DE3226038C2

DE3226038C2 - Filterschaltung

Info

Publication number: DE3226038C2
Application number: DE3226038A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Tanaka; Takashi Okada
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2002-07-13
Also published as: GB2104341B; FR2509547B1; JPS5810913A; NL192175C; DE3226038A1; NL8202833A; US4524382A; NL192175B; JPH0799804B2; GB2104341A; CA1178347A; FR2509547A1; DE3226038C3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Filterschaltung, die Störspitzen oder Spannungseinbrüche oder Rauschspannungen eliminieren kann, ohne ein Original- oder Eingangssignal zu verschlechtern.

Um ein "originales" Signal aus einem Signal zu gewinnen, das Rauschspannungen oder Störspitzen N₁-N₃ hat, wie sie beispielsweise in Fig. 1A gezeigt sind, ist bisher vorgeschlagen worden, ein Tiefpaßfilter zu verwenden, um auf diese Weise derartige Rauschspannungen oder Störspitzen N₁-N₃ zu eliminieren. Das "Originalsignal", das auf diese Weise daraus gewonnen wird, wird gemäß einem derartigen vorbekannten Verfahren an seinen Flanken, wie dies in Fig. 1B gezeigt ist, verrundet oder abgeflacht, wodurch sich eine Verschlechterung des Signals ergibt.

Aus der DE 20 63 474 B2 ist es bekannt, mit einer Logikoperationsschaltung durch das Verarbeiten aufeinanderfolgender Abtastwerte eines Eingangssignales auf der Grundlage einer logischen Formel ein gefiltertes Ausgangssignal zu erzeugen.

Außerdem ist aus der US 40 50 084 bereits ein Kammfilter zum Trennen eines Leuchtdichtesignals Y und eines Farbartsignals C aus einem Farb-Videosignal des NTSC (national television system comittee)-Systems bekannt, das Vorteil aus der Tatsache zieht, daß eine vertikale Korrelation eines Bildrasters und einer Phase eines Hilfsträgers des Leuchtdichtesignals C bei jeder Einzeilenperiode invertiert wird. Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung eines solchen Kammfilters, in dem ein zusammengesetztes Videosignal Y+C, das einem Eingang 101 zugeführt wird, an eine Addierschaltung 102 und eine Subtrahierschaltung 103 geliefert wird. Das Signal, das an den Eingang 101 gelegt wird, wird außerdem über eine Einzeilenperioden- Verzögerungsschaltung 104 an die Addierschaltung 102 und die Subtrahierschaltung 103 geliefert. Anschließend werden Signale 2Y und 2C, die aus der oben genannten Addierschaltung 102 und der Subtrahierschaltung 103 gewonnen werden, über ein erstes Dämpfungsglied 105 bzw. ein zweites Dämpfungsglied 106, wobei jedes dieser Dämpfungsglieder dazu benutzt wird, den Pegel des Signals, das ihm zugeführt wird, auf die Hälfte des Originalsignals herabzudämpfen, an Ausgänge 107 bzw. 108 geliefert.

Als nächstes wird die Wirkungsweise des vorbekannten Kammfilters, welches in Fig. 2 gezeigt ist, beschrieben. Es sei dazu angenommen, wie in Fig. 3A gezeigt, daß der Eingang 101 mit einem derartigen Signal versorgt wird, das beispielsweise fünf aufeinanderfolgende Abtastzeilenkomponenten enthält, in denen erste und zweite Signale i und j davon lediglich das Leuchtdichtesignal Y mit einem konstanten Pegel sind, während dritte, vierte und fünfte Signale k, l und m davon gemischte oder zusammengesetzte Signale aus dem Leuchtdichtesignal Y und dem Farbartsignal C sind, die beide einen konstanten Pegel haben. Bei den zuvor getroffenen Ausnahmen ist außerdem vorausgesetzt, daß ein Signal, das der ersten Bildzeile vorangeht, gleich dem ersten Bildzeilensignal i ist.

Wenn der Eingang 101 mit dem Signal, das in Fig. 3A mit i bezeichnet ist, versorgt wird, tritt an dem Ausgang der Einzeilenperioden-Verzögerungsschaltung 104 ein Signal mit einer Wellenform auf, die die gleiche wie die des Signals i eine Zeilenperiode (1H) zuvor ist. Dementsprechend wird das Ausgangssignal aus der Addierschaltung 102 zu einem Signal mit einer Amplitude, die doppelt so groß wie die des Signals i ist. Dieses Signal wird dem ersten Dämpfungsglied 105 zugeführt, durch das es auf die Hälfte seines Pegels heruntergedämpft wird, so daß sich an dem Ausgang 107 ein derartiges Signal einstellt, wie es durch i′ in Fig. 3B dargestellt ist, und das gleich dem ersten Bildzeilensignal i in Fig. 3A ist. Überdies wird das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung zu Null, so daß an dem Ausgang 108 ein Signal erzeugt wird, dessen Leuchtdichtesignalkomponente entfernt ist, wie dies durch i′′ in Fig. 3C gezeigt ist. Als nächstes wird, wenn der Eingang 101 mit einem Signal versorgt wird, das in Fig. 3A mit j bezeichnet ist, ähnlich wie oben an dem Ausgang 107 ein Leuchtdichtesignal j′, wie in Fig. 3B gezeigt, erzeugt, während an dem Ausgang 108 ein Signal j′′ gemäß Fig. 3C erzeugt wird, das kein Leuchtdichtesignal Y enthält.

