NL8100788A - Ruisonderdrukkingsschakeling voor een videosignaal. - Google Patents

Description

4 * «.

* J

EHN 9958 1 N.V. Philips’ Gloeilaitpenfahrieken te Eindhoven.

Saisonderdrukkingsschakeling voor een videosignaal.

De uitvinding heeft betrekking op een ruisonderdrukkings--schakeling voor een videosignaal bevattende een vertragingsschakeling roet een vertraging van nagenoeg een rastertijd en een cotnbineerschake-ling waarin een uitgangssignaal van de vertragingsschakeling roet een in-5 gangs signaal wordt gecombineerd.

Uit het Amerikaanse octrooischrift 4058836 is een ruisonder-drukkingsschakeling van de bovengenoemde soort bekend. Ten opzichte van een ruisonderdrukkingsschakeling met een vertragingsschakeling die een vertraging van een beeldtijd heeft wordt een aanzienlijke besparing 10 op schakelingselementen verkregen bij een slechts weinig geringere ruisonderdrukking . Een dergelijke ruisonderdrukkingsschakeling blijkt echter zich verplaatsende ruispatronen in het beeld te veroorzaken.

De uitvinding heeft ten doel deze bewegende ruispatronen te vermijden.

15 Een ruisonderdrukkingsschakeling van de in de aanhef genoem de soort volgens de uitvinding heeft daarom het kenmerk, dat de ver-tragingstijd van de vertragingsschakeling cmschakelbaar is tussen afwisselend gedurende een rasteraftasttijd een rastertijd min een halve lijntijd en gedurende een volgende rasteraftasttijd een rastertijd plus 20 een halve lijntijd.

Door het toepassen van een vertragingsschakeling net een op de aaangegeven wijze alternerende vertragingstijd blijken er praktisch geen bewegende ruispatronen meer in het beeld op te treden terwijl de ruisonderdrukking bijna gelijk is aan die verkregen met een ruisonder-25 drukkingsschakeling met een vertragingsschakeling met een vertraging van een beeldtijd.

De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening roet enkele uitvoeringsvoorbeeld worden toegelicht.

In de tekening illustreert: 30 Fig. 1 roet een blokschema een ruisonderdrukkingsschakeling volgens de uitvinding voor een monochrome videosignaal of een kleur-verschils ignaal.

Fig. 2 roet een blokschema een ruisonderdrukkingsschakeling 8 1 0 0 78 8

*. "V

PHN 9958 2 volgens de uitvinding voor een samengesteld N.T.S.C. videosignaal,

Fig. 3 met een blokschema een ruisonderdrukkingsschakeling volgens de uitvinding voor een samengesteld P.A.L. videosignaal, en

Fig. 4 met een blokschema een modificatie van de ruisönder-5 drukkingsschakeling volgens Fig. 1 voor een signaal dat een rastertijd vertraagd moet worden ten behoeve van een verdere bewerking.

In Fig. 1 wordt aan een ingang 1 van een scheidingsschake-ling 3 een videosignaal toegevoerd. Door de scheidingsschakeling 3 wordt dit signaal gescheiden in een laagfrequente component, bijvoor-10 beeld tot ongeveer 1 MHz voor een monochroom of tot ongeveer 500 kHz voor een kleurverschilsignaal, die aan een uitgang 5 en een hoogfrequente component die aan een uitgang 7 beschikbaar komt.

De laagfrequente component wordt van de uitgang 5 van de scheidingsschakeling 3 naar een ingang 9 van een combineer schakel ing 11 15 gevoerd die een verdere ingang 13 heeft die met een uitgang 15 van een vertragingsschakeling 17 is verbonden. Een ingang 19 van de vertragings-schakeling 17 ligt aan een uitgang 21 van de combineerschakeling die verder verbonden is met een ingang 23 van een cptelschakeling 25.

De vertragingsschakeling 17 vormt met de ccmbineerschakeling 20 11 een ruisonderdrukkingsschakeling die in dit geval alleen op de laagfrequente component van het videosignaal werkzaam is. Dit is bijvoorbeeld voor toepassing in televisie-ontvangers meestal voldoende omdat de laagfrequente ruis daar het meest storend is.

de

In de combineerschakeling 11 worden/onvertraagde en de ver-25 traagde laagfequente component van de ingangen 9 respektievelijk 13 toegevoerd aan een ingang 27 respektievelijk 29 van een aftrekschake-ling 31 waarvan een uitgang 33 aan een ingang 35 van een schakeling met een varieabele overdrachtsfaktor 37 ligt. De schakeling met de variabele overdrachtsfaktor kan een niet lineaire schakeling zijn die 30 signalen met een kleine amplitude met een grotere verzwakking doorgeeft dan signalen met een grote amplitude of kan een schakeling zijn waarvan de verzwakking wordt geregeld met behulp van een regelsignaal dat bijvoorbeeld door eenbewegingsdetektor uit het videosignaal of een van zijn componenten wordt verkregen.

