DE3144050A1 - METHOD FOR TRANSMITTING AND PLAYING BACK VIDEO SCENES, IN PARTICULAR AERIAL VIEW SCENES, WITH REDUCED FRAME RATE - Google Patents

METHOD FOR TRANSMITTING AND PLAYING BACK VIDEO SCENES, IN PARTICULAR AERIAL VIEW SCENES, WITH REDUCED FRAME RATE

Info

Publication number
DE3144050A1
DE3144050A1 DE19813144050 DE3144050A DE3144050A1 DE 3144050 A1 DE3144050 A1 DE 3144050A1 DE 19813144050 DE19813144050 DE 19813144050 DE 3144050 A DE3144050 A DE 3144050A DE 3144050 A1 DE3144050 A1 DE 3144050A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
image
images
scenes
transmitted
extrapolation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813144050
Other languages
German (de)
Other versions
DE3144050C2 (en
Inventor
Reiner Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Lippmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5000 Koeln
Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5000 Koeln, Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt fuer Luft und Raumfahrt eV DFVLR filed Critical Deutsche Forschungs und Versuchsanstalt Fuer Luft und Raumfahrt EV 5000 Koeln
Priority to DE19813144050 priority Critical patent/DE3144050C2/en
Priority to FR8218071A priority patent/FR2515910B2/en
Priority to US06/438,537 priority patent/US4496972A/en
Priority to GB08231329A priority patent/GB2110046B/en
Publication of DE3144050A1 publication Critical patent/DE3144050A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3144050C2 publication Critical patent/DE3144050C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04Display arrangements
    • G01S7/06Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/068Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays with data-rate converters preceding the display, e.g. flicker free display, constant brightness display
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/12Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal
    • H04N7/122Systems in which the television signal is transmitted via one channel or a plurality of parallel channels, the bandwidth of each channel being less than the bandwidth of the television signal involving expansion and subsequent compression of a signal segment, e.g. a frame, a line

Description

.:'. .=. *:..: .:. Patentanwalt.: '. . =. * : .. : .:. Patent attorney

Dipl.-lng. -*- Harro GralfsDipl.-Ing. - * - Harro Gralfs

Gialfs Patentanwalt Am Büigerpafk 8 D 3300 Braunschweig GeimanyGialfs patent attorney Am Büigerpafk 8 D 3300 Braunschweig Geimany

Am Bürgerpark 8 D 3300 Braunschweig, Germany Telefon 0531-74798 Cable patmarks braunschweigAm Bürgerpark 8 D 3300 Braunschweig, Germany Telephone 0531-74798 Cable patmarks braunschweig

Deutsche Forschungs- und G/WS - D 707German research and G / WS - D 707

Versuchsanstalt für Luft- ' und Raumfahrt e.V. Linder HöheResearch institute for air ' and space travel e.V. Linder height

5000 Köln 905000 Cologne 90

Verfahren zur übertragung und Wiedergabe von Videoszenen, insbesondere Luftbildszenen, mit reduzierter BildfolgefrequenzMethod for the transmission and reproduction of video scenes, in particular Aerial scenes, with reduced frame rate

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur übertragung und Wiedergabe von Videoszenen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und stellt eine Verbesserung und weitere Ausbildung des Verfahrens nach der Patentanmeldung P 30 18 329.0-31 dar.The invention relates to a method for the transmission and reproduction of video scenes according to the preamble of claim 1 and provides an improvement and further development of the process according to patent application P 30 18 329.0-31.