Wenn der Eingang 101 mit einem Signal, das in Fig. 3A mit k bezeichnet ist, versorgt wird, erzeugt die Einzeilenperioden- (1H)-Verzögerungsschaltung 104 ein Signal, das durch j in Fig. 3A bezeichnet ist. Dementsprechend wird der Pegel des Leuchtdichtesignals Y an dem Ausgang der Addierschaltung 102 zweimal so hoch wie der Originalpegel, während der Pegel des Farbartensignals C gleich dem des Signals k ist. Deshalb wird an dem Ausgang 107 ein Signal k′, das in Fig. 3B gezeigt ist, erzeugt, wobei der Pegel des Leuchtdichtesignals Y davon gleich dem des Eingangssignals k in Fig. 3A und der Pegel des Farbartsignals C halb so groß wie der des Eingangssignals k ist. Desweiteren wird an dem Ausgang 108 ein Signal gewonnen, das durch k′′ in Fig. 3C bezeichnet ist, wobei der Farbartsignalpegel halb so groß ist. Die Leuchtdichtesignal-Komponente wird dabei eliminiert.

Als nächstes erzeugt die Einzeilenperioden-Verzögerungsschaltung 104 dann, wenn der Eingang 101 mit einem Signal versorgt wird, das in Fig. 3A mit l bezeichnet ist, ein Signal k. Beim Vergleich des Signals k mit dem Signal l ist zu erkennen, daß die Leuchtdichtesignale Y daraus die gleiche Phasenlage und den gleichen Pegel haben, während die Farbartsignale C daraus die entgegengesetzte Phasenlage, jedoch den gleichen Pegel haben, so daß an dem Ausgang 107 lediglich das Leuchtdichtesignal Y mit dem gleichen Pegel wie der des Eingangssignals erzeugt wird, wie dies in Fig. 3B durch l′ angedeutet ist. Dagegen wird an dem Ausgang 108 nur das Farbartensignal C mit dem gleichen Pegel wie der des Eingangssignals erzeugt, wie dies in Fig. 3C durch l′′ bezeichnet ist.

Als nächstes wird dann, wenn dem Eingang 101 ein Signal zugeführt wird, das in Fig. 3A mit m bezeichnet ist, ähnlich Signal l an dem Ausgang 107 nur das Leuchtdichtesignal Y, wie es durch m′ in Fig. 3B bezeichnet ist, erzeugt, während an dem Ausgang 108 nur das Farbartsignal C, das in Fig. 3C durch m′′ bezeichnet ist, erzeugt wird.

Insbesondere in dem vorbekannten Kammfilter, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist es dann, wenn die Signale in den benachbarten Bildzeilen zwischen sich eine vertikale Korrelation aufweisen, möglich, das Leuchtdichtesignal Y von dem Farbartsignal C einwandfrei zu trennen. Wenn diese Signale jedoch keine vertikale Korrelation zwischen sich aufweisen, beispielsweise dann, wenn das Signal j der zweiten Bildzeile zu einem Signal k der dritten Bildzeile wird, wie dies durch das Signal k′ in Fig. 3B gezeigt ist, wird das Farbartsignal C in das Ausgangssignal des Ausgangs 107 zur Erzeugung des Leuchtdichtesignals Y gemischt, wodurch eine Punktinterferenz oder -störung verursacht wird. Wie außerdem durch das Signal k′′ in Fig. 3C gezeigt ist, wird der Pegel des Farbartsignals C auf die Hälfte des Originalpegels davon heruntergedämpft, auf welche Weise die Vertikalauflösung verschlechtert wird.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filterschaltung zu schaffen, die eine Rauschspannung oder eine Störspitze oder einen Spannungseinbruch aus einem Signal entfernen kann, ohne daß sich dabei die Wellenform des gewünschten Signals verschlechtert.

Die Aufgabe für die vorliegende Erfindung wird durch eine Filterschaltung wie in Anspruch 1 beschrieben gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Durch die Erfindung wird eine Filterschaltung erreicht, bei der in einem Kammfilter zum Trennen eines Leuchtdichtesignals von einem Farbartsignal aus einem zusammengesetzten Signal selbst dann, wenn das Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal keine vertikale Korrelation zwischen sich haben, niemals eine Punktinterferenz verursacht und die Vertikalauflösung niemals verschlechtert wird. Durch die Filterschaltung kann ferner ein Eingangssignal in eine vorbestimmte Wellenform gebracht werden, um dadurch eine Aperturkorrektur durchzuführen.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der im folgenden anhand mehrerer, Ausführungsbeispiele betreffender Figuren gegebenen Beschreibung ersichtlich. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente und Teile.