35 Een uitgang 39 van de schakeling met de variabele overdrachts faktor ligt aan een ingang 41 van een optelschakeling 43 waarvan een verdere ingang 45 aan de ingang 13 ligt en een uitgang 47 aan de uitgang 21 van de combineerschakeling 11. De werking van de combineer scha 81 0 0 78 8 V » EHN 9958 3 keling is bekend bijvoorbeeld uit het Amerikaanse octrooischrift 4058836 zodat hierop verder niet wordt ingegaan.

In de vertragingsschakeling 17 wordt het aan de Ingang 19 toegevoerde signaal door een analoog-digitaalanzetter 49 omgezet in een 5 digitaal signaal en enerzijds rechtstreeks en anderzijds via een vertra-gingsleiding 51 met een vertraging van een lijntijd (L) toegevoerd aan een cmschakelaar 53 die bediend wordt door een signaal van de halve ras-terfrequentie fèf ) en die gedurende de ene rasteraftasttijd in de getekende en gedurende de volgende in de niet getekende stand staat. Via 10 de cmschakelaar 53 wordt het signaal door een vertragingslijn 55 met een vertraging van een rastertijd min een halve lijntijd (R-^L) gevoerd en verder via een digitaal-analoogcmzetter 57 naar de uitgang 15. De vertragingsschakeling heeft daardoor afwisselend gedurende het ene raster een vertraging van een rastertijd min een halve lijntijd (R-%L) . is en het volgende raster een vertraging van een rastertijd plus een halve lijntijd (R+kL) hetgeen het optreden van bewegende stoorpatronen in een met het videosignaal weer te geven beeld voorkant terwijl toch de ruisonderdrukking weinig minder is dan bijvoorbeeld met een vertragingsschakeling met een vertragingstijd van twee rastertijden zou 2o worden verkregen zodat een aanzienlijke besparing op schakelingsele-rnenten kan worden bereikt.

Aan de ingang 23 van de optelschakeling 25 verschijnt de laagfrequente component van het videosignaal waarin de ruis is onderdrukt. Aan een verdere ingang 59 van de optelschakeling 25 wordt de 25 hoogfrequente component afkomstig van de uitgang 7 van de scheidings-schakeling 3 toegevoerd zodat aan een uitgang 61 ervan weer een compleet videosignaal ontstaat waarin de laagfrequente ruis onderdrukt is.

Met de aangegeven uitvoering, waarin alleen in de laagfrequente component de ruis wordt onderdrukt, wordt een verdere besparing 30 van schakelingselementen verkregen omdat door de analoog-digitaalomr· zetter 49 nu met een vrij lage frequentie bemonsterd kan worden en de vertragingsleidingen 51 en 55 veel minder geheugenelementen hoeven te bevatten dan wanneer het totale videosignaal er doorheen gevoerd zou moeten worden.

35 Het zal duidelijk zijn dat desgewenst toch een ruisonderdruk king op het hele videosignaal toegepast kan worden.

Het zal verder duidelijk zijn dat in plaats van een recursieve ruisonderdrukkingsschakeling zoals hier beschreven desgewenst een 8 1 0 0 78 8 EHN 9958 4 transversale kan worden toegepast.

In fig. 2 worden voor overeenkomstige delen dezelfde ver-wijzingscijfers gebruikt als in fig. 1. Voor de beschrijving ervan wordt daarnaar verwezen. Eventuele omzettingen van analoog naar digitaal en 5 omgekeerd zijn niet aangegeven.

De ingang 1 van de schakeling is nu rechtstreeks met de ingang 9 van de cambineerschakeling verbonden. Aan de ingang 1 wordt nu een samengesteld N.T.S.C. videosignaal toegevoerd dat een helderheids-signaal Y en een chrominantiesignaal CHR^^ bevat.

