DE3003487A1 - Noise suppression circuit for PCM video signal - stores signal and processes difference between two successive video signals for optimum suppression - Google Patents

Abstract

The noise suppression system operates on a digital PCM video signal. The output noise suppressed signal (Y) is stored for a complete scanning period and subtracted from the noisy input signal to form an error signal (E). This error signal is further processed by subtracting from it an error signal which has been delayed for a whole scanning period, to form a derived error signal (E-D). With a stationary picture, both error signal and derived error signal contain only noise components. With a changing picture, the error signal contains some video components. The derived error signal, however, only contains a video components when the error signal video components are themselves varying. The derived error signal is subtracted from the input signal, whenever there is no video component (S1, 2, 4, 6, 8) to produce the noise suppressed output signal.

Description

Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verminderung des Störanteils in einem Videosignal und richtet sich insbesondere auf eine Einrichtung zur Verminderung des Störanteils in einem durch Abtasten eines Bildes gewonnenen Signal, etwa einem Fernsehsignal Die Verminderung des Störanteils bzw. des Rauschens in einem Videosignal ist beim Erzeugen und Übertragen von Fernsehsignalen von äußerster Wichtigkeit, weshalb erhebliche Anstrengungen unternommen wurden, dies zu erreichen. The invention relates to a device for reduction the interference component in a video signal and is aimed in particular at a device to reduce the amount of noise in an image obtained by scanning an image Signal, such as a television signal. The reduction in the amount of interference or noise in a video signal is of the utmost importance in the generation and transmission of television signals Importance of why significant efforts have been made to achieve this.

Die Erzeugung von Störungen ist manchmal unvermeidbar, insbesondere wenn eine Erzeugungs/Verarbeitungsschaltung für ein Fernsehsignal verbilligt oder kompakt gemacht werden soll Dementsprechend wäre es von erheblichem Vorteil wenn sich ein Rauschen enthaltendes Videosignal in ein rauschfreies Videosignal umwandeln ließe. Dies würde die Verwendung von Signalen eines beweglichen Bildes über Kinefilm oder Kamera und die Verwendung ungenau arbeitender Vorrichtungen ermöglichen, ganz zu schweigen von der Verbesserung der Qualität des reproduzierten Bilds selbst, uns wäre ein wirksames Mittel zur Verbilligung von Fern -sehsignalverarbeitungseinrichtungen.The generation of disturbances is sometimes inevitable, in particular when a generation / processing circuit for a television signal is cheaper or should be made compact Accordingly, it would be of considerable advantage if convert a video signal containing noise into a noise-free video signal let. This would involve the use of moving picture signals via motion picture film or camera and the use of imprecise devices, entirely not to mention improving the quality of the reproduced image itself, us would be an effective means of making television signal processing equipment cheaper.

