DE3404100A1

DE3404100A1 - Rauschreduziersystem fuer ein videosignal

Info

Publication number: DE3404100A1
Application number: DE19843404100
Authority: DE
Inventors: Shinji Setagaya Tokyo Hirano; Akira Chigasaki Kanagawa Hirota; Hiroyuki Hiratsuka Kanagawa Kitamura; Takuya Ayase Kanagawa Tsushima
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1984-02-07
Publication date: 1984-08-16
Also published as: GB8403148D0; JPS59144288A; GB2137846B; FR2540697A1; JPH023356B2; US4607285A; DE3404100C2; FR2540697B1; GB2137846A

Description

im * · #

10611

Victor Company of Japan,Ltd.»Yokohama.Japan

Rauschreduziersystem für ein Videosignal.

Die Erfindung betrifft ein Rauschreduziersystem für ein Videosignal, mit einer Vorverzerrungseinrichtung, der ein zu übertragendes Videosignal eingespeist ■wird, um ein Ausgangssignal an ein Übertragungssystem zu liefern, und mit einer Nachentzerrungseinrichtung, der das Videosignal zugeführt wird, das in der Vorverzerrungseinrichtung vorverzerrt und über das
Übertragungssystem übertragen wurde.

Auf dem technischen Gebiet der Erfindung handelt es sich insbesondere um ein Rauschreduziersystem zum Reduzieren des Raus&ens in einem Videosignal, das auf einem Magnetaufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist und von diesem wiedergegeben wird, indem das aufgezeichnete Videosignal einer Vorverzerrung inbezug auf die Veatikalrichtung eines Bildes in einem Aufzeichnungssystem während der Zeit der Aufzeichnung ausgesetzt wird und des weiteren das wiedergegebene Videosignal einer Nachentzerrung inbezug auf die Vertikalrichtung des Bildes in einem Wiedergäbesystem zum
Zeitpunkt der Wiedergabe unterzogen wird.

Allgemein ist es bekannt, Vorverzerrungs- und Nachverzerrungsschaltungen zur Rauschverminderung in
einem Videosignal zu verwenden, das aufgezeichnet und wiedergegeben wird. In einem Aufzeichnungssystem wird

das aufgezeichnete Videosignal einer Vorverzerrung in der Vorverzerrungsschaltung und das wiedergegebene Videosignal einer Nachentzerrung in der Nachentzerrungsschaltung innerhalb eines Wiedergabesystems ausgesetzt, Im Falle eines frequenzmoduzierten Videosignals wird das Signal- zu Rauschverhältnis für Hochfrequenzkomponenten des frequenzmodulierten Videosignals schlechter. Die Vorverzerrungsschaltung kann die Hochfrequenzkomponenten des Videosignals vor der Aufzeichnung anheben.

Zum Zeitpunkt der Wiedergabe werden die Hochfrequenzkomponenten des wiedergegebenen Videosignals auf ihre ursprünglichen Pegel abgesenkt. Daher ist es möglich, die Hochfrequenzkomponenten des Videosignals mit einem zufriedenstellenden Signal- zu Rauschverhältnis bei Anwendung von solchen Vorverzerrungs- und Nachent Zerrungsschaltungen aufzuzeichnen und wiederzugeben.

Eine herkömmliche Vorverzerrungsschaltung verwendet ein Hochpaß- oder Querfilter , bestehend aus einem Kondensator C und einem Widerstand R. Eine bekannte Nachentzerrungsschaltung besteht aus einem Tiefpaßoder einem Querfilter , das einen Kondensator C und einen Widerstand R umfaßt. Sowohl die Vorverzerrungsals auch die Nachentzerrungsschaltung sind so ausgelegt, daß sie eine Information , die inbezug zu einem Signal steht, das zu dem Momentanzeitpunkt erhalten wird, eine gewichtete Information addieren, die sich auf ein Signal bezieht, das zu einem vergangenen Zeitpunkt empfangen wurde, der extrem kurz gegenüber dem Momentanzeitpunkt zurückliegt. Diese gewichtete Information wird durch eine vorgegebene Wichtung erhalten, welcher die Information ausgesetzt ist , die in Beziehung zu dem Signal steht, das zu einem zurückliegenden Zeitpunkt erhalten wird, der extrem dicht an dem. Momentanzeitpunkt liegt .

Wie noch später in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden wird, sind die herkömmlichen Verzerrungsschaltungen so ausgelegt, daß die Vorverzerrung oder Nachentzerrung durch Subtraktion oder Addition einer Information,die sich auf eine Vielzahl von Punkten bezieht, die örtlich nach einen wie beispielsweise links von dem vorgegebenen Punkt im wiedergegebenen Bild liegen, oder vor einem wie beispielsweise rechts von dem vorgegebenen Punkt in dem wiedergegebenen Bild , inbezug auf den vorgegebenen Punkt auf einer Horizontalabtastlinie, die den vorgegebenen Punkt mit einschließt, zu einer Information, die sich auf den vorgegebenen Punkt in einem wiedergegebenen Bild bezieht. Gemäß derartiger Verzerrungsschaltungen wird das Hochfrequenzrauschen in Horizontalrichtung gemittelt und das Signal-zu Rauschverhältnis des Videosignals wird verbessert. In der vorliegenden Beschreibung wird die in den herkömmlichen Verzerrungsschaltungen vorgenommene Verzerrung als Horizontalver- zerrung bezeichnet.

Da die herkömmliche Verzerrungsschaltung nur die Horizontalverzerrung, wie sie voranstehend beschrieben ist, ausführt, kann das Rauschen in dem Fall zufriedenstellend vermindert werden, in welchem es in Form einer Vertikallinie auftritt, die in Vertikalrichtung des Bildes lang ist und beispielsweise eine kurze Breite in Horizontalrichtung des Bildes besitzt. Das Rausdien kann in einem derartigen Fall zufriedenstellend reduziert werden, da die Frequenz des Rauschens in Horizontalrichtung hoch ist. Andererseits gilt für einen Fall, in welchem das Rauschen in Gestalt einer Horizontallinie , die eine kurze Breite in Vertikalrichtung des Bildes besitzt und in Horizontalrichtung des Bildes lang ist, vorliegt, daß die Frequenz des Rauschens in Horizontalrichtung niedrig ist. Aus diesem

Grund ist dtrr Rauschverninderungseffekt in diesem Fall sehr schlecht und die herkömmliche Verzerrungsschaltung leidet unter einem Nachteil derart, daß ein Rauschen in Form einer Horizontallinie nur sehr gering vermindert werden kann. In der vorliegenden Beschreibung wird das zuvor erwähnte Rauschen in Form einer Horizontallinie, die eine niedrige Frequenz in horizontaler Richtung des Bildes und eine hohe Frequenz in vertikaler Richtung des Bildes besitzt, weiterhin als ein Horizontalzeilenrauschen bezeichnet. In der aktuellen Praxis kann das Horizontalzeilenrauschen in dem wiedergegebenen Bild leicht erzeugt werden. Somit besteht eine Nachfrage nach einem System, das"wirksam ein derartiges Horizontalzeilenrauschen vermindern kann.

