DE2746285A1 - Bildverarbeitungssystem fuer das fernsehen - Google Patents

Description

MICRO CONSULTANTS LIMITED

5 West Mills iv.-isir,,.· u.

Newbury, Berkshire, England

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Bildverarbeitungssystem für das Fernsehen

Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem für das Fernsehen.

Es ist bekannt, daß Sendestudios Fernsehbilder verwenden, die von verschiedenen Quellen stammen, z.B. Kameras oder Magnetbildaufnahmegeräten. Es können verschiedene Methoden unter Verwendung der Quelle vorgesehen werden, z.B. optisches Zoomen mit der Kamera oder Zeitdehnungsverfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, das fern von den Bildquellen in den Studios zum Einsatz kommen kann und das eventuell aus einer asynchronen Quelle geringer Qualität stammende Eingangssignal elektronisch verarbeitet, sowie Einrichtungen zur elektronischen Verkleinerung oder Erweiterung der Bildgröße bei verbesserter Bildqualität mit einer Rauschverminderung und Zeitbasiskorrektur zu schaffen. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Bildverarbeitungssystem zu schaffen, das eine digitale Zeilennormumwandlung von Fernsehsignalen vornehmen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fernsehbildverarbeitungssystem gelöst, das eine Eingabevorrichtung zum Empfang von Fernsehbildinformationen, eine Eingabeverarbeitungsvorrichtung zur änderung der Bildgröße nach den von der Eingabevorrichtung empfangenen Informationen, eine Speichervorrichtung

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zum Speichern der eingegebenen verarbeiteten Bildinformationen, eine an den Speicher angeschlossene Koeffizientenerzeugungseinrichtung zur Modifizierung der in den Speicher gelangenden Daten in Abhängigkeit von dem erzeugten Koeffizienten und von in dem Speicher gespeicherten Daten, eine Ausgabeverarbeitungsvorrichtung zur Änderung der Bildgröße nach aus der Speichervorrichtung empfangenen Informationen und eine Ausgabevorrichtung zum Empfang der Informationen aus der Ausgabeverarbeitungsvorrichtung aufweist.

Die Eingabe- und Ausgabeprozessoren, der Koeffizientengenerator und der Speicher können als getrennte Elemente vorgesehen oder können in einem integrierten Speicher- und Prozessorsystem kombiniert werden.

Es kann ferner eine Vorrichtung zur Veränderung der Position der in der Speichervorrichtung gespeicherten Bilddaten vorgesehen werden.

Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Bildverarbeitungssystem eine oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Anforderungen erfüllen:

1. Die Verkleinerung eines Fernsehbildes von einer vollen Rastergröße in eine kleinere Rastergröße, um einen Herunterzoomeffekt zu ergeben. Das "komprimierte" Bild kann dann positioniert und über anderes aus einer anderen Bildquelle erzeugtes Material, wie z.B. einen Studioansager, übergeblendet werden.

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2. Die Vergrößerung eines Bildes von voller Rastergröße in eine Größe, die größer als volle Rastergröße ist, so daß nur ein Teil des normalerweise von der Kamera oder anderen Bildquelle erzeugten Bildes in der Übertragung enthalten ist. Dieser Effekt ergibt ein einem optischen Zoomsystem ähnliches Heraufzoomen. Der elektronisch gesteuerte Heraufzoomeffekt ohne Zwischenwirkung der Kamera gibt dem Redakteur des Programms örtliche Kontrolle über seine Kamera.

3. Es liegt eine Forderung nach dem Heraufzoomen in Zeitdehnung vor, wenn ein Geschehen stattgefunden hat, das auf einer Zeitdehnungsanlage aufgezeichnet wurde, und eine spätere Analyse des Geschehens dann in feinerem Detail als nach der in Echt zeit gemachten Aufzeichnung erforderlich ist. Für diesen Effekt ist das oben kurz beschriebene Heraufzoomen erforderlich.

¹I. Bei der Herstellung von Mehrfacherzeugungsbändern, bei denen Teile von Material aus verschiedenen Quellen auf dem endgültigen Band eingesetzt sind, sind Rauschverminderung und Nach*- produktionseffekte aus Videomagnetbändern hoher Qualität sehr wertvoll. Bei Nachproduktionsverfahren ist ebenfalls eine Forderung nach Herauf- und Herunterzoomen vorhanden, damit das Bildmaterial nachträglich abgeändert werden kann.

5. Das mit Electronic New Gathering (ENG) - Elektronische Neuansammlung - bezeichnete Verfahren bringt Bildaufzeichnungsgeräte und Kameras geringerer Qualität zum Einsatz, als es früher üblich war. Die Folge davon ist eine Verschlechterung in der Qualität der ausgestrahlten Bilder und eine beträchtliche Rauscherhöhung. Obgleich voraussichtlich eine weitere

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Verbesserung leichter Aufzeichnungsgeräte und Kameras erfolgen wird, leistet das nachfolgend beschriebene elektronische System einen größeren Beitrag auf diesem Gebiet.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1 ein Blockbild des erfindungsgemäßen Verarbeitungssysteins,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel des Systems nach Figur 1,

Figur 3 die Flächenverarbeitungsfunktion der Eingabe- und
Ausgabeprozessoren von Figur 2,

Figur ¹I die auf das normale Fernsehbild bezogenen verarbeiteten Flächen,

Figur 5 die Konstruktion des Flächenprozessors mit mehreren
Multiplizierernj

Figur 6 für die Multiplizierer von Figur 5 verwendete Speicher mit wahlfreiem Zugriff,

Figur 7 die für die Eingabe- und Ausgabeprozessoren verwendete Volumenverarbeitungsfunktion,

Figur 8 die Konstruktion eines Volumenprozessors,

Figur 9 den Eingabevolumenprozessor und den in dem Verarbeitungssystem verwendeten Bewegungsdetektor,

Figur 10 eine alternative Volumenverarbeitungsfunktion,

Figur 11 eine Anordnung zur horizontalen Ausdehnung oder Zusammenziehung unter Verwendung variabler Schreib- und
Lesetaktimpulsfrequenzen,

Figur 12 ein 12-Bit-Datenformat, wobei ein Bit als Bet^egungskode verwendet wird,

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1o

Figur 13 eine Anordnung zum Einsetzen des erzeugten Bewegungskodes in die Eilddaten, damit der Kode in dem adaptiven Ausgabevolumenprozessor verwendet werden kann,

Figur I¹J den zur Rauschunterdrückung verwendeten Teil des Verarbeitungssystems ,

Figur 15 eine Anordnung für Kehrebenen-Koeffizienteneinstellungen in Abhängigkeit von der erfaßten Eewegung,

Figur 16 eine grafische Darstellung gespeicherter Koeffizienten kll, die in Abhängigkeit gemessener Differenzen gewählt sind,

Figur 17 eine grafische Darstellung der Koeffizienten kl2, die im Festwertspeicher gespeichert sind und durch das Differenzsignal vom Subtrahierwerk aus Fig. 15 zugreifbar sind.

Figur 18 ein Beispiel eines zweckmäßigen Bewegungskodes, der am Festwertspeicherausgang von Figur 15 verfügbar ist,

Figur 19 ein alternatives Koeffizienteneinstellsystem, bei dem der Bewegungskode nach früheren Daten verwendet wird,

Figur 20 eine grafische Darstellung des Koeffizienten kll, der im Festwertspeicher gespeichert und durch den vorher gespeicherten Bewegungskode modifiziert ist sowie das durch die Anordnung von Figur 19 erzeugte Differenzsignal,

Figur 21 eine Koeffizienteneinstellung mit Gesamtdifferenzintegration zur Erfassung der Bildbewegung bei Vorhandensein von Rauschen,

Figur 22 das Flächenwahlsystem zur Bewegungserfassung bei Vorhandensein von Rauschen oder Resthilfsträger,

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Figur 23 eine alternative Anordnung zur Rauschunterdrückung mit nur einer Multipliziererfunktion,

Figur 24 die Notwendigkeit, einen Bewegungsinterpolator mit einer Halbbildfrequenz von 60 bis 50 Hz zwecks Normumwandlung vorzusehen,

Figur 25 eine Anordnung zur Vornahme digitalen Nachleuchtens in einem Normumwandler,

Figur 26 eine zyklische Nachleuchtsteuerung zum v/ählen von Koeffizienten in Abhängigkeit von Vertikalimpulsen,

Figur 27 ein volles Schirmbild mit vertikalen Abtastzeilen zur Erfassung einer Kameraschwenkung zwecks Koeffizientenänderung,

Figur 28 ein Eingabesystem mit einem Farbkodegenerator, um festzustellen, ob Daten Luminanz- oder Chrominanzkomponenten enthalten,

Figur 29 die Variation des Koeffizienten kll bei erzeugtem Farbkode,

Figur 30 ein alternatives Syatem, bei dem die Ein- und Ausgabeprozessoren, das Rauschunterdrückungssystem und der Speicher als integriertes System vorgesehen sind, das von einem Komputer gesteuert werden kann,

Figur 32 die fundamentale Verarbeitungsfunktion unter Verwendung des in Figur 31 gezeigten Systems,

Figur 33 das Minimalsystem zur Verarbeitung mit nur einem Prozessor und Speicher,

Figur 34 eine Anordnung zur Durchführung des verteilten Speichers und Prozessors von Figur 31,

Figur 35 den Prozessor und die Speicherungsanlage von Figur im einzelnen, und

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Figur 36 die Verarbeitungsfunktion der Prozessorelemente von Figur 35.

Das Verarbeitungssystem von Figur 1 zeigt eine Eingabempfangsanlage 1, die ein ankommendes Fernsehsignal (z.B. NTSC 525-

/empfängt
Zeilennorm). Diese Eingabeanlage 1 ändert des ankommende Signal nach Erfordernis auf ein Format ab, das von der Kompressions/ Expansionsanlage 2 angenommen werden kann. Wenn es sich daher um ein normales BAS-Signal handelt, werden die Chrominanz- und Luminanzkomponenten getrennt und die analogen Informationen zwecks Anlegen an die Kompressions/Expansionsanlage 2 in digitale Form umgewandelt. Eine derartige Analog-Digitalumsetzung von Fernsehsignalen ist ganz bekannt. Zur Kompression nimmt die Anlage 2 die den ankommenden Bildpunktinformationen entsprechenden digitalen Daten und leitet eine herabgesetzte Zahl von Bildpunkten für eine gegebenen Bildgröße ab, so daß das Bild herabgesetzter Größe von der Systemausgabe in Echtzeit, von den ankommenden Daten abgeleitet, erzeugt wird. Zur Expansion ändert Anlage 2 die ankommenden Bildinformationen so ab, daß eine größere Zahl von Bildpunkten als ursprünglich vorhanden war für eine gegebene Bildgröße abgeleitet wird, so daß am Systemausgang ein expandiertes Bild auf der Grundlage der ursprünglichen Daten in Echtzeit erzeugt wird.

Die abgeänderten Daten aus der Anlage 2 werden vorübergehend im Digitalspeicher 3 gespeichert, bis sie ausgelesen v/erden (z.B. für die Dauer 1 Rasterperiode). Am Ausgang des Speichers 3 kann ebenfalls eine Kompressions/Expansionsanlage k vorgesehen werden. Somit könnte die Anlage 2 zweckmäßig zur Kompression

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und die Anlage ¹I zur Expansion eingesetzt werden. Der Betrag der Kompression oder Expansion kann, falls erforderlich, variabel sein, so daß das Kerunterzoomen oder Heraufzoomen in Echtzeit erfolgen kann. Die abgeänderten Bilddaten werden von der Ausgabeempfangsanlage 5 empfangen, die die Daten in analoge Form umsetzt und bekannte Ausgabeverarbeitungsfunktionen vornimmt, um ein analoges Bildaustastsynchronsignal am Ausgang 55 bereitzustellen. Die Daten im Speicher 3 sind zugriffsbereit, um eine Abänderung durch die Koeffizientengeneratoranlage 6 zu ermöglichen. Die Generatoranlage 6 erzeugt Koeffiziente zum Abändern der gespeicherten Daten, um ein verstärktes Bild am Systemausgang bereitzustellen.

Im allgemeinen Fall, wobei die Kompression/Expansion variabel ist, nimmt die Koeffizientenerzeugungsanlage 6 eine Rauschunterdrückung an den Daten vor. Wenn der Betrag der Kompression bzw. Expansion fest ist, wie bei der Normumwandlung, d.h. 625 auf 525 Zeilen (Kompression) oder 525 auf 625 Zeilen (Expansion), wird der Koeffizientengenerator zur Erstellung von Bewegungsinterpolationskoeffizienten eingesetzt, was weiter unten näher erläutert wird.

Außer Kompression und Expansion kann eine Positionssteuerungsanlage 7 vorgesehen werden, um die relative Lage des Bildes auf dem normalen Fernsehraster zu variieren, so daß zum Beispiel ein verkleinertes Bild von einer Mittellage in eine Ecke des Schirms bewegt werden kann.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel der gewünschten Funktionen des Systems von Figur 1 in Blockbildform dargestellt.

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Das System von Figur 2 wird zur Erzeugung einer variablen Kompression und Expansion beschrieben, und der an den Speicher angeschlossene Koeffizientengenerator 6 wird zur Bereitstellung von Rauschunterdrückungskoeffizienten eingesetzt. Die Kompressions/ Expansionsenlage 2 wird zur Kompression eingesetzt, und die Anlage Jj wird speziell zur Expansion eingesetzt. Es versteht sich, daß diese Funktionen untereinander austauschbar sind.

Die in Figur 2 gezeigte Anordnung wird zur Verwendung mit der NTSC-Zeilennorm beschrieben, könnte jedoch an andere Normen angepaßt werden.

Das eingegebene Bildaustastsynchronsignal, das Chrominanz- und Luminanzinformationen enthält, wird an den Eingang 10 der Eingabeempfangsanlage 1 angelegt, in der sich ein Dekoder 11 befindet, der getrennte Signale für die Luminanz und die Farbdifferenzsignale erzeugt. Die Luminanz ist mit Y und die beiden Farbdifferenzsignale mit I und Q bezeichnet. Das Luminanzsignal hat eine Bandbreite von ²J.2 KHz, während die Farbdifferenzsignale I und Q jeweils eine Bandbreite haben, die geringer als 1 MHz ist.

Die Signale Y, I und Q werden an einen analogen Multiplexer 12 angelegt, der jedes dieser Signale auf Zeitteilungsbasis betrachtet, so daß die Schaltfrequenz ausreicht, um sämtliche Informationen v/eiterzuleiten. Eine typische Schaltfrequenz für Y ist 10.7 MHz und für I und Q 3-58 MHz. Die Zeitteilung kann in jeder beliebigen Folge angeordnet werden, so daß die Schaltfrequenz oberhalb des nach der Informationstheorie erforderlichen Minimums beibehalten wird. Die geringste Frequenz, die in diesem System verwendet werden darf, beträgt das Zweifache der maximalen

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Bandbreite, die am Ausgang des Systems für Y, I und Q erforderlich ist.

Der Analogmultiplexer erzeugt einen zeitlich verschachtelten seriellen Analogdatenstrom, der an eine Abtasten-Kalten-Anlage angelegt wird, die die vorgelegten Informationen lange genug speichert, um eine Analog-Digitalumsetzung im ADU Ik herbeizuführen.

Die Analog-Digitalumsetzung erzeugt einen digitalen Datenstrom mit einer Breite von M Bits. In dem hier beschriebenen System liegt M zwischen 8 und 10 Bits. 8 Bits reicht aus, um sämtliche analogen Eingabeinformationen ohne eine nennenswerte Signalbeeinträchtigung zu befördern. Der Ausgang des ADU der Eingabeanlage v/ird an die Kompressionsanlage 2 angelegt.

