DE69024310T2

DE69024310T2 - Schaltung zur Videosignalrauschverminderung

Info

Publication number: DE69024310T2
Application number: DE69024310T
Authority: DE
Inventors: Teruo Okada; Masato Shimizu
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2010-10-13
Also published as: DE69024310D1; US5136386A; JP2601922B2; KR910009055A; JPH03126381A; EP0422674A1; EP0422674B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Videosignal- Rauschverminderungsschaltung zur Verwendung in einem Videobandrekorder und dergleichen.
Jn einem Videobandrekorder, wie in Figur 1 gezeigt, ist eine Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 mit einer Rauschlöschungsschaltung 52 in der nachfolgenden Stufe verbunden. Ein regeneriertes Videosignal wird der Rauschlöschungsschaltung 52 eingegeben. Die Bildqualitäts- Steuerschaltung 51 stellt die Frequenzcharakteristik des Videosignals unter der Steuerung einer externen Steuereinrichtung 53 ein, wodurch die Qualität eines Bilds gesteuert wird. Eine Verstärkung für das Videosignal wird gewöhnlicherweise durch die externe Steuereinrichtung 53 in einem bestimmten Band gesteuert. Die Rauschlöschungsschaltung 52 betrachtet ein Videosignal auf einem niedrigeren Pegel als einen vorgegebenen Pegel (Begrenzerpegel) als eine Rauschkomponente und extrahiert die Rauschkomponente aus dem Videosignal, um die Rauschkomponente zu beseitigen.
Die Rauschlöschungsschaltung 52 ist gewöhnlicherweise nicht dafür ausgelegt, die Rauschkomponente vollständig zu löschen und eine winzige Rauschkomponente wird oft zurückgelassen. Beispielsweise verringert sie die Rauschkomponente auf einen Pegel von -10 dB. Wenn die Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 mit der Rauschlöschungsschaltung 52 in der nachfolgenden Stufe verbunden ist, wird deshalb die winzige Rauschkomponente, die ohne gelöscht zu werden zurückgelassen wurde, durch die Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 verstärkt und beeinträchtigt die Bildqualität. Selbst wenn ferner eine andere Rauschlöschungsschaltung (nicht dargestellt) ähnlich wie die Rauschlöschungsschaltung 52 an den Ausgang der Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 angeschlossen wird, führt die herkömmliche Rauschlöschungsschaltung 52, die den voranstehenden festen Begrenzerpegel aufweist, nur eine unvollständige Löschung der Rauschkomponente durch. Der Grund hierfür ist, daß der Pegel der in dem Videosignal enthaltenen Rauschkomponente gemäß der Verstärkungssteuerung der Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 geändert werden sollte.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
- eine Videosignal-Rauschverminderungsschaltung bereitzustellen, die die Rauschkomponente die Videosignais effektiv löschen kann, um dadurch die Bildqualität zu verbessern, selbst wenn der Pegel der Rauschkomponente in der Bildqualitäts-Steuerschaltung durch Einstellen der Freguenzcharakteristik des Videosignals gesteuert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Rauschminderungsschaltung für ein Videosignal vorgesehen, umfassend:
eine Bildqualitäts-Steuereinrichtung zum Steuern einer Signalamplitude in einem bestimmten Teil des Frequenzbands des Videosignals;
eine Rauschlöschungseinrichtung zum Löschen einer Rauschkomponente in dem Videosignal; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bildqualitäts- Steuereinrichtung und der Rauschlöschungseinrichtung;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Rauschlöschungseinrichtung in einer Stufe angeordnet ist, die der Bildqualitäts-Steuereinrichtung nachfolgt, um das Videosignal von der Bildqualitäts- Steuereinrichtung zu empfangen;
die Steuereinrichtung mit sowohl der Bildqualitäts- Steuereinrichtung als auch der Rauschlöschungseinrichtung verbunden ist, zum Steuern des Rauschbetrags, den die Rauschlöschungseinrichtung löschen soll, entsprechend der Signalamplitude, auf die die Bildqualitäts-Steuereinrichtung in dem gewählten Frequenzband des Videosignals steuert.
Selbst wenn der Pegel der Rauschkomponente des Videosignals durch Einstellen der Verstärkung in dem bestimmten Band des Videosignals in der Bildqualitäts-Steuerschaltung gesteuert wird, kann infolgedessen die Rauschkomponente effektiv gelöscht werden, da der Löschungsbetrag des Rauschens in der Rauschlöschungsschaltung entsprechend dem Pegel der Rauschkomponente gesteuert werden kann.