Wird eine Vorverzerrung in der Vorverzerrungsschaltung ausgeführt, so tritt ein Überschwingen und Iftiterschwingen an der Vorderkante bzw. Hinterkante des vorverzerrten Ausgangssignals auf. Wird dieses vorverzerrte Signal frequenzmoduliert in einem Frequenzmodulator, so wird die Momentanfrequenz des frequenzmodulierten Signals, das von dem Frequenzmodulator erzeugt wird, extrem hoch an der Vorderkante des vorverzerrten Signals , wo das Überschwingen auftritt,und der Pegel steigt vom Schwarzpegel zu dem Weißpegel an. Somit gilt, wenn das zuvor erwähnte frequenzmodulierte Signal aufgezeichnet und von einem Magnetband wiedergegeben wird, daß der Pegel des frequenzmodulierten Signals einen Schnittbereich eines Begrenzers überschreitet, der in einer Stufe vor dem Frequenzmodulator angeordnet ist, in einem Fall, in welchem das Überschwingen einen vorgegebenen Pegel überschreitet. Wenn der Pegel des frequenzmodulierten Signals den Schnittbereich des Begrenzers überschreitet,

tritt ein Signalausfall im Ausgang des Begrenzers auf und dieser Signalausfall wird als ein Niederfrequenzsignal in dem Frequenzdemodulator frequenzdemoduliert. Als ein Ergebnis wird erhalten, daß der Pegel des frequenzdemodulierten Signals auf den Schwarzpegel absinkt und das sogenannte Farbumkehrphänomen auftritt.

Um dies zu verhindern, wurde bisher im allgemeinen eine Begrenzungsschaltung in einer Stufe vor dem Frequenzmodulator vorgesehen, die das verzerrte Signal abschneidet,so daß der Pegel der Überschwingspitze einen vorgegebenen Pegel nicht überschreitet. Da jedoch laufend der Verzerrungsgrad gesteigert wurde, um einen größeren Verzerrungseffekt zu erhalten, wurden die Überschwünge und Unterschwünge in dem verzerrten Signal größer. In diesem Fall wurde der Grad der Begrenzung größer, um in geeigneter Weise die größeren Überschwünge und Unterschwünge zu begrenzen, woraus resultierte, daß die Bildqualität an der Vorder- und Hinterkante des verzerrten Signals schlecht wurde. Aus diesem Grund ist es unerwünscht, den Grad der Verzerrung unbeschränkt zu erhöhen, nur um das Horizontalzeilenrauschen zu vermindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rauschreduziersystem für ein Videosignal der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die voranstehenden NAchteile vermieden werden, eine VOrverzerrungsschaltung mit einer Charakteristik für die relative Verzerrung des Pegels der Hochfrequenzkomponenten , die räumliche Frequenzen in Vertikalrichtung besitzen, im Vergleich zu den Niederfrequenzkomponenten und eine Nachentzerrungsschaltung zu schaffen, die eine Charakteristik für eine relative Nachentzerrung der Hochfrequenzkomponenten , die örtliche Frequenzen in vertikaler Richtung aufweisen, im Vergleich zu den Niederfrequenzkomponenten , um die Verzerrung inbezug auf die Vertikalrichtung des Bildes auszu-

- ίο -

führen»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rauschreduziersystem nach den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den übrigen Patentansprüchen.

Die Charakteristik der Nachentzerrungsschaltung ist komplementär zu der räumlichen Frequenz in Vertikalrichtung gegenüber der Pegelcharakteristik der Vorverzerrungsschaltung . In der vorliegenden Beschreibung wird diese Verzerrung weiterhin als eine Vertikalrerzerrung im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Horizontalverzerrung bezeichnet.

Mit dem System nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß das Rauschen im Videosignal selbst · inbezug auf die niederen räumlichen Frequenzen in Horizontalrichtung vermindert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, das Horizontalzeilenrauschen wirksam zu verringern. Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß der Grad der Begrenzung in der Begrenzungsschaltung , die in der Stufe vor dem Frequenzmodulator angeordnet ist, wie zuvor beschrieben wurde, nicht groß sein muß. Dementsprechend kann auch die Störung in der Bildqualität , die an der Vorder- und Hinterkante des verzerrten Signals eingeführt wird, im Vergleich zu dem zuvor erwähnten herkömmlichen System vermindert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhanä der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: 35

• *

Fig. IA und IB schfcnatische Blockschaltbilder eines Videosignalaufzeichnungs- und eines Videosignalwiedergabesystems, die mit einem Rauschreduziersystem nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet sind;

Fig. 2A und 2B Schaltdiagramme einer Ausführungsform einer herkömmlichen Vorverzerrungsschaltung bzw. einer Nachentzerrungsschaltung;

Fig. 3A und 3B Diagramme der Frequenzansprechcharakteristiken der in den Fig.' 2A und 2B dargestellten Schaltungen;

Fig. 4 eine Dtrstellung eines Bildes zum Erläutern des Verzerrungseffektes , der in dem herkömmlich en System erhalten wird;

Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vertikalvorverzerrungsschaltung, die in dem System nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer Vertikalentzerrungsschaltung, die in dem System nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;

Fig. 7 ein Diagramm der Frequenzansprechcharakteristik der Vertikalvorverzerrungsschaltung nach Fig. 5;

Fig·. 8 ein Diagramm der Frequenzansprechcharakteristik der Vertikalentzerrungsschaltung nach Fig. 6;

Fig. 9 eine Darstellung eines Bildes zum Erklären des Verzerrungseffektes ,der in dem System der vorliegenden Erfindung erhalten wird;

Fig. 10 eine Darstellung eines Bildes zum Erläutern des Verzerrungseffekteε ■, der in dem System nach der vorliegenden Erfindung erhalten wird, wenn eine Verzögerungszeit in einer Verzögerungsschaltung gleich ^ einem Wert gesetzt wird, der sich geringfügig von 1H unterscheidet, mit H gleich einer Horizontalabtastperiode ;

Fig. 11A bis 11C Diagramme von Wellenformen des -JO ursprünglichen und des vorverzerrten Signals;

Fig. 12 eine Darstellung eines Bildes zur Erläuterung eines Nachzieheffektes ;

^c Fig. 13 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vertikalvorverzerrungsschaltung ;

Fig. 14 ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Vertikalriachentzerrungeechaltung;

Fig. 15 eine Darstellung eines Bildes zum Erläutern des Zustands des wiedergegebenen Bildes, wenn die Verzerrung in den Schaltungen nach den Fig. 13 und 14 ausgeführt wird;

Fig. 16 ein schematisches Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform einer Vertikalvorverzerrungsschaltung;

Fig. 17 ein schematisches Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform einer Vertikalnachentzerrungsschaltung;

Fig. 18 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform

einer konkreten Schaltung innerhalb des Blockschaltsystems

- 13 nach Fig. 5;

Fig. 19 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer konkreten Schaltung innerhalb des Blocksystems nach Fig. 6;

Fig. 20 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer konkreten Schaltung innerhalb des Blocksystems nach Fig. 16;

Fig. 21 ein Schaltdiagramm einer Ausführungsform einer konkret ausgeführten Schaltung innerhalb des Blocksystems , das in Fig. 17 dargestellt ist.

