DE3819725C2

DE3819725C2 - Schaltung zur Elimination eines Rauschsignals

Info

Publication number: DE3819725C2
Application number: DE3819725A
Authority: DE
Inventors: Tetsuro Nakata; Ichitaro Sato; Tooru Eto
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2008-06-10
Also published as: GB2243745A; FR2616609A1; KR0140226B1; GB2243745B; GB8813525D0; GB9111725D0; GB2206012A; US4885639A; JP2508442B2; GB2206012B; DE3819725A1; JPS63306773A; FR2616609B1; KR890001071A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rauschun terdrückungs-Schaltung, genauer auf eine Schaltung zur Eliminierung von Rauschen in einem, von einem z. B. Videorekorder (VTR) oder ähnlichem, wiedergegebenem Videosignal.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer konventionellen Rauschun terdrückungs-Schaltung erster Ordnung zur Elimination des Rauschens in einem von einem Videorekorder (VTR) oder ähnlichem, wiedergegebenen Videosignal, die aus dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. 59-39 575 bekannt ist. Eine ähnliche Schaltung geht aus der DE 35 30 299 A1 hervor.

Wie Fig. 1 zeigt, wird ein dem Eingangsanschluß 51 zugeführtes Videosignal S_V dem Subtrahierer 52 zugeführt. Dieses Videosignal S_V wird über eine Serienschaltung eines Hochpasses 53 und eines Begrenzers 54 die eine Rauschextraktionsschaltung bilden, ebenfalls dem Subtra hierer 52 zugeführt. Der Subtrahierer 52 dient zur Subtraktion einer vom Begrenzer 54 abgeleiteten Signalkom ponente mit hoher Frequenz und geringem Pegel vom Videosig nal S_V. Am Anschluß 52 entsteht so, als Ausgangssignal des Subtrahierers 52, ein rauschfreies Videosignal. Die konventionelle Rauschunterdrückungs-Schaltung von Fig. 1 ist nicht in der Lage, den Rauschanteil in der Flankenregion des Videosignals S_V zu eliminieren. Dieser Mangel wird im folgenden beschrieben. Zunächst wird angenommen daß das Videosignal S_V, das dem Eingangsan schluß 51 zugeführt wird, eine Flankenregion nach Fig. 2A besitzt. In Fig. 2A wird Rauschen durch N gekennzeichnet. Das Ausgangssignal des Hochpasses 53 wird in Fig. 2B dargestellt, das Ausgangssignal des Begrenzers 54 in Fig. 2C. TH1 und -TH1 stellen in Fig. 2B die Begrenzungs pegel dar. Der Pegel des Ausgangssignals des Hochpasses 53 steigt in dem Abschnitt, wo der Signalpegel des Videosignals S_V sich deutlich ändert, wobei Begrenzer 54 das Rauschen N nicht wirkungsvoll ausfiltern kann. Wie in Fig. 2D gezeigt, enthält das an Ausgangsklemme 55 anstehende Videosignal infolgedessen das Rauschen N in seiner Flankenregion.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer konventionellen Rauschunterdrückungs-Schaltung zur Elimination von Rauschen in einem, z. B. von einem Videorekorder (VTR), wiedergegebenen Videosignal. Diese konventionelle Rauschun terdrückungs-Schaltung von Fig. 3 verwendet eine Zeilenkor relation des Videosignals um das Rauschen zu eliminieren.

In Fig. 3 wird ein Videosignal S_V an einen Eingangsanschluß 61 angelegt und einem Subtrahierer 62 zugeführt. Dieses Videosignal S_V wird ebenfalls einem Subtrahierer 63 zugeführt, der ein rauschreduziertes Videosignal von Subtrahierer 62 über eine Verzögerungsleitung 64, die eine Zeitkonstante von H besitzt, empfängt. Für diesen Fall stellt H ein horizontales Intervall dar. Der Subtra hierer 63 subtrahiert das Ausgangssignal der Verzögerungs leitung 64 von dem Videosignal S_V und erzeugt hieraus eine "nicht zeilenkorreliert"-Komponente. Das Ausgangssig nal des Subtrahierers 63 wird einem Begrenzer 65 zugeführt, der eine Rauschextraktionsschaltung darstellt, in der die "nicht zeilenkorreliert"-Komponente mit einer relativ kleinen Amplitude als Rauschkomponente extrahiert wird. Die auf diese Weise extrahierte Rauschkomponente wird dem Subtrahierer 62 zugeführt, wo sie von dem Videosig nal S_V subtrahiert wird. Da die Regelung den Mittelwert des Videosignals über eine Vielzahl von Zeilen bildet, wird das Videosignal mit reduziertem Rauschanteil als Ausgang des Subtrahierers 62 dem Ausgangsanschluß 66 zugeführt. Da die Rauschunterdrückungs-Schaltung von Fig. 3 die Zeilenkorrelation des Videosignals verwendet, entsteht kein Fehler, wenn die momentane Zeile und die vorhergehende oder die folgende Zeile eine Korrelation aufweisen. Wenn andererseits keine Zeilenkorrelation besteht, wird eine andere Signalkomponente als die Rauschkomponente von dem Videosignal S_V subtrahiert, wodurch die Qualität des wiedergegebenen Bildes sinkt.

