对视频信号进行梳状滤波的方法技术

一种对视频信号进行梳状滤波的方法，用以响应于色度向量绝对值以限制悬挂点，色度向量绝对值通过延迟带通滤波视频信号以便同时提供多个样本绝对值来计算。其特征在于：提供包括色度和亮度分量的视频信号；自适应地合并来自三个连续视频线的样本，以提供一个梳状滤波色度分量；提供带通滤波视频信号；响应于控制信号，合并梳状滤波色度分量和带通滤波视频信号，以提供又一个信号；相减地合并所述又一个信号和所述视频信号，以提供梳状滤波亮度分量，其中所述控制信号产生如下：从所述视频信号形成垂直峰化信号；计算所述三个连续视频线的至少中间一个的色度分量的向量幅度；以及产生与所述向量幅度和所述垂直峰化信号的幅度值有关的控制值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于处理以向量形式传送信息的电信号的方法。这种信号的一个例子是复合视频信号的色度分量。
技术介绍
本专利技术部分地针对确定采样信号的向量的幅度。如果一个信号的各个采样是一个向量的正交分量，则向量幅度可以通过形成正交分量的平方和的平方根来确定。虽然该功能在计算机上计算是简单的，但却难以实现以视频采样率执行该功能的电路。如果各个信号样本不是向量的正交分量，则平方和算法根本不会产生所希望的结果。梳状滤波器是用于分离视频信号的频率插入(frequency-interleaved)分量的最佳电路。其中，三线自适应梳状滤波器提供最好的性能-价格折衷。三线自适应梳状滤波器使用两个一线延迟来同时提供来自三个连续视频线的信号。自适应控制电路确定为自第一和最后一线的视频信号与来自中间线的视频信号相合并的比例，以产生分离的视频信号分量。在特定信号条件下，自适应梳状滤波器将产生不希望的悬挂点。已经确定，用表示各个线中的色度信息的向量的幅度产生的控制信号被用来最小化由自适应梳状滤波器输出的不希望的悬挂点。因此，需要用于以视频速率产生向量幅度的装置。还需要一种用于产生采样信号中的向量幅度的方法和电路，其中，各个样本不是向量的正交分量。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种，使得自适应梳状滤波器响应于色度向量绝对值以限制悬挂点，并且色度向量绝对值通过延迟带通滤波视频信号以便同时提供多个样本绝对值来计算。为了实现本专利技术的上述和其他目的，本专利技术用于其特征在于提供一个包括色度和亮度分量的视频信号；自适应地合并来自三个连续视频线的样本，以提供一个梳状滤波色度分量；提供带通滤波视频信号；响应于一个控制信号，合并梳状滤波色度分量和带通滤波视频信号，以提供又一个信号；相减地合并所述又一个信号和所述视频信号，以提供一个梳状滤波亮度分量；以及，其中所述控制信号是通过如下步骤产生的从所述视频信号形成一个垂直峰化信号；计算所述三个连续视频线的至少中间一个的色度分量的向量幅度；以及产生与所述向量幅度和所述垂直峰化信号的幅度值有关的控制值。附图说明下面将参考附图进一步说明本专利技术，在附图中图1是现有技术的自适应三线梳状滤波器的方框图；图2是显示本专利技术的一个实施例的方框图；图3和4是实施本专利技术的用于计算一个信号向量的近似值的电路的方框图；图5是用于产生一个控制信号以操作图2中所用的软开关的例示性电路的方框图。具体实施例方式本专利技术是在视频信号梳状滤波器环境下说明的。但本专利技术并不限于这个应用。图1显示了三线梳状滤波器的一个数字版本。在这个例子中，将每一线中的色度分量所占据的视频信号频谱部分通过带通滤波器BPF分离出来。将这些信号在自适应色度滤波器中以减法进行合并，以产生梳状滤波色度信号。然后将梳状滤波色度信号从一线延迟宽带视频信号中分离出来，以产生一个分离的亮度分量。在图1中，将来自三条线的低通滤波信号在垂直峰化电路中进行比较，以产生一个峰化信号，并将该峰化信号与梳状滤波色度信号相加。峰化信号将增强亮度响应。当视频信号的相邻线之间有高度相关时，梳状滤波器工作得良好。如果视频信号的相邻线不是很好地相关，则梳状滤波器的响应下降。当色度垂直细节被误解为亮度时，出现亮度点(或更精确地，“交叉亮度”)。自适应梳状滤波器对于这个问题比简单的梳状滤波器更不敏感，因为它们选择来自与中间线具有最高相关的第一线和最后一线的信号来与中间线合并。然而，在处理带有一线色度图形的视频时，即使自适应梳状滤波器也产生亮度点。有益的例子例如有经常出现的在电视新闻的标题下面的红色线条，或用于生成在股票市场“工具条”周围的方框的细蓝线。