 14 und 22 durchgelassenen Signale enthalten daher weniger Vertikaldetailinformation und weniger störende Farbartanteile als die vom Filter 14 allein gelieferten Signale.

Die vom Tiefpaßfilter 14 gelieferten Proben werden außerdem über ein Verzögerungselement 18 an den Minuendeneingang einer Subtrahierschaltung 20 gelegt, deren Subtrahendeneingang Signalproben von der Bemessungsschaltung 49 empfängt. Die Subtrahierschaltung 20 und die Bemessungsschaltung 49 bilden eine Signal-Aufteilschaltung, die an zwei Ausgängen 21 und 21' Signalproben liefert, die zueinander in „supplementärer" Beziehung stehen. Das heißt, wenn man den Wert der vom Filter 14 gelieferten Proben mit X und den Wert der von der Bemessungsschaltung 49 gelieferten Proben mit aX bezeichnet, wobei α der Dämpfungsfaktor ist, dann haben die am Ausgang der Subtrahierschaltung 20 erscheinenden Proben den Wert (1-a)X. Die vom Verzögerungselement 18 bewirkte Zeitverzögerung gleicht die Verarbeitungszeit aus, die sich beim Durchlaufen des Verzögerungselementes 48 und der Bemessungsschaltung 49 ergibt.

Die von der Subtrahierschaltung 20 gelieferten Signalproben werden durch ein Verzögerungselement 24 verzögert und dann auf einen Eingangsanschluß einer Addierschaltung 26 gegeben. Das Verzögerungselement 24 sorgt für eine kompensierende Verzögerung, die gleich der Laufzeit im Tiefpaßfilter 22 ist. Die vom Tiefpaßfilter 22 kommenden Signalproben werden auf den anderen Eingangsanschluß der Addierschaltung 26 gegeben. Die Addierschaltung 26 erzeugt Signalproben, welche die Summe eines doppelt gefilterten und gedämpften Signals und des einfach gefilterten „Supplementes" dieses Signals darstellen. Das Verhältnis des einfach gefilterten Signals zum doppelt gefilterten Signal wird durch das Maß der von der Bemessungsschaltung 49 eingeführten Dämpfung bestimmt. Wenn der Dämpfungsfaktor nahe 1 ist, erscheint die Filteranordnung als Kaskadekombination der Tiefpaßfilter 14 und 22. Der Frequenzgang der Filteranordnung entspricht in diesem Fall der Kurve 302. Wenn der Dämpfungsfaktor jedoch nahe 0 ist, erscheint die Filteranordnung nur als Filter 14 uns hat die mit der Kurve 300 dargestellte Frequenzgangkennlinie. Für Dämpfungsfaktoren zwischen 0 und 1 liegt die Frequenzgangkennlinie der Filteranordnung innerhalb des schraffierten Bereichs zwischen den Kurven 300 und 302.

