DE3637018C2

DE3637018C2 - Adaptive Filteranordnung

Info

Publication number: DE3637018C2
Application number: DE3637018A
Authority: DE
Inventors: Russell Thomas Fling
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2006-10-31
Also published as: FR2591829B1; KR870004625A; JPH0783239B2; KR950000322B1; GB2182522B; CA1250657A; JPS62108611A; GB2182522A; SG24292G; DE3637018A1; FR2591829A1; GB8625893D0; US4717951A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Filter zur Verarbeitung digitaler Signale und betrifft eine digitale Filteranordnung, deren Frequenzgang anpaßbar ist, um mehr als eine Durchlaßbandbreite einstellen zu können.

Derart anpassungsfähige "adaptive" Digitalfilter sind in vielen Fällen nützlich, wo die interessierenden Signale Frequenzbänder belegen können, deren Bandbreite fort schreitend schmaler (oder breiter) wird. Ein solcher Fall existiert in einem Fernsehempfänger mit sogenannter "Bild im-Bild"-Wiedergabe (abgekürzt BIB), bei welcher die Größe des Einsatzbildes vom Benutzer veränderbar ist.

Im übrigen sind aus der US 45 24 424 adaptive Transversalfilter bekannt.

In einem BIB-System werden zwei Bilder aus zugeordneten Quellen, die möglicherweise ohne Beziehung zueinander sind, gleichzeitig als ein Bild wiedergegeben. Dieses zu sammengesetzte Bild enthält ein primäres Bild (Hauptbild) voller Größe und ein sekundäres Bild (Nebenbild), das ver kleinert als Einsatz im primären Bild dargestellt ist. In einem typischen BIB-System wird das Signal, welches das sekundäre Bild erzeugt, unter Verwendung eines Abfrage taktsignals abgefragt, dessen Frequenz gleich 4f_sc ist, d. h. gleich dem Vierfachen der Frequenz des Farbhilfs trägers f_c. Die so gewonnenen Abfrageproben werden dann derart zertrennt, daß man Probenwerte erhält, die das Basisband-Leuchtdichtesignal darstellen, und Probenwerte, die zwei in Phasenquadratur zueinander stehende Basisband- Farbdifferenzsignale darstellen. Sowohl die Leuchtdichte proben als auch die Farbdifferenzsignalproben werden dann jeweils in einem Verhältnis von z. B. 3 : 1 unterabgetastet, um Leuchtdichte und Farbdifferenzsignalproben zu erhal ten, die ein Bild verminderter Größe darstellen. Die Pro ben eines Teilbildes dieses verkleinerten Bildes werden so, wie sie erzeugt werden, in einen Speicher eingeschrie ben und dann für die Wiedergabe synchron mit den Horizontal- und Vertikalsynchronimpulsen des primären Signals ausgele sen.

Für alle wichtigen Videosignalnormen (z. B. NTSC, PAL und SECAM) genügt die erste Abfrage mit der Frequenz 4f_c dem Nyquist-Kriterium; das heißt, die Frequenz der höchstfre quenten Komponente des zusammengesetzten Videosignals ist niedriger als die Hälfte der Abfragefrequenz. Wenn jedoch die zertrennten Signale unterabgetastet werden, um das verkleinerte Bild zu erzeugen, wird das Nyquist-Kriterium unter Umständen nicht erfüllt. Bei Nichterfüllung dieses Kriteriums kann das durch diese unterabgetasteten Proben erzeugte verkleinerte Bild verzerrt erscheinen. Diese Verzerrung tritt auf, wenn Komponenten der Videosignale, deren Frequenzen größer sind als die Hälfte der Unterab tastfrequenz, zurück in das Frequenzspektrum des unterab getasteten Signals "umgefaltet" werden. Verzerrungen die ses Typs nennt man Umfalt- oder "Aliase"-Verzerrung. Ein Weg zur Reduzierung von Aliase-Verzerrungen besteht darin, die abgefragten Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale vor ihrer Unterabtastung zu filtern, um Komponenten, de ren Frequenzen höher sind als die Hälfte der Unterabtast frequenz, im wesentlichen zu entfernen. Filter, welche die für Aliase-Verzerrung verantwortlichen Komponenten des Signals entfernen, werden als "Anti-Aliase-Filter" be zeichnet.

Ein BIB-Wiedergabesystem, das mit einem einzigen Unterab tast-Verhältnis arbeitet, kann ein festes Anti-Aliase-Filter benutzen. Eine Wiedergabeeinrichtung dieser Art ist jedoch nicht in der Lage, Einsatzbilder in mehr als einer Größe genau zu liefern. Wenn das Unterabtast-Ver hältnis größer ist als das Verkleinerungsverhältnis, dann kann das sekundäre Bild verwischt oder verwackelt erschei nen. Ist das Unterabtast-Verhältnis kleiner als das Ver kleinerungsverhältnis, dann kann das Einsatzbild die Aliase-Verzerrung enthalten.

Allgemein wünscht man für einen BIB-Empfänger, daß er Ein satzbilder mit mehr als einem Auflösungsgrad und in mehr als einer Größe wiedergeben kann. Dies versetzt den Be nutzer in die Lage, die Größe des sekundären Bildes ein zustellen, um die Bildgröße der relativen Wichtigkeit des sekundären Programms anzupassen oder um detaillierte Ob jekte im sekundären Bild genauer wiederzugeben. Im Sinne einer akkuraten Bildwiedergabe ist es also zweckmäßig, für jede der verschiedenen Unterabtastraten eine andere Charakteristik für die Anti-Aliase-Filterung zu benutzen.