梳状滤波器以一行色度图形产生点，因为在问题行及其两个相邻行之间具有较差的相关。可以通过在低线间相关期间用带通滤波视频信号有选择地替代加到亮度减法器上的梳状滤波色度信号来部分地防止亮度点。在替代期间，加到减法器上的产生亮度信号的色度信号是非常相关的，不会产生亮度点。不幸的是，在信号频谱的这个带通部分中的亮度分量也是非常相关的，因此消除了亮度信号的高频部分。名义上的切换是由一个软开关来执行的，从而加到减法器上的色度信号在带通和梳状滤波色度信号之间分配。在图1中，软开关由垂直细节或峰化信号的幅度控制。图2显示了一个改进的自适应梳状滤波器，其中悬挂点比图1的装置显著减少。在图2电路中，使软开关控制电路有利地响应于来自中间线的带通信号的幅度与来自第一和最后一线的带通滤波信号的平均幅度的比。更特别地，软开关响应于在三条线中出现的色度向量的比，也响应于垂直峰化信号。专利技术人已经确定，如果遵守下列软开关标准，则悬挂点最少。第一，假设软开关进行操作以便以K(带通色度)+(1-K)(梳状滤波色度)的比例合并带通和梳状滤波色度，其中K是1或小于1的变量。第二，建立两个与垂直细节的幅度有关的阈值，根据阈值来评定垂直细节的幅度等级。特别地，将垂直细节评定为0、1或2，这取决于垂直细节的幅度是小于阈值、在阈值之间还是大于阈值。阈值相差25％。例示性的阈值为VDmin和5VDmin/4。第三，计算第一(顶)和第三(底)视频线的色度向量的幅度的平均，并用两个因子加权，以形成两个进一步的阈值。将第二(中间)线的色度向量的幅度与两个进一步的阈值进行比较，并根据它是小于两个进一步的阈值、在两者之间还是大于两者而将其评定为0、1或2。例示性的加权因子可以是W和5W/4。最后，从表1中所示的矩阵确定软开关因子K。表1 最左边的值VD是垂直细节等级，底下的值Vm是向量幅度等级。从表1中选择出的值然后被8除，以形成各个K因子。图2中的垂直细节(VD)或峰化信号是与图1中类似地得到的。也就是说，三视频线的低通滤波形式是根据下面的函数合并的VD＝abs(M-(T+B)/2)其中，T、M和B对应于来自视频信号的顶线、中间线和底线(第一、第二和第三线)的视频信号的低通分量。低通滤波器的3dB频率大约1MHz左右。色度向量是由通过窄带带通滤波器BPF-N从第一、第二和第三视频信号线导出的信号计算出的。BPF-N滤波器的频谱中心在色度副载波频率上，3dB点在距离副载波频率大约±0.7MHz左右。图2中的例示性电路是在HDTV接收机的模拟NTSC接口中实现的。在这种环境下，使用18MHz的采样时钟是很方便的。分歧是连续的色度样本不表示正交分量。因此，色度向量的幅度不能通过平方和的平方根算法来产生。因此提出了一种用于确定色度向量的近似幅度的方法和电路。在数学上，将用于近似向量幅度的专利技术过程描述为Vm＝a0s0+a1s1+a2s2+a3s3+ansn+C*MAX(si)+D*MIN(si)其中，si是连续信号样本的绝对值，ai、C和D是加权系数，MAX(si)和MIN(si)是n个样本值的绝对值的最大值和最小值。数n和系数值与表示向量的信号频率与样本频率的比有关。非常接近地近似由以18MHz采样的信号表示的NTSC色度向量的幅度的函数Vm表示为Vm＝s0+s1+s2+3MAX(si)在这个例子中，连续样本的个数n是三，所有系数ai都为值1，系数D为0。图3显示了用于实时近似这个向量的电路。将已经以18MHz采样的色度信号提供给装置30，装置30产生各个信号样本的绝对值。装置30例如可以用由各个样本的符号位控制的1的补本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对视频信号进行梳状滤波的方法，其特征在于：提供一个包括色度和亮度分量的视频信号；自适应地合并来自三个连续视频线的样本，以提供一个梳状滤波色度分量；提供带通滤波视频信号；响应于一个控制信号，合并梳状滤波色度 分量和带通滤波视频信号，以提供又一个信号；相减地合并所述又一个信号和所述视频信号，以提供一个梳状滤波亮度分量；以及，其中所述控制信号是通过如下步骤产生的：从所述视频信号形成一个垂直峰化信号；计算所述三个连续视频线的至 少中间一个的色度分量的向量幅度；以及产生与所述向量幅度和所述垂直峰化信号的幅度值有关的控制值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克F拉姆赖克，约翰K勒夫金，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]