Ein Videosignalaufzeichnungssystem und ein Videosignalwiedergabesystem , in denen ein Rauschreduziersystem nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, sind in den Fig. 1A und 1B dargestellt. Ein aufgezeichnetes Videosignal wird einer Horizontalvorverzerrungsschaltung 12, gezeigt in Fig. 1A, an einem Eingangsanschluß 11 eingespeist. Das Videosignal wird in der Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 vorverzerrt inbezug auf die Horizontalrichtung eines Bildes. Eine bekannte Vorverzerrungsschaltung , die einen Kondensator C, und Widerstände R- und Rp * wie in Fig. 2A gezeigt, aufweist, wird beispielsweise für die Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 verwendet. Die Vorverzerrungsschaltung , die in Fig. 2A dargestellt ist, hat eine Frequenzansprechcharakteristik gemäß Fig. 3A und diese Schaltung vorverzerrt die Signal komponenten im Hochfrequenzbereich, verglichen mit den Signalkomponenten im Niederfrequenzbereich.

Ein Ausgangssignal der Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 wird einer Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 nach der vorliegenden Erfindung zugeleitet, die

- 14 -

spätet* noch im einzelnen beschrieben werden wird. Ein Ausgangssignal der Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 gelangt an einen Frequenzmodulator 14 und ein frequenzmoduliertes Signal von dem Frequenzmodulator 14 wird auf einem Magnetband 16 von einem Magnetaufzeichnungskopf 15 aufgezeichnet.

Das aufgezeichnete Signal auf dem Magnetband 16 wird durch einen Magnetwiedergabekopf 17, gezeigt in Fig· 1B,wiedergegeben. Das wiedergegebene Signal wird einem Frequenzdemodulator 18 zugeleitet , innerhalb dessen das wiedergegebene Signal frequenzdemoduliert wird. Das demodulierte Signal gelangt an eine Vertikalnachentzerrungsschaltung 19 nach der vorliegenden Erfindung, die eine Nachentzerrung inbezug auf die Vertikalrichtung des Bildes ausführt. Die Vertikalnachentzerrungsschaltung 19 hat eine Frequenzansprechcharakteristik , die komplementär zu der Frequenzansprechcharakteristik der Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 ist. Sin Ausgangssignal der Vertikalnachentzerrungsschaltung 19 wird einer Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 zugeleitet, die inbezug auf die Horizontalrichtung des Bildes eine Nachentzerrung ausführt. Die Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 hat eine Frequenzansprechcharakteristik , die komplementär zu der Frequenzansprechcharakteristik der Horizontalvorverζerrungsschaltung 12 ist. Als Ergebnis wird an einem Ausgangsanachluß 21 ein wiedergegebenes Videosignal erzeugt, das einer Verzerrung in Horizontal- und Vertikalrichtung des Bildes ausgesetzt wurde und bei dem das Rauschen in Horizontal- und Vertikalrichtung auf dem Bild vermindert wurde. Dieses wiedergegebene Videosignal hat ein hohes Signal-/Rauschverhältnis und wird einem Fernsehempfänger über eine vorbestimmte Signal-. Verarbeitungsschaltung zugeleitet.

»4 « · IP ·

- 15 -

In Fig. 1A kann auch die Vertikalvorverζerrungsschaltung 13 in einer Stufe vor der Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 gekoppelt sein. Ähnlich kann die Vertikalnachentzerrungsschaltung 19 in Fig. 1B in einer Stufe nachfolgend der Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 gekoppelt sein. Des weiteren sind für das System nach der vorliegenden Erfindung die Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 in Fig. 1A und die Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 in Fig. 1B nicht wesentlieh und diese Schaltungen 12 und 20 können auch weggelassen werden.

Eine bekannte Nachentzerrungsschaltung besitzt einen Kondensator Cp und Widerstände R, und R^, wie sie beispielsweise in Fig. 2B gezeigt sind, und kann für die Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 verwendet werden. Die in Fig. 2B gezeigte Nachentzerrungsschaltung besitzt eine Frequenzansprechcharakteristik gemäß Fig. 3B und diese Schaltung nachentzerrt die Signalkomponenten im Hochfrequenzbereich , verglichen zu der* Signalkomponenten im Niederfrequenzbereich durch Unterdrückung der Signalkomponenten im Hochfrequenzbereich. In den Fig. 3A und 3B sind die Anstiege der Charakteristiken zwischen den Frequenzen f- und f^

gleich 6 dB/oct und -6 dB/oct.(Dezibel pro Octave).

Anstelle der Kondensator-Widerstand -CR-Schaltungen, gezeigt in den Figuren 2A und 2B, können auch ein Vorwärtsquerfilter und ein Rückwärtsquerfilter , beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 33 34 675.5 mit dem Titel^MVideosignalverarbeitungssystem" , die auf den gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung zurückgeht, für die Horizontalvorverzerrungsschaltung und die Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 verwendet werden.

Wenn die CR-Schaltungen gemäß den Figuren 2A und 2B oder das Vorwärtsquerfilter für die herkömmliche Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 und die Horizontalnachentzerrungsschaltung 20 eingesetzt werden, wird das Rauschen gemittelt und in dem verzerrten Signal vermindert. Mit anderen Worten "bedeutet dies, daß durch Subtraktion von Signalen bzw. durch Addition dieser Signale, welche sich auf eine Vielzahl von Punkten beziehen , die örtlich nacheilen , d.h.

links von dem vorgegebenen Punkt P in dem wiedergegebenen Bild liegen inbezug auf den vorgegebenen Punkt P auf einer Horizontalabtastzeile, die den vorgegebenen Punkt P einschließt, zu einem Originalsignal, das sich auf den vorgegebenen Punkt P bezieht, das Rauschen gemittelt,und vermindert wird. Wird andererseits für die herkömmliche horizontale Vorverzerrungsschaltung und die Horizontalnachentfeerrungsschaltung 20 ein Rückwärtsquerfilter verwendet, so wird das Rauschen gemittelt und vermindert, indem von dem UrSprungssignal, das sich auf den vorgegebenen Punkt P in den wiedergegebenen Bild 25 bezieht, Signal* subtrahiert bzw. zu diesem Signal addiert werden, wobei diese Signale einer Vielzahl von Punkten zugeordnet sind, die örtlich vorauseilen, d.h.rechts von dem vorgegebenen Punkt P in dem wiedergegebenen Bild liegen inbezug auf den vorgegebenen Punkt P auf der Horizontalabtastzeile, auf der dieser liegt.

Somit führen die horizontale Vorverzerrungsschaltung 12 und die horizontale Nachentzerrungsschaltung 20 nur eine Horizontalverzerrung aus. Das Rauschen kann zufriedenstellend in einem Fall vermindert werden, in welchem es die Gestalt einer Vertikallinie besitzt, die in vertikaler Richtung des Bildes lang ist und eine kurze Breite in horizontaler Richtung des Bildes beispielsweise aufweist. Das Rauechen kann in diesem Fall

deswegen

• · ff * · ·

- 17 -

zufriedenstellend vermindert werden, da die Frequenz des Rauschens in Horizontalrichtung des Bildes hoch ist. Andererseits gilt für einen Fall eines horizontalen Zeilenrauschens , das eine kurze Breite in vertikaler Richtung des Bildes aufweist und in Horizontalrichtung des Bildes lang ist, daß die Frequenz des Rauschens in Horizontalrichtung des Bildes niedrig ist. Aus diesem Grund ist der Rauschreduziereffekt sehr schlecht inbezug auf das horizontale Zeilenrauschen, und dieses kann kaum reduziert werden.