Die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Filter anordnung, die solchen Forderungen Rechnung trägt, sind im Patentanspruch 1 aufgeführt. Vorteilhafte Ausgestal tungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn zeichnet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine Fil teranordnung mit einem adaptiven Frequenzgang. Die erfin dungsgemäße Filteranordnung enthält ein Filter mit einem Eingangsanschluß, einem variablen Verzögerungselement und einer Arithmetikschaltung, die verzögerte Signale mit den am Eingangsanschluß angelegten Signalen kombiniert, um gefilterte Ausgangssignale zu erzeugen. Das Zeitmaß, um welches das variable Verzögerungselement die am Eingangs anschluß angelegten Signale verzögert, kann durch die Gleichung T = K₁τ + PK₂τ beschrieben werden. In dieser Gleichung ist τ eine vorbestimmte Zeitspanne, K₁ ist eine vorbestimmte ganze Zahl größer als oder gleich Null, K₂ ist eine vorbestimmte ganze Zahl größer als Null, und P ist eine variable ganze Zahl größer als oder gleich Null. Der Frequenzgang dieses Filters kann durch Änderung des Wertes von P geändert werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer BIB-Wiedergabeein richtung, die eine Ausführungsform der vorliegenden Er findung enthält;

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Y/C-Trennfilters, das sich zur Verwendung in der Wiedergabeeinrichtung nach Fig. 1 eignet;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines BIB-Prozessors, der in der Wiedergabeeinrichtung nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Anti-Aliase-Fil ters für die Leuchtdichte, das sich zur Verwendung im BIB-Prozessor nach Fig. 3 eignet;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines variablen Verzöge rungselementes, das sich zur Verwendung im Anti-Aliase- Filter nach Fig. 4 eignet;

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Anti-Aliase-Fil ters für die Farbdifferenzsignale, das im BIB-Prozessor nach Fig. 4 verwendet werden kann;

Fig. 7 und 8 sind graphische Darstellungen von Frequenz ganzkennlinien, die zur Erläuterung der Einrichtung nach den Fig. 1 bis 6 hilfreich sind.

In den Zeichnungen bedeuten die breiten gepfeilten Ver bindungen Übertragungswege für Mehrbit-Digitalsignale in Parallelform, während die dünnen gepfeilten Linien Über tragungswege für Analogsignale oder Einbit-Digitalsignale darstellen. Je nach der Verarbeitungsgeschwindigkeit der einzelnen Elemente können in manchen Signalwegen kompen sierende Verzögerungseinrichtungen notwendig sein. Ein Fachmann auf dem Gebiet digitaler Signalverarbeitungs schaltungen wird wissen, wo in einem speziellen System solche Verzögerungen vorzusehen wären.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer BIB-Wiedergabe einrichtung, in der das primäre Signal mittels herkömmli cher Analogschaltungen und das sekundäre Signal in digi taler Weise verarbeitet wird.

Eine Quelle 10 für ein primäres Videosignalgemisch legt die primären Videosignale an ein Y/C-Trennfilter 12 und eine Synchronsignal-Abtrennstufe 22. Die Stufe 22, bei der es sich um eine herkömmliche Analogschaltung handeln kann, extrahiert aus dem primären Videosignalgemisch das Horizontalsynchronsignal PHS und das Vertikalsynchronsig nal PVS.

Das Y/C-Trennfilter 12, das herkömmliche Tiefpaß- und Hoch paßfilter enthalten kann, trennt das Videosignalgemisch in ein primäres Leuchtdichtesignal Y_p und ein primäres Farbartsignal C_p. Die primären Leuchtdichte- und Farbart signale werden an einen zugehörigen Farbart/Leuchtdichte prozessor 14 gelegt, der z. B. bandformende Filter enthal ten kann, um die hochfrequenten Komponenten des Leuchtdich tesignals anzuheben und dadurch ein versteilertes Leucht dichtesignal Y_p′ zu erzeugen, und einen Farbartsignalde modulator, um aus dem primären Farbartsignal C_p die Basis band-Farbdifferenzsignale (R-Y)_p und (B-Y)_p abzuleiten. Die Signale Yp′, (R-Y)_p und (B-Y)_p werben auf eine Matrix schaltung 16 gegeben, welche die Signale kombiniert, um die Farbsignale R_p, G_p und B_p für die Farben Rot, Grün und Blau zu gewinnen. Diese Farbsignale werden an eine Gruppe von Signaleingängen eines analogen Multiplexers 18 gelegt, dessen Ausgangssignale eine Kathodenstrahlröhre 20 an steuern. Die sekundären Farbsignale R_S, G_S und B_S für die Farben Rot, Grün und Blau werden einer zweiten Gruppe von Signaleingängen des Multiplexers 18 angelegt. Diese Signale werden durch eine weiter unten beschriebene Anordnung ent wickelt.

Eine Quelle 30 für ein sekundäres Videosignalgemisch, die den Tuner, ZF-Verstärker und Videodetektor eines herkömm lichen Farbfernsehempfängers enthalten kann, liefert ein sekundäres Videosignalgemisch an einen Analog/Digital- Wandler (A/D-Wandler) 32. Der A/D-Wandler 32 fragt das sekundäre Videosignalgemisch in Zeitpunkten, die von einem Abfragetaktsignal CK bestimmt werden, ab und digitalisiert es. Das Signal CK wird von einer phasensynchronisierten Schleife (PLL) 38 erzeugt, die weiter unten beschrieben wird.

Vom A/D-Wandler 32 werden digitalisierte sekundäre Video signale an eine Synchronsignal-Abtrennstufe 36 gelegt. Die Stufe 36 kann z. B. eine Schaltungsanordnung enthalten, welche die Vertikal- und Horizontalsynchronsignale SVS und SHS aus dem sekundären Videosignalgemisch abtrennt, und eine Schaltung zur Erzeugung eines Burst-Torsignals BG.

Der A/D-Wandler liefert außerdem digitalisierte sekundäre Videosignale an ein Y/C-Trennfilter 34. Die Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines beispielhaften Y/C-Trennfilters. Wie dort zu erkennen ist, wird das sekundäre Videosignalgemisch an ein Farbart-Sperrfilter 210 und an ein Farbart-Bandpaß filter 220 gelegt. Die Filter 210 und 210 können z. B. herkömmliche Filter mit "endlicher Impulsantwort" sein (sogenannte FIR-Filter), die durch das Signal CK taktge steuert werden. Beim hier beschriebenen Ausführungsbei spiel haben die Filter 210 und 220 Übertragungsfunktionen, die sich in der Schreibweise der Z-Transformierten folgen dermaßen ausdrücken lassen:

T₂₁₀ = (1+Z^-1)(1+Z^-2)

und

T₂₂₀ = (1+Z^-4)(1-Z^-2+Z^-4)(1-Z^-2).

