DE3313050C2

DE3313050C2 -

Info

Publication number: DE3313050C2
Application number: DE3313050A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter 6103 Griesheim De Richter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1983-04-12
Filing date: 1983-04-12
Publication date: 1991-09-19
Also published as: JPH0449833B2; JPS59205888A; GB2138243A; DE3313050A1; FR2544575A1; GB2138243B; US4641180A; GB8408782D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Zur Trennung von Leuchtdichte- und Farbinformation eines Farbfernsehsignals mit quadraturmoduliertem Farbhilfsträger sind außer einfachen Hochpaß/Tiefpaß-Anordnungen sogenannte Kammfilter bekannt. Bei der Trennung der Komponenten mit Hilfe von Kammfiltern bleiben zwar die höherfrequenten Anteile des Luminanzsignals im Luminanzsignal enthalten, so daß die Auflösung des wiedergegebenen Bildes der vollen Bandbreite, welche zur Übertragung des Farbfernsehsignals zur Verfügung steht, entspricht; es entstehen jedoch andere Fehler. So wird beispielsweise bei einem Zeilenkammfilter vorausgesetzt, daß der Bildinhalt zweier zeitlich aneinanderfolgender Zeilen gleich ist. Wenn dieses nicht der Fall ist, also wenn horizontale Kanten vorliegen, entstehen Störungen. Auch eine Beschränkung der Zeilenkammfilterung auf den höherfrequenten Bereich führt nicht zu einer fehlerfreien Trennung. Hierbei treten an schrägen Kanten Fehler auf.

Diese Fehler können mit Vollbildkammfiltern vermieden werden, welche jedoch nur für ruhende Bildvorlagen fehlerfrei arbeiten. Ähnlich wie bei den Zeilenkammfiltern durch Kanten, treten hier Fehler bei Vorliegen von Bewegung im Bildinhalt auf.

Es ist daher von C.K.P. Clarke in "International Broadcasting Convention, IEE 220", 18.-21. Sept. 1982, Brighton, UK, Tagungsband S. 363-366 bereits vorgeschlagen worden, beide Kammfilterarten miteinander zu verbinden und durch einen Bewegungsdetektor das jeweils geeignete Kammfilter einzuschalten. Eine hierfür geeignete Anordnung ist jedoch noch nicht bekannt.

Weiterhin ist aus der GB 20 78 054 A eine Anordnung für PAL-Signale gemäß der Gattung des Hauptanspruchs bekannt, wobei zwar ein einfacher Bewegungsdetektor für die Einschaltung des jeweils geeigneten Kammfilterssignals vorgesehen ist, jedoch die PAL-Signaleverarbeitung insgesamt, beispielsweise durch die Anordnung zusätzlicher PAL-Modifikatoren und Umschalter, relativ aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Trennung der Leuchtdichte- und Farbartinformation eines Farbfernsehsignals anzugeben, mit welcher in relativ einfacher Weise die o.g. Fehler vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß die Leuchtdichte- und die Farbartinformation abhängig vom vorliegenden jeweils nach der günstigsten Methode getrennt wird. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, auch eine Trennung für bewegte und Kanten aufweisende Bilder mit Hilfe einer Hochpaß/Tiefpaßtrennung vorzunehmen. Weitere Verbesserungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der mehrere Figuren aufweisenden Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 als Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 den als Kammfilterprozessor bezeichneten Teil der Anordnung nach Fig. 1 in etwas detaillierter Darstelung,

Fig. 3 eine Tabelle mit Gleichungen zur Linearkombination der in den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 auftretenden Signale,

Fig. 4 schematisch verschiedene Bewegungsdetektoren,

Fig. 5 Frequenzgänge der Bewegungsdetektoren nach Fig. 4,

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Bewegungs- und Kantendetektors, wie er in der Anordnung nach Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Überblenders,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines PAL-Demodulators,

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für NTSC-Signale und

Fig. 10 eine Tabelle mit Gleichungen zu Fig. 9.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Leuchtdichte/Farbart- Signalaufspaltung für PAL-Signale. Das analoge FBAS-Signal wird bei 4 einem A/D-Wandler 5 und einem Verkoppler 6 zugeführt. Der letztere bindet die Abtastfrequenz f_a phasenstarr an den Synchronimpuls des FBAS-Signals an. Dazu wird die Frequenz f_a des Ausgangssignals eines Oszillators auf Zeilenfrequenz geteilt und mit den aus dem FBAS-Signal abgetrennten H-Impulsen verglichen, womit die Frequenz des Oszillators nachgeregelt wird.

