DE3910341A1 - Rauschunterdrueckungsanordnung fuer digitale videosignale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Rauschunter­ drückungsanordnungen und betrifft insbesondere eine Rauschunterdrückungsanordnung zum Unterdrücken von Rau­ schen bzw. Störsignalen eines digitalen Videosignals durch Auftrennen (Zerlegen) des digitalen Videosignals in Hoch- und Niederfrequenzkomponenten.

In den letzten Jahren ist zur Verbesserung der Bild­ güte die Digitalsignalverarbeitungstechnik bei herkömm­ lichen Videosignalverarbeitungsgeräten, wie Fernsehemp­ fänger, angewandt worden. Eine Verbesserung der Bildgü­ te kann durch z.B. eine Rauschunterdrückungstechnik er­ zielt werden, welche die folgende, den Wiedergabe-Bil­ dern (pictures images) innewohnende Eigenschaft nutzt:

Ein z.B. in einem Farbfernsehsystem oder -gerät ge­ nutztes digitales Videosignal besitzt eine starke Zwi­ schenbildkorrelation (interframe correlation) bezüglich der jeweiligen Pixels eines Stehbilds. Andererseits wird digitales Videosignalrauschen häufig nur bei eini­ gen Voll- oder Halbbildern (frames) und in zufälliger Weise erzeugt, so daß nahezu keine Zwischenbildkorrela­ tion oder -beziehung zu beobachten ist. Indem die Zwi­ schenbild-Digitalvideosignale einer Subtraktionsopera­ tion unterworfen werden, können mithin darin enthaltene Störsignale beseitigt werden.

Die die genannte Zwischenbildkorrelationseigenschaft nutzende herkömmliche Rauschunterdrückungsanordnung ver­ wendet einen Sättigungs- bzw. Chromainverter. Insbeson­ dere wird dabei ein eingespeistes digitales Videosignal einer Ein(halb)bild-Verzögerungsschaltung zugespeist, in welcher es um ein (Halb-)Bild (one-frame) verzögert wird. Da im allgemeinen ein Farb- oder C-Signal eines digitalen Videosignals eine Eigenschaft besitzt, gemäß der seine Phase zwischen Bildern invertiert ist, wird der Gleichphasenzustand durch Invertieren der Phase des C-Signals allein erreicht, nachdem das um ein Bild ver­ zögerte Videosignal durch einen Y/C-Separator oder -Trenner in ein Helligkeits- oder Y-Signal und das Farb- oder C-Signal getrennt worden ist. Eine Additions­ schaltung subtrahiert sodann das um ein Bild verzögerte (Ausgangssignal) und das phasenkorrigierte Ausgangssi­ gnal von einem Ausgangsvideosignal zwecks Bildung eines Differenzsignals zwischen den Bildern, wobei ein Stör­ signal auf der Grundlage des Zwischenbild-Differenzsi­ gnals beseitigt wird.

Die herkömmliche Rauschunterdrückungsanordnung ver­ mag jedoch keine vollständige Trennung des digitalen Vi­ deosignals in eine Helligkeits-(Y)- und eine Farb-(C)- Komponente zu erreichen, mit dem Ergebnis, daß ihre Rauschunterdrückungsfähigkeit herabgesetzt (begrenzt) ist, weil in dem erhaltenen Farbsignal ein Helligkeits­ signal enthalten ist.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Digitalvideosignal-Rauschunterdrückungsanordnung, die ohne die Notwendigkeit für eine Y/C-Trennung einen Farb­ signal-Gleichphasenzustand zu gewährleisten vermag.

Diese Rauschunterdrückungsanordnung soll dabei auch eine verbesserte Rauschunterdrückungsfähigkeit oder -leistung aufweisen.