Diese Erfindung läßt sich aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstehen. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild, das eine herkömmliche Anordnung einer Bildqualitäts-Steuerschaltung 51 und einer Rauschlöschungsschaltung 52 zeigt;
Figur 2 ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform einer Videosignal-Rauschverminderungsschaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 3 ein Blockschaltbild, das eine zweite Ausführungsform einer Videosignal- Rauschverminderungsschaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 4 ein Blockschaltbild, das eine dritte Ausführungsform einer Videosignal- Rauschverminderungsschaltung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Figur 5A ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristik der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 der vorliegenden Erfindung zeigt; und
Figur 5B ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristik der Rauschlöschungsschaltung 12 in der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Figur 2 ist ein Blockschaltbild, das eine erste Ausführungsform einer Rauschverminderungsschaltung für Videosignale der Erfindung zeigt. Diese Schaltung umfaßt eine Bildqualitäts-Steuerschaltung 11, der ein regeneriertes Videosignal von dem Videobandrekorder etc. eingegeben wird, eine Rauschlöschungsschaltung 12, die in einer der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 nachfolgenden Stufe angeschlossen ist, und eine externe Steuereinrichtung 13. Eine herkömmliche Rauschlöschungsschaltung (nicht gezeigt) ist gewöhnlicherweise in einer der Bildqualitäts- Steuerschaltung 11 vorausgehenden Stufe angeschlossen. Die externe Steuereinrichtung 13 umfaßt beispielsweise einen variablen Wiederstand zum Steuern einer Spannung und ist sowohl mit der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 als auch der Rauschlöschungsschaltung 12 verbunden. Die Bildqualitäts- Steuerschaltung 11 steuert die Bildqualität gemäß der Frequenzcharakteristik des Videosignals, das durch die externe Steuereinrichtung 13 gesteuert wird. Die Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 steuert die Verstärkung in einem bestimmten Frequenzband des Videosignals. Die Rauschlöschungs-Schaltung 12 betrachtet das Videosignal, welches von der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 eingegeben wird und welche sich auf einem niedrigeren Pegel als ein vorgegebener Pegel (Begrenzerpegel) befindet, als eine Rauschkomponente. Die Schaltung 12 extrahiert die Rauschkomponente aus dem Videosignal, um die Rauschkomponente zu löschen. Insbesondere substrahiert die Schaltung 12 die Rauschkomponente von dem ursprünglichen Videosignal, d.h. dem von der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 gelieferten Videosignal.
Der Rauschbetrag, den die Rauschlöschungschaltung 12 löscht, wird gesteuert durch die externe Steuereinrichtung 13 gemäß der Verstärkung der Frequenzcharakteristik des Videosignals zu der gleichen Zeit, wenn die Frequenzcharakteristik des Videosignals in der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 eingestellt wird.
Figur 3 ist ein Blockschaltbild, welches ein zweite Ausführungsform einer Rauschverminderungsschaltung für ein Videosignal der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Rauschverminderungsschaltung umfaßt eine Bildqualitäts- Steuerschaltung 11 und eine externe Steuereinrichtung 13, die identisch zu denjenigen der in Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsform sind. Die Rauschlöschungsschaltung 12 umfaßt eine Eingangsanschluß 20, der ein Videosignal von der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 empfängt, einen Addierer/Subtrahierer 21, dessen einer Eingangsanschluß das Videosignal von dem Eingangsanschluß empfängt, ein Hochpaßfilter 22, welches eine Hochfrequenzkomponente des Videosignals durchläßt, einen Begrenzer 23, der jedes Videosignal auf einem Pegel extrahiert, der niedriger als ein vorgegebener Pegel ist und ein Tiefpaßfilter 24, welches Komponenten mit niedrigen Frequenzen des Videosignals durchläßt. Das Hochpaßfilter 22, der Begrenzer 23 und das Tiefpaßfilter 24 sind zwischen dem Eingangsanschluß 20 und dem anderen Eingangsanschluß des Addierers/Subtrahierers 21 in Reihe geschaltet. Der Begrenzerpegel des Begrenzers 23 wird gemäß der Verstärkung der Frequenzcharakteristik des Videosignals in der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 gesteuert, der durch die externe Steuereinrichtung 13 gesteuert wird.