Nach dem A/D-Wandler 5 folgt eine Verzögerungskette 7 bis 12 mit sieben Abgriffen und einer Gesamtlaufzeit von zwei Vollbildperioden (80 ms). Die Aufteilung der Verzögerung wurde so gewählt, daß eine laufzeitangepaßte Überblendung zwischen Vollbild- und Zeilenkammfilterung möglich ist.

Die Verzögergungsschaltung 7 und 12 weisen eine Verzögerungszeit von einer Vollbildperiode minus zwei Zeilenperioden auf (τ_2V-2τ_H), während die Verzögerungsschaltungen 8, 9, 10 und 11 die Signale jeweils um eine Zeilenperiode τ_H verzögern.

Der Kammfilterprozessor, der im Zusammenhang mit Fig. 2 noch näher beschrieben wird, erhält die Signale von fünf Abgriffen 1, 1′, 2, 3′ 3 der Verzögerungskette und erzeugt aus diesen kammgefilterte Leuchtdichte- und Farbsignale sowie je nach Ausführung verschiedene Korrektursignale.

An die Abgriffe der Verzögerungskette ist ferner ein Bewegungs- und Kantendetektor 14 angeschlossen, welcher bei Vorliegen von Bewegung bzw. horizontalen Kanten im Bildinhalt die Signale S_üb und S_ük abgibt. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Bewegungs- und Kantendetektors wird im Zusammenhang mit Fig. 4 näher erläutert. Die Ausgangssignale des Bewegungs- und Kantendetektors 14 werden den Steuereingängen eines Überblenders 15 zugeführt. Der Überblender 15 wird im Zusammenhang mit Fig. 7 näher erläutert und verfügt über drei Ausgänge 21, 22 und 23, an welchen ein Leuchtdichtesignal und zwei Farbartsignale abnehmbar sind. Der Überblender wird derart gesteuert, daß bei ruhendem Bildinhalt die durch Vollbildkammfilterung gewonnenen Leuchtdichte- bzw. Farbartsignale zu den Ausgängen 21, 22 und 23 gelangen. Tritt jedoch Bewegung auf und liegen keine horizontalen Kanten vor, werden die Ausgangssignale durch Zeilenkammfilterung gewonnen. An horizontalen Kanten kann dann noch schließlich zur Vermeidung von störenden Kanteneffekten auf eine Hochpaß/Tiefpaß- Filterung umgeschaltet werden. In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß bereits eine Überblendung zwischen dem Vollbildkammfilter und dem Zeilenkammfilter ausgezeichnete Ergebnisse erbringt.

Schließlich sei noch erwähnt, daß der Verkoppler 6 eine Abtastfrequenz erzeugt, welche ein ganzzahliges Vielfaches der Zeilenfrequenz ist, vorzugsweise 13,5 MHz, da dieser Wert einerseits den Anforderungen der erfindungsgemäßen Anordnung genügt und andererseits als genormte Abtastfrequenz für andere digitale Videosignalübertragungs- und Verarbeitungseinrichtungen vorgesehen ist. Außerdem lassen sich mit einer Abtastfrequenz f_a, welche ein ganzzahliges Vielfaches der Zeilenfrequenz ist, leicht mit Hilfe von digitalen Bauelementen wie Schieberegistern, FIFOs und RAMs, Verzögerungszeiten darstellen, welche genau einer Zeilenlänge bzw. Vielfachen davon entsprechen.