Demgegenüber ist das System der vorliegenden Erfindung so ausgelegt, daß es das zuvor beschriebene horizontale Zeilenrauschen reduziert, das in den herkömmlichen Verzerrungsschaltungen nicht vermindert werden kann. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die vertikale Vorverzerrungsschaltung 13 und die vertikale Nachentfcerrungsschaltung 19.

Eine Ausführungsform der Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 ist in Fig. 5 dargestellt. Das Ausgangsvideosignal der Horizontalvorverzerrungsschaltung 12 , gezeigt in Fig. 1A, gelangt an eine Addierschaltung 31 land an eine Subtraktionsschaltung 35 über einen Eingangsanschluß 30. Das durch die Addierschaltung 31 hindurchgelaufene Signal wird einer Verzögerungsschaltung 32 eingespeist, in der das Signal um eine vorgegebene Verzögerungszeit verzögert wird. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 32 ist ungefähr gleich einer Horizontalabtastperiode gewählt, das eind 63_t5/usec und wird weiterhin als 1H bezeichnet. Das um 1H verzögerte Signal in der Verzögerungsschaltung 32 gelangt in eine Koeffizäentenmultiplizierschaltung 33 (Dämpfungsschaltung), die einen Koeffizienten K-j kleiner als 1 mit

34041

dem Signal multipliziert und des weiteren gelangt das Signal an eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 34 (Dämpfungsschaltung), die einen Koeffizienten K₂ kleiner als 1 mit dem Signal multipliziert. Das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 32 , das mit dem Koeffizienten K₁ in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 multipliziert wurde, wird mit dem Signal von dem Eingangsanschluß 30 in der Addierschaltung 31 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 wird neuerlich der Verzögerungsschaltung 32 zugeleitet und um 1H verzögert. Der Vorgang bzw. der Ablauf , bei dem das'Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 32 mit, dem Koeffizienten K^ in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 multipliziert wird und an-

1£ schließend neuerlich der Verzögerungsschaltung 32 zugeleitet wird, wird wiederholt. Des weiteren wird das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 32 , das mit dem Koeffizienten K₂ in der Koeffizientenmultiplizierschal tung 34 multipliziert ist, einer Sub-

2(5 traktion mit dem Signal von dem Eingangsanschluß 30 in der Subtraktionsschaltung 35 unterzogen. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 35 durchläuft eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 36, die das Signal mit einem Koeffizienten K3 multipliziert und die Gleich-Stromverstärkung auf 1 einstellt, und wird als ein Vertikalvorrerzerrungssignal an einem Ausgangsanschluß 37 gehalten.

Ist die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 3Ö 32 gleich X , so ist das Ausgangsvideosignal, das durch den Ausgangsanschluß 37 erhalten wird, ein Signal, von dem Signale zu den Zeiten "C , 2f , 3t, ..., nL mit η gleich eine ganze Zahl zuvor inbezug auf das Eingangsvideosignal von dem Eingangsanschluß 30 subtrahiert wurden. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß das Ausgangsvideosignal ein Signal ist, von dem Signale an

- 19 -

Schwarzpunkte in Fig. 9 in vertikaler Richtung in 1H, 2H , ... nH vor dem Signal am Punkt P innerhalb des wiedergegebenen Bildes 25 , gezeigt in Fig. 9, subtrahiert wurden, wenn die Verzögerungszeit ^ gleich auf 1H eingestellt ist, wie zuvor beschrieben wurde .

Die Vertikalvorverzerrungsschaltung, gezeigt in Fig. 5, weist eine Charakteristik für die Verzerrung der Hochfrequenzkomponenten , die ihre Mittelfrequenzen in Vertikalrichtung des Bildes besitzen, verglichen mit den Niederfrequenzkomponenten auf.

Eine Ausführungsform der Vertikalentzerrungsschaltung 19 ist in Fig. 6 dargestellt. Das Ausgangsvideosignal des Frequenzdemodulators 18, gezeigt in Fig.

wird Addierschaltungen 41 und 45 über einen Eingangsanschluß 40 eingespeist. Das durch die Addierschaltung 41 gelaufene Signal gelangt in eine Verzögerungsschaltung 42, inder das Signal um eine vorgegebene Verzögerungszeit verzögert wird. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 42 wird ungefähr gleich 1H, das sind 63,5/Usec , eingestellt. Das Signal, das um 1H in der Verzögerungsschaltung 42 verzögert ist, gelangt an eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 43, beispielsweise eine Dämpfungsschaltung, die einen Koeffizienten L₁ kleiner als 1 mit dem Signal multipliziert, und des weiteren an eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 44 , gleichfalls eine Dämpfungsschaltung, die einen Koeffizienten L₂ kleiner als 1 mit dem Signal multipliziert. Das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 42, die mit dem Koeffizienten L₁ in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 43 multipliziert ist, wird mit dem Signal von dem Eingangsanschluß 40 in der Addierschaltung 41 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 41 gelangt wieder in die Verzögerungsschaltung 42 und wird um 1H verzögert. Dann wird der

Cperationsvorgang , bei dem das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 42 mit dem Koeffizienten L- in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 43 multipliziert und dann wieder in die Verzögerungsschaltung 42 eingespeist wird, wiederholt. Des weiteren wird das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 42 , das mit dem Koeffizienten I^ in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 44 multipliziert wurde, mit dem Signal von dem Eingangsanschluß 40 in der Addierschaltung 45 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 45 durchläuft eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 46, die es mit einem Koeffizienten Lj multipliziert und die Gleichstromverstärkung auf 1 einstellt und wird als ein entzerrtes Vertikalsignal an einem Ausgangsanschluß 47 erhalten.

Ist die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 42 gleich 1, d.h. gleich der Verzögerungszeit X der Verzögerungsschaltung 32, dann ist das am Ausgangsanschluß 47 auftretende Ausgangsvideosignal ein Signal, das mit den Signalen addiert ist, die zu X, 2t , 3<, ...nC , mit η gleich einer ganzen Zahl , in Zukunft mit bezug auf das frequenzdemodulierte Eingangsvideosignal bestehen. Mit anderen Worten , die Vertikalentzerrungsschaltung 19 in Fig. 6 besitzt eine Charakteristik zum Dämpfen der Hochfrequenzkomponenten, die räumliche Frequenzen in Vertikalrichtung des Bildes, verglichen mit den Niederfrequenzkomponenten , aufweisen. D-^e räumliche Frequenz in Vertikalrichtung gegenüber der Pegelcharakteristik der Vertikalentzerrungsschaltung 19 ist komplementär zu der räumlichen Frequenz in vertikaler Richtung gegenüber der Pegelcharakteristik der Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 in Fig. 5.