Die Übertragungsfunktion T₂₁₀ des Filters 210 entspricht einem Frequenzgang mit einem Sperrband, das um die Fre quenz f_c zentriert ist und genügend breit ist, um die Farbartkomponenten eines Videosignalgemischs im wesent lichen zu entfernen. Infolgedessen liefert das Filter 210 ein Digitalsignal Y₅, das die Leuchtdichtekomponenten des sekundären Videosignalgemischs darstellt.

Die Übertragungsfunktion T₂₂₀ des Filters 220 entspricht einer Frequenzgangkennlinie mit einem Durchlaßband, das um die Frequenz f_c zentriert ist und denjenigen Teil des Frequenzspektrums eines Videosignalgemischs umfaßt, der von den Leuchtdichtekomponenten belegt ist. Das vom Fil ter 220 gelieferte Signal C₅ stellt somit die Farbartkom ponenten des sekundären Videosignalgemischs dar.

Das Farbartsignal C₅ vom X/C-Trennfilter 34 und das Burst- Torsignal BG von der Synchronsignal-Abtrennstufe 36 werden an die phasensynchronisierte Schleife (PLL) 38 gelegt. Die PLL 38 kann z. B. eine digitale phasensynchronisierte Schlei fe ähnlich der Ausführungsform nach der US-Patentschrift 4 291 332 sein, auf die hiermit verwiesen wird. Die PLL 38 erzeugt ein Taktsignal CK, dessen Frequenz gleich 4f_c ist und das mit der Farbsynchronkomponente (Burst) des sekundären Videosignals phasensynchronisiert ist.

Die sekundären Leuchtdichte- und Farbartsignale Y_S und C_S werden an einen zugehörigen Farbart/Leuchtdichte-Pro zessor 40 gelegt. Der Prozessor 40 kann z. B. ein bandfor mendes FIR-Filter enthalten, um die höherfrequenten Kom ponenten der digitalen Leuchtdichtesignale anzuheben und dadurch ein modifiziertes sekundäres Leuchtdichtesignal Y_S′ zu erzeugen. Der Prozessor 40 kann außerdem einen di gitalen Farbartsignaldemodulator enthalten, um aus dem digitalen Farbartsignal C_S Signalproben abzuleiten, welche die sekundären Farbdifferenzsignale (R-Y)_S und (B-Y)_S im Basisband darstellen. Bei der hier beschriebenen Ausfüh rungsform liefert der Farbart/Leuchtdichte-Prozessor 40 Leuchtdichteproben mit einer Abfrage- oder Probenfrequenz gleich der Frequenz des Taktsignal CK, die Differenzsig nalproben hingegen liefert er mit einem Viertel dieser Frequenz.

Die Signale Y_S′, (R-Y)_S und (B-Y)_S werden auf einen BIB- Prozessor 42 gegeben, worin sie gefiltert und in Unterab tastung abgefragt werden, um Proben zu bekommen, die ein verkleinertes Bild darstellen. Gemäß der Fig. 3 werden die Leuchtdichtesignale Y_S′ an ein programmierbares Verzöge rungselement 310 gelegt, das die Laufzeit im Leuchtdichte signal-Verarbeitungskanal den Verzögerungen der Farbdiffe renzsignal-Verarbeitungskanäle angleicht, wie es weiter unten noch beschrieben wird. Die vom Verzögerungselement 310 gelieferten Signale Y_SD′ werden einem den Leuchtdich tesignalen zugeordneten Anti-Aliase-Filter 312 angelegt, das die Bandbreite des Frequenzspektrums des Leuchtdich tesignals reduziert. Die vom Filter 312 gelieferten Signa le können nun von einem unterabtastenden Abfrageschalter (Unterabtaster) 313 unterabgetastet werden, entsprechend dem gewählten Verkleinerungsverhältnis, ohne unerwünschte Aliase-Verzerrung einzuführen. Das unterabgetastete Leucht dichtesignal wird an ein Vertikal-Mittelwertfilter 314 ge legt, das eine Anzahl aufeinanderfolgender Zeilen des Vi deosignals mittelt, um die Zeilenzahl im Einsatzbild ent sprechend dem gewählten Verkleinerungsverhältnis zu ver mindern.

Jedes der Farbdifferenzsignale (R-Y)_S und (B-Y)_S wird an ein zugeordnetes Anti-Aliase-Filter 320 bzw. 330 gelegt, dann einem jeweils zugeordneten Unterabtaster 321 bzw. 331 und schließlich einem Vertikal-Mittelwertfilter 322 bzw. 332 zugeführt. Wie in der Leuchtdichtesignal-Verar beitungsschaltung vermindern die Anti-Aliase-Filter der Farbdifferenzsignal-Verarbeitungsschaltung die Bandbreite des Frequenzspektrums der Farbdifferenzsignale, so daß sie von den Unterabtastern entsprechend dem gewählten Verkleinerungsverhältnis unterabgetastet werden können. Die Vertikal-Mittelwertfilter mitteln jeweils so viele aufeinanderfolgende Zeilen, daß die Vertikalauflösung des Bildes der reduzierten Horizontalauflösung angepaßt wird.

Bei dem BIB-Wiedergabesystem nach Fig. 1 kann der Benutzer über Regler 44 das Verkleinerungsverhältnis ändern, um die Größe des Einsatzbildes zu ändern. Der vom Benutzer gewählte Bildgrößenwert wird an einen Festwertspeicher (ROM) 46 gelegt, der Signale DSEL, FSEL und PK an den BIB- Prozessor 42 liefert. Diese Signale ändern die Verarbei tungslaufzeit im BIB-Prozessor, den Frequenzgang der Anti- Aliase-Filter 312, 320 und 330, das von den Unterabtastern 313, 321 und 331 benutzte Verhältnis der Unterabtastung und die Anzahl der von den Vertikal-Mittelwertfiltern 314, 322 und 332 gemittelten Zeilen. Aufbau und Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung werden weiter unten beschrieben.

