DE4336499A1 - Inverses hyperbolisches Kammfilter - Google Patents
Inverses hyperbolisches KammfilterInfo
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- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
- H04N9/78—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Video-Kodierung und
-Dekodierung und insbesondere ein Kammfilter zur Verwendung
bei der Kodierung und Dekodierung von Signalen.
Ein NTSC-Videosignalgemisch wird durch Kombinieren einer Lumi
nanz-Komponente (Helligkeitskomponente) und einer Chrominanz-
Komponente (Farbdifferenzkomponente) gebildet. Die Chrominanz-
Komponente wird durch Modulation der Phase und Amplitude eines
Zwischenträgers mit einer Frequenz von ca. 3,58 MHz gebildet.
Die Frequenz des Zwischenträgers ist so gewählt, daß wenn die
Phase des Zwischenträgers von Zeile zu Zeile konstant bleibt,
der Zwischenträger auf einer gegebenen Zeile bezüglich des
Zwischenträgers auf der nächsten Zeile um 180° phasenverscho
ben ist. Obwohl davon ausgegangen werden kann, daß das Video
signal eine horizontale Zwischenträgerfrequenz von 3,58 MHz
hat, entspricht folglich die Frequenz des Zwischenträgers in
der vertikalen Dimension der doppelten horizontalen Zeilen
dauer des Signals, oder ca. 7,87 MHz. Bei einem PAL-Signal
entspricht die vertikale Zwischenträgerfrequenz der vierfachen
horizontalen Zeilendauer des Signals.
Bei den Kodier- und Dekodierverfahren für Videosignale werden
Filter eingesetzt. In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines
eindimensionalen Video-Kodier/Dekodier-Systems dargestellt,
das bei Farbfernsehsignalen gemäß dem Stand der Technik ver
wendet wird. Bei diesem System wird eine Luminanzkomponente Y
an einen Eingangsanschluß 10 angelegt, an eine Verzögerungs
einrichtung 12 übertragen und dann an eine Modulator- und
Kombiniervorrichtung 14 geleitet. Die Modulator- und Kombi
niervorrichtung 14 empfängt auch zwei Chrominanzkomponenten I
und Q an Eingangsanschlüssen 16 und 18 über entsprechende
Tiefpaßfilter 20 und 22. Die Verzögerungseinrichtung 12 ist
vorgesehen, um die Verzögerung der Filter 20 und 22 zu kom
pensieren. Die Modulator- und -Kombiniervorrichtung 14 em
pfängt auch Synchron-, Burst- (Farbsynchron-) und Austast
signale 24 und erzeugt ein kodiertes Ausgangssignal 26.
Soll das kodierte Signal dekodiert werden (beispielsweise in
einem Empfänger), dann wird das kodierte Signal 26 an Band
paßfilter 28 gelegt und dessen Ausgang an eine Demodulator-
und Separatorvorrichtung 30 übertragen, wodurch die Ausgangs-
Chrominanzsignale I′ und Q′ an den Anschlüssen 32 und 34
erzeugt werden. Das kodierte Signal 26 wird ebenfalls an eine
Verzögerungseinrichtung 36 gelegt (die die Verzögerung vom
Bandpaßfilter 28 kompensiert) und der Ausgang der Verzöge
rungseinrichtung 36 wird über eine Subtrahiervorrichtung 38
mit dem Ausgang von Bandpaßfilter 28 kombiniert, um ein Lumi
nanzsignal zu erzeugen, das bei seinem Verlauf durch die Ver
zögerungseinrichtung 40 (zur Kompensierung der Verzögerung der
Demodulator- und Separator-Vorrichtung 30) das Ausgangs-Lumi
nanzsignal Y′ am Anschluß 42 erzeugt. Dieses Verfahren aus dem
Stand der Technik, das auf eindimensionaler Kerb- und Bandpaß-
Filterung basiert, hat jedoch den Nachteil, daß infolge eines
Übersprechens des Luminanzsignals ins Chrominanzsignal sowie
eines Übersprechens des Chrominanzsignals ins Luminanzsignal
entsprechende Störungen auftreten.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer verbesserten Kodier
vorrichtung aus dem Stand der Technik dargestellt, bei der
eine Kammfilterung eingesetzt wird. Das Luminanzsignal Y wird
über den Eingangsanschluß 10 an ein Luminanz-Kammfilter 44
übertragen, der ein gefiltertes Luminanzsignal erzeugt, wäh
rend die Chrominanzkomponenten I, Q den Eingangsanschlüssen 16
und 18 eines Chrominanzkammfilters mit Modulator 46 eingegeben
werden, der ein kombiniertes gefiltertes Chrominanzsignal er
zeugt. Die beiden Ausgänge (gefilterte Luminanz und kombi
nierte gefilterte Chrominanz) werden an eine Kombiniervorrich
tung 48 (die auch Synchron-, Farbsynchron- (Burst-) und Aus
tastsignale 24 empfängt) übertragen, wodurch das kodierte Sig
nal 50 entsteht. Das Luminanz-Kammfilter 44 weist ein verti
kales Bandpaßfilter 52 auf, das den Luminanzeingang empfängt,
und ein horizontales Bandpaßfilter 54, das den Ausgang des
vertikalen Bandpaßfilters 52 empfängt. Der Ausgang des hori
zontalen Bandpaßfilters 54 wird über die Subtrahiervorrichtung
58 von einer verzögerten Version des Eingangs-Luminanzsignals
(das von einer Verzögerungsschaltung 56 verzögert wird, um die
in Filter 52 und Filter 54 inherenten Verzögerungen zu kompen
sieren) subtrahiert, um den gefilterten Luminanzausgang zu
erzeugen. Das Chrominanz-Kammfilter mit Modulator 46 weist ein
horizontales Tiefpaßfilter 60 zum Filtern der Chrominanzkompo
nente I sowie ein horizontales Tiefpaßfilter 62 zum Filtern
der Chrominanzkomponente Q auf, wobei die Ausgänge der Filter
60 und 62 an die Modulator- und Kombiniervorrichtung 64 über
tragen werden. Der modulierte Ausgang der Modulator-/Kombi
niervorrichtung 64 durchläuft ein vertikales Bandpaßfilter 66,
ehe er an die Kombiniervorrichtung 48 übertragen wird.
Die Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer entsprechenden
Dekodiervorrichtung aus dem Stand der Technik, die in Verbin
dung mit der Kodierung gemäß Fig. 2 verwendbar ist, bei der
das kodierte Signal 50 an ein Chrominanz-Kammfilter 68 gelegt
wird (das ein vertikales Bandpaßfilter 70 in Reihenschaltung
mit einem horizontalen Bandpaßfilter 72 umfaßt), das einen
gefilterten Chrominanzausgang erzeugt. Der Ausgang des Chro
minanz-Kammfilters 68 wird an eine Demodulator- und Separa
torvorrichtung 74 angelegt, welche die Chrominanz-Ausgangskom
ponenten I′, Q′ an den Anschlüssen 32 und 34 erzeugt. Der Aus
gang des Chrominanz-Kammfilters 68 ist auch der Subtrahend
einer Subtraktionsvorrichtung 76, die das kodierte Signal (das
von der Verzögerungsvorrichtung 78 verzögert wird) als den
Minuenden zur Erzeugung der Luminanzkomponente empfängt, die
nach ihrer Verzögerung durch die Verzögerungsvorrichtung 80
als Y′ an den Ausgang 42 übertragen wird. Die Verzögerungsvor
richtung 78 kompensiert im Chrominanz-Kammfilter 68 vorhandene
Verzögerungen. Ähnlich kompensiert die Verzögerungsvorrichtung
80 in der Demodulator- und Separatorvorrichtung 74 vorhandene
Verzögerungen.
