EP0470984A1 - Signal-processing system - Google Patents

Signal-processing system

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Publication number
EP0470984A1
EP0470984A1 EP90906943A EP90906943A EP0470984A1 EP 0470984 A1 EP0470984 A1 EP 0470984A1 EP 90906943 A EP90906943 A EP 90906943A EP 90906943 A EP90906943 A EP 90906943A EP 0470984 A1 EP0470984 A1 EP 0470984A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pixels
standard
image signal
memory
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP90906943A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Hartnack
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Thomson Brandt GmbH
Original Assignee
Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Thomson Brandt GmbH filed Critical Deutsche Thomson Brandt GmbH
Publication of EP0470984A1 publication Critical patent/EP0470984A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0117—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving conversion of the spatial resolution of the incoming video signal
    • H04N7/012—Conversion between an interlaced and a progressive signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0125—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level one of the standards being a high definition standard

Definitions

  • the invention relates to a signal processing system for video signals.
  • a transcoder was proposed as an example of such a signal processing system, which uses a video signal with e.g. B. 1250 lines, an image change frequency of z. B. 50 Hz and interlace method in a video signal with the same number of lines, a doubled image change frequency and interlace method (interlace) transcoded to eliminate large area and interlaced flicker.
  • This transcoding can be carried out in a motion-adaptive manner.
  • Adaptive to motion means that pixels are calculated differently with static image content than with dynamic image content.
  • Transcoding means that a television signal is converted from one standard to another standard.
  • the luminance pixels of reproduced fields can be calculated from received pixels using a two-out-of-six median filter, as suggested in P 38 03 605.
  • a median filter sorts six pixels each according to the size of their numerical value and forms the arithmetic mean of the two pixels sorted in the middle of the ranking.
  • the chrominance pixels of reproduced fields are formed by time averaging of received chrominance pixels which have the same spatial position in two neighboring received fields.
  • double the line frequency is also required.
  • 100 Hz frame rate and interlace method results in a line frequency of 62.5 KHz. It is planned to manufacture television sets with such a line frequency.
  • a vertical-temporal alias ie a moving disturbance pattern, can arise from the image reproduction in the intermediate line method even at a frame rate of 100 Hz, in particular with dynamic image contents with high vertical frequencies.
  • the invention is based on the object of specifying a signal processing system for video signals which, at an increased frame rate, avoids interference patterns caused by vertical-temporal aliases.
  • a line frequency of 93.8 KHz for playback without interlacing and of 46.9 KHz for playback with interlacing is required compared to 125 KHz or 62.5 KHz. If you take into account that when playing of a video signal without interlacing is only about 70% of the number of lines of a video signal with interlacing required to obtain the same vertical resolution, the number of lines can be z. B. 1250 can be reduced to 900 without loss of vertical resolution. In the case of a video signal with 900 lines, 75 Hz frame rate and playback without interlacing, this leads to a line frequency of 67.5 KHz.
  • This value almost corresponds to the value of 62.5 KHz, which is required for the function of the planned television sets with 1250 lines and 100 Hz frame rate. Because playback without interlacing vertical-temporal alias and interlacing. Particularly with dynamic picture content, greatly reduced, the reproduction of a television signal with 900 lines without interlacing and 75 Hz frame rate with comparable effort for the deflection circuit leads to better picture quality than that of a television signal with 1250 lines with interlacing and 100 Hz image change reguenz.
  • the solution according to the invention consists in that a signal processing system generates four successive progressive output video images from three input video images which follow one another in the temporal direction.
  • This type of signal processing also called transcoding, can be carried out in a motion-adaptive manner.
  • input uminance or chrominance pixels are repeated in the corresponding spatial and temporal position for the output pixels.
  • intermediate values are first generated in the middle of the time between the corresponding input pixels for the output luminance pixels to be calculated in images with a position lying temporally between the input images. From these intermediate values and Pixels of temporally adjacent input images are then proportionally composed of the pixels for the output signal with 1.5 times the image change frequency in accordance with the inversely proportional time intervals. For the calculation of the output chrominance pixels, the generation of intermediate values in the middle between the input images can be omitted. The chrominance pixels are then composed of parts of pixels of temporally adjacent input images in accordance with the inversely proportional time intervals.
  • Every fourth output image contains corresponding pixels of every third input image.
  • the television signal can first be motion-adaptively as proposed in P 38 03 835 into a television signal with 900 lines without Interlace with 50 Hz frame rate can be converted.
  • a television signal with 900 lines can be generated from this television signal in a motion-adaptive manner without interlacing with a 75 Hz frame rate.
  • a transcoder For signal processing of the type according to the invention, e.g. a transcoder.
  • FIG. 1 block diagram of a television receiver with a transcoder
  • Fig. 3 block diagram of a transcoder for digital video signals
  • FIG. 5 block diagram of a transcoder according to the invention
  • Fig. 6 is a timing diagram of the transcoder according to the invention.
  • FIG. 1 shows a television tuner 10, an IF amplifier 11 and a demodulator 12 which provides an audio signal, a luminance signal and a chrominance signal. These signals are e.g. B. transmitted sequentially.
  • the audio signal is processed in circuit 161, amplified in circuit 162 and fed to a loudspeaker 163.
  • the luminance signal is digitized in the A / D converter 131 and the chrominance signal in the A / D converter 132. Both are passed on to a transcoder 14.
  • the transcoder converts an input signal of e.g. B. 1250 lines with line jump and 50 Hz picture change frequency in an output signal of 1250 lines with line jump and 100 Hz picture change frequency.
  • the transcoder converts an input signal from e.g. B. 1250 lines with a line jump and 50 Hz frame rate according to P 38 03 835 motion adaptive to a television signal with 900 lines without interlace and 50 Hz frame rate. This television signal is then motion-adaptively transcoded into an output signal of 900 lines without interlacing with a 75 Hz frame rate.
  • the luminance and chrominance output signals of the transcoder 14 are supplied to a matrix 17 via the D / A converters 151 and 152, where they are converted into RGB signals and displayed on the display 19 via the RGB amplifier 18.
  • Fig. 2 shows a method proposed in P 38 31 524, as from pixels of a television signal with interlace and z.
  • pixels 211, 232, 251 of fields of an incoming television signal and pixels 211, 222, 231, 242, 251 of fields of a generated television signal with double image reproduction frequency over time 20, in the horizontal or line direction 201 and shown in the course in the vertical direction 202.
  • the pixels 222, 231, 242 and the other pixels of corresponding lines in the respective field are not present in the incoming signal and must therefore be interpolated. This happens in a motion-adaptive way.
  • the luminance or chrominance pixels 222 become receiving luminance or chrominance pixels 232, for the luminance or chrominance pixels 231 the received luminance or chrominance pixels 211 and for the luminance or chrominance pixels 242 the received luminance or Chrominance pixels 232 are used. This applies accordingly to the other pixels of the respective fields to be interpolated.
  • the pixels 222 are then interpolated from pixels 212 and 232 and the pixels 242 from pixels 232 and 252.
  • the luminance pixel 223 is calculated from the luminance pixels 213 and 233.
  • the six pixels 213 and 233 are sorted according to the size of their numerical value and the two sorted in the middle of the ranking are selected. The arithmetic mean is formed from them.
  • This mean value is then reproduced as pixel 223 and together with the corresponding other pixels as a second field.
  • the pixels 242 are reproduced as a fourth field.
  • the first received field is reproduced as a first field and the third received field is reproduced as a fifth.
  • the interpolated field which consists of the pixels 231 and corresponding ones, is reproduced as a third field.
  • FIG. 3 shows a transcoder as proposed in P 38 31 524, which uses the method according to FIG. 2.
  • Two incoming fields are stored in the form of one frame in the memories 311 and 312. While the fields arriving in a memory are storing, the fields stored and combined into full images are fed pixel by pixel to a changeover switch 321 and from there to another changeover switch 301 and line memories 331 connected in parallel.
  • a further changeover switch 341 conducts image points in parallel from the line memories 331 to the vertical filters 351 connected in parallel.
  • B. four, vertically adjacent pixels of a field are calculated in the middle of the four pixels in each field an ⁇ pixel position. Such pixels are shown in Fig. 2 as 212, 231 and 252.
  • a motion detector 30 continuously decides for each pixel whether pixels received from static switch 321 for static image content or pixels received from the vertical filters 351 or interpolated in the field from the vertical filters 351 to a memory 361 and to a median value generator 371 can be forwarded.
  • a memory 361 At the input and output of the frame memory 361 are base values (213 and 233 in FIG. 2) for the median value generator . tapped.
  • the changeover switch 391 either pixels (211, 231 or 251 in FIG. 2) from the memory 361 or pixels delayed by a field memory 381 (222 or 242 in FIG. 2) from the median value generator 371 forwarded to the exit.
  • the median value generator 371 is supplied with six pixels (213 and 233 in FIG. 2) for each pixel (223 in FIG. 2) that is output.
  • the image point (223 in FIG. 2) is calculated as described for FIG. 2.
  • the pixel (223 in FIG. 2) is controlled by the motion detector 30 only from the arithmetic mean of the middle of the three pixels (213 in FIG. 2) and the middle of the other three pixels (233 in Fig. 2) formed.
  • the other branch of the transcoder for the chrominance works.
  • the circuits 313 and 314 correspond to the circuits 311 and 312, 322 corresponds to 321, 332 corresponds to 331, 342 corresponds to 341, 352 corresponds to 351, 302 corresponds to 301, 362 corresponds to 361, 372 corresponds to 371, 382 corresponds to 381, 392 ⁇ speaks 391.
  • the parallel vertical filter 352 can e.g. .B. perform an averaging. Correspondingly fewer parallel vertical filters 352 and line memories 332 are required.
  • the circuit 372 works for static and dynamic picture parts like the circuit 371 for static picture parts, i. H. it only forms an arithmetic mean. To reduce the storage space required, only active pixels are saved.
  • FIG. 4 shows a method of how from luminance or chrominance pixels of a television signal without interlacing and z. B. 50 Hz frame rate, a television signal can be formed without a line jump with 1.5 times the frame rate (75 Hz).