Unter diesem Gesichtspunkt wurde ein Rauschverminderungssystem vorgeschlagen, des die Periodizität von durch Abtasten erhaltenen Videosignalen, etwa von Fernsehsignalen, und die Nichtperiodizität des Rauschens ausnützt (beispielsweise US-PS a 064 53o) Nach diesem bekannten Rauschverminderungssystem ist es möglich, den Störpegel durch Mittelung des die Störung enthaltenden Abtastvideosignals merlich zu vermindern, weil, wenn die Bewegung c2es des sehr gering ist, ein und dasselbe Videosignal mit einer bestimmten Bildperiode wiederholt wird, während die in einem Bild enthaltene Störunq nicht periodisch ist. Da jedoch die Mitteilung des Videosignals eines sich bewegenden Bildes zu einer Qualitätsminderung des reproduzierten Bilds führt, enthält das System zunächst eine Nachweisschaltung, die die Bewegung des Bildes feststellt, und steuert über das Ausgangssignal der Nachweis schaltung die Verteilung von Signalen auf die Mittelungsschaltung und eine Schaltung, die das Eingangsvideosignal als ihr Ausgangssignal direkt erzeugt Obiges Rauschverminderungssystem ist zwar eines der wirkungsvollen, ist jedoch nicht frei von den folgenden Schwierigkeiten (deren Ursachen an anderer Stelle im einzelnen beschrieben werden) Die Nachweisschaltung zur Feststellung der Bewegung des Bildes beruht auf der Differenz zwischen einem rauschverminderten Signal und einem tatsächlichen Eingangssignal, und diskriminiert das Vorliegen einer Bildbewegung, wenn diese Differenz groß ist. Folglich ist die Schaltung nicht in der Lage, eine von der Bewegung eines großen Objekts, dessen Leuchtdichte sich im Bild allmählich ändert, stammende Signalkomponente oder eine von einer Änderung der Hintergrundbeleuchtung stammende Signalkomponente von einer diese Signalkomponenten überlagernden Störkomponente oder von einer Signalkomponente, die von einer nicht auf Bewegung zurückgehenden Bildänderung (beispielsweise Szenenwechsel) stammt, zu trennen. Da die Schaltung in einem solchen Fall die Störung nicltdiskriminieren kann, beurteilt sie Rauschen fälschlich als Bildbewegung, was zu einer Senkung des Rauschverminderungseffekts führt, und kann zeitweise das Rauschen nicht verfolgen. From this point of view, a noise reduction system has been proposed, the periodicity of video signals obtained by sampling, such as television signals, and uses the non-periodicity of the noise (e.g. US-PS 064 53o) According to this known noise reduction system, it is possible to reduce the interference level To noticeably reduce the averaging of the scanning video signal containing the interference, because if the movement c2es des is very slight, one and the same Video signal is repeated with a certain frame period while that contained in one frame Disturbance is not periodic. However, since the communication of the video signal is one itself moving image leads to a reduction in the quality of the reproduced image the system first has a detection circuit that detects the movement of the image, and controls the distribution of signals via the output signal of the detection circuit to the averaging circuit and a circuit that outputs the input video signal as its output signal generated directly. The above noise reduction system is one the effective one, however, is not free from the following difficulties (their Causes to be described in detail elsewhere) The detection circuit to determine the movement of the image is based on the difference between one noise-reduced signal and an actual input signal, and discriminated the presence of image movement when this difference is large. Hence the Circuit unable to detect any of the movement of a large object whose Luminance changes gradually in the image, originating signal component or a signal component resulting from a change in the backlight from a interference component superimposed on these signal components or from a signal component, changes in the image that are not due to movement (e.g. change of scene) originates to separate. Since the circuit does not discriminate against the fault in such a case it may mistakenly judge noise as image movement, resulting in a lowering of the Noise reduction effect and temporarily cannot track the noise.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die erwähnte Rauschverminderungseinrichtung zu verbessern und den Rauschunterdrückungseffekt merklich zu erhöhen Mit anderen Worten richtet sich die Erfindung auf die Schaffung einer Rauschverminderungseinrichtung bzw. eines Rauschverminderers, der den Bereich wirksamer Rauschunterdrückung ausdehnt Hierzu schlägt die Erfindung bei einer Einrichtung, die die Bewegung eines Bildes (Fehlersignal E) aus der Information des gegenwärtigen Eingangsvideosignals und des vergangenen Eingangs vi deosignals W nachweist und auf der Grundlage dieser festgestellten Information zur Bewirkung einer Rauschverminderung die gewichtete Summe aus dem gegenwärtigen Eingangsvideosignal und dem vergangenen Eingangsvideosignal steuert, vor, eine Schaltung vorzusehen, die ein Signal E - D liefert, das durch Gleichspannungsbefreiung eines Fehlersignals zwischen dem gegenwärtigen Eingangsvideosignal und dem vergangenen Eingangsvideosignal gewonnen ist, so daß die Gewichtungssteuerung bei der erwähnten gewichteten Summe mittels dieses gleichspannungsfreien Signals erfolgte Die Schaltung zur Gewinnung des gleichspannungsfreien Signals muß dabei nicht notwendigenveise eine solche sein, die ein Signal D erzeugt und dann eine Subtraktion zwischen dem Fehlersignal E und dem Signal D durchführt, sondern enthält eine allgemeine Schaltung, die im wesentlichen eine (E - D)omponentegewinnt, etwa eine Schaltung, die das Fehlersignal durch Durchschicken eines Signals durch ein Hochpaßfilter gewinnt. The object of the invention is therefore to provide the aforementioned noise reduction device to improve and the Increase the noise reduction effect noticeably In other words, the invention is directed to providing a noise reduction device or a noise reducer that extends the range of effective noise reduction To this end, the invention proposes a device that allows the movement of an image (Error signal E) from the information of the current input video signal and of the past input video signal W and based on this determined information for effecting a noise reduction the weighted Sum of the current input video signal and the past input video signal controls to provide a circuit that supplies a signal E - D that through DC voltage release of an error signal between the current input video signal and the past input video signal is obtained, so that the weight control at the mentioned weighted sum by means of this DC voltage-free signal The circuit for obtaining the DC voltage-free signal must be done not necessarily one that generates a signal D and then a Performs subtraction between the error signal E and the signal D, but contains a general circuit that essentially extracts one (E-D) component, e.g. a circuit that clears the error signal by passing a signal through a High pass filter wins.