Die Wiedergabegüte der nach dem im Hauptpatent beschriebenen Verfahren in die Folge der übertragenen Bilder eingefügten Zwischenbilder ist insbesondere von der Genauigkeit der diskreten Bilddarstellung, der Genauigkeit des Äbbildungsmodells für die Erzeugung der Zwischenbilder und der Genauigkeit der Rechenoperationen abhängig. Dabei ergeben sich, je nach Realisierungsaufwand, unterschiedliche Grenzen, die eine Abflachung steiler Grauwertübergänge (Beschränkung des Detailkontrastes) und stochastische Grauwertschwankungen an Bildkanten (Kantenunruhe) zur Folge haben und die Erkennbarkeit und damit die Auswertbarkeit von Bildeinzelheiten beeinträchtigen können.The quality of reproduction of the process described in the main patent Intermediate images inserted in the sequence of the transmitted images depend in particular on the accuracy of the discrete image representation, the accuracy the mapping model for the generation of the intermediate images and the accuracy of the arithmetic operations. Depending on the implementation effort, there are different limits that make a flattening steeper Gray value transitions (restriction of the detail contrast) and stochastic Grayscale value fluctuations at the edges of the image (unsteady edges) and can impair the recognizability and thus the evaluability of image details.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren nach dem Hauptpatent im Hinblick auf Verbesserungen in der Auswertbarkeit von Bildeinzelheiten weiterzuentwickeln, ohne daß dabei der Aufwand wesentlich gesteigert werden muß.The object of the invention is the method according to the main patent with regard to improvements in evaluability to further develop image details without the Effort must be increased significantly.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jeweils das erste von zwei übertragenen Bildern für eine Zeitdauer als Festbild dargestellt wird und daß sich an diese Festbilddarstellung eine Wiedergabe von Zwischenbildern anschließt, die aus dem jeweiligen Festbild und einem nachfolgend übertragenen Bild durch die abbildungsangepaßte Interpolation und/öder Extrapolation erzeugt werden.This object is achieved according to the invention in that in each case the first of two transmitted images for a period of time is displayed as a fixed image and that this fixed image display a reproduction of intermediate images follows, those from the respective still image and a subsequently transmitted one Image can be generated by the map-adapted interpolation and / or extrapolation.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Zeitdauer der Festbilddarstellung relativ zur Zeitdauer der Bewegtbilddarstellung wählbar.In an expedient embodiment, the duration is the Still image display relative to the duration of the moving image display selectable.

Im nachstehenden ist zunächst das Verfahren nach de.m Hauptpatent anhand der Zeichnung beschrieben.The following is the procedure according to de.m main patent described with reference to the drawing.

Fiq. 1 zeigt die geometrische Anordnung für die Aufnahme einer Luftbildszene aus der Höhe H über Grund bei schräg nach vorn ausgerichteter (Video-) Kamera. (Die x- und x-Achse verlaufen senkrecht zur Zeichenebene). Fiq. 1 shows the geometric arrangement for recording an aerial scene from height H above ground with the (video) camera oriented obliquely forwards. (The x and x axes are perpendicular to the plane of the drawing).

Fig. 2 zeigt die Bildaufnahmeebene der Kamera mit dem Weg für zwei Punkte der Objektebene bei Bewegung der Kamera in Flugrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows the image recording plane of the camera with the path for two points of the object plane when the camera is moved in the direction of flight according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt die -zeitliche Anordnung zweier übertragener Bilder (Bild 0 und Bild N) und eines dazwischenliegenden, wiedergabeseitig interpolierten Bildes (Bild n), mit den durch Messung ermittelten, objektgleichen Bildpunktpositionen Ag8 An bzw. Bq, Bn sowie der nach einem linearen Modell daraus bestimmten Bildpunktzuordnung Cn, Cn bzw. Cn, Cn. 3 shows the temporal arrangement of two transmitted images (image 0 and image N) and an interpolated image interpolated on the reproduction side (image n) with the object-identical pixel positions Ag 8 A n or Bq, B n as well as the determined by measurement pixel assignment C n , C n or C n , C n determined therefrom according to a linear model.

Bei der geometrischen Anordnung nach Fig. 1 werden Geraden, die in der Szene (Objektebene) parallel zur y-Achse verlaufen, in der Bildaufnahmeebene (Fig. 2)· entsprechend der Abbildungsperspektive als schräg zur y1-Achse.verlaufende Geraden abgebildet. Sie repräsentieren zugleich jeweils den geometrischen Ort der Bildpunktpositionen für einen Objektpunkt (hier: den im Bild durchlaufenen Weg) bei Bewegung der Kamera in Flugrichtung (s. Fig. 1).In the geometrical arrangement according to FIG. 1 , straight lines that run parallel to the y-axis in the scene (object plane) are mapped in the image recording plane (FIG. 2 ) as straight lines running obliquely to the y 1 -axis. At the same time, they each represent the geometric location of the image point positions for an object point (here: the path traversed in the image) when the camera moves in the direction of flight (see FIG. 1).

