DE3512754C1 - Method and circuit arrangement for filtering out noise components - Google Patents

Abstract

To filter out noise components in a colour television signal, a certain number of pixels located above one another are usually interpolated and vertically filtered. In order to improve the image diagonal or the vertical resolution in this vertical filtering, only a particular spectral component of the colour television signal is vertically filtered.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 4. Ein Verfahren und eine Schaltungsanord­ nung dieser Art sind aus der DE-OS 32 14 605 bekannt.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a Circuit arrangement according to the preamble of the patent Claims 4. A method and a circuit arrangement tion of this type are known from DE-OS 32 14 605.

Bei Farbfernsehsignalen treten eine Reihe von Bild­ störungen auf, welche entsprechend der Störungsursachen beispielsweise in Alias-, Cross-Color- und Cross-Lumi­ nanz-Störungen unterteilt werden. Alias-Störungen tre­ ten durch Abtastfehler in Form von Überlappungen be­ nachbarter Wiederholspektren auf und äußern sich als Veränderung der Linienstruktur im wiedergegebenen Fern­ sehbild. Cross- Color- und Cross-Luminanz-Störungen ent­ stehen durch die Einfügung des Farbträgers in das obere Spektrum des Leuchtdichtesignals, wobei die Farbspektral­ linien in die benachbarten Leuchtdichte-Spektrallinien übersprechen und umgekehrt. Die letzteren Störungen lassen sich dadurch vermeiden, daß anstelle einer fre­ quenzmultiplexen Verschachtelung der Leuchtdichte- und Farbdifferenzsignale (wie dies bei dem NTSC- und PAL- Farbfernsehsystem der Fall ist) eine zeitmultiplexe, zeitkomprimierte Verschachtelung vorgesehen wird, wobei die Farbdifferenzsignale zeilensequentiell abgetastet werden (multiplexed analogue components signals = MAC- Signal). Indessen treten bei einem MAC-Signal infolge der zeilensequentiellen Abtastung der Farbdifferenz­ signale verstärkt Alias-Störungen auf, welche in be­ kannter Weise ("IBA-Technical-Review", H. 18, (März 1982), S. 12-17) durch Vertikalfilterung reduziert werden. Bei dieser bekannten Vertikalfilterung werden sämtliche Bildpunkte einer festgelegten Anzahl übereinander liegender Zeilen interpoliert und aus den interpolierten Werten ent­ sprechend neue Zeilen gebildet. Bei dieser Interpola­ tion wird aus benachbarten Wiederholspektren der jewei­ lige Überlappungsbereich unterdrückt. Hierdurch ver­ schlechtert sich jedoch die vertikale und die bild­ diagonale Auflösung des wiedergegebenen Fernsehbildes.A series of images occur with color television signals malfunctions which correspond to the causes of the malfunction for example in alias, cross-color and cross-lumi nance disturbances can be divided. Alias interference tre due to scanning errors in the form of overlaps neighboring repetition spectra and express themselves as Changing the line structure in the reproduced distance visual image. Cross-color and cross-luminance disturbances ent stand by the insertion of the color carrier in the upper Spectrum of the luminance signal, the color spectrum lines in the neighboring luminance spectral lines crosstalk and vice versa. The latter disorders can be avoided that instead of a fre quenzmultiplexen nesting of the luminance and Color difference signals (like this with the NTSC and PAL Color television system is the case) a time-division multiplex, time-compressed nesting is provided, where the color difference signals are scanned sequentially (multiplexed analogue components signals = MAC- Signal). Meanwhile, a MAC signal occurs the line sequential sampling of the color difference signals amplifies alias interference, which in be  known way ("IBA-Technical-Review", H. 18, (March 1982), pp. 12-17) can be reduced by vertical filtering. At this known vertical filtering are all pixels a specified number of lines on top of each other interpolated and ent from the interpolated values speaking new lines formed. With this Interpola tion is derived from neighboring repetition spectra of the respective suppressed overlap area. This ver however, the vertical and the image deteriorate diagonal resolution of the displayed television picture.

Aus der DE-OS 32 14 605 ist es ferner bekannt, zur Auf­ spaltung eines Farbfernsehsignals ein Kammfilter zu ver­ wenden, um die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Farbfernsehsignals gesondert weiter verarbeiten zu können. Da wegen der unvollkommenen Kammfilterung bei der kammgefilterten Leuchtdichtekomponente einerseits noch höherfrequente Farbanteile enthalten sind und andererseits tieferfrequente Vertikaldetails fehlen, werden zum einen die kammgefilterten Leuchtdichtekompo­ nenten einer Tiefpaßfilterung unterzogen und zum anderen aus der kammgefilterten Farbartkomponente mittels eines Vertikalfilters die tieferfrequenten Vertikaldetails wiedergewonnen und der tiefpaßgefilterten Leuchtdichte­ komponente hinzugefügt. Die im ursprünglichen Farbfern­ sehsignal enthaltenen Cross-Color-Störungen werden zwar für wenig bewegte Bilder verringert, doch verschlechtert sich infolge der Tiefpaßfilterung der kammgefilterten Leuchtdichtekomponente die Auflösung von hochfrequenten Bildstrukturen in horizontaler Richtung. From DE-OS 32 14 605 it is also known to On splitting a color television signal to use a comb filter turn to the luminance and chromaticity components to process the color television signal separately can. Because of the imperfect comb filtering the comb-filtered luminance component on the one hand even higher frequency color components are included and on the other hand lower frequency vertical details are missing, become the comb-filtered luminance compo low pass filtering and secondly from the comb-filtered chromaticity component using a Vertical filter the lower frequency vertical details recovered and the low-pass filtered luminance component added. Those in the original color distant Cross-color interference contained in the visual signal reduced for less moving pictures, but worsened due to the low-pass filtering of the comb-filtered Luminance component the resolution of high-frequency Image structures in the horizontal direction.  