Die Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Anti-Aliase-Fil ters 312 für die Leuchtdichte, das sich zur Verwendung im BIB-Prozessor nach Fig. 3 eignet. Dieses Filter enthält ein Tiefpaßfilter 400 variabler Bandbreite und ein verän derbares Versteilerungsfilter 450. Das Filter 400 ist eine Kombination dreier hintereinandergeschalteter Bandsperr filter. Jedes der Filter enthält ein variables Verzögerungs element 410 bzw. 414 bzw. 418 und einen Addierer 412 bzw. 416 bzw. 420. Im ersten Bandsperrfilter werden Proben Y_SD′, die vom programmierbaren Verzögerungselement 310 kommen, an den Eingang des variablen Verzögerungselementes 410 und an einen Eingang des Addierers 412 gelegt. Die am Ausgang des Verzögerungselementes 410 erscheinenden Proben werden auf den anderen Eingang des Addierers 412 gegeben. Der Aus gang des Addierers 412 ist mit dem Verzögerungselement 414 verbunden, das den Eingang des zweiten Bandsperrfilters bildet. Das Verzögerungselement 414 und der Addierer 416 sind in der gleichen Weise zueinander angeordnet, wie es eben für das Verzögerungselement 410 und den Addierer 412 beschrieben wurde. Der Ausgang des Addierers 416 ist mit dem Verzögerungselement 418 verbunden, das den Eingang des dritten Bandsperrfilters bildet. Das Verzögerungsele ment 418 und der Addierer 420 sind in gleicher Weise zu einander angeordnet, wie die Verzögerungselemente 410 und 414 und die Addierer 412 und 416 im ersten und zweiten Band sperrfilter. Das vom Addierer 420 gelieferte Signal ist das Ausgangssignal des Filters 400. Dieses Signal wird an ein variables Verzögerungselement 422 gelegt, das den Ein gang des veränderbaren Versteilerungsfilters 450 liefert. Die vom Addierer 420 gelieferten Proben werden in einer Sub trahierschaltung 424 von den verzögerten Proben aus dem Verzögerungselement 422 subtrahiert. Der Ausgang der Sub trahierschaltung 424 ist mit dem Eingang eines variablen Verzögerungselementes 426 und mit dem Eingang einer Sub trahierschaltung 428 verbunden. Die Subtrahierschaltung 428 subtrahiert die aus dem Verzögerungselement 426 kom menden Proben von den aus der Subtrahierschaltung 424 kom menden Proben und legt die resultierenden Proben an eine Multiplizierschaltung 430. Die Multiplizierschaltung 430, die z. B. eine programmierbare Schiebeschaltung sein kann, bemißt die von der Subtrahierschaltung 428 gelieferten Pro ben mit einem Versteilerungs-Bemessungsfaktor PK, der vom Festwertspeicher 46 geliefert wird. Der Festwertspeicher 46 wird vom Benutzer über die Regler 44 adressiert, um Versteilerungs-Bemessungsfaktoren zu liefern, welche die Bildfeinheiten entsprechend den Vorstellungen des Be nutzers erscheinen lassen. In der Ausführungsform nach Fig. 4 kann der Bemessungsfaktor PK Werte von 1/8, 1/4, 1/2 oder 1 annehmen. Die von der Multiplizierschaltung 430 gelieferten Proben werden auf einen Eingang eines Addie rers 434 gegeben, dessen zweiter Eingang zum Empfang der vom Verzögerungselement 422 kommenden Proben angeschlos sen ist. Die vom Addierer 434 gelieferten Proben sind die Ausgangsproben des Anti-Aliase-Filters 312 für die Leucht dichte.

Die Frequenzgangkurven der Filter 400 und 450 werden ge ändert, indem die Zeitspannen geändert werden, um welche die Verzögerungselemente 410, 414, 418, 422 und 426 die an ihre Eingänge angelegten Signale verzögern. In Fig. 4 ist die von jedem dieser Elemente bewirkte Verzögerung in Schreibweise der Z-Transformierten als Z^-x angegeben, wobei x für jedes der Verzögerungselemente eine jeweils eigene ganze Zahl ist, d. h. "a" für die Verzögerungsele mente 422 und 426, "b", für das Verzögerungselement 410, "c" für das Verzögerungselemente 414 und "d" für das Ver zögerungselement 418. Der Wert dieser Variablen wird durch das Filterwählsignal FSEL eingestellt, das vom Festwert speicher (ROM-Speicher) 46 geliefert wird. Die nachstehen de Tabelle I zeigt die Werte des Signals FSEL und der Variablen a, b, c und d als Funktion des für die Kompri mierung des sekundären Bildes benutzen Verkleinerungsver hältnisses:

Tabelle I

Aus den in der Tabelle I angeführten Verzögerungswerten können Übertragungsfunktionen T₄₀₀ und T₅₀₀ entwickelt werden, welche die Frequenzgangkurven der Anti-Aliase- Filter 400 und des Versteilerungsfilters 450 darstellen. Diese Übertragungsfunktionen sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben:

Tabelle II

Der Frequenzgang, dem die sekundären Leuchtdichtesignale unterworfen werden, ist die Kombination der Frequenzgänge des oben in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Filters 210 und der Filter 400 und 450. Die Fig. 7 zeigt eine Schar von Frequenzgangkurven 701, 702, 703 und 704, die in der angegebenen Reihenfolge die Frequenzgänge des kom binierten Filtersystems für Verkleinerungsverhältnisse von 1/2, 1/3, 1/4 und 1/5 darstellen. Alle diese Kurven gelten für einen Versteilerungs-Bemessungsfaktor PK von 1/8, wobei der Einfluß einer etwaigen, im Farbart/Leucht dichte-Prozessor 40 des Sekundärsignals stattfindenden Versteilerung ignoriert ist. Da das sekundäre Leuchtdich tesignal eine Abfrage- oder Probenfrequenz von im wesent lichen gleich 4f_c hat, sind die effektiven Probenfrequen zen des Signals nach Reduzierung um 1/2, 1/3, 1/4 und 1/5 gleich 2f_c, 4f_c/3, f_c und 4f_c/5. Es sei bemerkt, daß die durch die Frequenzgangkurven 701 bis 704 dargestellten Filter Leuchtdichtesignalkomponenten dämpfen, deren Fre quenzen höher sind als der Nyquist-Grenzwert, d. h. höher als jeweils die Hälfte der entsprechenden effektiven Pro benfrequenzen. Ferner sei bemerkt, daß jede dieser Fre quenzgangkurven eine einzelne Welligkeit in ihrem Durch laßband hat. Diese Charakteristik hat sich als zweckmäßig für Videosignalverarbeitung erwiesen. Es ist ein Merkmal dieser Filterkonstruktion, daß der Verstärkungsfaktor des Filters für Frequenzen innerhalb seines Durchlaßbandes für alle einzelnen Frequenzgänge im wesentlichen gleich ist. Dies ist zweckmäßig, um die Konstruktion der Schal tungsanordnung, welche die vom Filter gelieferten Signale verarbeitet, zu vereinfachen.