Die Digitaldaten mit einer Breite von 8 Bits werden an einen Prozeßeingabeformatgeber 15 innerhalb der Kompressionsanlage 2 angelegt, der den Digitaldatenstrom in der vorgelegten Reihenfolge annimmt, speichert und so darstellt, daß der Eingabeflächenprozessor 16 das Signal bearbeiten kann.

Der Eingabeprozessor 16 ist eine Flächenverarbeitungseinrichtung, die eine Anzahl von Bildpunkten von benachbarten Zeilen horizontal und benachbarte Punkte vertikal annimmt. Ein (weiter unten näher beschriebener) Koeffizient wird an jeden der eingegebenen Punkte angelegt, und der sich daraus ergebende Ausgang ist ein einzelnes Datenwort für jeden neuen Bildpunkt, welches die Summe verschiedener Teile der Eingabedatenpunkte auf der Fläche ist, die verarbeitet wird. Die erforderlichen Kompressionskoeffizienten werden in einem Koeffizientenspeicher 26 gespeichert, und

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der Kompressionsgrad kann von einer Kompressionssteuerung 28 über den ADU 27 geregelt werden.

Der Eingabeprozessorpufferspeicher 17 nimmt Daten aus dem Eingabeprozessor 16 mit der übermittelten Frequenz an und legt ein neues Format daran fest zwecks nachfolgender Speicherung im Hauptspeicher 3 über die Rauschunterdrückungsanlage 6. Der Rauschverminderungseingabe-Koeffizientenmodirizierer 18 der Anlage 6 nimmt den Digitaldatenstrom an und modifiziert ihn um einen mit KIl bezeichneten Faktor. Der Ausgang vom Koeffizientenmodifizierer 18 wird an einen Eingang eines M-Bit-breiten Addierers 19 angelegt. Der Ausgang des Addierers 19 ist Q Bits breit und an den Koeffizientenmodifizierer 20 angelegt, der den Eingang vom Addierer annimmt, ihn um einen Koeffizienten K13 modifiziert und den Ausgang mit einer Breite von Q Bits bereitstellt zur Verfügung des Eingangskanals 1 des Datenspeichers 22 innerhalb der Speicheranlage 3·

Kanal 2 des Datenspeichers 22 ist zum Auslesen von Daten aus dem Datenspeicher und zum Anlegen derselben am Koeffizientenmodifizierer 23 ausgelegt. Der Modifizierer 23 nimmt die Informationen vom Datenspeicher an, modifiziert sie um den Koeffizienten K12 und legt sie an der anderen Seite des Q-Bits-breiten Addierers 19 an.

Die Koeffizienten KIl, K12 und K13 werden von der Koeffizienteneinstellanlage 25 eingestellt, die Daten aus dem Eingabeprozessorpufferspeicher 17 und dem Ausgangskanal 2 des Datenspeichers 22 in einem Flächenvergleichssystem prüft. Das Ergebnis der Flcichenvergleichsinformationen ändert die Koeffizienten

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auf der Basis Punkt nach Punkt in Echtzeit ab. Die Rauschunterdrückungsdaten sind im Rauschunterdrückungsspeicher 41 gespeichert. Die Rauschunterdrückung kann durch die Steuerung 43 über den ADU 42 gesteuert v/erden.

Kanal 3 vom Digitaldatenspeicher 22 erzeugt R-Bits breite Daten und legt sie am Ausgabeprozessorpufferformatgeber 30 der Expansionsanlage 4 an. Der Formatgeber 30 nimmt den Ausgang vom Kanal 3 an und modifiziert ihn zur Verarbeitung in der Ausgabeprozessoranlage 31. Diese Modifizierung ist eine einfache Neuanordnung der zur Verwendung im Ausgabeprozessor notwendigen Daten.

Der Ausgabeprozessor 31 arbeitet als Flächenverarbeitungsfunktion in ähnlicher Weise wie der Eingabeprozessor. Der Ausgabeprozessor nimmt Daten aus einer Zahl von benachbarten Zeilen horizontal und eine Zahl von benachbarten Bildpunkten vertikal an. Jeder der Bildpunkte wird um einen unten beschriebenen Koeffizienten modifiziert, und die sich ergebenden R-Bits breiten Ausgabedaten sind zum Anlegen an den Ausgabeprozessorpufferspeicher 32 verfügbar.

Die Koeffizienten zur Expansion werden im Speicher 45 gespeichert, und der Grad der Expansion kann von der Steuerung 47 über den ADU 46 gesteuert werden. Es kann auch eine Verstärkung durch die Steuerung 49 über den ADU 48 erfolgen, und dies ist weiter unten im einzelnen beschrieben.

Der Ausgabeprozessorpufferspeicher 32 übernimmt die Informationen von der Ausgabeprozessorfunktion und modifiziert sie zum Anlegen an den Digital-Analogumsetzer 36 der Ausgabeempfangsanlage 5·

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Die Modifizierung ist eine einfache Neuanordnung und neue Zeitabstiir.mung der Ausgabeinformationen, so daß sie in dem zur Handhabung durch den Digital-Analogumsetzer (DAU) erforderlichen Zeitmaßstab erscheinen.

Der DAU 36 nimmt R-Bit breite Daten an und erzeugt einen analogen Ausgang, der eine wahre Darstellung der dem Eingang vorgelegten Digital zahl ist.

Der analoge Ausgang wird an drei Abtasten-Halten-Anlagen 37, 38 und 39 angelegt, von denen jeweils eine Y, I und Q zugeteilt ist. Die sich ergebenden analogen Ausgänge Y, I und Q v/erden dann an einen Köder HO zur Neuerzeugung eines NTSC-BAS-Signalausgangs angelegt.

Bei dem betrachteten System ist die Auflösung des Datenspeichers Q-Bits breit, wobei Q zwischen 10 und 12 liegt.

Die Ausgabedaten vom Kanal 3 des Datenspeichers 22 sind R-bits breit, wobei R zwischen 8 und 10 liegt. Das System ist in der Lage, ohne Signalbeeinträchtigung bei 8-Bits breit zu arbeiten und es kann eine Signalverstärkung vorgenommen werden, so daß 10-Bit-Daten für eine wesentliche Rauschunterdrückung zur Verfügung stehen.

Nachfolgend soll das System von Fig. 2 näher erläutert werden.

Der Eingabedekoder 11 ist ein Standardfernsehgerät, das eine Signalgemischwellenform annimmt, diese filtert, um die ära Hilfsträger von 3.53 MHz geführten Chrominanzinformationen auszuschließen, und erfaßt die I- und Q-Komponenten. Der YIQ-Ausgang wird gefiltert, um an jedem der drei Kanäle Signale voller Band-

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nS

breite bereitzustellen.

Der Analcgeingabemultiplexer 12 ist ein einfacher bekannter Analogschalter, der mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Es hat sich herausgestellt, daß ein Erückendiodenschalter zur Erzeugung eines Analogmultiplexers eingesetzt werden kann, der in der Lage ist, mit den erforderlichen Geschwindigkeiten, die im Eereich von 15 MHz zwischen den Schaltstellen liegen, zu arbeiten.

Die vor dem ADU befindliche analoge Abtasten-Halten-Anlage 13 enthält einen Hochgeschv/indigkeits-Brückendiodenschalter und einen Speicherkondensator, der die gespeicherte Ladung lange genug (66 Nanosekunden) festhält, damit eine Analog-Digital-Umsetzung erfolgen kann.

Der Analcg-Digitalumsetzer I¹J ist von bekannter Bauart und kann von der Art sein, wie sie in der britischen Patentanmeldung 26613/7²I (US-Patent ¹I 005 ¹IlO) beschrieben ist. Die grundsätzliche Analog-Digitalumsetzung erzeugt 8-Bits breite parallele Digitaldaten zur Anlage an den Eingabeprozessorpufferformatgeber. Die Datenfolge aus dem ADU entspricht dem Zeitverschachtelungsbetrieb des Analogmultiplexers und kann zum Beispiel in der Form YYI, YYQ erfolgen. In der beschriebenen Form ist für den Eingabeflächenprozessor ein Format YYY, YYY, III, YYY, YYY, QQQ erforderlich. Der Prozessoreingabepufferformatgeber 15 nimmt die Daten so an, wie sie vom ADU vorgelegt v/erden und gibt ihnen zur Anlegung an den Eingabeprozessor ein neues Format. Es handelt sich lediglich um einen Pufferspeicher, der mit circa 15 MHz arbeitet (z.B. 1-Zeilenspeicher mit 1024 Plätzen).

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Der Eingabeprozessor 16 arbeitet in der Flächenverarbeitungsbetriebsart. Figur 3 zeigt die Funktion des Eingabeflächenprozessors. An den Eingabeprozessor werden aufeinanderfolgende Bildpunkte Pl bis P9 an benachbarten Zeilen N, N+l und N+2 angelegt. Jeder der Punkte Pl bis P9 wird durch die Koeffizienten Kl bis YS modifiziert. Die sich ergebende Summe ist ein mit NPl bezeichneter neuer Bildpunkt, wobei NPl = KlPl + K2P2 + K3P3 ·· usw. bis K9P9 ist.

Wenn der Eingabeflachenprczessor zur Verminderung der Bildgröße für komprimierte Bilder arbeitet, kann es sein, daß die Ausgabedaten langsamer als die Eingabedaten erscheinen. So wird die Zahl der erzeugten neuen Bildpunkte bei der Kompression geringer als die ursprüngliche Zahl von Bildpunkten sein, jedoch wird jeder neue Bildpunkt aus Daten an den nächstgelegenen 9 Bildpunkten abgeleitet sein. Nachstehend wird erläutert, wie der Prozessor diese Funktion vornimmt.

Um die Größe eines Standardfernsehbildes zu verkleinern, ist eine Interpolation über die Bildfläche erforderlich. In dem beschriebenen System wird das Gesamtfernsehbild in eine Anzahl von Bildpunkten aufgeteilt. Das Bild könnte typisch in 512 Bildpunkte pro Zeile für ein 525-Zeilenbild aufgegliedert werden. Wie bereits mit Bezug auf Figur 3 erläutert, wird die Flächenverarbeitungsfunktion für den neuen Bildpunkt NPl durch den Ausdruck

NPl = Kl Pl + K2 P2 + K9 P9 durchgeführt.

Diese Flüche ist in Figur Ί mit Fläche A bezeichnet. Bei der Berechnung des nächsten Bildpunktes v/erden die Werte der Koeffizienten Kl bis K9 für Fläche B anders sein als diejenigen für

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Fläche A. Folglich

NPl = KlA Pl + K2a P2 + K3A P3 + K9A P9 und

NP2 = KlB P2 + K2B P3 + K3B PlO + K9B P12.

Somit bleibt der Eingabeflächenprozeß derselbe, aber die Koeffizienten Kl bis K9 sind variabel.

Der Flächeninterpolationsvorgang erfolgt in Echtzeit und da die Daten horizontal abgetastete ankommende Informationen darstellen, müssen sich die Koeffizienten Kl bis K9 über die Länge von 1 Fernsehzeile ändern. In dem beschriebenen System erfolgt die Umschaltung zwischen Bildpunkten.

In gleicher Weise stellen die Grenzen zwischen den Zeilen vertikal Koeffizientenwechsel dar. Jeder neue Bildpunkt wird aus Informationen errechnet, die von den dem neuen Bildpunkt nächstgelegenen 9 Bildpunkten zur Verfügung stehen.

Um Koeffizienten zwischen den Bildpunktgrenzen horizontal umzuschalten, sind Excess-Nachschlagetabellen innerhalb des Grundsystems vorgesehen. Da es jedoch möglich ist, Daten erneut in die Nachschlagetabellen zu laden, wenn diese nicht im Einsatz sind, kann das System mit nur einem kompletten Satz von Excess-Nachschlagetabellen betrieben werden.

Die Koeffizienten Kl bis K9 werden in einer getrennten Koeffizientenspeicheranlage 26 gespeichert. Der erforderliche Kompressionsgrad wird von Hand durch die analogartige Steuerung gesteuert. Der Betrag der Kompression wird im Analog-Digital-Umsetzer 27 in eine digitale Zahl umgewandelt und an den Koeffizientenspeicher angelegt, so daß die erforderlichen Werte

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von Kl bis K9 für jede Einstellung der Kompressionssteuerung herausgezogen werden.

In Figur 5 ist der Flächenprozessor 16 im einzelnen dargestellt. Multiplizierer 60-68 empfangen jeweils Daten eines Bildpunktes (Pl - P9) und multiplizieren die Daten mit den Koeffizienten Kl bis K9j die jeweils variabel₅ jedoch voreingestellt sind. Die abgeänderten Daten werden im Addierer 69 addiert, der einen 9 Eingänge χ 8 Bit Addierer aufweist. Der Ausgang des Addierers ist der neue Bildpunkt NPl.

Die Koeffizientenmultiplizierfunktion des Flächenprozessors l6 (d.h. der Multiplizierer 60-68) kann durch den Einsatz von Speichern mit wahlfreiem Zugriff (RAM) erfolgen - siehe Figur 6. Der RAM-Speicher 70, der gezeigt ist, hat eine Kapazität von 8 χ 256 Bit, und derartige Speicher und ihre Betriebsweise sind in der digitalen Verarbeitung ganz bekannt. Die Koeffizienten Kl bis K9 werden während eines Schreibzyklus in die Speicherplätze im RAM geladen. Die Koeffizientendaten vom Koeffizientenspeicher 26 (von Fig. 2) werden an den in Figur 6 gezeigten RAM-Dateneingang 71 angelegt. Der Platz, in den Daten eingeschrieben werden, wird durch den Speicheradressendateneingang 72 bestimmt. Adreßdaten werden in normaler V/eise an den Adreßeingang 72 angelegt, um die Koeffizientendaten am Eingang 71 einzugeben. Die Adressierdaten sind als 'Ladekoeffizienten¹ dargestellt. Beim Betrieb als Multiplizierer (d.h. Lesezyklus) werden die ankommenden Videodaten an die RAM-'Adressen'-Endstationen 72 angelegt. Der RAM verfügt über genügend Adressen, so daß jede eingegebene Zahl einen bestimmten Platz im Speicher kennzeichnet. Da jeder Platz einen vorgeladenen Koeffizienten in sich gespeichert hat, werden

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bei Zugriff zu einem bestimmten Platz (d.h. in Abhängigkeit von den ankommenden Daten, die die Adresse effektiv definieren) die in einem bestimmten Platz gespeicherten Daten von dem RAM am Ausgang 73 ausgelesen. Je nach dem vorbestimmten Koeffizienten, werden diese Daten entweder eine 0 oder L sein. Somit werden die 8-Bit-Eingabedaten für den Bildpunkt Pl effektiv mit einem Koeffizienten Kl multipliziert.

Der Eingabeprozessorpufferspeicher 17 nimmt die von dem Eingabeflächenprozessor l6 erzeugten Daten an und speichert sie in Bereitschaft zur Eingabe in den Datenspeicher. Er ist lediglich ein Pufferspeicher, der höchstens mit 15 MKz arbeitet und bei komprimierten Bildern kann diese Zahl niedriger sein.