  • the pixels 461, 462, 471, 472 and the other pixels of corresponding lines in the respective full image are not present in the incoming signal and must therefore be interpolated. This can be done in a motion-adaptive manner.
  • an intermediate value in the temporal position 423 or 443 is first determined. This happens e.g. B. by a median, as described for Fig. 2.
  • the z. B. six pixels 413 and 433 sorted according to the size of their numerical value and the two sorted in the middle of the ranking selected. The arithmetic mean is formed from them. This mean value gives the numerical value for the intermediate value 423.
  • the numerical values of 413 are e.g. B. (127, 132, 125) and the numerical values - of 433 are e.g. B. (130, 195, 220).
  • the sorted ranking is then (220, 195, 132, 130, 127, 125) and the arithmetic mean of (132, 130) is formed.
  • the intermediate value then receives the value 131.
  • the six pixels 413 and 433, the pixels adjacent to the left and right of 413 and 433 in the line can also be added, so that z. B. ten pixels can be used.
  • the intermediate value 423 can be calculated from the arithmetic mean of the middle of the three pixels 413 and the middle of the three pixels 433, or the middle of the pixels 413 or 433 can be used directly for pixels 463 or 473.
  • the corresponding arithmetic mean can always be formed from pixels of the same color component as for the luminance signal with static picture content.
  • the median value can be formed in accordance with the median value formation for the corresponding luminance signals, but with different input pixels. These are for the pixel 423 z. B. the middle picture elements of 413 and 433 and the picture elements of 413 and 433 adjacent to the left and right in the line of the same color component.
  • the U component of a chrominance pixel is formed from two of six U components of received chrominance pixels or the V component of a chrominance pixel is formed from two of six V components of received chrominance pixels.
  • the pixel 463 or 473 of the luminance or chrominance signal can then, for. B. can be calculated as follows: The single value of the central pixel of 433 and the • double value of the intermediate value 423 or 443 are added and the sum divided by three. The result is the value for pixels 463 or 473.
  • the other pixels 461, 462 or 471, 472 of the outgoing luminance or chrominance signal are calculated accordingly.
  • the pixels 461, 462 or 471, 472 of the luminance or chrominance signal can be obtained as follows:
  • the pixels 411, 412 are used for the pixels 461, 462 and for the pixels 471 , 472, the pixels 431, 432 are used.
  • a first received frame 411, 412 is reproduced as a * first frame 411, 412, a frame interpolated from the first 411, 412 and second 431, 432 received as a second frame 461, 462 is reproduced as a third frame 471, 472, a full image received from the second 431, 432 and third 451, 452 is inter- reproduced polished frame and as a fourth frame 451, 452 a third received frame 451, 452 is reproduced.
  • the transcoder 50 shows a transcoder, to which a transcoder 50 according to P 38 03 835 is connected upstream at the luminance input.
  • the trans coder 50 generates from a television signal with e.g. B. 1250 lines with skip and 50 Hz frame rate adaptive to motion a television signal with 900 lines without skip and 50 Hz frame rate.
  • the pixel-wise motion detector signal from the transcoder 50 is also used in the transcoder 51 for chrominance signals and for the circuits 521 and 522.
  • the transcoder 51 can be constructed like the transcoder 50. However, it does not need its own motion detector. A full luminance image is stored in the memory 511.
  • the frame stored in 511 is supplied to the changeover switch 531 (411, 412 in FIG. 4).
  • the incoming luminance signal (431, 432 in FIG. 4) and the previously stored signal (411, 412 in FIG. 4) from 511 and the motion detector signal are fed to a median value generator 521.
  • This median value generator 521 operates as described for FIG. 4.
  • With dynamic image content z. For example, six pixels (413 and 433 in FIG. 4) two are selected and their arithmetic mean value is fed to the changeover switch 531 and, in the case of static image content, the arithmetic mean value of two image points (the mean of 413 and 433 in FIG.
  • the pixels coming from 521 representing a second full image to be forwarded are then read out of 511 and form a third full image to be forwarded.
  • the stored pixels (431 and 432 in FIG. 4) from 511 and incoming pixels to be stored in 511 (451 and 452 in FIG. 4) are fed to the changeover switch 531 via the median value generator 521 and form a fourth relay. of the full screen.
  • This process that is to say alternately reading out 511 and reading out 511 and incoming pixels, combined with formation of median values, is continued continuously. This produces a television signal at the output of the changeover switch 531 without interlacing with a doubled frame rate.
  • This signal is fed to an adder 561 via a frame memory 541 and multiplier 551 and via a frame memory 542 and a multiplier 552.
  • the memories 541 and 542 are loaded alternately with the incoming signal at a frame rate of 100 Hz and discharged at an image frequency of 75 Hz for an outgoing signal.
  • the memories 541 and 542 can be of the "FIFO readable multiple" type. FIFO means: first in, first out.
  • blocks 61 are shown which contain the read-in memory content, e.g. B. pixels “(412)” from Fig. 4, in the respective memory, for. B. "541" of Fig. 5 show.
  • blocks 62 are shown which contain the read-out memory content, e.g. B. pixels “(412)” from FIG. 4, the respective memory, e.g. B. "541 + 542" from FIG. 5, as well as assignment arrows 63, which indicate from which blocks 61 the respective pixels come, and multiplication factors 64, which show the respective weighting factor for the respective blocks 61 of FIG Specify pixels.
  • the multiplier 541 changes e.g. B. for each read out frame between the factors 1 and 1/3 and the multiplier ⁇ 542 z. B. between the factors 0 and 2/3, as can be seen from Fig. 6.
  • the full image is read again for 33 ms.
  • Multiplier 541 operates e.g. B. with the factors 1 and 1/3, the multiplier 542 z. B. with the factors 0 and 2/3, so that the summed factors give 1 each.
  • the other branch of the transcoder for chrominance operates in accordance with the branch of the transcoder described in FIG. 5 for the luminance.
  • the memory 512 corresponds to memory 511
  • median value generator 522 corresponds, as described for FIG. 4, median value generator 521
  • changeover switch 532 corresponds to changeover switch 531
  • memory 543 and multiplier 553 correspond to memory 541 and multiplier 551
  • memory 544 and multiplier 554 correspond to memory 542 and multiplier 552
  • adder 562 corresponds to adder 561.
  • the transcoder according to FIG. 5 can also add an interlaced picture signal by attaching a further FIFO memory. testify by the fact that at the output only every second line is reproduced with a corresponding field position and halved readout clock.
  • the transcoder according to FIG. 5 can also have an input signal without interlacing, e.g. B. 900 lines, 50 Hz, process if the transcoders 50 and 51 in FIG. 5 are omitted and an additional motion detector is arranged, as it is e.g. B. is proposed in P 38 09 249.
  • an input signal without interlacing e.g. B. 900 lines, 50 Hz
  • Such a transcoder can also image signals with line jump, the same number of lines and z. B. 50 Hz image change frequency as input signal if the input signal with interlacing is converted into an input signal without interlacing.
  • the motion detector can then be used together for this motion-adaptive conversion and for controlling the median value formers 521 and 522 from FIG. 5.

Abstract

Système de traitement de signaux vidéo. Un signal vidéo à 1250 lignes et à entrelacement de lignes dont la fréquence d'images est de 100 Hz et qui est transcodé à partir d'un signal vidéo à 1250 lignes et à entrelacement de lignes dont la fréquence d'images est de 50 Hz ne présente pas de papillotement étendu. Il peut cependant y avoir des perturbations dues à des mires de brouillage mobiles, dépendant du contenu de l'image. En transcodant, en fonction du mouvement, le signal vidéo à 1250 lignes et à entrelacement de lignes dont la fréquence d'images est de 50 Hz en un signal vidéo à 900 lignes sans entrelacement de lignes dont la fréquence d'images est de 75 Hz, on évite le papillotement étendu et on réduit sensiblement les mires de brouillage mobiles, la résolution verticale restant la même et la fréquence de lignes étant pratiquement la même. Application: traitement de signaux vidéo numériques.Video signal processing system. A 1250-line, line-interlaced video signal with a frame rate of 100 Hz and that is transcoded from a 1250-line, line-interlaced video signal with a frame rate of 50 Hz does not exhibit extensive flicker. However, there may be disturbances due to moving interference patterns, depending on the content of the image. By transcoding, based on motion, the 1250-line, line-interlaced video signal with a frame rate of 50 Hz to a 900-line video signal without line-interleaving whose frame rate is 75 Hz , extensive flicker is avoided and moving interference patterns are significantly reduced, the vertical resolution remaining the same and the line frequency being substantially the same. Application: processing of digital video signals.

Description

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SignalverarbeitungssystemSignal processing system
Die Erfindung betrifft ein Signalverarbeitungssystem für Vi¬ deosignale.The invention relates to a signal processing system for video signals.
In P 38 31 524 wurde als Beispiel für ein solches Signalver¬ arbeitungssystem ein Transcoder vorgeschlagen, der ein Video¬ signal mit z. B. 1250 Zeilen, einer Bildwechselfreguenz von z. B. 50 Hz und Zeilensprungverfahren in ein Videosignal mit gleicher Zeilenzahl, einer verdoppelten Bildwechselfreguenz und Zeilensprungverfahren (Interlace) transcodiert, um Gro߬ flächen- und Zwischenzeilen-Flimmern zu beseitigen. Diese Transcodierung kann bewegungsadaptiv durchgeführt werden. Bewegungsadaptiv bedeutet, daß Bildpunkte bei statischem Bildinhalt anders berechnet werden, als bei dynamischen Bild¬ inhalt. Transcodieren bedeutet, daß ein Fernsehsignal von einer Norm in eine andere Norm umgewandelt wird.In P 38 31 524, a transcoder was proposed as an example of such a signal processing system, which uses a video signal with e.g. B. 1250 lines, an image change frequency of z. B. 50 Hz and interlace method in a video signal with the same number of lines, a doubled image change frequency and interlace method (interlace) transcoded to eliminate large area and interlaced flicker. This transcoding can be carried out in a motion-adaptive manner. Adaptive to motion means that pixels are calculated differently with static image content than with dynamic image content. Transcoding means that a television signal is converted from one standard to another standard.
