DE19636952C2 - Verfahren zur Rauschreduktion eines Bildsignals - Google Patents
Verfahren zur Rauschreduktion eines BildsignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rauschreduktion ei
nes Bildsignals, das eine Folge von Bildern umfaßt.
Bei herkömmlichen Rauschreduktionsverfahren für Videosignale
wie beispielsweise in der EP 0581059 A2 beschrieben, wird
eine zeitliche, rekursive Filterung des Bildsignals durchge
führt. Hierzu wird das ausgangsseitige rauschreduzierte Bild
signal in einem Bildspeicher verzögert und nach Gewichtung
mit einem Faktor 1-k dem eingangsseitigen Bildsignal additiv
überlagert, wobei letzteres mit dem Faktor k gewichtet ist.
Das Filter hat Tiefpaßeigenschaft. Die Filterung wirkt nicht
nur auf den im Videosignal enthaltenen Rauschanteil, sondern
auch auf die Bildpunktinformation. Die zeitliche Tiefpaßfil
terung führt somit zu einer Bewegungsverschleifung. Zur Ab
hilfe wird vorgeschlagen, den Gewichtungsfaktor k abhängig
von der Bewegung zu beeinflussen. Üblicherweise erfolgt dies
derart, daß der Rückkopplungsanteil verringert und dadurch
der Anteil des Eingangssignals im Ausgangssignal erhöht wird.
Dadurch wird aber auch die Rauschreduktion mit zunehmender
Bewegung verringert. Ist die Bewegung hinreichend großflächig
und langsam, so daß das Auge dem bewegten Objekt folgen kann,
bleibt die innerhalb der bewegten Fläche vorhandene Rausch
störung wahrnehmbar.
Aus der GB 2030027 A ist ein Verfahren zur Rauschreduktion ei
nes Bildsignals bekannt, bei dem das rauschreduzierte Aus
gangsbildsignal um die Dauer eines Bildes verzögert mit dem
Eingangsbildsignal verknüpft wird und dazu der Bildinhalt des
rückgekoppelten Bildsignals abhängig von einer dedektierten
Bewegung innerhalb des Bildrahmens verschoben wird.
In dem Artikel von Peihong Hou: Bewegungsschätzung mit erhöh
ter Zuverlässigkeit; in: Rundfunktechnische Mitteilungen,
Jahrgang 37, 1993, Heft 4, S. 153-161, ist die Behandlung von
Auf- und Verdeckungen bei Objektbewegung in der vektorge
stützten Bildsignalverarbeitung beschrieben.
Die EP 0592196 A2 offenbart einen Schaltkreis zur Rauschre
duktion mit Bewegungserfassung, bei dem abhängig vom Grad der
erfaßten Bewegung im Bildsignal zwischen zwei verschiedenen
Rauschreduktionsverfahren umgeschaltet wird.
Eine Schaltung zur Bestimmung von Bewegungsvektoren ist in
der EP 0720356 A1 beschrieben.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes
Verfahren zur Rauschreduktion eines Bildsignals für einen
großen Rauschleistungsbereich anzugeben, das die im Bildsi
gnal enthaltene Bewegung berücksichtigt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfin
dungsgemäßen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen an
gegeben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Bildinhalt von Bil
dern des rückgekoppelten Bildsignals unter Verwendung von Be
wegungsvektoren auf die Bewegungsphase der Bilder des ein
gangsseitigen Bildsignals umgesetzt. Die durch die Bewegung
entstandenen Aufdeckungsbereiche werden im Rückkopplungspfad
durch Bildanteile des eingangsseitigen Bilds ersetzt, die ei
ner örtlichen Rauschreduktion unterzogen werden. Zur Verände
rung des Gewichtungsfaktors k bzw. 1-k wird neben einer feh
lerhaften Bewegungsermittlung die Rauschleistung des ein
gangsseitigen Bildsignals berücksichtigt. Vorteilhafterweise
führen kleinere Fehler zu einem überproportional größeren Ge
wichtungsfaktor k, also einer überproportional höheren Ge
wichtung des Eingangspfads im Vergleich zum Rückkopplungs
pfad. Für große Fehler im bewegungskompensierten rückgekop
pelten Bild ist ein Rückfallmodus vorgesehen, bei dem nur das
eingangsseitige Bild örtlich rauschreduziert wird. Das Ver
fahren arbeitet insgesamt bewegungsvektorfehlertolerant mit
nichtlinearer Filtersteuerung und einem nichtlinearen,
schwellwertbeeinflußten Rückfallmodus. Zur Korrektur des Be
wegungsvektorfeldes ist es vorteilhaft, innerhalb des beweg
ten Objektes eine Homogenisierung der Bewegungsvektoren
durchzuführen. Bei paralleler Verwendung des ursprünglichen
und homogenisierten Bewegungsvektors stehen wahlweise zwei
Vektoren zur Verfügung, von denen derjenige, der den geringe
ren Fehler liefert, zur Bewegungskompensation ausgewählt
wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung
dargestellten Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild zur Durchführung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens,
Fig. 2 Bewertungskennlinien für den Reduktionsfaktor k und
Fig. 3 ein Schaltbild zur Berücksichtigung eines homogeni
sierten Bewegungsvektors.