Wie oben beschrieben, werden die Frequenzgänge der Filter 400 und 450 dadurch geändert, daß das Maß der von den je weiligen Verzögerungselementen bewirkten Verzögerung ge ändert wird. Die Fig. 5 ist ein Blockschaltbild eines variablen Verzögerungselementes, das sich zur Verwendung in den Filtern 400 und 450 eignet. Die Signalproben wer den einem ersten Dateneingang eines Multiplexers 512 und einem festen Verzögerungselement 510 angelegt. Das Ver zögerungselement 510 verzögert die Proben uni ein Zeit maß, das im wesentlichen gleich einer ganzen Anzahl K₂ von Perioden des Systemtaktsignals CK ist, und legt die so verzögerten Proben an einen zweiten Dateneingang des Multiplexer 512. Der Multiplexer 512 wird durch das nie drigerwertige Bit des aus 2 Bits bestehenden Filterwähl signals FSEL gesteuert, um unverzögerte Proben durchzu lassen, wenn das besagte Bit eine 0 ist, und um verzöger te Proben durchzulassen, wenn das genannte Bit eine 1 ist. Die vom Multiplexer 512 gelieferten Proben werden auf ei nen ersten Dateneingang eines Multiplexers 516 und auf ein festes Verzögerungselement 514 gegeben. Das Verzöge rungselement 514 verzögert die seinem Eingang angelegten Proben um ein Zeitmaß, das im wesentlichen gleich 2 · K₂ Perioden des Taktsignals CK ist. Die vom Verzögerungsele ment 514 kommenden Proben werden auf den zweiten Datenein gang des Multiplexers 516 gegeben. Der Multiplexer 516 wird durch das höherwertige Bit des Signals FSEL gesteuert. Der Ausgang des Multiplexers 516 ist mit dem Eingang eines festen Verzögerungselementes 518 verbunden, das die vom Multiplexer 516 gelieferten Proben um ein Zeitmaß verzö gert, das im wesentlichen gleich einer ganzen Anzahl K₁ von Perioden des Taktsignals CK ist. Die nachstehende Ta belle III gibt die Werte K₁ und K₂ für verschiedene Ver zögerungsvariable a, b, c und d an:

Tabelle III

Gewünschtenfalls kann die variable Verzögerungsschaltung nach Fig. 5 verlängert werden, um programmierbare Ver zögerungen von 0 bis (2^N-1K₂+K₁)T_CK zu erhalten, wobei N eine willkürliche positive ganze Zahl ist. Die Verlängerung der Schaltung erfolgt so, daß man zwischen den Ausgang des Multiplexers 516 und den Eingang des Verzögerungselementes 518 weitere N-2 zusätzliche Stufen einfügt, deren jede ein festes Verzögerungselement und einen Multiplexer enthält (nicht dargestellt). Jede dieser zusätzlichen Stufen ist genauso aufgebaut wie die aus dem Verzögerungselement 510 und dem Multiplexer 512 gebildete Stufe nach Fig. 5. Das Verzögerungselement jeder Stufe bringt eine Zeitverzögerung, die doppelt so lang wie die Zeitverzögerung der vorhergehen den Stufe ist, und jeder Multiplexer wird durch ein fort schreitend höherwertiges Bit des digitalen Steuersignals FSEL gesteuert. Bei einer solchen verlängerten Ausführungs form kann das Verzögerungselement 518 eine taktgesteuerte Latch-Schaltung (Halte- oder Zwischenspeicherschaltung) enthalten (nicht dargestellt), die einen unsynchronisierten Eingang und einen synchronisierten Ausgang hat. Diese Latch- Schaltung kompensiert die Laufzeit, die sich durch die Multiplexer ergibt. Die an die Latch-Schaltung gelegten Daten werden asynchron gespeichert, so wie sie empfangen werden, ihre Abgabe an den Ausgang des Verzögerungselemen tes erfolgt jedoch synchron mit dem an die Latch-Schaltung gelegten Taktsignal. Indem man eine Latch-Schaltung dieses Typs im festen Verzögerungselement 518 vorsieht, können kombinierte Multiplexer-Laufzeiten bis zur Länge einer Pe riode des an die Latch-Schaltung gelegten Taktsignals to leriert werden.

Die Fig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Anti-Aliase-Fil ters für Farbdifferenzsignale, das für das eine oder das andere der oben in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Filter 320 oder 330 verwendet werden kann. Gemäß der Fig. 6 werden die vom Farbart/Leuchtdichte-Prozessor 40 kommenden Farbdifferenzsignale auf ein Verzögerungselement 610 und auf den ersten Eingang eines Addierers 614 gegeben. Die vom Verzögerungselement 610 gelieferten Signale werden auf den zweiten Eingang des Addierers 614 gegeben. Der Aus gang des Addierers 614 ist mit dem Eingang der zweiten Stufe verbunden. In dieser zweiten Stufe werden die Ein gangssignale auf den ersten Eingang eines Addierers 620, auf ein Verzögerungselement 616 und auf einen ersten Sig naleingang eines Multiplexers 618 gegeben. Der zweite Sig naleingang des Multiplexers 618 ist mit dem Ausgang des Verzögerungselementes 616 verbunden. Der Ausgang des Mul tiplexers führt zum zweiten Eingang des Addierers 620. Die vom Addierer 620 gelieferten Signale sind die Eingangs signale für die dritte Stufe. Diese Signale werden an den ersten Eingang eines Addierers 616, an ein Verzögerungsele ment 622 und an einen Eingang eines Multiplexers 624 ge legt. Das Verzögerungselement 622 liefert Signale zum zwei ten Eingang des Multiplexers 624. Der Ausgang des Multi plexers 624 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 626 verbunden. Die am Ausgang des Addierers 626 gelieferten Signalproben sind die Ausgangsproben des Anti-Aliase-Fil ters. Diese Proben werden an das Vertikal-Mittelwertfilter 322 oder 332 für die Farbdifferenzsignale gelegt. Der Auf bau dieser Filter wird weiter unten beschrieben.