Das Kammfiltersystem gemäß Fig. 2 und 3 teilt Luminanz- und
Chrominanzkomponenten in zwei Dimensionen auf, wie es in Fig.
4 gezeigt ist. Das Signal hat sowohl vertikale als auch hori
zontale Frequenzkomponenten, wobei die horizontalen Frequenz
komponenten die Frequenz des Signals auf einer horizontalen
Abtastzeile des Videobildes darstellen und die vertikalen
Frequenzkomponenten die Frequenz von Abtastungen von einer
vertikalen Zeile zu entsprechenden Abtastungen von anderen
vertikalen Zeilen darstellen. Die horizontale Achse gemäß Fig.
4 stellt eine horizontale Frequenz dar, wobei der Nullfre
quenz-Wert sich in der Mitte der Achse befindet, und der
horizontale Zwischenträger auf jeder der beiden Seiten des
Nullfrequenz-Wertes erscheint. Die vertikale Frequenz ist auf
der vertikalen Achse dargestellt, wobei sich der Nullfrequenz-
Wert im Zentrum der vertikalen Achse befindet, und die verti
kale Zwischenträgerfrequenz auf einer der beiden Seiten der
Nullachse erscheint. Eine Bewegung in jeder Richtung weg von
Luminanzzentrum 84 stellt eine positive Frequenzsteigerung
dar. In vier Quadranten ist das Filteransprechen auf die
Chrominanzkomponenten I, Q, wenn sie entweder positiv oder
negativ sind (+I, +Q, -I, -Q) dargestellt.
Signale mit Frequenzen, die in die Bereiche 82 fallen, werden
als Chrominanzsignale interpretiert (jeder Bereich 82 ist grob
um die Chrominanzzentrumsfrequenzen 100 herum zentriert) und
werden an den Chrominanzausgang des Chrominanz-Kammfilters 68
durchübertragen (und auch im Luminanzausgangssignal unter
drückt). Jedwede Signale, die außerhalb der Bereiche 82 fal
len, werden als Luminanzsignale interpretiert und im Chromi
nanzausgang unterdrückt (und sind im Luminanzausgang enthal
ten). Die Chrominanzanteile 82 stellen die negativen drei
Dezibel-Punkte der vertikalen und horizontalen Bandpaßfilter
dar.
Bei der Verwendung der einfachen Kamm-Filter gemäß dem Stand
der Technik treten mehrere Probleme auf. Erstens würden in den
allgemeinen Bereichen der Bezugspfeile 86 gemäß Fig. 4 (den
Bereichen in der Nähe der beiden horizontalen Chrominanz-
Zwischenträgerfrequenzen, die vertikal in Zeilenausrichtung zu
diesen zentriert sind) hohe vertikale Chrominanzfrequenzen
vorliegen; aufgrund des Ansprechens des Chrominanz-Kammfilters
68 jedoch liegt in diesen Bereichen keine Chrominanz vor und
die Signale werden als Luminanz interpretiert, was zu Störun
gen aufgrund von Luminanz-Übersprechen führen kann. Ein weite
rer Nachteil des Verfahren mit einfachem Kammfilter besteht im
Verlust der hochfrequenten diagonalen Luminanzauflösung an
Bezugspunkten 88, in der Nähe der innersten Ecken der Bereiche
82, was zu Störungen aufgrund von Chrominanz-Übersprechen füh
ren kann.
Weitere Ansätze aus dem Stand der Technik schließen die Ver
wendung diagonal geformter Filter ein; derartige Filter erfor
dern jedoch eine hohe Komplexität und sind nicht trennbar. Bei
einem trennbaren Filter mit zweidimensionalen Filteraspekten
könnte die Filterung in einer Dimension getrennt von der Fil
terung in der zweiten Dimension erfolgen, wodurch sich weniger
komplizierte Filterungsvorgänge ergäben. Zum Beispiel würde
ein digitales trennbares Filter mit M-Abgriffen mal N-Abgrif
fen M plus N Multiplizierungen erfordern, während bei einem
nicht-trennbaren Filter M mal N Multiplizierungen erforderlich
wären, was zu beträchtlichen Kosten führen würde. Darin liegt
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Die Lösung liegt darin, daß bei der Dekodierung eines kodier
ten Eingangssignals mit einem inversen hyperbolischen Kamm
filter das kodierte Eingangssignal zunächst vertikal gefiltert
wird und anschließend das vertikal gefilterte Signal einer
horizontalen Filterung unterzogen wird und das zweimal gefil
terte Signal von einer verzögerten Version des kodierten Ein
gangssignals subtrahiert wird. Das erhaltene subtrahierte Sig
nal wird dann weiter horizontal gefiltert, um ein erstes Aus
gangssignal zu erzeugen. Ein fakultatives zweites vertikales
Filter kann vor der zweiten horizontalen Filterung eingesetzt
werden.
Ein zweites Ausgangssignal kann aus dem kodierten Eingangs
signal gewonnen werden, indem das erste Ausgangssignal (das
von dem zweiten horizontalen Filter erzeugt wird) von einer
weiteren verzögerten Version des kodierten Eingangssignals
subtrahiert wird, wodurch das zweite Ausgangssignal erzeugt
wird.
