РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ С ОБЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ ЗАДЕРЖКИ Российский патент 2000 года по МПК H04N9/78 

Описание патента на изобретение RU2156550C2

Область техники
Изобретение относится к схемам для разделения составляющих сигналов яркости и цветности полных видеосигналов и более точно - к схемам разделения сигналов, в которых используются гребенчатые фильтры.

Предшествующий уровень техники
В видеоустройствах, например телевизионных приемниках или мониторах, кассетных видеомагнитофонах, блоках дисковых видеомагнитофонов и проигрывателей и т. п. , возникает потребность в разделении полного видеосигнала на отдельные составляющие сигналов яркости и цветности. Простой способ такого разделения состоит в фильтрации полного сигнала посредством фильтра нижних частот с получением составляющей сигнала яркости и фильтрации полного сигнала посредством фильтра верхних частот или полосового фильтра с получением составляющей сигнала цветности. Однако согласно этому способу неэффективно восстанавливаются составляющие и происходит потеря резкости отображаемых изображений. Поскольку составляющие полного сигнала спектрально перемежаются, гребенчатая фильтрация обеспечивает более эффективное разделение, а значит - и более четкое отображаемое изображение.

Преимущества выполняемого с помощью гребенчатого фильтра разделения составляющих сигнала яркости (Y) и цветности (C) полного видеосигнала известны. В случае наиболее простой "однострочной" или "1-H"-формы гребенчатого фильтра, элементы изображения, именуемые далее "пикселами", временно разнесенные вдоль некоторой строки, прибавляются для получения выделенной составляющей сигнала яркости и вычитаются для получения выделенной составляющей сигнала цветности. Такие фильтры обеспечивают превосходную четкость изображения по сравнению со способом Y/C - разделения посредством фильтров верхних и нижних частот, но могут привести к появлению видимых искажений, например висячих точек.

Некоторые гребенчатые двухстрочные (2-H) фильтры обеспечивают улучшенную рабочую характеристику по сравнению с вышеуказанными гребенчатыми 1-H-фильтрами за счет "адаптации" фильтра к четкости изображения и таким образом достигают требуемого уменьшения видимых искажений. Это осуществляют путем двукратной гребенчатой фильтрации полного сигнала в вертикальном направлении с получением двух подвергнутых гребенчатой фильтрации сигналов цветности и последующего выбора или "слияния" их с помощью "плавного переключателя" на основе анализа характеристик изображения, чтобы таким образом выбрать сигнал или "слияние" сигналов, имеющих наименьшие видимые искажения. Полученный таким образом сигнал цветности затем вычитают из полного сигнала, чтобы получить выделенный выходной сигнал яркости. Эта форма разделения сигналов цветности и яркости широко известна как "2-Н" или двухстрочная гребенчатая фильтрация и обеспечивает уменьшенные видимые искажения по сравнению с гребенчатой 1-Н-фильтрацией и повышенную четкость изображения по сравнению со способом Y/C - разделения посредством простой фильтрации нижних частот и верхних частот. Схема Y/C - разделения с гребенчатым 2-Н-фильтром описана, например, в патенте США N 4786963 "Адаптивное устройство Y/C - разделения для телевизионных сигналов" от 22 ноября 1988 г.

Краткое изложение существа изобретения
Настоящее изобретение направлено на снижение шума в телевизионном устройстве с применением гребенчатых фильтров для разделения сигналов яркости и цветности.

Согласно изобретению способ снижения шума и разделения составляющих полного входного видеосигнала заключается в том, что складывают полный входной видеосигнал с сигналом уменьшения шума, чтобы сформировать первый видеосигнал с уменьшенным шумом, задерживают первый видеосигнал с уменьшенным шумом, чтобы сформировать множество задержанных видеосигналов, имеющих соответственно разные задержки, формируют сигнал уменьшения шума путем сложения полного входного видеосигнала с выбранной парой задержанных видеосигналов и складывают первый видеосигнал с уменьшенным шумом с еще одним из задержанных видеосигналов, чтобы сформировать разделенные выходные сигналы цветности и яркости с уменьшенным шумом.

Согласно изобретению, устройство для снижения шума и разделения составляющих полного входного видеосигнала содержит источник для подачи полного входного видеосигнала и первое схемное средство, подключенное к источнику, для сложения полного составного видеосигнала с подаваемым на него сигналом уменьшения шума и сформирования первого видеосигнала с уменьшенным шумом. Второе схемное средство, подключенное к первому схемному средству, задерживает первый видеосигнал с уменьшенным шумом, чтобы сформировать множество задержанных видеосигналов, имеющих соответственно разные задержки. Третье схемное средство, подключенное к источнику и ко второму схемному средству, складывает полный видеосигнал с выбранной парой задержанных видеосигналов, чтобы сформировать сигнал уменьшения шума для первого схемного средства. Четвертое схемное средство, подключенное к первому и третьему схемным средствам, складывает первый видеосигнал с уменьшенным шумом с еще одним из задержанных видеосигналов, чтобы сформировать разделенные выходные сигналы цветности и яркости с уменьшенным шумом.

Краткое описание чертежей
Вышеуказанные и дополнительные признаки изобретения проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, на которых:
фиг. 1 изображает блок-схему телевизионного приемника, включающего блок разделения сигналов яркости и цветности, согласно изобретению;
фиг. 2 - блок-схему модификации приемника, согласно изобретению;
фиг. 3 - блок-схему еще одной модификации и приемника, согласно изобретению;
фиг. 4 - диаграмму гребенчатой фильтрации в приемниках, согласно изобретению;
фиг. 5 и 6 - блок-схемы схем усреднения, согласно изобретению;
фиг. 7 - блок-схему "плавного" или "осуществляющего слияние" переключателя, согласно изобретению;
фиг. 8 и 9 - диаграммы передаточных функций блока ограничения, согласно изобретению;
фиг. 10A и 10B - блок-схемы схем ограничения сигналов и шумовой дорожки, согласно изобретению;
фиг. 11 - пространственную схему, иллюстрирующую взаимосвязи строк и пикселов при работе устройства, когда для регулирования слияния используют обработку с поперечным градиентом, согласно изобретению;
фиг. 12 - блок-схему устройства для обработки с поперечным градиентом известного генератора;
фиг. 13 - блок-схему модификации устройства, согласно изобретению.

Разделительные фильтры сигналов яркости и цветности, согласно изобретению, являются фильтрами общего применения и могут быть использованы при обработке стандартных видеосигналов в системе НТСЦ, требующей разделения полного видеосигнала на составляющие сигналы яркости и цветности, при котором желательно уменьшение шума.

