DD289174A5

DD289174A5 - Videosignalverarbeitungssystem

Info

Publication number: DD289174A5
Application number: DD89334453A
Authority: DD
Inventors: Joshua L Koslov; Joel W Zdepski
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1989-11-10
Publication date: 1991-04-18
Also published as: CA2001925A1; EP0442904B1; JPH04501491A; AU636308B2; FI912250A0; JP2944693B2; KR900702721A; AU4426489A; ATE134099T1; KR0170353B1; PT92289B; DE68925644D1; ES2017218A6; TR25283A; GB8826463D0; DE68925644T2; MY104248A; CA2001925C; CN1042636A; PT92289A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Videosignalverarbeitungssystem zur Rauschunterdrueckung unter Anwendung der Kompandierung und einer "Vorherbestimmung" der zu empfangenden Signale. Um den Rauscheffekt bei gesendeten Videosignalen weiter zu unterdruecken ist eine Amplitudenkomprimierungseinrichtung 12 zur Komprimierung der Amplitude der Videosignale in UEbereinstimmung mit einer UEbertragungsfunktion; eine Vorhersagevorrichtung 15, die auf ein Ausgangssignal von der genannten Komprimierungseinrichtung zur Erzeugung eines Vorhersagesignals als eine Funktion der Groesze einer vorhergehenden Videosignalprobe anspricht, wobei das genannte Vorhersagemittel ein Amplitudendehnungsmittel 16 einschlieszt, das eine UEbertragungsfunktion aufweist, die im wesentlichen der Reziprokwert der genannten gegebenen UEbertragungsfunktion ist, und ein Mittel 10 zur Bereitstellung eines Differenzsignals, das die Groeszendifferenz zwischen einem Eingangsvideosignal und dem genannten Vorhersagesignal an einem Eingang der genannten Amplitudenkomprimierungseinrichtung anzeigt, vorgesehen. Fig. 1{Videosignal; Rauscheffekt; Rauscheffektunterdrueckung; Kompandierung; Amplitudenkomprimierungseinrichtung; Vorhersageeinrichtung; Amplitudendehnung; Differenzsignalbereitstellung}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Vidaosignal-Rauschunterdrückungssystem unter Verwendung der Kompandierung und einer Vorhersage-Signalverarbeitung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Das Aussenden eines Videosignals, beispielsweise eines Fernsehsignals, über einen möglicherweise rauschbehafteten Kanal schließt typischerweise Betrachtungen darüber ein, wie das Kanalrauschen, ausgehend von der Herabsetzung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Videosignals und der Qualität des wiedergewonnenen Bildes, verhindert werden kann. Die Kompandieruncj ist ein Weg, um die Qualität eines Videobildes, das in einer rauschbehafteten Umgebung übertragen wird, zu verbessern. Bei der Kompandierung wird die Amplitude eines Videosignals im Sender komprimiert; dadurch erfolgt ein Anstieg ihres Mittelwert/Spitze-Leistungsverhältnisses und damit ihrer Unempfindlichkeit gegenüber Rauschen. Das Signal wird im Empfänger mit der inversen Übertragungsfunktion der Sender-Komprimierungsfunktion in der Amplitude gedehnt, um die ursprüngliche Videosignal-Amplitudenausbreitung wiederherzustellen, um so ein genaues Signal für die Bildwiedergabe zu erreichen. Wenn im Sender die nichtlineare Komprimierung durchgeführt ist, wird das Signal mit Hilfe einer Kombination einer kleinen Signaldehnung und einergroßen Signalkomprimiorung modifiziert. Im Empfänger werden die Komplementärfunktionen ausgeführt.