Gemäß der Erfindung führt die Schaltung, die das Gewicht des gegenwärtigen Videosignals und des vergangenen Videosignals steuern soll, die oben erwähnte gewichtete Summe auf der Basis des Wertes eines Signals durch, das durch Gleichsennungsbefreiunq des Fehlersignals E = X - W zwischen dem gegenwärtigen Videosignal X und dem vergangenen Videosignal W gewonnen ist. Da das durch die Bewegung des Bildes oder eine Änderung seiner Leuchtdichte entstehende Fehlersignal E = X - W meist auf einem konstanten Wert liegt, kann der dem Konstantwertbereich entsprechende Abschnitt des gleichspannungsfreien Signals als im wesentlichen stehender Abschnitt betrachtet werden, wodurch es möglich wird, die Rauschverminderung durch Ausnutzung der Periodizität des Bildes durchzuführen. Ferner ist es gemäß der Erfindung auch möglich, verglichen mit der bekannten Einrichtung, den Bereich extrem zu verkleinern, in welchem das gegenwärtige Eingangsvideosignal als Ausgangssignal erzeugt wird, während eine Bewegung des Bildes als vorhanden angenommen wird, d.h., , den Abschnitt mit niedrigerem RauschvenminderungseffektO Obwohl die Erfindung auf ein analoges Videosignal, ein digitales Videosignal e ein Schwarzweiß-Videosignal oder ein Farb-Videosignal anwendbar ist, behandelt zum leichteren Verständnis der Erfindung die folgende Beschreibung der Erfindung den Fall eines Schwarzweiß-Fernsehsignals. Für den Fachmann liegt aber auf der Hand, daß sich die Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt, die nun in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben werden Auf dieser ist bzw sind Fig 1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer herkömmlichen Rauschverminderungseinrichtung zeigt, Fig 2 ein teilweises Wellenform-Diagramm eines Signals, zur Erläuterung der Wirkungsweise der oben erwähnten Einrichtung, Fig. 3 ein teilweises Wellenform-Diagramm zur Erläuterung der Probleme bei der herkömmlichen Einrichtung, Fig. 4, 6 und 9 Blockschaltbilder, die den Aufbau jeweils einer Ausführungsform der Rauschverminderungseinrichtung gemäß der Erfindung zeigen, Fig 5 und 7 teilweise Wellenform-Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise obiger Ausführungsform, und Fig. 8 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer Gleichspannungsabschneidschaltung, die in der in Fig 6 gezeigten Ausführungsform verwendet wird. According to the invention, the circuit carries the weight of the present Video signal and the past video signal is intended to control the weighted above Sum on the basis of the value of a signal obtained by the equalization liberation of the error signal E = X - W between the current video signal X and the past one Video signal W is obtained. Since that by moving the image or a change in its luminance resulting in error signal E = X - W mostly is at a constant value, the one corresponding to the constant value range can be Section of the DC voltage-free signal as a substantially stationary section can be considered, thereby making it possible to reduce noise by utilizing the periodicity of the image. Furthermore, it is according to the invention too possible, compared to the known device, to reduce the area extremely, in which the current input video signal is generated as an output signal, while movement of the image is assumed to be present, i.e., the section with lower noise reduction effect. Although the invention is based on an analog Video signal, a digital video signal e, a black and white video signal or a color video signal is applicable, the following description deals with the easier understanding of the invention of the invention, the case of a black and white television signal. For the expert lies but it is obvious that the invention does not apply to the following embodiments which will now be described in connection with the accompanying drawing This is or Fig. 1 is a block diagram showing the structure of a conventional Figure 2 shows a partial waveform diagram of a noise reducer Signal, to explain the operation of the above-mentioned device, Fig. 3 is a partial waveform diagram for FIG Explanation of the problems in the conventional device, Figs. 4, 6 and 9 are block diagrams showing the structure in each case one embodiment of the noise reduction device according to the invention 5 and 7 show partial waveform diagrams for explaining the mode of operation above embodiment, and FIG. 8 is a circuit diagram of an embodiment of a DC voltage cutoff circuit, which is used in the embodiment shown in FIG.

Vor einer Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung wird zunächst zum besseren Verständnis derselben das Prinzip einer Rauschverminderungseinrichtung anhand eines bekannten Beispiels erläutert Fig 1 ist ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Rauschverminderungseinrichtung und Fig.2 ein teilweises Wellenform-Diagram zur Erläuterung der Wirkungsweise der herkömmlichen Einrichtung. Zunächst wird ein tastsignal X eines gegenwärtigen Eingangsvideosignals über einen Eingang 1 zusammen mit einem Ausgangssiognal KE eines Multipli2ierers der im folgenden beschrieben wird, auf eine Addierschaltung 3 gegeben. Ein Teil des Ausgangssignals Y der Addierschaltung 3 wird als rauschvermindertes Signal Ausgangssignal an einem Ausgang 2, während ein anderer Teil als um ein Bild verzögertes Signal W über einen Bildspeicher S auf einen Subtrahierer 5 gegeben wird Der Subtrahierer gewinnt ein Fehlersignal E (= W - X) zwischen dem Eingangssignal X und dem Signal W und verwendet das Fehlersignal als Bildbewegungsnachweissignal. Before describing the embodiments of the invention, first for a better understanding of the same, the principle of a noise reduction device Explained on the basis of a known example Fig. 1 is a block diagram of a conventional one Noise reduction device and FIG. 2 a partial waveform diagram for explanation the operation of the conventional device. First, a key signal X of a current input video signal via an input 1 together with a Output signal KE of a multiplier which is described below an adder 3 is given. Part of the output signal Y of the adder circuit 3 is a noise-reduced signal output signal at an output 2, while a part other than a signal W delayed by one frame via a frame memory S is given to a subtracter 5. The subtracter extracts an error signal E. (= W - X) between the input signal X and the signal W and uses the error signal as an image motion detection signal.

Ein Teil des Fehlersignals E wird auf den Multiplizierer 6 gegeben und in das Ausgangssignal KE umgewandelt, während ein weiterer Teil auf eine Koeffizientensteuerschaltung 7 gegeben wird, die den Koeffizienten K der obigen Schaltung 6 entsprechend dem Wert des Signals E steuert Das Ausgangssignal des Multiplizierers 6 wird auf die oben erwähnte Addierschaltung 3 gegeben. Das Ausgangssignal Y der Addierschaltung 3 ist also durch Y = X + K-(W - X) = (1 - K)-X + KW gegeben. Part of the error signal E is applied to the multiplier 6 and converted into the output signal KE, while another part is applied to a coefficient control circuit 7 is given, the coefficient K of the above circuit 6 corresponding to the The value of the signal E controls The output signal of the multiplier 6 is based on the above-mentioned adding circuit 3 is given. The output signal Y of the adder circuit So 3 is given by Y = X + K- (W - X) = (1 - K) -X + KW.