Как поясняется ниже, блок разделения, согласно изобретению, преимущественно уменьшает шум в составляющих и сигнала цветности, и сигнала яркости разделяемых сигналов. Более того, обеспечиваемое уменьшение шума включает двухмерный пространственный эффект. В частности, принципиальное уменьшение шума обеспечивается в вертикальном направлении для составляющих сигнала яркости и сигнала цветности посредством гребенчатого БИХ-фильтра (фильтра с импульсной характеристикой бесконечной длительности или "рекурсивного" фильтра). Дополнительное уменьшение шума в горизонтальном направлении обеспечивается гребенчатым КИХ-фильтром (фильтром с импульсной характеристикой конечной длительности), который является так называемым "гнездовым" фильтром, в конуре обратной связи БИХ-фильтра.

Дополнительным преимуществом всего фильтра является желательное совместное использование элементов задержки для выполнения функций уменьшения шума и разделения. Фактически, совместное использование элементов настолько эффективно, что выгоды двухмерного уменьшения шума достигаются по существу с таким же объемом памяти, который в противном случае потребовался бы для выполнения только функции разделения сигналов, вообще без уменьшения шума.

В соответствии с изобретением важное техническое преимущество объединения функций уменьшения шума и разделения заключается в том, что получают синергетический эффект при повышении надежности. Это усовершенствование имеет место благодаря уменьшению значимых частей по сравнению, например, с простым каскадированием отдельных фильтров для уменьшения шума и разделения.

В примерах изобретения, приводимых ниже, те, что показаны на фиг. 1 и 2, иллюстрируют два разных варианта воплощения изобретения, в которых используется принципиальная задержка на одну горизонтальную строку (далее в тексте - "1-H"). Пример, приведенный на фиг. 3, более сложен, требуя принципиальной чистой задержки примерно на две горизонтальные строки (далее в тексте - "2-H") в "адаптивной" конфигурации гребенчатого фильтра, которая, желательно, подавляет определенные искажения, являющиеся характерными для обычных блоков разделения сигналов с гребенчатой фильтрацией (например, "висячие точки"), которые могут возникнуть при определенных условиях изображения.

Телевизионный приемник 10 содержит блок надстройки 12 для настройки входного РЧ-сигнала S1A и выдачи модулирующего полного выходного видеосигнала S2. Для выбора модулирующего полного видеосигнала S2 или модулирующего вспомогательного входного видеосигнала S1B предусмотрен переключатель 14, чтобы обеспечить наличие источника модулирующего полного видеосигнала S3, который обрабатывается, как будет описано, для отображения кинескопом 18 (или другим подходящим устройством отображения, например, дисплеем на приборах с зарядовой связью (ПЗС)).

Чтобы обработать сигнал S3 для отображения, приемник 10 включает блок 20A разделения сигналов яркости и цветности (обведенный пунктирной линией), имеющий вход 22 для приема полного видеосигнала S3 и выходы 24 и 26 для выдачи, соответственно, выделенного выходного сигнала яркости S14 с уменьшенным шумом и выделенного выходного сигнала S13 составляющей цветности с уменьшенным шумом. Составляющие S14 и S13 подаются на матричный блок 16 обработки сигналов яркости и цветности (Y/C), который выполняет обычные функции, например регулировки яркости и контраста, регулировки цветового тона и насыщения и т.п., и формирует выходной видеосигнал составляющих RGB (красного, зеленого и синего цвета) для отображения кинескопом 18.

Блок 20A разделения сигналов и уменьшения шума в этом варианте воплощения изображения является блоком, который работает на принципе цифровой обработки сигналов и включает аналого-цифровой преобразователь 23, синхронизируемый с четырехкратной частотой генератором 25 тактовых импульсов поднесущей (т. е. дискретизируемый с частотой 4-fsc (четырехкратной частотой поднесущей)) для преобразования полного видеосигнала S3 в цифровую форму (S4) с разрешением, например, восемь двоичных разрядов на выборку. Изобретение можно реализовать с использованием аналоговых элементов, и если осуществляют аналоговую обработку сигналов, то генератор 25 тактовых импульсов и преобразователь 23 можно опустить. Кроме того, в этом примере предполагается, что матричная схема обработки Y/C - сигналов является схемой цифрового типа, и по этой причине цифроаналоговые преобразователи для выходных сигналов, составляющих S13 и S14, не нужны. Такие преобразователи выходных сигналов можно ввести, если матричный блок обработки является блоком аналогового типа, требующим наличия аналоговых входных сигналов.

Для стандартных видеосигналов системы НТСЦ использование частоты дискретизации 4 - fsc дает сигнал, имеющий 910 выборок на горизонтальную строку и 4 выборки на полный (360 градусов) цикл цветовой поднесущей, что соответствует двум тактовым импульсам или выборкам на пол-цикла (180 градусов) цветовой поднесущей. Эти параметры следует должным образом регулировать в случаях, когда выбирают отличающуюся частоту дискретизации (например, частоту 3-fsc или трехкратную частоту цветовой поднесущей) или когда сигнал S3 является сигналом формата передачи ПАЛ, имеющим отличающуюся частоту строк и частоту цветовой поднесущей.

После преобразования в цифровую форму сумматор 34 складывает полный видеосигнал S4 с сигналом S5 уменьшения шума, чтобы таким образом сформировать первый видеосигнал S6 с уменьшенным шумом. Затем сигнал S6 подается на схему кратной задержки, содержащую блоки задержки 38, 42 и 40, которые соединены в каскад в указанном порядке. Блок 38 обеспечивает задержку на одну горизонтальную строку минус пол-цикла временного периода цветовой поднесущей. На языке цифровых выборок эта задержка соответствует 910 выборкам (полная строка) минус два периода тактовых импульсов (180 градусов) для чистой временной задержки в блоке 38 на 908 выборок или периодов тактовых импульсов. Блоки 42 и 40 оба имеют временные задержки в пол-цикла цветовой поднесущей, которые для этого цифрового конкретного варианта осуществления при данной частоте дискретизации (4-fsc) соответствуют 2 периодам тактовых импульсов каждая. Поскольку блоки задержки 38, 42 и 40 соединены в каскад, чистые временные задержки составляют 908 тактовых импульсов, 910 тактовых импульсов и 912 тактовых импульсов. Поэтому кратные задержки, обеспечиваемые таким образом блоками 38, 42 и 40, соответствуют кратным временным периодам 1) одной строки минус пол-цикла цветовой поднесущей, 2) одной строки точно и 3) одной строки плюс пол-цикла цветовой поднесущей. Задержанные сигналы идентифицируются как соответствующие из видеосигналов S7, S8 и S9.

После формирования описанных выше кратных задержек, самая короткая S7, и самая длинная S9, усредняются в блоке усреднения 36 для выдачи усредненного сигнала S10. Усредненное значение сигнала S10, равное сумме сигнала S9 и сигнала S7, делится на два (например, [S7 + S9]/2). На фиг. 5 и 6 приведены примеры блоков усреднения аналоговых и цифровых сигналов. На фиг. 5 аналоговые сигналы S7 и S9 складываются в суммирующей схеме 500, выходной сигнал которой понижается на б децибел в аттенюаторе 502. Фиг. 6 аналогична, за исключением того, что сигналы являются цифровыми и суммируются в цифровом сумматоре 600 и делятся на два в блоке деления 602. В частности, деление на два при двоичной цифровой обработке не требует "аппаратного обеспечения". Все, что требуется, это сдвиг двоичной точки на один двоичный разряд, что можно осуществить за счет снижения уровня выходного сигнала МР (младшего разряда) сумматора.