Die nichtlineare Amplitudenkomprimierung im Sender kann unerwünschte bandüberschreitende Signalkomponenten hoher Frequenz erzeugen, beispielsweise um 4,2MHz im Fall eines fernsehartigen Videosignals. Diese unerwünschten Komponenten hoher Frequenz können im Sender durch ein ausgangsseitigen Tiefpaßfilter unterdrückt werden. Es wird hierbei jedoch zugegeben, daß ein solches Filter auch eine unerwünschte Signalstörung einbringen kann, welche die Qualität des Videosignals im Empfänger nach der Amplitudendehnung im Empfänger beeinträchtigen kann. Das offenbarte System ist auf die Kompensation der Störungsprodukte des Videosignals der erwähnten Art gerichtet, während gute Signal-Rausch-Eigenschaften aufrechterhalten werden. Dies wird durch den Einbau eines Modells eines gegebenen Empfängerteils in den Sender erreicht, einschließlich des Empfängerteils der Kompandierungsfunktion (d. h. der Amplituden-Dehnungseinrichtung). Auf diese Weise hat der Sünder zu Informationen wie den Eigenschaften des Videosignals Zugriff, wenn es im Empfänger verarbeitet wird. In dem

offenbarten System ist das übertragene Signal ein solches Signal, das die Differenz zwischen dem Sendereingangssignal und einer Version einer Schätzung oder einer Vorhersage des empfangenon Signals im Empfänger repräsentiert. Dieses Signal ist klein, wenn die Vorhersage gut ist, wodurch die Rauschunempfindlichkeit durch den Kompandierungsgewinn im Sender erhöht wird.

Ausführungsbeispiele

Die Figur 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Sender-Kodiergeräteteils der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Figur 2 stellt ein Blockdiagramm eines Empfänger-Dekodiergeräteteils der Vorrichtung gemäß der Erfindung bildlich dar. Die Figur'3 ist ein Blockdiagramm eines Senderteils eines Verarbeitungssystems für ein Breitbild-Fernsehsignal, das eine Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält.

Die Figur 4 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines Breitbild-Fernsehempfängers unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

In der Senderanordnung der Figur 1 ist ein Videoeingangssignal an einen Eingang einer Signalsubtraktionsschaltung 10 gelegt, deren andere Eingang ein Signal von einem Signalvorhersage-Netzwerk 15, das nachfolgend beschrieben wird, empfängt. Ein ausgangssoitiges Differenzsignal (DIFF) von der Subtraktionsschaltung 10 wird mittels einer Amplituden-Komprimierungseinrichtung 12 mit einer nichtlinearen Übertragungsfunktion, die über dem Block 12 veranschaulicht ist, einer nichtlinearen Amplitudenkomprimierung unterworfen. Die Komprimierungseinrichtung 12 setzt große Signale, die größer als ein gegebener Amplitudenschwellwert sind, einer Amplitudenkomprimierung aus und dehnt (verstärkt) kleine Amplitudensignale in ihrer Amplitude. Die Komprimierungseinrichtung 12 bildet eine Komponente eines Kompandierungssystems zusammen mit einer Amplitudendehnungseinrichtung mit einer komplementären Übertragungsfunktion in einem Empfänger.

Die nichtlineare Übertragungscharakteristik der Komprimierungseinrichtung 12 kann unerwünschte hochfrequente Komponenten (beispielsweise Harmonische) erzeugen, welche sich in diesem Beispiel über die obere Grenze des Videosignalbandes von 4,2 MHz erstreckt. Diese bandüberschreitenden hochfrequenten Komponenten werden von einem Tiefpaßfilter 14 gefiltert, bevor das Ausgangssignal über einen Kanal übertragen wird, in dem wahrscheinlich ein das Signal verfälschendes Rauschen enthalten ist. Das Filter 14 wird jedoch voraussichtlich eine eigene unerwünschte Signalverzerrung einbringen. Diese Filterverzerrung wie auch die mit der Verzerrung verbundene Fehlanpassung zwischen den Funktionen der Komprimierung und Dehnung im Sender, welche in der Praxis auftreten, insbesondere beispielsweise im Fall der Bildbewegung, werden im Zusammenwirken mit dem Vorhersagenetzwerk 1C reduziert oder eliminiert.