Das inverse hyperbolische Kammfilter kann auch zur Kodierung
von Signalen verwendet werden, bei der Eingangssignalkompo
nenten zunächst durch entsprechende inverse hyperbolische
Kammfilter gefiltert werden, um gefilterte Komponentensignale
zu erzeugen, die dann an eine Kombiniervorrichtung übertragen
werden, um ein kodiertes Ausgangssignal zu erzeugen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in
Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
Es zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Videosignal-Kodier/Dekodier-
Systems aus dem Stand der Technik, bei dem eine eindimensio
nale Filterung eingesetzt wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Videokodierschaltung, bei der
eine Kammfilterung gemäß dem Stand der Technik verwendet wird;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Videodekodierschaltung, bei
der eine Kammfilterung gemäß dem Stand der Technik eingesetzt
wird;
Fig. 4 ein Diagramm des Frequenzansprechens, das das Anspre
chen eines Kammfilterungs-Kodier/Dekodierschemas gemäß dem
Stand der Technik darstellt;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines inversen hyperbolischen Kamm
filters;
Fig. 6A ein Graph des Frequenzansprechens in der vertikalen
Dimension des Filters 92 gemäß Fig. 5;
Fig. 6B ein Graph, der das Frequenzansprechen von Filter 92 in
zwei Dimensionen darstellt;
Fig. 7A ein Graph des Ansprechens in der horizontalen Dimen
sion von Filter 94 gemäß Fig. 5;
Fig. 7B ein Graph, der das Ansprechen von Filter 94 in zwei
Dimensionen darstellt;
Fig. 7C ein Graph, der den Ausgang von Filter 94 gemäß Fig. 5
darstellt;
Fig. 8 ein Graph des Ausgangssignals von der Subtraktionsvor
richtung 96 gemäß Fig. 5;
Fig. 9A ein Graph des Frequenzansprechen in der vertikalen
Dimension von Filter 104 gemäß Fig. 5,
Fig. 9B ein Graph, der das zweidimensionale Ansprechen von
Filter 104 gemäß Fig. 5 darstellt;
Fig. 9C ein Graph, der den Ausgang von Filter 104 darstellt;
Fig. 10A ein Graph des horizontalen Frequenzansprechens von
Filter 106 gemäß Fig. 5;
Fig. 10B ein Graph, der das zweidimensionale Ansprechen von
Filter 106 darstellt;
Fig. 11 ein Graph, der das kombinierte Ansprechen einer Schal
tung eines inversen hyperbolischen Kammfilters darstellt;
Fig. 12 ein detaillierteres Blockschaltbild eines inversen
hyperbolischen Kammfilters;
Fig. 13 ein Blockschaltbild, das die Verwendung einer inversen
hyperbolischen Kammfilterung in einem Kodierer veranschau
licht; und
Fig. 14 ein detaillierteres Blockschaltbild der in einem
Kodierer, wie er in Fig. 13 dargestellt ist, verwendeten
inversen hyperbolischen Kammfilter.
In Fig. 5 ist ein Dekodierer mit inverser hyperbolischer Kamm
filterung dargestellt, der ein kodiertes Signal 90 empfängt,
wobei dieses kodierte Signal ein Videosignal sein kann. Das
kodierte Signal wird an ein vertikales Tiefpaßfilter 92 über
tragen und dessen Ausgang wird als Eingang an ein horizontales
Bandpaßfilter 94 angelegt. Das kodierte Signal wird auch an
eine Verzögerungsvorrichtung 98 übertragen, deren Ausgang der
Minuendeneingang an die Subtraktionsvorrichtung 96 ist, wäh
rend der Subtrahendeneingang durch den Ausgang des horizonta
len Filters 94 erzeugt wird. Das Ausgangssignal der Subtrak
tionsvorrichtung wird an ein fakultatives vertikales Band
paßfilter 104 übertragen und dessen Ausgang ist der Eingang an
ein horizontales Bandpaßfilter 106. Der Ausgang des horizon
talen Filters 106 ist das Chrominanzkomponentensignal 110, das
auch als der Subtrahendeneingang an eine Subtraktionsvorrich
tung 108 angelegt wird. Eine zweite Verzögerungsvorrichtung
111 empfängt den Ausgang von der ersten Verzögerungsvorrich
tung 98, woraufhin der Ausgang der Verzögerungsvorrichtung 111
den Minuenden an die Subtraktionsvorrichtung 108 überträgt.
Der Ausgang von der Subtraktionsvorrichtung 108 ist ein Lumi
nanzsignal 112.
Das Filter 92 umfaßt vorzugsweise ein vertikales digitales
Tiefpaßfilter mit mehreren Abgriffen, das ein vertikales
Frequenzansprechen hat, wie es durch den Graph gemäß Fig. 6A
darstellt ist. Das Filter verhält sich wie eine Bandsperre,
wobei sein Ansprechen um die vertikale Zwischenträgerfrequenz
herum reflektiert.
Frequenzen, außer denen, die sich in der Nähe der vertikalen
Zwischenträgerfrequenz befinden, werden von dem Filter durch
gelassen, das Filter hat jedoch einen Sperrbereich, der um die
vertikale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist. In Fig.
6B ist das Ansprechen von Filter 92 sowohl in der vertikalen
als auch in der horizontalen Frequenzebene dargestellt, bei
dem die vertikalen Frequenzkomponenten, die um die vertikale
Zwischenträgerfrequenz (VSC) herum zentriert sind, entfernt
werden (der Sperrbereich ist hierbei mit der Bezugsziffer 101
gekennzeichnet). Im Graphen gemäß Fig. 6B sind vertikale Fre
quenzen in der Y-Achse dargestellt, während horizontale Fre
quenzen durch die X-Achse dargestellt sind, wobei eine Bewe
gung in jeder beliebigen Richtung vom Nullfrequenzpunkt weg
eine positive Frequenzbewegung darstellt. Die vier Quadranten
stellen das Ansprechen auf die Chrominanzkomponenten I, Q dar,
wenn diese positiv oder negativ sind (+I, +Q, -I, -Q). Alle
Bereiche außer denjenigen, die innerhalb der Sperrbereiche 101
liegen, fallen in den Durchlaßbereich.
Nach der vertikalen Tiefpaßfilterung des kodierten Signals
durch Filter 92 wird der gefilterte Ausgang durch Filter 94
horizontal gefiltert, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters
94 bei der halben horizontalen Chrominanz-Zwischenträgerfre
quenz, wie sie durch den Graph des Ansprechens gemäß Fig. 7A
dargestellt ist, zentriert ist. Der Durchlaßbereich von Filter
94 reflektiert um die Chrominanz-Zwischenträgerfrequenz herum
und läßt sich problemlos in einem System implementieren, das
mit der vierfachen Chrominanz-Zwischenträgerfrequenz abtastet,
wobei jeder zweite Abgriff von Filter 94 gleich Null ist. Das
unabhängige Ansprechen von Filter 94 in zwei Dimensionen ist
in Fig. 7B dargestellt, wobei Frequenzen, die um Null herum
zentriert sind, und Frequenzen, die um die horizontale Zwi
schenträgerfrequenz herum zentriert sind, in die Sperrbereiche
103 fallen. Daß niedrige Frequenzen (d. h. Null) in den Sperr
bereich fallen sollen, ist kein Erfordernis für den Betrieb
des inversen hyperbolischen Kammfilters, kann jedoch eine
Implementierung mit verringerten Kosten ermöglichen. In Fig.
7C ist der Signalausgang von Filter 94 dargestellt, in dem die
kombinierten Wirkungen der Filter 92 und 94 erkennbar sind,
was die Sperrbereiche 101 und 103, wie dargestellt, ergibt.
Der horizontal gefilterte Ausgang von Filter 94 wird dann als
der Subtrahend an die Subtraktionsvorrichtung 96 gelegt, wäh
rend eine verzögerte Version des kodierten Signals 90 der
Minuend der Subtraktionsvorrichtung 96 ist. Die Verzögerungs
stufe 98 kompensiert die Verzögerungen der Filter 92 und 94.
Die Subtraktionsvorrichtung erzeugt ein Signal, das das verzö
gerte kodierte Signal minus dessen vertikal und horizontal ge
filterter Version umfaßt, und der Frequenzinhalt eines Sig
nals, wie es am Ausgang der Subtraktionsvorrichtung 96 er
scheinen würde, ist in Fig. 8 graphisch dargestellt, wobei die
Bereiche 99 Frequenzen darstellen, die gesperrt werden, und
die anderen Bereiche Frequenzen darstellen, die durchgelassen
werden.
