DE4124008C1 - Filtering video signal in horizontal or vertical direction - delaying input signal by line(s) or image point(s) and forming selection signal from logic coupling for delayed or non-delayed image elements - Google Patents
Filtering video signal in horizontal or vertical direction - delaying input signal by line(s) or image point(s) and forming selection signal from logic coupling for delayed or non-delayed image elementsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist aus IEEE Transcations on Consumer Electronics, Vol. 28, No. 3, S. 157-167 bekannt.The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1. Such a method is from IEEE Transcations on Consumer Electronics, Vol. 28, No. 3, pp. 157-167.
Für die vertikale oder horizontale Filterung von Videosignalen sind unter dem Begriff "logische Filter" Verfahren bekannt (IEEE-CE, Vol. 28, No. 3, S. 157-167 und IEEE-CE, Vol. 31, No. 3, S. 240-254), welche im Gegensatz zu konventionellen, nichtrekursiven Transversalfiltern, die ein Ausgangssignal als Summe von gewichteten Beiträgen des mehrfach verzögerten Eingangssignals errechnen, das Ausgangssignal oder Beiträge zu dem Ausgangssignal als Ergebnis von kaskadierten Auswertungen der Maxima und Minima zwischen den verzögerten Eingangssignalen bestimmen. Eine analoge Form der zentralen Funktionselemente "Minimum-Bildung" und "Maximum-Bildung" solcher logischer Filter kann durch Koppelung der Emitter oder Kollektoren von Verstärkerstufen realisiert werden (IEEE-CE, Vol. 28, Nr. 3, S. 157-167). In digitaler Ausführung kann die Minimum- und die Maximum-Bildung durch die Kombination eines Komparators mit einem Multiplexer in einer Stufe erreicht werden. Für die Bildung einer Entscheidung aus mehr als zwei Eingangssignalen, beispielsweise eines Minimums aus drei Eingangswerten, müssen zwei solcher Stufen mit entsprechendem schaltungstechnischen Aufwand kaskadiert werden. Insbesondere bei höheren Taktfrequenzen ist eine Resynchronisation der Daten mit Hilfe von Registern zwischen den Stufen erforderlich. Diese Maßnahmen erhöhen die Laufzeit der Stufen und erfordern insbesondere bei einer Kaskadierung von mehreren Stufen in einem logischen Filter weiteren Aufwand für die zeitgleiche Bereitstellung von nicht bearbeiteten Signalen. Die spezielle Eigenschaft logischer Filter, wesentliche Signalanteile nicht als Summe, sondern als logische Entscheidung zwischen den Eingangswerten einer Stufe zu bestimmen, führt dazu, daß bereits bestimmte Signalwerte keinen Beitrag mehr zu der Amplitude des Ausgangswertes liefern.For vertical or horizontal filtering of video signals are below the Term "logical filter" method known (IEEE-CE, Vol. 28, No. 3, pp. 157-167 and IEEE-CE, Vol. 31, No. 3, pp. 240-254), which in contrast to conventional, non-recursive transversal filters, which as an output signal Calculate the sum of weighted contributions of the multiple delayed input signal, the output signal or contributions to the output signal as a result of cascaded evaluations of the maxima and minima between the delayed Determine input signals. An analogous form of the central functional elements "Minimum formation" and "maximum formation" of such logical filters can be realized by coupling the emitters or collectors of amplifier stages (IEEE-CE, Vol. 28, No. 3, pp. 157-167). In digital version can the minimum and maximum formation by the combination of one Comparators can be achieved with a multiplexer in one stage. For the Form a decision from more than two input signals, for example a minimum of three input values, two such levels must be included Corresponding circuit complexity can be cascaded. In particular at higher clock frequencies it is necessary to resynchronize the data using Registers between levels required. These measures increase the Running time of the stages and especially require a cascading of several levels in a logical filter further effort for the simultaneous Provision of unprocessed signals. The special property more logical Filters, essential signal components not as a sum, but as a logical decision To determine between the input values of a stage leads to the fact that already determined signal values no longer contribute to the amplitude of the output value deliver.
Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art ohne Funktionsänderung eine Kaskadierung von Komparatoren und Multiplexern weitgehend zu vermeiden und damit den schaltungstechnischen Aufwand mit den daraus resultierenden Laufzeiten zu reduzieren.In contrast, the object of the invention is in a method of A cascading of comparators without changing the function mentioned at the beginning and multiplexers as far as possible and thus the circuitry Reduce effort with the resulting terms.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the method according to the invention result from the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach einem ersten Vergleich der eingehende Signalwert durch eine logische Verknüpfung aller Ergebnisse dieses Vergleichs eine zusätzliche Information über das an den Verzögerungen des Filters vorhandene Amplitudenmuster generiert. Aufgrund dieser Information können diejenigen Eingangssignale, die ausschließlich für die weitere Bestimmung des Ausgangssignals und dessen Amplitudenwert erforderlich sind, erkannt und nachfolgend selektiert werden. Auf diese Weise läßt sich eine Kaskadierung von Komparatoren und Multiplexern weitgehend vermeiden.In the method according to the invention, after a first comparison, the incoming signal value through a logical combination of all results of this Compare additional information on the delays of the filter existing amplitude pattern generated. Based on this information you can those input signals that are used exclusively for the further determination of the Output signal and its amplitude value are required, recognized and selected below. In this way, a cascading of Avoid comparators and multiplexers to a large extent.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden logischen Kammfilters.The invention is described below using an exemplary embodiment in FIGS Drawings explained in more detail. The single figure shows a block diagram of a logical comb filter operating according to the inventive method.
Das am Eingang 1 ankommende Videosignal wird parallel dem Eingang 11 eines 2-Zeilen-Verzögerungsgliedes 10, dem Eingang 31 eines ersten Vergleichers 30, dem Eingang 51 eines zweiten Vergleichers 50 und dem Eingang 61 eines Decoders und Multiplexers 60 zugeführt. Das von dem ersten Verzögerungsglied 10 verzögerte Videosignal gelangt über dessen Ausgang 12 parallel an den Eingang eines zweiten 2-Zeilen-Verzögerungsgliedes 20, den Eingang 41 eines dritten Vergleichers 40, den Eingang 32 des ersten Vergleichers 30 und den Eingang 63 des Decoders und Multiplexers 60. Das Ausgangssignal des zweiten Verzögerungsgliedes 20 gelangt über dessen Ausgang 22 parallel an den Eingang 42 des dritten Vergleichers 40, den Eingang 52 des zweiten Vergleichers 50 sowie den Eingang 66 des Decoders und Multiplexers 60. Die an den Ausgängen 33, 43, 53 der Vergleicher 30, 40 bzw. 50 anliegenden Ergebnisse der durchgeführten Vergleiche (logische Ja/Nein-Entscheidungen) werden den Eingängen 62, 65 bzw. 64 des Decoders und Multiplexers 60 zugeführt. Die Vergleichsergebnisse werden von dem Decoder und Multiplexer 60 decodiert und die daraus resultierenden Selektionssignale zusammen mit dem unverzögerten Videosignal am Eingang 61, dem einfach verzögerten Signal am Eingang 63 und dem zweifach verzögerten Signal am Eingang 66 in noch näher zu erläuternder Weise verarbeitet. The video signal arriving at input 1 is fed in parallel to input 11 of a 2-line delay element 10 , input 31 of a first comparator 30 , input 51 of a second comparator 50 and input 61 of a decoder and multiplexer 60 . The video signal delayed by the first delay element 10 passes in parallel via its output 12 to the input of a second 2-line delay element 20 , the input 41 of a third comparator 40 , the input 32 of the first comparator 30 and the input 63 of the decoder and multiplexer 60 . The output signal of the second delay element 20 passes through its output 22 in parallel to the input 42 of the third comparator 40 , the input 52 of the second comparator 50 and the input 66 of the decoder and multiplexer 60 . The results of the comparisons (logical yes / no decisions) present at the outputs 33 , 43 , 53 of the comparators 30 , 40 and 50 are fed to the inputs 62 , 65 and 64 of the decoder and multiplexer 60 . The comparison results are decoded by the decoder and multiplexer 60 and the resulting selection signals are processed together with the undelayed video signal at input 61 , the single-delayed signal at input 63 and the double-delayed signal at input 66 in a manner to be explained in more detail.
