DE3150008C2

DE3150008C2 -

Info

Publication number: DE3150008C2
Application number: DE19813150008
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6100 Darmstadt De Illetschko
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1981-12-17
Publication date: 1988-04-28
Also published as: DE3150008A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem System nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind bereits Systeme zur Verminde rung des Rauschens in Fernsehsignalen bekannt, bei wel chen die Fernsehsignale um eine Bildperiode verzögert und nach Bewertung mit einem Korrekturfaktor den ebenfalls bewerteten unverzögerten Fernsehsignalen hinzuaddiert werden. Die Wirkung dieser bekannten Systeme beruht darauf, daß Unterschiede von einem Fernsehvollbild zum folgenden ausgemittelt werden. Diese Mittelung hat jedoch nicht nur die erwünschte Rauschreduzierung, sondern auch eine Bewe gungsunschärfe zur Folge. Es ist daher erforderlich, bei Bewegungen die Wirkung der Mittelung herabzusetzen. Es sind also Mittel vorzusehen, welche eine Unterscheidung zwischen den durch das Rauschen bedingten Unterschieden und Bewe gungen ermöglichen.

Hierzu ist es bekannt (US 40 58 836), die Differenz zwischen dem unverzögerten und dem verzögerten Fernseh signal zu bilden und das Ergebnis über eine Schwell wertschaltung zu leiten. Dabei geht man davon aus, daß das Rauschen im Fernsehsignal relativ gering ist, während sich bei Bewegungen größere Differenzen ergeben, welche weitergeleitet werden und das System zur Verminderung des Rauschens derart steuern, daß deren Wirkung vermindert wird. Diese Systeme haben den Nachteil, daß Bewegungen in kontrastarmen Szenen nicht berücksichtigt werden und damit wie das Rauschen dem Reduktionsvorgang unterworfen werden. Somit erscheinen sich bewegende Kanten unscharf.

Bei einer weiteren bekannten Anordnung (DE 29 37 284 A1) wird davon ausgegangen, daß kleine Bilddetails in Bewe gungen vom Auge nicht erfaßt werden können. Ein Tiefpaß für das Bewegungssignal in Horizontalrichtung und/oder Vertikalrichtung unterdrückt die entsprechenden Rauschan teile im Bewegungssignal. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß bei geringer Tiefpaßfilterung Rauschspitzen auf das Maß der Rauschunterdrückung wirken, weil sie als Bewegung erkannt werden. Die Rauschreduzierung wird in die sem Fall vom Rauschen selbst gesteuert und ergibt im Bild eine grobkörnige Strukturstörung, die ggf. mehr stört, als das ursprüngliche Rauschen. Bei starker Tiefpaßfilterung werden Bewegungsdetails unterdrückt, und ein Schärfever lust in bewegten Bildteilen wird sichtbar.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde ferner bei einem System zur Verminderung des Rauschens in einem Fernsehsi gnal mit einem Vollbildspeicher und einem Bewegungsdetek tor bereits vorgeschlagen (DE 31 21 597 A1), das die Bewegung darstellende Signal über einen Tiefpaß und/ oder eine Schwellwertschaltung zu leiten, dessen Grenz frequenz bzw. deren Schwellwert als Funktion der Rausch amplitude steuerbar ist. Damit wird erreicht, daß bei kleiner Rauschamplitude im Eingangssignal keine störenden Bewegungsunschärfen auftreten, während bei größeren Rausch amplituden eine Eigensteuerung der Rauschreduzierung durch das Rauschen selbst verhindert wird. Hierbei muß jedoch bei einem hohen Rauschanteil ein Verlust von Detailauf lösung in bewegten Bildteilen in Kauf genommen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem System der eingangs genannten Art eine bessere Unterscheidung zwischen Rauschsignal und Bewegungssignal zu gewährleisten.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei einem hohen Rauschanteil im Fernsehsignal ein Verlust von Detailauflösung in bewegten Bildteilen infolge des rauschreduzierten Bewegungssignals nicht mehr auf tritt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des darin enthaltenden Bewe gungsdetektors.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 liegt das Fernsehsignal, dessen Rauschanteil re duziert werden soll, an Klemme 1. Über die Addierschaltung 2 gelangt es zu einer Verzögerungseinrichtung 3, welche das Fernsehsignal um die Dauer eines Vollbildes (τ _2V) ver zögert. Derartige Verzögerungseinrichtungen sind hinrei chend bekannt und werden in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines digitalen Vollbildspeichers realisiert. Das am Aus gang der Verzögerungseinrichtung 3 anstehende verzögerte Signal wird zu einer Subtrahierschaltung 4 geführt, mit deren Hilfe von dem verzögerten Signal das an Klemme 1 an liegende unverzögerte Signal subtrahiert wird. Der Ausgang der Subtrahierschaltung 4 ist über eine Multiplizierschal tung 6 mit einem weiteren Eingang der Addierschaltung 2 verbunden. Somit wirkt die aus den Schaltungen 2, 3, 4, 6 bestehende Anordnung als sogenanntes rekursives Filter, welches die nicht von Vollbild zu Vollbild wiederkehren den Signalamplituden mittelt und somit reduziert.