In diesem Beispiel wird der Koeffizient K so gesteuert, daß er klein wird, wenn das Signal E groß ist und groß, wenn das Signal E klein ist. In this example, the coefficient K is controlled to be small becomes large when the signal E is large and large when the signal E is small.

Die Signalwellenform in den einzelnen Abschnitten ist in Fig. 2 gezeigt. Das Signal repräsentiert die Wellenformen für den Fall, wo sich Teile eines Bildes in den Bereichen S4 - S7 in die Bereiche S3 - 6 bewegen, und gibt wieder, daß, wenn sich die Teile des Bildes bewegen, das Fehlersignal E groß wird, wie dies im Diagramm gezeigt ist. Es gibt auch wieder, daß in anderen Bereichen S1, S2 und S8 das Bild steht und damit sein Fehlersignal E extrem klein und auf einem aus dem Rauschen bzw. Störuntergrund stammenden Wert ist. The signal waveform in each section is shown in FIG. The signal represents the waveforms for the case where there are parts of an image in areas S4 - S7 move to areas S3 - 6, and indicates that if the parts of the image move, the error signal E becomes large, as shown in the diagram is shown. There is also again that in other areas S1, S2 and S8 the image stands and thus its error signal E is extremely small and on one out of the noise or interference background is the value.

Wenn also das Bild steht, geht die Konstante K gegen 1, wodurch das Ausgangssignal Y = W wird. Wenn dieser Zustand über mehrere Bilder hinweg anhält, werden daher die Signale gemittelt, wodurch die Bildbildung bzw. Bildinformation gemäß der Periodizität des Signals (also nicht) gemittelt wird, während die Störung bzw. das Rauschen auf der Basis seiner Nichtperiodizität gemittelt wird und folglich einen extrem kleinen Wert erreicht. Mit anderen Worten heißt dies, daß das Rauschen vermindert wird. Wird obiger Vorgang beispielsweise auf das Bild eines bewegten Objekts angewandt, führt er zu einer Verschlechterung der Qualität des Reproduktionsbildes. In einem solchen Fall wird daher der Wert des Koeffizienten K klein gemacht, damit das gegenwärtige Eingangssignal X als Ausgangssignal erzeugt wird. So when the picture stands, the constant K goes to 1, which means that Output signal Y = W becomes. If this state persists over several pictures, the signals are therefore averaged, whereby the image formation or image information according to the periodicity of the signal (i.e. not) is averaged while the disturbance or the noise is averaged on the basis of its non-periodicity and hence reaches an extremely small value. In other words does this mean that the noise is reduced. Do the above process for example on the picture applied to a moving object, it leads to a deterioration in quality of the reproduction image. In such a case, therefore, the value of the coefficient K made small so that the current input signal produces X as an output signal will.

Die oben beschriebene Rauschverminderungseinrichtung ist extrem wirkungsvoll, manchmal aber nicht in der Lage, ihren vollen Rauschunterdrückungseffekt zu zeigen, weil das Fehlersignal E nicht in Komponenten, die von einer Bewegung des Bildes oder einer Anderung der Beleuchtung stammen, und Rauschkomponenten, die obige Komponenten überlagern oder in Komponenten, die von einer Änderung des Bildes stammen, zerlegt werden kann. The above-described noise reduction device is extremely effective, but sometimes not able to show their full noise reduction effect, because the error signal E is not in components resulting from movement of the image or a change in lighting, and noise components, the above components overlay or broken down into components resulting from a change in the image can be.

Wenn sich ein Objekt, dessen Leuchtdichte sich allmählich ändert, bewegt und gleichzeitig sich die Beleuchtung ändert, wodurch sich der beuchtdichtepegel beispielsweise in der in Fig. 3 dargestellten Weise ändert, erreicht das Fehlersignal einen großen Wert über die gesamten Bilder hinweg, wodurch sich ein Effekt der Rauschwerminderung kaum erwarten läßt. When an object whose luminance is gradually changing, moves and the lighting changes at the same time, thereby increasing the density of the lighting for example changes in the manner shown in Fig. 3, the error signal reaches a large value across the entire image, which has a noise reduction effect can hardly be expected.

Die Erfindung schafft Mittel, die das Erreichen einer Rauschverminderung selbst in einem solchen Fall ermöglichen. The invention provides a means of achieving noise reduction allow even in such a case.

Fig. 4 zeigt den Aufbau einer Ausführungsform der Rauschverminderungseinrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 5 ein Wellenform-Diagramm, anhand dessen sich die Wirkungsweise dieser Ausführungsform erläutern läßt. Fig. 4 shows the construction of an embodiment of the noise reduction device according to the invention and FIG. 5 is a waveform diagram, on the basis of which the mode of operation this embodiment can be explained.