Wenn, beispielsweise, die Verzögerungszeiten X> der Verzögerungsschaltungen 32 und Wl gleich 1H und die Koeffizienten K₁ und K₂ auf o,76 und 0,12 eingestellt sind ,so betragen die Koeffizienten L₁ und Lg o,87 und 0,13. In diesem Fall weist die Vertikalvorverzerrungsschaltung in Fig. 5 eine Frequenzansprechcharakteristik, gezeigt in Fig. 7, auf, wenn die Charakteristik in äquivalente Terme in Horizontalrichtung umgesetzt ist. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird der Pegel der Hochfrequenzkomponenten , die ii Frequenzbereichen¹ über 250 kHz liegen, ungefähr um das zweifache der Niederfrequenz komponenten angehoben, die in den Frequenzbereichen unter 120 kHz liegen. Dfe Vertikalentzerrungsschaltung in Fig. 6 hat eine Frequenzansprechcharakteristik , gezeigt in Fig. 8, wenn die Charakteristik in äquivalente Terme in Horizontalrichtung umgewandelt ist. Wie In Fig 8 gezeigt, ist der Pegel der Hochfrequenzkomponenten in den Frequenzbereichen über 250 kHz um ungefähr die Hälfte der Niederfrequenzkomponenten abgesenkt bzw. abgeschwächt, die in den Frequenzbereichen unter 120 kHz bestehen.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Berechnungen der zuvor erwähnten numerischen Werte. Es sei vorausgesetzt, daß X die Verzerrungsgröße wiedergibt, mit X s 1 in der vorliegenden Ausführungsform, T die Zeitkonstante mit T « 1,3/usec in der vorliegenden Ausführungsform und ät die Verzögerungszeit , die gleich dem Intervall der Horizontalabtastzeit ist und in äquivalente Terme in Horizontalrichtung umgewandelt wurde, d.h. £ft β 180 nsec. In diesem Fall können die Koeffizienten K₁ und Kp in den Koeffizientenmultiplizierschaltungen 33 und 34 von den folgenden Gleichungen berechnet werden:

K. = _e-d+X)At/T _{β e}-(l+l)180nsec/1.3ysec _{fe n} •ze 1 *i 0.76

^K2 * ⁽¹ " ^κι>^χ/<^χ + D % 0.12

- 22 -

Der Koeffizient K₃ der Koeffizientenmultiplizierschal· tung 36 ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

K, « X + 1 = 2

Andererseits werden die Koeffizienten L- und L₂ der Koeffizientenmultiplizierschaltungen 43 und 44 aus den folgenden Gleichungen berechnet:

(1 - L₁)X fc 0.13

Der Koeffizient L₃ der Koeffizientenmultiplizierschaltung 46 kann aus der folgenden Gleichung berechnet werden:

L₃ = 1/(X + 1) = 0,5.

Wenn die Verzögerungszeiten Iu der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 gleich IH eingestellt sind, wird das Signal im Punkt P in dem wiedergegebenen Bild 25 nach Fig. 9 einer Vorverzerrung und Äachentzerrung ausgesetzt, in der eine Subtraktion odftr Addition zwischen dem Signal im Punkt P und den Signalen , angezeigt durch die schwarzen Punkte in 1H, 2H, ... nH vor dem Signal im Punkt P erfolgt. Dies bedeutet, daß das Signal im Punkt P einer Subtraktion oder Addition mit den Signalen ausgesetzt ist, die auf den Horizontalabtastzeilen 1H, 2H, ... nH vor der Horizontalabtastzeile bestehen, auf der das Signal im Punkt P auftritt.

Entsprechend dem System nach der vorliegenden Erfindung wird das Rauschen in vertikaler Richtung des Bildes gemittelt. Demgemäß kann ein Rauschen, wie beispielsweise das Horizontalzeilenrauschen, das eine niedrige Frequenz in Horizontalrichtung besitzt, in der

seine Länge groß ist und eine hohe Prequea ζ in vertikaler Richtung , in der die Breite kurz ist, wirksam durch das System nach der Erfindung vermindert werden. Dementsprechend kann inbezug auf die Horizontalrichtung das niederfrequente Rauschen unterhalb der Frequenz f₂ , gezeigt in den Fig. 3A und 3B, die in herkömmlichen Horizontalverzerrungsschaltungen nicht refuziert werden kann, wirksam durch das erfindungsgemäße System eliminiert werden.

Die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 kann auf einen Wert eingestellt werden, der geringfügig sich von 1H unterscheidet. Wenn die Verzögerungszeiten beispielsweise auf einen Wert eingestellt werden, der geringfügig größer als 1H ist, so wird die Subtraktion oder Addition zwischen dem Signal im Punkt P in dem wiedergegebenen Bild 25 in Fig. 10 und den Signalen in Punkten ausgeführt, die auf einer gedachten Linie I angeordnet sind, die sich nachlinks oben in dem Bild neigt. Die Verzerrung in diesem Fall wird als eine sogenannte "aufwärts gerichtete linksgeneigte Verzerrung" weiterhin bezeichnet. Diese aufwärts gerichtete linksgeneigte Verzerrung vermindert wirksamer die Rauschkomponenten, die sich verlängert in eine Richtung erstrecken, die refchts aufwärts im Bild gerichtet ist.

Werden andererseits die Verzögerungszeiten X, auf einen Wert eingestellt, der geringfügig kleiner als 1H ist, so wird die Subtraktion oder Addition zwischen dem Signal im Punkt P und den Signalen in Punkten ausgeführt, die auf einer gedachten Linie II angeordnet sind, die aufwärts nach rechts in dem Bild ansteigt. Die Verzerrung in diesem Fall wird als eine sogenannte "aufwärts rechiiansteigende Verzerrung" bezeichnet. Diese aufwärts rechtsansteigende Verzerrung vermindert wirksam die Rauschkomponenten, die sich verlängert in eine Richtung erstrecken, die aufwärts links im Bild liegt.

" — " * 340A100

- 24 -

Die Zeit, die zum Abtasten in Horizontalrichtung für das Überstreichen eines Vertikalabstandes , das ist der Trennabstand zwischen zwei benachbarten Horizontalabtastzeilen des gleichen Videofeldes im Bild erforderlich ist, beträgt 180 nsec. Werden daher die Verzögerungszeiten f auf einen Wert eingestellt, der größer oderkleiner als 1H ( 63,5/Usec) durch die zuvor erwähnte Zeit von 180 nsec ist, so wird eine aufwärts gerichtet linksansteigende Verzerrung , die ο um 45° gegenüber der Vertikalrichtung des Bildes geneigt ist, oder eine aufwärts ansteigende rechtsgeneigte Verzerrung , die um 45° gegenüber der Vertikalrichtung des Bildes geneigt ist, ausgeführt.

-j5 In federn dieser Fälle der aufwärts linksansteigenden oder der aufwärts rechtsansteigenden Verzerrung ist es nicht mehr möglich, eine vorgegebene Frequenzansprechcharakteristik inbezug auf die Horizontalrichtung zu erhalten, sondern auch eine vorgegebene Frequenzansprechcharakteristik inbezug auf die Vertikalrichtung. Dementsprechend kann , verglichen mit dem Fall der Horizontalverzerrung,das niederfrequente Rauschen wirksam reduziert werden.

