FR2469843A2

FR2469843A2 - Motion detector for TV picture noise reduction system - has low pass filter, and band-pass filter with response corresp. to visual acuity

Info

Publication number: FR2469843A2
Application number: FR7921201A
Authority: FR
Inventors: Jacques Poncin; Pierre Rogel; Maurice Remy
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-05-22
Also published as: FR2469843B2

Abstract

The motion detector comprises a digital temporal filter (1) which combines the picture sample to be processed (E) with the corresp. sample from a memory (2) in accordance with the output of a threshold decision circuit (5). The same two samples are subtracted for division between two channels comprising a low-pass digital filter (8) and a band-pass filter (7) followed by a controllable polarity inverter (9). The two channel outputs are added to produce a filtered picture difference signal for the threshold decision circuit (5).. Detection errors in areas of fine detail leading to loss of definition are compensated. The complete system of noise reduction is less dependent on signal/noise ratio of the picture.

Description

La présente invention concerne des systèmes de réduction de visibilité du bruit sur des images de télévision dans lesquels on utilise des traitements numériques. The present invention relates to noise visibility reduction systems on television images in which digital processing is used.

On connaît déjà des systèmes de ce genre décrits notamment dans la demande de brevet français 77 11800 déposée le 14 avril 1977 par les présents demandeurs et publiée sous le NO 2 387 557, la demande de brevet français publiée sous le NO 2 371 108 et le brevet américain 4 090 221. Systems of this type are already known, which are described in particular in French patent application 77 11800 filed on April 14, 1977 by the present applicants and published under NO 2,387,557, the French patent application published under NO 2,371,108 and U.S. Patent 4,090,221.

Dans ces systèmes, on utilise une mémoire d'image dont une fraction a de chaque échantillon de sortie est ajoutée à une fraction (1 a) de chaque échantillon correspondant du signal d'entrée, le coefficient a étant choisi par un organe de décision en fonction des coefficients a antérieurs et du signal de sortie d'un détecteur de mouvement. In these systems, an image memory is used, a fraction a of each output sample is added to a fraction (1 a) of each corresponding sample of the input signal, the coefficient a being chosen by a decision-making organ in function of previous coefficients and the output signal of a motion detector.

Dans certains systèmes, le signal appliqué à la mémoire d'image, est le signal d'entrée, dans d'autres, c'est le signal traité.In some systems, the signal applied to the image memory is the input signal, in others it is the processed signal.

Un objet de la présente invention consiste à prévoir un détecteur de mouvement ayant des performances améliorées. An object of the present invention is to provide a motion detector having improved performance.

D'une manière générale, un détecteur de mouvement doit pouvoir distinguer les points en mouvement des points stationnaires, en présence de bruit. Pour cela, il utilise les corrélations spatiale et temporelie du signal d'image. Une des difficultés rencontrées dans ces détecteurs est la détection des détails fins. Ces détails fins sont des détails de faible amplitude sur l'image, mais auxquels l'oeil est sensible. On peut citer, à titre d'exemples, la chevelure d'un personnage en gros plan, le cas d'une pelouse ou d'un arrière plan très fouillé, etc. Une erreur de détection de mouvements dans ces cas particuliers entraîne un filtrage temporel et donc une perte de définition locale de ces informations fines. In general, a motion detector must be able to distinguish between moving points and stationary points, in the presence of noise. For this, it uses the spatial and temporal correlations of the image signal. One of the difficulties encountered in these detectors is the detection of fine details. These fine details are details of small amplitude on the image, but to which the eye is sensitive. We can cite, as examples, the hair of a character in close-up, the case of a lawn or a background very excavated, etc. A motion detection error in these particular cases results in temporal filtering and therefore a loss of local definition of this fine information.

Un objet de l'invention consiste à prévoir un détecteur qui compense cette faiblesse et assure également une plus grande indépendance du système complet de réduction de bruit vis-à-vis du rapport signal à bruit de l'image d'entrée à traiter. An object of the invention is to provide a detector which compensates for this weakness and also ensures greater independence of the complete noise reduction system with respect to the signal to noise ratio of the input image to be processed.

Pour améliorer la détection des détails fins sans perdre le bénéfice du traitement temporel, il est souhaitable que le détecteur de mouvement ait, sur le plan de la sensibilité, un fonctionnement comparable à celui de l'oeil de l'observateur. Il est, en effet, inutile de détecter parfaitement des détails#très peu importants pour l'oeil humain, mais il est souhaitable d'assurer une bonne détection des dé tails pour lesquels l'oeil ne supporte aucun défaut, notamment en relation avec une perte de définition. To improve the detection of fine details without losing the benefit of time processing, it is desirable that the motion detector has, in terms of sensitivity, an operation comparable to that of the eye of the observer. It is, in fact, useless to perfectly detect details that are very unimportant to the human eye, but it is desirable to ensure good detection of details for which the eye does not support any defect, in particular in relation to a loss of definition.