Bezugnehmend auf Fig. 2 und Fig. 3 wird nun im folgenden der Kammfilterprozessor 13 näher erläutert. In der Fig. 2 ist der Übersichtlichkeit halber die Verzögerungskette 7 bis 12 nochmals dargestellt. Das bei 1 der Verzögerungskette zugeführte führte digitale Farbfernsehsignal ist am Abgriff 2 um eine Vollbildperiode und am Abgriff 3 um zwei Vollbildperioden verzögert. Der Abgriff 2 stellt die mittlere Verzögerung dar. Hierauf beziehen sich die folgenden zeitlichen Betrachtungen. Gegenüber dem Signal am Mittelabgriff 2 sind die Signale an den Abgriffen 1′ und 3′ um jeweils eine Zeile vor- bzw. nacheilend.

Die Beschreibung der Ausgangssignale des Kammfilterprozessors 13 erfolgt am übersichtlichsten mit Hilfe der Z-Transformation, wie es in den Gleichungen in Fig. 3 durchgeführt wurde. So entspricht z⁰ der zeitlichen Lage der Signale am Mittelabgriff 2, z¹ ein jeweils um eine Einheit (Zeile oder Vollbild) voreilendes und z^-1 ein um eine Einheit verzögertes Signal. Außerdem sind in den Gleichungen in Fig. 3 die Signale mit Hilfe der Bezugszeichen der Abgriffe der Verzögerungskette dargestellt.

Der Kammfilterprozessor 13 enthält nun im wesentlichen zwei Matrixschaltungen, welche zusammen mit den jeweiligen Abgriffen der Verzögerungskette einerseits ein Zeilenkammfilter und andererseits ein Vollbildkammfilter darstellen.

Die Matrixschaltungen, welche das Vollbildkammfilter bildet, wird von der Additionsschaltung 25 und den Subtraktionsschaltungen 26 und 27 gebildet. Mit Hilfe der Additionsschaltung 25 werden jeweils um ein Vollbild voreilende bzw. nacheilende Farbfernsehsignale addiert, wobei durch den 180°-Phasenversatz des Farbträgers eine Auslöschung der Farbartinformation erfolgt. Die Subtraktions- bzw. Additionsschaltungen 25, 26, 27 umfassen ferner eine Amplitudenabschwächung um den Faktor 1/2, was aus den in Fig. 3 dargestellten Gleichungen hervorgeht. Die Subtraktionsschaltungen 26 und 27 erzeugen durch Differenzbildung zwischen dem Signal am Mittelabgriff und dem jeweils um eine Vollbildperiode von diesem abweichenden Signal die Farbartsignale C₁ und C₂. Diese Farbartsignale bestehen zeilenweise abwechselnd aus der Differenz und der Summe der Farbdifferenzsignale U und V und können wie im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben wird, demoduliert werden.

Eine ähnliche Art Matrixschaltungen, wie sie zur Vollbildkammfilterung dient, ist zur Zeilenkammfilterung durch die Additionsschaltung 28 und die beiden Subtraktionsschaltungen 29 und 30 gebildet. Diesen wird das jeweils um eine Zeile vor- bzw. nacheilende sowie das Signal am Mittelabgriff 2 zugeführt. Sie erzeugen nach den in Fig. 3 dargestellten Gleichungen die Signale Y′, C′₁ und C′₂.

Die mit Hilfe der Subtraktionsschaltungen 31 und 32 gebildeten Korrektursignale Y_K und Y′_K sind so bemessen, daß sie bei einer Addition mit Y bzw. Y′ die Kammfilterwirkung aufheben. Da sie vor der Addition im Überblender 15 (Fig. 1) tiefpaßgefiltert werden, bleibt die Kammfilterung für den höherfrequenten Bereich erhalten. Das Korrektursignal C′₁_K wird mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 33 abgeleitet, während das Korrektursignal C′₂_K dem Farbfernsehsignal am Abgriff 3′ entspricht. Diese Korrektursignale führen nach der Addition mit C′₁ und C′₂ im Überblender 15 (Fig. 1) zu einer exakten Aufhebung der Zeilenkammfilterung im Farbartkanal bei bewegten vertikalen Farbkanten nur im Bereich des Farbträgers. Für höherfrequente Farbartkomponenten geht die Bandpaßcharakteristik in eine Kammfiltercharakteristik über, wozu die Korrektursignale C′₁_K und C′₂_K über die Bandpaßfilter 18 und 19 (Fig. 1) geleitet werden.