Der Koeffizientenmodifizierer 18 beinhaltet einen in Echtzeit arbeitenden Multiplizierer. In diesem System sind eine Anzahl von Multiplizierern vorhanden, und eine grundsätzliche Anforderung ist die Fähigkeit, mit hoher Geschwindigkeit zu multiplizieren. Die angewendete Methode ist eine Nachschlagetabelle und ist bei allen Koeffizienten anwendbar (siehe die Erläuterung weiter oben hinsichtlich der Multiplizierer des Flächenprozessors 16). Die Eingabedaten vom Puffer 17 werden an einen innerhalb des Modifizierers 18 vorhandenen RAM angelegt, der eine genügende Anzahl von Adressen besitzt, damit jede eingegebene Zahl einen bestimmten Platz im Speicher erkennt. Wie vorstehend bereits erläutert, werden die Videodaten an die als üblicherweise bekannten 'Adressen'-Endstationen angelegt. An dem von den Daten erkannten Platz wird entweder eine 0 oder L gespeichert und in die Datenausgabe eingelesen. Der Koeffizient KIl ist vorbestimmt und vorgespeichert als eine Serie von 0

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und L in den Plätzen innerhalb des RAM (z.B. 8 χ 256 Bit).

Wie bei dem RAM des Prozessors 16 werden zum Laden der Koeffizienten die Koeffizientendaten an die mit Koeffizientendateneingabe bezeichneten Endstationen angelegt und die Adressen werden zu den Ladekoeffizienten gemultiplext.

Nachdem die Koeffizienten geladen worden sind, werden die Adreßendstellen an die Dateneingabe angeschlossen und der RAM-Speicher wird in der Lesebetriebsart betrieben.

Der Ausgang vom Koeffizientenmodifizierer 18 wird an eine Seite eines M Bit χ Q Bit breiten Addierers angelegt. Für den Addierer 19 werden Standardrechenelemente verwendet.

Der Koeffizientenmodifizierer 20 hat die Form eines Nachschlagesystems, wie es vorstehend beschrieben ist, wobei der Ausgang an den Datenspeicher angelegt ist.

Der Koeffizientenmodifizierer 23 hat die Form eines Nachschlagesystems .

Die Koeffizienten KIl, K12 und K13 werden in der Koeffizienteneinstellanlage 25 eingestellt. Die Funktion dieses Blocks ist im Grunde genommen die Betrachtung der ausgegebenen Daten auf einer kleinen Fläche und der Vergleich derselben mit den neuen Eingabedaten, die derselben Fläche entsprechen. Je nach dem Umfang der Differenz, die zwischen den Daten besteht, werden die Koeffizienten abgeändert. Die voreingestellten Koeffizienten KIl, K12 und Kl3 bestimmen den Betrag verschiedener Rauschverminderungsgrade, mit denen das System beaufschlagt werden kann.

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Der Ausgang von der analogen Rauschunterdrückungssteuerung ¹O wird an den Analog-Digitalumsetzer ¹J 2 angelegt, der an den Rauschunterdrückungsdatenspeicher ¹Il angeschlossen ist. Das allgemeine Prinzip der Rauschunterdrückung hat die Form einer umlaufenden Digitalzahl, zu der ein Teil der neuen Eingabeinformationen hinzuaddiert und ein Teil der Gesamtheit bei jedem Speicherplatz im Speicher 22 weggenommen wird. Das System läßt sich mit einem Integrierer mit Ausfluß vergleichen. Bildinformationen in dem Fernsehsystem enthalten eine große Zahl stationärer Daten, bei denen hohe Rauschunterdrückungskoeffizienten angelegt werden können. Die Art des Rauschens kann statistisches Rauschen sein, und je größer die Integrierzeit im Datenspeicher ist, desto größer ist die Verminderung des Rauschens.

Koeffizient K12 steuert die Menge der zurückgespeisten und neu gespeicherten Ausgabedaten.

Koeffizient K13 steuert die Datenmenge, die während jedes Speicherzyklus entfernt wird. Koeffizient KIl ist vorgesehen, um zu verhindern, daß das System überläuft und die Speicherkapazität übersteigt.

Der Umfang der vorstehend erläuterten Rauschunterdrückung ist von den Koeffizienten KIl, 12 und 13 abhängig. Die Rauschunterdrückungssteuerung ändert prinzipiell den Umfang der aufgebrachten Integration. Bei statischer Bildinformation (z.B. Fernsehtestbild) ist es ohne weiteres offensichtlich, daß der Umfang der Bildrückführung (wie sie vom Koeffizienten K12 bestimmt wird) groß sein kann, da das nächste Bildfeld mit dem vorherigen Bildfeld übereinstimmt. So können Werte für die Koeffizienten bei statischen Informationen KIl =0.1; K12 =0.9; K13 =0.95 betragen.

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Wenn das Fernsehbild nicht statisch ist (z.B. wenn eine Szenen-

bewegung stattfindet), ist es zur Vermeidung einer Verzerrung des rauschunterdrückten Bildes erforderlich, eine kürzere Integrierzeit vorzusehen; je schneller die Bewegung ist, desto kürzer ist die zulässige Integrierzeit. Somit müssen die Werte der Koeffizienten KIl, K12 und K13 entsprechend verstellt werden. Als typisch für einen hohen Bewegungsgrad könnten die Koeffizientenwerte

KIl = 1.0; K12 = 0; K13 = 1.0 betragen.

Der Datenspeicher 22 hat drei Datenkanäle 1, 2 und 3· Kanal 1 ermöglicht es, Daten in den Speicher einzuschreiben, Kanal 2 Daten aus dem Speicher an einem Kanal 1 entsprechenden Platz auszulesen und Kanal 3 Daten aus dem Speicher an einem anderen Platz auszulesen. Die drei Kanäle laufen im Prinzip asynchron. Der Datenspeicher kann die Form einer in der britischen Patentanmeldung 6585/76 (US-Patentanmeldung 764148) beschriebenen Anlage haben. Der Speicher ist groß genug, um wenigstens einen vollständigen Fernsehraster von Y-, I- und Q-Informationen in voller Bandbreite (5-6 M Bits) zu speichern.

Der Speicher 3 hat eine zugeordnete Speichersteuerung, die Adressenzähler zum Adressieren der verschiedenen Speicheradressen innerhalb des Bildspeichers für einen Lese- oder Schreibzyklus und eine Taktsteuerung zum Erzeugen von Taktsignalen zum Adressieren der Speicherelemente zum richtigen Zeitpunkt in bekannter Weise und so, wie es ausführlich in der vorstehend genannten Patentanmeldung erläutert ist, aufweist. Der Speicher selbst ist aus bekannten 64 χ 64 Bit Speicherchips (d.h. 4096 mal 1 Bit RAM) aufgebaut, zu welchen Bitplätzen durch Eingabe von Zeilen- und

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Spaltenadreßinformationen aus der Speichersteuerung als von den Bildpunktzählern abgeleitete 16-Bit-Adresse Zugriff möglich ist. Da der Randomzugriffsspeicherchip dynamisch ist, muß ein Erneuerungszyklus zum Festhalten der gespeicherten Daten durchgeführt werden. Daher sind Erneuerungsadressenzähler mit einbezogen. Zum Beispiel würde ein Speicher mit 16 Platten, von denen jede 32 RAM-Chips enthält, einen Bildspeicher von 256 χ Wörtern von 8-Bit Breite vorsehen, um die Speicherung von jeweils 512 Videozeilen von 512 Bildpunkten zu erlauben.

Die Speicherkapazität könnte nach Bedarf erweitert werden.

Kanal 3 liefert Digitaldaten zum Ausgangsprozessorpufferformatgeber 30. Der Ausgabeflächenprozessor 31 ähnelt im Aufbau dem Eingabeprozessor, arbeitet jedoch anstatt mit M-Bits breiten Daten mit R-Bits breiten Daten. R ist gleich oder größer als M zur Bildrauschunterdrückung.

Die Begrenzung der Rauschverminderung, die nicht durch systematische Fehler begrenzt wird, ist von der Kapazität des Datenspeichers abhängig. In dem in Rede stehenden System können bei geeigneter Speicherung 16 komplette Informationsraster gespeichert und integriert werden, bevor der Speicher überläuft, unter Verwendung von:

M = 8

Q = 12.
Bei dieser Integrationsstufe ist ein vernünftiger Wert für R:

R =10.

Der Ausgabeflächenprozessor 31 ähnelt im Aufbau dem Eingabeflächenprozessor, der Eingänge von benachbarten Zeilen und

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benachbarten Punkten annimmt. Es werden Koeffiziente unter Anwendung des Nachschlagesystems angelegt, und die sich ergebenden Ausgabeinformationen v/erden im Ausgabeprozessorpufferspeicher gespeichert.

Das Ausgabeverarbeitungssystem ermöglicht es, das Bild zu vergrößern. Informationen aus dem Teil des Speichers, zu dem Zugriff gefunden wird, v/erden in den Ausgabeprozessorpuffer 30 eingelesen und unter Verwendung der Koeffizienten für Kl bis K9, die in dem Koeffizientenspeicher für die Expansionsanlage 45 gespeichert sind, verarbeitet. Der Umfang der erforderlichen Expansion wird durch die Expansionssteuerung 47 gesteuert. Der Analog-Digital-Umsetzer 46 ermöglicht es, die Werte für Kl bis K9 am Ausgabeflächenprezessor vom Koeffizientenspeicher 45 zurückzuziehen. Die Realisierung des Ausgabeflächenprozessors ist dem Eingabeflächenprozessor in jeder Hinsicht ähnlich. Im Prinzip kann der Ausgabeflächenprozessor für komprimierte Bilder v/ie auch vergrößerte Bilder eingesetzt werden. Der einzige Unterschied liegt in den Vierten der erforderlichen Koeffiziente.

Außer der grundsätzlichen Expansionsfunktion kann eine Bildverstärkung vorgenommen v/erden. Eine Bildverstärkung bezieht sich im allgemeinen auf Verbesserungen der Randeffekte. Im Fernsehsystem wird dies als horizontale und vertikale Aperturkorrektion bezeichnet. Der Ausgabeflächenprozessor ermöglicht sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Aperturkorrektur durch Wahl entsprechender Koeffiziente für Kl bis K9. Die Verstärkungssteuerung 49 ist an den Speicher 45 über den ADU 48 angeschlossen und arbeitet in ähnlicher Weise wie die Expansionssteuerung.

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Die flächenbearbeiteten Digitaldaten werden zum Ausgabeprozeßpufferspeicher 32 geleitet, wobei der Puffer diese Digitaldaten an den Digital-Analogumsetzer 36 anlegt, der die Digitalzahl in eine analoge Darstellung umwandelt. Der DAU kann von der Art sein, wie es in der britischen Patentanmeldung 25721/73 (US-Patent J»72 059) beschrieben ist.

Die drei Abtasten-Halten-Anlagen 37, 38 und 39 werden zum Speichern der Werte von Y, I und Q in analoger Form verwendet. Die grundsätzliche Abtasten-Halten-Anlage ist ein Diodenschalter und ein Speicherkondensator.

Der Köder 40 ist ein Standardfernsehausrüstungsteil, der Synchronimpulseingänge, Hilfsträgereingänge und Y-, I- und Q-Werte annimmt. Die Eingänge werden kombiniert, um einen Standard-NTSC-BAS-Signalausgang am Systemausgang 55 zu erzeugen.

In dem vorstehend beschriebenen System werden 3 horizontale Zeilen und 3 benachbarte vertikale Punkte als eine Fläche verarbeitet. Es gibt keinen Grund, weshalb es nicht möglich sein sollte, eine größere Anzahl von Punkten für sehr große Vergrößerungen und sehr große Verstärkungen zu verwenden.

In ähnlicher Weise können, wenn nur ein kleiner Bereich von Kompression, Vergrößerung und Verstärkung erforderlich ist, weniger als 9 Punkte als eine Fläche verarbeitet werden.

Es ist klar, daß eine Reihe von Gesichtspunkten in Betracht gezogen werden wird, um die Werte der in diesem System verwendeten Koeffizienten zu optimieren. Ein nennenswerter Punkt ist die Fähigkeit des Systems, einen designierten Frequenzgang am

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Hilfsträger zu erhalten.

Das Entschlüsseln von Fernsehinformationen in Y, I und Q führt nicht immer zur vollständigen Entfernung von Hilfsträgerinformationen. In diesem System können Resthilfträgerinformationen durch die Verwendung bestimmter Werte der Koeffizienten entfernt werden.

Schwierigkeiten bei der Herstellung eines Zeile-um-Zeile Dekoders, der keinem Qualitätsabbau ausgesetzt ist, sind ein einschränkender Faktor in der Gesamtleistung der Ausrüstung. In dieser Ausrüstung steht ein kompletter Bildspeicher zur Verfügung und kann zum Dekodiervorgang herangezogen werden. Das Format von NTSC-

o Fernsehsignalen ist von der Art, daß der Hilfsträger genau 180 außer Phase istjauf einer Bild-um-Bild Basis unter Verwendung desselben Bezugsbildpunktes können die Hilfsträgerinformationen durch das Zusammenaddieren von zwei aufeinanderfolgenden Bildern auf Null herabgesetzt werden. Die Anwendung dieses Prinzips im Dekoder unterstützt die Beibehaltung einer vollen Luminanzauflösung horizontal und vertikal.

Durch die Eingliederung in das System eines Datenspeichers 22, der total aynchrone Lese- und Schreibkanäle aufweist, kann die gesamte Ausrüstung selbstverständlich in Bereichen mit asynchronen Fernseheingängen betrieben werden. Zum Beispiel kann sich die Ausrüstung im Studio befinden und zum Betrieb an einer fernen Quelle, die in keiner Weise mit dem Studio synchronisiert ist, eingesetzt v/erden. Das System wird dann ein voll synchronisierendes Fernsehbildverarbeitungssystem (siehe auch die briti-

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sehe Patentanmeldung 3731/76 und US-Anmeldung

Die Erörterung von Datenkompression und -Expansion hat sich bisher nicht mit der Frage befaßt, welcher Teil des Bildes zur Darstellung verwendet werden soll. Die Zuordnung von Adressen im Datenspeicher für Lese- oder Schreibvorgänge kann durch die Positionssteuerungseinheit 7 versetzt werden. Informationen von den horizontalen und vertikalen Positionssteuerungen 51, 53 ermöglichen es, Informationen aus der Positionsspeicheranlage über den ADU 52, 5¹I zurückzuziehen und an die Adressen anzulegen, die im Hauptdatenspeicher 22 verwendet werden. So können die Speicheradressenzähler innerhalb der Gesamtspeicheranlage 3 erhöht bzw. erniedrigt werden, so daß die Bilddaten effektiv gegenüber der normalen Bildlage herauf- bzw. heruntergeschoben und/oder nach rechts bzw. links geschoben werden. Das komprimierte Bild kann in irgendeinen Teil des Rasters unter Verwendung der horizontalen und vertikalen Positionssteuerungen eingesetzt werden. In ähnlicher Weise kann irgendein Teil des expandierten Bildes beim Arbeiten in der Betriebsart des expandierten Bildes unter Verwendung derselben Steuerung geprüft werden.

Bisher ist die Ausrüstung hinsichtlich der Bildmanipulierung ausschließlich für Kompression und Expansion um einen zentralen Punkt beschrieben worden. Es ist jedoch klar, daß durch Änderung der Koeffizienten im Eingabeflächenprozessor und Ausgabeflilchenprozessor eine Kompression um jeden Punkt oder jede Achse in dem System erfolgen kann. Wenn die Koeffizienten zum Beispiel in normaler Weise über das Bild berechnet werden, das heißt, daß die Koeffizienten für den ersten Bildpunkt anders als für den

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zweiten Bildpunkt, den dritten Bildpunkt, usw. sind, daß jedoch vertikal alle Koeffizienten dieselben bleiben, dann erfolgt die Kompression um die Mittellinie des Bildes und nicht den Mittelpunkt. Dieser Effekt wird als 'horizontale Zusammenschnürung' bezeichnet.

