DE68915955T2 - Bildsignalverarbeitungseinrichtung. - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK 1. BEREICH DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildsignalverarbeitungseinrichtung in einem Fernseheinheit und insbesondere eine Bildsignalverarbeitungseinrichtung zum Anzeigen von Bildern sowohl für ein Eingangsbildsignal als auch von einem Signal für ein im wesentlichen feststehendes Bild auf Grundlage des Eingangsbildsignals auf einem Schirm.
2. ZUGEHÖRIGER STAND DER TECHNIK
• Bei NTSC-Systemen (National Television System Committee) hat ein Farbbildsignal in der Frequenz multigeplexte Zwischenträger und eine Phase des Signals tritt alle vier Felder wieder auf. Bei MUSE-Systemen (Multiple Sub-Nyquist-Sampling Encoding) ist ein Bandbreitenverdichtungsbildsignal vorhanden, bei dem eine Zwischenabtastphase alle vier Felder wieder auftritt. Wenn das obengenannte Bildsignal in einem Empfänger verarbeitet wird, werden jeweils verschiedene Arten von Signalverarbeitung auf ein bewegliches Bild und auf ein feststehendes Bild angewendet. In einer Bildsignalverarbeitungseinrichtung, die die oben erwähnten Verarbeitung anwendet, die Bewegungsanpassungs-Bildsteuerung genannt wird, ist es erforderlich, einen Bewegungsteil des Eingangsbildsignals durch Korrelation von Bildbezugsdaten zwischen zwei Bildern zu erfassen. Dort, wo der Bewegungsteil des Bildsignals durch ein Differentialsignal zwischen Bildern erfaßt wird, wird die Bildbewegung wegen der Verarbeitung über mehrere Filter, die verwendet werden, um den Einfluß von in dem Eingangsbildsignal beigemischten Störbestandteilen und den Einfluß von in dem Eingangsbildsignal beigemischten multigeplexten Signalbestandteilen zu entfernen, beispielsweise einem Farbzwischenträgerbestandteil und einem auf der Bandbreitenverdichtungsverarbeitung beruhenden Verfälschungsbestandteil, nicht immer richtig erfaßt.
• In Hinblick auf das oben Gesagte ist es wichtig, eine Verschlechterung der Bildqualität, die durch eine Fehlfunktion der Bewegungsanpassungsbildsteuerung zu verringern. Um eine derartige Verschlechterung zu mindern, ist es wirkungsvoll, einen "zeitlichen Filter" zu verwenden, bei dem die Verarbeitung eines niedrigfrequenten Filters in einem zeitlichen Bereich für den hochfrequenten Bestandteil des Eingangsbildsignals ausgeführt wird. Ein derartiger Filter wird in einer Interpolationseinheit zum Zwischenabtasten eines Bildsignals verwendet, die in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung (Tokkai) Sho 62-46836 offenbart ist.
• Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den obengenannten zeitlichen Filter zeigt. In der Zeichnung wird ein Eingangsbildsignal, das durch die Bewegungsanpassungsbildsteuerung verarbeitet wurde, in zwei Wege verzweigt. Einer wird direkt einem Subtrahierglied 14 eingegeben und der andere wird über ein Tiefpaßfilter (LPF) 13 an das Subtrahierglied 14 befördert. So wird das Niederfrequenzsignal zu einem Additionsglied 17 befördert und das Hochfrequenzsignal wird von dem Subtrahierglied 14 abgegeben. Ein Niederfrequenzfilterverfahren wird durch einen Bildspeicher 15 und einen Betriebsschaltkreis 16 auf das Hochfrequenzsignal angewendet. Danach werden das durch den Bildspeicher 15 und den Betriebsschaltkreis 16 verarbeitete Hochfrequenzsignal und das von dem Tiefpaßfilter 13 gelieferte Niederfrequenzsignal durch das Additionsglied 17 zueinander addiert, um dadurch ein Ausgangsbildsignal zu erzeugen. Der Betriebsschaltkreis 16 besteht aus einem Additionsglied 16a und einem Wahlschaltkreis für den minimalen Absolutwert 16b. Signale vor und nach der Verarbeitung durch den Bildspeicher 15 und ein Mittelwert daraus werden dem Wahlschaltkreis für den minimalen Absolutwert 16b eingegeben.