Fig. 1A und Fig. 1B zeigen Wellenformdiagramme, die jeweils zur Erklärung der Filterschaltung nach dem Stand der Technik benutzt werden.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für eine Kammerfilterschaltung nach dem Stand der Technik darstellt.

Fig. 3A-Fig. 3C zeigen Diagramme, die jeweils zur Erklärung der Arbeitsweise der Filterschaltung nach dem Stand der Technik benutzt werden.

Fig. 4-Fig. 9 zeigen Diagramme, die jeweils zur Erklärung der vorliegenden Erfindung benutzt werden.

Fig. 10 zeigt ein schematisches Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel für eine Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 11 und Fig. 12 zeigen Prinzipschaltbilder, die ein praktisches Ausführungsbeispiel für die Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.

Fig. 13 und Fig. 14 zeigen Diagramme, die jeweils dazu benutzt werden, ein anderes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung zu erklären.

Fig. 15 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine Filterschaltung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung darstellt.

Fig. 16A-Fig. 16E sowie Fig. 17A und Fig. 17B zeigen Diagramme, die jeweils dazu benutzt werden, die Filterschaltung gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung zu erklären.

Fig. 18 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine Filterschaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung darstellt.

Fig. 19A-Fig. 19G zeigen Diagramme, die zur Erklärung dieses Ausführungsbeispiels benutzt werden.

Fig. 20 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild, das eine praktische Ausführungsform einer Logikoperationsschaltung (analoges UND) des Ausführungsbeispiels darstellt.

Fig. 21 zeigt ein schematisches Prinzipschaltbild einer praktischen Ausführungsform einer Logikoperationsschaltung (analoges ODER).

Anhand der Figuren werden die Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung im folgenden beschrieben.

Zunächst wird ein Modellraum beschrieben. Als Beispiel sei angenommen, daß ein Fernsehsignal für ein Halbbild aus m Bildelementen in horizontaler Richtung und n Bildelementen in vertikaler Richtung besteht. Falls die Amplitude jedes dieser Bildelemente durch

f (x_i, y_j)

repräsentiert wird, wobei die Bedingungen 1 ≦ i < m und 1 ≦ j < n bestehen, kann das zuvor erwähnte Fernsehsignal als ein solches betrachtet werden, bei dem f (x_i, y_j) aus m × n = k Bildpunkten, die sequentiell darin angeordnet sind, ist.

Wenn beispielsweise die oben genannte Funktion als

f = (f₁, f₂ . . . f_k)

ausgedrückt wird, wobei

f₁ = f (x₁, y₁)
   ·
   ·
   ·
f_k = f (x_m, y_n)

ist, kann dieses Fernsehsignal eines Halbbildes als ein Vektor F mit k Dimensionen betrachtet werden.

Ein multidimensionaler Raum, der durch Ausdrücken der Pegel des Signals bei einer Vielzahl von Zeitpunkten für jede Dimension in der Vektordarstellung, wie sie oben beschrieben worden ist, dargestellt wird, wird allgemein als Modellraum bezeichnet.

Entsprechend ist es durch Verwenden der Pegel m_t-1, f_t und f_t+1, wobei 2 ≦ t < k - 1 ist), möglich, einen Modelltraum mit drei Dimensionen zu konstruieren.

Fig. 4 zeigt ein perspektivisches Diagramm, das einen derartigen dreidimensionalen Modellraum darstellt, in dem die betreffenden Vektoren bei gegebenen Punkten innerhalb des Raumes, der durch die Maximalpegel des Signals umgeben ist, ausgedrückt sind.

In diesem dreidimensionalen Modellraum gibt eine Linie, die einen Ursprungspunkt O mit einem Punkt P verbindet, bei dem der Vektor seinen Maximalwert hat, die folgenden Gleichungen an:

an:
f_t-1 = f_t = f_t+1

Außerdem gibt eine Ebene, die in Fig. 5A gezeigt ist, die folgenden Bedingungen an:

f_t-1 = f_t ≠ f_t+1

Des weiteren zeigt eine Ebene, die in Fig. 5B gezeigt ist, die Bedingungen an, wie sie durch

t_t-1 ≠ f_t = f_t+1

gegeben sind, so daß diese die Tatsache repräsentieren, daß das Signal stufenweise verändert wird.

Währenddessen zeigt eine Ebene, die in Fig. 5C dargestellt ist, die Bedingungen an, die durch

f_t-1 = f_t+1 ≠ f_t

gegeben sind, was anzeigt, daß das Signal plötzlich verändert wird.

Wenn der dreidimensionale Modellraum von einer Position aus, die in Verlängerung der Linie O-P liegt, betrachtet wird, ergibt sich eine Darstellung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, wobei die Signale in den betreffenden Bereichen an der äußeren Peripherie der Linie O-P variiert werden, wie dies in der Figur gezeigt ist. In der Figur ist die Linie O-P in Fig. 4 durch das Zentrum dargestellt, die Ebene in Fig. 5A durch die Achse A, die Ebene in Fig. 5B durch die Achse B und die Ebene in Fig. 5C durch die Achse C.