Im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 werden nun mehrere Methoden zur Detektion von Bewegungen erläutert. Und zwar sind in den Fig. 4a), 4b), 4c) als Blockschaltbilder folgende Möglichkeiten dargestellt:

a) Vergleich zweier um vier Vollbilder auseinanderliegender Farbfernsehsignale,
b) Vergleich zweier um zwei Vollbilder auseinanderliegender Farbfernsehsignale und
c) Verzögerung der Farbfernsehsignale um zweimal ein Vollbild und Zusammenfassung des unverzögerten, des um ein Vollbild und des um zwei Vollbilder verzögerten Signals nach der in Fig. 4c) angegebenen Gleichung.

Die in Fig. 4 dargestellten Schaltungen haben nun die Frequenzgänge gem. Fig. 5 zur Folge. Und zwar ist in Fig. 5 jeweils die Durchlaßfunktion der von den Schaltungen gemäß Fig. 4 gebildeten Filter in Abhängigkeit von der Bewegungsfrequenz aufgetragen. Der in Fig. 5a) dargestellte Frequenzgang des Bewegungsdetektors nach Fig. 4a) geht davon aus, daß bewegte Strukturen Spektrallinien erzeugen, die zwischen den Linien des Feinspektrums liegen. Spektrallinien von bewegten Strukturen, die mit dem Feinspektrum ruhender Strukturen kollidieren und damit nicht eindeutig separierbar sind, werden vom Bewegungsdetektor nicht erfaßt. Abgesehen von der großen Zahl von Nullstellen und der daraus resultierenden Unempfindlichkeit gegenüber bestimmten Bewegungsfrequenzen erfordert der Frequenzgang nach Fig. 5a) eine Gesamtverzögerung von 4 Vollbildperioden und ist aus diesem Grund mit der Anordnung nach Fig. 1 nicht realisierbar. Geht man von der Annahme aus, daß Bewegung im Farbsignal in den meisten Fällen mit Bewegung im Luminanzsignal verbunden ist und sich ein gewisses Maß an Bewegungsverschleppung im Farbsignal aufgrund der geringeren Bandbreite tolerieren läßt, dann genügt es, die Bewegungsdetektoren auf das Luminanzsignal zu beschränken.

Die Beseitigung der störenden Farbartinformationen im Leucht dichtebewegungssignal kann durch eine horizontale oder vertikale Tiefpaßfilterung erfolgen. Die horizontale Bandbegrenzung verhindert eine Bewegungserkennung für hochfrequente (horizontale) Luminanzstrukturen. Die vertikale Tiefpaßfilterung erzeugt ein Bewegungssignal an ruhenden vertikalen Farbübergängen und ist daher nur in Verbindung mit einem Kantendetektor sinnvoll.

Mit einer Gesamtverzögerng von zwei Vollbildperioden können die in den Fig. 5b) und 5c) dargestellten Frequenzgänge für eine Bewegungserkennung im Leuchtdichtekanal realisiert werden.

Der in Fig. 5c) dargesellte Frequenzgang weist keine Nullstelle für Bewegungsfrequenzen zwischen 0 und 25 H auf und dämpft zudem die störenden (ruhenden) Farbartkomponenten um 6 dB. Ein Nachteil ist die geringe Empfindlichkeit für langsame Bewegungen.

Der Bewegungsdetektor nach Fig. 4b) mit dem Frequenzgang nach Fig. 5b) spricht bereits bei geringfügigen Bewegungen an, besitzt allerdings eine Nullstelle für Bewegungsfrequenzen von 12,5 Hz. Eine Kombination der Frequenzgänge nach den Abb. 5b) und 5c) vermeidet die Nachteile der Einzelschaltungen. Eine derartige Schaltung wurde im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel praktisch ausgeführt und ist in Fig. 6 dargestellt.