In Fig. 4 stellen durch die gleichen Bezugszeichen und Symbole wie in Fig. 1 dargestellte Abschnitte im wesentlichen die gleichen funktionalen Aufbauten oder Signale dar. Das Charakteristische dieser Ausführungsform besteht darin, daß Schaltungen 9 und 10 aus dem Fehlersignal E ein gleichspannungsfreies Siqnal (E - D) bilden, wobei dieses gleichspannungsfreie Signal (E - D) dann als Eingangssignal auf die Koeffizientensteuerschaltung 7 und den Multiplizierer 6 gegeben wird. Im einzelnen gilt folgendes.In Fig. 4 represent by the same reference numerals and symbols as Sections shown in Fig. 1 have essentially the same functional structures or signals. The characteristic of this embodiment is that Circuits 9 and 10 from the error signal E a DC voltage-free Form Siqnal (E - D), this DC voltage-free signal (E - D) then as Input to the coefficient control circuit 7 and the multiplier 6 will. The following applies in detail.

Ein beispielsweise in 8-Bit codiertes PCM-Videosignal X wird vom Eingang 1 her aufgegeben. Ein Teil dieses Signals wird durch den Subtrahierer 5 in ein Differenzsignal zwischen ihm und einem vergangenen Videosignal (rauschverminderten Videosignal W), das später zu beschreiben ist, d.h. in das Fehlersignal E = X - W,umgewandelt, Das Fehlersignal wird durch den Subtrahierer 10 weiterverarbeitet, der ein Differenzsignal E - D zwischen dem Fehlersignal und einem Signal D ausgibt, das ein Register 9 durchlaufen hat, das eine Verzögerungszeit von einer Abtasterperiode hat Dieses Differenzsignal E - D wird auf den Multiplizierer 6 und die Koeffizientensteuerschaltung 7 gegeben, wobei letztere das Signal (E - D) mittelt und ein Ausgangssignal erzeugt, das mit dem Wert des so gemittelten Signals schwankt. Die Mittelungsschaltung wird beispielsweise durch ein digitales Filter mit einer Transferfunktion gebildet. Das Ausgangssignal der Koeffizientensteuerschaltung 7 bestimmt den Koeffizienten K des Multiplizierers. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 6 wird durch den Addierer 3 zum gegenwärtigen Eingangssignal addiert, wobei ein Teil des Signals am Ausgang 2 als rauschvermindertes Signal erzeugt wird, während ein weiterer Teil auf den Bildspeicher 4 gegeben wird. Das auf den Bildspeicher 4 gegebene Signal Y wird um die Abtastzeit eines Bildes verzögert und dann auf den Subtrahierer 5 gegeben.A PCM video signal X encoded in 8-bit, for example, is applied from input 1. Part of this signal is converted by the subtracter 5 into a difference signal between it and a previous video signal (noise-reduced video signal W), which is to be described later, ie into the error signal E = X - W , which outputs a difference signal E - D between the error signal and a signal D which has passed through a register 9 which has a delay time of one sampling period. This difference signal E - D is applied to the multiplier 6 and the coefficient control circuit 7, the latter being the signal (E - D) averages and produces an output signal that varies with the value of the signal so averaged. The averaging circuit is implemented, for example, by a digital filter with a transfer function educated. The output of the coefficient control circuit 7 determines the coefficient K of the multiplier. The output signal of the multiplier 6 is added to the current input signal by the adder 3, a part of the signal at the output 2 being generated as a noise-reduced signal, while a further part is given to the image memory 4. The signal Y applied to the image memory 4 is delayed by the scanning time of an image and then applied to the subtracter 5.

8 ist ein Chroma-Inverter zur Invertierung der Phase eines im Abstand eines Bildes liegenden Farbträgersignals eines Farbfernsehsignals, weil sich, wenn die Einrichtunq auf ein NTSC-Farbfernsehsignal o.dgl. angewandt wird, die Phase des Farbträgersignals um 1800 unterscheidet. 8 is a chroma inverter for inverting the phase of one in distance of a picture lying color carrier signal of a color television signal, because if the facility an NTSC color television signal or the like. applied differs the phase of the color carrier signal by 1800.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau ist das Fehlersignal E (= w - X) das gleiche wie das Signal E in Fig. 3, und der Subtrahierer 10 erzeugt ein Ausgangssignal auf hohem Wert nu9 an den Schrägen S3, Sg und S7 des Signals E, jedoch ein Signal auf niedrigem Wert in den Bereichen S1, S2, S4, S6 und S8, weil in diesen Bereichen der Wert konstant und das Signal in diesen Bereichen gleichspannungsfrei ist. With the structure described above, the error signal E (= w - X) the same as the signal E in Fig. 3, and the subtracter 10 produces an output signal at a high value nu9 on the slopes S3, Sg and S7 of the signal E, but a signal at a low value in the areas S1, S2, S4, S6 and S8 because in these areas the value is constant and the signal is free of DC voltage in these areas.

Daher ist es möglich, den Koeffizienten K klein nur in den Hochwertbereichen S3, S5 und S7 zu machen, um den Anteil des gegenwärtigen Eingangssignals X zu erhöhen.Therefore, it is possible to make the coefficient K small only in the high value areas S3, S5 and S7 to increase the proportion of the current input signal X.

