名师推荐深入分析梳状滤波器原理Comb-filter
梳状滤波器设计
350
400
450
500
测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 20 10 0 -10 -20
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后
1.4
1.6
1.8
2
20 10 0 -10 -20
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 频 谱
梳状滤波器设计设计原理
• 设计一梳状滤波器，要求去除信号中的50hz及其 倍频干扰。
• 系统函数 • • • •
1 zN h( z ) N 1 az
N-----滤波器阶次； N=Fs/50; Fs-----采样频率（hz); a------0~1常数；
a=0.5
梳状滤波器幅频曲线 1.5 a=0.5 1
1.4
1.6
1.8
2
6
00
150
250 300 f/hz 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后 频 谱
200
350
400
450
500
6
4
2
0
0
50
100
150
200
250 f/hz
300
350
400
450
500
•
a取值的影响：
• (1)a增大，滤波器频响曲线平坦，对其他频 率信号影响小，但滤波效果变差，a=1时全 通。 • (2)a减小，滤波器频响曲线不平坦，对其他 频率信号影响大，但滤波效果变好。
深入分析梳状滤波器原理Comb-filter-精品文档28页
Mode B (2D weighting with bandpass filter)
Normal mode ,Y-C can be separated quite well.
Mode C (2D weighting without bandpass filter)
Reference
谢谢你的阅读
知识就是财富 丰富’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
y y+c
y-c
2c
c
Why we call it a "comb filter"
2D weighting comb filter
different colors vertically through the picture . (1/4,1/2,1/4). the transition from one color to another is softened.
1.Frequency- notch , bandpass filter ( in early years ).
2.Chrominance phase differencecomb filter ( today ).
Frequency
数字梳状滤波器讲解
数字梳状滤波器梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术，因此我们有必要对其进行详细刨析。
那么具体什么是梳状滤波器呢？这就要从源头（信号源）开始讲起了，一开始，接收视频的Video端子是Composite端子（比如RF射频接口和AV接口），它所能接收的信号叫Composite Video Signal，即混合视频信号（也称复合信号），什么意思呢？因为这个Composite（混合）信号包括了亮度（Luminance，用字母Y表示）和色度/彩度（Chrominace）两方面的信号，视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理，目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法，其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，因为其特性曲线象梳子一样，故人们称之为梳状滤波器（Comb Filtering）。
梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。
对于静止图像，梳状滤波在帧间进行，即三维梳状滤波。
对活动图像，梳状滤波在帧内进行，即二维梳状滤波。
高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联，构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。
使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。
解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹；消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动；消除了亮、色镶边，消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。
有一段时期国内很多工厂（为了节省成本）使用模拟的方式实现梳状滤波器，实际上效果很不好，原因有两个，一是延迟器件的带宽很难保证，二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。
而在数字电路里，只要有足够的存储器，就可以保证足够的延迟时间与信号带宽，且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。
梳状滤波器原理及发展历史：梳状滤波器采用频谱间置技术，理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。
如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程，将对其有个清醒的认识。
深入分析梳状滤波器原理
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
Check Y signal only. Switch mode when difference exceeds a
threshold value.