Die Verzögerungselemente 610, 616 und 622 werden durch ein Signal CK/4 einer Frequenz f_c taktgesteuert, die gleich einem Viertel der Frequenz des Systemtaktsignals GK ist. Die Verzögerungselemente 610, 616 und 622 liefern Proben, die um ein Zeitmaß verzögert sind, welches im wesentlichen gleich zwei Perioden bzw. drei Perioden bzw. vier Perioden des Signals CK/4 ist.

Die Multiplexer-Steuerschaltung 628 steuert die Multiplexer 618 und 624 mit zwei getrennten Signalen. Hat ein Steuer signal den Wert 1, dann wird der zugeordnete Multiplexer so konditioniert, daß er das verzögerte Signal liefert. Hat das Steuersignal den Wert 0, dann wird der Multiplexer so konditioniert, daß er das unverzögerte Signal liefert. Die Werte der verschiedenen Multiplexer-Steuersignale wer den vom Filterwählsignal FSEL bestimmt, das an die Multi plexer-Steuerschaltung 628 gelegt wird. Das Steuersignal für den Multiplexer 618 hat den Wert 1, wenn der Wert des 2-Bit-Signals FSEL größer oder gleich 1 ist, und das Steu ersignal für den Multiplexer 624 hat den Wert 1, wenn der Wert des Signals FSEL größer oder gleich 2 ist. Wenn die Verzögerungselemente in die Filterschaltung eingeschaltet oder aus der Filterschaltung geschaltet werden, dann än dert sich die Übertragungsfunktion und die Frequenzgang kurve des Filters. Die Übertragungsfunktionen T_CD für ver schiedene Werte des Signals FSEL sind in der Schreibweise der Z-Transformierten in der nachstehenden Tabelle IV auf geführt.

FSEL
T_CD
0\|4(1+Z^-2)
1	2(1+Z^-2)(1-Z^-3)
2	(1+Z^-2)(1+Z^-3)(1+Z^-4)
3	(1+Z^-2)(1+Z^-3)(1+Z^-4)

Der Frequenzgang, dem die Farbdifferenzsignale unterworfen werden, ist die Kombination der Frequenzgänge der Anti- Aliase-Filter 320 bzw. 330 für die Farbdifferenzsignale und des Farbart-Bandpaßfilters 220, das in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Die Fig. 8 zeigt eine Schar von Frequenzgangkurven 801, 802 und 803, die in der genannten Reihenfolge die Frequenzgänge des kombinierten Filter systems für Verkleinerungsverhältnisse von 1/2, 1/3 und 1/4 oder 1/5 darstellen. Wie oben in Verbindung mit dem Farbart/Leuchtdichte-Prozessor 40 nach Fig. 1 ausgeführt, haben die Basisband-Farbdifferenzsignale eine effektive Abfrage- oder Probenfrequenz von f_c, d. h. einem Viertel der Frequenz des Systemtaktsignals GK. Wenn das sekundäre Bild um Faktoren 1/2, 1/3, 1/4 und 1/5 verkleinert wird, dann wird die effektive Probenfrequenz der Farbdifferenz signale gleich f_c/2 bzw. f_c/3 bzw. f_c/4 bzw. f_c/5. Es sei erwähnt, daß die durch die einzelnen Frequenzgangkurven 801 bis 804 beschriebenen Filter jeweils solche Komponen ten der Farbdifferenzsignale dämpfen, deren Frequenzen höher sind als die jeweilige Nyquist-Grenzfrequenz, die gleich der Hälfte der jeweils betreffenden effektiven Ab fragefrequenz ist. Ferner ist zu bemerken, daß die Gleich stromverstärkungen der durch die verschiedenen Frequenz gangkurven beschriebenen Filter im wesentlichen einander gleich sind. Dieses Merkmal ist wünschenswert, weil da durch die Konstruktion der Schaltungsanordnung, welche die vom Filter erzeugten Signale verarbeitet, vereinfacht wird.

Wie in der Fig. 3 dargestellt, werden die von den Leucht dichtesignal- und Farbdifferenzsignal-Antialiasefiltern 312, 320 und 330 gelieferten Proben jeweils einer zugehö rigen Unterabtastschaltung 313 bzw. 321 bzw. 331 angelegt. Jeder dieser Unterabtaster wird durch das Signal FSEL ge steuert, um die Unterabtastung in einem Verhältnis von 1 : 2 vorzunehmen, wenn der Wert des Signals FSEL gleich 0 ist, in einem Verhältnis 1 : 3, wenn FSEL gleich 1 ist, in einem Verhältnis 1 : 4, wenn FSEL gleich 2 ist und in ei nem Verhältnis 1 : 5, wenn FSEL gleich 3 ist. Die von den Unterabtastern 313, 321 und 331 gelieferten Proben werden jeweils einem zugehörigen Exemplar der Vertikal- Mittelwertfilter 314, 322 und 332 zugeführt. Jedes der Vertikal-Mittelwertfilter bildet den Mittelwert der ent sprechenden Probenwerte einer Anzahl von Zeilen, die durch das Signal FSEL bestimmt ist, um eine Zeile aus kombinier ten Proben zu erzeugen. Im Falle FSEL gleich 0 werden die Proben aus zwei Zeilen gemittelt, im Falle FSEL gleich 1 die Proben aus drei Zeilen, im Falle FSEL gleich 2 die Proben aus vier Zeilen und im Falle FSEL gleich 3 die Pro ben aus fünf Zeilen. Die von den Vertikal-Mittelwertfil tern 314, 322 und 332 gelieferten Proben stellen das un terabgetastete Leuchtdichtesignal Y_SS und die beiden un terabgetasteten Farbdifferenzsignale (R-Y)_SS und (B-Y)_SS dar. Die Unterabtaster 313, 321 und 331 und die Vertikal- Mittelwertfilter 314, 322 und 332 werden hier nicht im einzelnen beschrieben, weil sie nicht als Teil der Erfin dung anzusehen sind. Einrichtungen dieser Art, die sich in Verbindung mit der oben beschriebenen Schaltungsanord nung verwenden lassen, können von einem Fachmann auf dem Gebiet digitaler Signalverarbeitungsschaltungen leicht aus allgemein verfügbaren Komponenten aufgebaut werden.