Das Prinzipschaltbild der Fig. 1 weist einen Eingangsan
schluß 1 auf, dem ein Bildsignal S zugeführt wird, dessen
Rauschen zu reduzieren ist. An einem Ausgangsanschluß 2 liegt
das rauschreduzierte Bildsignal G vor. Die Bildsignale S, G
enthalten eine Folge von Bildern, beispielsweise zeilenver
kämmten Halbbildern oder Vollbilder. Zur Rauschreduktion wird
eine rekursive Filterung durchgeführt. Dies bedeutet, daß das
Ausgangssignal G - wie weiter unten noch ausführlicher be
schrieben - bildweise verzögert wird und mittels eines Addie
rers 3 mit dem Eingangskanal verknüpft wird. Das rückgekop
pelte Bildsignal wird in einem Multiplizierer 4 mit dem Fak
tor 1-k gewichtet, das Signal S im Eingangskanal wird in ei
nem Multiplizierer 5 mit dem Faktor k gewichtet. Durch Verän
derung von k wird die Relation von Eingangspfad zu Rückkopp
lungspfad eingestellt. Am Rand des Wertebereichs von k bei
k = 1 wird die Rückkopplung unterbunden, so daß nur das ein
gangsseitige Bildsignal S weitergeleitet wird. Zur bildweisen
Verzögerung des ausgangsseitigen rauschreduzierten Bildsi
gnals G innerhalb der Rückkoppelschleife ist eine Spei
chereinrichtung 20 vorgesehen. Die dargestellte Ausführung
bezieht sich auf Bildsignale S, G mit zeilenverkämmten Halb
bildern. Die Einrichtung 20 weist dann zwei Halbbildspeicher
21, 22 auf, die in Reihe hintereinander geschaltet sind. Der
Bildspeicher 22 enthält dann ein zweimal um eine Halbbilddau
er verzögertes Halbbild, das als Bildsignal G* über einen An
schluß 23 dem Multiplizierer 4 des Rückkopplungspfads zuge
führt wird. Die an Addierer 3 zur Verknüpfung rückgekoppelten
Halbbilder weisen im Vergleich zum eingangsseitigen Halbbild
S die gleiche Rasterlage auf.
Die rückgekoppelten Halbbilder werden in Abhängigkeit von der
vorliegenden Bewegung bewegungskompensiert. Dies bedeutet,
daß der Bildinhalt der jeweiligen Halbbilder auf diejenige
Bewegungsphase umgesetzt wird, die das entsprechende Halbbild
des Eingangssignals S zum Zeitpunkt der Verknüpfung im Addie
rer 3 aufweist. Hierzu wird die Bewegungsinformation an einem
Anschluß 7 eingespeist. Am Anschluß 7 liegt ein Signal D an,
das ein Bewegungsvektorfeld für das Eingangshalbbild enthält.