Das Vorhersagenetzwork 15 ist eine Nachbildung einer Amplitudendehnungseinrichtung und eines Vorhersagenetzwerkes, die sich in einerri Empfänger befindet, der ein Signal empfängt, das von der Vorrichtung der Figur 1 übertragen wird. Auf Figur 2 wird für den Zeitpunkt Bezug genommen, in dem das empfangene Eingangssignal, das im Sender eine nichtlineare Amplitudenkomprimierung erfahren hat, mit dem Kehrwert der nichtlinearen Übertragungsfunktion im Sender mittels einer Amplitudendehnungseinrichtung 216 in der Amplitude gedehnt wird. Die Dehnungseinrichtung 216, ähnlich der Komprimierungseinrichtung 12 im Sender, liefert eine unverzögerte Übertragungsfunktion und kann in Form einer ROM-Nachschlagetabelle ausgeführt werden.

Die in Figur 2 verbleibende Struktur ist ein Filter mit unendlicher Impulsantwort, das einen Addierer 218, ein Verzögerungselement 220 eines Bildelementspeichers und einen Verstärker 222 mit einer Signalverstärkung „A" enthält, die jeweils veranschaulicht sind. Das Verzögerungselement 220 ist zum Beispiel eine Vollbildverzögerung, wenn eine fernsehtypische Information verarbeitet wird, da die Fernsehbildinformation im Abstand eines Vollbildes typischerweise zeitlich stark korreliert ist. Das Verzögerungselement 220 und der Verstärker 222 entwickeln am Ausgang des Verstärkers 222 ein Vorhersagesignal. Im Fall eines um ein Vollbild verzögerten Signals aus dem Verzögerungselement 220 ist das Vorhersagesignal am Ausgang des Verstärkers 222 einfach dasselbe. Bildelement aus dem vorhergehenden Vollbild, das durch den Verstärkungsfaktor A bemessen wird, welcher kleiner als Eins ist (z. B. 0,75). Der Vorhersageprozeß könnte auch eine Funktion mehrfacher Bildelemente aus Mehrfachhalbbildern einschließen. In diesem Beispiel ist der Maßstabsfaktor A kleiner als Eins, um Rauschen zu verhindern, das sich um die Schleife einschließlich der Elemente 218,220 und 222 ohno Abklingen ausbreitet. Deshalb wird das Rauschen in dem Ausgangss'gnal zu jeder Zeit um einen Faktor A in der Schleife abklingen. Das Ausgangssignal, das im Empfänger einer zusätzlichen Videosignalverarbeitung unterworfen ist, wird durch Summenbildung des nichtlinearen, in der Amplitude gedehnten, Signals aus der Dehnungseinrichtung 216 mit dem Vorhersagesignal von dem Verstärker 222 gewonnen.

Es wird nochmals auf Figur 1 zurückgegriffen. Vat Vorhersagesignal vom Ausgang des Vorhersagenetzwerkes 15 repräsentiert eine Bewertung des verzögerten Empf?ngerausgangssignals, das durch den Faktor A bemessen wird. Die Signalsubtraktionsschaltung 10 subtrahiert das Vorhersagesignal vom Eingangssignal zur Erzeugung eines Differenzsignals, welches von den Einrichtungen 12 und 14 verarbeitet wird, um das Ausgangssignal zu erzeugen, das übertragen wird. In der Sendervorrichtung der Figur 1 ist das Differenzsignal der Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Vorhersagesignal. Das Ausgangssignal des Addierers 18 ist ein Muster des Ausgangssignals des Empfängers. Es kann veranschaulicht werden, daß das Signal am Ausgang des Empfängers dem Signal ähnlich ist, das an den Sendereingang gelegt ist. Wenn das Differenzsignal, das von der Signalsubtraktionsschaltung 10 im Sender erzeugt wird, klein ist (damit eine gute Vorhersage anzeigend), verstärkt eine nichtlineare Amplitudenkomprimierungseinrichtung 12 das Differenzsignal und verstärkt damit in vorteilhafter Weise dessen Signal/Rausch-Eigenschaften vor der Übertragung.

Mit dem offenbarten System, das mit einem Luminanzsignal von 4,2 MHz arbeitet, wurde eine Rauschunterdrückung von 2,7 db mit einem Maßstabsfaktor A von 0,75 und mit einem nach dem μ-Geset? (μ-Kennlinie) arbeitenden Kompander mit einem Kompandierungsparameter (μ) von 11 wahrgenommen. Für A = 0,90 und μ = 40 wurde eine Rauschunterdrückung von 4,1 db wahrgenommen.