Durch einen der Multiplizierschaltung 6 zugeführten Faktor k wird der Grad dieser Mittelung bestimmt. Je mehr sich k dem Wert 1 nähert, desto stärker ist die Wirkung des Fil ters, um so größer ist also die Zeit, über die die Mitte lung (Integration) erfolgt. An der Klemme 7 kann das Fern sehsignal mit reduziertem Rauschen abgenommen werden. Bei unbewegten Bildern ist eine praktisch unbegrenzte Rausch reduzierung möglich, wenn eine beliebig lange Integration stattfindet.

Bei bewegten Bildern führt die Integration jedoch zu Un schärfen an Kanten, so daß sie zu vermindern ist, wenn im Bild Bewegungen auftreten. Hierzu ist ein sogenannter Be wegungsdetektor 8 vorgesehen, welchem ebenfalls das an Klemme 1 liegende Fernsehsignal zugeführt wird. Der Aus gang des Bewegungsdetektors 8 ist mit dem Eingang einer Schaltung 9 zur Erzeugung des Korrekturfaktors k verbunden.

Die Schaltung des Bewegungsdetektors 8 ist in Fig. 2 dar gestellt. Diese besteht im wesentlichen ebenfalls aus ei ner Schaltung zur Rauschverminderung, wobei das Eingangs signal von Klemme 1 in Fig. 1 über die Klemme 11 in Fig. 2 der Rauschverminderungsschaltung zugeführt wird. Die ses Signal wird ebenfalls über eine weitere Addierstufe 12 einer Verzögerungseinrichtung 13, welche das Signal um die Dauer eines Vollbildes verzögert, zugeführt. Das verzöger te Signal wird nunmehr einer weiteren Subtrahierstufe 14 zugeleitet, mit deren Hilfe von dem verzögerten das unver zögerte Signal subtrahiert wird. Der Ausgang der Subtra hierstufe 14 ist über eine weitere Multiplizierschaltung 16 mit dem anderen Eingang der Addierschaltung 12 verbun den. Der Multiplizierschaltung 16 wird ebenfalls ein Fak tor k zur Mittelung zugeführt. Die Schaltung 19 zur Korrek turfaktorerzeugung wird von einem Hilfsbewegungsdetektor 18 angesteuert. Dieser besteht im wesentlichen aus einer Differenzbildungseinrichtung, mit deren Hilfe die Diffe renz zwischen dem unverzögerten und dem um ein Vollbild verzögerten Signal gebildet wird. Da die Beeinflussung auf die Rauschverminderung vom Vorzeichen der Änderung des Bildinhalts unabhängig sein soll, wird von der Differenz im Bewegungsdetektor 18 der Betrag gebildet. Je nach Größe der Änderung wird in der Schaltung 19 ein Korrektur faktor k für den Grad der Rauschreduzierung erzeugt.

Mit dieser bisher beschriebenen Schaltung ist es möglich, an den Punkten 21 und 22 ein unverzögertes und ein um eine Bildperiode verzögertes Fernsehsignal mit reduziertem Rau schen abzunehmen und je einem Eingang einer Differenz- und Absolutwertbildungsschaltung 23 zuzuführen. Am Ausgang 24 dieser Schaltung 23 ist dann ein rauschvermindertes Bewe gungssignal abnehmbar, mit welchem die Korrekturfaktor erzeugung der Schaltung 9 in Fig. 1 gesteuert werden kann. Durch die Anwendung eines rauschverminderten Bewegungssi gnals zur Korrekturfaktorerzeugung wird am Ausgang 7 von Fig. 1 ein Fernsehsignal mit reduziertem Rauschen und ver minderten Nachzieh- und Verschleppungseffekten erhalten.

Claims

1. System zur Verminderung des Rauschens in einem Fern sehsignal, bei welchem das Fernsehsignal um eine Bild periode verzögert und das verzögerte und unverzögerte Fernsehsignal nach Differenzbildung und Bewertung mit einem Korrekturfaktor dem unverzögerten Fernsehsignal hinzuaddiert wird und bei welchem außerdem ein Bewe gungssignal erzeugt wird, welches zur Bildung des Korrekturfaktors herangezogen wird, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bewegungssignal von zu zwei aufein anderfolgenden Bildperioden gehörenden bereits rauschverminderten Fernsehsignalen abgeleitet wird.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungssignal von einem Rauschverminderungssy stem durch Differenz- und Absolutwertbildung von dem um eine Bildperiode verzögerten und dem aus bewertetem Differenzsignal und unverzögertem Fernsehsignal gebil deten Summensignal erzeugt wird.