Eine Schaltung nach Fig. 3 ist bekannt aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-185 773.

Wie oben beschrieben wird, weist die Rauschunter drückungs-Schaltung von Fig. 1 einen Mangel auf, derart, daß das Rauschen in der Flankenregion des Videosignals nicht unterdrückt werden kann. Während die Rauschunter drückungs-Schaltung von Fig. 3 einen solchen Mangel für den Fall aufweist, daß die momentane Zeile und die vorhergehende oder die folgende Zeile keine Korrelation aufweisen; die Qualität des wiedergegebenen Bildes wird sinken.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schaltung zu schaffen, mit der das Rauschen aus einem Videosignal eliminiert werden kann, wobei das Rauschen in dem Videosignal vollständig unterdrückt wird, ohne die Bildqualität zu senken.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 und 13 bis 17 angegeben.

Ausführungsbeispiele der bekannten Schaltung und der erfindungsgemäßen Schaltung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Blockschaltbild einer konventionellen Rauschun terdrückungs-Schaltung;

Fig. 2 Signaldiagramm zur Beschreibung des Beispiels von Fig. 1;

Fig. 3 Blockschaltbild eines weiteren Beispiels einer konventionellen Rauschunterdrückungs-Schal tung;

Fig. 4 Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbei spiels zur Unterdrückung von Rauschen in einem Videosignal entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5A bis 5C schematische Darstellungen zur Funktionsbeschrei bung des Begrenzers des Ausführungsbeispiels von Fig. 4;

Fig. 6A bis 6D schematische Darstellungen zur Funktionsbeschrei bung des Fensterkomparators des bevorzugten Ausführungsbeispiels von Fig. 4;

Fig. 7 Blockschaltbild eines Beispiels eines Korrela tionsdetektors wie er in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von Fig. 4 verwendet wird;

Fig. 8 Darstellung eines Bildmusters zur Funktionserläu terung des Beispieles von Fig. 7;

Fig. 9A bis 9C Darstellung zur Erläuterung einer Zeilenkorrela tion eines Videosignals;

Fig. 10A bis 10F Signaldiagramme zur Funktionserläuterung der abgeschrägten Flankenregionen des Video signals;

Fig. 11 schematische Darstellung zur Erläuterung von Fig. 10;

Fig. 12A bis 12F Signaldiagramme zur Funktionserläuterung der zick-zackförmigen Flankenregion des Video signals;

Fig. 13 schematische Darstellung zur Beschreibung von Fig. 12;

Fig. 14A bis 14F Signaldiagramme zur Funktionsbeschreibung der vertikalen Flankenregion des Videosignals;

Fig. 15 schematische Darstellung zur Beschreibung von Fig. 14;

Fig. 16A bis 16F Signaldiagramme zur Funktionsbeschreibung der zick-zackförmigen Flankenregion des Videosig nals;

Fig. 17 Darstellung zur Beschreibung von Fig. 16.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Schaltung zur Unterdrückung von Rauschen in einem Videosignal nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung wird anhand von Fig. 4 beschrieben. Zuerst soll die Schaltungsanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Fig. 4 zeigt, wie ein Videosignal S_V, das einem Eingangsanschluß 1 zugeführt wird, an einen Subtrahierer 2 gelangt. Dieses Videosignal S_V wird ebenfalls über eine Serienschaltung eines Hochpasses 3 und eines Begren zers 4, die eine Rauschextraktionsschaltung bilden, dem Subtrahierer 2 zugeführt. Mit Subtrahierer 2 wird die, vom Begrenzer 4 abgeleitete, hochfrequente und auf niedrigem Pegel liegende Signalkomponente von dem Videosignal S_V subtrahiert. Die Anordnung des Subtrahierers 2, des Hochpasses 3 und des Begrenzers 4 ist identisch mit der der Rauschunterdrückungs-Schaltung von Fig. 1. Dementsprechend erzeugt der Subtrahierer 2 ein Videosignal, aus dem das Rauschen in jedem zeitlichen Bereich, mit Ausnahme der Flankenregion des Videosignals S_V, eliminiert wurde.