Die Luminanz-Bildpunkte von wiedergegebenen Halbbildern kön¬ nen durch ein zwei-aus-sechs-Medianfilter aus empfangenen Bildpunkten berechnet werden, wie es in P 38 03 605 vorge¬ schlagen wurde. Ein solches Medianfilter sortiert jeweils sechs Bildpunkte der Größe ihres Zahlenwerts nach und bildet den arithmetischen Mittelwert aus den beiden in der Mitte der Rangfolge einsortierten Bildpunkten. Für Luminanz- bzw. Chrominanzbildpunkte sind z. B. Zahlenwerte im Bereich von 0 bis 255 üblich.The luminance pixels of reproduced fields can be calculated from received pixels using a two-out-of-six median filter, as suggested in P 38 03 605. Such a median filter sorts six pixels each according to the size of their numerical value and forms the arithmetic mean of the two pixels sorted in the middle of the ranking. For luminance or chrominance pixels, e.g. B. Numerical values in the range from 0 to 255 are common.
Die Chrominanz-Bildpunkte von wiedergegebenen Halbbildern werden durch zeitliche Mittelung von empfangenen Chrominanz- Bildpunkten gebildet, die in zwei benachbarten empfangenen Halbbildern die gleiche räumliche -Lage haben. Durch die Verdoppelung der* Bildwechselfrequenz wird zwar das Großflächenflimmern beseitigt und das Zwischenzeilen limmern stark reduziert. Es ist dabei aber auch die doppelte Zeilen¬ frequenz erforderlich. Für ein Videosignal mit z. B. 1250 Zeilen, 100 Hz Bildwechselfrequenz und Zeilensprungverfahren ergibt sich eine Zeilenfrequenz von 62,5 KHz. Es ist ge¬ plant, Fernsehgeräte mit einer solchen Zeilenfrequenz herzu¬ stellen. Allerdings kann durch die Bildwiedergabe im Zwi¬ schenzeilenverfahren auch bei einer Bildwechselfrequenz von 100 Hz ein vertikal-temporaler Alias, d. h. ein sich bewegen¬ des Störmuster, entstehen, insbesondere bei dynamischen Bild¬ inhalten mit hohen vertikalen Frequenzen.The chrominance pixels of reproduced fields are formed by time averaging of received chrominance pixels which have the same spatial position in two neighboring received fields. By doubling the * frame rate, the large-area flicker is eliminated and the interlacing lines are greatly reduced. However, double the line frequency is also required. For a video signal with e.g. B. 1250 lines, 100 Hz frame rate and interlace method results in a line frequency of 62.5 KHz. It is planned to manufacture television sets with such a line frequency. However, a vertical-temporal alias, ie a moving disturbance pattern, can arise from the image reproduction in the intermediate line method even at a frame rate of 100 Hz, in particular with dynamic image contents with high vertical frequencies.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signalverarbei¬ tungssystem für Videosignale anzugeben, das bei erhöhter Bildwechselfrequenz Störmuster durch vertikal-temporalen Ali¬ as vermeidet.The invention is based on the object of specifying a signal processing system for video signals which, at an increased frame rate, avoids interference patterns caused by vertical-temporal aliases.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1.angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the in claim 1 . specified features solved. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Um vertikal-temporalen Alias zu vermeiden, ist eine Bildwie¬ dergabe ohne Zeilensprung (progressiv) vorteilhaft. Dies wür¬ de aber eine Zeilenfrequenz von 125 KHz erfordern, was aus heutiger Sicht zu vertretbaren Kosten kaum als realisierbar erscheint. Augenphysiologische Untersuchungen haben ergeben, daß ab einer Bildwechselfrequenz von etwa 75 Hz kein Großflä¬ chenflimmern mehr wahrgenommen wird.In order to avoid vertical-temporal aliases, image display without interlacing (progressive) is advantageous. However, this would require a line frequency of 125 kHz, which from today's perspective hardly seems feasible at reasonable cost. Eye physiological investigations have shown that no large-area flicker is perceived from an image change frequency of approximately 75 Hz.
Für ein entsprechendes Fernsehsignal mit 1250 Zeilen und 75 Hz Bildwechselfreguenz ist eine Zeilenfrequenz von 93,8 KHz bei Wiedergabe ohne Zeilensprung und von 46,9 KHz- bei Wiedergabe mit Zeilensprung erforderlich gegenüber 125 KHz bzw. 62,5 KHz. Wenn man berücksichtigt, daß bei Wiedergabe eines Videosignals ohne Zeilensprung nur etwa 70% der Zeilen¬ zahl eines Videosignals mit Zeilensprung erforderlich ist, um die gleiche vertikale Auflösung zu erhalten, so kann die Zeilenzahl von z. B. 1250 auf 900 ohne Verlust an vertikaler Auflösung vermindert werden. Dies führt bei einem Videosi¬ gnal mit 900 Zeilen, 75 Hz Bildwechselfrequenz und Wiederga¬ be ohne Zeilensprung zu einer Zeilenfrequenz von 67,5 KHz. Dieser Wert entspricht nahezu dem Wert von 62,5 KHz, der für die Funktion der geplanten Fernsehgeräte mit 1250 Zeilen und 100 Hz Bildwechselfrequenz erforderlich ist. Weil die Wiedergabe ohne Zeilensprung vertikal-temporalen Alias und Zwischenzeilenflimmern. insbesondere bei dynami¬ schem Bildinhalt, stark reduziert, führt die Wiedergabe ei¬ nes Fernsehsignals mit 900 Zeilen ohne Zeilensprung und 75 Hz Bildwechselfrequenz bei vergleichbarem Aufwand für die Ab¬ lenkschaltung zu einer besseren Bildqualität, als die eines Fernsehsignals mit 1250 Zeilen mit Zeilensprung und 100 Hz Bildwechsel reguenz.For a corresponding television signal with 1250 lines and 75 Hz picture change frequency, a line frequency of 93.8 KHz for playback without interlacing and of 46.9 KHz for playback with interlacing is required compared to 125 KHz or 62.5 KHz. If you take into account that when playing of a video signal without interlacing is only about 70% of the number of lines of a video signal with interlacing required to obtain the same vertical resolution, the number of lines can be z. B. 1250 can be reduced to 900 without loss of vertical resolution. In the case of a video signal with 900 lines, 75 Hz frame rate and playback without interlacing, this leads to a line frequency of 67.5 KHz. This value almost corresponds to the value of 62.5 KHz, which is required for the function of the planned television sets with 1250 lines and 100 Hz frame rate. Because playback without interlacing vertical-temporal alias and interlacing. Particularly with dynamic picture content, greatly reduced, the reproduction of a television signal with 900 lines without interlacing and 75 Hz frame rate with comparable effort for the deflection circuit leads to better picture quality than that of a television signal with 1250 lines with interlacing and 100 Hz image change reguenz.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß ein Signalver¬ arbeitungssystem aus je drei in zeitlicher Richtung aufeinan¬ derfolgenden Eingangs-Videobildern vier aufeinanderfolgende progressive Ausgangs-Videobilder erzeugt. Diese Art der Si¬ gnalVerarbeitung, auch Transcodierung genannt, kann bewe¬ gungsadaptiv durchgeführt werden.The solution according to the invention consists in that a signal processing system generates four successive progressive output video images from three input video images which follow one another in the temporal direction. This type of signal processing, also called transcoding, can be carried out in a motion-adaptive manner.
Bei statischem Bildinhalt werden für die Ausgangs-Bildpunkte Eingangs- uminanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte in der entspre¬ chenden räumlichen und zeitlichen Lage wiederholt.In the case of static image content, input uminance or chrominance pixels are repeated in the corresponding spatial and temporal position for the output pixels.
Bei dynamischem Bildinhalt werden für die zu berechnenden Ausgangs-Luminanzbildpunkte in Bildern mit zeitlich zwischen den Eingangs-Bildern liegender Position zunächst Zwischenwer¬ te in der zeitlichen Mitte zwischen den entsprechenden Ein- gangs-Bildpunkten erzeugt. Aus diesen Zwischenwerten und Bildpunkten zeitlich benachbarter Einganέfsbilder werden dann die Bildpunkte für das Ausgangssignal mit 1,5-facher Bild¬ wechselfreguenz entsprechend den umgekehrt proportionalen zeitlichen Abständen anteilig zusammengesetzt. Für die Berechnung der Ausgangs-Chrominanzbildpunkte kann die Erzeugung von Zwischenwerten in der zeitlichen Mitte zwi¬ schen den Eingangs-Bildern entfallen. Die Chrominanzbildpunk¬ te werden dann aus Anteilen von Bildpunkten zeitlich benach¬ barter Eingangs-Bilder entsprechend den umgekehrt proportio¬ nalen zeitlichen Abständen anteilig zusammengesetzt.In the case of dynamic image content, intermediate values are first generated in the middle of the time between the corresponding input pixels for the output luminance pixels to be calculated in images with a position lying temporally between the input images. From these intermediate values and Pixels of temporally adjacent input images are then proportionally composed of the pixels for the output signal with 1.5 times the image change frequency in accordance with the inversely proportional time intervals. For the calculation of the output chrominance pixels, the generation of intermediate values in the middle between the input images can be omitted. The chrominance pixels are then composed of parts of pixels of temporally adjacent input images in accordance with the inversely proportional time intervals.
Jedes vierte Ausgangsbild enthält entsprechende Bildpunkte jedes dritten Eingangsbildes.Every fourth output image contains corresponding pixels of every third input image.
Um ein Fernsehsignal mit 1250 Zeilen mit Zeilensprung und 50 Hz Bildwechselfrequenz in ein Fernsehsignal mit 900 Zei¬ len ohne Zeilensprung und 75 Hz Bildwechselfrequenz zu trans- codieren, kann das Fernsehsignal zunächst wie in P 38 03 835 vorgeschlagen bewegungsadaptiv in ein Fernsehsignal mit 900 Zeilen ohne Zeilensprung mit 50 Hz Bildwechselfreguenz umge¬ wandelt werden. Vorteilhaft mit der Verwendung des dort be¬ nutzten bildpunktweisen Bewegungsdetektorsignals oder eines anderen Bewegungsdetektorsignals kann dann aus diesem Fernsehsignal bewegungsadaptiv ein Fernsehsignal mit 900 Zei¬ len ohne Zeilensprung mit 75 Hz Bildwechselfrequenz erzeugt werden.In order to transcode a television signal with 1250 lines with an interlaced line and 50 Hz frame rate into a television signal with 900 lines without interlaced line and a 75 Hz frame rate, the television signal can first be motion-adaptively as proposed in P 38 03 835 into a television signal with 900 lines without Interlace with 50 Hz frame rate can be converted. Advantageously with the use of the pixel-wise motion detector signal used there or another motion detector signal, a television signal with 900 lines can be generated from this television signal in a motion-adaptive manner without interlacing with a 75 Hz frame rate.