Der Durchlaßbereich eines fakultativen vertikalen Bandpaßfil
ters 104 ist um die vertikale Zwischenträgerfrequenz herum
zentriert, die die Hälfte der vertikalen Abtastfrequenz (für
NTSC) beträgt, und dieses Filter hat ein vertikales Frequenz
ansprechen, das in Fig. 9A dargestellt ist. Das Filter 104 hat
vorzugsweise zahlreiche Abgriffe (neun oder mehr) mit einem
breiteren Ansprechen als ein vertikales Kammfilter der im
Stand der Technik verwendeten Art. Das zweidimensionale An
sprechen von Filter 104 ist in Fig. 9B dargestellt, in der der
Sperrbereich 105 einen horizontal verlaufenden Bereich umfaßt,
der um einen Nullwert vertikaler Frequenz herum zentriert ist.
Das Ausgangssignal von Filter 104 ist unter Bezugnahme auf
Fig. 9C gezeigt, in der Bereiche 107 in die Sperrbereiche der
Filterstufen bis durch den Ausgang von Filter 104 (Filter 92,
94 und 104 und Subtraktionsvorrichtung 96) fallen. Alle ande
ren Bereiche fallen in die Durchlaßbereiche.
Ein horizontales Bandpaßfilter 106, das den Signalausgang von
Filter 104 empfängt, hat einen Durchlaßbereich, der um die
horizontale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist, wie es
in Fig. 10A dargestellt ist. Das unabhängige Ansprechen von
Filter 106 in zwei Dimensionen ist in Fig. 10B dargestellt, in
der der Durchlaßbereich um die horizontale Zwischenträgerfre
quenz herum zentriert ist, während der Sperrbereich alle ande
ren Bereiche 109 umfaßt. Das Filter 106 kann beispielsweise
ein herkömmliches Chrominanz-Bandpaßfilter umfassen, das
geeigneterweise so aufgebaut ist, daß es mit NTSC- oder PAL-
Chrominanzbandbreiten-Spezifikationen kompatibel ist. Für NTSC
kann ein schaltbares Filter zur Filterung von Chrominanzab
tastwerten I und Q mit unterschiedlich geformten Durchlaß
bereichen verwendet werden.
In Fig. 11 ist das Frequenzansprechen der kombinierten Stufen
des inversen hyperbolischen Kammfilters dargestellt, bei dem
Bereiche 114 in den Chrominanz-Durchlaßbereich der gesamten
Filterungsvorrichtung fallen, während alle anderen Bereiche im
Chrominanz-Sperrbereich liegen und nicht an den Chrominanz
ausgang 110 durchgelassen werden. Da das Chrominanzkomponen
tensignal auch als der Subtrahend an eine Subtraktionsvor
richtung 108 angelegt wird, während eine verzögerte Version
des Ausganges der Verzögerung 98 (die von der Verzögerungs
stufe 111 erzeugt wird, und daher eine zweimal verzögerte
Version des kodierten Signals 90 umfaßt) als der Minuend der
Subtraktionsvorrichtung vorliegt, wird das Luminanz-Ausgangs
signal 112 durch Entfernen der Chrominanzkomponente aus dem
Eingangssignal gebildet. Die Verzögerungsstufe 111 kompensiert
die im Filter 104 und im Filter 106 inherenten Verzögerungen.
Chrominanzsignal 110 und Luminanzsignal 112 können dann als
Ausgänge des Filters übertragen werden.
In Fig. 11 ist auch das Luminanzansprechen der kombinierten
Stufen des inversen hyperbolischen Kammfilters dargestellt,
bei dem Frequenzen, die in die vier Chrominanzbereiche 114
fallen (die eine in etwa hyperbolische Form haben), in den
Sperrbereich des Luminanzabschnittes des Filters fallen und
nicht am Luminanzausgang 112 erscheinen. Die Auflösung verti
kaler und horizontaler Luminanzzeilen wird auf Achsen 1-1 und
2-2 mit dem inversen hyperbolischen Kammfilter aufrechterhal
ten. Das Filter verbessert sowohl die diagonale Luminanzauf
lösung entlang den Achsen 3-3 und 4-4 als auch die vertikale
Chrominanzauflösung entlang Achse 5-5 bezüglich des Anspre
chens von Filtern aus dem Stand der Technik, wie in Fig. 4
gezeigt, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit des Auftretens
von Chrominanz- und Luminanzübersprechen verringert.
In Fig. 12 ist ein detaillierteres Blockschaltbild des inver
sen hyperbolischen Kammfiltersystems gemäß Fig. 5, eine Imple
mentierung von Filter 92 und 104, dargestellt. Filter 92 weist
Zeilenverzögerungsvorrichtungen 118-122 auf, die nach dem
Warteschlangenprinzip (sog. "Daisy Chain") geschaltet sind,
und einen Skalierungs- und Summierungsblock 116, der das
Eingangssignal und den Ausgang der Zeilenverzögerungsvorrich
tungen empfängt. Der Block 116 skaliert jeden seiner Eingänge
auf der Grundlage von Filterkoeffizienten, die wählbar sind.
Es ist auch zu bemerken, daß die Verzögerung der verschiedenen
Zeilenverzögerungsvorrichtungen 118, 120, 122 dazu verwendbar
ist, einen Teil der Verzögerung für Verzögerung 98, wie sie in
die Subtraktionsvorrichtung 96 übertragen wird, zu liefern.
Das vertikale Filter 104 ist insofern ähnlich Filter 92, als
daß ein Filter mit endlicher Impulsantwort und ungerader Ord
nung mit mehreren nach dem Warteschlangenprinzip verketteten
Zeilenverzögerungsvorrichtungen 126, 128, 130 und 132 verwen
det wird, von denen jede einen separaten Eingang an den
Skalierungs- und Summierungsblock 124 legt.
Obwohl das inverse hyperbolische Kammfilter in Verbindung mit
der Dekodierung eines kodierten Videosignals beschrieben
wurde, kann es auch zur Kodierung von Komponentensignalen ver
wendet werden. Somit ist in Fig. 13 ein erstes inverses hyper
bolisches Kammfilter 134 dargestellt, das das Luminanzsignal
an Eingang 10 empfängt und einen gefilterten Luminanzausgang
112 erzeugt, der an die Kombiniervorrichtung 136 angelegt
wird. Die Chrominanzkomponenten I und Q werden an den Ein
gängen 16, 18 an eine Kombinier- und Modulationsvorrichtung
138 angelegt, die einen kombinierten Chrominanzausgang er
zeugt, der an ein zweites inverses hyperbolisches Kammfilter
140 übertragen wird, das einen gefilterten Chrominanzausgang
110 erzeugt, der ebenfalls als Eingang an die Kombiniervor
richtung 136 gelegt wird. Die Kombiniervorrichtung 136
empfängt auch Synchron-, Farbsynchron- (Burst-) und Austast
signale und erzeugt ein kodiertes Ausgangssignal 90′.