Diese Aufgabe wird bei einer Rauschunterdrückungsanord­ nung zum Unterdrücken von Rauschen oder Störsignalen in einem digitalen Videosignal mit einer Hoch- und einer Niederfrequenzkomponente erfindungsgemäß gelöst durch
eine Zwei(halb)bilddifferenz-Detektoreinheit zum Ab­ nehmen des digitalen Videosignals oder Digitalvideosi­ gnals und zum Erfassen einer Zweibilddifferenz (two- frame difference), die eine Differenz zwischen einem Si­ gnal und einem um zwei (Halb-)Bilder verzögerten Signal repräsentiert,
eine Hochfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Siebein­ heit, die geschaltet ist zum Ausziehen mindestens der Hochfrequenzkomponente des Digitalvideosignals und/oder einer Hochfrequenzkomponente des durch die Zweibilddif­ ferenz-Detektoreinheit erfaßten Zweibilddifferenzsi­ gnals,
eine erste Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines ersten Unterdrückungssignals entspre­ chend dem durch die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit erfaßten Zweibilddifferenzsignal,
eine (Halb-)Bilddifferenz-Detektoreinheit zum Abneh­ men des Digitalvideosignals und zum Erfassen oder Detek­ tieren eines Bilddifferenzsignals, das eine Differenz zwischen einem Signal und einem um ein (Halb-)Bild (frame) verzögerten Signal repräsentiert,
eine Niedrigfrequenzkomponente-Auszieh- oder -Sieb­ einheit, die geschaltet ist zum Ausziehen mindestens der Niedrigfrequenzkomponente des Digitalvideosignals und/oder einer Niedrigfrequenzkomponente des durch die Bilddifferenz-Detektoreinheit erfaßten Bilddifferenzsi­ gnals,
eine zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines zweiten Unterdrückungssignals ent­ sprechend dem durch die Bilddifferenz-Detektoreinheit erfaßten Bilddifferenzsignal und
eine Rauschunterdrückungseinheit zum Beseitigen des Störsignals aus dem Digitalvideosignal nach Maßgabe des durch die erste Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit erzeugten ersten Unterdrückungssignals und des durch die zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit er­ zeugten zweiten Unterdrückungssignals.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1A und 1B ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung eines digitalen Farbfernsehempfän­ gers mit einer Rauschunterdrückungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer Rauschunterdrückungsanord­ nung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer Zeit/Raumfre­ quenz-Kennlinie zur Verdeutlichung der Rauschun­ terdrückungsleistung der Rauschunterdrückungs­ anordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Eingangs/Aus­ gangs-Kennlinie zur Erläuterung der Arbeitswei­ se der Schaltung nach Fig. 2 und

Fig. 5 ein Schaltbild einer Rauschunterdrückungsanord­ nung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Der grundsätzliche Aufbau eines digitalen Farbfern­ sehempfängers, auf den die Erfindung angewandt ist, ist nachstehend anhand der Fig. 1A und 1B im einzelnen er­ läutert.

Gemäß den Fig. 1A und 1B wird ein Signal eines zu empfangenden Kanals mittels eines Kanalwählers oder Tuners 101 aus einem Hochfrequenzsignal gewählt, d.h. aus einem an einem Antennenanschluß eines Fernsehempfän­ gers induzierten NTSC-Analogvideosignalgemisch. Das ge­ wählte Hochfrequenzsignal wird in ein Zwischenfrequenz­ signal umgewandelt, und das Zwischenfrequenzsignal vom Tuner 101 wird einem Videodetektor 102 eingespeist, in welchem ein Farbvideosignal herausgegriffen wird. Letz­ teres wird dann einem A/D-Wandler 103 zugeführt, in wel­ chem es mittels eines mit einem Farbsynchronsignal syn­ chronisierten 4 fsc-Taktsignal (fsc= Farbhilfsträger­ frequenz) abgetastet und z.B. in ein 14,3 MHz-Digitalvi­ deosignal von 8 Bits umgewandelt wird. Das digitale Vi­ deosignal (oder Digitalvideosignal) wird einer Rauschun­ terdrückungsanordnung (Rauschunterdrücker) 104 gemäß der Erfindung und einem Bewegungsdetektor 107 zuge­ speist.

Die erfindungsgemäße Rauschunterdrückungsanordnung beseitigt ein Störsignal aus dem digitalen Videosignal. Das störsignalbefreite digitale Videosignal wird einem Y/C-Separator 105 für Stehbildverarbeitung und einem Y/C-Separator 106 für Laufbildverarbeitung zugespeist. Am bzw. im Y/C-Separator 105 erfolgt die Y/C-Trennung eines digitalen Videosignals mittels einer Zeitbasisbe­ rechnung, d.h. einer Zwischenbildberechnung, unter Nut­ zung einer starken Korrelation oder Beziehung zwischen den (Halb-)Bildern (frames) für das Stehbild. Im Y/C-Se­ parator 106 erfolgt andererseits die Y/C-Trennung des digitalen Videosignals mittels einer Vertikalberech­ nung, d.h. einer Zwischenzeilenberechung (interline computation), durch Nutzung der starken Korrelation zwi­ schen den Zeilen für das Laufbild. Von den durch die Y/C-Separatoren 105 und 106 gelieferten Y- und C-Signalen werden die entsprechenden Y-Signale durch einen Mischer 108 miteinander gemischt, und zwar in Übereinstimmung mit einem Bewegungskoeffizienten K, der durch eine am bzw. im Bewegungsdetektor 107 detektierte Bewegung eines Bilds bestimmt wird. Auf ähnliche Weise werden die betreffenden C-Signale durch einen Mischer 109 mit­ einander vermischt, und zwar in Übereinstimmung mit einem Bewegungskoeffizienten K, der durch die im Bewe­ gungsdetektor 109 detektierte Bewegung des Bilds be­ stimmt wird. Das Y-Signal vom Mischer 108 wird einer zeilensprungfreien Schaltung 111 zugespeist, in welcher ein Y-Interpolationssignal erzeugt wird. Das Y-Signal und das Y-Interpolationssignal werden in einen Zeilen­ speicher eingeschrieben. Das Y-Signal und das Interpola­ tionssignal werden abwechselnd mit dem Doppelten der Einschreibgeschwindigkeit ausgelesen, um eine Zeitver­ dichtung zu bewirken. Hierdurch wird der Y-Signalein­ gangs- oder -eingabemodus von der Zeilensprungabtastung auf die zeilensprungfreie Abtastung geändert, wobei gleichzeitig die Horizontalfrequenz auf 31,468 kHz ver­ doppelt wird.