Dies bedeutet, daß für jeden Bildpunkt die Verschiebung rela
tiv zur Position des entsprechenden Bildpunkts im vorherge
henden Halbbild angegeben ist. Bewegungsvektorfelder können
auf verschiedene herkömmliche Weisen erhalten werden. Bei
spielsweise kann ein Bewegungsvektorfeld durch Ortsdifferenz
bildung der Bildpunkte zweier Halbbilder empfängerseitig er
mittelt werden. Das Bewegungsvektorfeld kann aber auch sen
derseitig übertragen werden, was insbesondere bei bewegungs
gestützten Kodierungsverfahren mittels Prädiktion, z. B. nach
dem MPEG-Standard, der Fall ist. Das Bewegungsvektorfeld kann
ein Bewegungsvektor für jeden Bildpunkt enthalten oder für
blockweise zusammengesetzte Bildblöcke. Im Ausführungsbei
spiel wird erstere Variante angewandt.
Darüber hinaus werden im erfindungsgemäßen Verfahren Aufdec
kungsbereiche berücksichtigt, die sich durch die unterschied
liche Bewegung von Objekten in einem Bild ergeben. Wenn ein
Aufdeckungsbereich vorliegt, wird dies durch ein entsprechen
des Kennzeichen für jeden Bildpunkt bzw. für jeden Block
durch ein Signal F am Anschluß 6 angezeigt.
Die Bewegungskompensation, d. h. die Umsetzung des rückzukop
pelnden Bildsignals G auf die eingangsseitige Bewegungsphase
mittels der im Bewegungsvektorfeld vorliegenden Bewegungsvek
toren wird mittels der Bildspeicher 21, 22 ausgeführt. Diese
ermöglichen eine bewegungskompensative Bildspeicherung von
Bildpunkten in Abhängigkeit von den Verschiebungsvektoren im
Vektorfeld D. Der Bildspeicher wird nichtlinear mit den zu
kompensierenden Bildpunkten des rauschreduzierten Ausgangs
signals G in Abhängigkeit von den jeweiligen Verschiebungs
vektoren des Vektorfelds D beschrieben. Die Bildpunkte werden
an diejenige Stelle des Bildspeichers geschrieben, die ihnen
vom Bewegungsvektor zugewiesen wird. Die bewegungskompensier
ten Bildpunkte werden linear ausgelesen. Der Bildspeicher
weist deshalb einen Teilbildspeicher 21a auf, der als
Bildspeicher mit wahlfreiem Zugriff ausgebildet ist. Die Grö
ße dieses Abschnitts richtet sich nach der maximal möglichen
Vektorverschiebung. Ausgangsseitig ist ein Speicherteil 21b
vorgesehen, der linear adressierbar ist. Der Bildspeicher 22
ist entsprechend organisiert.
Ausgangsseitig an den Bildspeichern 21, 22 ist je ein Multi
plexer 24 bzw. 25 vorgesehen. Dem Multiplexer werden der Aus
gang des jeweils zugeordneten Bildspeichers sowie entspre
chend aufbereitete Bildpunkte des Eingangsbildsignals S zuge
führt. Die Umschaltsteuerung der Multiplexer 24, 25 erfolgt
durch das Signal F in Abhängigkeit von den Aufdeckungsberei
chen. Wenn ein Aufdeckungsbereich vorliegt, werden die Bild
punkte dieses Aufdeckungsbereichs mit Bildpunkten aus dem
vorzugsweise örtlich rauschreduzierten Eingangsbild S aufge
füllt. Die am Anschluß 26 dem Multiplexer 25 zugeführten
Bildpunkte liegen bereits rasterrichtig vor. Die am Anschluß
27 dem Multiplexer 24 zugeführten Bildpunkte sind durch eine
lineare Rasteruminterpolation 28 auf das Raster des aus dem
Bildspeicher 21 ausgelesenen Halbbilds umzusetzen. Zur Ra
steruminterpolation eignet sich zweckmäßigerweise eine Mit
telwertbildung der der zu erzeugenden Bildzeile unmittelbar
benachbart liegenden Bildzeilen.
Die der Rasteruminterpolation 28 bzw. dem Anschluß 26 zuge
führten Bildpunktsignale werden aus dem Eingangssignal S vor
zugsweise durch eine örtliche Rauschreduktion 29 erzeugt.