Die Figur 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Kodierers für ein kompatibles Breitbild-Fernsehsystem, beispielsweise für die Verarbeitung eines Breitbildsignals mit einem Bildseitenverhältnis von 5:3 einschließlich einer Kompressionseinrichtung und Vorhersagenetzwerken der in Figur 1 bildlich dargestellten Art. Mit Ausnahme derartiger Netzwerke ist das System der Figur 3 mit größeren Einzelheiten in dem US-Patent 4816899 von Strolle u.a. offenbart.

In Figur 3 liefert eine Quelle von Breitbild-Fernstinsignalen 310 Fernsehbreitbild-Farbvideokomponenten Y (Luminanz) und I, Q (Farbdifferenz) in digitaler Form. Die Quelle 310 enthält in illustrativer Form auch eine Matrix, einen Analog/Digital-Wandler und Schaltungen zur Tiefpaßfilterung. Die Signale von der Quelle 310 werden von einer Rand/Mitten-Bereich-Signaltrenneinrichtung und Verarbeitungseinheit 318 verarbeitet, um drei Gruppen von Ausgangssignalen zu erzeugen: YE, IE und QE; YO, IO und QO; und YH, IH und QH. Die ersten beiden Gruppen der Signale (YE, IE, QE und YO, IO und QO) werden verarbeitet, um jeweils, ein Signal zu entwickeln, das eine Komponente für den Mittenbereich und Luminanzinformation niederer Frequenz der Randteile (Luminanztiefen) enthält, die zeitlich in Horizontalbild-Überabtastungsbereiche komprimiert werden. Die dritte Gruppe der Signale (YH, IH, QH) wird verarbeitet, um ein Signal zu entwickeln, das die Randteilinformation hoher Frequenz (Randteilhöhen) enthält. Wenn die Signalkomponenten der Mitten- und Randteile schließlich verknüpft werden, wird ein NTSC-kompatibles Breitbildsignal mit einem Bildseitenverhältnis von 4:3 erzeugt. Die Signale YO, IO und QO liefern die Randteilinformation niederer Frequenz, mit Ausnahme der Randteilinformation hoher Frequenz, welche in die linken und rechten Horizontal-Übertragungsbereiche eingefügt wird. Die Signale YO, IO und QO werden von den Amplitudenkomprimierungs- und Vorhersagenetzwerken (der in Figur 1 dargestellten Art) innerhalb des Blocks 322 verarbeitet, bevor sie mit den Signalen YE, IE und QE durch eine Rand/Mitte-Signalkombinationsschaltung 328, beispielsweise einen Zeitmultiplexer, verknüpft werden. Die Signalkombinationseinrichtung 328 erzeugt Signale YN, IN und QN mit einem Standard-Bildseitenverhältnis von 4:3. Die Signale YN, IN und QN verarbeitet eine Signalverarbeitungs- und NTSC-Kodiereinrichtung 336, um ein zusammengesetztes NTSC-kompatibles Ausgangssignal C/SL, das eine Mittelteilinformation und eine Randteilinformation niederer Frequenz enthält, zu entwickeln, die in Horizontal-Überabtastungsbereiche komprimiert wird. Die Einrichtung 336 enthält Luminanz- und Chrominanzfilter, einen Chrominanzmodulator und herkömmliche NTSC-Kodierungsschaltungen zur Kodierung der Luminanz- und Chrominanzinformation.