Fig. 6 zeigt den Bewegungs- und Kantendetektor 14 (Fig. 1) sowie die Verzögerungskette 7 bis 12. Hierbei dienen die Schaltungsblöcke 35, 36 und 37 als Filter mit einem Frequenzgang gem. Fig. 5b) und die Schaltungsblöcke 38 bis 41 als Filter mit einem Frequenzgang nach Fig. 5c). Im einzelnen sei hierzu erläutert, daß in der Subtraktionsschaltung 35 die von den Abgriffen 1 und 3 der Verzögerungskette 7 bis 12 abgenommenen Signale subtrahiert werden. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 35 wird dann einem Tiefpaßfilter 36 zugeführt und anschließend über eine Schaltung zur Betragsbildung 37 einer Addierschaltung 42 zugeleitet. Mit Hilfe der Additionsschaltung 39 werden die Signale von den Abgriffen 1 und 3 der Verzögerungskette 7 bis 12 addiert und von dem doppelten Wert des Signals vom Abgriff 2 mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 38 abgezogen. Das Ergebnis wird über einen Tiefpaßfilter 40 und eine Schaltung zur Betragsbildung 41 zu einem weiteren Eingang der Addierschaltung 42 geleitet. Hierdurch wird eine Überlagerung der in den Fig. 5b) und 5c) gezeigten Kennlinie erreicht, so daß einerseits bereits langsame Bewegungen erkannt werden können und andererseits nicht bereits bei 12,5 Hz Bewegungsfrequenz eine Nullstelle vorliegt. Der Ausgang der Addierschaltung 42 ist mit dem Eingang einer nichtlinearen Schaltung 43 verbunden. Die Schaltung 43 weist etwa die in der Fig. 6 dargestellte Kennlinie auf und dient dazu, bereits ein Bewegungssignal S_üB zu erzeugen, wenn einerseits langsame Bewegungen vorliegen und andererseits wenig kontrastreiche Bilddetails bewegt sind. Die Erkennung von horizontalen Kanten erfolgt durch Subtraktion der Signale an den Abgriffen 1′′ und 3′′ mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 44, deren Ausgangssignal über eine Schaltung zur Betragsbildung 45 und eine Schaltung 46 mit einer der Schaltung 43 ähnlichen Kennlinie zum Ausgang S_üK geleitet wird.

Das in Fig. 7 dargestellte Blockschaltbild zeigt eine Überblendschaltung, wie sie jeweils einmal im Überblender 15 (Fig. 1) für die Signale C₁_G und C₂_G vorhanden ist. Außerdem befindet sich im Überblender 15 noch eine ähnliche Schaltung zur Bildung des Luminanzsignals Y_G. Der Schaltung nach Fig. 7 werden vom Kammfilterprozessor die Signale C₁, C′₁ und C′₁_K zugeführt. Vom Bewegungs- und Kantendetektor erhält die Schaltung nach Fig. 7 die Signale S_üB und (1 -S_üB).

Bei Vorliegen von Bewegung ist das Signal S_üB null und bei ruhendem Bild 1. Bei ruhendem Bild wird das Signal C₁ über die Multiplizierschaltung 48 der Addierschaltung 49 zugeführt. Da für diesen Fall der Wert (1 -S_üB) = 0 ist, gelangt über die Addierschaltung 49 nur der Wert C₁ zum Ausgang und kann dort als Signal C₁_G abgenommen werden. Liegt jedoch Bewegung vor, so gelangt nicht das Signal C₁ zur Addierschaltung 49 sondern das Ausgangssignal der Addierschaltung 50 über die Multiplizierschaltung 51. Der Addierschaltung 50 werden nun Ausgangssignale der Multiplizierschaltungen 52 und 53 zugeführt, welche von den Signalen S_üK und (1 S_üK) gesteuert werden. Der Multiplizierschaltung 53 wird das Signal C′₁, der Multiplizierschaltung 52 die mit Hilfe der Addierschaltung 54 gebildete Summe aus den Signalen C′₁ und C′₁_K zugeführt.