• Aus diesen drei Signalen wird immer ein minimaler Absolutwert dem Additionsglied 17 zugeführt.
• Da die Bewegungsanpassungsbildsteuerung nicht immer perfekt durchgeführt wird, kommt es häufig vor, daß das Bildsignal so verarbeitet wird, daß es einen unerwünschten Signalbestandteil, beispielsweise ein Hochfrequenzsignalbestandteil eines beweglichen Bildteils, aufweist, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen kann. Auch in einem solchen Fall wird der Hochfrequenzsignalbestandteil des beweglichen Bildteils durch Durchgang durch den zeitlichen Filter ausgeschaltet oder verringert. Weiter werden, was den stehenden Bildteil betrifft, alle in dem Eingangsbildsignal enthaltenen Signalbestandteile in ihrer Substanz abgegeben.
• Bei dem obengenannten Stand der Technik wird jedoch nur verwirklicht, die Störung der Bildqualität des Eingangsbildsignals durch den den Bildspeicher 15 aufweisenden zeitlichen Filter verhindert oder verringert. Wenn es erforderlich ist, sowohl das Eingangsbildsignal als auch sein Signal für das stehende Bild zu bekommen und auch eines der Bildsignale zu vermindern und es dem anderen zu überlagern, um so zwei Bilder auf einem Schirm anzuzeigen, ist eine weitere Verarbeitung des von dem zeitlichen Filter abgegebenen Signals erforderlich. Zu diesem Zweck sind ein weiterer Bildspeicher, ein weiterer Tiefpaßfilter und Zeitbasisunterdrückung etc. erforderlich. Im Ergebnis entsteht das Problem, daß der Umfang des Schaltkreises sehr groß wird und die Herstellungskosten steigen.
AUFGABE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildsignalverarbeitungseinrichtung anzubieten, die eine Störung der Bildqualität des Eingangsbildsignals verhindern und zwei Bilder auf einem Schirm als Bild im Bild anzuzeigen kann, wobei das Ausmaß der Einrichtung im wesentlichen äquivalent zu der herkömmlichen Einrichtung ist.
• Um die obengenannte Aufgabe zu lösen, weist die erfindungsgemäße Bildsignalverarbeitungseinrichtung die Merkmale des beigefügten Anspruchs 1 auf.
• Die erfindungsgemäße Bildsignalverarbeitungseinrichtung verwirklicht die obengenannte Aufgabe durch ein Minimum an vorzusehenden Teilen, wodurch die Herstellungskosten gering gehalten werden.
• Während die neuen Merkmale der Erfindung insbesondere in den beigefügten Ansprüchen mitgeteilt werden, wird die Erfindung, sowohl was die Organisation als auch den Inhalt angeht, zusammen mit anderen Aufgaben und Merkmalen davon durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen besser verständlich und schätzenswert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine erfindungsgemäße Bildsignalverarbeitungseinrichtung zeigt.
• Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen zweiten Tiefpaßfilter 4 von Fig. 1 im Detail zeigt.
• Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das den zeitlichen Filter in der Interpolationseinheit zum Zwischenabtasten des Bildsignals als herkömmliche Bildsignalverarbeitungseinrichtung zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der Zeichnung wird ein Eingangsbildsignal, das mit einer bekannten (nicht gezeigten) Bewegungsanpassungsbildsteuerung verarbeitet wurde, über einen Eingangsanschluß 1 einem ersten Tiefpaßfilter (LPF) 2 zugeführt. Der erste Tiefpaßfilter 2 ist beispielsweise ein zweidimensionaler räumlicher Tiefpaßfilter, der durch eine Kombination aus einem vertikalen und einem horizontalen Tiefpaßfilter gemacht ist. Durch den ersten Tiefpaßfilter 2 wird ein Niederfrequenzsignalbestandteil des Eingangsbildsignals zu einer Leitung 21 befördert. Das Eingangsbildsignal wird über eine Leitung 11 auch direkt zu einem Subtrahierglied 3 befördert. Deshalb fungiert das Subtrahierglied 3 als Hochpaßfilter und der Hochfrequenzsignalbestandteil des Eingangsbildsignals wird über eine Leitung 31 als erstes Eingangssignal einem zweiten Tiefpaßfilter 4 zugeführt. Weiter wird das Eingangsbildsignal über eine Leitung 12 dem zweiten Tiefpaßfilter als zweites Eingangssignal zugeführt.
• Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, daß den zweiten Tiefpaßfilter 4 im Detail zeigt. In der Zeichnung wählt ein Signalauswahlschaltkreis 41, der durch ein von einer Modussteuereinheit 8 eingespeistes Modussteuersignal gesteuert wird, eines von zwei dorthin eingegebenen Signalen aus und befördert es zu einem Bildspeicher 42 und einem Betriebsschaltkreis 43. Ein von dem Bildspeicher 42 abgegebenes Ausgangssignal wird auch dem Betriebsschaltkreis 43 zugeführt. Wenn der von der Leitung 31 kommende Hochfrequenzsignalbestandteil durch den Signalauswahlschaltkreis 41 ausgewählt wird, empfängt der Betriebsschaltkreis 43 zwei Signalbestandteile, die zueinander unterschiedliche Zeitphasen aufweisen. In dem Betriebsschaltkreis werden die beiden Signalbestandteile verarbeitet, um sich zu addieren oder um einen minimalen Absolutwert und einen Mittelwert daraus aus ihnen auf dieselbe Weise aus zuwählen, wie das durch den Betriebsschaltkreis 16 (Fig. 3) geschehen ist, der in der herkömmlichen Bildsignalverarbeitungseinrichtung beschrieben wird. Als Ergebnis wird eine äquivalente Tiefpaßfilter-Verarbeitung in zeitlichem Bereich, nämlich die Verarbeitung eines zeitlichen Tiefpaßfilters, gemäß dem durch den Betriebsschaltkreis 43 zugeführten Modussteuersignal durchgeführt. Der Bildspeicher 42 wird auch von dem hierhin zugeführten Modussteuersignal gesteuert, um eine zeitliche Verzögerung für ein Bild zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal zu/von dem Bildspeicher 42 zu bewirken. Wenn das von der Leitung 12 kommende Eingangsbildsignal durch die Signalauswahleinrichtung 41 ausgewält wird, werden, falls gewünscht, Daten für ein Bild des Eingangsbildsignals in dem Bildspeicher gespeichert, und danach wird das gespeicherte Bildsignal wiederholt dem Betriebsschaltkreis 43 zugeführt. Der Betriebsschaltkreis 43 gibt nur das Signal, das wiederholt von dem Bildspeicher 42 eingespeist wird, als Signal für das stehende Bild auf eine Leitung 44 ab.
• In Fig. 1 werden, wenn die Verarbeitung des zeitlichen Tiefpaßfilters durch den zweiten Tiefpaßfilter 4 ausgeführt wird, der Niederfrequenzsignalbestandteil, der von dem ersten Tiefpaßfilter 2 über die Leitung 21 und einen Schalter 61 mit seiner, wie durch die durchgezogenen Linie gezeigt, gemachten Verbindung zugeführt wird, und ein von dem zweiten Tiefpaßfilter 4 über die Leitung 44 abgegebenes Ausgangssignal in einem ersten Zusammensetzschaltkreis 5 gemischt. Wenn das Signal für das stehende Bild durch den zweiten Tiefpaßfilter 4 abgegeben wird, wird das Weitergeben des Signals von dem ersten Tiefpaßfilter 2 zu dem ersten Zusammensetzschaltkreis 5 durch den Schalter 61, dessen Kontakt geerdet ist, wie durch eine gepunktete Linie gezeigt ist, beim Empfang des Modussteuersignals über eine Leitung 81 abgebrochen. Ein Zeitbasiskomprimierschaltkreis 7 ist vorgesehen, um vertikal und horizontal eine Zeitbasiskompression durchzuführen, um dadurch ein verringertes Zwischenbildsignal (Bild im Bild) aus dem hierhin zugeführten Bildsignal zu machen. Das von dem Zeitbasiskomprimierschaltkreis 9 abgegebene Zwischenbildsignal wird über einen Schalter 62, dessen