Ответ от Палыч[гуру]
3D Комбо Фильтр разделяет яркость и сигналы цвета в 3D для снижения межцветного, межяркостного и нарушения перемещения точек – все, что отвлекает вас от приятного просмотра. 3D цифровой Комбо Фильтр производит сравнение полей телевизионного изображения для точного разделения цветов от черно-белой информации, а также удаляет горизонтальные и вертикальные висячие точки. А также перемещение точек. Как результат более четкое изображение.
Ответ от 22 ответа[гуру]
Привет! Вот подборка тем с похожими вопросами и ответами на Ваш вопрос: 3D комб. фильтр в телевизорах,что это?
Источник: 22oa.ru
Математическая постановка задачи оптимального проектирования цифровых фильтров. Основные типы фильтров частотной селекции и их применение , страница 10
2. Выходные ступени преобразователя используют всё большее количество фильтров с возрастающим числом ячеек памяти данных и соответствующей крутизной частотных характеристик , но при этом чем дальше от входа по пирамиде тем всё более уменьшается частота дискретизации входных сигналов а значит уменьшаются требования к скорости обработки и уменьшается память данных каждого отдельного фильтра .
3 13 Вся польза гребенчатых фильтров
Полифазная форма с применением ДПФ
В рамках данной структуры разделение входного сигнала mT1 на M – субполосных составляющих выполненных с помощью M- точечного ДПФ , спектральное окно которое формируется входным фильтром дециматором реализованным по полифазной структуре . Т.о. вместо M- полосовых фильтров демодуляторов реализуется только один НЧ-фильтр , полифазная составляющая на входе которого преобразована с помощью ДПФ в M- субполосных составляющих . Если M кратно степени двойки то используется алгоритм БПФ. Следовательно суммарные затраты уменьшаются пропорционально числу каналов.
2.14. методы синтеза набора фильтров-демодуляторов в частотной области.
Прямая параллельная форма синтеза набора ЦФДМ
Для реализации набора из N- фильтров демодуляторов порядка N , предварительно используют 2N – точечное ДПФ , для каждой i-й субполосы формируется спектр (набор коэф. Фурье соотв. Спектру сигнала на выходе i-го фильтра демодулятора путём простого перемножения коэф. Фурье входного сигнала на коэф.
Фурье частотной характеристики i-го субполосного фильтра ) С тем чтобы выделить комплексную огибающую i-й субчастоты производится трансформация коэф. Фурье i-й субполосы в НЧ-область.
Эффект уменьшения в раз частоты дискретизации реализуется путём выделения только 2N/ коэф. Фурье i-го субполосного сигнала с последующим их периодическим повторением , с периодом 2/.
Для формирования самого субполосного сигнала i-й субполосы используется ОДПФ размерностью 2N/.
Выигрыш :-существенное уменьшение затрат достигается за счет :
1.Для реализации линейной свёртки каждого частотного канала используется алгоритм двойного БПФ
2.Т.к. для всех каналов используется один и тот же входной сигнал то ППФ выполняется только один раз
3.Для уменьшения вычислительных затрат в раз при реализации ОДПФ используется усечение коэф. Фурье . Т.о. для каждого канала выполняется ОДПФ размерностью 2N/.
Недостаток — усечение истинного спектра сигналов на выходе фильтра демодулятора за пределами основной полосы пропускания , поэтому данный метод применяется для высокоизбирательных фильтров , когда ступень затухания в зоне непрозрачности 80дБ и более.
2.15. Цифровые гребенчатые фильтры.
Цифровой фильтр называется гребенчатым, если в рабочем диапазоне частот от 0 до 2π:
— его частотная характеристика
H(jω) является периодичной функцией с периодом , где ν – целое число.
Рассмотрим основные характеристики и свойства ЦГФ.
Периодический характер частотной характеристики ЦГФ обуславливает «прореженность» его импульсной характеристики:
— импульсная характеристика базового ФНЧ, работающего на пониженной в ν раз частоте дискретизации.
Заметим, что в соответствии с (1) импульсная характеристика ГФ может быть получена из импульсной характеристики базового ФНЧ путём простого добавления ν-1 нулей между каждой парой соседних отсчетов.
Установим связь между передаточными функциями ЦГФ и базового ФНЧ:
— передаточная функция базового ФНЧ.
Т.о. в соответствии с (2) передаточная функция ЦГФ связана с передаточной функцией базового ФНЧ отображением вида
Представим иллюстрации преобразования импульсных и частотных характеристик при переходе от базового ФНЧ к ЦГФ, ν=4:
Для гребенчатого КИХ-фильтра входы и выходы связаны друг с другом сверткой вида:
С учётом формулы (1) получим:
Вычислительные затраты на реализацию свертки в форме (3) уменьшается в ν раз. Заметим, что при этом память фильтра определяется порядком N. Общая структурная схема фильтра принимает вид:
Источник: vunivere.ru
Применение цифровой фильтрации для подавления шумов
Основными источниками шума в телевизионном сигнале являются шумы телевизионной камеры и входной каскад телевизионного тюнера. Действие шумов проявляется в виде специфических бликов на телевизионном экране. Помехи канала связи также могут оказывать подобное воздействие на изображение. Еще один источник шумов телевизионного сигнала — аппаратура аналоговой магнитной видеозаписи, с которой этот сигнал воспроизводится.