VTas die Gesantbildverarbeitungsanordnungen anbetrifft, so wohnt dem System die Fähigkeit inne, mit Videomagnetbandeingabesignalen zu arbeiten. Die Ausbildung der in den vorstehend genannten Patentschriften beschriebenen internen Speichertaktgebungsanordnungen ist derartig, daß an dem ankommenden Signal eine digitale Zeitbasiskorrektur erfolgt. Die digitale Zeitbasiskorrektur ist Gegenstand anderer schwebender Patente und soll hier nicht näher

beschrieben werden. An diese spezielle Ausrüstung wird die Anforderung gestellt, Signale schlechter Qualität, bei denen im allgemeinen zur Aufzeichnung ein als •heterodin' bekanntes Farbverarbeitungssystem verwendet wird, benutzen zu können. Der Ausgang von einem solchen System gibt ein stabiles Chrominanzsignal mit einem zeitunterschiedlichen Luminanzsignal ab. Der Eingang dieser Ausrüstung kann, wie erläutert, ein derartiges Signal annehmen.

Wie bereits erwähnt, kann das vorstehend beschriebene System als digitaler Normumsetzer verwendet v/erden. Zur Normumsetzung gehört allgemein die Neuanordnung des Fernsehbildes, so daß die ausscheidende Fernsehnorm eine andere Halbbild- und Zeilenfrequenz als die neue Norm hat. Zum Beispiel ist es für eine Umstellung von der PAL-Norm auf die NTSC-Norm erforderlich, die hereinkommende Zeilennorm von 625 Zeilen pro Bildfeld in eine herausgehende Norm von 525 Zeilen pro Bildfeld umzuwandeln.

/ / in erster Linie

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/mit Somit wird die Zahl der Zeilen verringert und ist einem festen

Betrag an Kompression vergleichbar.

Neben der herabgesetzten Anzahl von Zeilen ändert sich die Anzahl der Kalbbilder pro Sekunde. Für die europäische PAL-Korm ist die Halbbildfrequenz 50 Kalbbilder/Sek. und bei der in den USA verwendeten NTSC-Norm beträgt sie 60 Halbbilder/Sek. Die Herabsetzung der Zeilenzahl erfolgt durch den Eingabeflächenprozessor (Flächeninterpolation), und die Erhöhung der Ealbbildfrequenz kann aufgrund der asynchronen Beschaffenheit des Bildspeichers akzeptiert werden, der unterschiedliche Einschreib- und Auslesefrequenzen erlaubt. Ein Teil der Daten von dem alten Bildfeld wird mit einem Teil des neuen Bildfeldes unter Einsatz des 'ausfließenden' Integriersystems, d.h. der Koeffizienten KIl, 12 und 13» wie vorstehend beschrieben, kombiniert, um eine reibungslose Bewegung (Bewegungsinterpolation) mit unterschiedlichen Halbbildfrequenzen zu erzeugen.

Außerdem kann auch eine normale Bildkompression, -Vergrößerung und -Verstärkung erfolgen.

Das in Figur 2 beschriebene System erfordert eine Speicherung einer großen Anzahl von Koeffizienten. Am Eingabeprozessor sind 9 variable Koeffizienten vorhanden, am Ausgabeprozessor 9 variable Koeffizienten und in der Rauschunterdrückungseinrichtung 3 variable Koeffizienten. Jeder der verarbeitenden Koeffizienten ist für die verschiedenen Bildpunkte anders und ferner ist jeder Koeffizient anders für jede Kompressions- oder Expansionsgröße. Rauschen und Bewegung im Bild führen zu der Notwendigkeit variabler Koeffizienten im Rauschunterdrückungssystem.

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Wie bereits ausgeführt, müssen die Koeffizienten KIl, K12 und K13 variiert werden, um zur Vermeidung von Verzerrungen die EiIdbewegung zu berücksichtigen. Es ist möglich, diese Bewegung zu erfassen, um die Koeffizientenwahl dementsprechend zu variieren. Dies erfolgt durch ein Vergleichen der Datenänderungen der Bildpunktinformationen. Zum Beispiel, wenn jeder Bildpunkt in einem ankommenden Bild von den vorher gespeicherten Daten für den entsprechenden Platz für ein früheres Bild abgezogen wird und wenn das Differenzsignal eine Schwellstufe (z.B. unter Verwendung eines Vergleichers) übersteigt, dann wird daraus gefolgert, daß sich das Bild bewegt hat und die Koeffizienten KIl, K12 und K13 werden auf einen Stand umgeschaltet, der für die Bewegung zweckmäßig wäre. Solange eine erfaßte Änderung innerhalb der Schwellstufe verbleibt, werden für die Rauschunterdrückung von Standbildern geeignete Koeffizienten beibehalten.

Als Verfeinerung zur Verbesserung der Vielseitigkeit des Systems könnten ein oder mehrere zweckmäßig programmierte digitale Mikroprozessoren zum Errechnen der erforderlichen Koeffiziente verwendet v/erden.

Sie können außerdem zur Bestimmung der in dem Speicher festgelegten Adressenplätze eingesetzt werden sowie zur Berechnung der Zwischenwirkung der Steuerungen zur Kompression, Expansion, Bildverstärkung, Rauschverminderung, horizontalen und vertikalen Position und der Speicherplätze und der Hardware-Koeffizienten-Nachschlagetabellen.

In dem mit Bezug auf Figur 2 beschriebenen System erfolgt die Erzeugung eines neuen Bildpunktes durch die Berücksichtigung von Informationen von den umgebenden Bildpunkten (d.h. Flächen-

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n den umgebenden

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manipulierung).

Die grundsätzlich gestellte Anforderung besteht in der Synthese eines Bildpunktes, der an den hereinkommenden Videodaten nicht als Bildpunkt vorhanden war. Es ist das Ziel des Ingenieurs, die beste Abschätzung des voraussichtlichen Viertes eines EiIdpunktes dadurch zu gewinnen, daß er die Bildpunkte um den synthetisierten Bildpunkt herum prüft und unterschiedliche Teile derselben entweder hinzuaddiert oder subtrahiert, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Theoretische Studien ergeben eine gute Anleitung zu den Werten, die man wählen könnte, aber in der Praxis hat es sich erwiesen, daß eine subjektive Betrachtung der Ergebnisse die alleinige zufriedenstellende Art und V'eise zur Entwicklung einer Konstruktion ist. Durch die Verwendung von Voluinenmanipulierung ist eine Verbesserung des Grundsystems von Figur 2 erzielt worden. Durch die Volumenmanipulierung kommt zu der Matrix von Bildpunkten, die verwendet werden können, eine weitere Dimension hinzu. Bei der Flächenmanipulierung wurden lediglich horizontale und vertikale Dimensionen verwendet. Bei der Volumenmanipulierung werden horizontale, vertikale und zeitliche Dimensionen verwendet. Die Synthese eines neuen Bildpunktes mit Volumenmanipulierung macht nicht nur von den benachbarten Bildpunkten in der horizontalen und vertikalen Dimension eines Bildes Gebrauch, sondern auch von Informationen, die von dem nächsten Bild oder Bildreihe kommen.

Figur 7 zeigt eine 3x3x2 Volumenmanipulierungsmatrix. In jedem von zwei aufeinanderfolgenden Feldern (aufeinander-

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folgende Bilder P und Q) sind 9 Eildpunkte Pl bis P9 und Ql bis Q9 definiert. Diese 18 Punkte sind dem neuen Bildpunkt NPl am nächsten gelegen, der synthetisiert werden soll, zusammen mit Bildpunkten, die etwas weiter entfernt sind. Somit sind Pl bis P9 die ursprünglichen Bildpunkte auf Bild P und Q bis Q9 sind die Bildpunkte auf Bild Q.

Der neue Bildpunkt wird aus dem nachfolgenden Ausdruck errechnet:

NPl = KlPl + K2P2 + K3P3 + K4p4 + K5P5 + K6P6 + K7P7 + K8P8 + K9P9 + klQl + k2Q2 + k3Q3 + k4Q4 + k5Q5 + k6Q6 + k7Q7 + k8Q8 + k9Q9.

Die Art und V/eise, wie die Addition und Multiplikation vorgenommen wird, ist mit Bezug auf Figur 5 und 6 beschrieben worden. Die Anordnung von Figur 5 würde zur Handhabung der zusätzlichen Koeffizienten und Bildpunkte erweitert.

Ein Schaltkreis, der eingesetzt werden könnte, um die Lösung für NPl zu erstellen,besteht aus 18 getrennten Echtzeitmultiplizierern, die einen Addierer mit 18 Eingängen speisen. Eine derartige Anordnung ist in Figur 8 gezeigt. Der Volumenprozessor 116 weist die Multiplizierer l60 bis 168 für die Bildpunkte Pl bis P9 auf und die Multiplizierer l80 bis 188 für die Bildpunkte Ql bis Q9. Die Multipliziererausgänge sind an den Addierer 169 angeschlossen. Es kann von einem seriellen Betrieb einiger Multiplizierer und Addierer Gebrauch gemacht werden oder aber einer Kombination von seriellem und parallelem Addieren und Multiplizieren. Wie schon beschrieben, wird die Volumenmanipulierung zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Größe eines Ferns^LihilcLeii .vegvifgdet. Die Anwendung dieses

CUsolb/Uo/O

Prinzips bringt bei einer sehr großen Bildgrößenänderung eine verschwindend kleine Bildverschlechterung mit sich. Das Prinzip ist angewendet worden, um einen digitalen Normumsetzer zu erstellen, der die Bildgröße von der 525 Zeilennorm auf die 625 Zeilennorm oder von der 625 Zeilennorm auf die 525 Zeilennorm umändern kann. Und das Prinzip ist angewendet worden, um ein
Produktionsgerät für Fernsehproduzenten zu schaffen, das in
der Lage ist, das Bild von einer normalen Fernsehrastergröße

auf das Entsprechende einer Vergrößerung von zwischen 3 und

/zu expandieren
10 mal soviel wie die wirkliche Größe. Dasselbe Ausrüstungsteil kann die Bildgröße von normaler Rastergröße auf effektiv Nullgröße herabsetzen.

Das oben beschriebene Volumenmanipulierungsprinzip bringt
eine verschwindend kleine Qualitätsverschlechterung mit sich, wenn die betrachtete Szene stationär oder fast stationär bleibt. Bei sich bewegenden Szenen können Fehler in der Auflösung des synthetisierten Bildpunktes auftreten. Ein Verfahren zur Verhinderung des Qualitätsverlustes ist die Anwendung einer 'adaptiven' Volumenmanipulierung.

Bei der einfachen Volumenmanipulierung wird ungefähr dieselbe Menge von Informationen von Bild P und Bild Q verwendet.
Der von jeden Bild verwendete Prozentsatz ist auf dem Schirm
unterschiedlich und hängt von der jeweils stattfindenden Vergrößerung oder Verkleinerung ab. Je nach der geforderten Vergrößerung oder Verkleinerung v/erden Kl bis K9 und kl bis k9
veranlaßt zu variieren. Diese Betriebsweise ist im allgemeinen der Flächenmanipulierung von Figur 2 ähnlich mit dem Unterschied,

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si

daß Bildpunkte von Bild Q ir.iteinbezogen sind.

Durch die 'adaptive' Volumenmanipulierung wird der zur Erzeugung des synthetisierten Bildpunktes in Pl verwendete Anteil von 5ild P verringert. Kl bis K9 werden auf einen niedrigen Wert herabgesetzt und kl bis k9 werden im Wert erhöht, wenn Verhältnisse vorliegen, bei denen eine Bildverschlechterung verursacht würde (d.h. ein größerer Anteil von Bild Q wird verwendet).

Durch die Volumenmanipulierung wird die Bildverschlechterung dadurch auf ein Minimum herabgesetzt, daß der Prozessor zu ankommenden Bildpunkten, die dem zu erzeugenden Bildpunkt möglichst nahe gelegen sind, Zugriff erhält. Das Auftreten einer Verschlechterung ist hauptsächlich dann gegeben, wenn eine Szene zwischen Bild P und Bild Q wechselt. Solch ein Wechsel kann durch Bewegung verursacht werden, und im allgemeinen wird jeder Wechsel dieser Ursache zugeschrieben ungeachtet der tatsächlichen Quelle zum Beispiel ergibt Rauschen am Signal einen Signalwechsel, der fälschlich als Bildbewegung angesehen v/erden kann.

An früherer Stelle der Beschreibung wurde auf die Erfassung von Bewegung Bezug genommen. In dem erläuterten System wird das Erfassen der Bewegung durch Messen der Minderung, die zwischen einem aufeinanderfolgenden Bildpunkt und dem nächsten Bildpunkt stattgefunden hat, bestimmt. Der Differenz zwischen den beiden Werten wird ein Schwellwert zugeordnet, und wenn die Schwelle in einer der beiden Richtungen überschritten wird, wird erachtet, daß eine Bewegung stattgefunden hat.

Das adaptive Volumenpror.essorsystem erhält Zugriff zum Eewegungsdetektor und verwendet die Informationen, um die Koeffizienten

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von Kl bis K9 und kl bis k9 zu ändern, wie es vorstehend erläutert wurde. Figur 9 zeigt diese Anordnung. Neue Daten v/erden in einen Eingang des Subtrahierwerks 201 vom Bewegungsdetektor 200 eingegeben und an den anderen Eingang vom Subtrahierwerk 201 werden Daten aus Speicher 3 angelegt. Das Differenzsignal wird in den Vergleicher 202 eingegeben, in dem es mit dem Schwellwert verglichen wird, und vienn eine Bewegung erfaßt wird, geht das Signal zum Koeffizientenspeicher 126, damit andere Werte für die Koeffizienten gewählt werden. Die Bildkompression beim Volumenprozessor 116 wird wie vorher durch die Steuerung 128 über den ADU 127 vorgenommen. Der Frozessorausgang gelangt wie vorher über die Rauschunterdrückungsanlage 6 zum Speicher. (Zur besseren Übersicht sind die Eingabe- und Ausgabepuffer weggelassen worden).

In der vorstehenden Beschreibung der adaptiven Volumenmanipulierung wurden 9 Bildpunkte in zwei aufeinanderfolgenden Bildern zur Erstellung einer Synthese des neuen Bildpunktes verwendet. Es sind Versuche mit verschiedenen Werten für die Zahl der zu verwendenden Bildpunkte und deren Zuteilung angestellt worden. Es liegt ein spezieller Fall vor, wenn nur eine einzige Informationszeile in Bild P verwendet wird und zwei Informationszeilen in Bild Q verv.'endet werden. Ein derartiger spezieller Fall von Volumenmanipulierung ist bei Spezialanwendungen verwendet worden mit einer sich daraus ergebenden Verringerung des zur Realisierung erforderlichen Schaltungsaufbaus. In diesem Fall wird die vertikale Komponente von NPl durch die Gleichung

(Vert.) NPl = klQl + kUQ*» + KlPl angegeben.

Die Vierte von kl, kl und Kl werden entsprechend der erforderlichen

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Bildgröße und unter der Kontrolle des Bewegungsdetektors variiert. Figur 10 zeigt lediglich die Errechnung, der vertikalen Komponente von NPl.

Eine horizontale Interpolation kann unter Verwendung von Echtzeitmultipliziern vorgenommen v/erden. Eine weitere Methode für horizontale Interpolation besteht darin, die Taktfrequenz des Eingangs und Ausgangs eines Speichers zu variieren. In einem einfachen Beispiel kann eine Zeile mit einer gev/issen Geschwindigkeit in einen Zeilenspeicher eingetaktet und mit einer anderen Geschwindigkeit aus demselben Speicher herausgetaktet werden. Das Ergebnis ist horizontale Expansion oder Kontraktion je nach den Relativgeschv/indigkeiten der Eingangs- und Ausgangstakte.