Die Randteilkomponenten YH, IH und QH hoher Frequenz werden zusätzlich durch eine Einheit 343 verarbeitet, nachdem sie von einer Einheit 321 zeitlich gedehnt wurden. In der Einheit 343 modulieren die Randteilhöhen einen zusätzlich unterdrückten Hilfsträger mit einer Phase, die sich mit der Halbbildfrequenz umkehrt. Der modulierte Hilfsträger wird einer Amplitudenkomprimierung und Bandpaßfilterung unterworfen, um ein Randteil-Höhensignal SH zu entwickeln. Dieses Signal wird mit dem Signal C/SL in einer Kombinationsschaltung 340 verknüpft, um ein kompatibles Breitbildsignal NTSC zu erzeugen. Das Signal NTSC wird von einem Digital/Analog-Wandler (DAC) 354 in die Analogform umgewandelt, bevor es an ein HF-Modulator- und Sendernetzwerk 355 zur Fernsehrundfunkübertragung über eine Antenne 356 gelegt wird. Das Amplitudenkomprimierungs- und Vorhersagenetzwerk 322 kann in ähnlicher Weise in einer Version mit erhöhter Bildauflösung des veranschaulichten Breitbildkodierungssystems angeordnet sein, das in der Patentbeschreibung von Strode u. a. offenbart ist. Ein solches System mit erhöhter Auflösung ist in dem US-Patent 4855824 von J. S. Fuhrer unter dem Titel „Compatible Television System with Companding of Auxiliary Signal Encoding Information" offenbart. Die Figur 4 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Breitbild-Empfängerdekodierers für das kompatible Breitbild-Fernsehsignal, das aus dem Senderkodierer der Figur 3 entwickeil wird. Mit Ausnahme des Dehnungs- und Vorhersagenetzwerkes 442 wird das System der Figur 4 in größeren Einzelheiten in dem oben erwähnten Patent von Strode u.a. offenbart.

Das übertragene kompatible Breitbildsignal wird von einer Antenne 410 empfangen und von einer eingangsseitigen Demodulations- und Signalverarbeitungseinheit 422 demoduliert, um die Signale YN, IN, QN und das Randteil-Höhensignal SH zu entwickeln. Die Einheit 422 enthält Filter- und Amplitudendehnungsnetzwerke für das Wiedergewinnungssignal SH, und Signalverknüpfungs-, Filterungs- und Chrominanidemodulations-Netzwerke zur Wiedergewinnung der Signale YN, IN und QN. Eine Verarbeitungseinrichtung 454 spricht auf das Randteil-Höhensignal SH zur Erzeugung der Signale YH, IH und QH an. In der Verarbeitungseinrichtung 454 wird der zusätzliche Hilfsträger demoduliert, die Komponenten der Luminanz- und Chrominanz-Randteilhöhen werden getrennt und die Luminanz-Randteilhöhen werden zeitlich komprimiert, um die Signalkomponenten YH, IH und QH der Randteilhöhen zu erzeugen.

Die Signale YN, IN und QN werden in die Randteilkomponenten YO, IO, QO niederer Frequenz und in die Mitteilteilkomponenten YE, IE, QE mit Hilfe einer Rand/Mitte-Trenneinrichtung (Demultiplexer) 440 getrennt. Die Signale YE, IE, QE werden von einer Zeitkomprimierungseinrichtung 444 zeitlich komprimiert, um den vorgeschriebenen Mittelteil-Bildwiodergabebereich einzunehmen. Die Signale YO, IO, QO werden einzeln einer Amplitudendehnung und Vorhersagesignalverarbeitung im Netzwerk 442 unterworfen, bevor sie von einer Zeitdehnungseinrichtung 445 zeitlich gedehnt werden, um den vorgeschriebenen Randteil-Bildwiedergabebereich einzunehmen. Das Netzwerk 442 enthält Schaltungen des in Figui 2 dargestellten Typs für die jeweilige Verarbeitung der Signale YO, IO und QO.

Die Signale der Randteiltiefen der Zeitdehnungseinrichtung 445 und die Signale der Randteilhöhen der Verarbeitungseinrichtung 454 werden in einer Kombinationsschaltung 446 verknüpft, um die Luminanz· und Chrominanzsignale YS, IS und QS der Randteile zu verarbeiten. Die wiedergewonnenen Randteilsignale YS, IS und QS werden mit den wiedergewonnenen Miüeltiilsignalen YC, IC und QC der Zeitkomprimierungseinrichtung 444 mittels eines Kombinators 460 miteinander verbund in, um ein vollständig rekonstruiertes Breitbildsignal mit den Komponenten Y, I und Q zu bilden.