In diesem Fall werden die Signale, da die Korrelation zwischen den benachbarten Signalen des Originalsignals sehr stark ist, in den betreffenden Bereichen in ihrer Verteilung in einem Bereich von den Linien A-A′ bis C-C′ konzentriert, während sie nicht in der Nähe der Linie B-B′ vorhanden sind, wie dies in perspektivischen Diagrammen durch Schraffur in Fig. 6 und Fig. 7A gezeigt ist. Währenddessen werden, da eine Störspannung oder dergl. keine Korrelation zwischen den benachbarten Signalen haben kann, diese gleichförmig über alles verteilt, wie dies in Fig. 7B gezeigt ist. Im Falle eines derartigen Signals, wie es beispielsweise in Fig. 8 gezeigt ist, wird dieses Signal, wenn es in den zuvor erläuterten Modellraum umgesetzt wird, zu einem Signal, wie es in Fig. 9 gezeigt ist. In Fig. 8 bezeichnen die kleinen Kreise ○ die Positionen des Signals.

In diesem Fall können dann, wenn die Positionen der Signale außerhalb der Bereiche liegen, wie es in Fig. 9 durch Schraffuren gezeigt ist, beispielsweise verschoben werden, wie dies durch Pfeile angedeutet ist, Rauschspannungen oder Störspitzen oder Spannungseinbrüche N₁-N₃ eliminiert werden. Diese Bewegung oder Verschiebung kann beispielsweise durch eine logische Berechnung wie folgt durchgeführt werden:

f_t′ = MAX {MIN (f_t-1, f_t), MIN (f_t, f_t+1), MIN (f_t-1, f_t+1)} (1)

= MIN {MAX (f_t-1, f_t), MAX (f_t, f_t+1), MAX (f_t-1, f_t+1)} (2)

wobei das Symbol "MAX" anzeigt, daß der Maximalwert aus dem folgenden Klammerausdruck ausgewählt wird, während das Symbol "MIN" anzeigt, daß der Minimalwert darin ausgewählt wird. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß "MAX" eine ODER-Operation bzw. "MIN" eine UND-Operation repräsentiert, wobei beide in analoger Weise in der logischen Berechnung durchgeführt werden.

Wenn die oben erläuterte Berechnung durchgeführt wird, wird der Teil der Rauschspannung oder der Störspitzen oder der Spannungseinbrüche N₁ aus beispielsweise Fig. 8 zu

f₈′ = MAX {MIN (f₇, f₈), MIN (f₈, f₉), MIN (f₇, f₉)}
= MAX (f₈, f₈, f₇)
= f₇.

Außerdem wird der Teil der Rauschspannung oder der Störspitze oder des Spannungseinbruchs N₂ zu

f₁₁ = MAX {MIN (f₁₀, f₁₁), MIN (f₁₁, f₁₂), MIN (f₁₀, f₁₂)}
= MAX (f₁₀, f₁₂, f₁₀)
= f₁₂,

wodurch die Rauschspannungen oder Störspitzen oder Spannungseinbrüche N₁ und N₂ eliminiert werden. Die Rauschspannung oder Störspitze oder der Spannungseinbruch N₃ kann ebenfalls ähnlich wie die Rauschspannung oder Störspitze oder der Spannungseinbruch N₁ eliminiert werden.

Während dieser beispielsweise in dem Signal f₅ zu

f₅′ = MAX {MIN (f₄, f₅), MIN (f₅, f₆), MIN (f₄, f₆)}
= MAX (f₄, f₅, f₄)
= f₅

wird.

Außerdem wird er in dem Signal f₆ zu

f₆′ = MAX{MIN (f₅, f₆), MIN (f₆, f₇), MIN (f₅, f₇)}
= MAX (f₅, f₆, f₅)
= f₆,

auf welche Weise das Originalsignal - so wie es angeboten wird - herausgezogen wird.

Wie oben ausgeführt, ist es gemäß der Filterschaltung nach der vorliegenden Erfindung möglich, die Rauschspannung zu eliminieren, ohne daß dabei das Originalsignal verschlechtert wird.

In Fig. 10-Fig. 12 wird eine praktische Schaltungsanordnung einer Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Zunächst zeigt Fig. 10 ein schematisches Blockschaltbild der Gesamtanordnung, bei der ein Signal einer Reihenschaltung - bestehend aus einer ersten Verzögerungsschaltung 2 und einer zweiten Verzögerungsschaltung 3 - zugeführt wird, wobei jede dieser Verzögerungsschaltungen eine Verzögerungszeit hat, die gleich einer Periode der Maximalfrequenz des Originalsignals ist. Des weiteren werden das Signal, das dem Eingang 1 zugeführt wird, und die Ausgangssignale der beiden Verzögerungsschaltungen 2 und 3 einer Logikoperationsschaltung 4 zugeführt, um die logischen Berechnungen in Übereinstimmung mit den zuvor genannten logischen Formeln (1) oder (2) durchzuführen, wobei das Signal in der Logikoperationsschaltung durch logische Operationen verarbeitet und dann ein Ergebnissignal an einem Ausgang 5 abgegeben wird.