Das Prinzip ist in Verbindung mit dem oben beschriebenen Fall von Voiurcenmanipulierung zur Anwendung gekommen, um einen speziellen Bereich von Expansion und Kontraktion bereitzustellen. Figur 11 zeigt eine Anordnung zur horizontalen Expansion oder Kontraktion unter Verwendung von variablen Schreib- bzw. Lesetaktfrequenzen. Bilddaten aus dem Bildspeicher 22 werden mit einer gewissen Eingabetaktfolge in die Zeilenspeicher 190, 191 und 192 eingegeben und mit einer anderen Geschwindigkeit in die Multiplizierer 193, 19^j 195 für die Koeffizienten kl, k*J bzw. Kl herausgelesen. Die Multipliziererausgänge werden an den Addierer 196 angelegt, um NPl zu erzeugen. Durch die Kombination dieser beiden in Figur 10 und 11 gezeigten speziellen Fälle wird der erforderliche Schaltungsaufwand erheblich herabgesetzt.

In dem vorstehend mit Bezug auf Figur 9 beschriebenen System, bei dem adaptive Volumenmanipulierung am Eingang des Speichers

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zur Anwendung kommt, sind Eewegungsinformationen verfügbar, um die adaptive Steuerung ohne Schwierigkeiten zu ermöglichen. Der Bewegungsdetektor arbeitet, indem er neu ankommende Signalinformationen mit vorher gespeicherten Signalinformationen vergleicht. Es wird eine Schwelle bestimmt, und Bewegung v/ird erkannt, wenn die Schwelle in einer der beiden Richtungen überschritten v/ird.

In einem System, in dem Volumenmanipulierung an irgendeinem anderen Punkt als dem Eingang zum Speicher angewendet wird, stehen die Bewegungserfassungsinformationen nicht mehr zu der Zeit zur Verfügung, zu der der Volumenverarbeitungsvorgang erfolgt. Wenn die Volumenmanipulierung zum Beispiel am Ausgang des Speichers erfolgt, hat der Prozessor keinen Zugang zu den erforderlichen Informationen, um die richtige adaptive Entscheidung zu treffen.

Die jetzt erläuterte Anordnung ermöglicht es, daß Bewegungsinformationen mit anderen Bildinformationen mitgeführt werden, so daß die adaptive Volumenmanipulierung an einem anderen Punkt als dem Eingang zu einem Speicher vorgenommen v/erden kann. Im Grunde genommen wird diese Information durch eine zusätzliche Speicherkapazität im Hauptvideospeicher geführt.

Der in dem Grundsystem beschriebene Speicher bezieht sich auf einen Speicher, der ein vollständiges Feld von Videoinformationen mit einer Auflösung von Q-Bits Breite speichern kann. In einem an früherer Stelle angegebenen Beispiel erhält Q die Zahl 12 Bits. In einem praktischen System werden 8-Bits breite Videodaten an dem Eingang verwendet, was die Reproduktion von Fernsehvideo-

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Signalen ohne wahrnehmbaren Qualitätsverlust ermöglicht. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß der zur Berechnung verwendete Videospeicher mit einer Breite von 10 Bits einwandfrei arbeitet. Die zusätzliche Kapazität zwischen 8 Bits am Eingang und 10 Bits im Speicher wird zur Ausschaltung mathematischer Fehler und zur Ermöglichung von Rauschunterdrückung verwendet.

Wie vorstehend erläutert, empfängt der Bewegungsdetektor das ankommende Videosignal und dieses wird mit dem vorher gespeicherten Videosignal verglichen, und bei Überschreitung eines Schwellwertes wird entschieden, daß eine Bev/egung stattgefunden hat. Sämtliche Effekte, die zur Überschreitung des Schwellwertes Anlaß geben, werden einer Bewegung zugeschrieben, obgleich sie aus anderen Quellen, wie z.B. Rauschen, kommen können.

Bei Überschreitung des Schwellwertes wird ein zusätzliches Informationsbit im Videospeicher zusammen mit dem Videosignal gespeichert. Der Speicher führt sonit verarbeitete Videoinformationen sowie ein zusätzliches Kodierbit, das erkennt, daß eine Bewegung stattgefunden hat.

Das System macht Gebrauch von den kodierten Videoinformationen, um zu bestimmen, daß die adaptive Steuerfunktion in einem adaptiven Volumenprozessor angewendet v/erden soll.

So wird im Zusammenhang mit der Beschreibung des ursprünglichen Grundsystems ein Bit des 12-Bit breiten Videospeichers der Bewegungskodierung zugeordnet. Figur 12 zeigt ein Datenformat, das zur Anwendung kommen kann. Die höchstwertigen 10 Informationsbits sind dem Signal zugeordnet, v/ährend eines der Reservebits (Bit 12) der Bewegungskodierung zugeordnet ist.

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Hierdurch kann das System Bewegungsinformationen durch den Hauptvideospeicher führen zwecks Verwendung durch andere Schaltkreise, die sonst keinen Zugang zu den Bewegungsinformationen haben wurden.

In der vorstehenden Beschreibung wurde einem einzigen Bit die Aufgabe zugeteilt, eine Bewegung zu erkennen. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, daß verschiedene Bewegungsarten kodiert v/erden mittels der Verwendung von mehr als einem Bit. Zum Beispiel können zwei Bits (d.h. Bits 11 und 12) zugeordnet werden, die eine Gesamtzahl von ¹J Bev/egungskategorien ergeben. Diese Kategorien könnten eingeteilt werden in Keine Bewegung Kleine Bewegung - Große Bewegung - Rauschen.

Figur 13 zeigt ein Blockbild der entsprechenden Teile des Systems, das den Videospeicher sowie einen Adaptivvolumenprozessor am Speicherausgang aufweist. (Zur besseren Übersicht ist die Rauschunterdrückungsanlage weggelassen worden). Von den vorherigen Verarbeitungsschaltungen ankommende Videodaten werden an den Eingang des Hauptvideospeichers 22 und an den Bewegungsdetektor angelegt. Der Bewegungsdetektor besitzt einen weiteren Eingang vom Hauptvideospeicher, wodurch der Detektor bestimmen kann, ob eine Bewegung zwischen aufeinanderfolgenden Bildern stattgefunden hat. Der Ausgang vom Bewegungsdetektor (Bewegungskode) ist ein einziges Informationsbit, das unter Verwendung des in Figur 12 gezeigten Formats mit den zum Speicher geführten Videoeingabedaten parallel gespeichert wird.

Der Hauptvideospeicherausgang gibt Digitaldaten an den Adaptivvolumenprozessor 131 ab. Ein zusätzlicher Eingang zum Adaptiv-

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volumenprozessor ist der Bewegungskode, der aus jedem vom Hauptvideospeicher kommenden Wort herausgezogen wird. Je nach dem am Eingang gespeicherten Bewegungskode, erbringt eine Änderung im Bewegungskode am Ausgang eine adaptive Manipulierung innerhalb des Volumenprozessors. Wie schon an früherer Stelle ausgeführt, kann das Hauptvideospeichereingang- und -ausgangssystem völlig asynchron sein.

Nachfolgend soll die Bewegungserfassungsfunktion mit Bezug auf *das Rauschunterdrückungssystem erläutert werden.

Wie schon vorstehend beschrieben, ist der zur Rauschunterdrückung verwendete Grundmechanismus die digitale Integration von Videodaten innerhalb eines Videobildspeichers. Die Videodaten werden durch die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 abgeändert, so daß ein variabler Grad von Rauschverminderung erreicht wird.

Es besteht ein Konflikt zwischen der Anforderung nach Rauschverminderung, wobei die höchstmögliche Integrations zeit verwendet werden soll, und der Anforderung, daß das Bild eine Bewegungsdarstellung ohne Verzerrung aufrechterhalten soll. Letztere Bewegungsdarstellung - benötigt die kleinstmögliche Integrationszeit. Somit ist es erwünscht, einen adaptiven Mechanismus zu schaffen, der intelligent genug ist, um die Koeffizienten zur variablen Integrationszeit je nach dem Bildgehalt zu verstellen.

Figur 14 zeigt das grundsätzliche Rauschunterdrückungsblockbild, das auch in Eezug auf Figur 2 beschrieben wurde. Die Signalwege sind digitale Signalv/ege. Jeder der Videodaten führenden Signalwege ist in der Lage, mindestens 8-Bit breite Videodaten mit einer typischen Taktfrequenz von 15 MKz zu führen.

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Neue Videodaten werden an den Koeffizientenmodifizierer 118 für kll angelegt. Der Kodifizierer 118 nimmt einen Teil der ankommenden Videoinformationen und legt sie an einen Digitaladdierer 119 an. Durch vorher gespeicherte Videoinformation wird nach Modifizierung durch den Koeffizientenmodifizierer 123 für kl2 ein zweiter Eingang zum Digitaladdierer erstellt.

Der Ausgang vom Digitaladdierer wird an den Koeffizientenmodifizierer 120 für kl3 zwecks Anlegung an den Videospeicher 22 bei Kanal 1 angelegt.

Wie schon an früherer Stelle erläutert, ist Kanal 1 ein Eingangskanal zum digitalen Bildspeicher, der in der Lage ist, ein volles Bildfeld von Fernsehinformationen zu führen, wobei jeder Speicherplatz breiter als 8 Bits ist. In einem praktischen System können an jedem Platz im Videospeicher eine Gesamtzahl von 12 Bits verwendet werden. Ein derartiger Videospeicher hätte in der Praxis eine Kapazität von circa 6 Megabit. Der Videospeicher besitzt mindestens einen Eingangskanal und einen Ausgangskanal. Typischer für den Videospeicher sind drei Kanäle, von denen ein Kanal ein Eingangskanal ist, während die anderen beiden Kanäle Ausgangskanäle sind. Die Anordnung des Speichers macht es möglich, daß der Eingang und Ausgang in Bezug auf die Fernsehhalbbild- und -Zeilenfrequenzen asynchron laufen. Kanal 2 ist in der Lage, synchron mit Kanal 1 zu laufen, so daß der Zugriff zu Videodaten, die in demselben Bildplatz von einem vorherigen Halbbild gespeichert sind, zur gleichen Zeit möglich ist, zu der neue Informationen für denselben Bildpunkt im nächsten Kalbbild zur Verfugung stehen.

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So ist Zugriff zum oberen linken Bildpunkt von Halbbild 1 vom Kanal 2 zur gleichen Zeit verfügbar, zu der der obere linke Bildpunkt von Halbbild 3 an dem Eingang der neuen Videodaten verfügbar ist.

Wenn die ankommenden Videoinformationen stationär sind, zum Beispiel bei einer Fernsehtestbildübertragung - können die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 auf einen Wert für optimale Rauschunterdrückung eingestellt v/erden. Typische Beispiele von Koeffizienten unter diesen Verhältnissen sind:

kll = 0.125

kl2 = 0.875

kl3 = 1.0.

Wenn sich das Gesamtbild bewegt, zum Beispiel beim Schwenken einer Kamera, so kann es sein, daß die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 auf die nachfolgend angegebenen Werte eingestellt werden müssen, wenn die Bewegungsdarstellung nicht durch die Wirkung des Rauschunterdrückungssystems verzerrt werden soll. Typische Koeffizienten bei Kameraschwenkungen sind folgende:

kll = 0.875

kl2 = 0.125

kl3 = 1.0.

Bei den beiden obigen Beispielen wäre es möglich, eine Gesamtbildbewegungsmessung vorzunehmen und diese bei der Festlegung der Koeffizienten kll, kl2 und kl3 für die gesamte Rasterperiode anzuwenden. Wenn ein Teil des Bildes stationär ist, während sich der andere Teil weiter bewegt, wird es, um eine effektive Rauschunterdrückung auf dem stationären Teil des Bildes zu erzielen und dabei eine Bewegungsabbildung ohne Verzerrung zu

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ermöglichen, erforderlich, kll, kl2 und kl3 auf der Basis von Bildpunkt zu Bildpunkt abzuändern.

Der einfachste vorstehend beschriebene Schritt erfordert eine Einstellung der Koeffizienten kll, kl2 und kl} auf fester Basis. Der erste Schritt auf dem Wege zu einem effektiveren Koeffizientenmodifizierungssystem, das sich der Bildbewegung anpaßt, ist der Vergleich von änderungen, die zwischen an demselben Bildplatz gespeicherten aufeinanderfolgenden Datenwerten in sequentiellen Bildern stattgefunden haben.

Jeder Bildpunkt in einem neuen Bild wird von den vorher an demselben Platz gespeicherten Daten abgezogen und das Differenzsignal wird an einen Vergleicher angelegt. Der Bewegungsdetektor von Fig. 9 könnte in die Anlage 125 zum Einstellen der Koeffizienten eingegliedert werden, die neue und vorher gespeicherte Bilddaten empfängt. Wenn das Differenzsignal einen Schwellwert übersteigt, wird daraus geschlossen, daß sich das Bild bewegt hat und die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 werden auf Werte umgeschaltet, die der Bewegung entsprechen. Solange die Änderung innerhalb des Schwellbereichs verbleibt, werden Koeffizienten, die für die Rauschverminderung von Standbildern zweckmäßig sind, verwendet,

Während ein derartiges System für den Bewegungsdetektor mit einem Subtrahierwerk und einem Vergleicher für den Volumenprozessor ausreicht, ohne daß eine Regulierung des Schwellwertes erforderlich ist, hat es sich herausgestellt, daß, wenn es für das Rauschunterdrückungssystem verwendet wird, eine Regulierung der Schwellwerte und der Koeffizienteneinstellung erforderlich ist, wenn das System einwandfrei arbeiten soll.

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Zur Überwindung dieses Problems ist eine alternative Anordnung für den in der Koeffizienteneinstellanlage 125 eingegliederten Bewegungsdetektor in Figur 15 dargestellt.

Anstelle des Vergleichers ist ein Festwertspeicher (ROM) 206 vorgesehen, und ein Subtrahierwerk 205 wird in ähnlicher Weise v/ie bei der früheren Anordnung eingesetzt. Die Betriebsweise eines ROM-Speichers und dessen Konstruktion sind ganz bekannt. Das Differenzsignal wird nunmehr zum Acressieren des Festspeichers verwendet, der verschiedene Koeffizienten von kll, kl2 und kl3 in festen Speicherplätzen enthält. Es findet eine Unterscheidung zwischen großen und kleinen Bewegungen statt, und es ist eine Gleitskala der Koeffizienten kll, kl2 und kl3 auf Echtzeitbasis vorgesehen. Ein Bewegungskode ist verfügbar zwecks Verwendung durch den Volumenprozessor in der vorstehend beschriebenen Weise, so daß sich ein separater Bewegungsdetektor für den Volumenprozessor erübrigt. Nachfolgend wird erläutert,in welcher Weise dieser Bewegungskode erzeugt wird.

Figur 16 zeigt ein typisches Beispiel des Koeffizienten kll, wie er im ROM-Speicher gespeichert ist. Die grafische Darstellung ist gegen zwei Achsen gezeigt. Das Differenzsignal ist die horizontale Achse, während kll die vertikale Achse ist. Wenn eine Nulldifferenz zwischen den alten und neuen Daten besteht, wird kll auf 0.125 eingestellt. Wenn eine vollmaßstäbliche Differenz einer der beiden Polaritäten zwischen den alten und neuen Daten besteht, wird kll auf 0.375 eingestellt.

Jeder Wert der gemessenen Differenz, der zwischen Null und dem vollen Maßstab liegt, ergibt einen entsprechenden Wert von kll aus der grafischen Darstellung.