Mit anderen Worten ist, da das Ausgangssignal des Multiplizierers K(E - D) = K(W - X - D) ist, das Ausgangssignal Y des Addierers gegeben durch Y = X + K(W - X - D) = 1 - K)X + K(W - D). In other words, there is the output of the multiplier K (E - D) = K (W - X - D), the output Y of the adder is given by Y = X + K (W - X - D) = 1 - K) X + K (W - D).

Dementsprechend ist, wenn der Wert des Koeffizienten K in den Bereichen S3, S5 und s7 dem Wert 0 angenähert wird, das Ausgangssignal Y im wesentlichen näherungsweise X, wodurch das gegenwärtige Eingangssignal geliefert wird.Accordingly, if the value of the coefficient K is in the ranges S3, S5 and s7 approximates the value 0, the output signal Y essentially approximates X, which provides the current input signal.

Wenn der Koeffizient K dem Wert 1 in anderen Bereichen angenähert wird, nimmt das Ausgangssignal Y einen Wert nahe bei K6N - D) an, wodurch eine wirksame Raumschverminderung sichergestellt wird. Es ist daher möglich, die Bereiche wirksamer Rauschunterdrückung in der gleichen Weise wie bei einem stehenden Bild in einen solchen Bereich auszudehnen, wo sich der Videosignalwert im Mittel ändert oder wo der Wert des Fehlersignals E des Videosignals konstan-t wird, wenn sich das Bild bewegt.When the coefficient K approaches 1 in other areas is, the output signal Y assumes a value close to K6N - D), whereby an effective Space shrinkage is ensured. It is therefore possible to make the areas more effective Noise reduction in the same way as a still picture in one to extend such an area where the video signal value changes on average or where the value of the error signal E of the video signal becomes constant when the picture changes emotional.

Fig. 6 ist ein Blockschaltbild; das den Aufbau einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei zur Bezeichnung gleicher Bestandteile und Signale gleiche Bezugszeichen wie oben verwendet werden. Der Aufbau dieser Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der oben erwähnten Ausführungsform dadurch, daß Verzögerungsschaltungen 11 und 12 sowie ein Tiefpaßfilter 13 vorgesehen sind, und daß die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 12 und des Tiefpaßfilter 13 als Eingangssignale für den Subtrahierer 10 verwendet werden 14 bezeichnet eine Gleichspannungsabschneidschaltung (Demodulator) für das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters. Die Verzögerungsschaltungen 11 und 12 werden verwendet, um die zeitliche Verschiebung zu kompensieren, die durch das Tiefpaßfilter auftritt Bei dieser Ausführungsform wird das Fehlersignal E durch das TiefpaBfilter zur Gewinnung eines gemittelten Signals D' räumlich gemittelt. Wenn das Eingangssignal mittels W - D' abgeschätzt wird, wird sein-Abschätzungsfehler, d.h., das Ausgangssignal X - (W -D') des Subtrahierers in den Bereichen S1, S2, S4, 6 und wo wo das gemittelte Signal nahezu konstant ist, klein und in den Bereichen S3, S5 und S7, wo das Signal D' -variiert, groß. Fig. 7 ist ein teilweise vergrößertes Wellenform-Diagramm, welches das Signal E (= W - X) nahe dem erwähnten Bereich S das Signal D', das Signal E -L= X - (W - D') und (D), das später beschrieben wird, zeigt. Fig. 6 is a block diagram; that is the structure of a further embodiment of the invention, where the same components and signals are used to denote the same Reference numerals are used as above. The structure of this embodiment is different differ from the one who above-mentioned embodiment in that that delay circuits 11 and 12 and a low-pass filter 13 are provided, and that the output signals of the delay circuit 12 and the low-pass filter 13 used as input signals for the subtracter 10, 14 denotes a DC voltage cut-off circuit (demodulator) for the output signal of the low-pass filter. The delay circuits 11 and 12 are used to offset the time to compensate that occurs through the low-pass filter In this embodiment the error signal E is passed through the low-pass filter to obtain an averaged Signals D 'spatially averaged. When the input signal is estimated using W - D ' becomes, will be-estimation error, i.e., the output X- (W -D ') of the subtracter in the areas S1, S2, S4, 6 and where the averaged signal is almost constant, small and large in the areas S3, S5 and S7 where the signal D 'varies. Fig. 7 is a partially enlarged waveform diagram showing the signal E (= W - X) near the mentioned area S the signal D ', the signal E -L = X - (W - D') and (D), which will be described later, shows.

Es wird also das die Größe der Schwankung von D' repräsentierende Signal (D') aus dem Ausgangssignal D' des Tiefpaßfilters 13 unter Verwendung der Gleichspannungs abs chne ids chaltung (Demodulator) 14 erstellt, um damit den Koeffizienten K der Koeffizientensteuerschaltung zu steuern. Der nachfolgende Vorgang ist der gleiche wie im Falle der Fig. 4 und es ist ersichtlich, daß das Ausgangssignal Y zu Y = (1 - K)X + K(W - D) wird. So it becomes the one representing the magnitude of the fluctuation of D ' Signal (D ') from the output signal D' of the low-pass filter 13 using the DC voltage cut-off circuit (demodulator) 14 created in order to use the coefficient K of the coefficient control circuit. The following process is the same as in the case of Fig. 4, and it can be seen that the output signal Y becomes Y = (1 - K) X + K (W - D).