Die oben angegebene Logikoperationsschaltung 4 ist wie folgt aufgebaut:

Fig. 11 zeigt ein Prinzipschaltbild eines praktischen Ausführungsbeispiels für eine Schaltungsanordnung der Logikoperationsschaltung 4, die gemäß der oben genannten logischen Formel (1) aufgebaut ist. In der Figur sind drei Sätze von Schaltungen vorgesehen, die jeweils aus einem Paar von pnp- Transistoren 51a, 52a; 51b; 51c, 52c gebildet sind. Die Kollektoren dieser Transistoren sind miteinander geerdet, und die Emitter dieser Transistoren jedes Paares sind miteinander verbunden. Die Verbindungspunkte der Emitter sind über Widerstände 53a, 53b bzw. 53c mit einem Stromversorgungsanschluß 54 zusammengeschaltet. Des weiteren sind Anschlüsse 55a, 55b und 55c vorgesehen, an die Signale f_t-1, f_t bzw. f_t+1 gelegt werden. Der Anschluß 55a ist mit den Basen der Transistoren 51a und 52c, der Anschluß 55c mit den Basen der Transistoren 52b und 51c verbunden. Desweiteren sind die zuvor genannten Verbindungspunkte der Emitter der Transistoren 51a-52c jeweils mit den Basen von npn-Transistoren 56a, 56b bzw. 56c verbunden, während jeder Kollektor dieser Transistoren 56a-56c mit dem Stromversorgungsanschluß 54 verbunden ist. Außerdem sind die Emitter dieser Transistoren miteinander verbunden, und der Verbindungspunkt dazwischen ist über einen Widerstand 57 an Erde gelegt. Der oben genannte Verbindungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren 56a-56c ist im übrigen mit einem Ausgang 58 verbunden.

Gemäß der Schaltungsanordnung, die - wie in Fig. 11 gezeigt - auf diese Weise aufgebaut ist, wählt das Paar von Transistoren 51a und 52a das kleinere Signal aus den Signalen aus, die den Anschlüssen 55a und 55b zugeführt werden, das zweite Paar von Transistoren 51b und 52b wählt das kleinere Signal aus den Signalen aus, die den Anschlüssen 55b und 55c zugeführt werden, und das dritte Paar von Transistoren 51c und 52c wählt das kleinere Signal aus den Signalen aus, die den Anschlüssen 55c und 55a zugeführt werden. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß ein UND-Ausgangssignal in analoger Arbeitsweise durch die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 11 bereitgestellt werden kann. Des weiteren wird ein Maximumsignal durch die Transistoren 56a bis 56c aus den Signalen ausgewählt, die von den Transistoren 51a bis 52c geliefert werden, das dann an den Ausgang 58 gebildet wird. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß von dieser Schaltungsanordnung ein ODER-Ausgangssignal, das durch eine analoge Arbeitsweise gewonnen wird, bereitgestellt werden kann.

Fig. 12 zeigt ein Prinzipschaltbild einer praktisch ausgeführten Schaltungsanordnung einer Logikoperationsschaltung 4 in Korrespondenz mit der zuvor erläuterten logischen Formel (2). In diesem Ausführungsbeispiel sind die pnp-Transistoren 51a bis 52c, die in Fig. 11 gezeigt sind, jeweils durch npn-Transistoren 51a′ bis 52c′ ersetzt, die npn-Transistoren 56a bis 56c davon sind jeweils durch pnp-Transistoren 56a′ bis 56c′ ersetzt, und der Stromversorgungsanchluß 54 und Erde sind vertauscht. In Übereinstimmung mit dieser in Fig. 12 gezeigten Schaltungsanordnung wählen die Transistoren 51a′ bis 52c′ die größeren Signale aus denen, die zugeführt werden, aus, während die Transistoren 56a′ bis 56c′ die kleineren Signale aus den zugeführten Signalen auswählen.

Wie aus diesen Figuren ersichtlich ist, kann die Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine sehr einfache Schaltungsanordnung realisiert werden.

Im folgenden wird eine Beschreibung für andere Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung gegeben, in denen die vorliegende Erfindung auf ein Trennfilter zum Trennen des Leuchtdichtesignals und des Farbartsignals aus dem Videosignal des NTSC-Systems angewendet ist.

In dem Farb-Videosignal des NTSC-Systems wird die Phase des Hilfsträgers des Farbartsignals bei jeder Zeilenperiode invertiert. Deshalb werden anstelle der zuvor genannten Signale f_t-1, f_t und f_t+1 ein Signal f_t, ein Signal f_t-H aus einer Zeilenperiode zuvor und ein Signal f_t+H einer Zeilenperiode danach verwendet, um einen Modellraum ähnlich dem oben beschriebenen zu bilden.