Для уменьшения влияния помех и шумов при приеме и обработке сигнала используют усилитель слабого сигнала; тюнер, построенный на алгоритме синтеза частоты; различные шумоподавители; гребенчатые (комбинационные) фильтры. Усилитель слабого сигнала предназначен для усиления принятого телевизионного сигнала малой мощности. Так, по информации компании Samsung, применяемый в телевизорах этой марки усилитель способен усиливать принятый сигнал в 16 раз во всем рабочем диапазоне частот. В нем применяются арсенид-галиевые транзисторы, которые, по сравнению с кремниевыми, способны усиливать сигнал с меньшими искажениями. Телевизионный тюнер с синтезом частоты обеспечивает более стабильный прием (особенно в зонах слабого сигнала) и более простую, быструю и точную настройку прямым выбором канала.
Спектральная плотность мощности шумов, влияющих на изображение, находится в области частот сигналов яркости и цветности. Спектральная плотность мощности шумов вне полосы частот телевизионного канала подавляется фильтром в усилителе промежуточной частоты изображения (УПЧИ). Поэтому чтобы уменьшить с помощью частотных фильтров влияние шумов, не ухудшая при этом качество изображения, надо использовать различия в структуре спектров полезного сигнала и шума, или же допустить подавление вместе с шумом некоторых частотных составляющих телевизионного сигнала так, чтобы при этом визуальное восприятие качества изображения было в допустимых пределах.
В простейшем случае для уменьшения заметности влияния шумов применяют ограничение полосы частот телевизионного сигнала с помощью фильтра нижних частот. Очевидно, что чем меньше полоса частот, тем меньше мощность шума. Однако этот способ обладает недостаточно высокой эффективностью, поскольку вместе с шумами подавляются высокочастотные составляющие телевизионного сигнала, что ухудшает четкость изображения по горизонтали и резкость контуров изображения. Отметим, что медианный фильтр хорошо устраняет точечные импульсные помехи, но обработка изображения с его помощью может привести к потере малоразмерных контрастных деталей изображения.
Значительно лучшие результаты дает рекурсивная цифровая фильтрация во времени индивидуально для каждого элемента изображения в кадре. Сущность этого способа поясняется рис. 1.10.
В соответствии со структурной схемой рис. 1.11 отсчеты входного цифрового сигнала х(п) умножаются на постоянный коэффициент а$ (0 г Д е — период кадровой развертки. Если в соответствии х(и)
Рис. 1.10. Структурная схема шумопонижающего фильтра с задержкой на 1 кадр
со стандартом на цифровое телевидение = 13,5 МГц, а 4 = 40 мс, то Nk = 540 000. При этом отсчет каждого элемента изображения очередного кадра будет суммироваться с отсчетом соответствующего элемента предыдущего кадра. Такой алгоритм работы фильтра обеспечивает усреднение во времени отсчетов каждого элемента изображения в двух соседних кадрах. Уменьшение заметности шума с физической точки зрения основано на том, что в неподвижных и медленно меняющихся изображениях телевизионный сигнал повторяется от кадра к кадру, в то время как мгновенные значения напряжения шума для каждого элемента изображения от кадра к кадру изменяются случайным образом. Поэтому в результате усреднения шум будет подавляться, а полезный сигнал практически не изменится.
Рис. 1.11. Амплитудно-частотная характеристика рекурсивного шумопонижающего фильтра с задержкой на один кадр
Алгоритм работы рассматриваемого рекурсивного фильтра, имеющего порядок NK , описывается соотношением
В соогвсгствии с выражениями (1.32) и (1.48) запишем уравнение для системной функции
Из (1.49) следуег выражение для частотного коэффициента передачи
fd 13,5 МГц
Результаты расчета модуля амплитудно-частотной характеристики по соотношению (1.50) приведены на рис. 1.11. Как видно из рассмотрения рис. 1.11, данный рекурсивный фильтр имеет гребенчатую форму амплитудно-частотной характеристики, с областями пропускания на частотах, кратных частоте кадров телевизионного сигнала 25 Гц.
При этом первый лепесток амплитудно-частотной характеристики соответствует фильтру нижних частот. Ширина пиков амплитудно-частотной характеристики данного шумопонижающего рекурсивного фильтра определяется значением коэффициента а$.