Somit durchläuft zum Beispiel bei Videosignalen das Luminanz
signal ein erstes inverses hyperbolisches Kammfilter und der
Luminanzausgang des Filters wird zur Kodierung verwendet, wäh
rend der Chrominanzausgang des Filters ignoriert wird. Die
Chrominanzsignale werden kombiniert und moduliert und dann an
den Eingang eines zweiten inversen hyperbolischen Kammfilter
übertragen und nur der Chrominanzausgang dieses zweiten
Filters wird verwendet. Die gefilterten Chrominanz- und
Luminanzsignale werden dann mit Synchron-, Farbsynchron-
(Burst-) und Austastinformationen kombiniert, um ein kodiertes
Signal zu ergeben. Bei einer Kodierung auf diese Art und Weise
wird ein großer Teil der Luminanzkomponente, die in das Chro
minanzspektrum fällt, entfernt und somit gewährleistet, daß
bei der Dekodierung nur wenig von dem Luminanzsignal übrig
bleibt, das aus Versehen vom Dekodier-Schaltungsaufbau als
Chrominanzsignal interpretiert werden könnte. Auf ähnliche
Weise werden in das Luminanzspektrum fallende Chrominanz
signale entfernt, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit, daß
Chrominanzsignale aus Versehen von einem Dekodierer als
Luminanzsignale interpretiert werden, verringert.
In Fig. 14 ist ein detaillierteres Blockschaltbild des Ko
dierers gemäß Fig. 13 dargestellt, in dem das erste und das
zweite inverse hyperbolische Kammfilter (134, 140) veran
schaulicht sind. Das erste Filter 134 empfängt das Luminanz-
Eingangssignal 10 und weist ein erstes vertikales Tiefpaß
filter 92′ auf, das das Eingangssignal empfängt und einen
gefilterten Eingang an das horizontale Tiefpaßfilter 94′ legt.
Der Ausgang des Filters 94′ wird als der Subtrahend für die
Subtraktionsvorrichtung 96′ bereitgestellt, während eine ver
zögerte Version des Luminanz-Eingangssignals (wie es von der
Verzögerungsschaltung 98′ verzögert wurde) als der Minuend an
die Subtraktionsvorrichtung übertragen wird. Das erhaltene
Ausgangssignal wird einem fakultativen vertikalen Bandpaß
filter 104′ eingespeist. Der Ausgang von Filter 104′ wird
weiter durch das horizontale Bandpaßfilter 106′ gefiltert und
das Signal von Filter 106′ ist der Subtrahend für die Subtrak
tionsvorrichtung 108′. Ein zweifach verzögertes Eingangssignal
(das von der Verzögerungsschaltung 98′ und der Verzögerungs
schaltung 111′ verzögert wurde) ergibt den Minuenden an die
Subtraktionsvorrichtung 108′. Der erhaltene subtrahierte Aus
gang ergibt das gefilterte Luminanzsignal, das an die Kombi
niervorrichtung 136 gelegt wird.
Das Filter 140 weist ein vertikales Tiefpaßfilter 92′′ auf, das
das Chrominanzeingangssignal empfängt und einen gefilterten
Eingang an das horizontale Bandpaßfilter 94′′ legt. Der Ausgang
des horizontalen Filters umfaßt den Subtrahenden für die
Subtraktionsvorrichtung 96′′ und das verzögerte Eingangssignal
(wie es von der Verzögerungsschaltung 98′′ erhalten wird) ist
der Minuend für die Subtraktionsvorrichtung 96. Das erhaltene
Ausgangssignal der Subtraktionsvorrichtung wird der Eingang
für das fakultative vertikale Bandpaßfilter 104′′. Der gefil
terte Ausgang des vertikalen Filters 104′′ wird dann als Ein
gang an ein horizontales Bandpaßfilter 106′′ gelegt und der
erhaltene Ausgang ergibt das Chrominanzsignal 110′, das an die
Kombiniervorrichtung 136 gelegt wird. Es versteht sich somit,
daß das Filter 134 ein inverses hyperbolisches Kammfilter nur
für Luminanz ist, während das Filter 140 ein inverses hyper
bolisches Kammfilter nur für Chrominanz ist.
Obwohl in den voranstehenden Beispielen das inverse hyperbo
lische Kammfilter gemäß vorliegender Erfindung mit NTSC-Video
signalen verwendet wurde, können auch andere Signale vorteil
haft mit der vorliegenden Erfindung gefiltert werden. Zum
Beispiel ist die Erfindung auf PAL-Signale anwendbar, indem
alle Einzeilenverzögerungen durch Verzögerungen einer Dauer
von zwei Zeilen ersetzt werden.
Die Erfindung ist auch auf jedes System anwendbar, bei dem
eine Kombination zweidimensionaler Signale mittels Quadratur
modulation und anschließender Trennung dieser Signale einge
setzt wird, z. B. zukünftige weiterentwickelte Fernsehsysteme.
Inverse hyperbolische Kammfilter können auch in dreidimensio
nalen Kodier- und Dekodiersystemen verwendet werden, wobei,
wenn keine oder nur geringe Bewegung für ein Videosignal
erfaßt wird (d. h. keine Veränderung von Bild zu Bild in dem
durch das Videosignal dargestellten Bild vorliegt), eine
Trennung durch Filterung von Bild zu Bild oder Halbbild zu
Halbbild (Filterung eines Bildes oder Halbbildes bezüglich des
vorherigen oder nächsten Bildes oder Halbbildes) erzielt wird,
jedoch bei Erfassung einer Bewegung das inverse hyperbolische
Kammfilter oder eine Kombination aus dem inversen hyperboli
schen Kammfilter und einer dreidimensionalen Filterung verwen
det würde.
Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die bestimmten
voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist,
und daß Veränderungen an ihr vorgenommen werden können, ohne
dabei vom Umfang der Erfindung, wie er in den nachstehenden
Ansprüchen und ihren Äquivalenten definiert ist, abzugehen.
Claims (25)
1. Filter zur Filterung eines zweidimensionalen
Eingangssignals, mit
einer ersten Filterstufe (92) zum Empfangen des Eingangssignals und zur Tiefpaßfilterung des Signals in einer der zwei Dimensionen;
einer zweiten Filterstufe (94) zum Empfangen des Ausganges von der ersten Filterstufe und zur Filterung des ersten Filterausganges in der zweiten der zwei Dimensionen;
einer ersten Subtraktionsvorrichtung (96) zum Empfangen des Ausganges der zweiten Filterstufe als ersten Eingang und einer verzögerten Version des Ein gangssignals als zweiten Eingang; und
einer dritten Filterstufe (106) zum Empfangen des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung, zur Filte rung des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung in der zweiten Dimension und zum Erzeugen eines ersten gefilterten Ausgangssignals (110) (Fig. 5).
einer ersten Filterstufe (92) zum Empfangen des Eingangssignals und zur Tiefpaßfilterung des Signals in einer der zwei Dimensionen;
einer zweiten Filterstufe (94) zum Empfangen des Ausganges von der ersten Filterstufe und zur Filterung des ersten Filterausganges in der zweiten der zwei Dimensionen;
einer ersten Subtraktionsvorrichtung (96) zum Empfangen des Ausganges der zweiten Filterstufe als ersten Eingang und einer verzögerten Version des Ein gangssignals als zweiten Eingang; und
einer dritten Filterstufe (106) zum Empfangen des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung, zur Filte rung des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung in der zweiten Dimension und zum Erzeugen eines ersten gefilterten Ausgangssignals (110) (Fig. 5).