Wenn dies ausgeführt wird, wie es in Fig. 13 und Fig. 14 gezeigt ist, werden die Leuchtdichtesignalkomponenten davon im wesentlichen zwischen den Achsen A und C verteilt, während die Farbartsignalkomponenten davon in der Nähe der Achse B verteilt sind, wobei die Leuchtdichtesignalkomponenten und die Farbartsignalkomponenten jeweils durch o bzw. x angedeutet sind. Dementsprechend ist es, wenn das Farbartsignal aus den zuvor genannten Signalen gewonnen wird, ausreichend eine Verschiebung in Richtung der Achse B in dem Modellraum durchzuführen.

Fig. 15 zeigt ein schematisches Blockschaltbild, das eine Schaltungsanordnung zum Gewinnen des Farbartsignals aus dem Videosignal - wie zuvor beschrieben - darstellt. In der Schaltungsanordnung gemäß dieser Figur wird ein Signal, das einem Eingang 10 zugeführt wird, an ein Bandpaßfilter 11 weitergeleitet, durch das das Farbartsignal und Komponenten hoher Frequenz des Leuchtdichtesignals gewonnen werden. Die Signale, die auf diese Weise gewonnen werden, werden einer Reihenschaltung zugeführt, die aus einer ersten Verzögerungsschaltung 12 und einer zweiten Verzögerungsschaltung 13 gebildet ist, wobei jede dieser Verzögerungsschaltungen eine Verzögerungszeit aufweist, die gleichwertig mit einer Zeilenperiode ist. Des weiteren wird das Signal, das von dem Bandpaßfilter 11 abgegeben wird, über einen ersten Inverter 14 und einen ersten Addierer 15 an eine Logikoperationsschaltung 16 geliefert. Außerdem wird das Signal, das durch die erste Verzögerungsschaltung 12 gewonnen wird, der Logikoperationsschaltung 16 über einen zweiten Addierer 17 zugeführt. Darüber hinaus wird das Signal, das von der zweiten Verzögerungsschaltung 13 gewonnen wird, der Logikoperationsschaltung 16 über einen zweiten Inverter 18 und einen dritten Addierer 19 zugeführt. Des weiteren wird eine Gleichspannung, die von einer positiven Spannungsquelle 20 zur Verfügung gestellt wird, an die Addierer 15, 17 und 19 gelegt, um so eine Vorspannung zu erzeugen, die es ermöglich daß alle Signale, die der Logikoperationsschaltung 16 zugeführt werden, positiven Signalspannungen haben.

Für die Logikoperationsschaltung 16 wird eine Schaltunganordnung verwendet, die gleich der zuvor erläuterten Logikoperationsschaltung 4 gemäß Fig. 10 ist.

Folglich werden die Signale i, j, k, l und m der betreffenden den Bildzeilen, wie sie in Fig. 16A gezeigt sind, dem Eingang 10 zugeführt. Zu einem Zeitpunkt, zu dem das Farbartsignal j der zweiten Bildzeile erzeugt wird, werden Signale , j und , wie in Fig. 16B gezeigt, der Logikoperationsschaltung 16 zugeführt. Außerdem werden zu einem Zeitpunkt, zu dem das Farbartsignal k der dritten Bildzeile erzeugt wird, Signale , k und , wie in Fig. 16C gezeigt, an die Logikoperationsschaltung 16 geliefert. Darüber hinaus werden zu einem Zeitpunkt, zu dem das Farbartsignal l der vierten Bildzeile erzeugt wird, Signale , l und , wie in Fig. 16D gezeigt, der Logikoperationsschaltung 16 zugeführt.

Da diese Signale der Logikoperationsschaltung 16 zugeführt werden, erzeugt die Logikoperationsschaltung 16 derartige Signale wie j′, k′ und l′, wie dies in Fig. 16E gezeigt ist. Zurückkommend auf Fig. 15 ist festzustellen, daß diese Signale j′, k′ und l′ einer ersten Subtrahierschaltung 21 zugeführt werden, in der von diesen die Vorspannung aus der positiven Spannungsquelle 20 subtrahiert wird. Diese Signale j′, k′ und l′ werden an einen vierten Addierer 22 abgegeben, und die orginalen Signale j, k und l, die von der ersten Verzögerungsschaltung 12 gewonnen wurden, werden ebenfalls dem vierten Addierer 22 zugeführt, durch den, wie durch Signalbezeichnungen j′′, k′′ und l′′ in Fig. 17A gezeigt, eine Leuchtdichtesignalkomponente Y_H eines Bandes mit hoher Frequenz aus diesen eliminiert wird. Das Farbartsignal C, dessen Leuchtdichtesignalkomponente entfernt worden ist, wird einem ersten Dämfpungsglied 23 zugeführt, in dem der Pegel dieses Signals auf den halben Wert heruntergedämpft wird, wodurch das Signal den halben Pegel des Originalsignals hat. Dieses entstandene Signal tritt an einem ersten Ausgang 24 auf.