Diese Rauschreduktion wirkt im Unterschied zu einer zeitli
chen Rückkopplung nur örtlich innerhalb eines einzigen Halb
bilds des Eingangssignals S. Zweckmäßigerweise wird eine zen
tral gewichtete Mittelwertbildung mit solchen Bildpunkten ei
ner Nachbarschaft einschließlich des aktuell betrachteten
Bildpunktes berechnet, die zum Eingangsbildpunkt homogen
sind. Die Nachbarschaftsbildpunkte sind diejenigen, die in
horizontaler, vertikaler und in zwei diagonalen Richtungen
verteilt liegen. Wenn die absolute Differenz eines Nachbar
bildpunktes einer Nachbarschaft zum zentralen Mittenbildpunkt
innerhalb eines vorbestimmten Wertbereichs liegt, bedeutet
dies, daß dieser Nachbarbildpunkt nicht jenseits einer Kante
liegt. Er wird als homogen bezeichnet. Aus den vier möglichen
Richtungen wird diejenige ermittelt, deren zwei Nachbarbild
punkte homogen sind und die bezüglich der Homogenität das Op
timum aller vier Richtungen darstellt. Ist diese Richtung ge
funden, so wird die Nachbarschaft in eben diese Richtung ex
pandiert, bis entweder eine maximal definierte Größe der
Nachbarschaft oder eine Inhomogenität erreicht wird. Diejeni
gen Bildpunkte, die in der gefundenen Richtung innerhalb des
Expansionsbereichs liegen, werden zentrumgewichtet gemittelt.
Wenn keine Richtung als homogen gefunden wird, wird in der
Nachbarschaft nach einer möglichst großen Anzahl ähnlicher
Punkte gesucht und diese mit dem gewichteten aktuellen Punkt
gemittelt. Wird kein homogener Nachbarpunkt gefunden, wird
der aktuelle Eingangsbildpunkt aus der Einrichtung 29 unver
ändert ausgegeben, damit die Bildschärfe nicht verringert
wird. Die zentrale Gewichtung der Bildpunkte erfolgt zweckmä
ßigerweise abhängig von einer weiter unten beschriebenen ge
schätzten Rauschleistung.
Problematisch an den Verschiebungsvektoren ist die Genauig
keit. Praktischerweise sind die Bewegungsvektoren mit einem
Fehler in Betrag und/oder Richtung versehen. Eine Einrichtung
30 sorgt für eine Berücksichtigung fehlerhafter Bewegungsvek
toren, um deren negative Auswirkungen auf die Bildqualität zu
verringern. Es wird eine Fehlermessung durchgeführt, indem in
einem Subtrahierglied 31 die Differenz zwischen dem eingangs
seitigen Halbbild und dem rückgekoppelten, bewegungskompen
sierten Halbbild G* am Ausgang 23 der Speichereinrichtung 20
ermittelt wird. Das Differenzsignal wird in einer Einrichtung
32 gleichgerichtet und in einem Tiefpaß 33 geglättet, an dem
ausgangsseitig das weiter zu verarbeitende Fehlersignal V
vorliegt. Da das Eingangsbildsignal als Referenzsignal der zu
reduzierenden Rauschstörung unterliegt, wird die Abweichung
zweckmäßigerweise nicht für jeden Bildpunkt gesondert, son
dern bildbereichsweise ermittelt. Der Bereich ist zentral um
denjenigen Bildpunkt anzuordnen, der gerade rauschreduziert
wird. Die Messung der Abweichung erfolgt als lineare Mitte
lung der Beträge der Differenzen zwischen den Referenzbild
punkten und den ortsgleichen kompensierten Bildpunkten. Das
Fehlersignal V wird in einer Einrichtung 34 mit einer Kennli
nie bewertet. Es ergeben sich daraus die Gewichtungsfaktoren
k und 1-k. Da die gemessene Abweichung nur von den Bildsigna
len an sich abhängt, werden Bewegungsvektorfehler nur dann
korrigiert, wenn ein Bildpunktfehler vorliegt. Bewegungsvek
torfehler, die keinen Bildpunktfehler erzeugen, haben keine
sichtbare Auswirkung.