Für eine Signalverarbeitung der erfindungsgemäßen Art eignet sich z.B. ein Transcoder.For signal processing of the type according to the invention, e.g. a transcoder.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an¬ hand der Zeichnungen erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawings.
Diese zeigen in Fig. 1 Blockdiagramm eines Fernsehempfängers mit einem TranscoderThese show in Fig. 1 block diagram of a television receiver with a transcoder
Fig. 2 räumlich-zeitliches Bildpunkt-Abtastraster eines Transcoders 50/2:1 nach 100/2:12 spatio-temporal pixel sampling grid of a transcoder 50/2: 1 to 100/2: 1
Fig. 3 Blockdiagramm eines Transcoders für digitale VideosignaleFig. 3 block diagram of a transcoder for digital video signals
Fig. 4 räumlich-zeitliches Bildpunkt-Abtastraster eines erfindungsgemäßen Transcoders 50/1: 1 nach 75/1:14 spatio-temporal pixel scanning grid of a transcoder 50/1: 1 to 75/1: 1 according to the invention
Fig. 5 Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen TranscodersFig. 5 block diagram of a transcoder according to the invention
Fig. 6 Ein Zeitdiagramm des erfindungsgemäßen TranscodersFig. 6 is a timing diagram of the transcoder according to the invention
Fig. 7 Ein Ladungs-Zeit-Diagramm für einen Speicher des erfindungsgemäßen Transcoders7 shows a charge-time diagram for a memory of the transcoder according to the invention
Fig. 1 zeigt einen Fernsehgeräte-Tuner 10, einen ZF-Ver¬ stärker 11 und einen Demodulator 12, der ein Audiosignal, ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal bereitstellt. Diese Signale werden z. B. sequentiell übertragen. Das Audiosignal wird in Schaltung 161 verarbeitet, in Schal¬ tung 162 verstärkt und einem Lautsprecher 163 zugeführt. Das Luminanzsignal wird im A/D-Wandler 131 digitalisiert und das Chrominanzsignal im A/D-Wandler 132. Beide werden zu ei¬ nem Transcoder 14 weitergeleitet.1 shows a television tuner 10, an IF amplifier 11 and a demodulator 12 which provides an audio signal, a luminance signal and a chrominance signal. These signals are e.g. B. transmitted sequentially. The audio signal is processed in circuit 161, amplified in circuit 162 and fed to a loudspeaker 163. The luminance signal is digitized in the A / D converter 131 and the chrominance signal in the A / D converter 132. Both are passed on to a transcoder 14.
In einer Ausführungsform gemäß P 38 31 524 wandelt der Trans¬ coder ein Eingangssignal von z. B. 1250 Zeilen mit Zeilen- sprung und 50 Hz Bildwechselfreguenz in ein Ausgangssignal von 1250 Zeilen mit Zeilensprung und 100 Hz Bildwechselfre¬ quenz.In one embodiment according to P 38 31 524, the transcoder converts an input signal of e.g. B. 1250 lines with line jump and 50 Hz picture change frequency in an output signal of 1250 lines with line jump and 100 Hz picture change frequency.
In einer Ausführungsform gemäß der Erfindung wandelt der Transcoder ein Eingangssignal von z. B. 1250 Zeilen mit Zei¬ lensprung und 50 Hz Bildwechselfrequenz zunächst gemäß P 38 03 835 bewegungsadaptiv in ein Fernsehsignal mit 900 Zeilen ohne Zeilensprung und 50 Hz Bildwechselfrequenz um. Dieses Fernsehsignal wird dann bewegungsadaptiv in ein Aus¬ gangssignal von 900 Zeilen ohne Zeilensprung mit 75 Hz Bild¬ wechselfrequenz transcodiert.In one embodiment according to the invention, the transcoder converts an input signal from e.g. B. 1250 lines with a line jump and 50 Hz frame rate according to P 38 03 835 motion adaptive to a television signal with 900 lines without interlace and 50 Hz frame rate. This television signal is then motion-adaptively transcoded into an output signal of 900 lines without interlacing with a 75 Hz frame rate.
Die Luminanz- und Chrominanz-Ausgangssignale des Transcoders 14 werden über die D/A-Wandler 151 bzw. 152 einer Matrix 17 zugeführt, dort in RGB-Signale umgeformt und über den RGB- Verstärker 18 auf dem Display 19 wiedergegeben.The luminance and chrominance output signals of the transcoder 14 are supplied to a matrix 17 via the D / A converters 151 and 152, where they are converted into RGB signals and displayed on the display 19 via the RGB amplifier 18.
Fig. 2 zeigt ein in P 38 31 524 vorgeschlagenes Verfahren, wie aus Bildpunkten eines Fernsehsignals mit Zeilensprung und z. B. 50 Hz Bildwechselfrequenz ein Fernsehsignal mit Zeilensprung und doppelter Bildwechselfrequenz (100 Hz) ge¬ bildet werden kann.Fig. 2 shows a method proposed in P 38 31 524, as from pixels of a television signal with interlace and z. B. 50 Hz frame rate a television signal with interlace and double frame rate (100 Hz) can be formed.
Es sind Bildpunkte 211, 232, 251 von Halbbildern eines ankom¬ menden Fernsehsignals und Bildpunkte 211, 222, 231, 242, 251 von Halbbildern eines erzeugten Fernsehsignals mit doppelter Bildwiedergabefrequenz im zeitlichen Verlauf 20, im Verlauf in horizontaler bzw. Zeilen-Richtung 201 und im Verlauf in vertikaler Richtung 202 dargestellt.There are pixels 211, 232, 251 of fields of an incoming television signal and pixels 211, 222, 231, 242, 251 of fields of a generated television signal with double image reproduction frequency over time 20, in the horizontal or line direction 201 and shown in the course in the vertical direction 202.
Die Bildpunkte 222, 231, 242 und die anderen Bildpunkte ent¬ sprechender Zeilen im jeweiligen Halbbild sind im ankommen¬ den Signal nicht vorhanden und müssen deshalb interpoliert werden. Dies geschieht bewegungsadaptiv.The pixels 222, 231, 242 and the other pixels of corresponding lines in the respective field are not present in the incoming signal and must therefore be interpolated. This happens in a motion-adaptive way.
Wenn der Bildinhalt am jeweiligen Bildpunkt statisch ist, werden für die Luminanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 222 die empfangenden Luminanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 232, für die Luminanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 231 die empfangenen Luminanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 211 und für die Lumi¬ nanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 242 die empfangenen Lumi¬ nanz- bzw. Chrominanz-Bildpunkte 232 eingesetzt. Dies gilt entsprechend für die anderen zu interpolierenden Bildpunkte der jeweiligen Halbbilder.If the image content at the respective pixel is static, the luminance or chrominance pixels 222 become receiving luminance or chrominance pixels 232, for the luminance or chrominance pixels 231 the received luminance or chrominance pixels 211 and for the luminance or chrominance pixels 242 the received luminance or Chrominance pixels 232 are used. This applies accordingly to the other pixels of the respective fields to be interpolated.
Wenn der Bildinhalt am jeweiligen Luminanz-Bildpunkt dyna¬ misch ist, werden zunächst zwischen den Zeilen der empfange¬ nen Halbbilder neue Zeilen 212, 231, 252 interpoliert. Da¬ durch werden aus den Eingangs-Halbbildern mit Zeilensprung Vollbilder ohne Zeilensprung.If the image content at the respective luminance pixel is dynamic, new lines 212, 231, 252 are first interpolated between the lines of the received fields. As a result, the input fields with interlaced text become full images without interlaced text.
Die Bildpunkte 222 werden dann aus Bildpunkten 212 und 232 interpoliert und die Bildpunkte 242 aus Bildpunkten 232 und 252. Z. B. wird der Luminanz-Bildpunkt 223 aus den Luminanz- Bildpunkten 213 und 233 berechnet. Dazu werden die sechs Bildpunkte 213 und 233 der Größe ihres Zahlenwertes nach sor¬ tiert und die beiden in der Mitte der Rangfolge einsortier¬ ten ausgewählt. Von ihnen wird der arithmetische Mittelwert gebildet. Dieser Mittelwert wird dann als Bildpunkt 223 und mit den entsprechenden anderen Bildunkten zusammen als ein zweites Halbbild wiedergegeben. Entsprechend werden die Bild¬ punkte 242 als ein viertes Halbbild wiedergegeben. Als ein erstes Halbbild wird das erste empfangene Halbbild und als ein fünftes wird das dritte empfangene Halbbild wie¬ dergegeben. Als ein drittes Halbbild wird das interpolierte Halbbild, welches aus den Bildpunkten 231 und entsprechenden besteht, wiedergegeben.The pixels 222 are then interpolated from pixels 212 and 232 and the pixels 242 from pixels 232 and 252. For example, the luminance pixel 223 is calculated from the luminance pixels 213 and 233. For this purpose, the six pixels 213 and 233 are sorted according to the size of their numerical value and the two sorted in the middle of the ranking are selected. The arithmetic mean is formed from them. This mean value is then reproduced as pixel 223 and together with the corresponding other pixels as a second field. Correspondingly, the pixels 242 are reproduced as a fourth field. The first received field is reproduced as a first field and the third received field is reproduced as a fifth. The interpolated field, which consists of the pixels 231 and corresponding ones, is reproduced as a third field.