Das C-Signal vom Mischer 109 wird einem Farbdemodula­ tor 110 zugespeist und durch diesen demoduliert. Der Farbdemodulator liefert zwei Farbdifferenzsignale I und Q, die einer zeilensprungfreien (non-interlacing). Schal­ tung 112 zugeführt werden, in welcher ein C-Interpola­ tionssignal erzeugt wird. Das Eingangs-C-Signal und das C-Interpolationssignal werden in einen Zeilenspeicher eingeschrieben. Das C-Signal und das Interpolationssi­ gnal werden abwechselnd mit dem Doppelten der Ein­ schreibzeit oder -geschwindigkeit ausgelesen, um eine Zeitverdichtung zu bewirken. Der C-Signaleingangsmodus wird von Zeilensprungabtastung auf zeilensprungfreie Ab­ tastung geändert, wobei gleichzeitig die Horizontalfre­ quenz auf 31,468 kHz verdoppelt wird.

Das Y-Signal von der zeilensprungfreien Schaltung 111 wird einem D/A-Wandler 113 eingespeist, und die I- und Q-Signale von der zeilensprungfreien Schaltung 112 werden D/A-Wandlern 114 bzw. 115 zugeführt. Die Y-, I- und Q-Signale werden in entsprechende Analogsignale um­ gewandelt. Die analogen Nachbildungen (replicas) der Y-, I- und Q-Signale werden einer Matrix 116 zugeführt, in welcher sie in die drei Primärfarbsignale R, G und B umgewandelt werden. Die Farbkathodenstrahlröhre (CRT) wird mit den Signalen R, G und B gespeist, damit ein Farbbild auf einem Bildschirm wiedergebbar ist.

Fig. 2 veranschaulicht den Schaltungsaufbau einer Rauschunterdrückungsanordnung gemäß einer Ausführungs­ form der Erfindung.

Das vom A/D-Wandler 103 gelieferte Digitalvideosi­ gnal wird über eine Eingangsklemme 21 einem Hochpaßfil­ ter (HPF) 22 und einem Tiefpaßfilter (TPF) 23 zuge­ führt. Das Hochpaßfilter 22 siebt aus dem Digitalvideo­ signal eine Hochfrequenzkomponente aus, die ein Farbsi­ gnal und eine Hochfrequenzkomponente YH des Helligkeits­ signals Y enthält. Das Tiefpaßfilter 23 siebt anderer­ seits aus dem Digitalvideosignal eine Niedrigfrequenz­ komponente aus, die eine Niedrigfrequenzkomponente YL des Chrominanzsignals Y enthält.

Die Hochfrequenzkomponente vom Hochpaßfilter 22 wird über eine Addierschaltung 24 einer Einbild-Verzögerungs­ schaltung 25 und einer mit dieser Reihe geschalteten Einbild-Verzögerungsschaltung 26 eingespeist, damit das Hochfrequenzkomponentensignal um zwei Bilder verzögert (two-frames delayed) werden kann. Das um zwei Bilder verzögerte Hochfrequenzkomponentensignal wird einem Ad­ dierer 27, der als Zwischenbilddifferenzdetektor wirkt, zugeführt. Im Addierer 27 wird der so verzögerte (so-de­ layed) Ausgangspegel von der Hochfrequenzkomponente vom Hochpaßfilter 22 subtrahiert, um ein Zwischenbilddiffe­ renzsignal der Hochfrequenzkomponente zu erhalten oder abzuleiten. Da das Farbsignal C eine Eigenschaft be­ sitzt, gemäß der seine Phase zwischen den (Voll- oder Halb-)Bildern invertiert ist, wird das Signal C nach der Verzögerung um zwei Bilder in einen Gleichphasenmo­ dus gebracht. Der Addierer(kreis) 27 bewirkt damit eine subtraktive Verarbeitung mit dem in einem Gleichphasen­ zustand befindlichen Farbsignal C. Es ist somit mög­ lich, vom Addierer 27 ein Zweibild-Differenzsignal zu gewinnen, das ein Hochfrequenz-Störsignal enthält.