Die im Block 34 gebildete Kennlinie wird
auch von der in der Eingangsbildfolge S enthaltenen Rau
schleistung abhängig gemacht. Um einen möglichst großen Rau
schleistungsbereich von beispielsweise 25 dB bis zu 50 dB Si
gnal-zu-Rauschverhältnis bearbeiten zu können, ist eine An
passung der Amplitude der Bewertungskennlinie des Blocks 34
erforderlich. In einer Einrichtung 35 wird deshalb bezüglich
des Eingangsbildsignals S eine Rauschpegelschätzung durchge
führt. Es werden Homogenitätsbetrachtungen durchgeführt, wo
bei die innerhalb einer Nachbarschaft liegenden Bildpunkte
als um so homogener gelten, je weniger die Nachbarbildpunkte
vom Mittenbildpunkt in ihrer Amplitude abweichen. Die derart
ermittelten Homogenitätsmaße für eine Vielzahl von kleineren
Nachbarschaften werden dann innerhalb einer größeren Nachbar
schaft summiert und normiert. Diejenige größere Nachbar
schaft, die als am homogensten ermittelt wurde, wird zur Be
rechnung der enthaltenen Rauschleistung verwendet. Die Kenn
linie wird von der derart ermittelten Rauschpegelschätzung
abhängig gemacht.
Die Kennlinie weist grundsätzlich einen negativ quadratischen
Verlauf auf gemäß der Abbildungsvorschrift k(V) = 2V - V2. Zur
Berücksichtigung der Rauschleistung wird sowohl die Amplitude
als auch das Fehlersignal V in Abhängigkeit von der ermittel
ten Rauschleistung verzerrt. In der Fig. 2 sind neben dem
grundsätzlichen Verlauf 34a zwei in Abhängigkeit von der
Rauschpegelschätzung unterschiedliche Kurvenverläufe 34b und
34c angegeben. Der Block 34 führt die in der Fig. 2 angege
bene Kennlinie aus, wobei einem Eingangswert des Fehlersi
gnals V mittels der rauschabhängigen Kennlinien 34a, b, c ein
Reduktionsfaktor k unmittelbar entnommen wird.
Vorteilhafterweise ist ein Rückfallmodus vorgesehen. Dieser
wird aktiviert, wenn das Fehlersignal V einen Schwellwert
überschreitet. Dann wird anstelle des vom Addierer 3 ausgege
benen zeitlich rauschgefilterten Signals das von der Einrich
tung 29 abgegebene örtlich rauschgefilterte Signal auf das
rauschreduzierte Bildsignal G am Ausgang 2 durchgeschaltet.
Hierzu ist ein Multiplexer 40 vorgesehen, dem alternativ der
Ausgang des Addierers 3 oder der Ausgang der Einrichtung 29
zugeführt wird und der ausgangsseitig mit dem Anschluß 2 ver
bunden ist. Der Multiplexer 40 wird von einem Schwellwertde
tektor 41 gesteuert, dem das Fehlersignal V zugeführt wird.
Vorzugsweise wird der Schwellwertdetektor 41 auch vom Aufdec
kungssignal F angesteuert. Wenn das Fehlersignal V den
Schwellwert innerhalb eines Aufdeckungsbereichs überschrei
tet, wird trotzdem das zeitlich rauschreduzierte Signal vor
gezogen und der Ausgang des Addierers 3 im Multiplexer 40
durchgeschaltet. Dadurch wird berücksichtigt, daß der durch
das Fehlersignal V angezeigte hohe Fehler im wesentlichen auf
die örtliche Rauschreduktion im Aufdeckungsbereich zurückzu
führen ist.
Die bewegungskompensative Bildspeichereinrichtung 20 kann
auch zur Zwischenspeicherung und Bewegungskompensation pro
gressiver Bilder ausgelegt werden. Hierzu werden die
Bildspeicher 21, 22 parallel geschaltet, indem der Bildspei
cher 21 die obere Hälfte des progressiven Bildes aufnimmt,
der Bildspeicher 22 die untere Hälfte des progressiven Bil
des. Eine Rasteruminterpolation 28 ist dabei nicht erforder
lich.