Die Breitbildsignale Y, I, Q werden mitteln eines Digital/Analog-Wandlers (DAC) 462 in die Analogform umgewandelt, bevor sie zu einer Videosignal-Verarbeitungseinric itung und einem Matrixverstärker 464 geführt werden. Die Komponente der Videosignal-Verarbeitungseinrichtung der Einheit 464 enthält die Signalverstärkung, Gleichstrompegelverschiebung, Spitzenwertbildung, Helligkeitsregelung, Kontrastregelung und andere Videosignal-Verarbeitungsschaltungen der herkömmlichen Art. Der Matrixverstärker 464 verknüpft das Luminanzsignal Y mit den Farbdifferenzsignalen I und Q, um die das Farbbild repräsentierenden Videosignale R, G und B zu erzeugen. Diese Farbsignale werden von Bildwiedergabe-Treiberverstärkern in der Einheit 464 auf einen Pegel verstärkt, der zur Direktansteuerung einer Breitbild-Farbwiedergabeeinrichtung 470, beispielsweise einer Breitbildfarbröhre, geeignet ist.

Wie oben festgestellt wurde, kodiert die Kodieranordnung der Figur 3 die Randteilinformation niederer Frequenz in eine zeitkomprimierte Form. Wie erläuternd dargestellt ist, wird die Luminanzinformation vom Gleichstrom bis 70OkHz in einem Verhältnis von 6:1 zeitlich so komprimiert, daß die Randteilinformation niederer Frequenz eine Bandbreite von 4,2 MHz einnimmt. Der Empfänger (Figur 4) führt, wie erwähnt, eine entsprechende Zeitdehnung aus. Der Prozeß der nichtlinearen

Amplitudenkomprimierung im Sender ist besonders dazu geeignet, unerwünschte Frequenzen außerhalb des Bandes zu erzeugen, wenn, wie in diesem Beispiel, der Prozeß der Zeitkomprimierung ein Signal mit Frequenzen bei oder in der Nähe der oberen Grenze des gewünschten Frequenzbandes (beispielsweise 4,2 MHz) erzeugt.

Wegen der Zeitkomprimierung und Zeitdehnung enthält die Randteilkomponente niederer Frequenz wesentlich mehr Rauschenergie unter Rauschkanalbedingungen als dasselbe Frequenzband der Mittelteilinformation. Dieser Zustand manifestiert sich selbst als einen unerwünschten Unterschied im Rauschen zwischen den wiedergegebenen Bildern der Mittel- und Randteile. Speziell die Bilder der Randteile zeigen horizontal ,streifenartiges" Rauschen niederer Frequenz, das sich von dem deutlicheren Bandbreiterauschen im Bild des Mittelteils abhebt und noch unerwünschter ist. Deshalb erscheint die Randteilinformation von der Mittelteilinformation merklich abweichend, besonders bei Übertragungskanälen mit Signal/-Rausch-Verhältnissen unterhalb von 35dB. Daher wird die Vorrichtung der Figuren 1 und 2 vorteilhaft verwendet, um die Signal-Rausch-Charakteristik der zeitkomprimierten Randteilinformation niederer Frequenz zu erhöhen. Die offenbarte Vorrichtung kann im Sendersystem der Figur 3 zwischen der Einheit 318 und der Zeitkomprimierungseinrichtung 320 alternativ verwendet werden, wobei der Ausgangssignalpfad der Vorrichtung der Figur 1 für die Luminanztiefen, die im Verhältnis 6:1 komprimiert sind, bis 70OkHz eine Tiefpaßfilterung erfahren würde.