Zur Gewinnung des Signals 0(D')kann eine bekannte Schaltung verwendet werden. Das Signal kann beispielsweise durch Befreiung des Signals D' von der Gleiducannung durch das Filter, Gewinnung des Absolutwerts für die Amplitude, Quadrieren des Werts und Vermittlung der einhüllenden u. dgl. gewonnen werden. A known circuit can be used to obtain the signal 0 (D ') will. The signal can, for example, by releasing the signal D 'from gliding through the filter, obtaining the absolute value for the amplitude, Squaring the value and conveyance of the enveloping and the like.

Fig. 8 ist ein Schaltbild, das den Aufbau einer Ausführungs form der Gleichspannungsabschneidschaltung der Fig. 6 zeigt, bei der das Signal D' als Eingangssignal auf ein HochpaBfilter mit einer Transferfunktion (1 - Z 1) gegeben und der Absolutwert seines Ausgangssignals gewonnen wird. In der Fig. bezeichnet 15 ein Verzögerungsflip-flop zur Gewinnung eines negativen Ausgangssignals, 16 einen Addierer und 17 ein exklusives ODER-Glied, das durch kodierte Bits in Tätigkeit gesetzt wird. Fig. 8 is a circuit diagram showing the structure of an embodiment the DC voltage cut-off circuit of Fig. 6, in which the signal D 'as Input signal given to a high-pass filter with a transfer function (1 - Z 1) and the absolute value of its output signal is obtained. Designated in the figure 15 a delay flip-flop for obtaining a negative output signal, 16 a Adder and 17 an exclusive OR gate, which by coded bits in action is set.

Zusätzlich zu denjenigen der in Fig. 4 gezeigten Aus führungs form hat diese Ausführungsform die folgenden Wirkungen. Zunächst wird, selbst wenn das Bild extrem kanpliziert ist, der durch räumliches Mitteln des Fehlersignals gewonnene Wert extrem klein, solange das Bild bei einer bestimmten Beleuchtung steht. Selbst wenn ein großes Fehlersignal an jedem Bildelement (Abtastpunkt) vorliegt, verhindert diese Ausführungsform die Falschbeurteilung, daß sich Teile des Bildes bewegen. In addition to those of the embodiment shown in FIG this embodiment has the following effects. First of all, even if that Image is extremely channeled, that obtained by spatially averaging the error signal Value extremely small as long as the picture is in a certain lighting. Self when there is a large error signal at each picture element (sampling point), prevented this embodiment erroneously judges that parts of the image are moving.

Anders ausgedrückt macht es diese Ausführungsform möglich, die Veränderlichkeit des gemittelten Signals D' verglichen mit der Veränderlichkeit des Fehlersignals E durch Senkung der Abschneidfrequenz des Tiefpaßfilter 13 deutlich kleiner zu machen. Die Abschneidfrequenz dieses Filters 13 steht nur mit der Feinheit der Trennung beim Nachweis der Bewegung von Teilendes Bildes in Verbindung, beeinträchtigt aber nicht die Auflösung des stehenden Teils des Bildes. Das Filter 13 ist vorzugsweise ein zweidimensionales Filter, etwa ein nicht-rekursives Filter (non-recursive filter; Filter mit Rückkopplunasschleife), das eine lineare Phase in einem zweidimensionalen räumlichen Frequenzbereich zeigt, esl-ann jedoch auch durch ein eindimensionales Filter ersetzt werden. In other words, this embodiment enables the variability of the averaged signal D 'compared to the variability of the error signal E to make significantly smaller by lowering the cutoff frequency of the low-pass filter 13. The cutoff frequency of this filter 13 is only related to the fineness of the separation in the detection of the movement of parts of the image in connection, but impaired not the resolution of the standing part of the image. The filter 13 is preferably a two-dimensional filter, such as a non-recursive filter (non-recursive filter; Filter with feedback loop) that has a linear phase in a two-dimensional shows spatial frequency range, but esl-ann also by a one-dimensional Filters to be replaced.

In vorstehender Erläuterung der Ausführungsformen sind Ein- und Ausgang des Addierers 3 der Addition des gegenwärtigen Eingangssignals X und des Ausgangssignals K(W - X - D') des Multiplizierers zugeordnet gezeigt. Wie in Fig. 9 dargestellt, umfaßt die Erfindung jedoch auch einen Fall, bei dem die Koeffizientensteuerschaltung 7 mittels eines durch eine Gleichspannungsabschneidschaltung (Demodulator)18 aus dem Fehlersignal E (= W - X) gewnnnenen Signals in Tätigkeit gesetzt wird und das Ausaanassiqnal Y durch verriegelnde (interlocking) Steuerunq der von Koeffizientenschaltunven 20 und 19 gelieferten Koeffizienten K und 1 - K für ein Siqnal W (Ausgangssignal des Bildspeichers), das durch Beseitigung des vergangenen Rauschens aus einem Signal einer Summierschaltung 21 gewonnen ist, bzw. für das gegenwärtige Eingangssignal X zu Y = [<i - K)X + KW]gemacht wird. In the above explanation of the embodiments, input and output are of the adder 3 of the addition of the current input signal X and the output signal K (W - X - D ') of the multiplier is shown assigned. As shown in Fig. 9, however, the invention also includes a case where the coefficient control circuit 7 by means of a DC voltage cut-off circuit (demodulator) 18 the error signal E (= W - X) is set into action and that Ausaanassiqnal Y by interlocking control of the coefficient switching 20 and 19 supplied coefficients K and 1 - K for a Siqnal W (output signal of the image memory), which is achieved by removing the past noise from a signal a summing circuit 21 is obtained, or for the current input signal X is made Y = [<i - K) X + KW].