Les données de base pour la réalisation d'un détecteur de mouvement de bonne qualité sont donc les propriétés psychophysiques de la vision humaine et, en particulier, celles de l'acuité visuelle. L'oeil humain agit comme un filtre spatio temporel dont la modélisation est difficile. C'est pourquoi les différentes courbes de sensibilité visuelle rencontrées dans la littérature technique diffèrent suivant les hypothèses, les critères et la méthodologie utilisés par leurs auteurs. The basic data for the realization of a good quality motion detector are therefore the psychophysical properties of human vision and, in particular, those of visual acuity. The human eye acts as a spatio-temporal filter whose modeling is difficult. This is why the different visual sensitivity curves encountered in the technical literature differ according to the assumptions, criteria and methodology used by their authors.

Elles présentent cependant des caractéristiques fondamentales communes et, en particulier, un maximum pour des fréquences spatiales moyennes.However, they have common fundamental characteristics and, in particular, a maximum for medium spatial frequencies.

Les courbes representées sur la Fig. 1 expriment la sensibilité relative de l'oeil en fonction des fréquences spatiales, pour deux distances d'observation habituellement choisies dans les essais subjectifs, soit 6H et 4H où H est la hauteur de l'écran. Ces courbes sont le résultat d'une modélisation qui est décrite dans l'article technique "PREDIC
TIONS OF AN INHOMOGENEOUS MODEL: DETECTION OF LOCAL AND EXTENDED SPA
TIAL STIMULI" par F. Kretz, F. Scarabin et E. Bourguignat remis pour être publié en 1979 par la revue américaine JOURNAL OPTICAL SOCIETY OF AMERICA. De l'examen de ces courbes, il apparaît que la sensibilité de l'oeil présente un maximum pour une fréquence qui dépend de la distance d'observation.Par ailleurs, l'allure de la courbe se modifie en fonction des fréquences temporelles. Le maximum existe toujours pour des mouvements faibles, ce qui est très important étant donné l'objet de la présente invention, et tend à disparaître pour des fréquences temporelles élevées correspondant aux mouvements importants.The curves shown in FIG. 1 express the relative sensitivity of the eye as a function of spatial frequencies, for two observation distances usually chosen in subjective tests, namely 6H and 4H where H is the height of the screen. These curves are the result of a modeling which is described in the technical article "PREDIC
TIONS OF AN INHOMOGENEOUS MODEL: DETECTION OF LOCAL AND EXTENDED SPA
TIAL STIMULI "by F. Kretz, F. Scarabin and E. Bourguignat submitted for publication in 1979 by the American journal JOURNAL OPTICAL SOCIETY OF AMERICA. From the examination of these curves, it appears that the sensitivity of the eye presents a maximum for a frequency which depends on the observation distance.Moreover, the shape of the curve changes according to the temporal frequencies. The maximum always exists for weak movements, which is very important given the object of the present invention, and tends to disappear for high temporal frequencies corresponding to large movements.

Dans ce dernier cas, l'oeil agit comme un filtrage passe-bas.In the latter case, the eye acts as a low-pass filter.

La Fig. 2 représente la réponse impulsionnelle du filtre dont la réponse fréquentielle est donnée à la Fig. 1. Fig. 2 represents the impulse response of the filter, the frequency response of which is given in FIG. 1.

De l'examen des courbes 1 et 2, il apparaît que l'oeil présente donc une sensibilité qui a la forme d'un filtrage spatial linéaire présentant un maximum d'acuité pour des fréquences moyennes. Dans le détecteur de mouvement suivant l'invention, on va utiliser cette importante propriété. Il serait possible de réaliser un filtre équivalent à celui représenté à la Fig. 1, mais les lobes négatifs de la réponse impulsionnelle, Fig. 2, apportent des défauts inhérents à la détection de mouvement. En effet, le passage par zéro de la réponse impulsionnelle introduit une fausse détection au point concerné, lors d'une transi tion sur l'image. Ce défaut empêche d'utiliser directement un tel filtre. From the examination of curves 1 and 2, it appears that the eye therefore has a sensitivity which has the form of a linear spatial filtering having a maximum of acuity for medium frequencies. In this motion detector according to the invention, this important property will be used. It would be possible to make a filter equivalent to that shown in FIG. 1, but the negative lobes of the impulse response, Fig. 2, bring defects inherent in motion detection. Indeed, the zero crossing of the impulse response introduces false detection at the point concerned, during a transition on the image. This defect prevents the direct use of such a filter.

Un contour vertical en déplacement horizontal crée une transition temporelle correspondant à une différence d'amplitude inter-image qui peut être représentée par la courbe de la Fig. 3a. Les transitions du signal de différence inter-image indiquées en Y1 et Y2 délimitent la zone en mouvement. A vertical contour in horizontal displacement creates a time transition corresponding to a difference in inter-image amplitude which can be represented by the curve of FIG. 3a. The transitions of the inter-image difference signal indicated in Y1 and Y2 delimit the moving area.