Es ist also das Dämpfungsnetzwert 40, das die Bandbreite der Filteranordnung steuert. Im Netzwerk 40 werden tiefpaßgefilterte gekämmte Farbartsignalproben vom Filter 14 an den Subtrahendeneingang einer Subtrahierschaltung 41 gelegt, deren Minuendeneingang ungefilterte gekämmte Farbartsignale vom Kammfilter 12 über ein Verzögerungselement 16 empfängt. Das Verzögerungselement 16 verzögert die gekämmten Farbartsignalproben um ein Zeitmaß, das gleich der Verarbeitungszeit des Filters 14 ist. Die Subtrahierschaltung 41 entfernt die niedrigfrequenten Komponenten aus dem gekämmten Farbartsignal und liefert somit effektiv ein hochpaßgefiltertes Farbartsignal, das auf einen I-Q-Demodulator 42 gegeben wird. Der Demodulator kann ein herkömmlicher Farbdifferenzsignal-Demodulator sein, wie er z. B. in der US-Patentschrift 4415918 beschrieben ist. Dieser Demodulator kann einen Demultiplexer enthalten, um die mit der Abfragefrequenz 4f_sc erscheinenden gekämmten Farbartsignalproben in getrennte Folgen von I- und Q-Farbdifferenzsignalproben aufzuteilen, die jeweils mit einer Folgefrequenz von 2f_sc erscheinen (d.h. die Folge +I, +Q, -I, -Q, +I ...wird in zwei Folgen +I, -I, +I... und +Q, -Q, +Q... aufgeteilt). Der Demodulator kann eine zusätzliche Schaltungsanordnung zum Entfernen des Farbträgers aus den I- und Q-Signalfolgen enthalten. Die vom Demodulator gelieferten Signalproben stellen somit die I- und Q-Farbdifferenzsignale im Basisband dar. Die I- und Q-Signalproben vom Demodulator 42 werden jeweils auf eine zugeordnete Absolutwertschaltung 43 bzw. 44 gegeben, von wo Probenwerte, welche die Beträge der I- und Q-Signalproben darstellen, zu den beiden Dateneingängen des Multiplexers 45 gelangen. Außerdem werden die I-Betragswerte von der Absolutwertschaltung 43 an den Minuendeneingang und die Q-Betragswerte von der Absolutwertschaltung 44 an den Subtrahendeneingang einer Subtrahierschaltung 46 gelegt. Das Vorzeichenbit am Ausgang der Subtrahierschaltung 46 ist in einem „hohen" Logikzustand (d.h. es zeigt ein negatives Ergebnis an), wenn die Q-Signalprobe einen höheren Betrag als die I-Signalprobe hat, andernfalls ist das Vorzeichenbit in einem „niedrigen" Logikzustand. Dieses Signal steuert den Multiplexer 45 derart, daß er die vier höchstwertigen Bits jeweils derjenigen der beiden an seinen Eingangsanschlüssen angelegten Signalproben durchläßt, die den höheren Betrag hat. Diese 4-Bit-Probenwerte sind die Dämpfungsfaktoren, die dem Multiplikatoreingang der Bemessungsschaltung 49 angelegt werden. Gewünschtenfalls kann man ein Tiefpaßfilter zwischen den Multiplexer 45 und die Bemessungsschaltung 49 einfügen. Eine Filteranordnung, die ein Filter dieses Typs enthält, wäre dann vorzuziehen, wenn die zu filternden Signale einen geringen Rauschabstand haben.

Wie oben erwähnt, ist die Bemessungsschaltung 49 ein 16-Bit-Parallelmultiplizierer. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform werden die 8-Bit-Signalproben vom Verzögerungselement 48 als die acht höchstwertigen Bits des Multiplikanden-Eingangssignals angelegt, und die 4-Bit-Probenwerte vom Multiplexer 45 werden als die vier höherwertigen Bits der acht niedrigstwertigen Bits des Multiplikator-Eingangssignals angelegt. Die Ausgangs-Signalproben stehen auf den Leitungen Nr. 8 bis Nr. 15 der Ausgangsschiene zur Verfugung, wenn man die diese Schiene bildenden Leitungen von 0 (niedrigster Stellenwert) bis 31 (höchster Stellenwert) numeriert.

Bei der vorliegenden Ausführungsform können die vier Bits, die dem Multiplikatoreingang der Bemessungsschaltung 49 angelegt werden, die Werte 0 bis 15/16 repräsentieren. Die Beziehung zwischen der Amplitude der Farbartsignalproben und dem Wert des Dämpfungsfaktors ist in Fig. 2 gezeigt. Die horizontale Achse stellt die Amplitude der Farbartsignalproben, ansteigend von links nach rechts, dar. Diese Achse ist in 16 Abschnitte unterteilt, wobei der am weitesten links liegende Abschnitt Farbartsignalbeträgen entspricht, für welche die vier höchstwertigen Bits unter Ausschluß des Vorzeichenbits gleich 0 sind. Der am weitesten rechts liegende Abschnitt entspricht Beträgen, für welche die vier höchstwertigen Bits, unter Ausschluß des Vorzeichenbits, jeweils gleich 1 sind. Die vertikale Achse stellt die möglichen Werte des Dämpfungsfaktors dar. Wie das Schaubild zeigt, ist der Dämpfungsfaktor gleich 0, wenn die vier höchstwertigen Bits des Farbartsignalbetrags gleich 0 sind. Für jede Zunahme um 1 in den vier höchstwertigen Bits des Farbartsignalbetrags erhöht sich der Dämpfungsfaktor um jeweils 1/16.