Es ist möglich, die Abschätzung unter Verwendung aller Speicherbilder bei einem Gerät mit einer Mehrzahl von Bildspeichern durchzuführen. Ferner ist es möglich, die Erfindung auf eine Rauschverminderungseinrichtung der früher vorgeschlagenen Art anzuwenden, bei der die Bewegung des Bildes nachgewiesen wird, um den Koeffizienten entsprechend dazu zu steuern. Beispielsweise ist es durch Anwendung der Erfindung auf eine Rauschverminderungseinrichtung, die den Koeffizienten K des in Fig. 6 gezeigten Multiplizierers entsprechend einem Signal/Rauschleistungsverhälunis des Bildes geeignet steuert, mörJlich, eine Vergrößerung des Werts des Koeffizienten K in den stehenden Abschnitten des Bildes zu erzielen und dadurch die Qualität des reproduzierten Bilds zu verbessern. It is possible to make the estimate using all memory images to be carried out in a device with a plurality of image memories. Furthermore it is possible to apply the invention to a noise reduction device of the previously proposed Type to apply in which the movement of the image is detected in order to obtain the coefficient to steer accordingly. For example, it is by applying the invention to a noise reducer which has the coefficient K of that shown in FIG Multiplier is suitable according to a signal / noise power ratio of the image controls, MörJlich, an increase in the value of the coefficient K in the standing Sections of the image and thereby the quality of the reproduced image to improve.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (5)

Einrichtung zur Verminderung des Störanteils in einem Videosignal PATENTANSPRÜCHE 1. Einrichtung zur Verminderung des Störanteils in einem Videosignal, mit einer Bewegungsnachweisschaltung, die die Änderung des Videosignals aus einem gegenwärtigen Eingangsvideosignal und einem vergangenen Eingangsvideosignal nachweist, einer Summierschaltung, die eine Summierung unter Multiplikation des gegenwärtigen Eingangsvideosignals und des vergangenen Eingangsvideosignals mit einem Koeffizienten durchführt, und einer Koeffizientensteuerschaltung, die den Koeffizienten mittels des Ausgangssignals der Nachweisschaltung steuert, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Gleichspannungsabschneidschaltung, die ein Abschneiden der Gleichspannung bei einem Differenzsignal zwischen dem gegenwärtigen Eingangsvideosignal und dem vergangenen Videosignal bewirkt, und eine Steuerschaltung, die den Koeffizienten der Summierschaltung mittels des Ausgangssignals der Gleichspannungsabschneidschaltung steuert.Device for reducing the interference component in a video signal PATENT CLAIMS 1. Device for reducing the interference component in a video signal, with a motion detection circuit that detects the change in the video signal from a detects a current input video signal and a past input video signal, a summing circuit that does a summation by multiplying the current one Input video signal and the past input video signal with a coefficient and a coefficient control circuit that controls the coefficient by means of the output signal of the detection circuit controls, g e k e n n z e i c h n e t by a DC voltage clipping circuit, which is a clipping the DC voltage at a difference signal between the current input video signal and the past video signal, and a control circuit that controls the coefficient the summing circuit by means of the output signal of the DC voltage cut-off circuit controls. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Gleichspannungsabschneidschaltung eine Schaltung umfaßt, die die Differenz zwischen dem Differenzsignal und einem durch Mittelung des Differenzsignals gewonnenen Signal gewinnt, 2. Device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the DC voltage clipping circuit comprises a circuit which the difference between the difference signal and one obtained by averaging the difference signal Signal wins, 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Gleichspannungsabschneidschaltung eine Schaltung umfaßt, die die Differenz zwischen dem Differenzsignal und einem Signal gewinnt, das durch Verzögerung des Differenzsignals um eine bestimmte Zeit gewonnen ist.3. Device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the DC voltage clipping circuit comprises a circuit which the difference between the difference signal and a signal that wins by delaying the Difference signal is gained by a certain time. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die bestimmte Zeit eine Abtastperiode des Videosignals ist. 4. Device according to claim 3, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the specified time is one sampling period of the video signal. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Summierschaltung eine Schaltung ist, die die Summe aus dem gegenwärtigen Eingangssignal und aus einem durch Multiplikation des Ausgangssignals der Gleichspannungsabschneidschaltung mit einem Summierkoeffizienten gewonnenen Signal gewinnt. 5. Device according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the summing circuit is a circuit that is the sum of the current Input signal and from one by multiplying the output signal of the DC voltage clipping circuit with a summing coefficient obtained signal wins.