Im allgemeinen ist die vertikale Korelation im Videosignal hoch. Wird angenommen, daß das Originalvideosignal die in Fig. 11 (A innerhalb 1H gezeigte Wellenform besitzt, so wird die aufwärts gerichtete linksansteigende Vorverzerrung zu einem vorverzerrten Videosignal führen , das eine in Fig. 11B dargestellte Wellenform besitzt , in der die Überschwünge ebenso wie die im Fall der herkömmlichen Vorverzerrungsschaltung vorverzerrt sind. Jedoch wird der Pegel der Überschwünge aufeinen niederen Pegel im Vergleich zu dem herkömmliehen Fall gedrückt, bei dem die horizontale Vorverzerrung ausgeführt ist, da auch die vertikale Vorverzerrung bei der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.

- 25 -

Wird andererseits die aufwärts gerichtete rechtsansteigende Vorverzerrung ausgeführt, so treten im Ausgangsvideosignal Überschwünge in umgekehrter Richtung zu dem . Signal auf, wie sie in Fig. 11C gezeigt sind. Dementsprechend können Überschwünge in die entgegengesetzte Richtung zu dem Signal, die im allgemeinen schwierig auszubilden sind, durch eine aufwärts gerichtete rechtsansteigende Vorverzerrung leicht erhalten werden.

Tritt in dem Signalübertragungssystem eine Störung auf , so werden Überschwünge und Unterschwünge an den Vorder- und Hinterkanten des Signals eingeführt, wenn die Vorverzerrung, wie voranstehend beschrieben, ausgeführt wird. Diese Überschwüiige und Unterschwünge an den Vorder- und Hinterkanten des vorverzerrten Signals können durch die Nachentzerrung nicht eliminiert werden. Diese Überschwünge und Unterschwünge führen in das wiedergegebene Bild ein sogenanntes Nachziehphänomen ein. Das Nachziehphänomen , welches als ein Ergebnis der Horizontalverzerrung auftritt, erscheint als ein horizontales Ausphasen im Bild, das auch als Pfanneneffekt bezeichnet wird, wobei jedoch das horizontale Ausphasen nach der vorliegenden Erfindung wirksam verringert werden kann. Wenn die Verikalverzerrung nach der vorliegenden Erfindung in einer Richtung ausgeführt wird, die durch eine Linie III in Fig. 12 unter Bezug auf den Punkt P in dem wiedergegebenen Bild 25 angezeigt ist, kann ein Nachziehphänomen vertikal von dem Punkt P auftreten, wie dies durch eine Linie IV in Fig. 12 angedeutet ist.

Im folgenden werden Ausführungsformen beschrieben, in

denen das voranstehend erwähnte Nachziehphänomen nur wenig auffällt. Eine zweite Ausführungsform der Vertikalvorverzerrungsschaltung ist in Fig. 13 und eine zweite Ausführungsform der Vertikalnachentzerrungsschaltung in Fig. dargestellt. In den Fig. 13 und 14 sind diejenigen Teile

die mit den entsprechenden Teilen in den Fig. 5 und 6 übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. Dielin den Fig. 13 und 14 dargestellten Schaltungen unterscheiden sich von den Schaltungen nach den Fig. 5 und 6 in der Weise, daß Filterschaltungen 50 und 51 mit den Verzögerungsschaltungen 32 und 42 gekoppelt sind.

In Fig. 13 wird das verzögerte Videosignal von der Verzögerungsschaltung 32 der Filterschaltung 50 zugeleitet. Ein Filter, der aus einer CR-Schaltung besteht, oder ein Querfilter , können für die Filterschaltung 50 verwendet werden. Die Filterschaltung 50 hat eine Dämpfungscharakteristik zum relativen Dämpfen der Hochfrequenzkomponenten inbezug auf die Niederfrequenzkomponenten . Die Filterschaltung 50 erzeugt somit ein verzögertes Videosignal mit einer Wellenform, in der die Hochfrequenzkomponenten des verzögerten Videosignals , das der Schaltung zugeleitet wird, gedämpft wurden. Die Filterschaltung 51 nach Fig. 14 arbeitet in der gleichen Weise wie die Filterschaltung 50.

Nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Wellenform des verzögerten Videosignals abgerundet. Als Ergebnis mit bezug auf eine bestimmte Verzerrung in Vertikalrichtung des Bildes oder in einer Schrägrich-•fcung zwischen der Vertikal - und Horizontalrichtung, die durch die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 bestimmt ist, werden Verzerrungen in Richtungen addiert, die sich geringfügig von der Richtung der bestimmten Verzerrung unterscheiden. In einem Fall, in dem die CR-Dämpfungsschaltung nach Fig. 2A für die Filterschaltungen 50 und 51 verwendet wird, wird das verzögerte Videosignal nochmals einer geringfügigen Verzögerung ausgesetzt. In diesem Fall gilt somit in

- 27 -

bezug auf die bestimmte Richtung, die durch die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 bestimmt ist, daß die Signalkomponenten in jede der Richtungen addiert werden, die sich von der bestimmten Richtung nur in der linken Seite des Punktes P in dem Bild unterscheidet. Andererseits gilt für einen Fall, in welchem ein Querfilter, das die Dämpfungscharakteristik zum Dämpfen des Hochfrequenzbereiches besitzt, für die Filterschaltungen 50 und 51 verwendet wird, daß es möglich ist, Signale zu erhalten, die dem verzögerten Videosignal der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 leicht voreilen und leicht nacheilen. In diesem Fall werden, inbezug auf die bestimmte Richtung, die durch die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 bestimmt ist, die Signalkomponenten in jede der Richtungen addiert , die sich von der bestimmten Richtung symmetrisch zur Rechten und zur Linken des Punktes P in dem Bild unterscheidet.

Dementsprechend gilt, wenn die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 32 und 42 auf 1H eingestellt sind und ein Querfilter für die Filterschaltungen 50 und 51 verwendet werden, daß die Signale in Vertikalrichtung V, das ist die voranstehend erwähnte bestimmte Richtung in dem wiedergegebenen Bild 25, gezeigt in Fig. 15, inbezug auf das Signal im Punkt P subtrahiert bzw. addiert werden. Zur gleichen Zeit werden die Signale in Richtungen, die gegenüber der Vertikalrichtung V geringfügig geneigt sind, inbezug auf das Signal im Punkt P subtrahiert oder addiert. Demgemäß wird das Nachziehphänomen, das im unteren Teil des wiedergegebenen Bildes 25 erscheint, in verschiedene Richtungen verteilt und wird nicht nur in einer bestimmten Richtung auftreten. Als Ergebnis wird daher erhalten, daß das Nachziehphänomen für das menschliche Auge nicht mehr in Erscheinung tritt.

tr Ü P ■« »

«Ρ t* * Ö 61 ** *

3Α0Α 1

- 28 -

In den Fig. 13 und 14 sind die Filterschaltungen 50 und 51 in einer Schaltstufe vor den Verzögerungsschaltungen 32 und 42 gekoppelt an Stelle in einer Schaltstufe, die den Verzögerungsschaltungen 32 und nachgeordnet ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Filterschaltung 50 zwischen der Addierschaltung 31 und der Verzögerungsschaltung 32 und die Filterschaltung 51 zwischen der Addierschaltung 41 und der Verzögerungsschaltung 42 gekoppelt sein kann. Eine in Fig. 16 dargestellte Vertikalvorverzerrungsschaltung 13a verwendet eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a anstelle der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34. In FigJ¹ "16 wird . das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 der Subtraktionsschaltang 35 über die Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a zugeleitet. In ähnlicher Weise verwendet eine vertikale Nachentzerrungsschaltung 19a, gezeigt in Fig. 17, eine Koeffizientenmultiplizierschaltung 44a anstelle der Koeffizientenmultiplizierschaltung 44. In Fig. 17 wird das Ausgangesignal der Addierschaltung 41 der Addierschaltung 45 über die Koeffizientenmultiplizierschaltung 44a eingespeist. Die mit den Schaltungen nach den Fig. 16 und 17 erhaltenen Wirkungen sind die gleichen wie diejenigen, die durch die zuvor in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 beschriebenen ersten Ausführungsformen.