Liegen keine Kanten vor, so ist das Signal S_üK = 1. Das Signal C′₁ wird dann über die Multiplizierschaltung 53 dem einen Eingang der Addierschaltung 50 zugeführt und gelangt dann über die Multiplizierschaltung 51 und die Addierschaltung 49 zum Ausgang. Liegen jedoch Kanten vor, so sperrt die Multiplizierschaltung 53 die Weiterleitung des Signals C′₁. Dann gelangt über die Multiplizierschaltung 52 die Summe aus C′₁ und C′₁_K zum Ausgang. Die entsprechenden Gleichungen auch für die Signale C₂_G und Y_G sind in Fig. 1 dargestellt.

Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert, liegen die Farbartsignale zeilenweise abwechselnd als Summe und Differenz der Farbdifferenzsignale vor. Sie sind auch noch farbträgerfrequent. Um daraus digitale Farbdifferenzsignale U und V ableiten zu können, kann eine Schaltung gemäß Fig. 8 benutzt werden. Ihr werden die Signale C₁_G und C₂_G zugeführt. Sie werden jeweils in den Multiplizierschaltungen 56 und 57 mit einem Farbträger multipliziert, wodurch eine an sich bekannte Synchrondemodulation erfolgt und die Signale C_1dem und C_2dem entstehen. In einer an sich bekannten Burst-Auswertungsschaltung 58 wird das Farbsynchronsignal abgetrennt. Damit wird in an sich bekannter Weise ein steuerbarer Oszillator 59 gesteuert, welcher jeweils um 90° phasenverschobene Farbträger an die Multiplizierschaltung 56 und 57 abgibt.

Durch Addition der beiden demodulierten Farbartsignale mit Hilfe der Addierschaltung 60 entsteht ein Farbdifferenzsignal V, dessen Polarität allerdings noch von Zeile zu Zeile wechselt. Es wird daher über eine Phasenbrückstellschaltung 61, welcher ein Schaltsignal von der Burst-Auswertschaltung 58 zugeführt wird, in jeder zweiten Zeile invertiert. Das somit entstehende Signal V wird einem Tiefpaß 62 zugeführt, welcher die Farbträgerreste unterdrückt. Bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird mit einer Abtastfrequenz f_a von 13,5 MHz gearbeitet. Da die Farbinformation eine geringere Bandbreite benötigt, ist zur digitalen Übertragung der Farbdifferenzsignale auch eine geringere Abtastfrequenz, nämlich 6,75 MHz vorgesehen. Die Schaltung nach Fig. 8 umfaßt daher nach dem Tiefpaßfilter 62 noch eine Schaltung 63 zur Wandlung der Abtastrate.

Das Farbdifferenzsignal U wird mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 64 aus den demodulierten Farbartsignalen gewonnen und ebenfalls über einen Tiefpaß 65 und eine Schaltung 66 zur Wandlung der Abtastrate geleitet. An den Ausgängen 67 und 68 stehen dann die Farbdifferenzsignale U und V in digitaler Form zur Verfügung.

Das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8 beschriebene Ausführungsbeispiel ist für PAL-Signale ausgelegt. Eine erfindungsgemäße Anordnung für NTSC-Signale wird anhand von Fig. 9 beschrieben. Hierbei sind folgende Abweichungen gegenüber PAL- Signalen von Bedeutung:

- der Farbhilfsträger weist einen anderen Frequenzversatz (offset) auf,
- es erfolgt keine Umschaltung der Polarität des einen Farbdifferenzsignals.