Wenn der Bildinhalt am jeweiligen Chrominanz-Bildpunkt dyna¬ misch ist, wird der Bildpunkt 223 als arithmetischer Mittel¬ wert des mittleren Bildpunkts von 213 und des mittleren Bild¬ punkts von 233 wiedergegeben. Fig. 3 zeigt einen Transcoder, wie er in P 38 31 524 vorge¬ schlagen wurde, der das Verfahren nach Fig. 2 anwendet. In den Speichern 311 und 312 werden jeweils zwei ankommende Halbbilder in Form eines Vollbildes gespeichert. Während der eine Speicher ankommende Halbbilder speichert, werden die gespeicherten und zu Vollbildern zusammengefügten Halbbilder bildpunktweise einem Umschalter 321 und von dort einem weite¬ ren Umschalter 301 und parallel geschalteten Zeilenspeichern 331 zugeführt.If the image content at the respective chrominance pixel is dynamic, the pixel 223 is reproduced as the arithmetic mean of the middle pixel of 213 and the middle pixel of 233. FIG. 3 shows a transcoder as proposed in P 38 31 524, which uses the method according to FIG. 2. Two incoming fields are stored in the form of one frame in the memories 311 and 312. While the fields arriving in a memory are storing, the fields stored and combined into full images are fed pixel by pixel to a changeover switch 321 and from there to another changeover switch 301 and line memories 331 connected in parallel.
Ein weiterer Umschalter 341 leitet parallel Bildpunkte aus den Zeilenspeichern 331 zu den parallel geschalteten Verti¬ kalfiltern 351. Dort wird jeweils aus mehreren, z. B. vier, vertikal benachbarten Bildpunkten eines Halbbilds ein in der Mitte der vier Bildpunkte liegender Bildpunkt in jeweils an¬ derer Halbbildlage berechnet. Solche Bildpunkte sind in Fig. 2 als 212, 231 und 252 dargestellt.A further changeover switch 341 conducts image points in parallel from the line memories 331 to the vertical filters 351 connected in parallel. B. four, vertically adjacent pixels of a field are calculated in the middle of the four pixels in each field an¬ pixel position. Such pixels are shown in Fig. 2 as 212, 231 and 252.
Ein Bewegungsdetektor 30 entscheidet für jeden Bildpunkt zei¬ lenweise fortlaufend, ob bei statischem Bildinhalt empfange¬ ne Bildpunkte aus Umschalter 321 oder bei dynamischem Bildin¬ halt empfangene bzw. im Halbbild interpolierte Bildpunkte aus den Vertikalfiltern 351 zu einem Speicher 361 und zu ei¬ nem Medianwertbildner 371 weitergeleitet werden. Am Eingang und Ausgang des Vollbildspeichers 361 sind Stützwerte (213 und 233 in Fig. 2) für den Medianwertbildner .abgreifbar.A motion detector 30 continuously decides for each pixel whether pixels received from static switch 321 for static image content or pixels received from the vertical filters 351 or interpolated in the field from the vertical filters 351 to a memory 361 and to a median value generator 371 can be forwarded. At the input and output of the frame memory 361 are base values (213 and 233 in FIG. 2) for the median value generator . tapped.
Im Umschalter 391 werden je nach auszugebendem Halbbild ent¬ weder Bildpunkte (211, 231 oder 251 in Fig. 2) aus dem Spei¬ cher 361 oder durch einen Halbbildspeicher 381 verzögerte Bildpunkte (222 oder 242 in Fig. 2) aus dem Medianwertbild¬ ner 371 zum Ausgang weitergeleitet.Depending on the field to be output, in the changeover switch 391 either pixels (211, 231 or 251 in FIG. 2) from the memory 361 or pixels delayed by a field memory 381 (222 or 242 in FIG. 2) from the median value generator 371 forwarded to the exit.
Dem Medianwertbildner 371 werden für jeden ausgegebenen Bild¬ punkt (223 in Fig. 2) sechs Bildpunkte (213 und 233 in Fig. 2) zugeführt. Bei dynamischen Bildinhalt wird der Bild¬ punkt (223 in Fig. 2) wie für Fig. 2 beschrieben berechnet. Bei statischem Bildinhalt wird durch den Bewegungsdetektor 30 gesteuert der Bildpunkt (223 in Fig. 2) nur aus dem arith¬ metischen Mittelwert aus dem mittlerem der drei Bildpunkte (213 in Fig. 2) und dem mittleren der anderen drei Bildpunk¬ te (233 in Fig. 2) gebildet.The median value generator 371 is supplied with six pixels (213 and 233 in FIG. 2) for each pixel (223 in FIG. 2) that is output. In the case of dynamic image content, the image point (223 in FIG. 2) is calculated as described for FIG. 2. In the case of static image content, the pixel (223 in FIG. 2) is controlled by the motion detector 30 only from the arithmetic mean of the middle of the three pixels (213 in FIG. 2) and the middle of the other three pixels (233 in Fig. 2) formed.
Entsprechend dem beschriebenen Zweig des Transcoders in Fig. 3 für die Luminanz arbeitet der andere Zweig des Trans¬ coders für die Chrominanz.According to the branch of the transcoder described in FIG. 3 for the luminance, the other branch of the transcoder for the chrominance works.
Die Schaltungen 313 und 314 entsprechen den Schaltungen 311 und 312, 322 entspricht 321, 332 entspricht 331, 342 ent¬ spricht 341, 352 entspricht 351, 302 entspricht 301, 362 ent¬ spricht 361, 372 entspricht 371, 382 entspricht 381, 392 ent¬ spricht 391.The circuits 313 and 314 correspond to the circuits 311 and 312, 322 corresponds to 321, 332 corresponds to 331, 342 corresponds to 341, 352 corresponds to 351, 302 corresponds to 301, 362 corresponds to 361, 372 corresponds to 371, 382 corresponds to 381, 392 ¬ speaks 391.
Die parallelen Vertikalfilter 352 können z. .B. eine Mittel¬ wertbildung durchführen. Entsprechend weniger parallele Ver¬ tikalfilter 352 und Zeilenspeicher 332 werden benötigt. Die Schaltung 372 arbeitet für statische und dynamische Bildtei¬ le wie die Schaltung 371 für statische Bildteile, d. h. sie bildet nur einen arithmetischen Mittelwert. Zur Reduzierung des benötigten Speicherplatzes werden nur aktive Bildpunkte gespeichert.The parallel vertical filter 352 can e.g. .B. perform an averaging. Correspondingly fewer parallel vertical filters 352 and line memories 332 are required. The circuit 372 works for static and dynamic picture parts like the circuit 371 for static picture parts, i. H. it only forms an arithmetic mean. To reduce the storage space required, only active pixels are saved.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren, wie aus Luminanz- oder Chromi¬ nanz-Bildpunkten eines Fernsehsignals ohne Zeilensprung und z. B. 50 Hz Bildwechselfrequenz ein Fernsehsignal ohne Zei¬ lensprung mit 1,5-facher Bildwechselfrequenz (75Hz) gebildet werden kann.FIG. 4 shows a method of how from luminance or chrominance pixels of a television signal without interlacing and z. B. 50 Hz frame rate, a television signal can be formed without a line jump with 1.5 times the frame rate (75 Hz).
Die Bildpunkte 461, 462, 471, 472 und die anderen Bildpunkte entsprechender Zeilen im jeweiligen Vollbild sind im ankom¬ menden Signal nicht vorhanden und müssen deshalb interpo¬ liert werden. Dies kann bewegungsadaptiv geschehen. Es sind Bildpunkte 411, 412, 431, 432, 451, 452 aus Vollbil¬ dern eines ankommenden Fernsehsignals und Bildpunkte 411, 412, 461, 462, 471, 472, 451, 452 eines erzeugten Fernsehsi- gnal mit eineinhalbfacher Bildwiedergabefrequenz im zeitli¬ chen Verlauf 40, im Verlauf in horizontaler bzw. Zeilen-Rich¬ tung 401 und im Verlauf in vertikaler Richtung 402 darge¬ stellt.The pixels 461, 462, 471, 472 and the other pixels of corresponding lines in the respective full image are not present in the incoming signal and must therefore be interpolated. This can be done in a motion-adaptive manner. There are pixels 411, 412, 431, 432, 451, 452 from full images of an incoming television signal and pixels 411, 412, 461, 462, 471, 472, 451, 452 of a television signal generated. gals with a one and a half times the image display frequency in the temporal course 40, in the course in the horizontal or line direction 401 and in the course in the vertical direction 402.
Um bei dynamischen Bildinhalt an entsprechenden Luminanz- Bildpunkten z. B. den Luminanz-Bildpunkt 463 bzw. 473 zu be¬ rechnen, wird zunächst ein Zwischenwert in der zeitlichen Lage 423 bzw. 443 ermittelt. Dies geschieht z. B. durch eine Medianwertbildung, wie sie für Fig. 2 beschrieben ist. Dazu werden jeweils die z. B. sechs Bildpunkte 413 und 433 der Größe ihres Zahlenwertes nach sortiert und die beiden in der Mitte der Rangfolge einsortierten ausgewählt. Von ihnen wird der arithmetische Mittelwert gebildet. Dieser Mittelwert er¬ gibt den Zahlenwert für den Zwischenwert 423. Die Zahlenwer¬ te von 413 sind z. B. (127, 132, 125) und die Zahlenwerte - von 433 sind z. B. (130, 195, 220). Die sortierte Rangfolge ist dann (220, 195, 132, 130, 127, 125) und es wird der arithmetische Mittelwert von (132, 130) gebildet.. Der Zwi¬ schenwert erhält dann den Wert 131. Zu den jeweils sechs Bildpunkten 413 und 433 können auch die jeweils links und rechts von 413 und 433 in der Zeile benachbarten Bildpunkte hinzugenommen werden, sodaß für die Medianwertbildung z. B. zehn Bildpunkte verwendet werden. Bei statischem Bildinhalt kann der Zwischenwert 423 aus dem arithmetischen Mittelwert des mittleren der drei Bildpunkte 413 und des mittleren der drei Bildpunkte 433 berechnet werden oder es kann für Bild¬ punkt 463 bzw. 473 direkt der mittlere der Bildpunkte 413 bzw. 433 eingesetzt werden.In order for dynamic image content at corresponding luminance pixels, for. For example, to calculate the luminance pixel 463 or 473, an intermediate value in the temporal position 423 or 443 is first determined. This happens e.g. B. by a median, as described for Fig. 2. For this purpose, the z. B. six pixels 413 and 433 sorted according to the size of their numerical value and the two sorted in the middle of the ranking selected. The arithmetic mean is formed from them. This mean value gives the numerical value for the intermediate value 423. The numerical values of 413 are e.g. B. (127, 132, 125) and the numerical values - of 433 are e.g. B. (130, 195, 220). The sorted ranking is then (220, 195, 132, 130, 127, 125) and the arithmetic mean of (132, 130) is formed. The intermediate value then receives the value 131. The six pixels 413 and 433, the pixels adjacent to the left and right of 413 and 433 in the line can also be added, so that z. B. ten pixels can be used. In the case of static image content, the intermediate value 423 can be calculated from the arithmetic mean of the middle of the three pixels 413 and the middle of the three pixels 433, or the middle of the pixels 413 or 433 can be used directly for pixels 463 or 473.