Das Videosignal des Subtrahierers 2 wird mit Hilfe des Analog-Digital(A/D)-Wandlers 5 in ein entsprechendes digitales Signal umgesetzt. Das entstehende digitale Signal wird anschließend über eine zeitanpassende Verzöge rungsleitung 6 einem Subtrahierer 7 zugeführt. Das Videosignal der Verzögerungsleitung 6 wird weiterhin dem Subtrahierer 8 zugeführt, wobei der Subtrahierer 8 das Videosignal von Subtrahierer 7 über eine Verzöge rungsleitung 9, die die Verzögerungszeit eines Horizontal intervalls (H) besitzt, empfängt. Der Subtrahierer 8 subtrahiert das Ausgangssignal der H-Verzögerungslei tung 9 von dem, ihm durch die Verzögerungsleitung 6 zugeführten, Videosignal.

Das Ausgangssignal des Subtrahierers 8 wird anschließend über einen Begrenzer 10, der eine Rauschextraktionsschal tung bildet, einem festen Anschluß A einer Schalteinrich tung 11 zugeführt. Der Begrenzer 10 wird z. B. von einem read-only memory (ROM) gebildet, dessen Begrenzungscharak teristik in Fig. 5A mit der durchgezogenen Funktion gekennzeichnet ist. Angenommen, das Ausgangssignal des Subtrahierers 8, dargestellt in der durchgezogenen Funktion von Fig. 5B, wird dem Begrenzer 10 zugeführt, so erzeugt dieser Begrenzer 10 ein Signal, als Rauschsig nal, gemäß der durchgezogenen Funktion von Fig. 5C. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 8 wird ebenfalls über einen Begrenzer 12, der einer Rauschextraktionsschal tung bildet, einem festen Anschluß A einer Schalteinrich tung 13 zugeführt. Der Begrenzer 12 wird z. B. von einem ROM gebildet, das eine Begrenzungscharakteristik besitzt, die in der punktförmigen Funktion von Fig. 5A dargestellt ist. Der Begrenzungspegel des Begrenzers 12 wird kleiner gewählt als der des Begrenzers 10.

Wenn das Ausgangssignal des Subtrahierers 8, dargestellt in der durchgezogenen Funktion von Fig. 5B, dem Begrenzer 12 zugeführt wird, erzeugt dieser Begrenzer 12 ein Signal als Rauschsignal, wie es in der punktförmigen Funktion von Fig. 5C dargestellt ist. Ein Nullsignal "0" wird dem anderen festen Anschuß B der Schalteinrichtung 13, und das Ausgangssignal dieser Schalteinrichtung 13 wird anschließend dem anderen festen Anschluß B der Schalteinrichtung 11 zugeführt. Das Ausgangssignal der Schalteinrichtung 11 wird dem Subtrahierer 7 über eine Dämpfungseinrichtung oder eine Koeffizientenschaltung 14 zugeführt. Diese Dämpfungseinrichtung 14 reduziert die Wahrscheinlichkeit, daß das Signal selbst von dem Videosignal als Rauschsignal subtrahiert wird, für den Fall, daß keine Zeilenkorrelation besteht; auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Bildqualität vermieden. Die Dämpfung oder der Koeffizient der Dämpfungs einrichtung 14 wird so gewählt, daß er 3/4, 1/2 oder ähnliches beträgt. In Subtrahierer 7 wird das Ausgangssig nal von Dämpfungseinrichtung 14 von dem über die Verzöge rungsleitung 6 zugeführten Videosignal subtrahiert. Anschließend wird das Videosignal des Subtrahierers 7 über ein Digital/Analog(D/A)-Umsetzer 15 an einen Ausgangsanschluß 16 geliefert.

Während in diesem Ausführungsbeispiel die Begrenzer 10, 12 mittels der Schalteinrichtung 11 umgeschaltet werden, können die Begrenzer 10, 12 durch einen einzigen Begrenzer ersetzt werden, dessen Begrenzungspegel veränder bar ist. Bei Einsatz eines solchen Begrenzers wird der Begrenzungspegel direkt von dem Ausgangssignal eines Korrelationsdetektors 22, der später beschrieben wird, gesteuert. Im weiteren kann die Dämpfung der Dämpfungseinrichtung 14, der in diesem Anwendungsbeispiel konstant ist, nach Maßgabe des Ausgangssignals des Korrelationsdetektors 22 variiert werden. Für den Fall, daß der Begrenzungspegel des Begrenzers groß ist, wird die Verstärkung angehoben, für den Fall, daß der Begren zungspegel gering ist, wird die Verstärkung abgesenkt; auf diese Weise kann der Rauschunterdrückungseffekt der Rauscheliminationsschaltung verstärkt werden.