Die offenbarte Signalkompandierungs- und Vorhersagevorrichtung kann auch zur Verarbeitung der zeitlich gedehnten Randteilsignale YH, IH und QH hoher Frequenz aus der Zeitdehnungseinrichtung 321 in Figur 3 verwendet werden. In dieser Hinsicht ist nicht besonders erwähnt, daß bei dem in Figur 3 veranschaulichten System die Randteilinformation hoher Frequenz eine Signal-Rausch-Verbesserung infolge der Zeitdehnung durch die Zeitdehnungseinrichtung 321 erreicht. Diese Verbesserung wird jedoch durch die Amplitudendämpfung beeinträchtigt, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung 343 der Randteilhöhen den modulierten Randteilhöhen einen zusätzlichen Hilfsträger mitteilt, um den modulierten Zusatzhilfsträger weniger sichtbar erscheinen zu lassen, wenn das Breitbild-Fernsehsignal von einem Standard-Fernsehempfänger mit einem Standard-Fernsehempfänger mit einem Standard-Bildseitenverhältnis von 4:3 empfangen wird. Die offenbarte Vorrichtung zur Rauschunterdrückung kann verwendet werden, um die Rauschunempfindlichkeit der Information der Randteilhöhen in Abhängigkeit der Erfordernisse eines bestimmten Systems zu erhöhen.

Claims

1. Videosignal-Verarbeitungssystem zur Unterdrückung des Rauscheffektes bei gesendeten Videosignalen, gekennzeichnet durch eine Amplitudenkomprimierungseinrichtung (12) zur Komprimierung der Amplitude der Videosignale in Übereinstimmung mit einer Übertragungsfunktion; eine Vorhersagevorrichtung (15), die auf ein Ausgangssginal von der genannten Komprimierungseinrichtung zur Erzeugung eines Vorhersagesignals als eine Funktion der Größe- einer vorhergehenden Videosignalprobe anspricht, wobei das genannte Vorhersagemittel ein Ampitudendehnungsmittel (16) einschließt, das eine Übertragungsfunktion aufweist, die im wesentlichen der Reziprokwert der genannten gegebenen Übertragungsfunktion ist, und ein Mittel (10) zur Bereitstellung eines Differenzsignals, das die Größendifferenz zwischen einem Eingangsvideosignal und dem genannten Vorhersagesignal an einem Eingang der genannten Amplitudenkomprimierungseinrichtung anzeigt.

2. Vorrichtung zum Empfang der von dem System nach Anspruch 1 gesendeten Signale, gekennzeichnet durch eine Empfänger-Amplitudendehnungseinrichtung zum Empfang der genannten gesendeten Signale, wobei die genannte Dehnungseinrichtung eine Übertragungsfunktion aufweist, die im wesentlichen der Reziprokwert der genannten gegebenen Übertragungsfunktion ist; eine Kombinationsschaltung mit einem ersten Eingang zum Empfang der Ausgangssignale von der genannten Empfänger-Amplitudendehnungseinrichtung, einem zweiten Eingang und einem Ausgang; eine Vorhersageeinrichtung, die auf Signale von dem genannten Ausgang der genannten Kombinationsschaltung zum Erzeugen eines Vorhersagesignals als eine Funktion der Größe einer vorhergehenden Videosignalprobe anspricht; und Mittel zum Koppeln des genannten Vorhersagesignals mit dem genannten zweiten Eingang der genannten Kombinationsschaltung,

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorhersageeinrichtung enthält: Signaldämpfungsmittel., und Mittel zum Verzögern der Signale für ein Intervall, über welchem die Videosignalinformation im wesentlichen korreliert ist.

4. Videosystem nach Anspruch 1 zur Verarbeitung eines fernsehartigen Breitbildsignals, das eine Hauptteil-Bildkomponente und eine Randteil-Bildkomponente enthält und ein Bildseitenverhältnis aufweist, das größer als dasjenige eines Standardfernsehbildes ist, wobei das genannte System Mittel zur Zeitkomprimierung der vorgeschriebenen Randteilinformation einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Amplituden-Kompressionseinrichtung die Amplitude der genannten Randteilkomponente in Übereinstimmung mit einer gegebenen Übertragungsfunktion komprimiert; daß die genannte Vorhersageeinrichtung auf ein Ausgangssignal der genannten Komprimierungseinrichtung zur Bildung eines Vorhersagesignals als Funktion der Größe der vorhergehenden Probe der Randteilkomponente anspricht, und daß das genannte Diffennzsignal liefernde Mittel ein Differenzsignal bereitstellt, das eine Differenz in der Größe zwischen einer eingangsseitigen Randteilkomponente und dem genannten Vorhersagesignal an einem Eingang der genannten Amplituden-Komprimierungseinrichtung anzeigt.