Die Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Teils des Dämpfungsnetzwerkes. Bei dieser alternativen Ausführungsform werden die 4-Bit-Probenwerte vom Multiplexer 45 einem Prioritätscodierer 47 angelegt, der ein 2-Bit-Ausgangssignal liefert. Dieses Signal zeigt an, an welcher Stelle (Bitposition) die höchstwertige 1 in den vom Multiplexer 45 gelieferten vier Bits liegt. Der Prioritätscodierer 47 ist eine einfache Digitalschaltung, die von jedem Fachmann ohne weiteres aus Standard-Logikelementen aufgebaut werden kann. Das 2-Bit-Digitalsignal vom Prioritätscodierer 47 wird dem Steuereingang eines Dämpfungsgliedes 49' angelegt, das bei der hier betrachteten Ausführungsform eine programmierbare Stellenverschiebungsschaltung ist. Der Dateneingangsanschluß der Stellenverschiebungsschaltung 49' empfängt die Farbartsignalproben vom Verzögerungselement 48, und der Ausgangsanschluß der Schaltung 49' liefert bemessene Farbartsignalproben an das Tiefpaßfilter 22 und die Subtrahierschaltung 24. Die programmierbare Stellenverschiebungsschaltung 49' kann z.B. so aufgebaut sein, wie es in der US-Patentschrift 4383304 beschrieben ist. Die Schaltung 49'dämpft die an ihren Dateneingang gelieferten Signalproben um den Faktor 1 oder 1/2 oder 1/4 oder 1/8, indem sie diese Signalproben um 0 oder 1 oder 2 oder 3 Bitpositionen nach rechts verschiebt. Die Anzahl der Bitpositionen, über welche diese Verschiebung erfolgt, wird durch das Signal bestimmt, das an den Steuereingang der programmierbaren Stellenverschiebungsschaltung 49' gelegt wird. Bei der hier betrachteten Ausführungsform spricht die Stellenverschiebungsschaltung 49' auf das logische Komplement der vom Prioritätscodierer 47 erzeugten Signale an. Die nachstehende Tabelle zeigt den Zusammenhang zwischen der Farbartamplitude, den Ausgangssignalen P1 und P2 des Prioritätscodierers und dem von der Stellenverschiebungsschaltung 49' eingeführten Dämpfungsfaktor.

Betrag des Farbartsignals P1 P 2 P1 P 2 Dämpfungsfaktor

oooxxxxx	0	0	1	1	1/8
001XXXXX	0	1	1	0	1/4
01XXXXXX	1	0	0	1	1/2
1XXXXXXX	1	1	0	0	1

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele sind Realisierungsformen der Erfindung in offener Schleife, weil der Dämpfungsfaktor nicht aus dem gefilterten Signal entwickelt wird. Es kommen aber auch Realisierungsformen in Betracht, die in geschlossener Schleife arbeiten. So können z. B. die vier höchstwertigen Bits des Farbartamplitudensignals, das von der automatischen Chrominanzregelungsschaltung (nicht dargestellt) oder von einem Chrominanz-Übersteuerungsdetektor (ebenfalls nicht dargestellt) des Fernsehempfängers entwickelt werden, als Dämpfungsfaktor herangezogen werden. Dieser Faktor kann auf die Bemessungsschaltung 49 gegeben werden oder an die Kombination des Prioritätscodierers 47 und der programmierbaren Stellenverschiebungsschaltung 49'gelegt werden.

Die durch den Frequenzgang der adaptiven Filteranordnung konditionierten Signalproben stehen am Ausgangsanschluß der Addierschaltung 26zur Verfügung. Diese Signalproben werden auf einen der beiden Eingänge einer Addierschaltung 30 und auf den Subtrahendeneingang einer Subtrahierschaltung 32 gegeben. Die Leuchtdichte-Signalproben vom Ausgang Y des Kammfilters 12 werden über ein Verzögerungselement 28 auf den zweiten Eingang der Addierschaltung 30 gekoppelt. Das Verzögerungselement 28 dient zum Ausgleich der Verarbeitungszeit, die sich beim Durchlaufen der vorstehend beschriebenen Filteranordnung ergibt. Die Addierschaltung 30 stellt die Vertikaldetailinformation, die aus dem gekämmten Leuchtdichtesignal extrahiert wurde, im gekämmten Farbartsignal wieder her.