10 De vertragingsschakeling 17 is aan de verwerking van dit sig naal aangepast en bevat een met de ingang 19 verbonden ver tr agings leiding 63 met een vertraging van een rastertijd min een halve lijntijd (R-%L). Een uitgang 65 van de vertragingsleiding 63 ligt enerzijds rechtstreeks aan een amschakelaar 67 en anderzijds via een vertragingsscha-15 keling 69, - - waarin de faze van het chrominantie- signaal wordt aangepast. De uitgang 65 van de vertragingsleiding 63 is daar verbonden met een ingang 71 van een scheidingsschakeling 73 die aan een uitgang 75 de laagfrequente component en aan een uitgang 77 de hoogfrequente component van het signaal aan zijn ingang 71 afgeeft.

20 De laagfrequente component wordt via een omschakelaar 78 van de uitgang 75 afwisselend via een vertragingsleiding 79 met een vertraging van een lijntijd L en rechtstreeks aan een ingang 81 van een som-meerschakeling 83 toegevoerd.

De hoogfrequente component die ook het chrcminantiesignaal 25 bevat wordt van de uitgang 77 van de scheidingsschakeling 73 aan een interpolatieschakeling toegevoerd die een rechtstreekse signaalweg heeft naar een ingang 85 van een optelschakeling 87 en een signaalweg met een vertragingsleiding 89 meteen vertraging van twee lijntijden (2L) naar een verdere ingang 91 van de optelschakeling 87. Deze interpclatie-30 schakeling houdt de faze van het chrcminantiesignaal gelijk aan die aan de ingang 19 van de vertragingsleiding 63 maar maakt door interpolatie een signaal dat verder voor wat betreft de vertraging praktisch overeenkomt met het laagfrequente signaal.

De optelschakeling 87 heeft een uitgang 93 die via een scha-35 kelaar 94 verbonden is met een ingang 95 van de sommeerschakeling 83 die de amplitude van het signaal aan de ingang 95 halveert en dit signaal met gehalveerde amplitude optelt bij het signaal aan de ingang 81 ervan. De amschakelaar 67 staat telkens gedurende de eerste drie rastertijden 8100788 PHN 9958 5 r in de getekende stand en de vierde rastertijd in de niet getekende.

De schakelaar 78 staat telkens gedurende de eerste en de derde rastertijd in de niet getekende en gedurende de tweede en vierde rastertijd in de getekende stand. De schakelaar 94 staat telkens gedurende de 5 eerste en tweede rastertijd in de niet getekende en gedurende de derde en vierde rastertijd in de getekende stand. Deze schakelcyclus her- vier haalt zich telkens na [_ rastertijden. Hierdoor heeft het chrcminantiesig-naal steeds de juiste faze.

De ruisonderdrukking is in deze schakeling dus werkzaam op 10 het totale videosignaal. Van de uitgang 21 van de combineerschakeling 11 wordt het signaal waarin de ruis is onderdrukt aan de uitgang 61 van de schakeling toegevoerd.

De schakeling 69 voor het aanpassen van de faze van het chro-mimantiesignaal kan ook anders worden uitgeveerd bijvoorbeeld door de 15 cmschakelaar 67 te vervangen door een optelschakeling die de uitgangssignalen van twee anschakelaars optelt waarvan de ene cmschakelaar an-schakelt tussen de ingang en de uitgang van de vertragingsleiding 79 en de andere cmschakelaar tussen de ingang en de uitgang van de vertragingsleiding 89 en waarbij bijvoorbeeld de laatstgenoemde cmschakelaar 20 met de halve rasterfrequentie cmschakelt en dus van raster tot raster een andere stand inneemt terwijl de andere cmschakelaar telkens gedurende een raster van vier opvolgende rasters in de ene en de andere drie rasters in de andere stand staat en waarbij gedurende dit ene raster van de vier de heide anschakelaars de uitgangen van de vertragingslei-25 dingen 79, 89 met de optelschakeling doorverbinden.

In fig. 3 zijn voor overeenkanstige delen dezelfde verwij-zingscijfers gebruikt als in de voorgaande figuren.

Aan de ingang 1 wordt nu een videosignaal met een helderheids-signaal Y en een PAL chrominantiesignaal CHRp^ toegevoerd.

30 In de vertragingsschakeling 17 wordt aan de ingang 71 van de scheidingsschakeling 73 het van de ingang 19 afkomstige signaal toegevoerd via een vertragingsleiding 99 met een vertraging van een rastertijd min twee en een halve lijntijd (11-2¾ waarvan een uitgang 101 enerzijds rechtstreeks aan een half rasterfrequente cmschakelaar 103 ligt en ander-35 zijds via een vertragingsleiding 105 met een vertraging van een lijntijd (L). De cmschakelaar 103 ligt aan de ingang 71 van de scheidingsschakeling 73.