Усредненный сигнал S10, выданный блоком усреднения 36, используется для формирования видеосигнала S5 уменьшения шума путем сложения с вычитанием полного входного видеосигнала S4 с усредненным сигналом S10 в блоке вычитания 30 и ограничения получаемого сигнала разности S11 в блоке ограничения 32. На фиг. 8 и 9 приведены примеры передаточных функций блока ограничения.

На фиг. 8 блок ограничения 32 имеет линейную передаточную функцию 802 (т.е. постоянный коэффициент усиления) между отрицательным уровнем 800 ограничения и положительным уровнем 804 ограничения выходного сигнала S5. Интервал "m" линейной области выбирают меньшим единицы (m < 1), чтобы гарантировать сведение к нулю при отсутствии входного сигнала, как будет пояснено далее. Предпочтительным является коэффициент усиления, находящийся в пределах между 0,5 и 0,9. Более высокий коэффициент усиления приводит к усреднению большего количества пикселов, а значит - и к большему уменьшению шума, но продленной задержке или адаптации к содержанию изменяющегося объекта передачи. Более низкий коэффициент усиления обеспечивает более быструю реакцию за счет меньшего количества пикселов, усредняемых для снижения шума. Предпочтительный диапазон 0,5<m<0,9 отражает желаемый компромисс между эффективностью уменьшения шума и способностью реагировать на изменение объекта передачи.

На фиг. 9 показана предпочтительная передаточная функция блока ограничения, которая имеет "мертвую зону" или область 904 "ограничения шумовой дорожки" между линейными областями 902 и 906 передаточной функции блока ограничения. Как и в примере, приведенном на фиг. 8, интервалы (значения "m") линейных отрезков 902 и 906 передаточной функции меньше или равны единице, и предпочтительно находятся в диапазоне 0,5-1,0. Область 904 ограничения шумовой дорожки преимущественно обеспечивает дальнейшее повышение шумозащищенности в дополнение к эффектам вертикального и горизонтального уменьшения шума, рассмотренным ранее для всей системы. По существу, область "ограничения шумовой дорожки" подавляет малые возмущения сигналов и таким образом предохраняет от рециркуляции таких "точных подробностей" или шума в контуре рекурсивной фильтрации.

Признак ограничения шумовой дорожки можно ввести в пример, показанный на фиг. 1, путем либо непосредственного внедрения в блок ограничения, либо путем каскадного соединения блока ограничения с блоком ограничения шумовой дорожки. Последний подход показан на фиг. 10A, где блок 1000 ограничения шумовой дорожки соединен последовательно с блоком ограничения 1002. Выбор непосредственного внедрения ограничения шумовой дорожки в блок ограничения можно реализовать путем использования ПЗУ (постоянного запоминающего устройства) 1004 (фиг. 10B) для блока ограничения и хранения передаточной функции (фиг. 9) в этом ПЗУ.

При работе части блока разделения 20A, рассмотренного выше, выходной сигнал S11 блока вычитания 30 представляет собой разность между входным видеосигналом S4 и усредненным видеосигналом S10 с уменьшенным шумом предыдущей строки. Поэтому составляющие когерентных сигналов для сигналов S4 и S10 склонны к затуханию, а разность между соответствующими составляющими шума сигналов S4 и S10 появляется в виде сигнала S11 на выходе блока вычитания. Фаза этого разностного сигнала шума противоположна фазе сигнала шума входного сигнала ввиду вычитания, так что когда S11 в конце концов прибавляется к S4 в сумматоре 34, происходит уменьшение уровня шума сигнала S6. Сигнал S6 с уменьшенным шумом задерживается на строку и проходит в контур обратной связи для формирования сигнала S10, а процесс уменьшения шума рекурсивно повторяется с дополнительным шумом, удаляемым для каждой новой принимаемой строки. Чтобы гарантировать, что рециркулируемый видеосигнал S10 в конечном счете уменьшается до нуля, когда входной сигнал S4 приближается к нулю, коэффициент усиления блока ограничения 32 выбирают меньшим единицы, как указано выше.

Основная функция блока ограничения 32 состоит в том, чтобы минимизировать влияние системы уменьшения шума на четкость по вертикали сигнала S6 с уменьшенным шумом. Напомним, что блок вычитания 30 сравнивает текущий пиксел с усредненным пикселем из предшествующей строки. Если в отображаемом изображении есть горизонтальная строка, то пикселы на любой стороне этой строки будут отличаться главным образом по амплитуде, а сигнал разности S11 будет иметь ту величину, с какой намереваются представить разностную составляющую шума. Блок ограничения 32 препятствует подаче больших значений сигнала S11 на сумматор 34. Однако уровень ограничения достаточно высок, чтобы обеспечить прохождение шума через сумматор 34 для уменьшения шума. Для этой цели желателен уровень ограничения в диапазоне нескольких единиц ИРИ (IRE) - Институт радиоинженеров, (Великобритания) уровня сигнала. При визуальной оценке качества изображения обнаружено, что уровни ограничения около 2 или 3 единиц ИРИ обеспечивают адекватное уменьшение шума с низкими визуальными искажениями.

Помимо ограничения сигнала S5 уменьшения шума, как указано выше, обнаружено, что желательно также ограничить шумовую дорожку сигнала уменьшения шума. Ограничение шумовой дорожки предотвращает удаление низкоамплитудного сигнала четкости по вертикали из отображаемых изображений путем блокирования прохождения малых значений сигнала разности S11. Уровень ограничения шумовой дорожки должен быть меньше, чем значение уровня ограничения. Обнаружено, что уровень ограничения шумовой дорожки около 1 единицы ИРИ (или 1 или 2 МР в цифровой системе) адекватен с ограничением в диапазоне 2 или 3 единицы ИРИ.

Блок усреднения 36 играет важную роль в рекурсивном контуре уменьшения шума, потому что он определяет фазу составляющей сигнала цветности, которая рециркулируется в рекурсивном контуре (обратной связи), позволяя использовать систему уменьшения шума с полными видеосигналами. Напомним, что задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы одновременно разделить полные видеосигналы и уменьшить шум в них. Однако в полных видеосигналах системы НТСЦ нет целочисленного соотношения циклов цветовой поднесущей на строку. Поэтому, если сигнал 510 обратной связи был задержан точно на одну строку с помощью обычного 1-Н-блока задержки, фаза сигнала цветовой поднесущей в сигнале обратной связи будет инвертирована, заставляя низкоамплитудный сигнал цветности приводить блок ограничения в действие даже тогда, когда нет четкости по вертикали.