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Störungsunterdrückung im Farbfernsehsignal in diagonaler Richtung ohne Beeinträchtigung der Auf­ lösung in horizontaler Richtung zu erzielen.In contrast, the object of the invention is interference suppression in the color television signal in diagonal direction without affecting the up to achieve a solution in the horizontal direction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 4 gelöst.This object is achieved by the kenn Distinguishing features of the independent claims 1 and 4 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Schaltungsan­ ordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention Method and the circuit according to the invention order result from the subclaims.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahmen läßt sich bei einem NTSC- oder PAL-Signal durch vertikale Filterungen des hochfrequenten Fernsehsignalanteils in der Umgebung des Farbträgers (4, 43 MHz) eine Reduzierung der Cross-Color- und Cross-Luminanz- Störungen erzielen. Bei einem MAC-Fernsehsignal wird nur der tieferfrequente Signalanteil, der besonders stark von den Alias-Störungen betroffen ist, vertikal gefiltert. Diese frequenzselektive Vertikalfilterung verbessert in jedem Falle die Auflösung des Fernseh­ bildes in der Bilddiagonalen (MAC-Signal) oder in der Vertikalen (NTSC- oder PAL-Signal) im Vergleich zu einer vertikalen Filterung nach dem Stand der Technik. With the help of the measures according to the invention with an NTSC or PAL signal by vertical Filtering the high-frequency television signal component in the vicinity of the color carrier (4. 43 MHz) Reduction of cross-color and cross-luminance Achieve interference. With a MAC television signal only the lower frequency signal component, the special one severely affected by the alias interference, vertically filtered. This frequency selective vertical filtering in any case improves the resolution of the television picture in the picture diagonal (MAC signal) or in the Verticals (NTSC or PAL signal) compared to vertical filtering according to the prior art.  

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigtThe invention will be explained in more detail with reference to the drawings tert. It shows

Fig. 1 ein Orts-Frequenz-Diagramm des Original- und des ersten Wiederholspektrums eines Fernsehsignals, und Fig. 1 is a spatial frequency diagram of the original and the first repetition spectrum of a television signal, and

Fig. 2 und 3 Blockschaltbilder zweier verschiedener Ausführungsformen einer Schaltungsan­ ordnung zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens. Fig. 2 and 3 are block diagrams of two different embodiments of a order Schaltungsan for carrying out of the method according proper.

In Fig. 1 ist das Orts-Frequenz-Diagramm, erzeugt durch einen Zone-Plate-Generator, dargestellt. In der Bildmitte unten befindet sich das Zentrum des erzeugten Originalspektrums. Dagegen ist im Bild oben das erste Wiederholspektrum zu sehen. Die durch ein zeilensequen­ tielles Übertragungsverfahren entstehenden Alias­ störungen sind deutlich in der Bildmitte zu erkennen. Diese Störungen treten vermehrt und sehr deutlich vorwiegend nur im tieffrequenteren Anteil des Spektrums eines Fernsehsignals auf, gekennzeichnet in Fig. 1. Dieser Bereich im Orts-Frequenz-Diagramm läßt sich mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 ausfiltern.In Fig. 1, the spatial frequency diagram generated by a zone-plate generator shown. In the center of the picture below is the center of the original spectrum generated. In contrast, the first repetition spectrum can be seen in the picture above. The alias interference caused by a line sequential transmission process can be clearly seen in the center of the picture. These interferences occur increasingly and very clearly predominantly only in the lower-frequency part of the spectrum of a television signal, identified in FIG. 1. This area in the spatial-frequency diagram can be filtered out with the circuit arrangement according to FIG. 2.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 wird das Fernsehsignal nach einem Trennverstärker 21 durch einen Tiefpaß 22 und einen Hochpaß 24 in zwei Frequenzbereiche aufgeteilt. Im gezeigten Beispiel nach Fig. 2 wird der tieffrequente Anteil des Fernsehsignals mit einem Ver­ tikalfilter 23 behandelt und damit die Aliasstörungen unterdrückt. Der hochfrequente Anteil wird lediglich durch ein Laufzeitglied 25 dem anderen Signalanteil angepaßt und bleibt somit signalmäßig unbehandelt. Die beiden so gewonnenen Signale werden in Stufe 26 zu einem gemeinsamen Fernsehsignal zusammengefügt.In the circuit arrangement according to FIG. 2, the television signal is divided into two frequency ranges by a low-pass filter 22 and a high-pass filter 24 after an isolating amplifier 21 . In the example shown in FIG. 2, the low-frequency portion of the television signal is treated with a vertical filter 23 and thus the alias interference is suppressed. The high-frequency component is only adapted to the other signal component by a delay element 25 and thus remains signal-untreated. The two signals obtained in this way are combined in stage 26 to form a common television signal.