2. Filter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine zweite Subtraktionsvorrichtung (108) zum
Empfangen des ersten gefilterten Ausgangssignals und
einer verzögerten Version des Eingangssignals und zum
Erzeugen eines zweiten gefilterten Ausgangssignals (112).
3. Filter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine vierte Filterstufe (104), die zwischen der
ersten Subtraktionsvorrichtung und der dritten Filter
stufe geschaltet ist, um den Ausgang der ersten Sub
traktionsvorrichtung in der ersten Dimension zu filtern
und den gefilterten Ausgang der ersten Subtraktionsvor
richtung an die dritte Filterstufe zu übertragen.
4. Filter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vierte Filterstufe ein Bandpaßfilter mit einem
Durchlaßbereich ist, das bei der bei einer Zwischen
trägerfrequenz für die erste Dimension zentriert ist.
5. Filter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Filterstufe ein Frequenzansprechen hat, so
daß Signale, die unter eine Zwischenträgerfrequenz für
die erste Dimension fallen, durchgelassen werden.
6. Filter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Filterstufe ein Bandpaßfilter umfaßt,
dessen Durchlaßbereich bei der Hälfte einer Zwischen
trägerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist.
7. Filter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Filterstufe ein Bandpaßfilter umfaßt,
dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz
für die zweite Dimension zentriert ist (Fig. 5).
8. Verfahren zur Filterung eines zweidimensionalen
Eingangssignals, mit folgenden Schritten:
Tiefpaßfiltern (92) des Signals in einer ersten der zwei Dimensionen, um ein erstes gefiltertes Signal zu erzeugen;
Filtern (94) des ersten gefilterten Signals in der zweiten der zwei Dimensionen, um ein zweites gefiltertes Signal zu erzeugen;
Subtrahieren (96) des zweiten gefilterten Signals von einer verzögerten Version des Eingangssignals, um ein drittes gefiltertes Signal zu erzeugen; und
Filtern (106) des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension, um ein erstes Ausgangssignal (110) zu erzeugen.
Tiefpaßfiltern (92) des Signals in einer ersten der zwei Dimensionen, um ein erstes gefiltertes Signal zu erzeugen;
Filtern (94) des ersten gefilterten Signals in der zweiten der zwei Dimensionen, um ein zweites gefiltertes Signal zu erzeugen;
Subtrahieren (96) des zweiten gefilterten Signals von einer verzögerten Version des Eingangssignals, um ein drittes gefiltertes Signal zu erzeugen; und
Filtern (106) des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension, um ein erstes Ausgangssignal (110) zu erzeugen.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweidimensionale Eingangssignal ein zusammenge
setztes Videosignal ist, das das Farbsynchronsignal
(Burst) enthält, und daß
der Schritt des Tiefpaßfilterns des Signals ein Filtern mit einem Filter umfaßt, das ein Frequenzan sprechen hat, so daß Signale, die unterhalb einer Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension liegen, durchgelassen werden,
der Schritt des Filterns des ersten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei der Hälfte einer Zwischen trägerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist, und
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist.
der Schritt des Tiefpaßfilterns des Signals ein Filtern mit einem Filter umfaßt, das ein Frequenzan sprechen hat, so daß Signale, die unterhalb einer Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension liegen, durchgelassen werden,
der Schritt des Filterns des ersten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei der Hälfte einer Zwischen trägerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist, und
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweidimensionale Eingangssignal ein zusammenge
setztes Videosignal ist und daß das erste Ausgangssignal
eine Chrominanzkomponente des zusammengesetzten Videosig
nals ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin
gekennzeichnet durch
folgenden Schritt:
Filtern (104) des dritten gefilterten Signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension.
Filtern (104) des dritten gefilterten Signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweidimensionale Eingangssignal ein zusammenge
setztes Videosignal mit Farbsynchronsignal (Burst) ist
und daß
der Schritt des Tiefpaßfilterns des Signals ein Filtern mit einem Filter umfaßt, dessen Frequenzan sprechen derart ist, daß Signale, die unter eine Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension fallen, durchgelassen werden,
der Schritt des Filterns des ersten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei der Hälfte einer Zwischen trägerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist,
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals in der ersten Dimension ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension zentriert ist, und
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension das Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für diese zweite Dimension zentriert ist.
der Schritt des Tiefpaßfilterns des Signals ein Filtern mit einem Filter umfaßt, dessen Frequenzan sprechen derart ist, daß Signale, die unter eine Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension fallen, durchgelassen werden,
der Schritt des Filterns des ersten gefilterten Signals ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei der Hälfte einer Zwischen trägerfrequenz für die zweite Dimension zentriert ist,
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals in der ersten Dimension ein Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für die erste Dimension zentriert ist, und
der Schritt des Filterns des dritten gefilterten Signals in der zweiten Dimension das Filtern mit einem Bandpaßfilter umfaßt, dessen Durchlaßbereich bei einer Zwischenträgerfrequenz für diese zweite Dimension zentriert ist.
13. Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin
gekennzeichnet durch
folgenden Schritt:
Subtrahieren (108) des ersten Ausgangssignals von einer verzögerten Version des Eingangssignals, um ein zweites Ausgangssignal (112) zu erzeugen.
Subtrahieren (108) des ersten Ausgangssignals von einer verzögerten Version des Eingangssignals, um ein zweites Ausgangssignal (112) zu erzeugen.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweidimensionale Eingangssignal ein
zusammengesetztes Videosignal (Videosignalgemisch) ist
und das erste Ausgangssignal eine Chrominanzkomponente
des Videosignalgemisches ist und das zweite Ausgangs
signal eine Luminanzkomponente des zusammengesetzten
Videosignals ist (Fig. 5).
15. Kammfilter zur Filterung eines Video-Eingangssignals mit
einer Komponente mit einer ausgewählten Zwischenträger
frequenz, umfassend:
ein vertikales Tiefpaßfilter (92) zum Empfangen des Signals, wobei der Sperrbereich dieses Filters (92) um die vertikale Zwischenträgerfrequenz des Videosignals herum zentriert ist;
ein erstes horizontales Bandpaßfilter (94) zum Empfangen des Ausgangs des vertikalen Tiefpaßfilters, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (94) um die Hälfte der horizontalen Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist;
eine erste Subtraktionsvorrichtung (96) zum Empfangen des Ausganges des ersten horizontalen Bandpaßfilters und einer verzögerten Version des Eingangsvideosignals;
ein vertikales Bandpaßfilter (104) zum Empfangen des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (104) um die vertikale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist;
ein zweites horizontales Bandpaßfilter (106) zum Empfangen des Ausganges des vertikalen Bandpaßfilters, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (106) um die horizontale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist, zur Erzeugung eines ersten gefilterten Ausgangssignals (110); und
eine zweite Subtraktionsvorrichtung (108) zum Empfangen des ersten gefilterten Ausgangssignals und einer verzögerten Version des Eingangs-Videosignals und zum Erzeugen eines zweiten gefilterten Ausgangssignals (112).