La courbe de la Fig. 3b représente le signal de la Fig. 2a après passage dans un filtre de réponse équivalente à celle qui est représentée à la Fig. 1. En fait, étant donné la réponse impulsionnelle de la
Fig. 2, ce filtrage fait apparaître plusieurs zones Z1 à Z7 pour la courbe 3b. Avant le point Y'1 correspondant à Y1, Fig. 3a, on a une zone Z1 d'amplitude nulle, puis décroissant jusqu'à couper la limite -S. Puis on a une zone Z2 située entièrement au-dessous de la limite -S, puis une zone Z3 dans laquelle le signal filtré croit de la limite -S à la limite +S. Au centre, on a une zone Z4 pour laquelle le signal est toujours au-dessus de +S, avec deux bosses à ses extrémités. A droite de Y2, les zones Z5, Z6 et Z7 sont sensiblement, dans le cas particulier montré dans un but d'illustration, symétriques des zones
Z3, Z2 et Z1.Pour effectuer la détection de mouvement, les circuits de décision du détecteur de mouvement vont comparer ce signal filtré de la
Fig. 3b à deux seuils symétriques que l'on suppos#e ici égaux à +S et -S, ce qui correspond au cas le plus simple. Les zones Z1, Z3, Z5 et Z7 seront donc considérées comme stationnaires. La décision est correcte pour les zones Z1 et Z7, mais les zones Z3 et Z5 constituent des détections erronées car elles se situent sur les transitions des zones en mouvement et elles entraînent un filtrage inopportun pour les points concernés.The curve of FIG. 3b represents the signal of FIG. 2a after passing through a response filter equivalent to that shown in FIG. 1. In fact, given the impulse response of the
Fig. 2, this filtering reveals several zones Z1 to Z7 for the curve 3b. Before the point Y'1 corresponding to Y1, Fig. 3a, there is a zone Z1 of zero amplitude, then decreasing until cutting the limit -S. Then there is a zone Z2 situated entirely below the limit -S, then a zone Z3 in which the filtered signal increases from the limit -S to the limit + S. In the center, there is a zone Z4 for which the signal is always above + S, with two bumps at its ends. To the right of Y2, the zones Z5, Z6 and Z7 are substantially, in the particular case shown for the purpose of illustration, symmetrical of the zones
Z3, Z2 and Z1. To perform motion detection, the motion detector decision circuits will compare this filtered signal from the
Fig. 3b with two symmetrical thresholds which are assumed to be equal here to + S and -S, which corresponds to the simplest case. Zones Z1, Z3, Z5 and Z7 will therefore be considered as stationary. The decision is correct for zones Z1 and Z7, but zones Z3 and Z5 constitute erroneous detections because they are located on the transitions of the moving zones and they lead to inappropriate filtering for the points concerned.

Suivant une caractéristique de la présente invention, il est prévu un détecteur de mouvement comprenant un filtre passe-bas et un filtre passe-bande dont les entrées reçoivent en parallèle les échantillons de signaux d'image à traiter, la sortie du filtre passe-bande étant reliée à l'entrée d'un circuit commandable d'inversion de polarité dont la sortie est reliée à une entrée d'un additionneur, la sortie du filtre passe-bas étant reliée à l'autre additionneur, les sorties de signe des filtres passe-bande et passe-bas étant, de plus, reliées aux deux entrées d'un circuit OU-exclusif dont la sortie est reliée à l'entrée de commande dudit circuit commandable d'inversion de polarité, la sortie dudit additionneur étant reliée à un circuit de décision à seuil, l'inversion de polarité étant effectuée sur le signal de sortie du filtre passe-bande quand les valeurs des entrées dudit circuit
OU-exclusif sont différentes.According to a characteristic of the present invention, there is provided a motion detector comprising a low-pass filter and a band-pass filter whose inputs receive in parallel the samples of image signals to be processed, the output of the band-pass filter being connected to the input of a controllable polarity reversal circuit the output of which is connected to an input of an adder, the output of the low-pass filter being connected to the other adder, the sign outputs of the filters band-pass and low-pass being further connected to the two inputs of an OR-exclusive circuit, the output of which is connected to the control input of said controllable polarity reversal circuit, the output of said adder being connected to a threshold decision circuit, the polarity reversal being carried out on the output signal of the bandpass filter when the values of the inputs of said circuit
OU-exclusive are different.

Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels:
la fig. 1 montre des courbes illustrant la sensibilité relative de l'oeil en fonction de fréquences spatiales,
la Fig. 2 est un diagramme représentant la réponse impulsionnelle d'un filtre dont la réponse fréquentielle correspondrait aux courbes de la Fig. 1,
les Figs. 3a et 3b sont des diagrammes de différences d'amplitude inter-image en fonction du temps correspondant à une transition temporelle créée par un contour vertical en déplacement horizontal, l'une avant filtrage, l'autre après filtrage dans un filtre dont la réponse impulsionnelle correspond à la courbe de la Fig. 2,
La Fig. 4 est un bloc-diagramme d'un système de réduction de visibilité du bruit, suivant l'invention,
les Figs. Sa à 5c sont des diagrammes amplitude-fréquence permettant d'illustrer le fonctionnement du système de la Fig. 4,
la Fig. 6 est un diagramme illustrant la différence d'amplitude inter-image obtenue à la sortie du circuit de filtrage du système de la Fig. 4, quand on lui a appliqué le signal d'entrée représenté à la Fig. 3a, et
la Fig. 7 est un schéma détaillé du circuit de filtrage utilisé dans le système de la Fig. 4.The characteristics of the invention mentioned above, as well as others, will appear more clearly on reading the following description of an exemplary embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings, among which:
fig. 1 shows curves illustrating the relative sensitivity of the eye as a function of spatial frequencies,
Fig. 2 is a diagram representing the impulse response of a filter whose frequency response would correspond to the curves of FIG. 1,
Figs. 3a and 3b are diagrams of inter-image amplitude differences as a function of time corresponding to a time transition created by a vertical contour in horizontal displacement, one before filtering, the other after filtering in a filter whose impulse response corresponds to the curve of FIG. 2,
Fig. 4 is a block diagram of a noise visibility reduction system according to the invention,
Figs. Sa to 5c are amplitude-frequency diagrams making it possible to illustrate the operation of the system of FIG. 4,
Fig. 6 is a diagram illustrating the difference in inter-image amplitude obtained at the output of the filtering circuit of the system of FIG. 4, when the input signal shown in FIG. 3 has been applied to it. 3a, and
Fig. 7 is a detailed diagram of the filtering circuit used in the system of FIG. 4.

On rappelle tout d'abord que les courbes des Figs. 1, 2, 3a et 3b ont été commentées dans le préambule de la présente description. It is recalled first of all that the curves of Figs. 1, 2, 3a and 3b have been commented on in the preamble to the present description.

Le système de la Fig. 4 comprend un filtre temporel 1 dont une entrée A est reliée à l'entrée E du système qui reçoit les signaux vidéo échantillonnés à traiter. La sortie du filtre temporel 1 est reliée, d'une part, à la sortie S du système et, d'autre part, à l'entrée d'une mémoire d'image 2 dont la sortie est reliée à l'entrée B du filtre temporel 1. L'entrée E et la sortie de la mémoire 2 sont également respectivement reliées aux entrées A et B d'un soustracteur 3 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un circuit de filtrage 4. La sortie du circuit 4 est reliée à un organe de décision 5 dont la sortie est reliée à l'entrée de commande P du filtre temporel 1. L'ensemble des circuits 3 à 5 forme un détecteur de mouvement 6. The system of FIG. 4 comprises a time filter 1, an input A of which is connected to the input E of the system which receives the sampled video signals to be processed. The output of the time filter 1 is connected, on the one hand, to the output S of the system and, on the other hand, to the input of an image memory 2, the output of which is connected to the input B of the time filter 1. The input E and the output of the memory 2 are also respectively connected to the inputs A and B of a subtractor 3 whose output is connected to the input of a filtering circuit 4. The output of the circuit 4 is connected to a decision member 5, the output of which is connected to the control input P of the time filter 1. The set of circuits 3 to 5 forms a motion detector 6.

Dans le système de la Fig. 4, le filtre temporel combine les signaux appliqués à ses entrées A et B selon la formule ci-dessous:
S = pA + (1 - p)B (1) dans laquelle A représente l'amplitude de l'échantillon courant appliqué à son entrée A, c'est à dire, le signal direct, B l'amplitude de l'échantillon traité correspondant de l'image précédente appliqué à son entrée B, et E un coefficient compris entre O et 1 qui est délivré par le détecteur de mouvement 6. A titre indicatif, si p = 1, S est égal à A, ce qui correspond au cas où il y a mouvement important. Au contraire, si p = O, S est égal à B, ce qui correspond au cas d'une image immobile. Entre ces deux valeurs limites, p peut, selon la nature du détecteur de mouvement, prendre des valeurs continues ou discrètes.In the system of FIG. 4, the time filter combines the signals applied to its inputs A and B according to the formula below:
S = pA + (1 - p) B (1) in which A represents the amplitude of the current sample applied to its input A, i.e., the direct signal, B the amplitude of the processed sample correspondent of the previous image applied to its input B, and E a coefficient between O and 1 which is delivered by the motion detector 6. As an indication, if p = 1, S is equal to A, which corresponds to if there is significant movement. On the contrary, if p = O, S is equal to B, which corresponds to the case of an immobile image. Between these two limit values, p can, depending on the nature of the motion detector, take continuous or discrete values.

