DE2731567A1

DE2731567A1 - Schaltungsanordnung zur rauschminderung, insbesondere bei der wiedergabe aufgezeichneter videosignale, mit einer frequenzabhaengigen filteranordnung

Info

Publication number: DE2731567A1
Application number: DE19772731567
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Heiss; Hartwig Hopp; Manfred Kluger; Manfred Werneburg
Original assignee: ELEKTROTECHNIK EISENACH VEB
Current assignee: ELEKTROTECHNIK EISENACH VEB
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1977-07-13
Publication date: 1978-02-02
Also published as: FR2400298A1; GB1586875A; DD139378A1; NL7708253A

Description

Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Rauschminderung, insbesondere bei der Wiedergabe aufgezeichneter Videosignale, mit einer frequenzabhängigen Filteranordnung.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Schaltungsanordnung ist zur Rauschminderung bei der Wiedergabe aufgezeichneter Videosignale, bei der Videoübertragung und bei anderen Signalen anwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Rauschminderungsverfahren sind in der Audiotechnik bekannt. Sie sind jedoch meist auf die hörphysiologischen Eigenschaften des menschlichen Ohres ausgerichtet und damit für eine analoge Anwendung in der Videotechnik nicht geeignet.

Insbesondere ist eine Anordnung bekannt, die aus einem steuerbaren Tiefpaß besteht, dessen Grenzfrequenz beim Nichtvorhandensein von hohen Frequenzen nach unten verschoben wird, so dass während dieser Zeit die höherfrequenten Rauschanteile unterdrückt sind.

Der Regeleinsatz erfolgt durch die Gleichwertbildung der Amplituden bei hohen Frequenzen stets zeitverzögert und bedingt somit immer Frequenzgangverzerrungen.

In der Videospeichertechnik werden lediglich Preemphasen zur Erhöhung des Rauschabstandes angewendet.

In der Nachrichtentechnik ist es bekannt, dynamische Filter zu verwenden, wobei abhängig vom Träger-Geräuschabstand oder vom Modulationsindex die Bandbreite des dynamischen Filters im Signalzweig verändert wird.

Durch das zeitverzögerte Einsetzen der Rückwärtsregelung arbeiten diese dynamischen Filter nur bei langsamen Frequenzänderungen verzerrungsarm, während bei raschen Frequenzänderungen durch den Verzug größere nichtlineare Verzerrungen die Folge sind.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt die Rauschminderung bei der Wiedergabe aufgezeichneter Videosignale und bei der Übertragung von Videosignalen sowie bei anderen Signalen ohne wesentliches Ansteigen der Verzerrungen.

Darlegung der Erfindung

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Rauschminderung hochfrequenter elektrischer Signale bei langsamen und auch bei rascheren Frequenzänderungen mindestens in differenziertem Maße aber ohne prinzipbedingte Verzerrungen bei langsamen oder rascheren Frequenzänderungen zu erreichen.

Diese Aufgabe wird mit einer Schaltungsanordnung zur Rauschminderung, insbesondere bei der Wiedergabe aufgezeichneter Videosignale, mit einer frequenzabhängigen Filteranordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Signalzweig eine Verzögerungsleitung ein die Filteranordnung abhängig von der Frequenz und vom Signalinhalt beeinflussender Steuerzweig verbunden ist.

Bei Vorliegen eines frequenzmodulierten Signales ist der Steuerzweig erfindungsgemäß so auszubilden, daß ein Begrenzerverstärker und ein Demodulator in Reihe geschaltet sind, mit dessen Ausgang einerseits ein Tiefpaß und andererseits ein Vergleicher verbunden ist.

Der Tiefpaß ist mit einem Steuereingang der Filteranordnung verbunden und steuert diese entsprechend den langsamen Frequenzänderungen des im Rauschen zu mindernden Signals. D.h., dass bei langsamen Frequenzänderungen die Bandmittenfrequenz der Filteranordnung entsprechend der langsamen Verschiebung des Trägers verschoben wird, ohne dass mehr Bandbreite beansprucht wird.

Der Vergleicher ist einmal direkt und zum anderen über eine Verzögerungsleitung mit dem Demodulatorausgang verbunden, so dass bei raschen Frequenzänderungen des im Rauschen zu mindernden Signals am Vergleicherausgang ein Signal vorliegt, das nach Gleichrichtung in einem Mehrweggleichrichter über einen zweiten Eingang der Filteranordnung diese hinsichtlich größerer Bandbreite steuert.

Ein Einweggleichrichter wäre unzureichend, weil sonst negative Signale am Vergleicherausgang lediglich weggeschnitten würden, ohne die dann nötige Steuerung der Filteranordnung hinsichtlich größerer Bandbreite zu veranlassen. Die Filteranordnung besteht dabei erfindungsgemäß aus einem Bandpaß, die bei langsamen Frequenzänderungen des im Rauschen zu mindernden Signals hubproportional bezüglich der Bandmittenfrequenz gesteuert wird, und aus einem oder mehreren bei raschen Frequenzänderungen zuzuschaltenden Bandpaß bzw. Bandpässen.