Das Videosignal am Ausgang der Verzögerungsleitung 6 wird dem einen Eingang eines Komparators 17 zugeführt, der andere Eingang des Komparators 17 erhält seine Schwellenspannung TH3 von einem Anschluß 18. Diese Referenzspannung TH3 wird so gewählt, daß sie 1/2 bis 1/4 der maximalen Amplitude, z. B. des Videosignals S_V, beträgt. Der Ausgang des Komparators 17 wird der Schalteinrichtung 13 als Schaltersteuersignal zugeführt. Wenn der Pegel des Videosignals am Ausgang der Verzöge rungsleitung 6 größer als die Referenzspanung TH3 ist, wird die Schalteinrichtung 13 mit dem festen An schluß A verbunden, anderenfalls wird die Schalteinrich tung 13 mit dem festen Anschluß B verbunden, wenn der Pegel des Videosignals geringer als die Referenzspannung TH3 ist.

Während die Schalteinrichtung 13 in diesem Anwendungsbei spiel in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Komparators 17 betätigt wird, ist auch eine Variante möglich, in der das Ausgangssignal des Begrenzers 12 direkt der Schalteinrichtung 11 zugeführt wird, um den Begrenzer 12 auch für den Fall, in dem der Pegel des Videosignals gering ist, einzusetzen.

Das Ausgangssignal des Hochpasses 3 wird einem Fensterkom parator 19 zugeführt. Der Fensterkomparator 19 empfängt an seinen Anschlüssen 20, 21 die Referenzspannung TH2 bzw. -TH2. Die Pegel der Referenzspannungen TH2, -TH2 werden geringer als die Begrenzungspegel TH1 , -TH1 des Begrenzers 4 gewählt. Der Fensterkomparator 19 erzeugt ein Signal mit hohem Pegel "1" für den Fall daß das Ausgangssignal des Hochpasses 3 außerhalb der Referenz spannungen TH2, -TH2 liegt, andererseits erzeugt er ein Signal mit niedrigem Pegel "0". Wenn das Videosignal S_V, das an den Eingangsanschluß 1 gelegt wird, beispiels weise die in Fig. 6A dargestellte Flankenregion besitzt, erzeugt der Hochpaß 3 das in Fig. 6B dargestellte Ausgangs signal. Fig. 6D zeigt, daß der Fensterkomparator 19 einen hohen Pegel "1" als Antwort auf die Flankenregion des Videosignals S_V abgibt. Wie oben beschrieben wurde, erzeugt der Subtrahierer 2 das in Fig. 6C dargestellte Videosignal, bei dem das Rauschen N in der Flankenregion des Videosignals S_V bestehen bleibt. Da die Pegel der Referenzspannungen TH2, -TH2 so gewählt wurden, daß sie unterhalb der Begrenzungspegel TH1, -TH1 von Begrenzer 4 liegen, ist das Ausgangssignal des Fensterkomparators 19 in einem größeren Intervall auf hohem Pegel "1" als in dem Intervall, in dem das Rauschen N im Videosignal S_V verbleibt.

Während das Ausgangssignal des Hochpasses 3 dem Fenster komparator 19 zugeführt wird, wurde eine Variante, in der das Videosignal S_V des Eingangsanschlusses oder des Ausgangsanschlusses des Subtrahierers 2 dem Fensterkomparator 19 über einen separaten Hochpaß zugeführt wird, möglich.

Das Ausgangssignal des Fensterkomparators 19 wird dem Korrelationsdetektor 22 zugeführt, der eine Zeilen korrelation (Vertikalkorrelation) in der Flankenregion des Eingangs-Videosignals S_V erfaßt. Fig. 7 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Korrelations detektors 22.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, wird das Ausgangssignal des Fensterkomparators 19 (Fig. 4) dem Eingangsanschluß 201 zugeführt. Das dem Eingangsanschluß 201 zugeführte Signal wird an die Korrelationsdetektor-Sektion 202 und die Verzögerungsleitung 203 weitergeleitet. Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 203 wird der Korrelationsdetektor-Sektion 202 und der Verzögerungs leitung 204 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungs leitung 204 wird der Korrelationsdetektor-Sektion 202 zugeführt.

Das Ausgangssignal des Fensterkomparators 19 (Fig. 4) wird ebenfalls über den Eingangsanschluß 201 einer Verzögerungsleitung 205 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 205 wird der Korrelationsdetektor- Sektion 202 und der Verzögerungsleitung 206 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 206 wird der Korrelationsdetektor-Sektion 202 und der Verzögerungs leitung 207 zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungs leitung 207 wird der Korrelationsdetektor-Sektion 202 zugeführt.

Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 205 wird einer weiteren Verzögerungsleitung 208 zugeführt, deren Ausgangssignal der Korrelationsdetektor-Sektion 202 und der Verzögerungsleitung 209 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 209 wird der Korrelationsdetektor-Sektion 202 und der Verzögerungs leitung 210 zugeführt, deren Ausgangssignal der Korrela tionsdetektor-Sektion 202 zugeführt wird.