Dans le détecteur de mouvement, le soustracteur 3 soustrait chaque échantillon du signal direct de son homologue issu de la mémoire 2, c'est à dire qu'il établit pour chaque échantillon une différence d'amplitude inter-image. Donc, si on a un contour vertical en déplacement horizontal, le soustracteur 3 délivre, pour les échantillons d'une ligne, des amplitudes dont la variation dans le temps a l'allure de la courbe de la Fig. 3a. Le filtre 4 a pour objet de modifier, suivant l'invention, ces variations d'amplitudes pour délivrer un signal filtré au circuit de décision 5. Celui-ci peut être un circuit à deux seuils, tels +S et -S mentionné plus haut.In the motion detector, the subtractor 3 subtracts each sample from the direct signal of its counterpart from memory 2, that is to say that it establishes for each sample an inter-image amplitude difference. Therefore, if there is a vertical contour in horizontal displacement, the subtractor 3 delivers, for the samples of a line, amplitudes whose variation over time has the appearance of the curve of FIG. 3a. The purpose of the filter 4 is to modify, according to the invention, these amplitude variations in order to deliver a filtered signal to the decision circuit 5. The latter can be a circuit with two thresholds, such as + S and -S mentioned above. .

Avec un circuit de décision à deux seuils, on obtient un premier élément de décision qui est binaire, soit égal à 1 si la différence appliquée est en dehors de la zone définie entre les seuils, soit égal à O dans le cas contraire. Ce premier élément de décision peut être combiné avec les éléments de décision précédents dans le circuit de décision afin de définir le paramètre E qui est appliqué au filtre temporel 1. Un exemple de combinaison d'éléments de décision est donné dans la table de vérité de la description de la demande de brevet fran çais 2 387 557 citée plus haut. With a decision circuit with two thresholds, a first decision element is obtained which is binary, either equal to 1 if the difference applied is outside the zone defined between the thresholds, or equal to O otherwise. This first decision element can be combined with the preceding decision elements in the decision circuit in order to define the parameter E which is applied to the time filter 1. An example of combination of decision elements is given in the truth table of the description of the French patent application 2 387 557 cited above.

Le circuit de filtrage 4 comprend, suivant l'invention, un filtre passe-bande 7 et un filtre passe-bas 8 dont les entrées sont reliées en parallèle à la sortie du soustracteur 3. La sortie du filtre passebande 7 est reliée à l'entrée de signal d'un circuit d'inversion de polarité 9 dont la sortie de signal est reliée à une entrée d'un additionneur 10. La sortie du filtre passe-bas 8 est reliée, d'une part, à l'entrée de commande du circuit d'inversion de polarité 9 et, d'autre part, à l'autre entrée de l'additionneur 10. La sortie de l'additionneur 10 est reliée à l'entrée du circuit de décision 5. The filtering circuit 4 comprises, according to the invention, a bandpass filter 7 and a lowpass filter 8, the inputs of which are connected in parallel to the output of the subtractor 3. The output of the bandpass filter 7 is connected to the signal input of a polarity reversal circuit 9, the signal output of which is connected to an input of an adder 10. The output of the low-pass filter 8 is connected, on the one hand, to the input of control of the polarity reversal circuit 9 and, on the other hand, to the other input of the adder 10. The output of the adder 10 is connected to the input of the decision circuit 5.

Dans le circuit de filtrage 4 de la Fig. 4, le filtre passe-bas 8 écrête les différences d'amplitude dues aux pointes de bruit, mais détecte le mouvement. Le filtre passe-bande 7 est centré sur une valeur proche de celle du maximum d'acuité visuelle et détecte les détails fins. On sait toutefois que le signal résultant de la somme des sorties des filtres 7 et 8 correspond à une courbe de réponse du genre de celle de la Fig. 3b, ce qui entraînerait des erreurs de décision pour les zones Z2 et Z6, comme on l'a expliqué plus haut.A la Fig. Sa, on a représenté la réponse d'un filtre passe-bas, tel que 8, correspondant à la formule (3) ci-dessous; à la Fig. 5b, on a représenté la réponse d'un filtre passe-bande, tel que 7, correspondant à la formule (2) ci-dessous; et à la Fig. 5c, on a représenté la somme des réponses qui donne une courbe voisine de celles de la Fig. 1. In the filter circuit 4 of FIG. 4, the low-pass filter 8 clips the amplitude differences due to noise peaks, but detects movement. The bandpass filter 7 is centered on a value close to that of the maximum visual acuity and detects fine details. However, it is known that the signal resulting from the sum of the outputs of filters 7 and 8 corresponds to a response curve of the kind of that of FIG. 3b, which would cause decision errors for zones Z2 and Z6, as explained above. In FIG. Sa, there is shown the response of a low-pass filter, such as 8, corresponding to formula (3) below; in Fig. 5b, there is shown the response of a bandpass filter, such as 7, corresponding to formula (2) below; and in Fig. 5c, the sum of the responses is shown, which gives a curve close to those of FIG. 1.