Die Signale Y_SS, (R-Y)_SS und (B-Y)_SS werden einem BIB- Teilbildspeicher 50 zugeführt. Der Speicher 50 kann ein herkömmlicher Speicher mit wahlfreiem oder direktem Zu griff sein, der eine genügende Anzahl von Speicherzellen aufweist, um ein Teilbild des vertikal und horizontal un terabgetasteten sekundären Signals festzuhalten. Dieser Speicher kann als drei getrennte Teilbildspeicher organi siert sein, jeweils einer für das Leuchtdichtesignal und die beiden Farbdifferenzsignale, oder er kann als einzi ger Teilbildspeicher organisiert sein, worin die Leucht dichte- und Farbdifferenzsignale zu einem einzigen Proben signal kombiniert sind. Diese Kombination kann z. B. da durch erfolgen, daß Proben der beiden Farbdifferenzsignale abwechselnd mit Proben des Leuchtdichtesignals zusammen gefügt werden.

Die Einschreibung der Daten aus dem BIB-Prozessor 42 in den Teilbildspeicher 50 erfolgt unter Steuerung durch ei nen Schreibadressengenerator 48. Diese Schaltung 48 er zeugt Schreibadressensignale WADDR und andere vom Speicher benötigte Steuersignale WGS aus dem Taktsignal GK, den sekundären Horizontal- und Vertikalsynchronsignalen SHS und SVS und dem Speicherplatz-Steuersignal MLOC, das vom ROM-Speicher 46 geliefert wird. Das Signal MLOG legt den Bereich der Speicheradressen fest, die für die Speicherung des verkleinerten sekundären Bildes benutzt werden. Das heißt, der Schreibadressengenerator 48 entwickelt Speicher adressen synchron mit den Signalen GK, SHS und SVS. Diese Adressen werden jedoch zur Einschreibung von Daten in den Speicher 50 nur dann benutzt, wenn sie in den Bereich fal len, der vom Signal MLOC vorgegeben wird.

Aus dem BIB-Teilbildspeicher 50 werden unter Steuerung durch einen Leseadressengenerator 24 Proben ausgelesen, welche die einzelnen Zeilen des unterabgetasteten sekun dären Bildes darstellen. Die an den Leseadressengenerator 24 gelegten Signale sind die primären Vertikal- und Hori zontalsynchronsignale PVS und PHS, das Taktsignal CK und das Speicherplatz-Steuersignal MLOG. Der Generator 24 kann z. B. Impulse des Horizontalsynchronsignals PHS re lativ zu den Vertikalsynchronimpulsen PVS und Impulse des Signals CK relativ zu den primären Horizontalsynchron impulsen abzählen, um Adressen für den Speicher 50 zu er zeugen. Wenn diese Adressen in den Bereich fallen, der durch das Signal MLOC spezifiziert ist, dann leitet der Generator 24 Leseoperationen für die Adressen ein und schaltet den Multiplexer 18 über Steuersignale P/S so, daß an die Kathodenstrahlröhre 20 Signale gelegt werden, die von den aus dem Speicher 50 ausgelesenen Proben abgeleitet sind.

Der Schreibadressengenerator 48, der Leseadressengenera tor 24 und der BIB-Teilbildspeicher sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung und brauchen daher nicht im ein zelnen beschrieben zu werden. Schaltungsbeispiele zum Speichern und Auslesen des Signals, aus dem das Einsatz bild entwickelt wird, sind in den US-Patentschriften 4 2 49 213 und 4 139 860 beschrieben.

Die vom Teilbildspeicher 50 gelieferten Proben werden ei nem D/A-Wandler 52 zugeführt, der daraus analoge Leucht dichte- und Farbdifferenzsignale zum Anlegen an eine her kömmliche Analogmatrix 54 entwickelt. Die von der Matrix 54 erzeugten Signale sind die Farbsignale R_S, G_S und B_S für das verkleinerte Sekundärbild. Wie oben beschrieben, werden diese Signale der zweiten Gruppe von Signalein gängen des Analogmultiplexers 18 angelegt.

Claims

1. Adaptive Filteranordnung zur Dämpfung von innerhalb eines gewählten Frequenzbandes liegenden Komponenten eines von einer Abtastquelle zugeführten Eingangssignals gegenüber anderen Kom ponenten dieses Signals, deren Frequenz nicht innerhalb des ge wählten Frequenzbandes liegen, gekennzeichnet durch

- ein variables Verzögerungselement (410) zum Verzögern der an den Eingangsanschluß des Filters angelegten Signale um ein Zeitmaß T_D = K₁τ + PK₂τ, wobei τ eine vorbestimmte Zeitspanne, K₁ eine vorbestimmte ganze Zahl größer oder gleich Null, K₂ eine vorbestimmte ganze Zahl größer als Null und P ein Digital signal ist, das ganzzahlige Werte größer oder gleich Null an nehmen kann, mit
- - einem ersten Verzögerungselement (510) zum Verzögern von Abfrageproben des an den Eingangsanschluß des Filters ge legten Signals um ein vorbestimmtes Zeitmaß K₂τ,
- - einer ersten Signalschalteinrichtung (512), die mit dem Eingangsanschluß des Filters und mit dem ersten Verzöge rungselement gekoppelt ist und durch ein erstes Steuer signal steuerbar ist, um wahlweise die vom ersten Verzöge rungselement verzögerten Proben oder die an den Eingangs anschluß des Filters gelegten unverzögerten Proben zu lie fern,
- - ein zweites Verzögerungselement (514) zum Verzögern der von der ersten Signalschalteinrichtung gelieferten Proben um ein Zeitmaß NK₂τ, wobei N eine positive ganze Zahl ist,
- - einer zweiten Signalschalteinrichtung (516), die mit der ersten Signalschalteinrichtung (512) und mit dem zweiten Verzögerungselement (514) gekoppelt ist und durch ein zwei tes Steuersignal steuerbar ist, um wahlweise entweder die vom zweiten Verzögerungselement kommenden Proben oder die von der ersten Signalschalteinrichtung kommenden Proben zu liefern,
- - einer Einrichtung zur Gewinnung des ersten Steuersignals aus einem ersten Bit des Digitalsignals P, und
- - einer Einrichtung zur Gewinnung des zweiten Steuersignals aus einem zweiten, sich vom ersten Bit unterscheidenden Bit des Digitalsignals P,
- ferner durch eine Arithmetikschaltung (412), welche die vom Verzögerungselement gelieferten Signale mit den unverzögerten, an den Eingangsanschluß des Filters gelegten Signalen kombi niert, um gefilterte Ausgangssignale zu erzeugen, und
- eine mit dem variablen Verzögerungselement gekoppelte Ein richtung (FSEL) zum Ändern des Wertes des Signals P, um das gewählte Frequenzband zu bestimmen.