Verbindung durch das Modussteuersignal von der Leitung 81 gesteuert wird, einem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 zugeführt. Um das Zwischenbildsignal und das Eingangsbildsignal in der Signalbandbreite zueinander gleich zu machen, wird bevorzugt, vor der Durchführung der Zeitbasiskompression Signale einiger Bildelemente in dem Zeitbasiskomprimierschaltkreis 7 vertikal und horizontal auszudünnen. Da es bereits durch den ersten Tiefpaßfilter 2 ausgeführt wurde, um den Hochfrequenzsignalbestandteil zu entfernen, ist vor dem oben erwähnten Ausdünnen der Signale kein Vorfilter erforderlich. Wenn das Signal für das stehende Bild gemäß dem Modussteuersignal von dem ersten Zusammensetzschaltkreis 5 zu dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 transportiert wird, wird das verringerte Zwischenbildsignal über den Schalter 62, der eine Verbindung zwischen dem Zeitbasiskomprimierschaltkreis 7 und dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 herstellt, wie durch die punktierte Linie gezeigt ist, gemäß dem Modussteuersignal von dem Zeitbasiskomprimierschaltkreis 7 zu dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 transportiert. Wenn das Signal für das stehende Bild nicht zu dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 transportiert wird, wird das Weitergeben des verringerten Zwischenbildsignals zum zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 durch den Schalter 62, dessen Kontakt geerdet ist, wie durch eine durchgezogene Linie gezeigt ist, gemäß dem Modussteuersignal abgebrochen.
• Entsprechend wird, wenn der zweite Tiefpaßfilter 4 als zeitlicher Tiefpaßfilter fungiert, das Eingangsbildsignal verarbeitet, um seinen unerwünschten Signalbestandteil, der die Störung der Bildqualität verursacht, verringern und das Bildsignal wird schließlich von dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 an einen Ausgangsanschluß 90 abgegeben. Übrigens werden, wenn der zweite Tiefpaßfilter 4 das Signal für das stehende Bild abgibt, das Zwischenbildsignal, das immer durch Verringerung des Eingangsbildsignals erhalten wird, und das Signal für das stehende Bild von dem zweiten Zusammensetzschaltkreis 9 an den Ausgangsanschluß 9 abgeben, um dadurch ein stehendes Bild und ein verkleinertes Zwischenbild auf einem Schirm anzuzeigen.
• Im Vergleich zur herkömmlichen Bildsignalverarbeitungseinrichtung, wie in Fig. 3 gezeigt, entsprechen der erste Tiefpaßfilter 2, der Bildspeicher 42 und der Betriebsschaltkreis 43 der vorliegenden Erfindung dem Tiefpaßfilter 13, dem Bildspeicher 15 bzw. dem Betriebsschaltkreis 16 der herkömmlichen Vorrichtung. Mit anderen Worten verwirklicht die vorliegende Erfindung sowohl die Verbesserung der Bildqualität durch das Verarbeiten des zeitlichen Tiefpaßfilters als auch eine Funktion des Bildes im Bild durch zusätzliches Vorsehen allein des Signalauswahlschaltkreises 41, des Zeitbasiskomprimierschaltkreises 7, des ersten Zusammensetzschaltkreises 5 und des zweiten Zusammensetzschaltkreises 9.
• In Fig. 1 kann anstelle der Verbindung, dar das Eingangsbildsignal über die Leitung 12 zum zweiten Tiefpaßfilter 4 zugeführt wird, das Ausgangssignal des ersten Zusammensetzschaltkreis 5 durch eine punktierte Linie 12' transportiert werden. Bei dieser Verbindung wird der Wechsel des Schalter 61 so gesteuert, daß man eine Verzögerungszeit von einem Bilds gegenüber dem Signalauswahlschaltkreis 41 (Fig. 2) hat, um dadurch das durch den zeitlichen Tiefpaßfilter verarbeitete Bildsignal für das Signal für das stehende Bild zu bestimmen. Als Ergebnis wird die Bildqualität des stehenden Bildes weiter verbessert.