Ввиду вышеизложенного, осуществляют коррекцию фазы сигнала цветовой поднесущей путем усреднения короткой строки, т.е. строки минус половина одного цикла цветовой поднесущей. Полученный сигнал S10 задерживают в среднем на одну строку, что необходимо для хорошего рекурсивного уменьшения шума, и это усреднение дает фазу цветовой поднесущей в сигнале обратной связи, которая совпадает с фазой цветовой поднесущей поступающего сигнала. Следовательно, происходит уменьшение шума в составляющей сигнала цветности, а также в составляющей сигнала яркости.

Дополнительное преимущество усреднения длинной и короткой строк для получения задержанного на строку сигнала S10 обратной связи состоит в том, что два блока задержки на полцикла и блок усреднения 36 образуют горизонтальный фильтр. Эффект заключается в удалении дополнительного высокочастотного шума. Таким образом, шум уменьшается путем фильтрации в двух пространственных направлениях, по горизонтали - с помощью усреднения, и по вертикали - путем рекурсивной фильтрации.

В число остальных элементов блока разделения 20A (фиг. 1) входят два блока вычитания 50 и 56 и полосовой фильтр 56 сигнала цветности, которые образуют "схему сложения". Именно выходная часть блока вычитания складывает сигнал S6 с уменьшенным шумом, выданный сумматором 34, с задержанным на одну строку видеосигналом S8 с уменьшенным шумом, полученным на выходе блока 42 задержки на пол-цикла, чтобы получить разделенные составляющие S14 и S13 сигналов яркости и цветности. В частности, задержанный на строку сигнал S8 вычитается из сигнала S6 в блоке вычитания 50, а полученный сигнал разности подвергается полосовой фильтрации в полосовом фильтре 52 сигнала цветности для получения составляющей S13 сигнала цветности.

Блок 38 задержки на строку, блок 42 задержки на пол-цикла, блок вычитания 50 и полосовой фильтр 52 сигнала цветности образуют гребенчатый 1-Н (однострочный) фильтр сигнала цветности, который выдает выделенный сигнал цветности S13, как отмечалось выше. Амплитудная характеристика или передаточная функция для этого фильтра показана на фиг. 4 - как амплитудная характеристика 402. Ширина полосы пропускания сигнала цветности определяется полосовым фильтром 52. В пределах полосы пропускания сигнала цветности формируются пики амплитуды на частотах, которые являются нечетными кратными половины частоты горизонтальной строки.

Выделенную составляющую S14 сигнала яркости выдает блок вычитания 56, который вычитает выделенную составляющую S13 сигнала цветности из незадержанного видеосигнала S6 с уменьшенным шумом с помощью амплитудной характеристики 400 (фиг. 4). Это дает амплитудную характеристику с коэффициентом усиления единица для всех составляющих сигнала яркости ниже нижнего края полосы фильтра 52 сигнала цветности и дает характеристику в сигнале яркости, который подвергается гребенчатой фильтрации по всему частотному диапазону полосового фильтра 52. Пики характеристики яркости возникают на частотах, кратных частоте горизонтальной строки, и совпадают со впадинами характеристики сигнала цветности, как показано характеристиками отклика 400 и 402.

На фиг. 2 показана модификация блока разделения 20A, в котором используется другая топологическая конфигурация гребенчатого 1-Н-фильтра для сложения выходных сигналов S6 сумматора 34 с выходным сигналом S8 блока 42 задержки на пол-цикла для формирования разделенных выходных сигналов S13 и S14. Как поясняется ниже, полученные характеристики шума, уменьшенного после гребенчатой фильтрации, для сигналов яркости и цветности те же самые, что и показанные на фиг. 4, применительно к конкретному варианту осуществления, даже несмотря на то, что в примере, приведенном на фиг. 2, составляющая сигнала яркости подвергнута гребенчатой фильтрации по всей полосе сигнала яркости в качестве временного этапа при обработке.

В блоке разделения 20B (фиг. 2) элементы 50, 52 и 56 сложения выходных сигналов заменены двумя сумматорами 200 и 206, одним блоком вычитания 202, фильтром 204 нижних частот и полосовым фильтром 208 сигнала цветности. Выделенный сигнал цветности получают так же, как в примере, приведенном на фиг. 1, а именно, блок вычитания 202 вычитает задержанный на строку сигнал S8 с уменьшенным шумом из незадержанного сигнала S6 с уменьшенным шумом. Полученный сигнал подвергается полосовой фильтрации фильтром 208, чтобы получить выделенный сигнал цветности S13 с уменьшенным шумом. Характеристика фильтра 402 (фиг. 4) является такой же, как и в предыдущем примере.

Различие между блоками разделения 20A и 20B, показанными на фиг. 1 и 2, заключается в выделении составляющей сигнала яркости. Напомним, что в блоке разделения 20A (фиг.1) составляющая сигнала яркости была получена путем вычитания отдельного выходного сигнала цветности S13 из незадержанного полного видеосигнала S6 с уменьшенным шумом с получением характеристики 400 гребенчатого фильтра (фиг. 4). В блоке разделения 20B (фиг. 2) составляющая сигнала цветности выделяется сумматором 200, который прибавляет полный видеосигнал S6 к задержанному на строку полному видеосигналу S8. Это образует однострочный гребенчатый фильтр, в котором полученный сигнал яркости S15 подвергается гребенчатой фильтрации по всей его ширине полосы. Поскольку область яркости ниже полосы сигнала цветности передает четкость по вертикали, то подвергнутый гребенчатой фильтрации сигнал S15 имеет недостаточную четкость по вертикали. Тем не менее, сигнал четкости по вертикали после гребенчатой фильтрации присутствует на выходе блока вычитания 202 и отделяется от составляющей сигнала цветности посредством фильтра 204 нижних частот, который пропускает составляющие сигнала ниже полосы сигнала цветности. Полученный сигнал S16 четкости по вертикали восстанавливается до сигнала яркости посредством сумматора 206 с возмещением таким образом потери четкости по вертикали благодаря гребенчатой фильтрации на выходе сумматора 200 и получению отдельного выходного видеосигнала цветности S14. С помощью характеристики 400 (фиг.4) сигнала яркости, составляющая сигнала яркости подвергается гребенчатой фильтрации только в верхней области в полосе сигнала цветности и потеря четкости по вертикали отсутствует. Как отмечалось ранее, это тот же общий результат, что и достигнутый в примере блока разделения 20A, но при другой топологии схемы.