Für ein Chrominanzsignal kann unabhängig von Bewegung im Fernsehbild immer der entsprechende arithmetische Mittelwert wie für das Luminanzsignal bei statischem Bildinhalt aus Bildpunkten gleicher Farbkomponente gebildet werden. Es kann aber auch bei an entsprechenden Bildpunkten dynami¬ schen Chrominanzsignalen die Medianwertbildung entsprechend der Medianwertbildung für die entsprechenden Luminanzsignale erfolgen, aber mit anderen Eingangsbildpunkten. Diese sind für den Bildpunkt 423 z. B. die mittleren Bildpunkte von 413 und 433 und die links und rechts in der Zeile benachbarten Bildpunkte von 413 und 433 gleicher Farbkomponente. Dadurch wird die U-Komponente eines Chrominanzbildpunktes aus zwei von sechs U-Komponenten von empfangenen Chrominanzbildpunk¬ ten bzw. die V-Komponente eines Chrominanzbildpunktes aus zwei von sechs V-Komponenten von empfangenen Chrominanzbild¬ punkten gebildet.For a chrominance signal, regardless of the movement in the television picture, the corresponding arithmetic mean can always be formed from pixels of the same color component as for the luminance signal with static picture content. However, in the case of chrominance signals dynamic at corresponding pixels, the median value can be formed in accordance with the median value formation for the corresponding luminance signals, but with different input pixels. These are for the pixel 423 z. B. the middle picture elements of 413 and 433 and the picture elements of 413 and 433 adjacent to the left and right in the line of the same color component. As a result, the U component of a chrominance pixel is formed from two of six U components of received chrominance pixels or the V component of a chrominance pixel is formed from two of six V components of received chrominance pixels.
Der Bildpunkt 463 bzw. 473 des Luminanz- bzw. Chrominanzsi¬ gnals kann dann z. B. folgendermaßen berechnet werden: Der einfache Wert des mittleren Bildpunkts von 433 und der • zweifache Wert des Zwischenwertes 423 bzw. 443 werden ad¬ diert und die Summe durch drei geteilt. Das Ergebnis ist der Wert für Bildpunkt 463 bzw. 473.The pixel 463 or 473 of the luminance or chrominance signal can then, for. B. can be calculated as follows: The single value of the central pixel of 433 and the • double value of the intermediate value 423 or 443 are added and the sum divided by three. The result is the value for pixels 463 or 473.
Entsprechend werden die anderen Bildpunkte 461, 462 bzw. 471, 472 des ausgehenden Luminanz- bzw. ChrominanzSignals berechnet.The other pixels 461, 462 or 471, 472 of the outgoing luminance or chrominance signal are calculated accordingly.
Wenn der Bildinhalt an entsprechenden Bildpunkten statisch ist, können die Bildpunkte 461, 462 bzw. 471, 472 des Lumi¬ nanz- bzw. ChrominanzSignals folgendermaßen erhalten werden: Für die Bildpunkte 461, 462 werden die Bildpunkte 411, 412 eingesetzt und für die Bildpunkte 471, 472 werden die Bild¬ punkte 431, 432 eingesetzt.If the image content at corresponding pixels is static, the pixels 461, 462 or 471, 472 of the luminance or chrominance signal can be obtained as follows: The pixels 411, 412 are used for the pixels 461, 462 and for the pixels 471 , 472, the pixels 431, 432 are used.
Als ein* erstes Vollbild 411, 412 wird ein erstes empfangenes Vollbild 411, 412 wiedergegeben, als ein zweites Vollbild 461, 462 wird ein aus dem ersten 411, 412 und zweiten 431, 432 empfangenen Vollbild interpoliertes Vollbild wiedergege¬ ben, als ein drittes Vollbild 471, 472 wird ein aus dem zwei¬ ten 431, 432 und dritten 451, 452 empfangenen Vollbild inter- poliertes Vollbild wiedergegeben und als ein viertes Voll¬ bild 451, 452 wird ein drittes empfangenes Vollbild 451, 452 wiedergegeben.A first received frame 411, 412 is reproduced as a * first frame 411, 412, a frame interpolated from the first 411, 412 and second 431, 432 received as a second frame 461, 462 is reproduced as a third frame 471, 472, a full image received from the second 431, 432 and third 451, 452 is inter- reproduced polished frame and as a fourth frame 451, 452 a third received frame 451, 452 is reproduced.
Fig. 5 zeigt einen Transcoder, dem am Luminanz-Eingang ein Transcoder 50 gemäß P 38 03 835 vorgeschaltet ist. Der Trans¬ coder 50 erzeugt aus einem Fernsehsignal mit z. B. 1250 Zei¬ len mit Zeilensprung und 50 Hz Bildwechselfrequenz bewegungs¬ adaptiv ein Fernsehsignal mit 900 Zeilen ohne Zeilensprung und 50 Hz Bildwechselfrequenz. Das bildpunktweise Bewegungs¬ detektorsignal aus dem Transcoder 50 wird auch im Transcoder 51 für Chrominanzsignale und für die Schaltungen 521 und 522 benutzt. Der Transcoder 51 kann wie Transcoder 50 aufgebaut sein. Er braucht aber keinen eigenen Bewegungsdetektor. Im Speicher 511 wird jeweils ein Luminanz-Vollbild gespei¬ chert. Für ein erstes weiterzuleitendes Vollbild wird das in 511 gespeicherte Vollbild dem Umschalter 531 zugeführt (411, 412 in Fig. 4). Das ankommende Luminanzsignal (431, 432 in Fig. 4) und das bereits vorher gespeicherte Signal (411, 412 in Fig. 4) aus 511 sowie das Bewegungsdetektorεignal werden einem Medianwertbildner 521 zugeführt. Dieser Medianwertbild¬ ner 521 arbeitet wie für Fig. 4 beschrieben. Bei dynamischen Bildinhalt werden aus z. B. sechs Bildpunkten (413 und 433 in Fig. 4) zwei ausgewählt und deren arithmetischer Mittel¬ wert dem Umschalter 531 zugeführt und bei statischem Bildin¬ halt der arithmetische Mittelwert von zwei Bildpunkten (der jeweils mittlere von 413 bzw. 433 in Fig. 4), wobei die aus 521 kommenden Bildpunkte ein zweites weiterzuleitendes Voll¬ bild darstellen. Anschließend werden die neu eingespeicher¬ ten Bildpunkte (431, 432 in Fig. 4) aus 511 ausgelesen und bilden ein drittes weiterzuleitendeε Vollbild. Danach werden die gespeicherten Bildpunkte (431 und 432 in Fig. 4) aus 511 und ankommende und in 511 zu speichernde Bildpunkte (451 und 452 in Fig. 4) über den Medianwertbildner 521 dem Um¬ schalter 531 zugeführt und bilden ein viertes weiterzuleiten- des Vollbild. Dieser Vorgang, d. h. abwechselndes Auslesen von 511 und Auslesen von 511 und ankommenden Bildpunkten, verbunden mit Medianwertbildung, wird kontinuierlich fortge¬ setzt. Dadurch entsteht am Ausgang des Umschalters 531 ein Fernsehsignal ohne Zeilensprung mit verdoppelter Bildwechsel¬ frequenz.5 shows a transcoder, to which a transcoder 50 according to P 38 03 835 is connected upstream at the luminance input. The trans coder 50 generates from a television signal with e.g. B. 1250 lines with skip and 50 Hz frame rate adaptive to motion a television signal with 900 lines without skip and 50 Hz frame rate. The pixel-wise motion detector signal from the transcoder 50 is also used in the transcoder 51 for chrominance signals and for the circuits 521 and 522. The transcoder 51 can be constructed like the transcoder 50. However, it does not need its own motion detector. A full luminance image is stored in the memory 511. For a first frame to be forwarded, the frame stored in 511 is supplied to the changeover switch 531 (411, 412 in FIG. 4). The incoming luminance signal (431, 432 in FIG. 4) and the previously stored signal (411, 412 in FIG. 4) from 511 and the motion detector signal are fed to a median value generator 521. This median value generator 521 operates as described for FIG. 4. With dynamic image content z. For example, six pixels (413 and 433 in FIG. 4) two are selected and their arithmetic mean value is fed to the changeover switch 531 and, in the case of static image content, the arithmetic mean value of two image points (the mean of 413 and 433 in FIG. 4, respectively) ), the pixels coming from 521 representing a second full image to be forwarded. The newly stored pixels (431, 432 in FIG. 4) are then read out of 511 and form a third full image to be forwarded. Then the stored pixels (431 and 432 in FIG. 4) from 511 and incoming pixels to be stored in 511 (451 and 452 in FIG. 4) are fed to the changeover switch 531 via the median value generator 521 and form a fourth relay. of the full screen. This process, that is to say alternately reading out 511 and reading out 511 and incoming pixels, combined with formation of median values, is continued continuously. This produces a television signal at the output of the changeover switch 531 without interlacing with a doubled frame rate.
Dieses Signal wird über einen Vollbildspeicher 541 und Multi¬ plizierer 551 sowie über einen Vollbildspeicher 542 und ei¬ nen Multiplizierer 552 einem Addierer 561 zugeführt. Die Speicher 541 und 542 werden abwechselnd mit dem ankommenden Signal mit 100 Hz Bildwechselfrequenz geladen und für ein ausgehendes Signal mit 75 Hz Bildwechselfrequenz entladen. Die Speicher 541 und 542 können vom Typ "FIFO mehrfach aus¬ lesbar" sein. FIFO bedeutet: first in, first out.This signal is fed to an adder 561 via a frame memory 541 and multiplier 551 and via a frame memory 542 and a multiplier 552. The memories 541 and 542 are loaded alternately with the incoming signal at a frame rate of 100 Hz and discharged at an image frequency of 75 Hz for an outgoing signal. The memories 541 and 542 can be of the "FIFO readable multiple" type. FIFO means: first in, first out.