Detection algorithm
Normal way (upper). Special detection (bottom). Use these two detections. (T1,T2,T3)
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
3D_comb_filter滤波器资料
什么是数字梳状滤波器
• 从信号源开始讲起了，由于Video端子是Composite端 子（比如RF射频接口和AV接口），它所能接收的信 号叫Composite Video Signal，即混合视频信号（也 称复合信号.因为这个Composite（混合）信号包括了 亮度（Luminance，用字母Y表示）和色度/彩度 （Chrominance）两方面的信号.而视频电路要做的工 作就是Y/C进行分离处理，目前的梳状滤波器是在保 证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方 法，其内部有许多按一定相同频率间隔排列的通带和 阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，因为其特 性曲线象梳子一样，故人们称之为梳状滤波器（Comb Filtering）。
梳状滤波器的组成
• 梳状滤波器一般由延时、加法器、减法 器、带通滤波器组成。
• 利用延迟线将扫描线讯号予以延迟1线时间， 因为NTSC信号特性，亮度信号和色度信号成 90度交错，因此上一线的色度信号相位会和 下一线的色度信号成180度，便可分别表示为 (Y+C)和(Y-C)。 • 将两个信号利用模拟电路分别作加法和减法运 算 (Y+C)+(Y-C)=2Y (Y+C)-(Y-C)=2C 后再除以2，理论上便可得到纯净的Y信号和C 信号
3D Y/C分离
• 3D数字式梳状滤波器，它能够从空间 （2D）、时间（第三维方向）将每组画 面的亮度及色度信号精确地分离，有效 消除影响信号中的杂波、斑点、色彩重 叠现象，使画面更加清晰。
若此时在静止画面的假设下， 则理论上P1=P2，因此只要P1P2≠0时，强行将P2的值改为P1 填入即可，但是当画面统计不 为0的点数超过一定数目时，便 不能如此处理（表示此时画面 转为动态）
用于亮色分离的梳状滤波器的研究
用于亮色分离的梳状滤波器的研究作者：李彦琢郭斌林来源：《现代电子技术》2008年第05期摘要：介绍了一种滤波器——梳状滤波器，他是一种特殊的滤波器，随着研究的不断深入，梳状滤波器已经被广泛地应用到复合电视信号中亮度信号和色度信号的分离。
分析了梳状滤波器分离PAL制亮度和色度信号的原理，简单介绍了亮度信号与色度信号分离需要的条件，通过数学方程推导比较详细地介绍了梳状滤波器的幅频特性，最后得出结论说明这种梳状滤波器可以很好地实现亮色分离。
关键词：梳状滤波器；亮色分离；幅频特性；复合电视信号中图分类号：TN401 文献标识码：A文章编号：1004373X(2008)0517102Comb-filter Application in Y/C SeparationLI Yanzhuo,GUO Binlin(Insitute of CAD,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou,310018,China)Abstract：In this paper,a fiter of comb fiter is introduced.It is a special fiter.With more study,the comb filter has been applied extensively to separate Y/C in compound television signal.The paper analyzes the principle of Y/C separation on PAL system.Simply introduces the demand to separateY/C.Through math formula,introduces the magnitude characteristic of the comb fiter.In the end came to the conclusion that the comb fiter can successfully separate Y/C.Keywords：comb fiter;Y/C separation;magnitude characterristic;compound television signal梳状滤波器的名称来源于他呈现梳齿状的幅频特性。
梳状comb函数 ppt课件
梳状comb(x)函数
内容：
• 1°一维梳状函数的定义 • 2°梳状函数的性质 • 3°二维梳状函数
梳状comb函数
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
1°一维梳状函数的定义
com(xb)(xm) m
这是间隔为1，强度为1的δ函数无穷系列，所以梳状函数 又称为单位脉冲序列或单位脉冲梳。
comb(x)
1
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
它是可分离变量函数，即：
co(m x,by)co(m x)b co(m y)b
xy
x y
梳状comb函数
除了常数a的缩放作用之外，系统的坐标原点向左平 移了 x0/a。
梳状comb函数
4)、乘法性质(抽样性质)
设f(x)是定义在区间(-∞，∞)的连续函数，则有：
f(x)co(x m ) bf(m )(xm )fs(x) m
这表明，连续函数f(x)与 comb(x)相乘，结果是一个强 度为f(m)的脉冲序列，于是 连续分布的函数f(x)变成了离 散分布的函数fs(x)，从而实 现了对连续函数的抽样，因 此，comb(x)的乘法性质也可 称为comb(x)的抽样性质。图 2画出了应用comb(x)对连续 函数抽样的示意图。
fs(x)
f(x)
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
图2 comb(x)的抽样性质
1.2 梳状滤波器
n
/2 /2
n
PLC型Interleaver的设计流程
数字滤波器技术 得到的传输谱线：
2 H ( z) 2 F ( z )
传输函数：
N k N / 2 H ( z ) ak z z 递归公式 k 0 N F (z) bk z k z N / 2 k 0
光路参数：
k k
H ( z ) 2 0.5 N A z ( 2 k 1) z 2 k 1 2 k 1 k 1 N 2 F ( z ) 0.5 A2 k 1 z ( 2 k 1) z 2 k 1 k 1
1. 性能对比以50GHz通道间隔的Interleaver为例。 基于GTI和双折射晶体的Interleaver，技术成熟，进入商用； 以PBS+玻璃时延单元代替双折射晶体，具有成本优势，得到广泛应用； 基于PLC技术的FIR型Interleaver，在单片集成系统中，与AWG等器件 配合使用。
第一章 DWDM滤波器技术
张敏明：mmz@ 万助军：zhujun.wan@ 华中科技大学光电学院
1.2 梳状滤波器
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver
定向耦合器的传输矩阵：
Aout cos B j sin out j sin Ain cos Bin
PLC型Interleaver的矩阵描述
光学延迟线：
深入分析梳状滤波器原理Combfil课件
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
dominates.