В вышеуказанных примерах, приведенных на фиг. 1 и 2, было показано, что блоки задержки 38 и 42 обеспечивают 100% задержки, требуемой для разделения сигналов, и 99,78% задержки, требуемой для вертикального и горизонтального уменьшения шума (т.е., 910 из 912 циклов тактовых импульсов задержки). Поэтому при "совместном использовании" этих двух особых схемных элементов добавление уменьшения шума к 1-Н фильтрации (как показано на фиг. 1 и 2) требует только 2 дополнительных задержек на тактовый импульс сверх 910, которые в противном, случае потребовались бы для разделения сигналов с помощью однострочного гребенчатого фильтра. Таким образом, если говорить на языке требований к устройству для запоминания видеосигналов, можно ввести уменьшение шума в блоки разделения на основе однострочных гребенчатых фильтров при наименьших затратах на ЗУ, требующих лишь примерно на две десятых процента (т. е. 0,2%) больше памяти для задержки, чем блок разделения на основе однострочного гребенчатого фильтра при отсутствии уменьшения шума.

Как пояснялось выше, блоки разделения с 2-Н гребенчатой фильтрацией обеспечивают более эффективное разделение с меньшими визуальными искажениями по сравнению с блоками разделения на основе однострочных гребенчатых фильтров. В примере на фиг.3, который будет рассмотрен ниже, будет показано, что выгоды уменьшения шума и разделения с двухстрочной гребенчатой фильтрацией можно получить даже с большей эффективностью запоминающего устройства. В частности, для показанного блока разделения с 2-Н гребенчатой фильтрацией, при дискретизации на предполагаемой частоте, в четыре раза превышающей частоту цветовой поднесущей, 1820 пикселов или циклов тактовых сигналов требуются для целей сложения строк, а 6 пикселов задержки используются для обработки "с поперечным градиентом", что дает в сумме 1826 пикселов для функции разделения с гребенчатой фильтрацией без уменьшения шума. При уменьшении шума только два дополнительных пиксела задержки (временно соответствующих половине одного цикла цветовой поднесущей) требуются сверх 1826 пикселов, необходимых для 2-Н-разделения.

В блоке разделения 20C, показанном на фиг. 3, полный видеосигнал S6 с уменьшенным шумом и задержанный на строку полный видеосигнал S8 с уменьшенным шумом складываются для формирования разделенных составляющих сигналов S13 и S14 посредством элементов 302-318. Следует отметить, что эти элементы фактически образуют адаптивный гребенчатый фильтр, который складывает данный пиксел со "слиянием" или смесью пикселов одной предыдущей строки и одной последующей строки. Слияние или "смешивание" пикселов, в свою очередь, регулируется блоком 308 регулирования переключения, который анализирует диагонали матрицы пикселов (фиг. 11) для получения сигнала цветности S21, имеющего уменьшенные визуальные искажения. Сигнал яркости S14 выделяется путем вычитания восстановленного сигнала цветности S21 из задержанного на строку полного видеосигнала S8 с уменьшенным шумом. Регулирование слияния осуществляется путем измерений диагональных градиентов от строки к строке или "поперечных градиентов", как описано в патенте США N 4786963. На представленной фиг. 12 приведена схема генератора сигналов регулирования переключения или "слияния" из указанного патента США.

На фиг.3 полный видеосигнал S6 с уменьшенным шумом, выданный сумматором 34, и задержанный на одну строку полный видеосигнал с уменьшенным шумом подаются на соответствующие полосовые фильтры 306 и 302, имеющие ширину полосы, включающую полосу сигнала цветности (примерно 1,0-4,2 МГц). Таким образом, фильтр 306 выдает сигнал Bb с ограниченной полосой, соответствующий нижней строке пикселов g, h и i (фиг. 11). Фильтр 302 выдает пикселы, соответствующие d, e и f, которые появляются на строку раньше, чем строка N, и, следовательно, образуют сигнал средней строки или сигнал Mb. Чтобы обеспечить наличие пикселов а, b и с для строки N-2 (верхняя строка на фиг. 11), сигнал Mb фильтра 302 задерживают на одну полную строку в блоке 304 задержки на строку.

Выделенный сигнал цветности формируют посредством блока вычитания 312, который вычитает либо сигнал Tb верхней строки, либо сигнал Вb нижней строки, либо слияние этих двух сигналов из видеосигнала Mb средней строки, образуя таким образом адаптивный гребенчатый фильтр. Адаптацию этого фильтра регулирует блок 308 регулирования переключения, который принимает сигналы Tb, Mb и Bb, анализирует их диагональные разности и формирует сигнал регулирования К для регулирования переключателя слияния 310. Короче говоря, блок регулирования 308 анализирует пикселы "a-i", чтобы обнаружить наилучшую комбинацию строк N и N-2 для сложения со строкой N-1 для уменьшения визуальных искажений, например, висячих точек. В устройстве по патенту США и др. этот анализ основан на диагональных измерениях девяти пикселов a-i (фиг. 11) посредством устройства для обработки (фиг. 12) и рассматриваемого ниже. Анализ изображения, обеспечиваемый блоком 308, описывается следующими тремя соотношениями:
XU = МАХ {ABS (a-f), ABS (c-d)},
XL = MAX {ABS (d-i), ABS (f-g)},
К = XL/[XL + XU].

В приведенном выше выражении (1) XU определяется как "верхний поперечный градиент" (фиг. 11) линии N-2 и N-1, этот градиент равен максимуму (МАХ) двух функций, а именно абсолютного значения разности пикселов a-f и абсолютного значения разности пикселов c-d. Иными словами, эта функция относит некоторое значение к наибольшему из двух диагональных градиентов a-f и c-d, возникающих между верхней и средней строками, N-2 и N-1.

В выражении (2) XL определяется как "нижний поперечный градиент", линии N-1 и N этот градиент равен максимуму (МАХ) двух функций, а именно абсолютного значения разности пикселов d-i и абсолютного значения разности пикселов f-g. Иными словами, эта функция относит некоторое значение к наибольшему из двух диагональных градиентов d-i и f-g, возникающих между средней строкой N-1 и нижней строкой N.

Решение о слиянии принимают в соответствии с уравнением (3), которое указывает, что К - сигнал регулирования задан равным значению нижнего поперечного градиента, деленному на сумму обоих поперечных градиентов. Если, например, XL равен нулю (указывая на отсутствие разницы между средней и нижней строками), a XU отличен от нуля, то К будет равен нулю, и это заставит переключатель 310 выбрать сигнал Bb нижней строки для вычитания из сигнала средней строки в блоке вычитания 312 с получением таким образом подвергнутого гребенчатой фильтрации сигнала цветности S21 (после изменения масштаба на 6дБ, обеспечиваемого блоком деления 314).

Наоборот, если нижний градиент XL не равен нулю, а верхний градиент равен нулю, К будет равен единице или "1". Это указывает, что верхняя и средняя строки должны обеспечить лучший выбор для сложения, чем средняя и нижняя строки, и поэтому переключатель 310 выберет сигнал Tb верхней строки для подачи на блок вычитания 312.

Третье условие имеет место, когда ни XU, ни XL не равен нулю. В этом случае блок 308 регулирования переключения заставляет переключатель 310 слить верхнюю и нижнюю строки в соответствии с вышеуказанным уравнением (3) и, следовательно, отдать предпочтение сигналу, имеющему наименьшую строку, для получения разности строк, обеспечивая таким образом минимальные видимые искажения.