Die Signale j′, k′ und l′ aus dem ersten Subtrahierer 21 werden an einen zweiten Subtrahierer 25 geliefert, und die Originalsignale j, k und l, die aus der ersten Verzögerungsschaltung 12 gewonnen werden, werden ebenfalls an den zweiten Subtrahierer 25 geliefert, in dem, wie durch die Signale j′′′, k′′′ und l′′′ in Fig. 17B angedeutet, die Farbartsignalkomponente eliminiert wird. Die Komponente eines Bandes hoher Frequenz in dem Leuchtdichtesignal Y, dessen Farbartsignalkomponente entfernt worden ist, wird an ein zweites Dämpfungsglied 26 abgegeben, das den Pegel auf den halben Wert heruntergedämpft, wodurch das Signal so umgesetzt wird, daß es einen Pegel hat, der gleich dem Pegel des Originalsignals ist.

Außerdem wird das Signal, das an den Eingang 10 gelegt wird, einem Tiefpaßfilter 27 zugeführt, durch das ein Leuchtdichtesignals Y₁ eines Bandes niedriger Frequenz, das durch das zuvor erwähnte Bandpaßfilter 11 zurückgehalten worden ist, erzeugt wird. Dieses Leuchtdichtesignal Y₁ wird über eine dritte Verzögerungsschaltung 28, die eine Verzögerungszeit hat, welche gleich einer Zeilenperiode ist, an einen fünften Addierer 29 geliefert wird. Dieser fünfte Addierer 29 wird ebenfalls mit dem Signal aus dem zweiten Dämpfungsglied 26 versorgt. Auf diese Weise wird das Leuchtdichtesignal Y, indem die Komponenten des Bandes hoher Frequenz und des Bandes niedriger Frequenz addiert werden, an einem zweiten Ausgang 30 erzeugt.

Deshalb können in Übereinstimmung mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 15, wie dies aus Fig. 17A und Fig. 17B verständlich wird, für den Fall, daß keine vertikale Korrelation zwischen den Signalen benachbarter Bildzeilen besteht, ohne Erzeugung von Punktinterferenzen und ohne eine Verschlechterung der vertikalen Auflösung das Leuchtdichtesignal Y und das Farbartsignal C voneinander getrennt werden.

Im folgenden wird eine Anwendung des Grundgedankens der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei die Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Vertikal- Aperaturkorrekturschaltung für das Videosignal angewendet ist.

Fig. 18 zeigt ein schematisches Blockschaltbild dieses Ausführungsbeispiels, bei dem ein Signal, das einer Eingangsklemme 40 zugeführt wird, an eine Reihenschaltung geliefert wird, die aus einer Verzögerungsschaltung 41 und einer weiteren Verzögerungsschaltung 42 gebildet ist, wobei jede dieser Verzögerungsschaltungen eine Verzögerungszeit hat, die gleichwertig mit einer Zeilenperiode ist. Das Signal, das an den Eingang 40 gelegt wird, und die Signale aus den Verzögerungsschaltungen 41 und 42 werden jeweils an eine erste Logikoperationsschaltung 43 und eine zweite Logikoperationsschaltung 44 geliefert. Die erste Logikoperationsschaltung 43 führt die im folgenden angegebenen logischen Operationen aus:

f_t′ = MIN (f_t-H, f_t, f_t+H)

Die zweite Logikoperationsschaltung 44 führt die im folgenden angegebene logische Operation aus:

f_t′ = MAX (f_t-H, f_t, f_t+H)

Das Signal aus der Verzögerungsschaltung 41 wird an eine erste Subtrahierschaltung 45 und eine zweite Subtrahierschaltung 46 geliefert, und die Signale aus der ersten Logikoperationsschaltung 43 und der zweiten Logikoperationsschaltung 44 werden ebenfalls der ersten Subtrahierschaltung 45 und der zweiten Subtrahierschaltung 46 zugeführt, wodurch die letzteren von dem Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 41 subtrahiert werden. Die Signale, die in der ersten Subtrahierschaltung 45 und der zweiten Subtrahierschaltung 46 gewonnen werden, werden in einer ersten Addierschaltung 47 addiert. Das entstandene Additionssignal wird über ein Dämpfungsglied 48 an eine zweite Addierschaltung 49 geliefert, während das Signal aus der Verzögerungsschaltung 41 der zweiten Addierschaltung 49 zugeführt wird, so daß ein Signal, das von der zweiten Addierschaltung 49 abgegeben wird, an einem Ausgang 50 auftritt.

Folglich erzeugt die erste Logikoperationsschaltung 43 in Übereinstimmung mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 18 dann, wenn das Signal bei jeder Einzeilenperiode, nämlich dann, wenn das Signal in dem Fall, daß das Bild vertikal betrachtet wird, verändert wird, wie dies in 19A gezeigt ist, ein derartiges Signal, wie es in Fig. 19B gezeigt ist. Dieses Signal wird von dem Originalsignal durch die erste Subtrahierschaltung 45 (Fig. 18) subtrahiert, um ein derartiges Signal, wie es in Fig. 19C gezeigt ist, erzeugen zu können. Außerdem erzeugt die zweite Logikoperationsschaltung 44 ein derartiges Signal, wie es in Fig. 19D gezeigt ist, das von dem Originalsignal durch die zweite Subtrahierschaltung 46 (Fig. 18) subtrahiert wird, um ein derartiges Signal, wie es in Fig. 19E gezeigt ist, erzeugen zu können. Diese Signale, die in Fig. 19C und Fig. 19E gezeigt sind, werden durch die erste Addierschaltung 47 addiert, um auf diese Weise ein Signal zu bilden, wie es in Fig. 19F gezeigt ist. Dieses Signal wird der zweiten Addierschaltung 49 zugeführt, in der es auf das Originalsignal mit dem richtigen Pegel addiert wird, wodurch ein korrigiertes Vertikalapertursignal, wie es in Fig. 19G gezeigt ist, erzeugt wird.