Aan de uitgang 75 van de scheidingsschakeling 73 ontstaat 8 1 0 0 78 8 ïHN 9958 6 de laagfrequente component van het videosignaal en aan de uitgang 77 de hoogfrequente met afwisselend een vertraging van een rastertijd min twee en een halve lijntijd en een rastertijd min anderhalve lijntijd. De uitgang 75 ligt via een vertragingsleiding 105 met een vertraging van twee 5 lijntijden (2L) aan een ingang 107 van een sommeerschakeling 109 waarvan een uitgang 111 aan de uitgang 15 van de vertragingsschakeling 17 ligt. De laagfrequente component wordt dus door de vertragingsschakeling 17 afwisselend een rastertijd min een halve lijntijd en een rastertijd plus een halve lijntijd vertraagd.

10 De hoogfrequente component wordt van de uitgang 77 via een tweetal kamfliters met twee vertragingsleidingen 113, 115 elk met een vertraging van twee lijntijden en twee sorameerschakelingen 117, 119 gesplitst in een chrominantiesignaal CHR dat aan een uitgang 121 van de sommeerschakeling 117 en een hoogfrequent heldherheidssignaal Υ„ dat 15 aan een uitgang 123 van de scmmeerschakellng 119 ontstaat. Deze beide signalen komen overeen met een corresponderend signaal dat ten opzichte van het signaal aan de uitgang 77 van de scheidingsschakeling 73 twee lijntijden is vertraagd. De faze van het chrcminantiesignaal aan de uitgang 121 van de sommeerschakeling 117 wordt nu verder nog door 20 een modificator 125 gespiegeld. Het gespiegelde chrominantiesignaal * CHR wordt via een bandfiltér 127 aan een ingang 129 van de sommeerschakeling 109 toegevoerd en het hoogfrequente helderheidssignaal aan een ingang 131 ervan. Aan de uitgang 111 van de sommeerschakeling 109 ontstaat nu een signaal dat overeenkomt met een signaal dat ten opzich-25 te van het aan de ingang 19 van de vertragingsschakeling 17 toegevoerde signaal afwisselend een rastertijd min en plus een halve lijntijd vertraagd is en waarin de faze van het chrominantiesignaal gecorrigeerd is om in de combineerschakeling 11 te kunnen worden samengevoegd met het onvertraagde signaal aan de ingang 1.

30 De vertragingsschakeling 17 kan in dit geval desgewenst worden vervangen door een vertragingsleiding van een rastertijd min twee en een halve lijntijd (R^L) gevolgd door een parallelschakeling van een hoogfrequent- en een laagfrequent signaalweg met in de hoogfrequents ignaalweg een omschakelbare vertraging met een zich herhalende 35 cyclus van achtereenvolgens in opvolgende rasters vier, vier, nul vier en nul lijntijden (4L, 4L, 0, 4L, 0,.) en in de laagfrequentsignaalweg een onschakelbare vertraging een zich herhalende cyclus van achtereenvolgens in opvolgende rasters twee en drie lijntijden (2L, 3L, ...).

8100788 PHN 9958 7 * m

In Fig. 4 hebben overeenkomstige delen dezelfde verwijzings-cijfers als in Fig. 1. Een aantal delen zijn anders gerangschikt dan in Fig. 1 waardoor de schakeling geschikt wordt voor verdere signaalbewerkingen waarvoor een vertraging van bijvoorbeeld een rastertijd min 5 een halve lijntijd is vereist zoals bijvoorbeeld voor een kamfilter-schakeling voor een PAL-signaal voor het scheiden van de chrorninantie-en luminantiesignaalccmponenten daarvan.

De scheidingsschakeling 3 is nu opgenomen na de uitgang 33 van de aftrekschakeling 31. De ingang 1 van de schakeling ligt aan de 10 ingang 9 van de combineerschakeling 11.

De laagfrequente uitgang 5 van de scheidingsschakeling 3 ligt nu aan de ingang 35 van de schakeling met de variabele overdrachts-faktor 37.

Verder is de optelschakeling 25 opgenomen vóór de uitgang 15 21 van de combineerschakeling 11. De ingang 23 ervan ligt nu alleen aan de uitgang 27 van de optelschakeling 33 en de uitgang 61 ervan aan de uitgang 21 van de combineerschakeling 11.