Der Minuendeneingang der Subtrahierschaltung 32 empfängt über ein Verzögerungselement 31 gekämmte Farbartsignalproben vom Ausgang C des Kammfilters 12. Das Verzögerungselement 31 bringt eine ausreichende Verzögerung, so daß die an den Minuendeneingang der Subtrahierschaltung 32 angelegten Signalproben den am Subtrahendeneingang dieser Schaltung angelegten gefilterten Signalproben entsprechen. Die Subtrahierschaltung 32 entfernt die Vertikaldetailinformation aus dem gekämmten Farbartsignal.

Wenn der Betrag der Farbartsignalkomponenten des auf die Filteranordnung gegebenen Videosignalgemisches relativ niedrig ist, hat die von der Addierschaltung 26 gelieferte Vertikaldetailinformation eine relativ große Bandbreite. Wenn man dieses Vertikaldetailsignal in der Addierschaltung 30 mit dem Leuchtdichtesignal addiert, dann ist die Vertikalauflösung des resultierenden Leuchtdichtesignals relativ groß. Wenn umgekehrt das breitbandige Vertikaldetailsignal vom Farbartsignal in der Subtrahierschaltung 32 subtrahiert wird, dann ist die Bandbreite des resultierenden Farbartsignals relativ schmal. Wenn aber der Betrag der Farbartsignalkomponente des Videosignalgemisches relativ groß ist, dann kehrt sich die Lage um. Das Vertikaldetailsignal von der Addierschaltung 26 hat dann eine relativ schmale Bandbreite, das von der Addierschaltung 30 gelieferte Leuchtdichtesignal hat eine verminderte Vertikalauflösung, und das von der Subtrahierschaltung 32 gelieferte Farbartsignal hat eine größere Bandbreite. Diese adaptive Steuerung der Bandbreite des Vertikaldetailsignals führt zu einer subjektiven Verbesserung des Bildes, das auf der Bildwiedergabeeinrichtung (nicht dargestellt) des Farbfernsehempfängers wiedergegeben wird.

Während bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zwei Tiefpaßfilter zur Erzielung eines adaptiven Tiefpaßverhaltens verwendet werden, läßt sich die Erfindung mit jeder beliebigen Kombination von Tiefpaß-, Bandpaß- oder Hochpaßfiltern realisieren. Außerdem ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, die Amplitude einer Komponente des Eingangssignals zur Beeinflussung der Form des Frequenzgangs einer adaptiven Filteranordnung zu verwenden. Es ist nämlich auch möglich, die frequenzmäßige Zusammensetzung einer Komponente oder die relative Amplitude oder die Frequenzzusammensetzung zweier oder mehrerer Komponenten für die Steuerung der Form des Frequenzgangs heranzuziehen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verarbeitung eines Signalgemischs, das eine ein erstes Band von Frequenzen belegende erste Signalkomponente und eine ein zweites Band von Frequenzen belegende zweite Signalkomponente hat, mit einer Filteranordnung gekennzeichnet durch:

ein erstes Filter (14),_das auf das Signalgemisch anspricht, um Signale, die das erste Frequenzband belegen, durchzulassen und demgegenüberSignale, die das zweite Frequenzband belegen, relativ auszuschließen; eine Steuereinrichtung (41-46), die auf das Signalgemisch und auf ein vorbestimmtes Band von Frequenzen mindestens einer der ersten und zweiten Signalkomponenten anspricht, um ein Steuersignal zu entwickeln, das repräsentativ für den Betrag mindestens eitler der beiden Signalkomponenten ist;

eine Aufteilschaltung (20; 49), die mit dem ersten Filter gekoppelt ist und einen ersten (21') und einen zweiten (21) Ausgang hat und an diesen Ausgängen Signale liefert, welche zueinander supplementär bemessene Nachbildungen der vom ersten Filter gelieferten Signale sind und deren Amplituden in einem Verhältnis zueinander stehen, das proportional zum Augenblickswert des Steuersignals ist;