Die Abhängigkeit der Bildpunktposition eines Objektpunktes von der Zeit, d.h. dessen Bild-zu-Bild-Versatz, ist durch die Gesetzmäßigkeiten der Abbildungsgeometrie festgelegt. Sie kann vereinfachend,wie in Fig. 3, durch einen linearen Verlauf approximiert werden. Bei Kenntnis der Positionszuordnung für ein Paar von Objektpunkten in zwei Referenzbildern, z.B. den Positionen (Bildpunkten) Aq, B- in Bild 0 und A«, B« in Bild N nach Fig. 3, lassen sich die Zuordnungen für den Rest des Bildfeldes, z.B. für die Bildpunkte Cq, Cn, aus dem Verhältnis der Bildpunktabstände nach dem Strahlensatz ermitteln. Die Zuordnung zwischen den objektgleichen Bildpunkten CQ und Cn mit den Koordinaten x£q y'n bzw. xiN, yL, und dem entsprechenden Bildpunkt C mit den Koordinaten xi , y' in einem Bild η wird durch eine fUr diesen Punkt jeweils spezifische Zuordnungsgerade zwischen den Bildern 0 und N charakterisiert und kann aus den in Xp bzw. y'c linearen KoordinatenbeziehungenThe dependence of the image point position of an object point on time, ie its image-to-image offset, is determined by the regularities of the imaging geometry. In a simplified manner, as in FIG. 3 , it can be approximated by a linear curve. If the position assignment for a pair of object points in two reference images is known, for example the positions (image points) Aq, B- in image 0 and A «, B« in image N according to FIG. 3, the assignments for the rest of the image field, Determine eg for the image points Cq, C n , from the ratio of the image point spacings according to the ray theorem. The assignment between the object-like image points C Q and C n with the coordinates x £ q y ' n or xi N , yL, and the corresponding image point C with the coordinates xi, y' in an image η is given by a specific one for this point characterized assignment straight line between the images 0 and N and may be made in the linear Xp or y 'coordinate relationships c

yC = hlyC +h2 · M y C = h 1 y C + h 2 * M

L0 L' Ln L L 0 L ' L n L

x' ^g1XA + g2 (2)x '^ g 1 XA + g 2 (2)

undand

yA ■ h3 y' + h4 , (3)yA ■ h 3 y '+ h 4 , (3)

χ' β g, x' + g4 · . (4) 'χ 'β g, x' + g 4 ·. (4) '

LN ό Cn 4 · L N ό C n 4

bestimmt werden.to be determined.

Die Koeffizienten f^ bis h- und g^^ bis g4 ergeben sich aus den gemessenen Bildpunktzuordnungen Aq, An und BQ, Bn, wobei h. (1=1,2,3,4) für jedes η (d.hi innerhalb jedes Bildes) und g.. für jedes yi (d.h. innerhalb jeder Bildzeile) konstant ist (siehe unten). Der durchndie Gleichungen dargestellte Algorithmus ermöglicht eine zeilen- und bildsequentielle Verarbeitung im Sinne des auszugebenden Videosignals und ist dadurch für die technische Realisierung des Verfahrens besonders geeignet.The coefficients f ^ to h- and g ^^ to g 4 result from the measured pixel assignments Aq, A n and B Q , B n , where h. (1 = 1,2,3,4) for each η (i.e. within each picture) and g .. for each yi (i.e. within each picture line) is constant (see below). The algorithm represented by n the equations enables line and image sequential processing in the sense of the video signal to be output and is therefore particularly suitable for the technical implementation of the method.

Aus den Grauwerten SCQ und SCN für die Bildpunkte CQ und Cn mit den nach den Gleichungen (1) bis (4) ermittelten Koordinaten x£q, y^Q bzw. xL·, N ergibt sich der zu regenerierende Grauwert S- für den Bildpunkt C durch Interpolation nach der BeziehungThe one to be regenerated results from the gray values S CQ and S CN for the image points C Q and C n with the coordinates x q, y Q and xL ·, y N determined according to equations (1) to (4) Gray value S- for the image point C by interpolation according to the relationship

oder durch Extrapolation gemäßor by extrapolation according to

Sr = Sr . (6a) oder Sr ■ Sr (6b) cn _Q S r = S r . (6a) or S r ■ S r (6b) c n _Q Si LNSi L N