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Das gleiche vom Subtrahierwerk 205 erzeugte Differenzsignal wird innerhalb des ROM-Speichers zur Berechnung des Wertes von kl2 verwendet, wie es in Figur 17 dargestellt ist. Wenn eine KuIldifferenz zwischen den alten und neuen Daten besteht, \fird kl2 auf 0.875 eingestellt.

Wenn ein Differenzsignal zwischen den alten und neuen Daten dem Vollmaßstab nahe kommt, wird kl2 auf 0.125 eingestellt. Zwischen den beiden Extremen wird eine Gleitskala für die Werte von kll und kl2 gewählt. Die Einstellung für kl3 könnte in ähnlicher Weise vorgenommen werden.

Wie hinsichtlich des ROM-Speichers 206 von Figur 15 erwähnt wurde, liefert das System Bewegungsinformationen an den Adaptivvolumenprozessor. Diese werden von einem einzigen Datenbit bereitgestellt, das in Abhängigkeit vom Differenzsignal zur Verfügung steht und in dem Festspeicher gespeichert ist. Figur 18 zeigt den an den Volumenprozessor anzulegenden Bewegungskode. Die übertragungsfunktion ähnelt der des einfachen Vergleichers und Schwellenmechanismus. Vorausgesetzt, daß die Differenz einen gegebenen Schwellwert nicht übersteigt, bleibt der Bewegungskode bei einer logischen 0. Wenn das Differenzsignal den Schwellwert übersteigt, wird der Bewegungskode eine logische L. Zwischen logischer 0 und L sind keine Zwischenwerte zulässig. In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß die Schwelle für die Bewegungskodierung auf einen festen Wert zur Erfassung sämtlicher Eingangssignalvariationen eingestellt v/erden kann.

Das von dem soeben beschriebenen Mechanismus abgeleitete Bewegungskodebit wird zusammen mit den Videodaten im Speicher 22

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wie vorher gespeichert. Eines der Bits in jedem Platz wird der Speicherung des später von dem Adaptivvolumenprozessor zu verwendenden Eewegungskodes zugeordnet.

Außer der Verwendung des Bewegungskodes in dem Volumenprozessor kann der gespeicherte Bewegungskode zur Ermöglichung einer intelligenteren Adaptivsteuerung des Rauschunterdrückungssystems verwendet v/erden. Zur gleichen Zeit, zu der die Videodaten aus dem Kanal 2 zurückgeholt v/erden, wird der alte Bewegungskode herausgezogen und an den ROM-Speicher angelegt.

Zwei verschiedene Koeffizientenkurven für kll sind in dem ROM gespeichert und sind in Abhängigkeit von dem Wert des alten Bewegungskodes zugreifbar. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Szene zwei Rasterperioden lang stationär gewesen ist, bevor die stärkeren Rauschunterdrückungskoeffizienten zur Anwendung gelangen. Eine derartige Anordnung ist in Figur 19 gezeigt. ROM 206 empfängt das Differenzsignal und den alten Bewegungskode und erzeugt die Einstellung für kll, kl2 und kl3 zusammen mit dem neuen Bewegungskode.

Figur 20 zeigt zwei verschiedene Kurven für kll. Die obere Kurve erscheint, wenn die alte Bewegungskurve eine logische 0 ist und die untere Kurve erscheint, wenn die alte Bewegungskurve eine logische Null ist. In ähnlicher Weise sind Kurven für zwei verschiedene Koeffizienten von kl2 und kl3 gespeichert.

Die Beschreibung hat sich bisher auf ein Adaptivsystem bezogen, das sich auf der Grundlage Punkt nach Punkt ändern kann und im allgemeinen durch einen Punkt nach Punkt Vergleich gesteuert wird.

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Wie an früherer Stelle ausgeführt, kann eine Reihe von Effekten zu einem Koeffizientenwechsel Anlaß geben und sind nicht alle Effekte auf Bewegung zurückzuführen. Zum Beispiel können auch Impulsstörungen oder Bandaufnahmegerätstörungen zu einem Differenzsignal Anlaß geben, die als Bewegung ausgelegt werden. In der nachfolgenden Beschreibung sind mehrere Einrichtungen angegeben, die zwischen echter Bewegung und Störungen unterscheiden.

Figur 21 zeigt ein System, das einen Digitalintegrator beinhaltet. Das Subtrahierwerk 205 nimmt wie vorher alte und neue Daten an, und die Differenz wird zum ROM-Speicher 206 geleitet. Der alte Bewegungskode wird vom ROM empfangen. Ein Integrierer 208 empfängt ebenfalls das Differenzsignal vom Subtrahierwerk 205 und der Integriererausgang wird von einem Vergleicher 209 empfangen, der dieses Signal mit einem Schwellwert vergleicht, und der Vergleicherausgang wird an einen Eingang des ROM angelegt. Der Integrierer nimmt das Differenzsignal an und erzeugt einen Durchschnittswert in einem gegebenen Zeitraum, der langer als ein Bildpunktintervall ist. Vorausgesetzt, daß das Rauschen statistischer Art ist, wird der Integrierer im allgemeinen bei einem nahe Null liegenden Wert verharren. Dagegen wird der Stand des Integrierers durch Bewegung erhöht. Das Vergleiche- und Schwellensystem wird an den Ausgang des Integrierers angelegt und zur Erzeugung eines weiteren Signals verwendet, das an den ROM angelegt werden kann. Außer den zwei gespeicherten Kurven für kll, die durch den vorstehend beschriebenen Bewegungskode angesteuert werden, hat der ROM zwei weitere Kurven für kll, die in Abhängigkeit von dem Vergleicherausgang angesteuert werden.

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Die Integrationszeit kann als Teil einer Zeile, eine volle Zeile, mehrere Zeilen oder ein volles Kalbbild gewählt werden. In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß eine V/ahl mehrerer Zeilen ein geeigneter Wert zur effektiven Differenzierung zwischen echter Bewegung und Störungen ist. Die Subtraktion zwischen alten Videodaten und neuen Videodaten wurde auf der Grundlage eines einzigen Bildpunktes beschrieben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine effektivere Bestimmung des Unterschieds zwischen Störungen und echter Bewegung erfolgen kann, wenn eine Bildfläche geprüft wird. Figur 22 zeigt das Fluchenprüfsystem. In dem gegebenen Beispiel sind 9 Bildpunkte in Form eines Quadrats mit einem einzigen Bildpunkt in der Mitte angeordnet. Zur Bestimmung der Gesamtdifferenz bei Bildpunkt P5 erfolgt ein Beitrag von allen umgebenden Bildpunkten. Das System ist besonders vorteilhaft in einem Farbfernsehsystem, bei dem ein NTSC- oder PAL-Farbhilfsträger zum Einsatz gelangt. Durch Verwendung der für die Flächenbewegungserfassung gezeigten Anordnung kann das System gegen einen Resthilfsträger unempfindlich gemacht v/erden. Die Ausbildung eines Dekodierschaltkreises zur Ausschaltung von Resthilfsträger wird vereinfacht, wenn ein Schema verwendet wird, das im allgemeinen gegen das Vorhandensein von Resthilfsträgerkomponenten unempfindlich ist.

Figur 23 zeigt eine alternative Methode zur Realisierung des Rauschunterdrückungssystems, bei dem die Multipliziererfunktionen auf eine Einheit herabgesetzt sind. Die Realisierung macht von der allgemein gestellten Anforderung Gebrauch, daß der Koeffizient kll gleich 1 minus Koeffizient kl2 zur Allgemeinzweckstörungsverrinperung ist, d.h.

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kll = 1 - kl2.

In dieser Anordnung empfängt das Subtrahierwerk 230 die neuen Videodaten an seinem einen Eingang und die vorherigen Videodaten an seinem zweiten Eingang. Der Ausgang wird durch den Koeffizienten kll im I'iOdifizierer 231 modifiziert. Dieser Ausgang wird zu einem Eingang des Addierers 232 geleitet, der diesen zu den vorherigen Daten vom Speicher 22 hinzuaddiert.

Bisher hat sich die Beschreibung hauptsächlich mit dem Einsatz der Koeffizienten zur Rauschverminderung befaßt. Gewisse Fernsehsysteme benötigen besondere Videoeffekte und das beschriebene System ist in der Lage, dadurch Videoeffekte zu erzeugen, daß die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 so geändert werden, daß eine 'Verzerrung' absichtlich in das Signal hineingegeben wird. Ein Effekt extremer Kameraverzögerung kann dadurch synthetisiert werden, daß kll ungeachtet der Bewegung ein niedriger Wert zuerteilt wird. Der subjektive Effekt ist eine Verschwommenheit, wenn sich ein Gegenstand in die Szene bewegt.

Ein weiterer spezieller Effekt kann dadurch erzeugt werden, daß negative Zeichen an den Koeffizienten angebracht werden. Zum Beispiel wird es möglich, Gegenstände aus der Sicht verschwinden zu lassen, wenn sie stationär sind, um wiederaufzutauchen, wenn eine Bewegung stattfindet. Der subjektive Effekt ähnelt einer Umrißzeichnung sich bewegender Gegenstände.

Die Umwandlung von Digitalnormen wurde weiter oben erläutert. An einen Digitalnormumsetzer wird die Anforderung gestellt, die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 auf zyklischer Basis zu modifizieren. Die Auswirkung der Anwendung einer zyklischen Variation

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kann zur ·Bewegungsinterpolation¹ ausgenutzt v/erden. Die an den Digitaluir.setzer gestellte Anforderung ändert sich je nach der Art von Szene, die der Früfung unterzogen wird. Durch die Bewegungsinterpolation wird Verzerrung aufgrund von Bewegung herabgesetzt, da die Normumsetzung eine Umwandlung von beispielsweise 525 Zeilen - 60 Halbbilder pro Sekunde (NTSC) in 625 Zeilen 50 Kalbbilder pro Sekunde (PAL) erforderlich macht.

Wenn ein ankommendes Bild mit einer ankommenden Halbbildfrequenz von 60 Halbbildern pro Sekunde ein sich bewegendes Bild führt, dann liefern darauffolgende Bilder ein allgemeines Inkrement des Bildes mit einer Bewegung von links nach rechts auf dem Schirm. Die abgehenden mit den abgehenden Halbbildern befaßten Bilder haben eine Folge von 50 pro Sekunde. In einem idealen Bewegungsinterpolator müßte eine bildliche Darstellung des sich bewegenden

ι Objektes, das auf dem abgehenden Bild vorgesehen ist, in einer Stellung vorgesehen werden, die nicht auf den ankommenden Halbbildern abgebildet ist.

Ein solches sich bewegendes Objekt ist in Figur 24 gezeigt. Mit einer Halbbildfrequenz von 60 Hz aufeinanderfolgende Bilder sind bei (a), (b), (c) und (d) gezeigt und mit einer Halbbilifrequenz von 50 Hz aufeinanderfolgende Bilder bei (e), (f) und (g).

Zur Realisierung eines Bexvegungsinterpolators, der in der Lage ist, die in dem obigen Abschnitt beschriebene Funktion zu erfüllen, ist es erforderlich, daß das System ausreichend intelligent ist, um den Umriß in einem Kalbbild zu erkennen und die Bewegung, die in einem anderen Halbbild stattgefunden hat, zu messen.

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Es könnten dann Informationen herausgezogen werden, die es ermöglichen würden, ein !dingliches Bild in der richtigen Lage auf einem abgehenden Halbbild zu zeichnen. Ein derartiger Prozeß entspräche einem wahren Bewegungsinterpolator. Die derzeitige Technologie ist jedoch noch nicht in ausreichendem Maße fortgeschritten, um es Ingenieuren zu ermöglichen, eine derartige Ausbildung unter Anwendung bekannter Verfahren zu realisieren.

Es sind subjektive Experimente durchgeführt worden, die darauf hinweisen, daß eine zvieckmüßige Simulierung von Bewegungsinterpolation durch die Verwendung von Komponenten aus mehreren Halbbildern in unterschiedlichen Anteilen realisiert werden kann, so daß der Betrachter künstlich dazu gebracht wird, zu glauben, daß er eine echte Bewegungsinterpolation sieht.

Das nachfolgend beschriebene Bewegungsinterpolationssystem macht von drei verschiedenen Methoden Gebrauch, um die Bewegung in der annehmbarsten subjektiven Weise darzustellen. Das System ist variabel und adaptiv. Es sind Verfahren entwickelt worden, die es erlauben, das Adaptivsystem halbautomatisch zu gestalten.

Die drei verwendeten Methoden sind nachstehend aufgeführt:

a) Halbbildfolgeaustausch.

b) Digitales Nachleuchten.

c) Digitale zyklische Nachleuchtvariierung. Die drei Methoden werden nachfolgend erläutert.

Es kann vorausgesetzt werden, daß die ankommende Bildfolge zu einem hinsichtlich der herausgehenden Bildfolge bekannten Zeitpunkt beginnt. Da die Bilder sequentiell ankommen, erhöht sich

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der Fehler, der in der abgehenden Bildfolge auftritt, über einen Zeitraum von zwölf ankommenden Halbbildern und zehn abgehenden Kalbbildern in einem Umsetzer von 60 Halbbildern auf 50 Halbbilder.

In dem obigen Abschnitt ist die Annahme vorgebracht worden, daß die beiden unterschiedlichen Bildarten (ungerades Halbbild und gerades Halbbild) nicht in der Reihenfolge ausgetauscht v/erden können. Die sich ergebende diskontinuierliche Bewegung ist für die Beobachter klar sichtbar.

Wenn die Bildfolge so geändert wird, daß ein ungerades Bild als gerades Bild dargestellt wird, kann die Amplitude der Diskontinuität um einen Faktor zwei verringert werden.

Der vorstehend beschriebene Adaptivevolumenmanipulierungsprozessor ist in der Lage, ein ungerades Halbbild in ein gerades Halbbild bzw. ein gerades Halbbild in ein ungerades Halbbild mit Genauigkeit umzuändern, ohne eine Verzerrung der festen und sich bewegenden bildlichen Darstellung herbeizuführen. Bei diesem Normumsetzer wird von der adaptiven Volumenmanipulierung Gebrauch gemacht, um eine Bildfolgenvariation vorzunehmen und so die Amplitude der sichtbaren Bewegungsdiskontinuitäten zu verringern.

Eine Verbesserung des subjektiven Effekts der Bewegungsdiskontinuität wird durch die Anwendung von digitalem Nachleuchten ermöglicht. Ein normales Fernsehsystem besitzt aufgrund der Auswirkung von Phosphorzerfall einen geringen Betrag von Restspeicher. Durch die Verwendung des Bildspeichers zusammen mit Koeffizienten, die das Nachleuchten steuern, wird in dem Normumsetzer

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ein gesteurtes Nachleuchten eingeführt. In Figur 25 ist das grundsätzliche Blockbild der die digitale Nachleuchtanorünung bildenden Elemente gezeigt. Diese weist Ähnlichkeiten mit der Rauschunterdrückungsanordnung auf, jedoch sind die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 in diesem System anders.

Die Videodaten werden wie vorher im Koeffizientenrr.odifizierer durch kll modifiziert und zusammen mit den vom Koeffizienten kl2 im Modifizierer 212 modifizierten Daten aus Speicher 22 zum Addierer 211 geleitet. Der Addiererausgang wird vom Koeffizienten kl3 im Modifizierer 213 modifiziert und an den Speichereingang angelegt. Somit diktieren die Koeffizienten kll, kl2 und kl3, v/elcher Anteil des vorher gespeicherten Bildes zu dem aus dem ankommenden Datenstrom verfügbaren neuen Bild vor der Neuspeicherung im Speicher hinzuaddiert wird. Es ist möglich, das System mit nur zwei Kanälen anzuordnen, aber es ist typischer,drei Kanäle zu verwenden. Kanal 1 ist ein Eingabekanal, der es ermöglicht, Daten in den Bildspeicher einzugeben. Kanal 2 ist ein Ausgabekanal, der als mit Kanal 1 synchron angesehen xverden kann und es erlaubt, Informationen aus dem Speicher herauszuziehen. Kanal 3 ist ein asynchroner Ausgabekanal, durch den das Eingabe- und Ausgabesystem mit unterschiedlicher Geschwindigkeit betrieben v/erden kann.