ein zweites Filter (22), das mit dem ersten Ausgang der Aufteilschaltung gekoppelt ist, um Signale, die das erste Frequenzband belegen, durchzulassen und demgegenüber Signale, die das zweite Frequenzband belegen, relativ auszuschließen;

eine Vereinigungsschaltung (26), die mit dem zweiten Filter und mit dem zweiten Ausgang der Aufteilschaltung gekoppelt ist, um die von dort gelieferten Signale zu kombinieren und dadurch ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (41-46) folgendes aufweist:

ein drittes Filter (41 in Verbindung mit 14) zum Durchlassen von Signalen, die das vorbestimmte Frequenzband mindestens einer der ersten und zweiten Signalkomponenten belegen;

eine Signalverarbeitungseinrichtung (42-46), die mit dem dritten Filter gekoppelt ist, um das die Amplitude der vom dritten Filter gelieferten Signale repräsentierende Steuersignal zu entwickeln.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des zweiten Filters (22) im wesentlichen der gleiche ist wie der Frequenzgang des ersten Filters (14).
4. Einrichtung nach Anspruch 1 in einem videosignalverarbeitenden System, das eine Quelle kammgefilterter Farbartsignale aufweist, die relativ niedrigfrequente Leuchtdichtesignalkomponenten und relativ hochfrequenzte Farbartsignalkompbnenten enthalten, wobei letztere ihrerseits zwei in Phasenquadratur zueinander stehende Farbdifferenzsignalkomponente enthalten, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Filter (14) ein mit der Quelle (12) gekoppeltes Tiefpaßfilter ist, um die Leuchtdichtesignalkomponenten der kammgefilterten Farbartsignale unter relativem Ausschluß der Farbartsignalkomponenten zu liefern; daß die Steuereinrichtung (41-46) mit der Quelle gekoppelt ist und auf die Farbartsignalkomponenten der kammgefilterten Farbartsignale anspricht, um ein Steuersignal zu entwickeln, das proportional zum Betrag der Farbartsignalkomponenten

daß das zweite Tiefpaßfilter (22) mit dem ersten Ausgang (21') der Signalaufteilschaltung (20,49) gekoppelt ist, um die Farbartsignalkomponenten gegenüber den Leuchtdichtesignalkomponenten des von der Aufteilschaltung gelieferten Signals weiter zu dämpfen;

daß die Vereinigungsschaltung (26) eine Einrichtung enthält, welche die ihr zugeführten Signale addiert, um ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilschaltung (20,49) folgendes aufweist: eine Dämpfungseinrichtung (49), die mit dem ersten Filter (14) gekoppelt ist und auf das Steuersignal anspricht, um am ersten Ausgang (2T) eine amplitudenreduzierte Nachbildung des vom ersten Filter gelieferten Signals zu erzeugen, wobei das Maß der Amplitudenreduzierung proportional zum Betrag des Steuersignals ist; eine Subtrahiereinrichtung (20), die mit dem ersten Filter (14) und mit der Dämpfungseinrichtung (49) gekoppelt ist, um am zweiten Ausgang (21) ein Signal zu liefern, daß proportional zur Differenz zwischen dem vom ersten Filter gelieferten Signal und dem von der Dämpfungseinrichtung erzeugten Signal ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (41-46) folgendes aufweist:

ein Hochpaßfilter (41 in Verbindung mit 14) zur Lieferung der Farbartsignalkomponenten unter relativem Ausschluß der Leuchtdichtesignalkomponenten der kammgefilterten Farbartsignale;

eine mit dem Hochpaßfilter gekoppelte Einrichtung (42) zum Trennen der beiden Farbdifferenzsignalkomponenten aus den Farbartsignalkomponenten;

eine auf die beiden Farbdifferenzsignalkomponenten ansprechende Einrichtung (43-46) zur Lieferung eines Steuersignals, das proportional dem jeweils größeren der Augenblicksbeträge der beiden Farbdifferenzsignalkomponenten ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 in einem digitalen Fernsehempfänger, der eine Quelle für Signalproben eines Videosignalgemischs enthält, das Leuchtdichtesignalkomponenten und Farbartsignalkomponenten hat, die ihrerseits zwei in Phasenquadratur zueinander stehende Farbdifferenzsignalkomponenten enthalten, und ein mit der besagten Quelle gekoppeltes Kammfilter, das aus den Signalproben des Videosignalgemisches Signalproben ableitet, die ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal darstellen, und Signalproben, die ein kammgefiltertes Farbartsignal darstellen, wobei die kammgefilterten Farbartsignalproben die Farbartsignalkomponenten und relativ niedrigfrequente Leuchtdichtesignalkomponenten enthalten, dadurch gekennzeichnet,