Jede der beiden Verzögerungsleitungen 205, 208 ist so ausgeführt, daß sie die Verzögerung eines horizontalen Intervalls besitzen. Während jede der Verzögerungsleitungen 203, 204, 206, 207, 209 und 210 so ausgeführt ist, daß sie die Verzögerungszeit eines Taktintervalls besitzen.

Es wird angenommen, daß das Ausgangssignal der Verzögerungs leitung 206 das Signal D5, zu einem momentanen Zeitpunkt t₀ in der momentanen Zeile ist. Die Korrelationsde tektor-Sektion 202 empfängt dann gleichzeitig das Signal D5 zum momentanen Zeitpunkt t₀ in der momentanen Zeile, das Signal D4 zu einem Zeitpunkt t_-1, der in einer vergangenen Taktperiode liegt und das Signal D6 zu einem Zeitpunkt t₁, der in einer zukünftigen Taktperiode liegt (bezogen auf t₀). Weiterhin empfängt die Korrela tionsdetektor-Sektion 202 gleichzeitig die entsprechend benachbarten Zeilensignale D1, D2 und D3 (das vorhergehende Zeilensignal) und die Signale D7, D8 und D9 (das folgende Zeilensignal); dieser Sachverhalt wird in Fig. 8 erläutert.

Die Korrelationsdetektor-Sektion 202 erfaßt eine Zeilen korrelation in der Flankenregion des Videosignals, auf der Basis dieser Signal D1 bis D9. Wenn die Signale D1 bis D9 z. B. die in Fig. 9A, 9B und 9C dargestellten Muster besitzen (in Fig. 9C bedeutet ein * eine "don′t care" Bedingung, also eine "0" oder eine "1"), erfaßt die Korrelationsdetektor-Sektion 202, daß die Flanken region des Videosignals eine Zeilenkorrelation aufweist und gibt ein Signal mit einem, z. B. "1" oder hohen Pegel an den Ausgangsanschluß 211 der Korrelationsdetek tor-Sektion 202 ab (Fig. 7). Wenn andererseits die Signale D1 bis D9 andere Muster aufweisen, erfaßt die Detektorsektion 202, daß keine Zeilenkorrelation vorliegt und erzeugt ein Signal, z. B. mit "0" oder niedrigem Pegel an dem Ausgangsanschluß 211.

Wenn das vorhergehende (eine Zeile) Zeilensignal S_N-1, des Videosignals S_V, das Signal S_N der momentanen Zeile und das folgende Zeilensignal (eine Zeile) S_n+1 beginnen geneigte Flankenregionen aufzuweisen, wie in den Fig. 10A, 10C und 10E gezeigt wird, sind die entsprechenden Ausgangssignale des Fensterkomparators 19 (Fig. 4), in den Fig. 10B, 10C und 10F dargestellt. Die in Fig. 11 dargestellten Signalmuster D1 bis D9 führen dazu, daß die Zeilenkorrelationsdetektor-Sektion 202 keine Zeilen korrelation der Flankenregion des Videosignals erfaßt.

Wenn das vorhergehende Zeilensignal S_n-1 des Videosignals S_V, das Signal S_n der momentanen Zeile und das folgende Signal S_n+1, die in den Fig. 12A, 12C und 12E dargestellte Konfiguration aufweisen und die Zeile, die die Flankenre gionen verbindet eine gebogene Zeile wird, sind die entsprechenden Signale des Fensterkomparators 19 (Fig. 4) in den Fig. 12B, 12D und 12F dargestellt. Die in Fig. 13 dargestellten Signalmuster D1 bis D9 führen dazu, daß die Zeilenkorrelationsdetektor-Sektion 202 keine Zeilen korrelation der Flankenregion des Videosignals erfaßt.

Wenn nun das vorhergehende Zeilensignal S_n-1 des Videosig nals S_V, das Zeilensignal S_n der momentanen Zeile und das folgende Zeilensignal S_n+1 die Konfiguration von Fig. 14A, 14C und 14E aufweisen und die abgeschrägte Flankenregion zu einer Vertikalzeile verbunden wird, sind die entsprechenden Ausgangssignale des Fensterkompara tors 19 in den Fig. 14B, 14D und 14F dargestellt. Die Muster der Signale D1 bis D9 werden in Fig. 15 gezeigt, hier wird die Zeilenkorrelationsdetektor-Sektion 202 veranlaßt, eine Zeilenkorrelation der Flankenregion des Videosignals zu erfassen.

Wenn das vorhergehende Zeilensignal S_n-1 des Videosignals S_V, das momentane Zeilensignal S_n der momentanen Zeile und das folgende Zeilensignal S_n+1 eine Konfiguration nach Fig. 16A, 16C und 16E aufweist und die Flankenregion derart verbunden wird, daß sie eine sogenannte Zick-Zack-Zeilenform aufweist, sind die entsprechenden Signale des Fensterkomparators 19 in den Fig. 16B, 16D und 16F, und die Muster der Signale D1 bis D9 in Fig. 17 gezeigt. In diesem Fall wird die Zeilenkorrelationsdetek tor-Sektion 202 veranlaßt, eine Zeilenkorrelation der Flankenregion des Videosignals S_V zu erfassen.