ein vertikales Tiefpaßfilter (92) zum Empfangen des Signals, wobei der Sperrbereich dieses Filters (92) um die vertikale Zwischenträgerfrequenz des Videosignals herum zentriert ist;
ein erstes horizontales Bandpaßfilter (94) zum Empfangen des Ausgangs des vertikalen Tiefpaßfilters, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (94) um die Hälfte der horizontalen Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist;
eine erste Subtraktionsvorrichtung (96) zum Empfangen des Ausganges des ersten horizontalen Bandpaßfilters und einer verzögerten Version des Eingangsvideosignals;
ein vertikales Bandpaßfilter (104) zum Empfangen des Ausganges der ersten Subtraktionsvorrichtung, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (104) um die vertikale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist;
ein zweites horizontales Bandpaßfilter (106) zum Empfangen des Ausganges des vertikalen Bandpaßfilters, wobei der Durchlaßbereich dieses Filters (106) um die horizontale Zwischenträgerfrequenz herum zentriert ist, zur Erzeugung eines ersten gefilterten Ausgangssignals (110); und
eine zweite Subtraktionsvorrichtung (108) zum Empfangen des ersten gefilterten Ausgangssignals und einer verzögerten Version des Eingangs-Videosignals und zum Erzeugen eines zweiten gefilterten Ausgangssignals (112).
16. Vorrichtung zum Kodieren eines Eingangs-Luminanzsignals
und eines Eingangs-Chrominanzsignals zur Erzeugung eines
Videosignalgemisches, umfassend:
ein erstes Kaminfilter (134) zum Empfangen des Ein gangs-Luminanzsignals und mit einem inversen hyperboli schen Frequenz ansprechen zum Erzeugen eines gefilterten Luminanzsignals, welches bei der Zwischenträgerfrequenz im wesentlichen keine Energie hat;
ein zweites Kammfilter (140) zum Empfangen des Chro minanz-Eingangssignals und zum Erzeugen eines gefilterten Chrominanzsignals, welches bei der Zwischenträgerfrequenz im wesentlichen volle Energie hat; und
eine Kombiniervorrichtung (136) zum Kombinieren der gefilterten Luminanz- und Chrominanzsignale, wodurch ein zusammengesetztes Videosignal entsteht (Fig. 13).
ein erstes Kaminfilter (134) zum Empfangen des Ein gangs-Luminanzsignals und mit einem inversen hyperboli schen Frequenz ansprechen zum Erzeugen eines gefilterten Luminanzsignals, welches bei der Zwischenträgerfrequenz im wesentlichen keine Energie hat;
ein zweites Kammfilter (140) zum Empfangen des Chro minanz-Eingangssignals und zum Erzeugen eines gefilterten Chrominanzsignals, welches bei der Zwischenträgerfrequenz im wesentlichen volle Energie hat; und
eine Kombiniervorrichtung (136) zum Kombinieren der gefilterten Luminanz- und Chrominanzsignale, wodurch ein zusammengesetztes Videosignal entsteht (Fig. 13).
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, worin das erste Kammfilter
folgendes umfaßt:
ein erstes Filter (92′) zum Empfangen des Luminanz signals und zum Tiefpaßfiltern des Luminanzsignals in einer ersten Dimension, um eine erste Luminanzkomponente zu erzeugen;
ein zweites Filter (94′) zum Empfangen der ersten Luminanzkomponente und Filtern der ersten Luminanzkompo nente in einer zweiten Dimension, um eine zweite Lumi nanzkomponente zu erzeugen;
eine Subtraktionsvorrichtung (96′) zum Empfangen der zweiten Luminanzkomponente und einer verzögerten Version des Eingangs-Luminanzsignals und Subtrahieren der zweiten Luminanzkomponente von der verzögerten Version des Ein gangs-Luminanzsignals zur Erzeugung einer dritten Lumi nanzkomponente;
ein drittes Filter (106′) zum Empfangen der dritten Luminanzkomponente und Filtern der dritten Luminanzkompo nente in der zweiten Dimension zur Erzeugung einer vier ten Luminanzkomponente; und
eine zweite Subtraktionsvorrichtung (108′) zum Empfangen der vierten Luminanzkomponente und einer ver zögerten Version des Eingangs-Luminanzsignals und zum Subtrahieren der vierten Luminanzkomponente von der verzögerten Version des Luminanzsignals, um das gefil terte Luminanzsignal (112′) zu erzeugen (Fig. 14).
ein erstes Filter (92′) zum Empfangen des Luminanz signals und zum Tiefpaßfiltern des Luminanzsignals in einer ersten Dimension, um eine erste Luminanzkomponente zu erzeugen;
ein zweites Filter (94′) zum Empfangen der ersten Luminanzkomponente und Filtern der ersten Luminanzkompo nente in einer zweiten Dimension, um eine zweite Lumi nanzkomponente zu erzeugen;
eine Subtraktionsvorrichtung (96′) zum Empfangen der zweiten Luminanzkomponente und einer verzögerten Version des Eingangs-Luminanzsignals und Subtrahieren der zweiten Luminanzkomponente von der verzögerten Version des Ein gangs-Luminanzsignals zur Erzeugung einer dritten Lumi nanzkomponente;
ein drittes Filter (106′) zum Empfangen der dritten Luminanzkomponente und Filtern der dritten Luminanzkompo nente in der zweiten Dimension zur Erzeugung einer vier ten Luminanzkomponente; und
eine zweite Subtraktionsvorrichtung (108′) zum Empfangen der vierten Luminanzkomponente und einer ver zögerten Version des Eingangs-Luminanzsignals und zum Subtrahieren der vierten Luminanzkomponente von der verzögerten Version des Luminanzsignals, um das gefil terte Luminanzsignal (112′) zu erzeugen (Fig. 14).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, weiterhin umfassend:
ein viertes Filter (104′) zum Empfangen der dritten Luminanzkomponente und Filtern der dritten Luminanzkompo nente in der ersten Dimension und Übertragen der gefil terten dritten Luminanzkomponente an das dritte Filter.
ein viertes Filter (104′) zum Empfangen der dritten Luminanzkomponente und Filtern der dritten Luminanzkompo nente in der ersten Dimension und Übertragen der gefil terten dritten Luminanzkomponente an das dritte Filter.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Kammfilter folgendes umfaßt:
ein erstes Filter (92′′) zum Empfangen des Chromi nanzsignals und zum Tiefpaßfiltern des Chrominanzsignals in einer ersten Dimension, um eine erste Chrominanzkom ponente zu erzeugen;
ein zweites Filter (94′′) zum Empfangen der ersten Chrominanzkomponente und zum Filtern der ersten Chromi nanzkomponente in einer zweiten Dimension, um eine zweite Chrominanzkomponente zu erzeugen;
eine erste Subtraktionsvorrichtung (96′′) zum Empfan gen der zweiten Chrominanzkomponente und einer verzöger ten Version des Eingangs-Chrominanzsignals zum Subtra hieren der zweiten Chrominanzkomponente von der verzöger ten Version des Eingangschrominanzsignals, um eine dritte Chrominanzkomponente zu erzeugen; und
ein drittes Filter (106′′) zum Empfangen der dritten Chrominanzkomponente und Filtern der dritten Chrominanz komponente in der zweiten Dimension, um das gefilterte Chrominanzsignal zu erzeugen (Fig. 14).