Beim Grundsystem für digitales Kachleuchten sind die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 festgelegt. Nachstehend werden typische Werte aufgeführt:

kll = 0.625

kl2 = 0.375

Kl3 =1.0.

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Durch die Bewegungsdarstellung, bei der digitales Nachleuchten eingesetzt wird, wird der subjektive Effekt dem Idealfall näher gebracht. Verschiedene Betrachter könnten jedoch unterschiedliche V.'erte für die Koeffizienten wählen, die für sie am geeignetsten sind. Die Variierung von kll, kl2 und kl3 mittels einer Regelfunktion, die den Betrachter zugänglich ist, schafft ein Mittel, derartige Werte zu wählen.

Der Effekt von Bewegungen führt in einem Normumsetzer zu zyklischer Diskontinuität. Größere Verbesserungen des subjektiven Effekts lassen sich erreichen, wenn das digitale Nachleuchten in einem ähnlichen zyklischen Ablauf variiert wird. Nachfolgend ist ein typischer Zyklus für kll gezeigt:
Halbbild kll

1 0.5

2 0.625

3 0.75
H 0.875
5 1.0

Der Zyklus wiederholt alle 5 Halbbilder am Ausgang. Wieder können subjektive Betrachter unterschiedliche k-Werte, die ihren eigenen Betrachtungsanforderungen entsprechen, wählen, und es ist vorgesehen, daß der k-Wert durch eine Einrichtung, die dem Betrachter zugänglich ist, geändert werden kann.

Die Art und Weise, wie der Zyklus durchgeführt werden kann, ist in Figur 26 gezeigt. Eine Steuerung für zyklisches Nachleuchten 220, die Adressenzähler aufweist, empfängt ankommende Halbbildimpulse und abgehende Halbbildimpulse und erstellt als Ergebnis des Vergleichs eine Adresse. Die erstellte Adresse wird zum

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Kachschlagen von kll, kl2 und kl3 in einem Festspeicher (ROM) 221 verwendet. Im ROM ist eine Anzahl von Koeffizienten gespeichert, zu denen durch die Adresse Zugriff erlangt wird. Zusätzlich hat der ROM einen Eingang zum Variieren der Nachleuchtsteuerung. Der Nachleuchtsteuerungsvariierungseingang wählt eine Gruppe von im ROM gespeicherten Koeffizienten. Wenn ein ROM nicht groß genug ist, um alle erforderlichen Koeffizienten unterzubringen, kann eine Anzahl von ROM-Speichern gleichzeitig vom Nachleuchtsteuerungsvariierungseingang adressiert und angesteuert werden.

Obgleich die Betrachter den für ihre eigenen Anforderungen besten Wert digitalen Nachleuchtens und digitalen zyklischen Nachleuchtens wählen, hat man eine allgemeine Tendenz festgestellt und dazu benutzt, um ein adaptives Steuerungssystem bereitzustellen. Bei Aufnahmen, bei denen ein 'Schwenken' der Kamera erfolgt, wird im allgemeinen ein höherer Nachleuchtwert gewählt als bei der Darstellung feststehender Kameraaufnahmen. Bei typischen Sportveranstaltungen, bei denen die Kamera sich schnell bewegenden Spielern folgt, finden Schwenkaufnahmen statt; während bei Schauspielen oft feststehende Kamerastellungen verv/endet werden. Es ist ein System zum Erfassen von Schwenkungen entwickelt worden. In Figur 27 ist gezeigt, vrie der Schwenkdetektor zum Erfassen

/arbeitet

horizontaler und diagonaler Schwenkungen. Auf dem gesamten Fernsehraster sind eine Reihe von Abtastpunkten angeordnet. In dem gezeigten Diagramm sind vertikale Zeilen gewählt. Die vertikalen Zeilen sind gegenüber dem Fernsehraster feststehend, und das Bild bewegt sich hinter den vertikalen Zeilen. Jedesmal wenn eine Kameraschwenkung erfolgt, erkennen sämtliche vertikalen Abtastpunkte j daß eine Bewegung stattfindet. Die Bewegungserfassung

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an sämtlichen vertikalen Abtastpunkten zeigt gleichzeitig an, daß eine Kameraschwenkung erfolgt. Bei der Feststellung eines Karcerasch'A-enks können die verschiedenen Koeffizienten automatisch gewählt v/erden, um den besten subjektiven Effekt zu erzielen, wenn eine große Zahl der vertikalen Zeilen diese Bewegung erkennt. (Dies kann auch bei dem vorstehend beschriebenen Rauschunterdrückungssystem von Nutzen sein.)

In der Anordnung von Fig. 13 und der entsprechenden Beschreibung ist die Erzeugung eines Bewegungskodierbits erläutert, das als Bit 12 im Format von 12-Bit Breite verwendet wird und das als leicht erkennbarer Kode für alle Ausgangsschaltungen in den Speicher eingetragen wird. Die höchstwertigen 10 Bits v/erden für die Videodaten verwendet, und ein Bit (Bit 11) ist ein Reservebit.

In einem 10-Bit-Format mit δ Videodatenbits und dem Eewegungskode- j bit als Bit 10 würde Bit 9 das Reservebit darstellen. Nachfolgend soll eine Farbkodieranordnung beschrieben werden, die von diesem Reservebit 9 Gebrauch macht (oder auch Bit 11).

Figur 28 zeigt das Eingabesystem 1, das eine andere Dekodier- und ADU-Umsetzanordnung aufweist als in Figur 2, aber das in Figur gezeigte System sein könnte. Der Dekoder 250 erzeugt separate Signale für Luminanz- und Farbdifferenzen (Y, I und Q). Diese v/erden in den Umsetzern 251, 252 und 253 in digitale Form umgesetzt und dann im Digitalmultiplexer 25^ multiplext..

Der Ausgang des Eingabesystems 1 gelangt zum Farbkodeschaltkreis 255. Obgleich der Köder 255 an dieser Stelle im System gezeigt ist, könnte er auch an einer anderen Stelle eingefügt sein.

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Nachdem das Signal in digitale Form umgesetzt ist, verliert es seine Identität, und es kann schwierig sein, zu bestimmen, welcher spezielle Abfragewert sich auf Y oder I oder Q bezieht. Dadurch, daß ein zusätzliches Informationsteil (Bit) mit jedem digitalen Abfragewert mitgenommen wird, erkennt dieses, daß der Abfragewert entweder aus Luminanz- oder Farbdifferenzinformationen stammt. Wenn daher ein Abfragewert von I oder Q (den Farbdifferenzsignalen) entnommen wird, bezeichnet das Farbkodebit dieses Geschehen. Spätere Schaltkreise können durch Bezugnahme auf das Farbkodebit den Ursprung des Datenabfragewertes erkennen.

Durch die Bereitstellung dieses Erkennungsbits können die Koeffizienten kll, kl2 und kl3 je nach dem Ursprung des Digitaldatenabfragewertes geändert werden. Es ist möglich, eine größere Rauschunterdrückung vorzunehmen für Farbdifferenzsignale, ohne daß eine Bewegungsabbildungsverzerrung erfolgt, als bei Luminanzsignalen.

Im Prinzip werden zwei Sätze von Koeffizienten in der Koeffizienteneinstellanlage 25 unter Anwendung von Festwertspeicher (ROM) verfahren gespeichert. Für die jeweils erfaßten Luminanzsignale werden die für Luminanz zuständigen Koeffizienten durch eine Prüfung des Farbkodebits im Datenwort ausgewählt.

Figur 29 zeigt die schematische Darstellung des Koeffizienten kll, wenn das Farbkodebit geprüft wird. Es sind lediglich zwei typische Werte von kll gezeigt. Bei der Luminanzverarbeitung wird kll auf 0.5 eingestellt, und bei der Chrominanzverarbeitung auf O.25. In diesem Teil der Beschreibung v/ird davon ausgegangen, daß kll feststehend bleibt, ungeachtet der im Bild erfaßten

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Bewegung. In der Praxis wird der Wert von kll in Abhängigkeit von der vorstehend beschriebenen Bewegungserfassungsanlage variieren. Bei Erkennung von Farbdifferenzsignalen wird kll geändert, um eine stärkere Rauschunterdrückung vorzusehen.

Die in Figur 2 gezeigten Anordnungen (sowie die verschiedenen Verfeinerungen, die beschrieben wurden) stützen sich in starkem Maße auf Hardware zur Realisierung des Systems.

Der Speicher muß eine Kapazität von 5 bis 6 Megabit bei hoher Geschwindigkeit haben. Die Eingabedatenfolge wird von der Fernsehbandbreite bestimmt und liegt zwischen 10 und 20 MHz. Die Frequenzen für die Daten aus Kanal 2 und 3 sind ähnlich.

Die Verarbeitung macht den Zugang zu den den zu synthetisierenden Punkt umgebenden Bildpunkten erforderlich. Eine Art, Zugang zu den Bildpunkten zu erzielen, besteht darin, eine Anzahl von Speichern, die genau eine Zeilenlaufzeit oder ein Mehrfaches davon lang sind, mit aufzunehmen. Die Fernsehsystemstruktur macht es unzweckmäßig, derartige 1-Zeilen-Speicher bei Verwendung von genormten integrierten Schaltkreisen zu erzeugen.

Für das beschriebene mit Echtzeitfernsehsignalen zwischen 10-20 KKz arbeitende System ist eine große Anzahl von digitalen Multiplizierern erforderlich. Die Realisierung derartiger Multiplizierer kann eine hohe Verlustleistung erforderlich machen und kommt den Grenzen praktischer Technologie nach dem heutigen Stand nahe.

Nachdem das vorstehend beschriebene System realisiert wurde, haben wir, um seine Komplexität zu verringern, eine Alternativanordnung entwickelt, die einen komputergesteuerten verteilten

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Speicher und Prozessor aufweist. Das nachfolgend beschriebene System ist in höchstem Maße optimiert und kann sämtliche der vorstehend beschriebenen Funktionen erfüllen, wobei jedoch die Kardv;are-Anordnung völlig anders ist. Der beschriebene Speicher und Prozessor stellen eine Allgemeinzwecklösung für die Handhabung von Pernsehsignalen unter in Echtzeit arbeitender Komputersteuerung dar. Dieses System ist in der Tat ein peripheres Gerät für einen Allgemeinzweckdigitalkorcputer, der in der Lage ist, Fernsehsignale zu bearbeiten.

Voraussichtlich werden zukünftige Entwicklungen hinsichtlich der Videobearbeitung sich auf den Einsatz von Software beziehen, wodurch der Anwendungsbereich des zu beschreibenden Verarbeitungsund Speichersystems ständig vergrößert, werden wird.

Im Vergleich zwischen den früheren Anordnungen und dem Komputersystem ist das in Figur 30 gezeigte Verarbeitungssystem in getrennten Blöcken konzipiert. Das Eingabesystem 1 bringt das Normanalogfernsehsignal in digitale Form. Der Eingabeprozessor 2 handhabt die Eingangsdaten. Die Daten werden im Videospeicher 3 gespeichert. Ein Ausgabeprozessor 4, der in der Form der Eingabeeinrichtung ähnlich ist, nimmt die Manipulierung der Ausgabedaten vor. Ein Ausgabesystem 5 setzt das Digitalformat in ein Normfernsehanalogformat um. Ein Koeffizientengeneratorsystem 6 (z.B. Rauschverminderung) wird durch die Benutzung eines zusätzlichen Kanals vom Videospeicher und Regulierungskoeffizienten gehandhabt, um den Anteil von Eingangsvideodaten, die gespeichert werden sollen, zu bestimmen. Der Vollständigkeit halber sind ein Synchronseparator 8 und ein Synchronimpulsgenerator 9 mit vorgesehen, obgleich die Funktion derselben zur Lieferung von Taktsignalen

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/-en
in Videosystem von früheren Patenten her ganz bekannt ist und daher nicht näher beschrieben v/ird. Der Synchronseparator 8 sorgt für die Trennung der Synchronimpulse, die zum Fernsehsignal gehören, und ist in der Lage, die zum Antreiben des Speichers und der Prozessorschaltkreise erforderlichen Taktimpulse abzuleiten. Der Synchronimpulsgenerator 9 ist an einen Standardsatz von Zuführsignalen angeschlossen, die normalerweise Synchronimpulse enthalten, und ist in der Lage, die zum Betreiben der Speicherund Ausgabefunktionen erforderlichen Taktimpule zu erzeugen.

Figur 31 zeigt das System bei Verwendung eines komputergesteuerten verteilten Speichers und Prozessors. Das Eingabesystem 1, das Ausgabesystem 5 sowie der Synchronseparator 8 und der Synchronimpulsgenerator 9 verbleiben. Der Eingabeprozessor 2, der AuGgabeprozessor 4 und das Rauschunterdrückungssystem 6 sind nunmehr in das Speicher- und Prozessorsystem 300 eingegliedert und bestehen nicht mehr in expliziter Form. Nachdem ein Signal in den Eingangskanal des Speichers eingetreten ist, wird der V.^reg, den es einnimmt, durch die Art des verteilten Prozessors bestimmt. Die Steuerung für das System 300 wird vom Komputer 301 zur Verfügung gestellt.

Nachfolgend soll die Anordnung des Videospeichers und des Prozessors beschrieben werden.

Figur 32 zeigt das Grundverfahren, das innerhalb des verteilten System zur Durchführung kommt. Es werden Eingabedaten an einen Eingabeendpunkt Al eines Schreibprozessors 310 angelegt. Der Ausgang vom Schreibprozessor Bl wird an den Eingang Pl eines Speichers 311 angelegt. Der Ausgang P2 vom Speicher wird an

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den dritten Eingang Cl des Schreibprozessors angelegt.

Ausgang P3 vom Speicher wird an den Endpunkt C2 eines Leseprozessors angelegt. Die Ausgabedaten vom Leseprozessor erscheinen am Endpunkt B2.

Während eines Schreibezyklus sind der Schreibprozessor mit den Endpunkten Pl und P2 des Speichers in Tätigkeit. Der Speicher wird so gesteuert, daß er einen mit 'Lesen Abändern Schreiben¹ bezeichneten Zyklus herbeiführt. Dies ist ein Standardspeicherzyklus, der durch integrierte l6K MOS-Festspeicherschaltkreise erstellt wird.

Der Schreibprozessor nimmt den nachfolgenden mathematischen Ausdruck vor:

Bl = KlAl + K2C1 + K3.

Die Konstanten Kl, K2 und K3 werden von einem Koeffizientenschreibspeicher und Wahlsystem eingestellt.

Während des Lesezyklus sind die Speicheranschlüsse P3 und P¹I in Verbindung mit dem Leseprozessor wirksam. P3 und P¹J haben Zugriff zu jedem beliebigen Bildpunkt innerhalb des Speichers. Ein Adressensystem erkennt den Bildpunkt, der verwendet v/ird. Der Leseprozessor nimmt den nachfolgenden mathematischen Ausdruck vor:

B2 = KHA2 + K5C2 + K6.

Die Koeffizienten K4, K5 und K6 werden von einem Koeffizientenlesewählsystem eingestellt.

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Der Leseprczeß und der Schreibprozeß können asynchron erfolgen. Der Zugriff von Pi, P2, P3 und P²J kann an einem beliebigen Punkt innerhalb des Eildes stattfinden.

Bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Prozessorfunktion ist es möglich, die Koeffizienten Kl bis Κβ zu regulieren zur Vornahme sämtlicher Funktionen, die in dem ursprünglichen vorläufigen Patent beschrieben sind, einschließlich

Rauschverringerung, Bildexpansion, Bildkompression, Bildverstärkung, Bilcverschiebung. Der Komputer wird zum Adressieren des Speichers und zum Einstellen der zu verwendenden Koeffizienten eingesetzt. Diese Operation kann mit einem entsprechend ausgelegten Komputerprogramm vorgenommen werden. Das System macht keine Einschränkung der Taktgeschwindigkeit am Eingang gegenüber dem Ausgang erforderlich.

Es versteht sich, daß bei dem in Figur 32 gezeigten Grundprozeß der Schreibprozeß zu einer anderen Zeit als der Leseprozeß stattfindet. Es ist daher möglich, den Schreibprozessor und den Leseprozessor zu einer Funktion zusammenzufassen, ohne die Geschwindigkeit preiszugeben. Das in Figur 33 gezeigte System ist das kleinstraögliche System, das in der Lage ist, die Vorgänge vorzunehmen, die zur Durchführung sämtlicher beschriebener Funktionen erforderlich sind. Ein einziger Prozessor 320 wird in Mehrfachschaltung mit Digitalschaltern betrieben, um zunächst während des Schreibzyklus - Lesen Abändern Schreiben - und dann während des Lesezyklus wirksam zu sein. Der Prozessor nimmt die nachfolgende mathematische Funktion vor: B = KlA + K2B.

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In der Praxis kann eine große Zahl der Funktionen unter Verwendung eines speziellen Viertes für Kl, der 1 minus K2 gleich ist, durchgeführt lverden.

Zur Ansteuerung der Datenwege sind die Digitalschalter 321, 322 und 323 vorgesehen. Während des Schreibzyklus ist der Videoeingang an den Endpunkt A des Prozessors angelegt. Endpunkt B ist an Eingang Pl des KOS-Speichers 311 angeschlossen. Endpunkt P2 des MOS-Speichers ist an Endpunkt C des Prozessors angeschlossen.

Während eines Schreibzyklus ist Endpunkt P3 an Prozessorendpunkt A angeschlossen. Endpunkt P4 ist an Endpunkt C des Prozessors angeschlossen. Die Videoausgangsdaten werden von Endpunkt B des Prozessors aus geführt. Die Koeffizienten Kl und K2 werden geändert, je nachdem, ob ein Lesezyklus oder ein Schreibzyklus gewählt wurde. Die Digitalschalter 321, 322 und 323 an den Endpunkten A, B bzw. C können in der Praxis logische Torschaltungen oder Dreipunktschalter sein. Der MOS-Speicher braucht nur einen Eingang und Ausgang zu haben in Verbindung mit einer Methode, die Daten zu den erforderlichen Endpunkten A und C des Prozessors zu leiten.

In Figur 3¹J ist eine praktische Anordnung des verteilten Speichers und Prozessors gezeigt. Eingangsvideodaten werden im Eingabepuffer 33O gespeichert. In einer praktischen Schaltung hat der Eingabepuffer eine Kapazität von l6 Wörtern, von denen jedes Wort 10 oder 12 Bits lang ist. Der Prozessor 320 ist an die verschiedenen Quellen angeschlossen und liefert durch Dreipunktschalter 321, 322 und 323 Datensignale. Benutzer logischer Schaltungen werden sich darüber im klaren sein, daß Dreipunktschalter keine explizite Schalterfunktion beinhalten.

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Der Prozessor hat eine Kapazität zum Multiplizieren von 12-Bit Digitalwörtern mal ¹J-BIt Digitalwörtern. Der Ausgang vom Prozessor wird in einem Zwischenspeicher 324 gespeichert. Der MOS-Speicher hat die Form von Standard- l6K - integrierten Schaltkreisen, die Speicher mit wahlfreien Zugriff (RAM) sind. Die Ausgangskanäle P2, P3 und PH bestehen nicht explizite, sondern werden verwendet, um den Einsatz der verschiedenen Teile der Schaltung zu veranschaulichen. Während eines Schreibzyklus ist der Ausgang vom MOS-Speicher an Endpunkt C des Prozessors angelegt. Während eines Lesezyklus wird der Inhalt der Zwischenspeicher 331 und 332 an die Endpunkte A und C des Prozessors angelegt. Der Ausgang vom Prozessor am Endpunkt B wird über Dreipunktlogik an den Ausgangspuffer 333 angelegt. Der Ausgangspuffer ist ein Speicher, der typisch 16 Wörter mit einer Länge von 10 oder 12 Bits speichert.

Figur 33 zeigt die Speicher- und Prozessoranordnung im einzelnen. Die jetzt beschriebene Anordnung wäre 1 von 16 identischen Schaltkreisen, die erforderlich sind, um die notwendige Kapazität bereit-

/werden zustellen (d.h. Figur 35 kann auf 1 Platte vorgesehen, wobei

eine Gesamtzahl von 16 derartigen Platten erforderlich ist.)

Der Eingabepuffer 330 kann 3 integrierte Schaltkreischips Typ 7*<LS67O umfassen, um die erforderliche Bit-Handhabung zu ermöglichen.

Der Pufferausgang gelangt zum Eingang A des Addierers von Prozessor 320. Der Addierer ist aus 3 Chips von jeweils Ί χ 4 Bits (z.B. Type 74LS283) aufgebaut. Eingang A ist ebenfalls mit dem Ausgang des Zwischenspeichers 331 verbindbar. Eingang C des Prozessors ist an den anderen Eingang von Addierer über Nicht-Glieder 3^5 (z.B. Typ 7^0*0 angelegt. Der Ausgang vom

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Addierer 340 wird von der 'Wallace Tree'-Multiplizieranordnung mit dem Multiplizierblock 3^1 und dein Addierer 342 empfangen. Block 341 weist drei 4 χ 4 Multiplizierer (z.B. 74327²O auf, deren Ausgänge in Wallace-Tree-Form an den Addierer 342 mit drei 4 + 4 Bit Addierern, wie vorstehend, angeschlossen sind. Der Ausgang vom Block 342 ist an den Addierer 343 angelegt, der wiederum drei 4 + 4 Bit Addierer aufweist. Der andere Eingang zum Addierer kommt von C. Der Addiererausgang ist der Prozessorausgang B, der entweder zum Ausgabepuffer 333 (3 x 74LS67O) oder zum Eingabezwischenspeicher 324 (4 χ 74LS174) führt. Speicher 311 ist aus 22 Chips aufgebaut, die eine gemeinsame Adressierung 347 benutzen. Der Eingang zu jedem Chip wird von einem bestimmten Platz im Zwischenspeicher 324 empfangen. Per Ausgang von jedem Chip des Speichers ist über die Zwischenspeicher 331, 332 zugreifbar. Jeder der 22 Chips des Speichers ist ein löK-RAM-Speicher (z.B. MK4116). Das Adressieren, Einschreiben und Auslesen von Daten in und aus einem derartigen Integrierschaltungs-RAM ist ganz bekannt. Der Ausgang vom Zwischenausgabespeicher 331 steht dem Endpunkt A des Prozessors zur Verfügung, und der Ausgang des Ausgabespeichers 332 steht dem Endpunkt C des Prozessors zur Verfügung.

Die Speicherung von Koeffizienten für den Multiplizierer während eines Schreibzyklus wird von Block 350 (z.B. 825184) und während eines Lesezyklus von Block 351 (z.B. 74LS67O) vorgenommen. Die Koeffizientenspeicher 350, 351 speichern verschiedene Werte von K, die durch die Komputersteuerung und die Systemsteuerung ausgewählt werden können. Der Zuordnerblock 346 (z.B. 74LS138) sorgt für sequentielles Ordnen der verschiedenen Zwischenspeicher und Puffer v/ährend des Operationszyklus unter der Kontrolle von

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den außerhalb des Speichers erzeugten Taktimpulsen. Die Art und V/eise, wie der Komputer mit den Adressier- und Steuerschaltkreisen des Videospeichers gekoppelt werden und zu denselben Zugriff erhalten kann, ist bereits in dem in der britischen Patentanmeldung 3731/76 (US 764.317) beschriebenen Videoverarbeitungssystem dargelegt.

Die Verarbeitungsfunktion, die durch die in Fig. 35 gezeigte Anordnung erzeugt wird, ist in Figur 36 gezeigt. Zunächst erfolgt die Addierfunktion durch 3¹JO, 3^5, danach Multiplizieren mit den Koeffizienten K durch 3^1, 3^2 und schließlich die Addierfunktion durch

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Claims (21)

1. Patentansprüche

   /Ty Fernsehbildverarbeitungssystem, gekennzeichnet durch:

   (a) eine Eingabevorrichtung (1) zum Empfang von Fernsehbildinformationen ;

   (b) eine Eingabeverarbeitungsvorrichtung (2) zum Abändern der Größe des Bildes nach von der Eingabevorrichtung empfangenen Informationen;

   (c) eine Speichervorrichtung (3) zum Speichern der eingegebenen verarbeiteten Bildinformationen;

   (d) eine Koeffizientenerzeugungsvorrichtung (6), die an

   den Speicher angeschlossen ist, zur Abänderung der in diesem Speicher ankommenden Daten in Abhängigkeit von dem erzeugten Koeffizienten und von in dem Speicher gespeicherten Daten;

   (e) eine Ausgabeverarbeitungsvorrichtung (^) zum Abändern der Größe des Bildes nach von der Speichervorrichtung, empfangenen Informationen; und

   (f) eine Ausgabevorrichtung (5) zum Empfang der Informationen von der Ausgabeverarbeitungsvorrichtung.
2. 2. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der genannten Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtungen einen Komprimierer und die andere der genannten Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtungen einen Expandierer aufweist zum Komprimieren bzw. Expandieren der Bildgröße in Echtzeit.
3. 3» Verarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komprimierer und Expandierer jeweils

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   -VT-

   eine Steuervorrichtung (28, 29) zum Variieren des Expansionsbzw. Kcmpressionsgrades aufweisen.
4. 4. Verarbeitungssystem nach Anspruch I₅ 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtung jeweils einen Flächenprozessor (16, 31) und eine Koeffizientenspeichervorrichtung (26, ^5) aufweisen zwecks Erzeugung von Bildpunktdaten in Abhängigkeit von Daten von einer innerhalb einer gewählten Fläche enthaltenen Bildpunkten mit einer Kodifizierung durch die von der Koeffizientenspeichervorrichtung bereitgestellten Koeffizienten.
5. 5. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtung jeweils einen Volumenprozessor (116) und eine Koeffizientenspeichervorrichtung (126) aufweisen zwecks Erzeugung von Bildpunktdaten in Abhängigkeit von Daten von einer Anzahl von innerhalb einer gewählten Fläche enthaltenen Bildpunkten von einer Anzahl von Bildern und Modifizierung durch von der Koeffizientenspeicherungsvorrichtung bereitgestellten Koeffizienten.
6. 6. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeprozessoren und der Koeffizientengenerator wenigstens einen Multiplizierer (60, 160, 193) und Addierer (69, 169, 196) zur Abänderung der Bilddaten aufweisen.
7. 7. Verarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplizierer aus Speichern mit wahlfreiem Zugriff (70) aufgebaut sind, um eine digitale Multiplizierung zu

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   ermöglichen.
8. 8. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizientengenerator einen Speicher (25, 125) zur Bereitstellung variabler Koeffizienten aufweist, um eine Rauschunterdrückung an den ankommenden Daten in Echtzeit vorzunehmen.
9. 9. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizientengenerator einen Speicher (22) zur Bereitstellung eines Zyklus variabler Koeffizienten aufweist, um eine digitale Normumsetzung an den ankommenden Daten in Echtzeit vorzunehmen.
10. 10. Verarbeitungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,

    daß der Koeffizientengenerator eine zyklische Steuerung (220) ! zum.Zählen ankommender Halbbildimpulse aufweist, die mit einer Frequenz erfolgen, wobei die abgehenden Halbbildimpulse mit einer zweiten Frequenz erfolgen, um die gespeicherten Koeffizienten in Abhängigkeit der gezählten Impulse auszuwählen.
11. 11. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung einen Dekoder (11, 250) zum Trennen der ankommenden Fernsehinformationen in Chrominanz- und Luminanzkomponenten aufweist sowie einen Analog-Digitalumsetzer (14, 251) zum Umsetzen der dekodierten Informationen in digitale Form und daß die Ausgabevorrichtung einen Digital-Analogumsetzer (36) zum Umsetzen eines digitalen Signals von der Ausgabeverarbeitungsvorrichtung in analoge Form aufweist sowie einen Kodierer (¹IO) zur Erstellung eines Bildaustastsynchronsignals aus am Ausgang

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    des Digital-Analogumsetzers bereitgestellten Chrominanz- und Luminanzinformationen.
12. 12. VerarbeitungGsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung (7) vorgesehen ist, damit das verarbeitete Bild relativ zur normalen Bildfeldlage bewegt v/erden kann.
13. 13· Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bewegungsdetektor (200) zur Erfassung von Bewegungen am ankommenden Bild vorgesehen ist, um eine Abänderung der an die Bildinformationen angelegten Koeffizienten vorgenommen werden kann, wenn eine Bewegung erfaßt wird.
14. 1*J. Verarbeitungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsdetektor ein Subtrahierwerk (201, 205) zum Errechnen der Differenz zwischen zwei Teilen von Bildinformationen aufweist sowie einen Vergleicher (202, 209) zum Vergleichen der Differenz mit einem Schwellwert, um anzuzeigen, wenn eine wesentliche Bewegung stattgefunden hat.
15. 15. Verarbeitungssystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsdetektor einen Integrierer (208) zum Erfassen der Eildbewegung bei Vorhandensein von Rauschen aufweist.
16. 16. Verarbeitungssystem nach Anspruch 13, I¹J oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsdetektor einen Bewegungskodegenerator (206) zur Erzeugung eines Bewegungskodes aufweist, der die Eildinformationen beim Durchlauf durch das System begleiten kann.

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17. 17. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung einen Farbkodegenerator (255) aufweist zum Erzeugen eines Kodes in Abhängigkeit davon, cb Luminanz- oder Chrorr.inanzkomponenten auftreten, damit eine Abänderung der Koeffizienten erfolgen kann, wenn ein Wechsel im Kode festgestellt wird.
18. Ic. Verarbeitungssystem nach einem der Ansprüche i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtung, die Speichervorrichtung und der Koeffizientengenerator sämtlich innerhalb des Videospeicher- und Verarbeitungssyntems (300) enthalten sind, zu dem Zugriff durch einen Komputer (301) erfolgt.
19. 19. Verarbeitungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abänderung der Bildinformationen durch die Eingabe- und Ausgabeverarbeitungsvorrichtung und den Koeffizientengenerator mit gewöhnlichen Prozessoren (310, 3H_} 320) innerhalb des Systems erfolgt.
20. 20. Verarbeitungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Videospeicher eine Anzahl von Speichern mit wahlfreiem Zugriff (311) aufweist und der Prozessor digitale Addierer (3^0, 3kJ)) und Multiplizierer (3¹Jl) beinhaltet sowie Pufferspeicher (324, 331> 332), damit die Verarbeitung unter gewöhnlichen Prozessoren aufgeteilt v/erden kann.
21. 21. Verarbeitungssystem nach Anspruch 18, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Koeffizientenhaltevorrichtung (350, 351) vorgesehen ist, wobei die Koeffizienten mittels des Komputers abgeändert werden können.

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