Während der Korrelationsdetektor 22, der in Fig. 7 dargestellt ist, ein Abtastmuster aus drei Abtastwerten in vertikaler Richtung und drei Abtastwerte in horizontaler Richtung (3 × 3) aufweist, um eine Zeilenkorrelation zu erfassen, kann das Abtastmuster auch aus Abtastwer ten von mehr oder weniger als 3 × 3 Abtastwerten gebildet werden. Das minimale Abtastmuster, das verwendet werden muß, besteht aus zwei Abtastwerten in Vertikalrichtung und einem Abtastwert in horizontaler Richtung (zwei mal eins). Während der Korrelationsdetektor 22 das Detektorsignal mit einer vorbestimmten Verzögerungszeit erzeugt, paßt die Verzögerungsleitung 6 das Videosignal S_V dieser vorbestimmten Verzögerungszeit des Detektorsig nals an.

Das Ausgangssignal des Detektors 22 wird der Schalteinrich tung 11 als Schalt-Steuersignal zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Detektors 22 auf einem hohen Pegel "1" liegt, wird die Schalteinrichtung 11 mit dem festen Anschluß A verbunden, während im Falle keiner Zeilenkorre lation, wobei das Ausgangssignal des Detektors auf niedrigem Pegel "0" liegt, die Schalteinrichtung 11 mit dem festen Anschluß B verbunden ist.

Die Rauschunterdrückungs-Schaltung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so realisiert, daß im Falle einer Zeilenkorrelation der Flankenregion des Videosignals S_V, die Schalteinrichtung 11 mit dem festen Anschluß A, nach Fig. 4 verbunden ist. Folglich wird das Videosignal des Subtrahierers 2 der Signalverarbeitungs-Schaltung die aus den Subtrahierern 7 und 8, der Verzögerungsleitung 9, dem Begrenzer 10 und der Dämpfungseinrichtung 14 gebildet wird, zugeführt. Die Schaltungsanordnung dieser Verarbeitungs-Schaltung ist ähnlich der einer konventio nellen Rauschunterdrückungs-Schaltung, wie sie in Fig. 3 gezeigt wird. In ihr wird der Vorgang des Rauschunter drückens ähnlich, durch Verwenden der Zeilenkorrelation, ausgeführt.

Am Ausgang des Subtrahierers 7 und somit am Ausgangsan schluß 16 wird das vom Rauschen N befreite Videosignal (Fig. 6C), welches im Ausgangssignal des Subtrahierers 2 noch vorhanden ist, abgegeben.

Die Schalteinrichtung 11 ist während der Flankenregion des Videosignals S_V, die keine Zeilenkorrelation aufweist, oder in einer anderen Region als der Flankenregion, mit dem festen Anschluß B verbunden. Zu dem Zeitpunkt, wenn der Pegel des Videosignals von der Verzögerungsleitung 6 größer, als der Referenzpegel TH3 ist, und der Pegel des Videosignals S_V somit groß ist, wird die Schalteinrich tung 13 mit dem festen Anschluß A verbunden, wobei das Videosignal des Subtrahierers 2 der Signalverarbei tungs-Schaltung zugeführt wird, die aus den Subtrahierern 7, 8, der Verzögerungsleitung 9, dem Begrenzer 12 und der Dämpfungseinrichtung 14 besteht. Da die Schaltungsan ordnung dieser Verarbeitungs-Schaltung ähnlich der Rauschunterdrückungs-Schaltung von Fig. 3 ist, wird das konventionelle Rauschunterdrückungs-Verfahren unter Verwendung der Zeilenkorrelation ähnlich ausgeführt, wobei das Videosignal mit deutlich geringerem Rauschanteil, als in dem Videosignal am Ausgang von Subtrahierer 2, an Ausgangsanschluß 16 abgegeben wird. Da der Begren zungspegel von Begrenzer 12 geringer als der von Begrenzer 10 gewählt wird, wie bereits erläutert wurde, wird der Rauschunterdrückungseffekt nicht so deutlich, ver glichen mit dem Fall, in dem das Videosignal eine Zeilen korrelationskomponente in seiner Flankenregion aufweist. Auf der anderen Seite kann der Abfall der reproduzierten Bildqualität, bei fehlender Zeilenkorrelation im Videosig nal, unterdrückt werden. Wenn andererseits der Pegel des Videosignals am Ausgang der Verzögerungsleitung 6 geringer als der Referenzwert TH3 ist, und folglich der Pegel des Videosignals S_V gering ist, wird die Schalteinrichtung 13 mit dem festen Anschluß B verbunden, so daß das Videosignal des Subtrahierers 2 nicht der Rauschunterdrückungs-Verarbeitung unterzogen, aber trotzdem dem Ausgangsanschluß 16 zugeführt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß ein sehr feines Bildmuster (z. B. Haare oder ähnliches) die in einem Bereich geringen Pegels des Videosignals vorhanden sind, verloren geht. Mit der Charakteristik des mensch lichen Auges kann ein sehr feines Bildmuster bei einem Signal mit relativ geringer Helligkeit erkannt werden, während das sehr feine Bildmuster nicht ohne Schwierig keiten bei einem Signal großer Helligkeit erkannt werden kann. Wenn das sehr feine Bildmuster, das auf einem geringen Pegel des Videosignals S_V vorhanden ist, verloren geht, wird die Qualität des reproduzierten Bildes deutlich herabgesetzt.