Da fehlerhafte Bewegungsvektoren Kompensationsfehler in der
Bildspeichereinrichtung 20 erzeugen und somit ein hohes Feh
lersignal V und eine durch den Reduktionsfaktor k entspre
chend verringerte Rauschreduktion, ist es vorteilhaft, eine
Homogenisierung der Bewegungsvektoren innerhalb von Objekten
durchzuführen. Hierzu wird das gerade bearbeitete Bild des
Eingangsbildsignals S binarisiert, das heißt die Helligkeits
bildpunktwerte des entsprechenden Eingangsbilds werden mit
einem Schwellwert verglichen, so daß ein Binärbild erzeugt
wird. Die Binarisierung ist rauschunempfindlich. Durch eine
formerhaltenden Kantendetektion werden aus dem Binärbild Kan
ten ermittelt. Die Kanten werden anschließend durch eine Ver
kettung zu geschlossenen Konturen zusammengefügt. Daraus kön
nen Objekte rekonstruiert werden. Ein durch die Rekonstrukti
on erzeugtes Ausgangssignal gibt die Objektzugehörigkeit der
Bildpunkte einer Nachbarschaft des aktuellen Bildpunkts zu
dem Objekt an, zu dem dieser aktuelle Bildpunkt gehört. Die
Objektzugehörigkeit trifft auch auf die entsprechenden Ver
schiebungsvektoren zu.
Da innerhalb eines Objekts die Mehrzahl der Bewegungsvektoren
als korrekt angenommen werden kann und zu erwarten ist, daß
nur ein Teil der Bewegungsvektoren fehlerhaft vorliegt, ins
besondere in Randbereichen von Objekten, läßt sich die Min
dermenge der falschen Vektoren fehlerfrei korrigieren, wenn
sie an den Majoritätsbewegungsvektor innerhalb der Objekt
grenzen angepaßt, z. B. ersetzt wird. Mit der Abnahme der Grö
ße eines Objekts nimmt die Verläßlichkeit der Ermittlung ei
nes korrekten Majoritätsbewegungsvektors ab. Durch die ob
jektbasierte Vektorhomogenisierung können fehlerhafte Vekto
ren ermittelt werden, weil z. B. aufgrund einer zu geringen
Objektgröße eine fehlerhafter Majoritätsvektor berechnet
wird. Es ist deshalb zweckmäßig, ein Fehlersignal sowohl für
ein mit den tatsächlich eingespeisten Bewegungsvektoren bewe
gungskompensiertes Bild und für ein mit dem Majoritätsbewe
gungsvektor bewegungskompensiertes Bild durchzuführen. Dasje
nige bewegungskompensierte Bildsignal, welches das minimale
Fehlersignal liefert, wird bei der zeitlichen Filterung zur
Rückkopplung verwendet.
Ein die Verwendung eines homogenisierten Bewegungsvektors be
rücksichtigender Schaltungsausschnitt ist in Fig. 3 gezeigt.
Der bewegungskompensative Speicher 40, der dem Speicher 20 in
Fig. 1 entspricht, erzeugt zwei bewegungskompensierte Aus
gangsbildsignale G*1, G*2, von denen eines entsprechend der
Fig. 1 durch das Bewegungsvektorfeld D bewegungskompensiert
ist, das andere durch den homogenisierten Bewegungsvektor DH.
In Einrichtungen 41, 42, die den Elementen 31, 32, 33 der
Fig. 1 entsprechen, wird durch Differenzbildung mit dem ein
gangsseitigen Bildsignal S je ein Fehlersignal V1 bzw. V2 be
rechnet. In einer Einrichtung 43 wird aus den Fehlersignalen
V1, V2 das minimale Fehlersignal ermittelt, welches dem Feh
lersignal V der Fig. 1 entspricht und der Bewegungseinrich
tung 34 zugeführt wird. Abhängig vom minimalen Fehlersignal -
wird ein Schalter 44 gesteuert, der dasjenige der Bildsignale
G*1, G*2 als Signal G* an das rekursive Filter 3, 4, 5 wei
terleitet, welches das minimale der Fehlersignale V1 bzw. V2
geliefert hat.