5. System nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Amplituden-Komprimierungseinrichtung eine nichtlineare Übertragungsfunktion aufweist, wobei kleine Amplitudensignale gedehnt und große Amplitudensignale komprimiert werden.

6. System nach Anspruch 5 und weiter, gekennzeichnet durch Mittel zum Filtern der Ausgangssignale der genannten Amplituden-Komprimierungseinrichtung, und dadurch, daß die genannte Vorhersageeinrichtung auf ein Ausgangssignal der genannten Amplituden-Komprimierungseinriclitung nach der Filterung durch das genannte Filtermittel anspricht.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Filtermittel ein Tiefpaßfilter ist.

8. System nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Vorhersagemittel umfaßt: einen Eingangsknoten entsprechend einem Eingang der genannten Amplituden-Dehnungseinrichtung, und einen Ausgangsknoten, der mit dem Mittel, das das Differenzsignal liefert, verbunden ist; eine Kombinationsschaltung mit einem ersten Eingang zum Empfang eines Signals der genannten Amplituden-Komprimierungseinrichtung, einem zweiten Eingang und einem Ausgang; und Umsetzungsmitteln zur Lieferung einer gedämpften zeitverzögerten Version der Signale von dem genannten Ausgang der genannten Kombinationsschaltung an den genannten Ausgangsknoten und an den genannten zweiten Eingang der genannten Kombinationsschaltung.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Umsetzungsmittel ein Mittel zum Verzögern der Signale für ein Intervall enthält, über welchem die Vidoosignalinformation im wesentlichen korreliert ist.

10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Verzögerungsmittel ein Vollbild-Verzögerungsintervall aufweist.

11. Vorrichtung zum Empfang von Breitbildsignalen, die von dem System nach Anspruch 4 gesendet werden, gekennzeichnet durch eine Amplituden-Dehnungseinrichtung im Empfänger zum Empfang der genannten gesendeten Signale mit einer Übertragungsfunktion, die im wesentlichen der Reziprokwert der genannten gegebenen Übertragungsfunktion ist; eine Kombinationsschaltung mit einem ersten Eingang zum Empfang der Ausgangssignaleder genannten Amplituden-Dehnungseinrichtung im Empfänger, einem zweiten Eingang und einem Ausgang; einem Vorhersagemittel, das auf Signale des genannten Ausgangs der genannten Kombinationsschaltung zur Bildung eines Vorhersagesignals als Funktion der Größe einer vorhergehenden Videosignalprobe anspricht; Mittel zum Koppeln des genannten Vorhersagesignals an den genannten zweiten Eingang der genannten Kombinationsschaltung, und Mittel zur Zeitdehnung der Signale von derr. genannten Ausgang der genannten Kombinationsschaltung.

12. System zum Empfang eines Breitbild-Fernsehsignals, das eine Hauptteil-Bildkomponente und eine Randteil-Bildkomponente enthält und ein Bildseitenverhältnis aufweist, das größer als dasjenige eines Standard-Fernsehbildes ist, wobei die die Randteil-Bildkomponente verarbeitende Vorrichtung, gekennzeichnet Ist durch eine Amplituden-Dehnungseinrichtung (216) mit einer nichtlinearen Übertragungscharakteristik, die auf die genannte Randteil-Bildkomponente anspricht; eine Kombinationsschaltung (218) mit einem ersten Eingang zum Empfang der Ausgangssignale von der genannten Amplituden-Dehnungseinrichtung im Empfänger, einem zweiten Eingang und einem Ausgang; ein Vorhersagemittel, das auf Signale von dem genannten Ausgang der genannten Kombinationsschaltung zur Bildung eines Vorhersagesignals als Funktion der Größe einer vorhergehenden Videosignalprobe anspricht; ein Mittel zur Kopplung des genannten Vorhersagesignals an den genannten zweiten Eingang der genannten Kombinationsschaltung, und ein Mittel (445) zur Zeitdehnung der Signale von dem genannten Ausgang der genannten Kombinationsschaltung.