In Fig. 16 ist der Koeffizient ■ K₁ der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 der gleiche wie der Koeffizient K- der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 in Fig. 5. Die Koeffizienten K_2a und K^_& der Koeffizientenmultiplizierschaltungen 34a und 36a können aus den folgenden Gleichungen berechnet werden:

^K2a ^{= (1} " ^K1>^X/(^K1 ^{+ χ}) = K_3a = 1 + Χ/Κ_ή - 2,3.

In Fig. 17 stimmt der Koeffizient L₁ der Koeffizientenmultiplizierschaltung 43 mit dem Koeffizienten L₁ der Koeffizientenmultiplizierschaltung 43 in Fig. 6 überein. Die Koeffizienten L2a und L, der Koeffizientenmultipliziershaltungen 44a und 46a werden gemäß der folgenden Gleichungen bestimmt:

^L2a ^{β X(1} " L₁)ZiUL₁(I +■ X) - 1] = 0,17 L_3a - 1 - [X/(X + D] (1/L₁) = 0,43

Als nächstes werden unter Bezugnahme auf konkrete Schaltungsausführungen der Blocksysteme .nach den Fig. 5, 6, 16 und 17 unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 21 beschrieben.

Fig. 18 zeigt eine konkrete Schaltung entsprechend der Vertikalvorverzerrungsschaltung 13 in Fig. 5. In Fig. 18 wird das Signal von dem Eingangsanschluß durch eine Pufferschaltung 60 geleitet, die aus einem Operationsverstärker und einem Widerstand R₁₁ besteht. Ein Ausgangssignal dieser Pufferschaltung 60 wird der Addierschaltung 31 und einer weiteren Addierschaltung 35a zugeführt. Die Addierschaltungen 31 und 35a bestehen jeweils aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₁^v und R₁, . Das Signal von der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 · die einen Operationsverstärker und Widerstände R₁^ und R₁C umfaßt, und das Eingangssignal, das durch die Pufferschaltung 60 erhalten wird, "werden in der Addierschaltung 31 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 wird um 1H in der IH-Verzögerungsschaltung 32 verzögert und das verzögerte Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 32 durchläuft eine Pufferschaltung 61, die aus einem Operationsverstärker und einem Widerstand R₁₁ besteht.

Bin Ausgangssignal dieser Pufferschaltung 61 wird den Koeffizientenmultiplizierschaltungen 33 und 34 zugeleitet. Die Koeffizientenmultiplizierschaltung 34 besteht aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₁^ und R₁₇ . In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 33 ist der Widerstand des variablen Widerstandes R^ so eingestellt, daß er die folgende Gleichung erfüllt:

(R-I4 + R₁₅)/R₁₅ - K₁ = 0,76.

Des weitern ist in der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34 der Widerstand des variablen Widerstandes R₁₇ so eingestellt, daß er die folgende Gleichung erfüllt:

^R16/^R17 ^{= K}2 ⁼ °'¹²·

Das der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34 eingespeiste Signal wird mit dem Koeffizienten K₂ multipliziert und in seiner Phase umgekehrt. Das Ausgar>gssignal der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34 wird anschließend der Addierschaltung 35a zugeführt, in der das Signal mit dem Eingangssignal addiert wird, das durch die Ptifferschaltung 60 erhalten wird. Eine wesentliche Subtraktion wird in der Addierschaltung 35a vorgenommen. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 35a durchläuft die Koeffizientenmultiplizierschaltung 36, die aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₁Q und R₁Q besteht und gelangt an den Ausgangsanschluß

37. In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 36 ist der Widerstand des variablen Widerstandes R_1Q gemäß der folgenden Gleichung eingestellt:

(R₁₈ + R₁₉) /R₁₈ = K₅ = 0,5.

Die Verstärkungen der Pufferschaltungen 60 und 61 betragen jeweils eins.

Flg. 19 zeigt eine konkrete Schaltung entsprechend der vertikalen Nachentzerrungs schaltung 19 in Fig. 16 Der Aufbau der in der Fig. 19 dargestellten Schaltung ist der gleiche wie der Aufbau der in Fig. 18 wiedergegebenen Schaltung und eine detaillierte Beschreibung der Schaltung gemäß Fig. 19 erfolgt daher nicht. Jede der Pufferschaltungen 70 und 71 umfaßt einen Operationsverstärker und einen Widerstand R₂₁. Die Koeffizientenmultiplizierschaltung 43 besteht aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₂₄ und R₂,- und der Widerstandswert des variablen Widerstandes Rp^ ist so eingestellt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist:

Die Koeffizienteraultiplizierschaltung 44 umfaßt einen Operationsverstärker und Widerstände R₂₆ und R₂^ und der Widerstandswert des variablen Widerstandes R₂^ ist so eingestellt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist:

(R₂₆ + R₂₇)/R₂₆ = L₂ = 0,13.

Ferner besteht die Koeffizlentenmultiplizierschaltung 46 aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₂Q und R₂Q und der Widerstandswert des variablen Widerstandes R₂Q ist derart eingestellt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist :

(R₂₈ + R₂₉)/R₂₈ = L₃ = 0,5.

Die Phase des Signals wird in der Koeffiiientenmultipliziei schaltung 44 nicht umgekehrt und aus diesem Grund erfolgt eine wesentliche Addition der beiden Signale in der Addierschaltung 45.

it ti t Φ *· « »,-

- 32 -

Fig. 20 zeigt eine konkrete Schaltung entsprechend der vertikalen Vorverzerrungsschaltung 13a in Fig. 16. In Fig. 20 sind diejenigen Teile, die mit den entsprechenden Teilen in Fig. 18 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszahlen belegt und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. In Fig. 20 wird das Ausgangssignal der Addierschaltung 31 der 1H -Verzögerungschaltung 32 und der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a zugeleitet, die aus einem Operationsverstärker und Widerständen R₂^ und R₂« besteht. Das der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a zugeführte Signal wird mit dem Koeffizienten K₂ multipliziert und in seiner Phase umgekehrt. Das Ausgangssignal der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a gelangt in die Addierschaltung 35a, in der eine wesentliche Subtraktion zwischen dem Signal von der Koeffizientenmultiplizierschaltung 35a und dem Signal von der Pufferschaltung 60 erfolgt. In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 34a ist der Vi- . derstand des variablen Widerstandes R₂y so eingestellt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist :

R₂₇ZR₂₆ = K_2a - 0,14.