Le circuit d'inversion de polarité 9 délivre un signal de sortie dont l'amplitude est celle du signal qui lui est appliqué par le filtre 7, affecté d'un signe qui est le produit des signes, des signaux appliqués par les filtres 7 et 8. Le tableau suivant indique le fonctionnement du circuit d'inversion de polarité. The polarity reversal circuit 9 delivers an output signal whose amplitude is that of the signal applied to it by the filter 7, assigned a sign which is the product of the signs, signals applied by the filters 7 and 8. The following table indicates the operation of the reverse polarity circuit.

S1 S2 S3
positif positif S2
positif négatif - S2
négatif positif - S2
négatif négatif S2 dans lequel S1 et S2 représentent respectivement les signaux de sorties des filtres 8 et 7.S1 S2 S3
positive positive S2
positive negative - S2
negative positive - S2
negative negative S2 in which S1 and S2 represent respectively the output signals of filters 8 and 7.

Le signal S1 et le signal de sortie du circuit d'inversion 9, qui correspond au signal de la troisième colonne du tableau ci-dessus, sont ensuite ajoutés dans le circuit additionneur 10. La courbe du signal de sortie de l'additionneur 10 en fonction du temps a alors l'allure de la courbe de la Fig. 6. The signal S1 and the output signal of the inversion circuit 9, which corresponds to the signal of the third column of the table above, are then added in the adder circuit 10. The curve of the output signal of the adder 10 in function of time then looks like the curve of FIG. 6.

On observera que, dans la courbe de la Fig. 6, les zones du genre de Z2 ou Z6 n'existent plus. En effet, pour la zone Z2 de la Fig. 3b, le signal de sortie du filtre passe-bas 8 est positif. Donc le circuit 9 délivre le signal - S2 qui est positif et qui ajouté au signal posi tif S1 dans 10 donne, à la sortie de ce dernier, un signal positif. It will be observed that, in the curve of FIG. 6, the zones of the genus Z2 or Z6 no longer exist. Indeed, for the zone Z2 of FIG. 3b, the output signal of the low-pass filter 8 is positive. Thus circuit 9 delivers the signal - S2 which is positive and which added to the positive signal S1 in 10 gives, at the output of the latter, a positive signal.

On supprime donc à la sortie du circuit de filtrage toute possibilité d'erreur de décision.All possibility of decision error is therefore eliminated at the output of the filtering circuit.

Le schéma détaillé de la Fig. 7 indique comment peuvent être réalisé les filtres 7 et 8, ainsi que le circuit 9. Les filtres 7 et 8 ont en commun une chaîne de circuits à retard 11 à 16 montés en série, chaque circuit à retard apportant un retard égal à une période d'échantillonnage T. L'entrée du circuit à retard 11 est reliée à la sortie du soustracteur 3, qui délivre les différences d'amplitude interimage. The detailed diagram in FIG. 7 indicates how filters 7 and 8 can be made, as well as circuit 9. Filters 7 and 8 have in common a chain of delay circuits 11 to 16 connected in series, each delay circuit providing a delay equal to a period Sampling T. The input of the delay circuit 11 is connected to the output of the subtractor 3, which delivers the differences in amplitude interimage.

Dans le filtre 7, les sorties des circuits à retard 12 et 16 sont respectivement reliées aux deux entrées d'un additionneur 17, tandis que la sortie du circuit à retard 15 est reliée à l'entrée d'un multiplicateur 18, dont le coefficient de multiplication est égal à 2. La sortie de l'additionneur 17 est reliée à l'entrée d'un circuit à retard 19 dont la sortie est reliée à l'entrée d'un soustracteur 20. La sortie du multiplicateur 18 est reliée à l'entrée + du soustracteur 20. Le circuit 19 apporte aussi un retard égal à T. In the filter 7, the outputs of the delay circuits 12 and 16 are respectively connected to the two inputs of an adder 17, while the output of the delay circuit 15 is connected to the input of a multiplier 18, whose coefficient multiplication is equal to 2. The output of the adder 17 is connected to the input of a delay circuit 19 whose output is connected to the input of a subtractor 20. The output of the multiplier 18 is connected to input + of subtractor 20. Circuit 19 also brings a delay equal to T.

On peut vérifier que le signal S2(t) qui est délivré à la sortie du soustracteur 20 correspond à la formule ci-dessous:
s2(t) = - E(t-2T) + 2 E(t) - E(t+2T) (2)
En effet, le circuit 19 mémorise pendant une période d'échantillonnage le résultat de l'addition des sorties de 12 et 16, tandis que le circuit 15 mémorise la sortie de 14 au moment où les sorties de 12 et 16 sont additionnées dans 17.It can be verified that the signal S2 (t) which is delivered at the output of the subtractor 20 corresponds to the formula below:
s2 (t) = - E (t-2T) + 2 E (t) - E (t + 2T) (2)
Indeed, the circuit 19 stores during a sampling period the result of the addition of the outputs of 12 and 16, while the circuit 15 stores the output of 14 when the outputs of 12 and 16 are added in 17.