Mode D
Conclusion
2D,3D,adaptive 2D.
Academic : adaptive 2D comb filter (less gate count ,more strategy).
Earn money : 3D/2D switch (best performance ,largest area)
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
cic滤波器原理详解
cic滤波器原理详解
级联积分梳状(Cascade Integrator Comb，CIC)［1］滤波器结构简单、标准化，是高速抽取器中十分简单有效的抗混叠滤波单元，已被广泛使用于多抽样率信号处理系统中。
其组成只有积分器、加法器、寄存器，没有乘法器，使得CIC滤波器非常适合在具有较强实时性和并行处理能力的FPGA 上实现。
但是其阻带衰减和通带波纹的相互抑制限制了其滤波性能。
锐化级联积分梳状滤波器［2］、CIC 滤波器的部分锐化［3］、在CIC 滤波器级联分解的基础上级联一级余弦滤波器［4］、二级补偿CIC 滤波器( TSC －CIC)［5］、内插二阶多项式级联积分梳状滤波器(ISOP－CIC)［6］都是用来进行CIC滤波器改进的技术。
但上述CIC 滤波器的改进或只是降低了通带衰减，或只是提高了阻带衰减，或同时降低通带衰减、提高阻带衰减，但是占用硬件逻辑资源较多。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Horizontal delay
analog: glass delay line , CCD . digital : memory .
3D comb filter
compare information in successive frames .(odd) perfect separation of Y and C for still frame images
constant[ monochrome receivers]).
180 degrees
2D comb filter
Important concept…picture information (y , c) is about the same from line to line .
Special case( y - c , y + c ).
Which means 3 lines have almost the same Y-C information.
Mode C better than B.
Mode D
Y
(T1<detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) < T2)
Which means that detection(2,3)
Problems
Vertical detail difference (adjacent lines).
Motion difference (adjacent frames).
Adaptive comb filter 1.Detect and select one form. 2.Correction terms. 3.Weighting and sum .
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (dethe vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
dominates.
Mode D
Conclusion
2D,3D,adaptive 2D.
Academic : adaptive 2D comb filter (less gate count ,more strategy).
Earn money : 3D/2D switch (best performance ,largest area)
Check Y signal only. Switch mode when difference exceeds a
threshold value.
Detection algorithm
Normal way (upper). Special detection (bottom). Use these two detections. (T1,T2,T3)
Reference
Use under that 3 lines are so close. Can separate better than B.
Mode D (2D simple comb filter)
Use under that detection(2,3) dominates.
Common method for difference detection
Comb Filter
Outline
Y-C separation 2D comb filter 3D comb filter 2D adaptive comb filter conclusion
Comb filter (Y-C separator)
Separate the incoming composite video signal into luminance (Y) and chrominance (C).
1.Frequency- notch , bandpass filter ( in early years ).
2.Chrominance phase differencecomb filter ( today ).
Frequency
Luminance & chrominance frequency
The mostly encountered situation. Use bandpass filter to eliminate
little difference between Y.
Y
Mode C (detection (1,3) < T1)&(detection (2,3) < T2)
y y+c
y-c
2c
c
Why we call it a "comb filter"
2D weighting comb filter
different colors vertically through the picture . (1/4,1/2,1/4). the transition from one color to another is softened.
Just a bandpass filter.
Mode B (2D weighting with bandpass filter)
Normal mode ,Y-C can be separated quite well.
Mode C (2D weighting without bandpass filter)
(composite)
NTSC composite signal
Video signal prepared for broadcast contains two major parts, the luminance (Y) and chrominance (C).
Basic concept for Y C separate
( key advantage over the 2D filter ). motion or serious color changes , 3D filter may
perform no better than the 2D filter. has to store two frames of video data.
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.