Demzufolge kann der aus dem eingegebenen Videosignal zu löschende Rauschbetrag in der Rauschlöschungsschaltung 12 gesteuert werden, indem die auf der Basis des pegelgesteuerten Begrenzerpegels extrahierte Rauschkomponente von dem von der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 über den Eingangsanschluß 20 gelieferten Videosignal subtrahiert wird.
Figur 4 ist ein Blockschaltbild, das eine dritte Ausführungsforn einer Rauschverminderungsschaltung der vorliegenden Erfindung zeigt. Auch die dritte Ausführungsform umfaßt eine Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 und eine externe Steuereinrichtung 13, die identisch zu demjenigen der in Figur 2 gezeigten ersten Ausführungsform sind. In einer Rauschlöschungsschaltung 12 in Figur 4 ist in einer dem Tiefpaßfilter 24 folgenden Stufe ein Verstärker 31 mit variabler Verstärkung eingefügt. Eine Verstärkung des Verstärkers 31 mit variabler Verstärkung kann durch die externe Steuereinrichtung 13 gemäß der Verstärkung in der Frequenzcharakteristik des Videosignals gesteuert werden, die durch die Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 gesteuert wird.
Demzufolge kann der Rauschpegel, der auf der Basis eines vorgegebenen Begrenzerpegels aus dem von der Bildqualitäts- Steuerschaltung 11 gelieferten Videosignal extrahiert, durch den Verstärker 31 mit variabler Verstärkung gemäß der gesteuerten Verstärkung in der Frequenzcharakteristik des Videosignals gesteuert werden. Deshalb kann der Löschungsbetrag des Rauschens durch Subtrahieren des Pegelgesteuerten Rauschens von dem von der Bildqualitäts- Steuerschaltung 11 gelieferten Videosignal gesteuert werden.
Der Betrieb der rauschverminderungsschaltung für ein Videosignal der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Frequenzcharakteristik in den Figuren 5A und 5B beschrieben.
Figur 5A zeigt die Frequenz-Verstärkungs-Charakteristik der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 von Figur 5B zeigt diejenige der Rauschlöschungsschaltung 12. Bei einer Steuerung der Bildqualität kann die Frequenzcharakteristik der Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 durch die externe Steuereinrichtung 13 gesteuert werden. In dieser Weise kann die Verstärkung in dem bestimmten Band des Videosignals gewöhnlicherweise gesteuert werden, wie in Figur 5A gezeigt. Drei Fälle sind in Figur 5A gezeigt. Die Verstärkung A zeigt, daß der Videosignalpegel in dem bestimmten Band auf einen maximalen Pegel a (20log&sub1;&sub0;a = A) erhöht ist. Die Verstärkung B zeigt, daß der Videosignalpegel in einer derartigen Bandbreite auf eine minimalen Pegel b (20log&sub1;&sub0;b = B) verkleinert ist. Die flache Verstärkung als ein Zwischenpegel zeigt, daß der Videosignalpegel in einem derartigen Band nicht eingestellt wird. Die Verstärkung des bestimmten Bands des Videosignals kann durch die Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 gesteuert werden, um den Pegel der in das Videosignal gemischten Rauschkomponente zu verändern.
In der vorliegenden Erfindung kann die Rauschlöschungsschaltung 12 mittels einer externen Steuereinrichtung 13 gleichzeitig gesteuert werden, wenn die Bildqualität durch die Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 gesteuert wird. Infolgedessen kann der Rauschlöschungspegel in der Rauschlöschungsschaltung 12 entsprechend zu dem Pegel der Rauschkomponente des Videosignals verändert werden. Insbesondere können die in der Rauschlöschungsschaltung 12 eingestellten Begrenzerpegel auf die Pegel a bzw. b gesteuert werden, wenn die Verstärkungen in der Frequenzcharakteristik des Videosignals durch die Bildqualitäts-Steuerschaltung 11 auf die maximale Verstärkung A und die minimale Verstärkung B gesteuert werden. Die Rauschlöschungsschaltung 12 kann deshalb die Rauschkomponente wirksam löschen, wie in Figur 5B gezeigt, um dadurch die Bildqualität zu verbessern.