In der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 wird der hoch­ frequente Signalanteil durch eine Subtraktion 35 des niederfrequenten Signalanteils, erzeugt in Stufe 32, vom gesamten Fernsehsignal erzeugt. In Stufe 34 findet eine Laufzeitanpassung der Signale statt. Anschließend werden die gewonnenen Frequenzkomponenten genauso behandelt wie nach Fig. 2. Dies bedeutet in Stufe 33 findet die vertikale Filterung und in Stufe 36 die Laufzeitanpassung statt.In the circuit arrangement according to FIG. 3, the high-frequency signal component is generated by subtraction 35 of the low-frequency signal component, generated in stage 32 , from the entire television signal. In stage 34 there is a runtime adjustment of the signals. The frequency components obtained are then treated in the same way as in FIG. 2. This means that in stage 33 the vertical filtering takes place and in stage 36 the runtime adjustment takes place.

Für weitere Anwendungen ist noch denkbar, daß die Filterelemente untereinander vertauscht werden oder durch frequenzselektive Komponenten wie Bandpaß und Bandsperre ersetzt werden.For further applications it is also conceivable that the Filter elements are interchanged or through frequency-selective components such as bandpass and Band stopper to be replaced.

Claims (6)

1. Verfahren zum Ausfiltern von Störkomponenten in einem Farbfernsehsignal, bei dem nur ein bestimmter, spektraler Anteil des Farbfernsehsignals vertikal gefiltert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vertikal gefilterte, spektrale Anteil des Fernsehsignals nur dessen tieferfrequente Frequenzkomponenten oder im wesentlichen nur dessen hochfrequente Frequenz­ komponenten erfaßt.1. A method for filtering out interference components in a color television signal, in which only a certain spectral component of the color television signal is vertically filtered, characterized in that the vertically filtered spectral component of the television signal only its lower frequency components or essentially only its high frequency components detected. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal gefilterten, tieferfrequenten Frequenzkomponenten im Bereich von 0 bis 1 MHz liegen. 2. The method according to claim 1, characterized in that that the vertically filtered, lower frequency Frequency components in the range from 0 to 1 MHz lie.   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal gefilterten hochfrequenten Fre­ quenzkomponenten im Bereich von 3,5 bis 5,5 MHz liegen.3. The method according to claim 1, characterized in that the vertically filtered high-frequency Fre frequency components in the range from 3.5 to 5.5 MHz lie. 4. Schaltungsanordnung zum Ausfiltern von Störkompo­ nenten in einem Farbfernsehsignal, mit

• - Mitteln zum spektralen Aufspalten des Farbfern­ sehsignals;
• - einem Vertikalfilter, welchem der eine spektrale Anteil des aufgespaltenen Fernsehsignals zuge­ führt wird;
• - einer Addierstufe zum Zusammenfügen des einen, vertikal gefilterten Anteils mit dem anderen Anteil des Farbfernsehsignals

4. Circuit arrangement for filtering out Störkompo components in a color television signal, with

• - Means for spectrally splitting the color television signal;
• - A vertical filter, which the one spectral portion of the split television signal is supplied;
• - An adder for combining the one, vertically filtered portion with the other portion of the color television signal

dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Auf­ spalten des Fernsehsignals ein Tiefpaß (22, 32) und ein Hochpaß (24, 34, 35) vorgesehen sind und daß der andere spektrale Anteil vor dessen Zu­ sammenfügen mit dem vertikal gefilterten Anteil einem Laufzeitglied (23 bzw. 25; 33 bzw. 36) zugeführt wird.characterized in that a low-pass filter ( 22, 32 ) and a high-pass filter ( 24, 34, 35 ) are provided as means for splitting the television signal, and in that the other spectral component before it is joined together with the vertically filtered component is a delay element ( 23 or 25; 33 or 36 ) is supplied. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochpaß (34, 35) eine Subtraktionsstufe (35) umfaßt, an dessen einem Eingang des mittels eines weiteren Zeit­ gliedes (34) verzögerten Fernsehsignal und an dessen anderem Eingang das Ausgangssignal des Tiefpasses (32) angelegt wird.5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the high-pass filter ( 34, 35 ) comprises a subtraction stage ( 35 ), at one input of which by means of a further time element ( 34 ) delayed television signal and at its other input the output signal of the low-pass filter ( 32 ) is created.