Claims (4)

1. Bildsignalverarbeitungseinrichtung, die umfaßt:

- eine erste Tiefpaßfiltereinrichtung (2) zum selektiven Durchlassen eines Niederfrequenzsignalbestand teils von einem Eingangsbildsignal und

- eine Bildverzögerungseinrichtung (42),

gekennzeichnet durch

- eine Hochpaßfiltereinrichtung (3) zum selektiven Durchlassen des Hochfrequenzbestandteils von dem Eingangsbildsignal,

- eine zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (4), die eine Signalauswahleinrichtung (41) zum selektiven Weitergeben des Eingangsbildsignals oder des Hochfrequenzsignalbestandteils und die Bildverzögerungseinrichtung (42) umfaßt, wodurch ein von der Signalauswahleinrichtung (41) weitergegebenes Signal einer zeitlichen Tiefpaßfilterverarbeitung unterworfen wird,

- einen ersten Zusammensetzschaltkreis (5) zum Addieren der Ausgangssignale der ersten Tiefpaßfiltereinrichtung (2) und der zweiten Tiefpaßfiltereinrichtung (4) in einem ersten Modus, bei dem des Eingangsbildsignal verarbeitet wird, um einen störenden Signalbestandteil davon zu verringern, wobei der erste Zusammensetzschaltkreis (5) das Ausgangssignal der zweiten Tiefpaßfiltereinrichtung (4) in einem zweiten Modus, in dem die zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (4) ein Signal für ein stehendes Bild abgibt, durchgehen läßt;

- Zeitbasiskomprimiereinrichtungen (7) zum Anwenden einer Zeitbasiskompression auf ein Ausgangssignal der ersten Tiefpaßfiltereinrichtung (2);

- ein zweiter Zusammensetzschaltkreis (9), der ein Ausgangssignal des ersten Zusammensetzschaltkreises (5) im ersten Modus hindurchläßt, wobei der zweite Zusammensetzschaltkreis das Ausgangssignal des Zeitbasiskomprimierschaltkreises (7) dem Ausgangssignal des ersten Zusammensetzschaltkreises (5) im zweiten Modus überlagert, um dadurch ein Zwischenbild, das durch Verringerung des Eingangsbildsignals erhalten wurde, dem stehenden Bild zu überlagern; und

- Steuereinrichtungen (8) zum Auswählen eines des ersten Modus und des zweiten Modus gemäß einem Auswahl befehl.

2. Bildsignalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das von der Signalauswahleinrichtung (41) weitergegebene Signal der Bildverzögerungseinrichtung (42) eingegeben wird.

3. Bildsignalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 2, welche weiterhin eine Schalteinrichtung (61) zum Unterbrechen der Signalweitergabe von der ersten Tiefpaßfiltereinrichtung (2) zum ersten Zusammensetzschaltkreis (5) nach Auswählen des Eingangsbildsignals durch die Signalauswahleinrichtung (41) aufweist.

4. Bildsignalverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei

- die Signalauswahleinrichtung (41) einen des Hochfrequenzsignalbestandteils und des Ausgangssignals des ersten Zusammensetzschaltkreises (5) auswählt, um es der Bildverzögerungseinrichtung (42) zuzuführen, und

- der zweite Zusammensetzschaltkreis (9) das Eingangsbildsignal und ein Ausgangssignal des Zeitbasiskomprimierschaltkreises (7) nach Auswahl des Ausgangssignals des ersten Zusammensetzschaltkreises (5) durch die Signalauswahleinrichtung (41) mischt.