Bezeichnet man das unverzögerte Videosignal am Eingang 61 mit "A", das Vergleichsergebnis am Eingang 62 mit "f", das einfach verzögerte Videosignal am Eingang 63 mit "C", das Vergleichsergebnis am Eingang 64 mit "g", das Vergleichsergebnis am Eingang 65 mit "h" und das zweifach verzögerte Videotextsignal am Eingang 66 mit "B", so erhält man ein Minimumsignal M am Ausgang 67 des Decoders und Multiplexers 60 durch die logische Verknüpfung der FunktionenOne designates the undelayed video signal at input 61 with "A", the comparison result at input 62 with "f", the simply delayed video signal at input 63 with "C", the comparison result at input 64 with "g", the comparison result at input 65 with "h" and the twice-delayed teletext signal at input 66 with "B", a minimum signal M is obtained at the output 67 of the decoder and multiplexer 60 through the logical combination of the functions
f = (C < A)
g = (B < A)
H = (C < B)f = (C <A)
g = (B <A)
H = (C <B)
nach der Tabelleaccording to the table
fgf M X Y
000 B A C
001 C C C
010 A B C
101 A B C
110 C C C
111 B A Cfgf MXY
000 BAC
001 CCC
010 ABC
101 ABC
110 CCC
111 BAC
Das Ausgangssignal M stellt das in vertikaler Richtung gefilterte Videosignal A dar, da die beiden Verzögerungsglieder 10 und 20 jeweils um zwei Fernsehzeilen verzögern. Um eine Filterung in horizontaler Richtung zu erreichen, müßten die Verzögerungsglieder 10 und 20 so ausgelegt werden, daß sie um Vielfache des Bildpunkt-Abstandes verzögern. The output signal M represents the video signal A filtered in the vertical direction, since the two delay elements 10 and 20 each delay by two television lines. In order to achieve filtering in the horizontal direction, the delay elements 10 and 20 would have to be designed in such a way that they delay by multiples of the pixel distance.
Um in PAL-codierten Videosignalen die Luminanz- und Chrominanzinformation voneinander zu trennen, werden zusätzlich von dem Decoder und Multiplexer 60 an seinen Ausgängen 68 und 69 Signale X bzw. Y erzeugt, welche durch logische Verknüpfung der Vergleichsergebisse f, g und h nach der vorstehenden Tabelle bestimmt werden. Die Signale X und Y werden den Eingängen 71 bzw. 72 eines Addiergliedes 70 zugeführt, welches die normierte Summe der Signale X und Y gemäß der GleichungIn order to separate the luminance and chrominance information from one another in PAL-coded video signals, the decoder and multiplexer 60 additionally generates signals X and Y at its outputs 68 and 69 , which signals are obtained by logically combining the comparison results f, g and h according to the above Table can be determined. The signals X and Y are fed to the inputs 71 and 72 of an adder 70 , which is the normalized sum of the signals X and Y according to the equation
S = (X + Y)/2S = (X + Y) / 2
bildet. Das Ausgangssignal S am Ausgang 73 des Addiergliedes 70 wird parallel dem Eingang 82 eines vierten Vergleichers 80 und dem Eingang 93 eines weiteren Decoders und Multiplexers 90 zugeführt. Ferner wird das Signal M parallel dem Eingang 81 des vierten Vergleichers 80 und dem Eingang 91 des Decoders und Multiplexers 90 zugeführt. Das Ergebnis des Vergleichs am Ausgang 83 des vierten Vergleichers 80 gelangt zum Eingang 92 des Decoders und Multiplexers 90. Dem Decoder und Multiplexer 90 werden ferner an dessen Eingängen 94, 95, 96 die Signale f, g bzw. h von den Ausgängen 33, 53 bzw. 43 der übrigen Vergleicher 30, 50 bzw. 40 zugeführt. Am Ausgang 97 des Decoders und Multiplexers wird das Signal Z erzeugt, welches dem Filterausgang 2 zugeführt wird.forms. The output signal S at the output 73 of the adder 70 is fed in parallel to the input 82 of a fourth comparator 80 and the input 93 of a further decoder and multiplexer 90 . Furthermore, the signal M is fed in parallel to the input 81 of the fourth comparator 80 and the input 91 of the decoder and multiplexer 90 . The result of the comparison at the output 83 of the fourth comparator 80 reaches the input 92 of the decoder and multiplexer 90 . The signals f, g and h from the outputs 33 , 53 and 43 of the other comparators 30 , 50 and 40 are also fed to the decoder and multiplexer 90 at its inputs 94 , 95 , 96 . The signal Z is generated at the output 97 of the decoder and multiplexer and is fed to the filter output 2 .
Bezeichnet man das Ergebnis des im Vergleicher 80 durchgeführten Vergleiches mit "i" (logisches Ja/Nein-Signal), so bestimmt sich das Ausgangssignal Z gemäß folgender Tabelle:If the result of the comparison carried out in comparator 80 is referred to as "i" (logical yes / no signal), the output signal Z is determined in accordance with the following table:
fghi Z
0000 B
0001 AC
001- C
0100 A
0101 BC
1010 BC
1011 A
110- C
1110 AC
1111 Bfghi Z
0000 B
0001 AC
001- C
0100 A.
0101 BC
1010 BC
1011 A.
110- C
1110 AC
1111 B
Die Filterung in dem Ausgangssignal Z erfolgt in gleicher Weise wie bei dem Signal M in vertikaler Richtung, sofern die Verzögerungsglieder 10, 20 jeweils um zwei Zeilen verzögern, während eine Filterung in horizontaler Richtung erfolgt, falls die Verzögerungsglieder 10 und 20 um ein Vielfaches des Bildpunkt-Abstandes verzögern. Es versteht sich, daß anstelle einer Verzögerung um zwei Zeilen auch eine Verzögerung um ein Mehrfaches der Zeilenlänge für eine vertikale Filterung möglich ist. Desweiteren ist eine temporale Filterung des Videosignals A möglich, falls die Verzögerungsglieder 10 und 20 im wesentlichen um ein Vielfaches der Halbbilddauer verzögern.The filtering in the output signal Z is carried out in the same way as for the signal M in the vertical direction, provided that the delay elements 10 , 20 each delay by two lines, while filtering is carried out in the horizontal direction, if the delay elements 10 and 20 by a multiple of the pixel -Delay distance. It goes without saying that instead of a delay by two lines, a delay by a multiple of the line length is also possible for vertical filtering. Furthermore, temporal filtering of the video signal A is possible if the delay elements 10 and 20 delay essentially by a multiple of the field duration.
Das Filter der zuvor beschriebenen Art stellt ohne Funktionsänderung eine aufwandsgünstige Realisierung von logischen Filtern unter weitgehender Vermeidung einer Kaskadierung von Minimum- und Maximum-Bildungen dar. The filter of the type described above sets one without changing the function cost-effective implementation of logical filters with largely avoidance a cascading of minimum and maximum formations.
Logische Filter besitzen beispielsweise Tiefpaßcharakter für Eingangssignale, die im wesentlichen aus hochfrequenten Signalkomponenten bestehen (feine Strukturen in Videobildern), während hochfrequente Signalkomponenten in Verbindung mit bestimmten niederfrequenten Signalkomponenten (z. B. an Kanten von flächigen Bildelementen) nicht gefiltert werden. Demgegenüber führen Transversalfilter durch Filterung hochfrequenter Signalkomponenten auch an Kanten zu einer Verschleifung dieser Kanten. Eine Anwendung der logischen Filter für die Vorfilterung oder Trennung von Chrominanz- und Luminanzanteilen in PAL-codierten Videosignalen erlaubt daher beispielsweise eine Unterdrückung hochfrequenter vertikaler Komponenten (des Farbträgers), während ebenfalls hochfrequente Signalkomponenten an vertikalen Farbübergängen nicht beeinflußt werden. Auf diese Weise wird die vertikale Auflösung des dekodierten Videobildes gegenüber einer Chrominanz-Luminanz-Trennung durch Transversalfilter erhöht und die von diesem Filter bekannten Punktstrukturen an vertikalen Farbübergängen vermieden.Logical filters have, for example, a low-pass character for input signals essentially consist of high-frequency signal components (fine structures in video images) while high-frequency signal components are connected with certain low-frequency signal components (e.g. on the edges of flat Picture elements) are not filtered. In contrast, transversal filters lead by filtering high-frequency signal components even at edges to one Sanding these edges. An application of logical filters for the Pre-filtering or separation of chrominance and luminance components in PAL-coded Video signals therefore allow, for example, high-frequency suppression vertical components (of the color carrier), while also high-frequency Signal components at vertical color transitions are not affected. In this way, the vertical resolution of the decoded video image compared to a chrominance-luminance separation by means of transversal filters and the dot structures on vertical color transitions known from this filter avoided.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914124008 DE4124008C1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Filtering video signal in horizontal or vertical direction - delaying input signal by line(s) or image point(s) and forming selection signal from logic coupling for delayed or non-delayed image elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914124008 DE4124008C1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Filtering video signal in horizontal or vertical direction - delaying input signal by line(s) or image point(s) and forming selection signal from logic coupling for delayed or non-delayed image elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4124008C1 true DE4124008C1 (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=6436574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914124008 Expired - Lifetime DE4124008C1 (en) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | Filtering video signal in horizontal or vertical direction - delaying input signal by line(s) or image point(s) and forming selection signal from logic coupling for delayed or non-delayed image elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4124008C1 (en) |
-
1991
- 1991-07-19 DE DE19914124008 patent/DE4124008C1/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
OKADA T. et al.: Flicker-Free Non Interlaced Receiving System for Standard Color TV Sig- nals, in: JEEE, Vol. CE-31, Nr.3, August 1985, S.240-254 * |
OKADA T. et al.: New Filter Technology in Picture Processing, in: JEEE, Vol. CE-28, Nr.3, August 1982, S.157-167 * |
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