Dieser Vorgang ist in Fig. 6 dargestellt. Im Verlauf einer Zeitachse 60 sind Blöcke 61 dargestellt, die den eingelese¬ nen Speicherinhalt, z. B. Bildpunkte "(412)" aus Fig. 4, im jeweiligen Speicher, z. B. "541" aus Fig. 5, zeigen. Zusätzlich sind Blöcke 62 dargestellt, die den ausgelesenen Speicherinhalt, z. B. Bildpunkte "(412)" aus Fig. 4, der je¬ weiligen Speicher,z. B. "541 + 542" aus Fig. 5, zeigen, so¬ wie Zuordnungspfeile 63, die andeuten, aus welchen Blocks 61 die jeweiligen Bildpunkte kommen, sowie Multiplikationsfakto¬ ren 64, die den jeweiligen Wichtungsfaktor für die jeweili¬ gen Blocks 61 von Bildpunkten angeben.This process is shown in Fig. 6. In the course of a time axis 60, blocks 61 are shown which contain the read-in memory content, e.g. B. pixels "(412)" from Fig. 4, in the respective memory, for. B. "541" of Fig. 5 show. In addition, blocks 62 are shown which contain the read-out memory content, e.g. B. pixels "(412)" from FIG. 4, the respective memory, e.g. B. "541 + 542" from FIG. 5, as well as assignment arrows 63, which indicate from which blocks 61 the respective pixels come, and multiplication factors 64, which show the respective weighting factor for the respective blocks 61 of FIG Specify pixels.
Der Multiplizierer 541 wechselt z. B. für jedes ausgelesene Vollbild zwischen den Faktoren 1 und 1/3 und der Multipli¬ zierer■542 z. B. zwischen den Faktoren 0 und 2/3, wie man aus Fig. 6 erkennen kann.The multiplier 541 changes e.g. B. for each read out frame between the factors 1 and 1/3 and the multiplier ■ 542 z. B. between the factors 0 and 2/3, as can be seen from Fig. 6.
Der Addierer 561 gibt jeweils die Summe zweier mit den jewei¬ ligen Faktoren multiplizierten Bildpunkte als Luminanz-Aus- gangssignal des Transcoders ab. Fig. 7 zeigt ein Ladungs-Zeit-Diagramm des Speichers 541 aus Fig. 5 zwischen den Zeitpunkten t = 20 ms und t = 50 ms aus Fig. 6, eine Ladungsskala 70, einen ersten Ladevorgang 71, einen zweiten Ladevorgang 72 und einen Auslesevorgang 73. Vom Zeitpunkt t = 20 ms bis t ft. 30 ms wird ein ankommendes Vollbild in den Speicher 541 geladen 71. Vom Zeitpunkt t s_ 20 ms bis t ss. 33 ms wird das Vollbild wieder ausgelesen. Vom Zeitpunkt t «_• 33 ms bis t » 47 ms wird der Speicher 541 ein zweites Mal ausgelesen, allerdings wird ab Zeitpunkt t = 40 ms ein neues Vollbild geladen.The adder 561 outputs the sum of two pixels multiplied by the respective factors as the luminance output signal of the transcoder. FIG. 7 shows a charge-time diagram of the memory 541 from FIG. 5 between the times t = 20 ms and t = 50 ms from FIG. 6, a charge scale 70, a first charging process 71, a second charging process 72 and a read-out process 73. From time t = 20 ms to t ft. 30 ms, an incoming frame is loaded into memory 541 71. From time t s_ 20 ms to t ss. The full image is read again for 33 ms. The memory 541 is read out a second time from the time t "_ • 33 ms to t" 47 ms, but a new frame is loaded from the time t = 40 ms.
Fig. 7 verdeutlicht, daß nicht ein Bildinhalt ausgelesen wird, der bereits durch einen neuen überschrieben wurde. Z. B. ist zum Zeitpunkt tl = 40 ms bereits die Hälfte des Vollbilds aus Speicher 541 ausgelesen, wenn der Einlesevor¬ gang für ein neues Vollbild in Speicher 541 beginnt. Zum Zeitpunkt t2 «* 45 ms ist bereits *=_- 7/8 des alten Vollbilds* ausgelesen, während das neue erst zu _» 50% geladen ist.FIG. 7 illustrates that an image content that has already been overwritten by a new one is not read out. For example, at the time t1 = 40 ms, half of the frame is already read out from memory 541 when the reading-in process for a new frame in memory 541 begins. At the time t2 «* 45 ms * * = _- 7/8 of the old frame * has already been read out, while the new one is only loaded to _» 50%.
Der Multiplizierer 541 arbeitet z. B. mit den Faktoren 1 und 1/3, der Multiplizierer 542 z. B. mit den Faktoren 0 und 2/3, so daß die summierten Faktoren jeweils 1 ergeben.Multiplier 541 operates e.g. B. with the factors 1 and 1/3, the multiplier 542 z. B. with the factors 0 and 2/3, so that the summed factors give 1 each.
Entsprechend dem beschriebenen Zweig des Transcoders in Fig. 5 für die Luminanz arbeitet der andere Zweig des Trans¬ coders für die Chrominanz.The other branch of the transcoder for chrominance operates in accordance with the branch of the transcoder described in FIG. 5 for the luminance.
Der Speicher 512 entspricht Speicher 511, Medianwertbildner 522 entspricht, wie für Fig. 4 beschrieben, Medianwertbild¬ ner 521, Umschalter 532 entspricht Umschalter 531, Speicher 543 und Multiplizierer 553 entsprechen Speicher 541 und Multiplizierer 551, Speicher 544 und Multiplizierer 554 ent¬ sprechen Speicher 542 und Multiplizierer 552, Addierer 562 entspricht Addierer 561.The memory 512 corresponds to memory 511, median value generator 522 corresponds, as described for FIG. 4, median value generator 521, changeover switch 532 corresponds to changeover switch 531, memory 543 and multiplier 553 correspond to memory 541 and multiplier 551, memory 544 and multiplier 554 correspond to memory 542 and multiplier 552, adder 562 corresponds to adder 561.
Der Transcoder gemäß Fig. 5 kann durch Anhängen eines weite¬ ren FIFO-Speichers auch ein Bildsignal mit Zeilensprung er- zeugen, indem am Ausgang nur jede zweite Zeile mit entspre¬ chender Halbbildlage und halbiertem Auslesetakt wiedergege¬ ben wird.The transcoder according to FIG. 5 can also add an interlaced picture signal by attaching a further FIFO memory. testify by the fact that at the output only every second line is reproduced with a corresponding field position and halved readout clock.
Der Transcoder gemäß Fig. 5 kann auch ein Eingangssignal oh¬ ne Zeilensprung, z. B. 900 Zeilen, 50 Hz, verarbeiten, wenn die Transcoder 50 und 51 in Fig. 5 entfallen und ein zusätz¬ licher Bewegungsdetektor angeordnet ist, wie er z. B. in P 38 09 249 vorgeschlagen ist.The transcoder according to FIG. 5 can also have an input signal without interlacing, e.g. B. 900 lines, 50 Hz, process if the transcoders 50 and 51 in FIG. 5 are omitted and an additional motion detector is arranged, as it is e.g. B. is proposed in P 38 09 249.
Ein solcher Transcoder kann auch Bildsignale mit Zeilen¬ sprung, gleicher Zeilenzahl und z. B. 50 Hz Bildwechselfre¬ quenz als Eingangssignal verwenden, wenn das Eingangssignal mit Zeilensprung bewegungsadaptiv in ein Eingangssignal ohne Zeilensprung umgewandelt wird. Für diese bewegungsadaptive Umwandlung und die Steuerung der Medianwertbildner 521 bzw. 522 aus Fig. 5 kann dann der Bewegungsdetektor gemeinsam ver¬ wendet werden. Such a transcoder can also image signals with line jump, the same number of lines and z. B. 50 Hz image change frequency as input signal if the input signal with interlacing is converted into an input signal without interlacing. The motion detector can then be used together for this motion-adaptive conversion and for controlling the median value formers 521 and 522 from FIG. 5.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s r u c h e
Signalverarbeitungssystem für digitale Videosignale zur Umsetzung eines Bildsignals einer ersten Norm in ein Bildsignal ohne Zeilensprung einer zweiten Norm, dadurch gekennzeichnet, daß a) die Bildwechselfrequenz des Bildsignals der zweiten Norm das Eineinhalbfache der Bildwechselfrequenz des Bildsignals der ersten Norm ist, b) Zwischenwerte (422, 442) zur Berechnung des Bildsignals der zweiten Norm gebildet werden, c) die Zwischenwerte (422, 442) und Bildpunkte (411, 412, 431, 432, 451, 452) des Bildsignals der ersten Norm je¬ weils einen gewichteten Anteil für Bildpunkte (411, 412, 461, 462, 471, 472, 451, 452) des Bildsignals der zweiten Norm bilden, d) die Wichtung abhängig ist von dem zeitlichen Abstand der Bildpunkte (411, 412, 461,' 462, 471, 472, 451, 452) des Bildsignals der zweiten Norm von den entsprechenden Zwischenwerten (422, 442) und von den entsprechenden Bildpunkten (411, 412, 431, 432, 451, 452) des Bildsi¬ gnals der ersten Norm.Signal processing system for digital video signals for converting an image signal of a first standard into an image signal without interlacing a second standard, characterized in that a) the frame frequency of the image signal of the second standard is one and a half times the frame frequency of the image signal of the first standard, b) intermediate values (422, 442) for calculating the image signal of the second standard, c) the intermediate values (422, 442) and pixels (411, 412, 431, 432, 451, 452) of the image signal of the first standard each have a weighted portion for pixels ( 411, 412, 461, 462, 471, 472, 451, 452) of the image signal of the second standard, d) the weighting is dependent on the time interval of the pixels (411, 412, 461, ' 462, 471, 472, 451 , 452) of the image signal of the second standard from the corresponding intermediate values (422, 442) and from the corresponding ones Pixels (411, 412, 431, 432, 451, 452) of the image signal of the first standard.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Bildpunkte (461, 462, 471, 472) des Bild¬ signals der zweiten Norm bewegungsadaptiv ist.2. System according to claim 1, characterized in that the calculation of the pixels (461, 462, 471, 472) of the image signal of the second standard is motion-adaptive.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwerte (422, 442) bei dynamischen Bildin¬ halten durch ein Medianfilter (521, 522) ermittelt wer¬ den.3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate values (422, 442) in dynamic image contents are determined by a median filter (521, 522).