Das Zweibild-Differenzsignal wird einem Festwertspeicher (ROM) 28 zugeführt, der aus einer nichtlinearen Schal­ tung einer in Fig. 4 dargestellten Eingangs/Ausgangs- Kennlinie aufgebaut ist.

Diese Kennlinie versetzt den Festwertspeicher bzw. ROM 28 in die Lage, ein dem Zweibild-Differenzsignal entsprechendes Rauschunterdrückungssignal zu erzeugen, das einem Addierer 24 zugeführt wird, in welchem es von der vom Hochpaßfilter 22 kommenden Hochfrequenzkomponen­ te subtrahiert wird, um eine Hochfrequenzkomponente ohne das Störsignal zu erzeugen, die sodann auf noch zu beschreibende Weise einem Addierer 29 zugeführt wird.

Eine durch das Tiefpaßfilter 23 augesiebte Niedrig­ frequenzkomponente wird über einen Addierer 30 einer Einbild-Verzögerungsschaltung 31 zugespeist, um eine Einbildverzögerung bzw. Verzögerung um ein Bild zu be­ wirken. Die um ein Bild verzögerte Niedrigfrequenzkomponen­ te wird einem als Bilddifferenzdetektor wirkenden Addie­ rer 32 eingespeist, der diese verzögerte Komponente von der vom Tiefpaßfilter 23 kommenden Niedrigfrequenzkompo­ nente subtrahiert, um ein Zwischenbild-Differenzsignal einer Niedrigfrequenzkomponente zu erzeugen. Da die ge­ nannte Niedrigfrequenzkomponente kein Farbsignal C ent­ hält, braucht kein Gleichphasenzustand mit einer Zwei­ bildverzögerung eingestellt zu werden. Das Einbild-Dif­ ferenzsignal wird einem Festwertspeicher oder ROM 33 zu­ gespeist, der zur Beseitigung eines in der Niedrigfre­ quenzkomponente enthaltenen Störsignals ein Störsignal- oder Rauschunterdrückungssignal entsprechend dem Ein­ bild-Differenzsignal erzeugt. Der ROM 33 besteht aus einer nichtlinearen Schaltung mit der Eingangs/Aus­ gangs-Kennlinie gemäß Fig. 4. Das Rauschunterdrückungs­ signal wird einem Addierer 30 zugeführt und in diesem von der vom Tiefpaßfilter 23 kommenden Niedrigfrequenz­ komponente subtrahiert, um eine Niedrigfrequenzkomponen­ te ohne das Störsignal zu erhalten, welche dem Addierer 29 eingespeist wird. Im Addierer 29 werden die störsi­ gnalbefreiten Hochfrequenzkomponente vom Addierer 24 und die vom Addierer 30 kommende störsignalbefreite Niedrig­ frequenzkomponente additiv miteinander kombiniert, um ein störsignalbefreites Videosignal zu erzeugen, das dann zu einer Ausgangsklemme 33 geliefert wird.

Wie vorstehend im einzelnen beschrieben, wird bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ein Ein­ gangs-Digitalvideosignal in Hoch- und Niedrigfrequenz­ komponenten getrennt bzw. zerlegt. Da nahezu keine Zwi­ schenbildkorrelation bezüglich des Störsignals vor­ liegt, wird ein Störsignal durch Durchführung (by achieving) einer Zweibilddifferenz-Verarbeitung im Fall der Hochpaß- bzw. Hochfrequenzkomponente beseitigt. Wie im Fall der Tiefpaß- oder Niedrigfrequenzkomponente wird ein Störsignal durch Ausführung einer Einbilddiffe­ renz-Verarbeitung unter Nutzung der Tatsache beseitigt, daß nahezu keine Zwischenbildkorrelation bezüglich des Störsignals vorliegt.

Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung kann eine Zwischenbilddifferenz-Verarbeitung in einem Gleichpha­ sen-Farbsignalzustand ausgeführt oder realisiert wer­ den, ohne daß - wie beim Stand der Technik - eine Y/C- Trennung erfolgt. Es ist damit möglich, eine von der Y/C-Trennung herrührende mögliche Verminderung oder Be­ einträchtigung der Rauschunterdrückungsleistung zu ver­ meiden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Zwischenbilddifferenz-Verarbeitung zur Beseitigung, d.h. Unterdrückung, eines in einer Hochfrequenzkomponen­ te enthaltenen Störsignals; die erfindungsgemäße Rausch­ unterdrückungsanordnung ist jedoch keiner Einschränkung ihrer Rauschunterdrückungsleistung unterworfen; der Grund dafür ist nachstehend erläutert.