Durch den Halbzeilenoffset des NTSC-Signals ist es möglich, mit einer Verzögerung von einer Vollbildperiode ein NTSC-Kammfilter zu realisieren. Es ergibt sich allerdings dann ein Frequenzgang, welcher durch den Betrag einer Sinusfunktion gekennzeichnet ist, also sehr schmale Nullstellen aufweist. Dieses führt dazu, daß die Filterwirkung schon bei geringen Bewegungen im Bildinhalt stark nachläßt. Bei einem Kammfilter mit Verzögerungen von insgesamt zwei Vollbildperioden kann jedoch ein Frequenzgang nach einer Sinusquadratfunktion dargestellt werden, wodurch die Filterung noch bei größeren Bewegungen zufriedenstellend erfolgt. Eine solche Filterung wird bei der Anordnung nach Fig. 9 angewendet.

Wie bei Fig. 1 werden die Farbfernsehsignale mit Hilfe des Wandlers 5, analog/ digitalgewandelt. Außerdem wird mit Hilfe eines Verkopplers 6 ein Abtasttakt der Frequenz f_a = 13,5 MHz gewonnen. Die digitalen Farbfernsehsignale werden nun nacheinander durch die Verzögerungsanordnungen 71, 72, 73 und 74 geleitet. Der Abgriff 2 weist gegenüber den unverzögerten Signalen beim Abgriff 1 eine Verzögerung von einem Vollbild, derAbgriff 3 eine Verzögerung um zwei Vollbilder auf. An den Abgriffen 1′ und 3′ stehen Signale an, welche gegenüber denen am Abgriff 2 um eine Zeilenperiode vor- bzw. nacheilen. Von den einzelnen Abgriffen werden nun die Signale einem Kammfilterprozessor 75 und einem Bewegungs- und Kantendetektor 76 zugeführt. Diese Schaltungen sind ähnlich wie die entsprechenden Schaltungen der Fig. 1 aufgebaut. Die für NTSC-Signale gültigen Gleichungen sind in Fig. 10 dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel für NTSC-Signale wird je Kammfilter nur ein Farbartsignal C bzw. C′ erzeugt. Dieses wäre an sich auch bei PAL-Signalen möglich. Es wäre jedoch bei PAL-Signalen insofern nachteilig, als sich eine erste Integrationswirkung über zwei Zeilen durch den Kammfilterprozeß und eine zweite bei der Demodulation ergeben würde. Diese doppelte Integrationswirkung wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch die Erzeugung der Signale C₁ und C₂, welche wie oben bereits erwähnt, jeweils zeilenalternativ die Summe und die Differenz der Farbdifferenzsignale aufweisen, verhindert.

Für das NTSC-Signal ist eine solche Maßnahme jedoch nicht erforderlich, da bei der Demodulation keine Mittelung erfolgt.

Der Bewegungs- und Kantendetektor 76 für NTSC-Signale ist an die Abgriffe 1, 1′, 2, 3′ und 3 der Verzögerungskette angeschlossen und ähnlich wie die Anordnung nach Fig. 6 aufgebaut. Die für den Frequenzgang maßgeblichen Gleichungen sind in Fig. 10 dargestellt.

Der Überblender 77 für NTSC-Signale enthält für die Farbartsignale eine Schaltung nach Fig. 7 und eine ähnliche Schaltung für das Leuchtdichtesignal. An den Ausgängen 78 und 79 stehen dann die Signale Y_G und C_G zur Verfügung.