Восстановление составляющей сигнала яркости в примере, приведенном на фиг. 3, осуществляет блок вычитания 316, который вычитает выделенную составляющую сигнала цветности, подвергнутую адаптивной гребенчатой фильтрации, из сигнала S8 средней линии с уменьшенным по всей ширине полосы шумом, выдаваемого блоком 42 задержки на пол-цикла. Поскольку сигнал цветности S21 ограничен по полосе до области 1,0-4,2 МГц фильтрами 302 и 306, составляющая сигнала четкости по вертикали сигнала яркости не ухудшается, так как сигнал S14 не подвергается гребенчатой фильтрации ниже 1,0 МГц. Поэтому восстановления сигнала четкости по вертикали не требуется. Поскольку ширина полосы сигнала S21 несколько шире обычной, предусмотрен дополнительный полосовой фильтр 318 для ограничения ширины полосы сигнала цветности до примерно 3,58 МГц плюс или минус примерно пол-мегагерца.

Следует по достоинству оценить тот факт, что формирование сигнала регулирования "К" в примере, приведенном на фиг. 3, обязательно включает задержку обработки. При использовании принципов изобретения желательно компенсировать эту задержку обработки вводимыми аналогичными задержками в трактах сигнала, ведущих к "плавному переключателю" 310 и блоку вычитания 312. Поскольку коррекция задержки обработки в тракте сигнала цветности задерживает сигнал цветности S13, который используется в этом примере для формирования сигнала яркости S14, можно ввести дополнительную компенсирующую задержку в тракт сигнала яркости, ведущий к блоку вычитания 316, чтобы таким образом гарантировать надлежащую регистрацию сигналов яркости и цветности.

Как отмечалось выше, на фиг. 12 представлено предпочтительное воплощение блока 308 регулирования переключения, который реализует уравнения 1, 2 и 3. Пикселы с, f и i формируются путем задержки сигналов Tb, Mb, и Bb в блоках 1202, 1204 и 1206 задержки на два пиксела, соответственно. Диагональные разности c-d, a-f, f-g и d-i создаются блоками вычитания 1208, 1210, 1212 и 1214, соответственно, которые вычитают d из с, f из a, g из f и i из g, соответственно. Абсолютные значения выходных сигналов блоков вычитания формируются схемами 1216, 1220, 1222 и 1226 абсолютных значений. Сигнал XU создается детектором 1218 максимального значения, который пропускает максимум выходных сигналов схем 1216 и 1220 абсолютных значений. Сигнал XL создается детектором 1224 максимального значения, который пропускает максимум выходных сигналов схем 1222 и 1226 абсолютных значений. Уравнение (3) реализуется сумматором 1228, который суммирует максимальные значения, и блоком деления 1232, который делит выходной сигнал схемы 1224 максимального значения на выходной сигнал сумматора 1228, чтобы сформировать сигнал регулирования "К". Фильтры 1230 и 1234 нижних частот устраняют высокочастотные изменения. Работа устройства 308B для обработки с поперечным градиентом в системе, показанной на фиг. 3, подробно описана ранее при рассмотрении блока 308 управления переключением и выражений (1)-(3).

На фиг. 7 представлен вариант воплощения плавного переключателя 310, включающего блок вычитания, который вычитает сигнал Bb нижней строки из сигнала Tb верхней строки. Блок умножения 704 умножает выходной сигнал блока вычитания 702 на сигнал регулирования К, а результат прибавляется к сигналу Bb, чтобы сформировать слитый выходной сигнал S20. Когда при работе К равен нулю, сигнал Bb нижней строки пропускается в блок вычитания 312 для гребенчатой фильтрации с целью формирования выходного сигнала составляющей сигнала цветности. Когда К равен единице, сигнал Bb инвертируется блоком вычитания 702 и таким образом исключается в сумматоре 706, оставляя сигнал Tb верхней строки для гребенчатой фильтрации в блоке вычитания с сигналом средней строки с целью формирования выходного сигнала S21 составляющей сигнала цветности. Для значений К между нулем и единицей сигналы верхней и нижней строк сливаются пропорционально значению "К", так что S20 равен К раз Tb плюс величина сигнала Bb, взятого (1-К) раз.

На фиг. 13 показана модификация блока разделения, изображенного на фиг. 1, который представляет собой альтернативный вариант для получения сигнала разности S11 из полного входного видеосигнала S4 и усредненного сигнала S10 обратной связи. Напомним, что в примере, приведенном на фиг. 1, сигнал S11 был получен блоком вычитания 30, который вычитает полный входной видеосигнал S4 из усредненного сигнала S10. В модифицированной схеме (фиг. 13) входные клеммы блока вычитания 30 поменялись местами. Соответственно, в этом примере сигнал разности S11 получают путем вычитания усредненного сигнала S10 из полного видеосигнала S4. Поскольку вышеуказанное изменение будет эффективно инвертировать сигнал S11 и ограниченный сигнал S5, предусмотрена вторая инверсия, чтобы гарантировать, что фаза сигнала уменьшения шума относительно полного входного видеосигнала имеет надлежащую полярность для обеспечения уменьшения шума, когда сигнал уменьшения шума складывают с полным входным видеосигналом S6 с уменьшенным шумом. Эта функция обеспечивается путем замены сумматора 34 (фиг. 1) блоком вычитания 1300 (фиг.13). Этот блок вычитания подключен с возможностью вычитания ограниченного сигнала разности S5 из полного входного видеосигнала. Эти модификации преимущественно обеспечивают инженеру-конструктору полезные топологические альтернативные варианты для формирования сигнала уменьшения шума без изменения всей работы модифицированной схемы.

Термин "цикл цветовой поднесущей" использован для представления периода времени, равного одному полному циклу поднесущей сигнала цветности. Этот период времени соответствует углу 2π радиан или триста шестьдесят электрических градусов вращения. Соответственно, термин "пол-цикла цветовой поднесущей" соответствует промежутку времени, в течение которого цветовая поднесущая проходит поворот на π радиан или сто восемьдесят электрических градусов. Для цифровых систем, дискретизируемых с частотой, в четыре раза превышающей частоту цветовой поднесущей, один цикл цветовой поднесущей соответствует периоду времени четырех элементов изображения ("пикселов"), а пол-цикла цветовой поднесущей соответствует интервалу времени двух пикселов. Дискретизация с частотой, в четыре раза превышающей частоту цветовой поднесущей, предпочтительна в цифровой системе ввиду относительной простоты, с которой можно обеспечить задержки на пол-цикла цветовой поднесущей (2 пиксела = 0,5 цикла цветовой поднесущей). Однако цифровую обработку сигналов можно реализовать с другими частотами дискретизации путем использования интерполяции для получения задержек на пол-цикла.