Dans le filtre 8, l'entrée de 11 et la sortie de 16 sont respectivement reliées aux entrées d'un additionneur 21. Les sorties de 11 et 15 sont respectivement reliées aux entrées d'un additionneur 22. Les sorties de 12 et de 14 sont respectivement reliées aux entrées d'un additionneur 23. La sortie de l'additionneur 21 est reliée à l'entrée d'un multiplicateur 24, dont le coefficient de multiplication est égal à 1/16. La sortie de l'additionneur 22 est reliée à l'entrée d'un multiplicateur 25, dont le coefficient de multiplication est égal à 2/16. La sortie de l'additionneur 23 est reliée à l'entrée d'un multiplicateur 26, dont le coefficient de multiplication est égal à 3/16. La sortie de 15 est également reliée à l'entrée d'un multiplicateur 27, dont le coefficient de multiplication est égal à 4/16.Les sorties des multiplicateurs 24 et 25 sont respectivement reliées aux entrées d'un additionneur 28 dont la sortie est reliée, par l'inter nédiaire d'un circuit à retard 29, à une entrée d'un additionneur 30. In filter 8, the input of 11 and the output of 16 are respectively connected to the inputs of an adder 21. The outputs of 11 and 15 are respectively connected to the inputs of an adder 22. The outputs of 12 and 14 are respectively connected to the inputs of an adder 23. The output of the adder 21 is connected to the input of a multiplier 24, whose multiplication coefficient is equal to 1/16. The output of the adder 22 is connected to the input of a multiplier 25, whose multiplication coefficient is equal to 2/16. The output of the adder 23 is connected to the input of a multiplier 26, whose multiplication coefficient is equal to 3/16. The output of 15 is also connected to the input of a multiplier 27, whose multiplication coefficient is equal to 4 / 16.The outputs of multipliers 24 and 25 are respectively connected to the inputs of an adder 28 whose output is connected, via a delay circuit 29, to an input of an adder 30.

La sortie du multiplicateur 26 est reliée, par l'intermédiaire d'un circuit à retard 31, à l'autre entrée de l'additionneur 30. La sortie de 3G est reliée, par l'intermédiaire d'un circuit à retard 32, à une entrée d'un additionneur 33, dont l'autre entrée est reliée à la sortie du multiplicateur 27. Les circuits 29, 31 et 32 apportent chacun un retard égal à T.The output of the multiplier 26 is connected, via a delay circuit 31, to the other input of the adder 30. The output of 3G is connected, via a delay circuit 32, to an input of an adder 33, the other input of which is connected to the output of the multiplier 27. The circuits 29, 31 and 32 each provide a delay equal to T.

On peut vérifier que le signal s1(t) .qui est délivré à la sortie de l'additionneur 33 correspond à la formule ci-dessous:

We can verify that the signal s1 (t). Which is delivered to the output of the adder 33 corresponds to the formula below:

On a représenté à la Fig. Sa le diagramme amplitude-fréquence correspondant à la formule (3) ci-dessus du signal Sl(t) de sortie de l'additionneur 33, c'est à dire du filtre passe-bas 8. L'allure de la courbe de la Fig. Sa est bien connue dans le domaine des filtres numériques. De même, on a représenté à la- Fig. 5b le diagramme amplitude-fréquence correspondant à la formule (2) ci-dessus du signal S2(t) de sortie du soustracteur 20, c'est à dire du filtre pase-bande 7. There is shown in FIG. Sa the amplitude-frequency diagram corresponding to the above formula (3) of the output signal Sl (t) of the output of the adder 33, ie of the low-pass filter 8. The shape of the curve of the Fig. Sa is well known in the field of digital filters. Likewise, FIG. 5b the amplitude-frequency diagram corresponding to the above formula (2) of the signal S2 (t) output from the subtractor 20, that is to say from the bandpass filter 7.

L'allure de la courbe de la Fig. 5b est également bien connue dans le domaine des filtres numériques. A la Fig-. 5c, on a représenté la somme des courbes des Figs. Sa et 5b qui effectivement correspond à l'allure des courbes de la Fig. 1. La fréquence d'échantillonnage d'un signal de télévision étant normalement de l'ordre de 8 à 9 Hz, ce qui corespond à T compris entre 110 et 125 ns, il apparaît bien que la fréquence correspondant au maximum de la courbe de la Fig. 5c est voisine de 2 MHz, c'est à dire des fréquences des maxima des courbes de la Fig. 1. Comme on l'a dit plus haut, on ne procède pas à l'addition simple des sorties des filtres, mais on introduit l'inverseur de polarité 9.The shape of the curve in FIG. 5b is also well known in the field of digital filters. In Fig-. 5c, the sum of the curves in FIGS has been shown. Sa and 5b which actually corresponds to the shape of the curves of FIG. 1. Since the sampling frequency of a television signal is normally of the order of 8 to 9 Hz, which corresponds to T between 110 and 125 ns, it appears that the frequency corresponding to the maximum of the curve Fig. 5c is close to 2 MHz, that is to say frequencies of the maxima of the curves of FIG. 1. As mentioned above, we do not carry out the simple addition of the filter outputs, but we introduce the polarity reverser 9.