Die Extrapolation wird in Bildteilen angewendet, in denen einer oder mehrere der aus den Gleichungen (1) bis (4) ermittelten Koordinatenwerte außerhalb des Wertebereichs . . , -The extrapolation is used in parts of the image in which one or more the coordinate values determined from equations (1) to (4) are outside the value range. . , -

-?-yC ^C "7 ' (7)-? - y C ^ C "7 '(7)

ί t0 Cn ί ί t 0 C n ί

a < v ι w ι < aa < v ι w ι <a

" "7 " xr *» xr 7 z 1O CN Z "" 7 " x r *» x r 7 z 1 O C N Z

liegen, d.h. außerhalb der Bildaufnahmeebene mit der Breite a und der Höhe b nach Fig. 2.lie, i.e. outside the image recording plane with the width a and the height b according to Fig. 2.

Eine Extrapolation statt der Interpolation kann in weiteren Fällen zweckmäßig sein, z.B. wenn die Zuordnung zwischen den Referenzbildern vorübergehend nur ungenau zu ermitteln oder die Überlappung der Bildinformation relativ gering 1st.In other cases, extrapolation instead of interpolation can be useful e.g. if the assignment between the reference images is temporarily only to be determined imprecisely or the overlap of the image information is relatively small.

Objektbewegungen in der Szene treten in einer dur*'ch Extrapolation regenerierten Bild- (oder Teilbild-) Folge nicht in Erscheinung, während sie bei der Interpolation im allgemeinen durch ein allmähliches Ab- und Aufklingen der' · Helligkeitsintensität gekennzeichnet sind-. Dieser Fall, in dem der Interpolation nicht objektgleiche Bildpunkte zugrundeliegen, entspricht in seinerObject movements in the scene do not appear in an image (or partial image) sequence regenerated by extrapolation, while they do not appear in the Interpolation in general by a gradual decrease and decrease of the '· Brightness intensity are marked-. This case, in which the interpolation is not based on image points of the same object, corresponds in its Wirkung einem überblenden zwischen den Positionen des bewegten Objektes in aufeinanderfolgenden Referenzbildern.Effect of fading between the positions of the moving object in successive reference images.

-c--c-

Ähnlich sind die Verhältnisse bei Kanal störungen. Durch Störungen in einem Referenzbild hervorgerufene Grauwertänderungen nehmen in der interpolierten Bildfolge allmählich, d.h. innerhalb von N Bildperioden, zu und klingen anschließend wieder entsprechend ab.The situation is similar in the case of sewer faults. Through disturbances in one Gray value changes caused in the reference image take place in the interpolated The image sequence gradually closes, i.e. within N image periods, and then fades away again accordingly.

Die für das Verfahren erforderliche Referenzpunktzuordnung AQ, An und ßQ, Bn 180t ε-eh u.a.durch eine Bildkorrelationsmethode oder aus empfangsseitig bekannten Bordmeßdaten ermitteln. Zur Erhöhung der Entscheidungssicherheit ist die Messung der Zuordnung für weitere Bildpunkte und anschließende Auswahl nach vorgegebenen Kriterien (wie z.B. Zuverlässigkeits- oder Majoritätskriterien) möglich. Werden Referenzpunktzuordnungen speziell für den Bereich eines innerhalb der Szene bewegten Objektes gemessen, so können auch in solchen Bereichen objektgleiche Bildpunkte für die Interpolation bestimmt und der Bewegungsablauf damit direkt statt durch das oben beschriebene Ab- und Aufklingen der Heliigkeitsintensität wiedergegeben werden.' Determine the reference point assignment A Q , A n and β Q , B n 180t ε-eh required for the method by means of an image correlation method or from on-board measurement data known at the receiving end. In order to increase the reliability of the decision, it is possible to measure the assignment for further pixels and then select them according to predetermined criteria (such as, for example, reliability or majority criteria). If reference point assignments are measured specifically for the area of an object moving within the scene, image points that are identical to the object can also be determined for the interpolation in such areas and the sequence of movements can thus be reproduced directly instead of by the abovedescribed decrease and decrease in brightness. '

Im folgenden werden die in den Gleichungen (1) bis (4) verwendeten Koeffizienten h.| und g. (i - 1,2,3,4) definiert. Die gewählte Aufteilung der Gleichungen-bietet Vorteile für den Ablauf der Rechenoperationen in einer gerätetechnischen Einrichtung.In the following, the coefficients h. |. Used in equations (1) to (4) will be described and G. (i - 1,2,3,4) is defined. The selected division of the equations offers advantages for the execution of the arithmetic operations in a technical device.