Claims

1. Rauschverminderungsschaltung für ein Videosignal, umfassend:

eine Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) zum Steuern einer Signalamplitude in einem bestimmten Teil des Frequenzbands des Videosignals;

eine Rauschlöschungseinrichtung (12) zum Löschen einer Rauschkomponente in dem Videosignal; und

eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bildqualitäts- Steuereinrichtung (11) und der Rauschlöschungseinrichtung (12);

dadurch gekennzeichnet, daß

die Rauschlöschungseinrichtung (12) in einer der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) folgenden Stufe angeordnet ist, um das Videosignal von der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) zu empfangen;

die Steuereinrichtung (13) mit sowohl der Bildqualitäts- Steuereinrichtung (11) als auch der Rauschlöschungsschaltung (12) verbunden ist, zum Steuern des Rauschbetrags, der von der Rauschlöschungseinrichtung (12) gelöscht werden soll, gemäß der Signalamplitude, auf die die Bildqualitäts- Steuereinrichtung (11) in dem gewählten Frequenzband des Videosignals steuert.

2. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschlöschungseinrichtung (12) umfaßt:

eine Videosignal-Eingangsanschluß (20), der in einer der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) nachfolgenden Stufe angeschlossen ist, zum Empfang eines Videosignals, welches von der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) geliefert wird;

ein Hochpaßfilter (22), der mit dem Videosignal- Eingangsanschluß (20) verbunden ist, zum Durchlassen von Hochfrequenzkomponenten des Videosignals;

einen Begrenzer (23), der mit einem Ausgangsanschluß des Hochpaßfilters (22) verbunden ist, zum Extrahieren, als eine Rauschkomponente, eines Signals aus dem Videosignal, welches sich auf einem niedrigeren Pegel als ein Begrenzerpegel befindet, wobei der Begrenzer durch das gleiche von der Steuereinrichtung (13) gelieferte Steuersignal gesteuert wird, wie das, welches bei der Steuerung verwendet wird, die in der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) ausgeführt wird;

ein Tiefpaßfilter (24), welches mit einem Ausgangsanschluß des Begrenzers (23) verbunden ist, zum Durchlassen von Komponenten mit niedriger Frequenz des Ausgangssignals des Begrenzers; und

einen Subtrahierer (21), dessen einer Eingangsanschluß mit dem Videosignal-Eingangsanschluß verbunden ist und dessen anderer Eingangsanschluß mit einem Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters (24) verbunden ist, zum Subtrahieren der auf Grundlage des Begrenzerpegels extrahierten Rauschkomponente von dem Videosignal, welches von dem Videosignal-Eingangsanschluß (20) geliefert wird.

3. Rauschverminderungsschaltungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschlöschungseinrichtung (12) umfaßt:

einen Videosignal-Eingangsanschluß (20), der in einer der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) nachfolgenden Stufe angeschlossen ist, zum Empfangen eines Videosignals von der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11);

ein Hochpaßfilter (22), welches mit dem Videosignal- Eingangsanschluß (20) verbunden ist, zum Durchlassen von Hochfrequenzkomponenten des Videosignals;

ein Tiefpaßfilter (24), welches mit einem Ausgangsanschluß des Begrenzers (23) verbunden ist, zum Durchlassen von Komponenten mit niedriger Frequenz des Ausgangssignals des Begrenzers;

einen Verstärker (31) mit variabler Verstärkung, der eine Verstärkung aufweist, die durch das gleiche von der Steuereinrichtung (13) gelieferte Steuersignal gesteuert wird, wie das, welches bei der Steuerung verwendet wird, die in der Bildqualitäts-Steuereinrichtung (11) verwendet wird, zum Steuern des Rauschpegels, der auf Grundlage des Begrenzerpegels extrahiert wird; und

einen Subtrahierer (21), dessen einer Eingangsanschluß mit dem Videosignal-Eingangsanschluß (20) verbunden ist und dessen anderer Eingangsanschluß mit einem Ausgangsanschluß des Verstärkers (31) mit variabler Verstärkung verbunden ist, zum Subtrahieren der auf der Grundlage des Begrenzerpegels gesteuert durch die Steuereinrichtung (13) extrahierten Rauschkomponente von dem Videosignal, welches von dem Videosignal- Eingangsanschluß geliefert wird.