Il faut encore noter que les~circuits de retards 19, 29, 30 et 32 sont prévus pour tenir compte des temps de calcul dans les circuits d'addition ou de multiplication qui les précèdent. Bien entendu, les lectures de ces circuits à retard sont synchronisées par une horloge classique non montrée. It should also be noted that the delay circuits 19, 29, 30 and 32 are provided to take account of the calculation times in the addition or multiplication circuits which precede them. Of course, the readings of these delay circuits are synchronized by a conventional clock not shown.

Le circuit d'inversion de polarité collprend un circuit à retard 34 dont l'entrée est reliée à la sortie du soustracteur 20 et dont la sortie est reliée à l'entrée d'un circuit 35. De plus, la sortie de signe du circuit 34 est reliée à une entrée d'un circuit OU-exclusif 36 dont la sortie est reliée à l'entrée de commande du circuit 35. The polarity reversal circuit includes a delay circuit 34 whose input is connected to the output of the subtractor 20 and whose output is connected to the input of a circuit 35. In addition, the sign output of the circuit 34 is connected to an input of an OR-exclusive circuit 36, the output of which is connected to the control input of circuit 35.

Le circuit d'inversion de polarité 9 comprend encore un circuit à retard 37 dont l'entrée est reliée à la sortie de l'additionneur 33 et dont la sortie est reliée à une entrée d'un additionneur 38. De plus la sortie de signe de 37 est reliée à la seconde entrée du circuit OU-exclusif 36. Le circuit 35 est un circuit commandable de "complémentation à deux" qui, selon le signal appliqué à son entrée de commande laisse passer le signal qui lui est appliqué par 34 sans en changer le signe ou transmet le complément à deux de ce signal. Comme l'indique le tableau ci-dessus, si les valeurs appliquées aux deux entrées du circuit 36 sont de même signe, le signal de sortie de 36 est tel que 35 ne procède pas à la complémentation, mais si ces valeurs sont de signes contraires, il fait procéder à la complémentation à deux. La sortie du circuit 35 est reliée à l'autre entrée de l'additionneur 38. La sortie de l'additionneur 38 est reliée à l'entrée d'un circuit à retard 39, avec lequel il constitue le circuit 10 de la Fig. 4. Bien entendu, les circuits à retard 34, 38 et 39 sont justifiés pour des raisons de temps de calcul dans les circuits qui les précèdent. The polarity reversal circuit 9 also comprises a delay circuit 37 whose input is connected to the output of the adder 33 and whose output is connected to an input of an adder 38. In addition, the sign output of 37 is connected to the second input of the OR-exclusive circuit 36. The circuit 35 is a controllable circuit of "complementation to two" which, according to the signal applied to its control input lets pass the signal which is applied to it by 34 without change the sign or pass the complement to two of this signal. As indicated in the table above, if the values applied to the two inputs of circuit 36 are of the same sign, the output signal of 36 is such that 35 does not carry out complementation, but if these values are of opposite signs , it has two complementation. The output of circuit 35 is connected to the other input of adder 38. The output of adder 38 is connected to the input of a delay circuit 39, with which it constitutes circuit 10 in FIG. 4. Of course, the delay circuits 34, 38 and 39 are justified for reasons of computation time in the circuits which precede them.

Claims

1) Motion detector for a system for reducing the visibility of noise on digital processing television images, characterized in that it comprises a low-pass filter and a band-pass filter, the inputs of which receive the signal samples in parallel. image to be processed, the output of the bandpass filter being connected to the input of a controllable polarity reversal circuit whose ~ output is connected to an input of an adder, the output of the lowpass filter being connected to the other input of the adder, the sign outputs of the band-pass and high-pass filters being additionally connected respectively to the two inputs of an exclusive-OR circuit, the output of which is connected to the control input of said controllable polarity reversal circuit, 1 polarity reversal being carried out in said controllable polarity reversal circuit when the values of the inputs of the OR-exclusive circuit are different, the output of said adductor being connected to a de threshold cision.

2) Motion detector according to claim 1, characterized in that said bandpass filter is centered approximately on the spatial frequency corresponding to the maximum acuity of the eye.

3) Motion detector according to claim 1 or 2, characterized in that the low-pass filter is a digital low-pass filter whose output signal S1 (t) is, depending on the input signal

E (t), given by the following formula:

4) Motion detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the low-pass filter is a digital low-pass filter whose output signal S2 (t) is, depending on the input signal E ( t), given by the following formula:

S2 (t) = - E (t-2T) + 2 E (t) - E (t + 2T)

5) Noise visibility reduction system on television images characterized in that it comprises a motion detector according to one of claims 1 to 4.