Claims (7)
1. Verfahren zur Rauschreduktion eines Bildsignals, bei dem
das eingangsseitige Bildsignal (S) eine Folge von Bildern um
faßt, mit folgenden Merkmalen:
- 1. ein rauschreduziertes ausgangsseitiges Bildsignal (G) wird um die Dauer mindestens eines Bildes verzögert,
- 2. mittels Differenzbildung (31) zwischen dem eingangsseitigen Bildsignal (S) und dem verzögerten Bildsignal (G*) wird ein Fehlersignal (V) erzeugt,
- 3. innerhalb eines der Bilder des eingangsseitigen Bildsignals (S) wird die Rauschleistung (35) ermittelt,
- 4. eine Gewichtung des eingangsseitigen Bildsignals (S) mit einem ersten Faktor (k) und eine Gewichtung des verzögerten rauschreduzierten Bildsignals (G*) mit einem vom ersten li near abhängigen zweiten Faktor (1-k) wird durchgeführt, wobei die Faktoren (k, 1-k) in Abhängigkeit des Fehlersi gnals (V) und in Abhängigkeit der ermittelten Rauschlei stung (35) gesteuert werden,
- 5. das mit dem zweiten Faktor (1-k) gewichtete verzögerte rauschreduzierte Bildsignal (G*) wird mit dem mit dem er sten Faktor (k) gewichteten eingangsseitigen Bildsignal (S) verknüpft (3),
- 6. der Bildinhalt von Bildern des mit dem zweiten Faktor (1-k) gewichteten verzögerten rauschreduzierten Bildsignals (G*) wird auf die Bewegungsphase derjenigen Bilder des eingangs seitigen Bildsignals (S), mit denen die Bilder des mit dem zweiten Faktor (1-k) gewichteten verzögerten Bildsignals (G*) verknüpft werden, in Abhängigkeit von zwischen Bildern des eingangsseitigen Bildsignals vorliegender Bewegungsin formation (D) umgesetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der erste Faktor (k) in Abhängigkeit vom Fehlersignal (V) für
kleinere Werte des Fehlersignals (V) überproportional größer
gesteuert wird als für größere Werte des Fehlersignals (V).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
Bildpunkte in Aufdeckungsbereichen (F) ermittelt werden, die
durch die zwischen den Bildern vorliegende Bewegung erzeugt
werden, daß diese Bildpunkte zur bewegungsabhängigen Korrek
tur im verzögerten Bildsignal (G*) durch eine in den Bildern
des eingangsseitigen Bildsignals durchgeführte örtliche
Rauschreduktion (29) ersetzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
abhängig von einem Vergleich des Fehlersignals (V) mit einem
Schwellwert (41) die Verknüpfung des eingangsseitigen Bildsi
gnals (S) mit dem verzögerten Bildsignal (G*) abgeschaltet
wird und daß das rauschreduzierte Ausgangssignal (G) durch
ein Signal gebildet wird, das durch eine nur in einem einzi
gen der Bilder des eingangsseitigen Bildsignals durchgeführte
örtliche Rauschreduktion (29) erhalten wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Erkennung von Objekten in den Bildern des eingangsseiti
gen Bildsignals (S) durchgeführt wird, daß für Bewegungsvek
toren von Bildpunkten innerhalb eines der Objekte ein Majori
tätsbewegungsvektor ermittelt wird und daß diese Bewegungs
vektoren in Abhängigkeit vom Majoritätsbewegungsvektor durch
einen homogenisierten Bewegungsvektor (DH) ersetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Objekterkennung eine Binarisierung des jeweiligen Bildes
durch Vergleich der Luminanzwerte jedes Bildpunktes mit einem
Schwellwert durchgeführt wird, daß im binarisierten Bild Hel
ligkeitskanten ermittelt werden und daß durch Verkettung der
Kanten Objekte ermittelt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein weiteres verzögertes Bildsignal (G*2) erzeugt wird, das
mittels des homogenisierten Bewegungsvektors (DH) bewegungs
kompensiert ist, daß das Fehlersignal (V) als Minimum aus
weiteren Fehlersignalen (V1, V2) ermittelt wird, die durch
Differenzbildung zwischen dem eingangsseitigen Bildsignal (S)
und dem verzögerten Bildsignal (G*1) bzw. dem weiteren verzö
gerten Bildsignal (G*2) gebildet werden, und daß das das mi
nimale Fehlersignal (V) liefernde verzögerte Bildsignal (G*1
oder G*2) mit dem eingangsseitigen Bildsignal (S) verknüpft
wird.
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1997
- 1997-08-27 WO PCT/DE1997/001859 patent/WO1998011718A1/de active Application Filing
Patent Citations (4)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998011718A1 (de) | 1998-03-19 |
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