ein erstes Filter (92′′) zum Empfangen des Chromi nanzsignals und zum Tiefpaßfiltern des Chrominanzsignals in einer ersten Dimension, um eine erste Chrominanzkom ponente zu erzeugen;
ein zweites Filter (94′′) zum Empfangen der ersten Chrominanzkomponente und zum Filtern der ersten Chromi nanzkomponente in einer zweiten Dimension, um eine zweite Chrominanzkomponente zu erzeugen;
eine erste Subtraktionsvorrichtung (96′′) zum Empfan gen der zweiten Chrominanzkomponente und einer verzöger ten Version des Eingangs-Chrominanzsignals zum Subtra hieren der zweiten Chrominanzkomponente von der verzöger ten Version des Eingangschrominanzsignals, um eine dritte Chrominanzkomponente zu erzeugen; und
ein drittes Filter (106′′) zum Empfangen der dritten Chrominanzkomponente und Filtern der dritten Chrominanz komponente in der zweiten Dimension, um das gefilterte Chrominanzsignal zu erzeugen (Fig. 14).
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, weiterhin
gekennzeichnet durch
ein viertes Filter (104′′), das als Eingang die drit
te Chrominanzkomponente empfängt und einen Ausgang an das
dritte Filter legt, um die dritte Chrominanzkomponente in
der ersten Dimension zu filtern, ehe die dritte Chromi
nanzkomponente an das dritte Filter angelegt wird.
21. Verfahren zum Kodieren eines Eingangs-Luminanzsignals und
eines Eingangs-Chrominanzsignals zum Erzeugen eines
Videosignalgemisches,
gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
Filtern des Eingangs-Luminanzsignals mit einem Kammfilter (134), dessen Frequenzansprechen derart ist, daß ein gefiltertes Luminanz-Ausgangssignal erzeugt wird, das im wesentlichen bei der Zwischenträgerfrequenz keine Energie hat;
Filtern des Eingangs-Chrominanzsignals mit einem Kammfilter (140) mit inversem hyperbolischen Frequenz ansprechen, um ein gefiltertes Chrominanzausgangssignal zu erzeugen, das im wesentlichen bei der Zwischenträgerfrequenz alle Energie hat; und
Kombinieren (136) der gefilterten Luminanz- und Chrominanzsignale, wodurch ein zusammengesetztes Video signal entsteht (Fig. 13).
Filtern des Eingangs-Luminanzsignals mit einem Kammfilter (134), dessen Frequenzansprechen derart ist, daß ein gefiltertes Luminanz-Ausgangssignal erzeugt wird, das im wesentlichen bei der Zwischenträgerfrequenz keine Energie hat;
Filtern des Eingangs-Chrominanzsignals mit einem Kammfilter (140) mit inversem hyperbolischen Frequenz ansprechen, um ein gefiltertes Chrominanzausgangssignal zu erzeugen, das im wesentlichen bei der Zwischenträgerfrequenz alle Energie hat; und
Kombinieren (136) der gefilterten Luminanz- und Chrominanzsignale, wodurch ein zusammengesetztes Video signal entsteht (Fig. 13).
22. Verfahren nach Anspruch 21, worin der Schritt des
Filterns des Eingangs-Luminanzsignals folgendes umfaßt:
Tiefpaßfiltern (92′) des Luminanzsignals in einer ersten Dimension, um ein erstes gefiltertes Luminanz signal zu erzeugen;
Filtern (94′) des ersten gefilterten Luminanzsignals in einer zweiten Dimension, um ein zweites gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen;
Subtrahieren (96′) des zweiten gefilterten Luminanz signals von einer verzögerten Version des Eingangs-Lumi nanzsignals, um ein drittes gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen;
Filtern (106′) des dritten gefilterten Luminanzsig nals in der zweiten Dimension, um ein viertes gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen; und
Subtrahieren (108′) des vierten gefilterten Lumi nanzsignals von einer verzögerten Version des Eingangs- Luminanzsignals, um das gefilterte Luminanz-Ausgangs signal (112′) zu erzeugen (Fig. 14).
Tiefpaßfiltern (92′) des Luminanzsignals in einer ersten Dimension, um ein erstes gefiltertes Luminanz signal zu erzeugen;
Filtern (94′) des ersten gefilterten Luminanzsignals in einer zweiten Dimension, um ein zweites gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen;
Subtrahieren (96′) des zweiten gefilterten Luminanz signals von einer verzögerten Version des Eingangs-Lumi nanzsignals, um ein drittes gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen;
Filtern (106′) des dritten gefilterten Luminanzsig nals in der zweiten Dimension, um ein viertes gefiltertes Luminanzsignal zu erzeugen; und
Subtrahieren (108′) des vierten gefilterten Lumi nanzsignals von einer verzögerten Version des Eingangs- Luminanzsignals, um das gefilterte Luminanz-Ausgangs signal (112′) zu erzeugen (Fig. 14).
23. Verfahren nach Anspruch 22, weiterhin
gekennzeichnet durch
folgenden Schritt:
Filtern (104′) des dritten gefilterten Luminanz signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des drit ten gefilterten Luminanzsignals in der zweiten Dimension (Fig. 14).
Filtern (104′) des dritten gefilterten Luminanz signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des drit ten gefilterten Luminanzsignals in der zweiten Dimension (Fig. 14).
24. Verfahren nach Anspruch 21, worin der Schritt des Fil
terns des Eingangs-Chrominanzsignals folgendes umfaßt:
Filtern (92′′) des Chrominanzsignals in einer ersten Dimension, um ein erstes gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen;
Filtern (94′′) der ersten Chrominanzkomponente in einer zweiten Dimension, um ein zweites gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen;
Subtrahieren (96′′) des zweiten gefilterten Chrominanzsignals von einer verzögerten Version des Eingangs-Chrominanzsignals, um ein drittes gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen; und
Filtern (106′′) des dritten gefilterten Chrominanz signals in der zweiten Dimension, um das gefilterte Chro minanz-Ausgangssignal zu erzeugen.
Filtern (92′′) des Chrominanzsignals in einer ersten Dimension, um ein erstes gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen;
Filtern (94′′) der ersten Chrominanzkomponente in einer zweiten Dimension, um ein zweites gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen;
Subtrahieren (96′′) des zweiten gefilterten Chrominanzsignals von einer verzögerten Version des Eingangs-Chrominanzsignals, um ein drittes gefiltertes Chrominanzsignal zu erzeugen; und
Filtern (106′′) des dritten gefilterten Chrominanz signals in der zweiten Dimension, um das gefilterte Chro minanz-Ausgangssignal zu erzeugen.
25. Verfahren nach Anspruch 21, weiterhin umfassend folgende
Schritte:
Filtern (104′′) des dritten gefilterten Chrominanz signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des drit ten gefilterten Chrominanzsignals in der zweiten Dimen sion.
Filtern (104′′) des dritten gefilterten Chrominanz signals in der ersten Dimension vor dem Filtern des drit ten gefilterten Chrominanzsignals in der zweiten Dimen sion.
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Legal Events
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8141 | Disposal/no request for examination |