Die erste Logikoperationsschaltung 43 für das MIN-Ausgangssignal (analoges UND) besteht beispielsweise aus drei pnp- Transistoren 61a, 61b und 61c, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. Außerdem besteht die zweite Logikoperationsschaltung 44 für das MAX-Ausgangssignal (analoges ODER) beispielsweise aus drei npn-Transistoren 62a, 62b und 62c, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist.

Wie zuvor ausgeführt, ist es in Übereinstimmung mit der Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, unterschiedliche Signale im Zusammenhang mit den gewünschten Zwecken auszufiltern.

Während in dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel alle Signale im positiven Potentialbereich verarbeitet werden, kann eine ähnliche Filterung von Signalen durchgeführt werden, wenn die Signale in positiven und negativen Bereichen verarbeitet werden.

Überdies ist es möglich, daß - bevor eine Filterung des Signals gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird - die Filterschaltung nach dem Stand der Technik benutzt wird, um eine gewünschte Vorverarbeitung für das Signal durchzuführen.

Des weiteren kann die Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Filterung in einem multidimensionalen Modellraum, der die zwei Dimensionen enthält, durchgeführt werden.

Außerdem kann die Filterschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl auf Fälle, in denen das Signal in Form von analogen Signalen verarbeitet wird, als auch auf Fälle, in denen das Signal in Form von digitalen Signalen verarbeitet wird, angewendet werden.

Claims

1. Filterschaltung zur Beseitigung von Stör- und Rauschkomponenten in einem Eingangssignal,
bei der mindestens drei Abtastwerte (f_t-1, f_t, f_t+1) des Eingangssignals mit vorgegebenen zeitlichen Abständen untereinander in ihrer Amplitude paarweise verglichen werden und alle Vergleichsergebnisse miteinander verglichen werden,
bei der der zeitliche Abstand so gewählt ist, daß die zugehörigen Abtastwerte (f_t-1, f_t, f_t+1) bei Freiheit an Stör- und Rauschkomponenten in korrelierender Beziehung zueinander stehen und
bei der beim paarweisen Vergleich entweder die Minimalwerte weitergegeben und deren Maximalwert als neuer berichtigter zeitlich mittlerer Abtastwert (f_t′) der drei Abtastwerte verwendet wird oder die Minimalwerte weitergegeben und deren Maximalwert als neuer berichtigter zeitlich mittlerer Abtastwert (f_t′) der drei Abtastwerte verwendet wird.

2. Filterschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Logikoperationsschaltung (4; 16; 43; 44) zum Vergleich und zur Besichtigung der Abtastwerte vorgesehen ist, die zumindest drei Anschlüsse (55a, 55b, 55c) hat, an die drei Abtastsignale aus Signalabtastmitteln zum Abtasten des Eingangssignals gelegt werden.

3. Filterschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine erste Verzögerungsschaltung (2; 12; 41) zum Verzögern des Eingangssignals um Erzeugung eines ersten verzögerten Signals und eine zweite Verzögerungsschaltung (3; 13; 42) zum Erzeugen eines zweiten verzögerten Signals, wobei das Eingangssignal, das erste verzögerte Signal und das zweite verzögerte Signal jeweils der Logikoperationsschaltung (4; 16; 43, 44) als Abtastsignale zugeführt werden.

4. Filterschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikoperationsschaltung (4; 16; 43, 44) zumindest zwei analoge UND- (oder ODER-)Schaltungen, wovon jede mit benachbarten Abtastsignalen versorgt wird, und zumindest eine analoge ODER- (oder UND-)Schaltung, die mit den Ausgangssignalen der beiden analogen UND- (oder ODER-)Schaltungen versorgt wird, enthält, wodurch die ODER- (oder UND-)Schaltung(en) ein von Rauschspannungen oder Störspitzen befreites Ausgangssignal erzeugt bzw. erzeugen.

5. Filterschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der analogen UND- oder (ODER-)Schaltungen aus ersten und zweiten Transistoren (51a, 51b, 51c, 52a, 52b, 52c; 51a′, 51b′, 51c′, 52a′, 52b′, 52c′) besteht, deren Basen mit den benachbarten Abtastsignalen versorgt werden, deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand (53a, 53b, 53c) auf ein vorbestimmtes Potential und deren Kollektoren auf ein zweites Potential gelegt sind, und daß das Ausgangssignal an den Emittern der ersten und zweiten Transistoren (51a, 51b, 51c; 52a, 52b, 52c; 51a′, 51b′, 51c′, 52a′ 52b′ 52c′) erhalten wird.