Fig. 3 zeigt eine Zeit/Raumfrequenz-Kennlinie, bezo­ gen auf das menschliche Sehvermögen. Wie aus Fig. 3 her­ vorgeht, ist die Empfindlichkeit des menschlichen Seh­ vermögens für die Zeitfrequenz (oder -häufigkeit) bei einer hohen räumlichen Frequenz gering. Dies bedeutet, daß das menschliche Sehvermögen schwach ausgeprägt ist für eine Bewegung eines feinen oder schwachen Bilds auf dem Bildschirm, welches die Hochfrequenzkomponente wie­ dergibt, während es sehr empfindlich ist für den Teil, der die niedrige Frequenz des Videosignals wiedergibt. Im Fall der beschriebenen Ausführungsform ist es mög­ lich, eine der Charakteristik des menschlichen Sehvermö­ gens angepaßte Rauschunterdrückungs-Charakteristik oder -Kennlinie durch Ausführung einer Einbilddifferenz-Ver­ arbeitung (einer Einbild-Bewegungsdetektion) für einen niedrigfrequenten Teil und einer Zweibilddifferenz-Ver­ arbeitung (einer Zweibild-Bewegungsdetektion) für einen hochfrequenten Teil zu erzielen. Auf diese Weise kann ein Verlust bzw. eine Minderung der Rauschunterdrüc­ kungsleistung der Rauschunterdrückungsanordnung vermie­ den werden.

Fig. 5 zeigt eine Rauschunterdrückungsanordnung ge­ mäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Wie in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben, wird ein Eingangs-Digitalvideosignal in Hoch- und Nied­ rigfrequenzkomponenten (auf)getrennt bzw. zerlegt, so daß eine Zweibilddifferenz-Verarbeitung für die Hochfre­ quenzkomponente und eine Einbilddifferenz-Verarbeitung für die Niedrigfrequenzkomponente ausgeführt wird. Bei der zweiten Ausführungsform werden dagegen zunächst ein Zweibilddifferenzsignal und ein Einbilddifferenzsignal von einem Eingangs-Digitalvideosignal gewonnen. Danach werden die Hoch- und die Niedrigfrequenzkomponenten aus dem Zweibilddifferenzsignal bzw. dem Einbilddifferenz­ signal ausgezogen bzw. ausgesiebt.

Gemäß Fig. 5 wird ein an eine Eingangsklemme 41 ange­ legtes Digitalvideosignal über Addierer 42 und 52 einer Einbild-Verzögerungsschaltung 43 zugespeist und darin um ein Bild verzögert (one-frame delayed). Das um ein Bild verzögerte Signal wird dann in einer mit der Verzö­ gerungsschaltung 43 in Reihe geschalteten Einbild-Verzö­ gerungsschaltung 44 wiederum um ein Bild verzögert.

Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 44 wird einem Addierer(kreis) 45, als Zweibild-Differenzdetek­ tor, zugeführt. Im Addierer 45 wird das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 44 zur Bildung eines Zwei­ bilddifferenzsignals vom Digitalvideosignal subtra­ hiert. Ein Hochpaßfilter (HPF) 46 siebt eine Hochfre­ quenzkomponente aus dem Zweibilddifferenzsignal aus und liefert diese zu einem Festwertspeicher oder ROM 47, der seinerseits ein der Hochfrequenzkomponente entspre­ chendes Rauschunterdrückungssignal liefert, das dann einem Addierer 42 zugespeist und in diesem vom Ein­ gangs-Digitalvideosignal subtrahiert wird. Auf diese Wei­ se kann ein Rauschen- oder Störsignal aus der Hochfre­ quenzkomponente des Digitalvideosignals beseitigt wer­ den.

Das Ausgangssignal von der Einbild-Verzögerungsschal­ tung 43 wird einem Addierer (Bilddifferenzdetektor) 48 zugeführt, in welchem das Ausgangssignal von der Verzö­ gerungsschaltung 43 vom Digitalvideosignal subtrahiert wird, um ein Einbilddifferenzsignal des Digitalvideosi­ gnals zu liefern. Dieses Einbilddifferenzsignal wird einem Tiefpaßfilter (TPF) 49 eingespeist, durch welches eine Niedrigfrequenzkomponente aus dem Einbilddifferenz­ signal ausgesiebt wird. Ein Festwertspeicher oder ROM 50 liefert ein Rauschunterdrückungssignal entsprechend der Niedrigfrequenzkomponente zu einem Addierer 52, in welchem es vom Digitalvideosignal subtrahiert wird. Auf diese Weise kann ein Störsignal aus der Niedrigfre­ quenzkomponente des Digitalvideosignals beseitigt werden.