При передаче неподвижного изображения в спектре телевизионного сигнала будут присутствовать только гармоники частоты 25 Гц, так как в этом случае каждый элемент изображения повторяется с периодом кадров. Поскольку шум имеет равномерный спектр, гребенчатый фильтр будет пропускать гармоники сигнала и существенно ослаблять шум. Чем уже «пики» амплитудно-частотной характеристики гребенчатого фильтра, тем меньшая доля мощности шума пройдет на выход фильтра. Численное моделирование показывает, что при значении коэффициента Рис. 1.12. Адаптивный фильтр для понижения шума
В качестве фильтров Ф/ и Ф2 используются нерекурсивные ре-жекторные фильтры 2- и 4-го порядков, соответственно. Эти фильтры подавляют спектральные составляющие разностного сигнала в диапазоне 0,25. 0,5 частоты дискретизации. В ограничителе Огр уровень сигнала ограничивается сверху, а в умножителе У2 умножается на постоянный коэффициент из набора 1, 2, 4, 8. Нелинейный преобразователь НП имеет передаточную характеристику, которая нарастает от нуля сначала быстро, потом медленнее, затем переходит в режим ограничения на уровне .
Детектор движения ДД обрабатывает изменения яркости элементов изображения по отношению к соответствующим элементам изображения предыдущего полукадра. Если изменение яркости невелико, то для такого элемента изображения параметр oq устанавливается малым, и этот элемент изображения в выходном сигнале получается усреднением соответствующих элементов изображения из многих предыдущих полей.
В результате шум ослабляется в значительной степени. Если же изменения яркости элемегов изображения большие, то параметр а$ принимает значение близкое к 1. Когда параметр до ~ 1, усреднение сигнала, а следовательно, и подавление шума отсутствует. Изменяя постоянный коэффициент в умножительном блоке У2, можно увеличивать или уменьшать степень ослабления шумов.
Однако, как показывает анализ, чем больше подавление шума, тем больше инерционность фильтра. Интегральная схема SAA4990H содержит два адаптивных фильтра для подавления шума: первый для сигнала яркости, а второй — для цветоразностных сигналов, которые обрабатываются поочередно.
Детектор движения ДД имеется только в фильтре для сигнала яркости, а формируемый им параметр используется также и в фильтре цветоразностных сигналов. Следует отметить, что высокая эффективность описанного выше фильтра достигается благодаря тому, что принцип его работы согласуется со свойствами зрения. Человек меньше замечает шум на движущихся изображениях и в сюжетах с резкими перепадами яркости, где свойства фильтра, понижающего шум, не проявляются. Человек в большей степени ощущает мешающее действие шума на неподвижных и относительно гладких участках изображений, на которых как раз и проявляются свойства фильтра.
Другой метод подавления заметности шумов на экране телевизора основан на совместном применении линейной фильтрации и нелинейной пороговой обработки. Сущность этого метода заключается в пороговой обработке высокочастотных составляющих телевизионного сигнала. Отсчеты входного сигнала х(л) с помощью фильтров нижних и верхних частот (ФНЧ и ФВЧ) разделяются на две составляющие, как показано на рис. 1.13, а.
Рис. 1.13. Нелинейная фильтрация: а — фильтр с пороговой обработкой; б — амплитудная характеристика порогового элемента ПЭ
Высокочастотная составляющая входного сигнала проходит через пороговый элемент ПЭ, амплитудная характеристика которого показана на рис. 1.13, б. Далее сигнал с выхода порогового элемента суммируется с низкочастотной составляющей входного сигнала.
Если высокочастотные составляющие спектра телевизионного сигнала имеют достаточно высокий уровень, что соответствует участкам изображения, содержащим контуры объектов или контрастные малоразмерные детали, то они проходят на выход фильтра без изменения. Поэтому на таких участках изображения сохраняется высокая четкость.
Если же высокочастотные составляющие спектра телевизионного сигнала имеют низкий уровень, что обусловлено проявлением шумов на фоне гладких участков изображения, то они не пропускаются пороговым элементом ПЭ. В результате этого шум на гладких участках изображения существенно подавляется.
Рассмотренный фильтр не содержит запоминающего устройства на полукадр и даже на строку. Он является практическ и безынерцио нным. Однако у этого фильтра есть существенные ограничения. Текстура поверхности на изображениях и объектах будет подавляться так же, как и шумы. При этом низкочастотные случайные помехи будут проходить через фильтр без ослабления.
Понижение уровня шума с помощью пороговой обработки реализовано в интегральной микросхеме SAA7165. Пороговый уровень в этой микросхеме регулируется по двунаправленной асинхронной шине 1 2 С и может принимать четыре значения. Пороговой обработке обычно подвергается только сигнал яркости.
Для устранения влияния импульсных помех, содержащих большое число высокочастотных спектральных составляющих, для полного цветового телевизионного сигнала применяют цифровые фильтры нижних частот с полосой пропускания 6 МГц. При этом четкость изображения не ухудшается. Значения коэффициентов системной функции (1.34) для нерекурсивного фильтра нижних частот определяются по следующему соотношению [12]:
Источник: ozlib.com