Wenn ein Videosignal vorliegt, besteht der Steuerzweig erfindungsgemäß aus einem Vergleicher und einem Mehrweggleichrichter, während die Filteranordnung dann zweckmäßig als Tiefpaß ausgebildet ist. Der Vergleicher erhält das Videosignal einmal direkt und zum anderen über eine Verzögerungsleitung. Bei raschen Frequenzänderungen des im Rauschen zu mindernden Videosignals liegt am Ausgang des Vergleichers ein positives oder negatives Signal vor, das nach Gleichrichtung die Filteranordnung hinsichtlich größerer Bandbreite durch Zuschalten eines Bandpasses oder durch Überbrücken des Tiefpasses steuert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll im folgenden an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Dazu zeigt die Zeichnung in

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Rauschminderung bei Wiedergabe eines frequenzmoduliert aufgezeichneten Videosignals.

In Fig. 1 sind im Signalzweig eine Verzögerungsleitung 1 und eine Filteranordnung 2, die aus einem bezüglich der Bandmittenfrequenz gesteuerten Bandpaß 3 und einem umschaltbaren Bandpaß 4 besteht, in Reihe geschaltet.

Der am Eingang der Verzögerungsleitung 1 angeschlossene Steuerzweig 5 besteht zunächst aus einem Begrenzerverstärker 6 und einem Demodulator 7, dessen Ausgang mit einem Tiefpaß 8 und einem Vergleicher 9 verbunden ist. Ein Eingang 10 des Vergleichers 9 ist direkt und ein anderer Eingang 11 über eine Verzögerungsleitung 12 mit dem Ausgang des Demodultaros 7 verbunden. Der Vergleicher 9 ist mit einem Mehrweggleichrichter 13 und dieser ist mit Umschaltern 14 für den Bandpaß 4 verbunden.

Bei langsamen Frequenzänderungen des im Rauschen zu mindernden, frequenzmoduliert aufgezeichneten und nun zur Wiedergabe im Signalzweig vorliegenden Videosignals, wie sie bei langsamen Grauwertänderungen im Fernsehbild auftreten, wird über den Tiefpaß 8 die Bandmittenfrequenz des gesteuerten Bandpasses 3 entsprechend der Grauwertänderung verschoben. Der für diese Veränderungen wegen des geringen vorhandenen Frequenzhubes eingeschränkte Durchlaßbereich des steuerbaren Bandpasses bewirkt eine Einschränkung des von der Frequenzbandbreite abhängigen Rauschens, so dass das Rauschen gerade in den Bildteilen mit geringer Leuchtdichteänderung, wo es besonders störend wirkt, wirkungsvoll unterdrückt wird.

Bei raschen Frequenzänderungen, die z.B. den Schwarz-Weiß-Übergängen entsprechen, ist im Signalzweig die volle Bandbreite erforderlich, was über das zugeschaltete bzw. umgeschaltete Bandfilter erreicht wird. Im Vergleicher 9 wird bei solchen Übergängen durch die verzögerte Zuführung ein Signal erzeugt, das bei raschen Übergängen so groß wird, dass die Umschaltung auf die volle Bandbreite erfolgt. Das bedeutet zwar geringere Rauschminderung, ist aber gerade in Schwarz-Weiß-Übergängen am wenigsten störend.

Der Vorteil einer derartigen Anordnung liegt in der erreichbaren geringen Übertragungsbandbreite für den Fall der ruhenden bzw. der langsam sich ändernden Trägerfrequenz, wie sie während langsamer Grauwertänderungen im Bild vorkommt, und der damit verbundenen Rauschminderung an diesen Bildstellen.

Die Übertragungsbandbreite kann noch erheblich verringert werden, wenn die Lage des Durchlaßbereiches des Bandpasses durch einen Regelkreis stets der Trägerlage angepasst wird.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Rauschminderung, insbesondere bei der Wiedergabe aufgezeichneter Videosignale, mit einer steuerbaren Filteranordnung, wobei in Reihe zur Filteranordnung ein Verzögerungsglied geschaltet ist und mit dem Eingang des Verzögerungsglieds ein die Filteranordnung beeinflussender erster Steuerzweig verbunden ist, der die Filteranordnung bei langsamen Eingangsfrequenzänderungen beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum ersten Steuerzweig (5) ein zweiter Steuerzweig angeordnet ist, der bei schnellen Eingangsfrequenzänderungen die Filteranordnung (2) steuert;

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steuerzweig aus einem Begrenzerverstärker (6) mit nachgeordnetem Demodulator (7), Vergleicher (9) und Mehrweggleichrichter (13) besteht;

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das der erste Eingang (10) des Vergleichers (9) im zweiten Steuerzweig mit dem Ausgang des Demodulators (7) direkt verbunden ist und dass der zweite Eingang (11) des Vergleichers (9) über ein Verzögerungsglied (12) mit dem Ausgang des Demodulators (7) verbunden ist;

4. Schaltungsanordnungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steuerzweig aus einem Begrenzerverstärker (6) mit nachgeordnetem Demodulator (7) und Tiefpaß (8) besteht, wobei der Eingang des Begrenzerverstärkers mit dem Eingang des Verzögerungsgliedes (1) verbunden ist und der Ausgang des Tiefpasses (8) mit der steuerbaren Filteranordnung (3) verbunden ist;

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Begrenzerverstärker (6) mit nachgeordnetem Demodulator (7) für beide Steuerzweige angeordnet ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des ersten Steuerzweiges mit einem gesteuerten Bandpaß (3) verbunden ist und dass der Ausgang des zweiten Steuerzweiges mit einer Umschalteinrichtung (14) verbunden ist, mit der bei schnellen Eingangsfrequenzänderungen anstelle des gesteuerten Bandpasses des ersten Steuerzweiges ein zweiter Bandpaß (4) in die Übertragungsleitung eingeschalten wird.