Похожие патенты RU2156550C2

название год авторы номер документа
ВИДЕОДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО С СИНХРОНИЗИРОВАННОЙ ПЕРЕКЛЮЧАЕМОЙ ИНДУКТИВНОСТЬЮ (ВАРИАНТЫ) 1994
  • Уолтер Траскало
RU2131170C1
ЦВЕТНОЙ ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК 1991
  • Джин Карл Сенделвек
RU2115262C1
СИСТЕМА ДИСПЛЕЯ 1991
  • Роберт Дейл Алтманшофер
  • Энрике Родригес-Кавазос
  • Дональд Генри Виллис
  • Натаниэль Халук Эрсоз
  • Барт Алан Кэнфилд
RU2119187C1
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМНИК 1992
  • Роджер Ли Лайнберри
RU2129757C1
ВИДЕОСИСТЕМА С ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ ЭКРАНИРУЮЩЕЙ СЕТКИ, РЕАГИРУЮЩЕЙ НА АРНС-СИСТЕМУ 1995
  • Грипентрог Дэл Фрэнк
RU2215336C2
ГЕНЕРАТОР УПРАВЛЯЮЩЕГО СИГНАЛА ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ 1990
  • Уильям Адамсон Лагони[Us]
RU2107409C1
АРХИТЕКТУРА ПАМЯТИ ДЛЯ МНОГОФОРМАТНОГО ПРОЦЕССОРА ВИДЕОСИГНАЛА 1997
  • Кристофер Тодд
  • Кэнфилд Барт Алан
  • Паттон Стивен Вейн
RU2214066C2
ПЕРЕКЛЮЧАЮЩАЯ СХЕМА 1991
  • Джин Карл Сенделвек
RU2121751C1
ВИДЕОДЕКОДЕР С ОБРАБОТКОЙ ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ДАННЫХ 1997
  • Кранаветтер Грег Алан
  • Шульц Марк Алан
RU2204217C2
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ДЕКОДИРОВАНИЕ ПОТОКОВ ПЕРЕМЕЖАЮЩИХСЯ ДАННЫХ С ПОМОЩЬЮ ДЕКОДЕРА ЭГПИ 1997
  • Кранаветтер Грег Алан
  • Шульц Марк Алан
RU2215375C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 156 550 C2

Реферат патента 2000 года РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ С ОБЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ ЗАДЕРЖКИ

Полный входной видеосигнал складывают с сигналом уменьшения шума для формирования первого видеосигнала с уменьшенным шумом, отображаемого на дисплее кратными периодами времени 1) одной строки минус полцикла цветовой поднесущей, 2) одной строки и 3) одной строки плюс полцикла цветовой поднесущей для формирования соответствующих из первого, второго и третьего задержанных по времени сигналов. Первый и третий задержанные сигналы складывают для формирования усредненного сигнала, из которого блок вычитания вычитает полный входной видеосигнал. Полученный сигнал разности ограничивают для формирования сигнала уменьшения шума. Первый видеосигнал с уменьшенным шумом и второй задержанный видеосигнал складывают в выходной схеме для получения разделенных выходных сигналов цветности и яркости. Технический результат: снижение шума. 2 с. и 16 з. п. ф-лы, 13 ил.