Claims

1. Anordnung zur Trennung von Leuchtdichte- und Farbinformation eines Farbfernsehsignals mit quadraturmoduliertem Farbhilfsträger, wobei eine Verzögerungseinrichtung (7 bis 12) für das Farbfernsehsignal von zwei Vollbildperioden mit Abgriffen am Anfang (1) und am Ende (3), bei einer Vollbildperiode minus einer Zeilenperiode (1′), bei einer Vollbildperiode (Mittelabgriff) (2) und bei einer Vollbildperiode plus einer Zeilenperiode (3′) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Anfang (1), das Ende (3) und den Mittelabgriff (2) eine erste Linearmatrix (25, 26, 27) und an den Mittelabgriff (2) und die dem Mittelabgriff benachbarten Abgriffe (1′ und 3′) eine zweite Linearmatrix (28, 29, 30) angeschlossen ist, daß jede der beiden Linearmatrizen jeweils einen Ausgang für ein Leuchtdichtesignal (Y bzw. Y′) sowie entweder jeweils einen Ausgang für ein Farbartsignal (C bzw. C′) bei NTSC-Farbfernsehsignalen oder jeweils zwei Ausgänge für je ein Farbartsignal (C₁, C′₁ bzw. C₂, C′₂) bei PAL-Farbfernsehsignalen aufweist, und daß die Ausgänge dieser beiden Linearmatritzen an Überblendschaltungen (15) angeschlossen sind, welche von einem Bewegungsdetektor (14) steuerbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linearmatrix (25, 26, 27) einen weiteren Ausgang für ein durch Linearkombination des unverzögerten (1), des um eine Vollbildperiode (2) und des um zwei Vollbildperioden (3) verzögerten Farbfernsehsignals gewonnenes weiteres Leuchtdichtesignal (Y_K) aufweist, an welchen ein Tiefpaßfilter (16) angeschlossen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linearmatrix (28, 29, 30) weitere Ausgänge aufweist für ein durch Linearkombination der drei dieser Linearmatrix zugeführten Farbfernsehsignale gewonnenes weiteres Leuchtdichtesignal (Y′_K) und für durch Linearkombination der am Mittelabgriff (2) vorhandenen und eines um eine Zeilenperiode mehr oder weniger verzögerten Farbfernsehsignals (1′, 3′) gewonnene Farbartsignale (C′_1K, C′_2K) und daß an die weiteren Ausgänge ein Tiefpaßfilter (17) bzw. je ein Bandpaßfilter (18, 19) angeschlossen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Verzögerungseinrichtung (7 bis 12) vorgeschalteter Analog/Digital-Wandler (5) und die Verzögerungseinrichtung (7 bis 12) mit einem Takt angesteuert werden, welcher einem ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz entspricht.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsdetektor (14) das unverzögerte (1) und das um zwei Vollbildperioden verzögerte (3) Farbfernsehsignal jeweils einer Addierschaltung (39) und einer Subtrahierschaltung (35) zugeführt ist, daß der Ausgang der Subtrahierschaltung über einen Tiefpaß (36) und eine Schaltung (37) zur Betragsbildung mit einem ersten Eingang einer weiteren Addierschaltung (42) verbunden ist, daß der Ausgang der Addierschaltung (39) über eine weitere Subtrahierschaltung (38), welcher ferner das um eine Vollbildperiode verzögerte (2) Farbfernsehsignal zugeführt ist, über einen weiteren Tiefpaß (40) und eine weitere Schaltung (41) zur Betragsbildung an einen zweiten Eingang der weiteren Addierschaltung (42) angeschlossen ist, deren Ausgang mit einer Schwellwertschaltung (43) verbunden ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (7 bis 12) weiterhin je einen weiteren Abgriff (1′′ bzw. 3′′) bei einer Vollbildperiode minus zwei Zeilenperioden und bei einer Vollbildperiode plus zwei Zeilenperioden aufweist, daß diese beiden weiteren Abgriffe (1′′, 3′′) mit den Eingängen einer Subtrahierschaltung (44) verbunden sind, an deren Ausgang über eine Schaltung (45) zur Betragsbildung eine Schwellwertschaltung (46) angeschlossen ist, und daß das Ausgangsignal (S_ÜK) der Schwellwertschaltung (46) zusätzlich zu einem Ausgangssignal (S_ÜB) des Bewegungsdetektors (14) der Überblendschaltung (15) zur Steuerung zugeführt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, für NTSC-Farbfernsehsignale, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linearmatrix ein Leuchtdichtesignal (Y) und ein Farbartsingal (C) nach folgender Gleichung erzeugt: wobei Z¹ das unverzögerte, Z⁰ das um eine Vollbildperiode und Z^-1 das um zwei Vollbildperioden verzögerte NTSC-Signal darstellt.