Die von den Addierern 42 und 52 gelieferten Digital­ videosignale werden zu einer Ausgangsklemme 51 übertra­ gen.

Die ROMs 47 und 50 bestehen jeweils aus einer nicht­ linearen Schaltung mit einer Eingangs/Ausgangskennlinie gemäß Fig. 4.

Wenn - wie beschrieben - ein Zwischenbilddifferenz­ signal eines Digitalvideosignals in Hoch- und Niedrig­ frequenzkomponenten getrennt bzw. zerlegt wird, kann dieselbe Wirkung wie bei der zuerst beschriebenen Aus­ führungsform erzielt werden.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der zweiten Ausfüh­ rungsform kann eine einzige Einbild-Verzögerungsschal­ tung 43 anstelle der beiden Einbild-Verzögerungsschal­ tungen 25 und 31 gemäß Fig. 2 verwendet werden, so daß der Schaltungsaufwand entsprechend verringert werden kann.

Ebenso können bei der zweiten Ausführungsform die drei Addierer 24, 29 und 30 gemäß Fig. 2 durch zwei Ad­ dierer 42 und 52 ersetzt werden, so daß auf diese Weise in Verbindung mit dem obigen Merkmal der Schaltungsauf­ wand weiter herabgesetzt werden kann.

Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung möglich, bei welcher der Addierer 42 dem Addierer 52 nachgeschaltet ist; damit wird dieselbe Wirkung wie mit der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 5 erzielt.

Da bei der Erfindung, wie beschrieben, keine herkömm­ liche Y/C-Trennung bei der Zwischenbilddifferenz-Verar­ beitung vorgenommen wird, kann eine mögliche, durch die Y/C-Trennung hervorgerufene Beeinträchtigung der Rausch­ unterdrückungsleistung vermieden werden.

Mit der beschriebenen Schaltungsanordnung wird mithin eine vollständigere Rauschunterdrückung gewährlei­ stet.

Claims (16)

1. Rauschunterdrückungsanordnung zum Unterdrücken von Rauschen oder Störsignalen in einem digitalen Video­ signal mit einer Hoch- und einer Niederfrequenzkom­ ponente, gekennzeichnet durch
eine Zwei(halb)bilddifferenz-Detektoreinheit (27; 45) zum Abnehmen des digitalen Videosignals oder Digitalvideosignals und zum Erfassen einer Zweibilddifferenz (two-frame difference), die eine Differenz zwischen einem Signal und einem um zwei (Halb-)Bilder verzögerten Signal repräsentiert,
eine Hochfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Sieb­ einheit (22; 46), die geschaltet ist zum Ausziehen mindestens der Hochfrequenzkomponente des Digital­ videosignals und/oder einer Hochfrequenzkomponente des durch die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (27; 45) erfaßten Zweibilddifferenzsignals
eine erste Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (28; 47) zum Erzeugen eines ersten Unterdrüc­ kungssignals entsprechend dem durch die Zweibilddif­ ferenz-Detektoreinheit (27; 45) erfaßten Zweibild­ differenzsignal
eine (Halb-)Bilddifferenz-Detektoreinheit (32; 48) zum Abnehmen des Digitalvideosignals und zum Erfassen oder Detektieren eines Bilddifferenzsi­ gnals, das eine Differenz zwischen einem Signal und einem um ein (Halb-)Bild (frame) verzögerten Si­ gnal repräsentiert
eine Niedrigfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Siebeinheit (23; 49), die geschaltet ist zum Aus­ ziehen mindestens der Niedrigfrequenzkomponente des Digitalvideosignals und/oder einer Niedrigfrequenz­ komponente des durch die Bilddifferenz-Detektorein­ heit (32; 48) erfaßten Bilddifferenzsignals
eine zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (33; 50) zum Erzeugen eines zweiten Unterdrüc­ kungssignals entsprechend dem durch die Bilddiffe­ renz-Detektoreinheit (32; 48) erfaßten Bilddiffe­ renzsignal und
eine Rauschunterdrückungseinheit (24; 30; 42, 52) zum Beseitigen des Störsignals aus dem Digital­ videosignal nach Maßgabe des durch die erste Unter­ drückungssignal-Erzeugungseinheit (28; 47) erzeug­ ten ersten Unterdrückungssignals und des durch die zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit (33; 50) erzeugten zweiten Unterdrückungssignals.

2. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch eine Zwei(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (25, 26) zum Verzögern der Hochfrequenzkom­ ponente um zwei (Halb-)Bilder (frames), wobei die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (27) von der Hoch­ frequenzkomponente eine Hochfrequenzkomponente sub­ trahiert, die durch die Zweibild-Verzögerungsein­ heit (25, 26) um zwei Bilder verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

3. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch eine Ein(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (31) zum Verzögern der Niedrigfrequenzkompo­ nente um ein (Halb-)Bild (frame), wobei die Bilddif­ ferenz-Detektoreinheit (32) von der Niedrigfrequenz­ komponente eine Niedrigfrequenzkomponente subtra­ hiert, die durch die Einbild-Verzögerungseinheit (31) um ein Bild verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

4. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch eine Zwei(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (43, 44) zum Verzögern des Digitalvideosi­ gnals, wobei die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (45) vom Digitalvideosignal ein Digitalvideosignal subtrahiert, das durch die Zweibild-Verzögerungsein­ heit (43, 44) um zwei Bilder verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

5. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch eine Einbild-Verzögerungseinheit (43) zum Verzögern des Digitalvideosignals um ein (Halb-)Bild (frame), wobei die Bilddifferenz-Detek­ toreinheit (48) vom Digitalvideosignal ein Digi­ talvideosignal subtrahiert, das durch die Einbild- Verzögerungseinheit (43) um ein Bild verzögert (wor­ den) ist, um das Bilddifferenzsignal zu erfassen.

6. Rauschunterdrückungsanordnung zum Unterdrücken von Rauschen oder Störsignalen in einem digitalen Video­ signal mit einer Hoch- und einer Niedrigfrequenzkom­ ponente, gekennzeichnet durch
eine Hochfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Sieb­ einheit (22) zum Abnehmen des Digitalvideosignals und zum Ausziehen (Aussieben) der Hochfrequenzkompo­ nente desselben,
eine Zwei(halb)bilddifferenz-Detektoreinheit (27) zum Abnehmen der durch die Hochfrequenzkompo­ nenten-Siebeinheit (22) ausgezogenen (ausgesiebten) Hochfrequenzkomponente und zum Erfassen eines Zwei(halb)bilddifferenzsignals, das eine Differenz zwischen einem Signal und einem um zwei (Halb-)Bil­ der verzögerten Signal repräsentiert,
eine erste Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (28) zum Erzeugen eines ersten Unterdrückungs­ signals entsprechend dem durch die Zwei(halb)bild­ differenz-Detektoreinheit (27) erfaßten Zweibilddif­ ferenzsignal,
eine Niederfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Siebeinheit (23) zum Abnehmen des Digitalvideosi­ gnals und zum Ausziehen (Aussieben) einer Niedrig­ frequenzkomponente desselben,
eine (Halb-)Bilddifferenz-Detektoreinheit (32) zum Abnehmen der durch die Niedrigfrequenzkomponen­ ten-Siebeinheit (23) ausgezogenen (ausgesiebten) Niedrigfrequenzkomponente und zum Erfassen eines Bilddifferenzsignals, das eine Differenz zwischen einem Signal und einem um ein Bild verzögerten Si­ gnal repräsentiert
eine zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (33) zum Erzeugen eines zweiten Ünterdrückungs­ signals entsprechend dem durch die Bilddifferenz-De­ tektoreinheit (32) erfaßten Bilddifferenzsignal und
eine Rauschunterdrückungseinheit (24, 30) zum Unterdrücken von Rauschen oder eines Störsignals im Digitalvideosignal nach Maßgabe des durch die erste Ünterdrüc­ kungssignal-Erzeugungseinheit (28) erzeugten ersten Unterdrückungssignals und des durch die zweite Un­ terdrückungssignal-Erzeugungseinheit (33) erzeugten zweiten Unterdrückungssignals.

7. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 6, ge­ kennzeichnet durch eine Zwei(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (25, 26) zum Verzögern der Hochfrequenzkom­ ponente um zwei (Halb-)Bilder (frames), wobei die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (27) von der Hoch­ frequenzkomponente eine Hochfrequenzkomponente sub­ trahiert, die durch die Zweibild-Verzögerungsein­ heit (25, 26) um zwei Bilder verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

8. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 6, ge­ kennzeichnet durch eine Ein(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (31) zum Verzögern der Niedrigfrequenzkompo­ nente um ein (Halb-)Bild (frame), wobei die Bilddif­ ferenz-Detektoreinheit (32) von der Niedrigfrequenz­ komponente eine Niedrigfrequenzkomponente subtra­ hiert, die durch die Einbild-Verzögerungseinheit (31) um ein Bild verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

9. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungs­ einheit (24, 30) eine Einheit (24) zum Subtrahieren des durch die erste Ünterdrückungssignal-Erzeugungs­ einheit (28) erzeugten ersten Unterdrückungssignals von der Hochfrequenzkomponente und zum Ausgeben eines ersten Subtraktionssignals aufweist.

10. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungs­ einheit (24, 30) eine Einheit (30) zum Subtrahieren des durch die zweite Unterdrückungssignal-Erzeu­ gungseinheit (33) erzeugten zweiten Ünterdrückungs­ signals von der Niedrigfrequenzkomponente und zum Ausgeben eines zweiten Subtraktionssignals auf­ weist.

11. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungs­ einheit (24, 30) eine Einheit (24) zum Subtrahieren des ersten Unterdrückungssignals von der Hochfre­ quenzkomponente und zum Erzeugen eines ersten Sub­ traktionssignals, eine Einheit (30) zum Subtrahie­ ren des zweiten Unterdrückungssignals von der Nied­ rigfrequenzkomponente und zum Erzeugen eines zwei­ ten Subtraktionssignals sowie eine Einheit (29) zum additiven Kombinieren von erstem und zweitem Sub­ traktionssignal umfaßt.

12. Rauschunterdrückungsanordnung zum Unterdrücken von Rauschen oder Störsignalen in einem digitalen Video­ signal mit einer Hoch- und einer Niedrigfrequenzkom­ ponente, gekennzeichnet durch
eine Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (45) zum Abnehmen des Digitalvideosignals und zum Erfassen eines Zweibilddifferenzsignals, das eine Differenz zwischen einem Signal und einem um zwei Bilder ver­ zögerten Signal repräsentiert,
eine Hochfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Sieb­ einheit (46), die geschaltet ist zum Ausziehen oder Aussieben einer Hochfrequenzkomponente des durch die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (45) erfaßten Zweibilddifferenzsignals
eine erste Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (47) zum Erzeugen eines ersten Unterdrückungs­ signals entsprechend der durch die Hochfrequenzkom­ ponenten-Siebeinheit (46) ausgezogenen (ausgesieb­ ten) Hochfrequenzkomponente,
eine Bilddifferenz-Detektoreinheit (48) zum Emp­ fangen des Digitalvideosignals und zum Erfassen eines Bilddifferenzsignals, das eine Differenz zwi­ schen einem Signal und einem um ein Bild verzöger­ ten Signal repräsentiert,
eine Niedrigfrequenzkomponenten-Auszieh- oder -Siebeinheit (49) zum Ausziehen oder Aussieben einer Niedrigfrequenzkomponente des durch die Bild­ differenz-Detektoreinheit (48) erfaßten Bilddiffe­ renzsignals
eine zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (50) zum Erzeugen eines zweiten Unterdrückungs­ signals entsprechend der durch die Niedrigfrequenz­ komponenten-Siebeinheit (49) ausgezogenen oder aus­ gesiebten Niedrigfrequenzkomponente und
eine Rauschunterdrückungseinheit (42, 52) zum Unterdrücken von Rauschen oder eines Störsignals im Digitalvideosignal nach Maßgabe des durch die erste Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit (47) erzeug­ ten ersten Unterdrückungssignals und des durch die zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungseinheit (50) erzeugten zweiten Unterdrückungssignals.

13. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 12, ge­ kennzeichnet durch eine Zwei(halb)bild-Verzögerungs­ einheit (43, 44) zum Verzögern des Digitalvideosi­ gnals, wobei die Zweibilddifferenz-Detektoreinheit (45) vom Digitalvideosignal ein Digitalvideosignal subtrahiert, das durch die Zweibild-Verzögerungsein­ heit (43, 44) um zwei Bilder verzögert (worden) ist, um das Zweibilddifferenzsignal zu erfassen.

14. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 12, ge­ kennzeichnet durch eine Einbild-Verzögerungseinheit (43) zum Verzögern des Digitalvideosignals um ein (Halb-)Bild (frame), wobei die Bilddifferenz-Detek­ toreinheit (48) vom Digitalvideosignal ein Digi­ talvideosignal subtrahiert, das durch die Einbild- Verzögerungseinheit (43) um ein Bild verzögert (wor­ den) ist, um das Bilddifferenzsignal zu erfassen.

15. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 12, ge­ kennzeichnet durch eine Zweibild-Verzögerungsein­ heit (43, 44) zum Verzögern des Digitalvideosignals um zwei Bilder und eine Einbild-Verzögerungseinheit (43) zum Verzögern des Digitalvideosignals um ein Bild, wobei die Zweibild-Verzögerungseinheit (43, 44) die Einbild-Verzögerungseinheit (43) beinhal­ tet.

16. Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungs­ einheit (42, 52) eine erste Subtrahiereinheit (42) zum Subtrahieren des durch die erste Unterdrückungs­ signal-Erzeugungseinheit (47) erzeugten ersten Un­ terdrückungssignals vom Digitalvideosignal und eine zweite Subtrahiereinheit (52) zum Subtrahieren des durch die zweite Unterdrückungssignal-Erzeugungsein­ heit (50) erzeugten zweiten Unterdrückungssignals vom Digitalvideosignal aufweist.