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für Luminanzbildpunkte (461, 462, 471, 472) des Bildsignals der zweiten Norm zur Berechnung von Zwischenwerten (423) jeweils eine bestimmte Anzahl 2 + 4n von Bildpunk¬ ten (413, 433), die aus Bildpurikten des Bildsignals der ersten Norm abgeleitet sind, der Größe ihres Zahlen¬ werts nach sortiert werden, wobei die Zwischenwerte (423) in der zeitlichen Mitte zwischen entsprechenden Bildpunkten des Bildsignals der ersten Norm liegen und der arithmetische Mittelwert aus den beiden in der Mit¬ te der Rangfolge einsortierten Bildpunkten gebildet wird.4. System according to claim 3, characterized in that for luminance pixels (461, 462, 471, 472) of the image signal of the second standard for calculating intermediate values (423) each have a certain number 2 + 4n of pixels (413, 433) , which are derived from image tracks of the image signal of the first standard, are sorted according to the size of their numerical value, the intermediate values (423) lying in the middle in time between corresponding pixels of the image signal of the first standard and the arithmetic mean of the two in the Centered pixels are formed.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Berechnung der Zwischenwerte (423) folgende Bild¬ punkte des Bildsignals der ersten Norm verwendet werden: a) der, bezogen auf den jeweiligen Zwischenwert, zeitlich ■ vorhergehende Bildpunkt gleicher räumlicher Lage des5. System according to claim 4, characterized in that for the calculation of the intermediate value (423) following Bild¬ dots are used of the image signal of the first standard: a) with respect to the respective intermediate value, time ■ previous pixel same spatial position of the
Bildsignals der ersten Norm, b) die in der gleichen Zeile links und rechts von diesem Bildpunkt gelegenen Bildpunkte des Bildsignals der er¬ sten Norm, c) der, bezogen auf den jeweiligen Zwischenwert, zeitlich folgende Bildpunkt gleicher räumlicher Lage des Bildsi¬ gnals der ersten Norm, d) die in der gleichen Zeile links und rechts von diesem Bildpunkt gelegenen Bildpunkte des Bildsignals der er¬ sten Norm.Image signal of the first standard, b) the pixels of the image signal of the first standard located in the same line to the left and right of this pixel, c) the temporally following image point of the same spatial position of the image signal of the first standard, based on the respective intermediate value, d) the image points of the image signal of the first standard located in the same line to the left and right of this image point.
6. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für Chrominanzbildpunkte (461, 462, 471, 472) des Bildsignals der zweiten Norm zur Berechnung von Zwi¬ schenwerten (423), die in der zeitlichen Mitte zwischen entsprechenden Bildpunkten (411, 412, 431, 432, 451, 452) des Bildsignals der ersten Norm liegen, der arith¬ metische Mittelwert aus dem, bezogen auf den jeweiligen Zwischenwert (423), zeitlich vorhergehenden und dem zeitlich folgenden Bildpunkt gleicher räumlicher Lage gebildet wird.6. System according to claim 1 or 2, characterized in that for chrominance pixels (461, 462, 471, 472) of the image signal of the second standard for calculating intermediate values (423) which are in the middle of time between corresponding pixels (411, 412, 431, 432, 451, 452) of the image signal of the first standard, the arithmetic mean is formed from the temporally preceding and the temporally following pixel of the same spatial position, based on the respective intermediate value (423).
7. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrominanzbildpunkte (461, 462, 471, 472) des Bildsignals der zweiten Norm, die zeitlich zwischen ent¬ sprechenden Bildpunkten des Bildsignals der ersten Norm liegen, ohne Berechnung von Zwischenwerten aus gewichte- ten Anteilen, entsprechend dem jeweiligen zeitlichen Abstand zu den entsprechenden Bildpunkten (411, 412, 431, 432, 451, 452) des Bildsignals der ersten Norm, von entsprechenden Bildpunkten gleicher Farbkomponente des Bildsignals der ersten Norm gebildet werden.7. System according to claim 1 or 2, characterized in that the chrominance pixels (461, 462, 471, 472) of the image signal of the second standard, which are temporally between corresponding pixels of the image signal of the first standard, without calculating intermediate values from weights - Th proportions, corresponding to the respective time interval to the corresponding pixels (411, 412, 431, 432, 451, 452) of the image signal of the first standard, are formed by corresponding pixels of the same color component of the image signal of the first standard.
8. System nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß für Chrominanzbildpunkte (461, 462, 471, 472) des Bildsignals der zweiten Norm zur Berechnung von Zwi¬ schenwerten (423) Bildpunkte gleicher Farbkomponente8. System according to claim 3, 4 or 5, characterized gekennzeich¬ net that for chrominance pixels (461, 462, 471, 472) of the image signal of the second standard for calculating intermediate values (423) pixels of the same color component
(U, V) des Bildsignals der ersten Norm verwendet werden. (U, V) of the image signal of the first standard can be used.
9. System nach einem Oder mehreren der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Wichtung durch Multiplikation mit einem der Faktoren 0, 1/3, 2/3 oder 1 geschieht.9. System according to one or more of the preceding claims, characterized in that the respective weighting is done by multiplication with one of the factors 0, 1/3, 2/3 or 1.
10. System nach einem oder mehreren der vorhergeheden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für ein Bildsignal der ersten Norm mit Zeilensprung (411, 432, 451) eine bewegungsadaptive Umsetzung auf ein Bildsignal der er¬ sten Norm ohne Zeilensprung (411, 412, 431, 432, 451, 452) durchgeführt wird.10. System according to one or more of the preceding claims, characterized in that for an image signal of the first standard with interlacing (411, 432, 451) a motion-adaptive conversion to an image signal of the first standard without interlacing (411, 412, 431, 432, 451, 452) is carried out.
11. Schaltung für ein System entsprechend der vorher be¬ schriebenen Art, versehen mit einem ersten Speicher (511) für Luminanzbildpunkte, dem ein Medianwertbildner (521) nachgeschaltet ist, dessen Eingänge mit einem Ein¬ gang und mit einem Ausgang des ersten Speichers (511) und mit einem Bewegungsdetektor (in 50) verbunden sind, mit einem Umschalter (531), dessen Eingänge dem Ausgang des ersten Speichers (511) und einem Ausgang des Median¬ wertbildners (531) nachgeschaltet sind, mit einem zwei¬ ten Speicher (541) mit nachgeschaltetem ersten Multipli¬ zierer (551), mit einem dritten Speicher (542) mit nach¬ geschaltetem zweiten Multiplizierer (552), wobei der Ausgang des Umschalters (531) mit Eingängen der zweiten und dritten Speicher (541 und 542) verbunden ist, und mit einem Addierer (561), dessen Eingänge den ersten und zweiten Multiplizierern (551 und 552) nachgeschal¬ tet sind.11. Circuit for a system according to the type described above, provided with a first memory (511) for luminance pixels, which is followed by a median value generator (521), the inputs of which have an input and an output of the first memory (511 ) and with a motion detector (in 50), with a changeover switch (531), the inputs of which are connected downstream of the output of the first memory (511) and an output of the median value generator (531), with a second memory (541 ) with a downstream first multiplier (551), with a third memory (542) with a downstream second multiplier (552), the output of the switch (531) being connected to inputs of the second and third memories (541 and 542) , and with an adder (561), the inputs of which are connected downstream of the first and second multipliers (551 and 552).
12. Schaltung nach Anspruch 11, versehen mit einem vierten12. Circuit according to claim 11, provided with a fourth
Speicher (512) für Chrominanzbildpunkte, dem ein Mittel¬ wertbildner (522) oder*- ein Medianwertbildner (522) nach¬ geschaltet ist, dessen Eingänge mit einem Eingang und mit einem Ausgang des vierten Speichers (512) und im Fall des Medianwertbildners (522) mit einem Bewegungsde¬ tektor (in 50) verbunden sind, mit einem Umschalter (532), dessen Eingänge dem Ausgang des vierten Spei¬ chers (512) und einem Ausgang des Mittelwert- bzw. Medi¬ anwertbildners (522) nachgeschaltet sind, mit einem fünften Speicher (543) mit nachgeschaltetem dritten Multiplizierer (553), mit einem sechsten Speicher (544) mit nachgeschaltetem vierten Multiplizierer (554), wo¬ bei der Ausgang des Umschalters (532) mit Eingängen der fünften und sechsten Speicher (543 und 544) verbunden ist, und mit einem Addierer (562), dessen Eingänge den dritten und vierten Multiplizierern (553 und 554) nach¬ geschaltet sind. Memory (512) for chrominance pixels, which is followed by an average value generator (522) or * - a median value generator (522), the inputs of which have an input and an output of the fourth memory (512) and in If the median value generator (522) is connected to a motion detector (in 50), with a changeover switch (532), the inputs of which are the output of the fourth memory (512) and an output of the mean value or median value generator (522 ) are connected downstream, with a fifth memory (543) with a downstream third multiplier (553), with a sixth memory (544) with a downstream fourth multiplier (554), where the output of the switch (532) with inputs of the fifth and sixth Memory (543 and 544) is connected, and with an adder (562), the inputs of which are connected downstream of the third and fourth multipliers (553 and 554).
EP90906943A 1989-05-03 1990-04-28 Signal-processing system Withdrawn EP0470984A1 (en)

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DE3914550 1989-05-03
DE3914550A DE3914550A1 (en) 1989-05-03 1989-05-03 SIGNAL PROCESSING SYSTEM

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