De ingang en de uitgang van de vertragingsleiding met een vertraging van een rastertijd min- een halve lijntijd 55 liggen aan een 20 uitgang 135 respektievelijk 137 van de schakeling die bijvoorbeeld verbonden kunnen zijn met ingangen van een kamfilterschakeling voor het scheiden van de chrcminantie- en luminantiesignaalccmpcnent van een PAL-signaal als aan de ingang 1 een PAL-signaal wordt toegevoerd.

De vertragingsschakeling 17 moet dan geschikt zijn on 25 het hele frequentiegebied van het PAL-signaal door te laten.

Het hoogfrequente deel van het signaal aan de ingang 1 wordt via de aftrekschakeling 31, de uitgang 7 van de scheidingsschakeling 11 en de optelschakeling 25 doorgegeven aan de ingang 19 van de vertragingsschakeling 17. Dit hoogfrequente deel kant via de vertragingsscha-30 keling 17 wel weer aan de ingang 13 van de combineerschakeling, maar omdat het dan met tegengesteld teken via de aftrekschakeling 31, de optelschakeling 43 en de optelschakeling 25 naar de uitgang 21 van de combineerschakeling 11 wordt gevoerd is het daar nul geworden. Er ontstaat aan die uitgang 21 dus geen vertraagd hoogfrequent deel.

35 Het laagfrequente deel van het signaal aan de ingang 1 wordt via de aftrekschakeling 31, de schakeling met variabele overdrachts-faktor 37r de optelschakeling 43 en de optelschakeling 25 aan de ingang 19 van de vertragingsschakeling 17 toegevoerd en verschijnt vertraagd 81 0 0 78 8 • PHN 9958 8 V v aan de ingang 13 van de combineerschakeling 11. Vandaar wordt het rechtstreeks en via de aftreksehakeling 33 en de schakeling met de variabele overdrachtsfaktor 37 aan de optelschakeling 43 toegevoerd zodat het met een van de overdrachtsfaktor van de schakeling 37 afhankelijke ampli-5 tude weer aan de ingang 19 van de vertragingsschakeling 17 komt. Hierdoor treedt in het laagfrequente deel een ruisonderdrukking op.

Aan de uitgangen 135 en 137 van de vertragingsschakeling 17 ontstaan dus een rastertijd min een halve lijntijd (R-^L) ten opzichte van elkaar vertraagde PAL-signalen waarin in het laagfrequente deel 10 de ruis is onderdrukt. Met behulp van een kamfilter waarvan de genoemde vertraging deel uitmaakt kunnen storende componenten in het chrominan-tie- en het luminantiesignaal worden onderdrukt.

Aangenomen is dat de verdere bewerking op de digitale signalen aan de uitgangen 135, 137 plaatsvindt. Deze kan vanzelfsprekend 15 desgewenst op analoge signalen gebeuren door de uitgang 135 te verbinden met de ingang van de analoog-digitaalomzetter 49 en de uitgang 137 via een digitaal-analoogomzetter met de uitgang van de vertragings-leiding 155.

Het zal verder duidelijk zijn dat de schakeling van Fig. 4 20 ook bruikbaar is voor andere signalen die nog een bewerking moeten ondergaan waarvoor een vertraging van ongeveer een rastertijd min een halve lijntijd nodig is.

25 30 35 8100788

Claims (3)

1. 2. Riisonderdrukkingsschakeling volgens conclusie 1, met het 10 kenmerk, dat de schakeling een scheidingsschakeling bevat voor het van elkaar scheiden van een hoogfrequente en een laagfrequente component van het videosignaal.
2. 3. Euisonderdrukkingsschakeling volgens conclusie 2, voor een PAL signaal met het kenmerk, dat de scheidingsschakeling is opgenomen 15 na een vertragingsleidingsschakeling met een van raster tot raster om-schakelbare vertragingstijd van een rastertijd min twee en een halve lijntijd en een rastertijd min anderhalve: lijntijd.
3. 4. Ruisonderdrukkingsschakeling volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de scheidingsschakeling is opgenomen na een aftrekschakeliig 20 waarvan de ingangen gekoppeld zijn roet een ingang van de ruisonderdrukkingsschakeling respektievelijk een uitgang van de vertragingsschakeling terwijl een hoogfrequent-uitgang van de scheidingsschakeling is gekoppeld met een ingang van een optelschakeling waarvan een verdere ingang via een verdere optelschakeling en een schakeling met een variabele over-25 dragingsfaktor is gekoppeld met een laagfrequentuitgang van de scheidingsschakeling terwijl een verdere ingang van de verdere optelschakeliig is gekoppeld met de uitgang van de vertragingsschakeling. 30 35 6100788