daß das erste Filter (14) ein Tiefpaßfilter ist, das auf die kammgefilterten Farbartsignalproben anspricht, um Signalproben zu liefern, welche die in den kammgefilterten Farbartsignalproben enthaltenen niedrigfrequenten Leuchtdichtekomponenten unter relativem Ausschluß der Farbartsignalkomponenten darstellen;

daß die Steuereinrichtung (41-46) auf die kammgefilterten Farbartsignalproben anspricht, um ein Steuersignal zu entwickeln, das proportional zum Betrag der Farbartsignalkomponenten ist; daß das zweite Tiefpaßfilter (22) mit dem ersten Ausgang (21') der Aufteilschaltung (49, 20) gekoppelt ist, um die Farbartsignalkomponenten gegenüber den Leuchtdichtesignalkomponenten der von der Aufteilschaltung gelieferten Signalproben weiter zu dämpfen;

daß die Vereinigungsschaltung (26) mit dem zweiten Filter (22) und mit dem zweiten Ausgang (21) der Aufteilschaltung (49,

20) gekoppelt ist, um die von dort gelieferten Signalproben zu addieren und dadurch Signalproben zu erzeugen, die ein gefiltertes Ausgangssignal darstellen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vereinigungsschaltung (26) und mit dem Kammfilter (12) eine Addiereinrichtung (30) gekoppelt ist, welche die von der Vereinigungsschaltung gelieferten Signalproben mit den vom Kammfilter gelieferten kammgefilterten Leuchtdichtesignalproben addiert, um Signalproben zu erzeugen, welche die Leuchtdichtesignalkomponenten des Videosignalgemischs darstellen.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vereinigungsschaltung (26) und mit dem Kammfilter (12) eine Substrahiereinrichtung gekoppelt ist, welche die von der Vereinigungsschaltung gelieferten Signalproben von den vom Kammfilter gelieferten kammgefilterten Farbartsignalproben subtrahiert, um Signalproben zu erzeugen, welche die Farbartsignalkomponenten des Videosignalgemischs darstellen.
10. Einrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilschaltung (49,20) folgendes aufweist:

eine Dämpfungseinrichtung (49), die mit dem ersten Filter (14) gekoppelt ist und auf das Steuersignal anspricht, um am ersten Ausgang (2V) Signalproben zu liefern, welche die vom ersten Filter gelieferten Signalproben in einer amplitudenreduzierten Form darstellen, wobei das Maß diesr Amplitudenreduzierung proportional zum Betrag des Steuersignals ist;

eine mit dem erten Filter (14) und mit der Dämpfungseinrichtung (49) gekoppelte Subtrahiereinrichtung (20), um am zweiten Ausgang (21) Signalproben zu liefern, die proportional zur Differenz zwischen den vom ersten Filter gelieferten Signalproben und den von der Dämpfungseinrichtung gelieferten Signalproben sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (41-46) folgendes aufweist:

ein Hochpaßfilter (41 in Verbindung mit 14), zur Lieferung von Signalproben, welche die Farbartsignalkomponenten unter relativem Ausschluß der Leuchtdichtesignalkomponenten der kammgefilterten Farbartsignalproben darstellen; eine mit dem Hochpaßfilter gekoppelte Einrichtung (42) zur Lieferung getrennter Folgen von Signalproben, deren jede eine andere der beiden Farbdifferenzsignalkomponenten der Farbartsignalproben darstellt; eine auf die beiden Folgen von Signalproben der Farbdifferenzsignalkomponenten entsprechende Einrichtung (43—45) zur Erzeugung eines Steuersignals, das proportional dem jeweils größeren der Augenblicksbeträge der Signalproben der beiden Farbdifferenzsignalproben ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des ersten Tiefpaßfilters (14) im wesentlichen der gleiche ist wie der Frequenzgang des zweiten Tiefpaßfilters (22).