2. Adaptive Filteranordnung nach Anspruch 1 für Videosignale in einem System mit folgenden Einrichtungen:

- einer Quelle für die Videosignale, die Komponenten enthalten können, deren Frequenzen höher sind als eine vorbestimmte Frequenz,
- einer Einrichtung zur Erzeugung weiter Abtastdaten, welche die Videosignale darstellen, mit einer Einrichtung zum Aus wählen einer Abfragefrequenz aus einer Mehrzahl vorbestimmter Abfragefrequenzen, wobei jede dieser Abfragefrequenzen niedri ger ist als das Doppelte der vorbestimmten Frequenz,
- einer zwischen die Quelle und die probenerzeugende Einrich tung gekoppelte Einrichtung, die eine Dämpfungsschaltung ent hält, um Komponenten der Videosignale, deren Frequenzen höher sind als das Doppelte der jeweils gewählten Abfragefrequenzen, zu dämpfen,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpfungsschaltung ein mit der Quelle (30) gekoppeltes erstes Filter (z. B. 210 in 34) zur Dämpfung von Komponenten der Signale, deren Frequenzen höher sind als die vorbestimmte Fre quenz, gegenüber Komponenten, deren Frequenzen niedriger sind als die vorbestimmte Frequenz; und ein mit der die Abfragefrequenz wählenden Einrichtung (FSEL) gekoppeltes zweites Filter (312) zur Dämpfung derjenigen Kompo nenten der vom ersten Filter gelieferten Signale, deren Fre quenzen höher sind als die Hälfte der gewählten Abfragefrequenz, enthält, und daß dieses zweite Filter folgendes aufweist:

a) einen Eingangsanschluß,
b) ein mit der die Abfragefrequenz wählenden Einrichtung (FSEL) gekoppeltes variables Verzögerungselement (410) zum Verzögern der an den Eingangsanschluß gelegten Signale um ein Zeitmaß TD = K₁τ + PK₂τ, wobei τ eine vorbestimmte Zeitspanne, K eine vorbestimmte ganze Zahl größer oder gleich Null, K₂ eine vorbestimmte ganze Zahl größer als Null und P ein ganz zahliger Wert größer oder gleich Null ist, der durch die die Abfragefrequenz wählende Einrichtung bestimmt ist,
c) eine Arithmetikschaltung (412), welche die vom Verzögerungs element gelieferten Signale mit den unverzögerten, an den Eingangsanschluß gelegten Signalen kombiniert, um Signale zum Anlegen an die probenerzeugende Einrichtung (z. B. 313) zu liefern.

3. Adaptive Filteranordnung nach Anspruch 1 für ein Bild-im-Bild-Fernsehwiedergabesystem, das ein aus einem sekundären Videosignalgemisch entwickeltes Bild als verkleinertes Einsatz bild innerhalb des von einem primären Videosignal entwickelten Bildes wiedergeben kann, wobei das sekundäre Videosignalgemisch Leuchtdichtesignalkomponenten, die ein vorbestimmtes Frequenz band belegen, enthält und Farbartsignalkomponenten enthalten kann, gekennzeichnet durch
einen Eingangsanschluß zum Anlegen eines Bildkompressions- Steuersignals, das das Verhältnis angibt, um welches das sekun däre Bild gegenüber dem primären Bild verkleinert wird, ein auf das sekundäre Videosignalgemisch ansprechendes erstes Filter (34), das die Farbartsignalkomponenten gegenüber den Leuchtdichtesignalkomponenten dämpft, um ein abgetrenntes Leuchtdichtesignal zu liefern,
ein mit dem ersten Filter gekoppeltes zweites Filter (312), das Komponenten des Leuchtdichtesignals, deren Frequenzen innerhalb eines gewählten Bereichs des vorbestimmten Frequenzbandes lie gen, gegenüber Komponenten des Leuchtdichtesignals dämpft, deren Frequenzen nicht innerhalb des gewählten Teils des vor bestimmten Frequenzbandes liegen, und das folgendes aufweist:

a) einen Eingangsanschluß zum Anlegen des Leuchtdichtesignals an das zweite Filter,
b) ein variables Verzögerungselement (410) zum Verzögern der an den Eingangsanschluß gelegten Signale um ein Zeitmaß TD = K₁τ + PK₂τ, wobei τ eine vorbestimmte Zeitspanne, K₁ eine vorbestimmte ganze Zahl größer oder gleich Null, K₂ eine vorbestimmte ganze Zahl größer als Null und P ein Digital signal ist, das ganzzahlige Werte größer als Null annehmen kann,
c) eine Arithmetikschaltung (412), welche die von dem variablen Verzögerungselement gelieferten Signale mit den von dem ersten Filter gelieferten Signalen kombiniert, um gefilterte Leuchtdichtesignale zu liefern,
d) eine mit dem variablen Verzögerungselement gekoppelte und auf das Bildkompressions-Steuersignal ansprechende Einrich tung zum Ändern des Wertes des Signals P, um den gewählten Teil des vorbestimmten Frequenzbandes zu bestimmen.

4. Filteranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das variable Verzögerungselement (410) ferner ein drittes Verzögerungselement (518) aufweist, um die von der zweiten Signalschalteinrichtung (516) geliefer ten Proben um ein Zeitmaß zu verzögern, das im wesentlichen gleich K₁ minus einer Verzögerungszeit ist, die sich durch die Signallaufzeit in der ersten und der zweiten Signalschaltein richtung (512, 516) ergibt.