In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 36a , die aus einem Operationsverstärker und Widerständen FUg und FUq besteht, ist der Widerstand des variablen Widerstandes R-xQ so eingestellt, daß die folgende Gleichung erfüllt ist:

(^R38 ^{+ R}39^^R38 ^{= K}3a ^{= 2}»^5e

Fig. 21 zeigt eine konkrete Schaltung entsprechend der vertikalen Nachentzerrungsschaltung 19a in Fig. 17. In Fig. 21 sind gleichfalls diejenigen Teile, die mit den entsprechenden Teilen in Fig. 19 übereinstimmen, durch die gleichen Bezugszeichen belegt und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt. In Fig. 21 wird das Ausgangs-

signal der Addierschaltung 41 der 1H-Verzögerungsschaltung 42 und der Koeffizientenmultiplizierschaltung 44a zugeleitet, die aus einem Operationsverstärker und Widerständen R^g und R^y besteht. Das der Koeffizientenmultiplizierschaltung 44a eingespeiste Signal wird mit dem Koeffizienten Lg₀ multipliziert und der Addierschaltung 45 ohne Phasenumkehr zugeführt. Somit erfolgt in der Addierschaltung 45 im wesentlichen eine Addition des Signals von der Koeffizientenmultipli zier schal tung 44a und des Signals von der Pufferschaltung 60. In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 44a ist der Widerstandswert des variablen Widerstandes so eingestellt, daß die folgende Gleichung gilt:

<^R46 ^{+ R}47 ^)/R46 ^{β L}2a " °'¹⁷·

In der Koeffizientenmultiplizierschaltung 46a , die einen Operationsverstärker und Widerstände R^₈ und R/ο umfaßt, ist der Widerstand des variablen Widerstandes ^r4q ^ß0 eingestellt, da die folgende Gleichung Gültigkeit hat:

(^R48 ^{+ R}49^)/R48 - ^L3a = °'⁴³·

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, vielmehr sind verschiedene Variationen und Modifikationen möglich, ohne daß der Schutzi*ereich der Erfindung verlassen wird.

2H.

- Leerseite -

Claims

Paienicmwalte

Reiciiel η. ReJchel

Parkstraße 13
6000Frankfurt a.M.I

10611 Victor Company of Japan,Ltd., Yokohama,Japan

Patentansprüche

fllJ Rauschreduziersystem für ein Videosignal, mit einer Vorverzerrungseinrichtung, der ein zu übertragendes Videosignal eingespeist wird, um ein Ausgangssignal an ein Übertragungssystem zu liefern, und mit einer Nachentzerrungseinrichtung, der das Videosignal zugeführt wird, das in der Verzerrungseinrichtung vorverzerrt und über das übertragungssystem übertragen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverzerrungseinrichtung aus einer Vertikalverzerrungsschaltanordnung (13,13a) für Frequenzen besteht, die eine Charakteristik (Fig.7) für eine relative Anhebung des Pegels der Hochfrequenzkomponenten des Eingangsvideosignals, das räumliche Frequenzen in Vertikalrichtung eines Bildes (25) hat, im Vergleich zu den Niederfrequenzkomponenten des Eingangsvideosignals aufweist, daß die Nachentzerrungseinrichtung aus einer Vertikalnachentzerrungsschaltanordnung (19,19a) mit einer Charakteristik (Fig.8) für eine relative Abschwächung des Pegels der Hochfrequenzkomponenten des vorverzerrten Videosignals, das räumliche Frequenzen in Vertikalrichtung des Bildes hat, verglichen mit den Niederfrequenzkomponenten des vorverzerrten Videosignals besteht, und daß die Charakteristiken der Vertikalvorverzerrunga- und Vertikalnachentzerrungsschaltanordnung so zusammenarbeiten, daß Rauschen mit räumlichen Hochfrequenzen in Vertikalrichtung des Bildes vermindert wird.
2. Rauschieduziersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalvorverzerrungsschaltanordnung eine erste und zweite Addierschaltung (31_t35)t denen das Eingangsvideosignal eingespeist wird, eine erste Verzögerungsschaltung (32) zum Verzögern eines Ausgangssignals der ersten Addierschaltung um eine vorgegebene Verzögerungszeit *Xl , eine erste Koeffizientenmultiplizierschaltung (33) zum Multiplizieren eines ersten Koeffizienten K₁ mit einem Ausgangssignal der ersten Verzögerungsschaltung und zum Einspeisen eines Ausgangssignals in die erste Addierschaltung aufweist, des weiteren eine zweite Koeffizientenmultiplizierschaltung (34,34a) zum Multiplizieren eines zweiten Koeffizienten Kg mit den in der ersten Verzögerungsschaltung verzögerten Signal und zum Einspeisen eines Ausgangssignals in die zweite Addier schaltung, von der der Ausgang der Vertikalvorverzerrungsschaltanordnung erhalten wird und daß die Vertikalnachentzerrungsschaltanordnung eine dritte und vierte Addierschaltung (41,45) umfaßt, denen das über das Übertragungssystem empfangene Videosignal zugeleitet wird, ferner eine zweite Verzögerungsschaltung (43) zum Verzögern eines Ausgangssignals der dritten Addierschaltung um die gleiche Verzögerungszeit t der ersten Verzögerungsschaltung, eine dritte Koeffizientenmultiplizierschaltung (43) zum Multiplizieren eines dritten Koeffizienten L₁ mit einem Ausgangssignal der zweiten Verzögerungsschaltung und zum Einspeisen eines Ausgangssignals in die dritte Addierschaltung und eine vierte Koeffizientenmultiplizier schaltung (44, 44a) zum Multiplizieren eines vierten Koeffizienten Lp mit dem in der zweiten Verzögerungsschaltung verzögerten Signal und zum Zuführen eines Ausgangssignals zu der vierten Addierschaltung, von der der Ausgang der Vertikalnachentzerrungsschaltanordnung erzeugt wird.
3· Rauschreduziersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Koeffizientenmultiplizierschaltung (34) mit einer Ausgangsseite der ersten Verzögerungsschaltung und die vierte Koeffizientenmultiplizierschaltung (44) mit der Ausgangsseite der zweiten Verzögerungsschaltung gekoppelt ist.
4. Rauschreduziersystem nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Koeffizientenmultiplizierschaltung (34a) mit der Eingangsseite der ersten Verzögerungsschaltung und die vierte Koeffizientenmultiplizierschaltung (44a) mit der Eingangsseite der zweiten Verzögerungsschaltung gekoppelt ist.
5. Rauschreduziersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeiten T der ersten und zweiten Verzögerungsschaltung gleich der Dauer einer Horizontalabtastdauer (1H) des Videosignals sind.
6. Rauschreduziersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeiten ⁰C der ersten und zweiten Verzögerungsschaltung gleich einer Dauer sind, die sich von der Dauer einer Horizontalabtastperiode (1H) des Videosignals um eine Zeitspanne At unterscheidet.
7. Rauschreduziersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspanne ^t in einer Größenordnung im Bereich von 180 nsec liegt.
8. Raüschreduziersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalvorverzerrungsschaltanordnung ein erstes Tiefpaßfilter (50) aufweist, das mit der ersten Verzögerungsschaltung gekoppelt ist und daß in der Vertikalnachentzerrungsschaltanordnung ein zweites Tiefpaßfilter (51) vorhanden ist, das mit der zweiten Verzögerungsschaltung gekoppelt ist.