Формула изобретения RU 2 156 550 C2

1. Способ уменьшения шума и разделения составляющих полного входного видеосигнала (S4), заключающийся в том, что складывают (34) полный входной видеосигнал (S4) с сигналом (S5) уменьшения шума, чтобы сформировать первый видеосигнал (S6) с уменьшенным шумом, отличающийся тем, что задерживают (38, 42, 40) первый видеосигнал (S6) с уменьшенным шумом, чтобы сформировать первый задержанный видеосигнал (S7), имеющий задержку на одну строку минус полцикла цветовой поднесущей, второй задержанный видеосигнал (S8), имеющий задержку на одну строку, и третий задержанный видеосигнал (S9), имеющий задержку на одну строку плюс полцикла цветовой поднесущей, формируют сигнал (S5) уменьшения шума путем сложения (30) полного входного видеосигнала (S4) с первым (S7) и третьим (S9) задержанными видеосигналами, складывают (50, 52, 56) первый видеосигнал (S6) с уменьшенным шумом со вторым задержанным видеосигналом (S8), чтобы сформировать разделенные выходные сигналы составляющих сигнала цветности (S13) и сигнала яркости (S14) с уменьшенным шумом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование сигнала уменьшения шума заключается в том, что усредняют (36) первый и третий задержанные видеосигналы и формируют (30) сигнал (S11) разности между полученным усредненным сигналом (S10) и полным входным видеосигналом (S4). 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что первое сложение (34) для формирования первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом заключается в том, что по выбору 1) прибавляют (34) полный входной видеосигнал (S4) к сигналу (S5) уменьшения шума или 2) вычитают (1300) сигнал (S5) уменьшения шума из полного входного видеосигнала (S4). 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование сигнала (S5) уменьшения шума заключается в том, что усредняют (36) первый (S7) и третий (S9) задержанные видеосигналы, чтобы получить усредненный сигнал (S10), и формируют (30) сигнал (S11) разности между усредненным сигналом (S10) и полным входным видеосигналом (S4) и ограничивают (32) сигнал (S11) разности. 5. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно применяют ограничение шумовой дорожки (1000) к сигналу (S5) уменьшения шума перед сложением его с полным входным видеосигналом (S4). 6. Способ по п.2, отличающийся тем, что последнее сложение (50, 52, 56) заключается в том, что складывают (50) первый видеосигнал (S6) со вторым задержанным видеосигналом (S8) для получения выходного видеосигнала составляющей (S13) сигнала цветности с уменьшенным шумом и вычитают (56) выделенный сигнал (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом из первого видеосигнала (S6) для получения выделенного сигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 7. Способ по п.2, отличающийся тем, что второе сложение заключается в том, что задерживают (304) второй задержанный видеосигнал (S8) на одну строку, чтобы сформировать четвертый задержанный видеосигнал, складывают (310, 312) первый видеосигнал (S6), второй задержанный видеосигнал (S8) и четвертый задержанный видеосигнал (Tb) в зависимости от четкости изображения для формирования выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом, складывают с вычитанием выделенный выходной видеосигнал (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом с вторым задержанным сигналом (S8) для формирования выходного видеосигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 8. Способ по п.2, отличающийся тем, что второе сложение заключается в том, что складывают (202, 204, 208) первый видеосигнал (S6) со вторым задержанным видеосигналом для получения выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом и видеосигнала (S16) четкости по вертикали, складывают (200) первый видеосигнал (S6) со вторым задержанным видеосигналом (S8) для получения сигнала составляющей сигнала яркости, имеющего пониженную четкость по вертикали, (S15), складывают (206) сигнал составляющей сигнала яркости, имеющий пониженную четкость по вертикали, (S15), с видеосигналом (S16) четкости по вертикали для формирования выходного видеосигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 9. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно формируют третий задержанный видеосигнал (S9) путем задержки (40) второго задержанного видеосигнала (S8) на полцикла цветовой поднесущей, формируют второй задержанный видеосигнал (S8) путем задержки (42) первого задержанного видеосигнала (S7) на полцикла цветовой поднесущей и формируют первый задержанный видеосигнал (S7) путем задержки (38) первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом на одну строку минус полцикла цветовой поднесущей. 10. Устройство для уменьшения шума и разделения составляющих сигналов яркости и цветности полного входного видеосигнала (S4), содержащее источник (12, 14, 23, 25) для обеспечения полного входного видеосигнала (S4) и первую схему сложения (34), подключенную к источнику (12, 14, 23, 25), для сложения полного входного видеосигнала (S4) с подаваемым на нее сигналом (S5) уменьшения шума, чтобы сформировать первый видеосигнал (S6) с уменьшенным шумом, отличающееся тем, что содержит схему задержки (38, 42, 40), подключенную к первой схеме сложения (34), для задержки первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом для формирования 1) первого задержанного видеосигнала (S7), имеющего задержку на одну строку минус полцикла цветовой поднесущей, 2) второго задержанного видеосигнала (S8), имеющего задержку на одну строку, и 3) третьего задержанного видеосигнала (S9), имеющего задержку на одну строку плюс полцикла цветовой поднесущей, вторую схему сложения (36, 30, 32), подключенную к источнику (12, 14, 23, 25) и к схеме задержки (38, 42, 40), для сложения полного входного видеосигнала (S4) с первым и третьим задержанными видеосигналами (S7, S9) для формирования сигнала (S5) уменьшения шума, и третью схему сложения (50, 52, 56), подключенную к первой и второй схемам сложения (34, 36, 30, 32), для сложения первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом со вторым задержанным видеосигналом (S8) для формирования разделенных выходных сигналов (S13, S14) цветности и яркости с уменьшенным шумом. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что вторая схема сложения (36, 30, 32) содержит блок усреднения (36), подключенный к схеме задержки (38, 42, 40), для усреднения первого и третьего задержанных видеосигналов (S7, S9) и блок вычитания (30), подключенный к источнику (12, 14, 23, 25) и к блоку усреднения (36), для формирования сигнала (S11) разности между полученным усредненным сигналом (S10) и полным входным видеосигналом (S4). 12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что первая схема сложения (34) содержит один элемент, выбранный из группы, состоящей из 1) сумматора (34) для прибавления полного входного видеосигнала (S4) к сигналу (S5) уменьшения шума и 2) блока вычитания (1300) для вычитания сигнала (S5) уменьшения шума из полного входного видеосигнала (S4). 13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что вторая схема сложения (36, 30, 32) для формирования сигнала (S5) уменьшения шума содержит блок усреднения (36) для усреднения первого и третьего задержанных видеосигналов (S7, S9) для получения усредненного сигнала (S10), блок вычитания (30) для формирования сигнала (S11) разности между усредненным сигналом (S10) и полным входным видеосигналом (S4) и блок ограничения (32) для ограничения сигнала (S11) разности. 14. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что дополнительно содержит схему (1000) ограничения шумовой дорожки для ограничения шумовой дорожки сигнала (S5) уменьшения шума перед сложением его с полным входным видеосигналом (S4). 15. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что третья схема сложения (фиг. 1: 50, 52, 56) содержит первый блок вычитания (50), подключенный к первой схеме сложения (34) и схеме задержки (38, 42, 40), для сложения первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом со вторым задержанным видеосигналом (S8) для получения выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом, второй блок вычитания (56), подключенный к первому блоку вычитания (50) и первой схеме сложения (34), для вычитания выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом, выдаваемого первым блоком вычитания (50), из первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом, выдаваемого первой схемой сложения (34), для получения отдельного сигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 16. Устройство по п.10, отличающееся тем, что третья схема сложения содержит схему задержки (304) для задержки второго задержанного видеосигнала (S8) на одну строку для формирования четвертого задержанного видеосигнала (Tb), четвертую схему сложения (308, 310, 312) для сложения первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом, второго задержанного видеосигнала (S8) и четвертого задержанного видеосигнала (Tb) в зависимости от четкости изображения для формирования выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом, блок вычитания (316) для сложения с вычитанием отдельного выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом со вторым задержанным сигналом (S8) для формирования выходного видеосигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 17. Устройство по п.10, отличающееся тем, что третья схема сложения содержит блок вычитания (202) для сложения первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом со вторым задержанным видеосигналом (S8) для получения выходного видеосигнала (S13) составляющей сигнала цветности с уменьшенным шумом и видеосигнала (S16) четкости по вертикали, первый сумматор (202) для сложения первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом со вторым задержанным видеосигналом (S8) для получения сигнала составляющей сигнала яркости, имеющего пониженную четкость по вертикали, (S15), и второй сумматор (206) для сложения сигнала составляющей сигнала яркости, имеющего пониженную четкость по вертикали, (S15), с видеосигналом (S16) четкости по вертикали для формирования выходного видеосигнала (S14) составляющей сигнала яркости с уменьшенным шумом. 18. Устройство по п.10, отличающееся тем, что схема задержки (38, 42, 40) содержит первый блок задержки (40), подключенный для приема второго задержанного видеосигнала (S8) для формирования третьего задержанного видеосигнала (S9) путем задержки второго задержанного видеосигнала (S8) на полцикла цветовой поднесущей, второй блок задержки (42), подключенный для приема первого задержанного видеосигнала (S7) для формирования второго задержанного видеосигнала (S8) путем задержки первого задержанного видеосигнала (S7) на полцикла цветовой поднесущей, и третий блок задержки (38), подключенный для приема первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом для формирования первого задержанного видеосигнала (S7) путем задержки первого видеосигнала (S6) с уменьшенным шумом на одну строку минус полцикла цветовой поднесущей.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2156550C2

US 4786963 A, 22.11.1988
УСТРОЙСТВО РАЗДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ ЯРКОСТИ И ЦВЕТНОСТИ В ДЕКОДЕРЕ СИСТЕМЫ СЕКАМ 1991
  • Басий В.Т.
  • Бабич В.В.
  • Гофайзен О.В.
  • Дидыч Ю.Р.
  • Крюкова Т.Д.
  • Матвеев А.А.
  • Медведев Ю.А.
  • Платзерова Н.А.
  • Сташкив Ю.В.
  • Шишкин А.В.
RU2013884C1
Устройство для разделения сигналов яркости и цветности в декодере (его варианты) 1984
  • Хохлов Борис Николаевич
SU1239895A1
Устройство для коррекции сигнала яркости и цветоразностных сигналов 1988
  • Глусь Богдан Иванович
  • Сташкив Юрий Владимирович
SU1690220A1
US 4703342 A, 27.10.1987
Огнетушитель 0
  • Александров И.Я.
SU91A1

RU 2 156 550 C2

Авторы

Дональд Генри Уиллис

Даты

2000-09-20Публикация

1996-04-16Подача