Da die Schaltungsanordnung mit dem Subtrahierer 2, dem Hochpaß 3 und dem Begrenzer 4 nicht in der Lage ist, das Rauschen in der Flankenregion des Videosignals zu unterdrücken, kann entsprechend dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dieses Rauschen prinzipiell von der Verarbeitungseinrichtung, die aus den Subtrahierern 7, 8, der Verzögerungsleitung 9, dem Begrenzer 10 und der Dämpfungseinrichtung 14 besteht, und die die Zeilenkorrelation verwendet, unter drückt werden; an Ausgangsanschluß 16 steht das Videosig nal, dessen Rauschen in seiner Flankenregion vollständig unterdrückt wird, zur Verfügung. In dem Fall, für den das Videosignal keine Zeilenkorrelation in seiner Flanken region aufweist, wird die Rauschunterdrückungs-Verar beitung, die mit Zeilenkorrelation arbeitet, reduziert oder nicht ausgeführt, so daß die Qualität des reproduzier ten Bildes nicht herabgesetzt wird. Andererseits wird die Rauschunterdrückungs-Verarbeitung, die mit Zeilen korrelation arbeitet, bei fehlender Zeilenkorrelation in der Flankenregion des Videosignals oder bei geringem Pegel des Videosignals S_V in anderen zeitlichen Regionen, als der Flankenregion, abgeschaltet, womit die sehr feinen Bildmuster, die auf geringem Pegel des Videosignals S_V existieren, nicht verloren gehen, und die Qualität des reproduzierten Bildes nicht herabgesetzt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, das Rauschen in der Flankenregion eines Videosignals vollstän dig zu unterdrücken, da die Rauschunterdrückungs-Verarbei tung, die Zeilenkorrelation verwendet, und nur im zeit lichen Intervall der Flankenregion des Videosignals ausgeführt wird; ein Leistungsmerkmal, das mit der Anordnung erster Ordnung, die z. B. einen Begrenzer verwendet, nicht möglich ist. Weiterhin ist es möglich, unnötige Einbußen in der reproduzierten Bildqualität in anderen zeitlichen Regionen, als der Flankenregion zu vermeiden.

Claims

1. Schaltung zur Eliminierung von Rauschen aus einem Videosignal gekennzeichnet durch

- eine erste Einrichtung zur Eliminierung des Rauschens aus dem Videosignal, wobei die erste Einrichtung ein Filterschaltung erster Ordnung (3) aufweist, und
- eine Detektoreinrichtung (19) zum Detektieren eines Pegels in einem relativ großen Frequenzbereich des Videosignals, wobei die Detektoreinrichtung ein Steuersignal in einem Intervall erzeugt, in dem der Pegel größer als ein vorbestimmter erster Schwellenwert (TH2) ist, und
- eine Empfangseinrichtung zum Empfang des Steuersignals und zur Mittelwertbildung des Videosignals der ersten Einrichtung über mehrere Zeilen des Videosig nals über das Intervall.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen Korrelationsdetektor (22) zum Erfassen der Korrelation des Steuersignals in mehreren Horizontalintervallen.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung

- einen Hochpaß (3) zur Unterdrückung eines relativ niederfrequenten Bereichs des Videosignals,
- einen Begrenzer (4) zum Begrenzen des Videosignals des Hochpasses auf einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert (TH1), wobei der erste Schwellenwert kleiner als der vorbestimmte zweite Schwellenwert gewählt ist, und
- einen Subtrahierer (2) zum Subtrahieren des begrenzten Videosignals vom Videosignal, um auf diese Weise das Rauschen zu Eliminieren, aufweist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (19) mit einem Ausgang des Hochpasses (3) der ersten Einrichtung verbunden ist.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertbildner folgende Einrichtungen aufweist:

- eine Einrichtung (9) zum Verzögern des Videosignals um eine vorbestimmte Anzahl von Horizontalinterval len,
- eine Einrichtung (8) zur Erzeugung eines Differenz signals zwischen dem Videosignal von der ersten Einrichtung und dem verzögerten Videosignal,
- eine Einrichtung (10, 12) zur Begrenzung des Differenz signals und
- eine Einrichtung (7) zur Subtraktion des begrenzten Differenzsignals vom Videosignal.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Subtrahierers (7) mit dem Eingang der Verzögerungseinrichtung (9) verbunden ist, um das Videosignal zu der Erzeugungseinrichtung (8) zurückzuführen.

7. Schaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung mehrere Begrenzer (10, 12) mit unterschiedlichen Begrenzungspegeln aufweist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertbildner eine erste Schalteinrichtung (11) zum selektiven Verbinden mehrerer Ausgänge der Begrenzer mit dem Subtrahierer (7) nach Maßgabe des Steuersignals aufweist, wobei der Begrenzer (10) mit relativ hohem Begrenzungspegel mit dem Subtrahierer (7) während des Intervalls verbunden wird.

9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertbildner eine zweite Schalteinrichtung (13), die zwischen der ersten Schalteinrichtung (11) und dem Begrenzer mit relativ niedrigem Begren zungspegel (12) angeschlossen ist, und einen Videopegel komparator (17) zum Vergleich eines Pegels des Videosignals mit einem vorbestimmten dritten Schwellen wert (TH3) aufweist, wobei der Komparator ein Schalt signal erzeugt, wenn der Pegel des Videosignals höher als der vorbestimmte dritte Schwellenwert ist, und der Begrenzer mit relativ niedrigem Begren zungspegel (12) nur bei erzeugtem Schaltsignal mit der ersten Schalteinrichtung (11) verbunden ist.

10. Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpfungseinrichtung (14) vorgesehen ist, um den Pegel des begrenzten Differenzsignals der ersten Schalteinrichtung (11) zu dämpfen.

11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung der Dämpfungseinrichtung (14) abhängig von dem Steuersignal veränderbar ist.

12. Schaltung zur Eliminierung von Rauschen in einem Eingangs-Videosignal gekennzeichnet durch

a) eine Einrichtung (9) zum Verzögern des Eingangs-Vi deosignals um eine vorbestimmte Anzahl von horizon talen Zeilen,
b) eine Einrichtung (8) zum Erzeugen eines Differenz signals aus dem Eingangs-Videosignal und dem verzögerten Videosignal,
c) eine Einrichtung (10, 12) zur Begrenzung des Diffe renzsignals zum Erzeugen eines begrenzten Differenz signals,
d) eine Einrichtung (7) zur Subtraktion des begrenzten Differenzsignals von dem Eingangs-Videosignal,
e) eine Detektoreinrichtung (19, 22) zum Erfassen einer Pegeländerung des Eingangs-Videosignals und einer Zeilenkorrelation der Pegeländerung, wobei die Detektoreinrichtung ein Steuersignal dann erzeugt, wenn die Pegeländerung einen vorbe stimmten Pegel überschreitet und die Pegeländerungen in den benachbarten Zeilen die Korrelation anzeigen, und
f) eine Einrichtung zur Änderung des Begrenzungspegels (10, 12, 11, 14) der Begrenzungseinrichtung nach Maßgabe des Steuersignals.

13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinrichtung mehrere Begrenzer (10, 12) mit unterschiedlichen Begrenzungspegeln aufweist.

14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung eine erste Schalteinrich tung (11) zum wahlweisen Verbinden der Ausgänge mehrerer Begrenzer (10, 12) mit dem Subtrahierer (7) aufweist, derart, daß der Begrenzer mit relativ hohem Begrenzungspegel (10) bei erzeugtem Steuersignal angeschlossen ist, während andernfalls der Begrenzer mit relativ niedrigem Begrenzungspegel (12) angeschlos sen ist.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungseinrichtung eine zweite Schalteinrich tung (13), die zwischen der ersten Schalteinrichtung (11) und dem Begrenzer (12) mit relativ niedrigem Begrenzungspegel angeschlossen ist, und einen Kompara tor (17) zum Vergleich eines Pegels des Eingangs-Video signals mit einem Schwellenwert (TH3) aufweist, wobei der Komparator ein Schaltsignal erzeugt, wenn der Pegel des Eingangs-Videosignals über dem Schwellenwert (TH3) liegt, und der Begrenzer mit relativ niedrigem Begrenzungspegel (12) nur bei erzeugtem Schaltsignal angeschlossen ist.

16. Schaltung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpfungseinrichtung (14) vorgesehen ist, um den Pegel des begrenzten Differenzsignals der ersten Schalteinrichtung (11) zu dämpfen.

17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung der Dämpfungseinrichtung (14) abhängig vom Steuersignal veränderbar ist.