• N(I-I1) * " kl yCf • N (II 1 ) * " k l y C f

n^ S Ii _ 1 I") 9i = IL, i.ln ^ S Ii _ 1 I ") 9i = IL, il

(N-n)l2 k2 (yC -yC(Nn) l 2 k 2 (y C - y C

l cn l c n

Die Größen h. und g. haben jeweils gleichen Nenner. Die Werte für hi müssen ein Mal je Vertikalperiode (Dauer eines Bildes)· und die Werte für g.. ein Mal je Horizontalperiode (Dauer eine Zeile) des. Fernsehsignals bestimmt werden. Ober die Gleichungen (1) bzw. (3) ist g^ von h^ abhängig.The sizes h. and G. each have the same denominator. The values for h i must be determined once per vertical period (duration of an image) and the values for g .. once per horizontal period (duration of one line) of the television signal. Via equations (1) and (3), g ^ depends on h ^.

Es werden folgende Hilfsgrößen verwendet:The following auxiliary variables are used:

dA ^A "dB ^B tXB "XA A An ö Bn Bn A d A ^ A " d B ^ B tX B" X A AA n ö B n B n A

k2 a dA (1"kl yV + kl XA, k 2 ad A (1 " k l y V + k l X A,

I2 - yB -yi (1-I1) · (llb)'I 2 - y B -yi (1-I 1 ) · ( llb ) '

dA"dB d A " d B

<'^W<'^ W (12C)(12C)

• ' x1 - y'• 'x 1 - y'

D D 'D D '

BB.

. Die Werte für ^y''-^1 ki und k2 mUssen e1n Ma1 Je N Vertikalperioden bestimmt werden.. The values for ^ y '' - ^ 1 k i and k 2 must be determined e1n times ye n vertical periods.

Die erforderlichen Koordinatenwerte sind durch Messung der Positionszuordnung der objektgleichen Bildpunkte A0 (xj^, y^Q) und An (x^,, yA„) bzw. .The required coordinate values are obtained by measuring the position assignment of the same object image points A 0 (xj ^, y ^ Q ) and A n (x ^ ,, y A ") or. 8O (χΒ0» yB0^ und 8N ^BN·»^^ bekannt· 8 O ( χ Β0 » y B0 ^ and 8 N ^ BN ·» ^^ known ·

Das beschriebene Verfahren hat prinzipiell auch Gültigkeit, wenn die Bild'punktzuordnungen innerhalb der zeitlichen Folge durch die exakten Beziehungen der Abbildungsgeometrie statt durch das aufwandgünsti.gere linegre Modell beschrieben werden. .The method described is in principle also valid if the image point assignments within the time sequence are described by the exact relationships of the imaging geometry instead of by the more cost-effective, linear model. .

Zuzüglich oder alternativ zur beschriebenen Interpolation bzw. Extrapolation des Bild-zu-Bild Versatzes für das Gesamtbild kann sine entsprechende Interpolation oder Extrapolation für vorbestimmte Bildbereiche erfolgen, beispielsweise für sich vor dem Hintergrund bewegende Objekte, für die dann jeweils die entsprechenden Koordinatenpunkte gesondert festzulegen sind, oder allgemein zur Erhöhung der Wiedergabegenauigkeit und/oder Hervorhebung einzelner Bildteile. In addition or as an alternative to the described interpolation or Extrapolation of the image-to-image offset for the entire image a corresponding interpolation or extrapolation can take place for predetermined image areas, for example individually objects moving in front of the background, for which the corresponding Coordinate points are to be specified separately, or in general to increase the reproduction accuracy and / or highlight individual parts of the image.

Grundsätzlich ist das Verfahren auch für andere Anwendungen mit Relativbewegung zwischen Aufnahmesensar und Szene einsetzbar.In principle, the method can also be used for other applications with relative movement between the recording sensor and the scene.

Je nach Anzahl der eingefügten Zwischenbilder kann die Wiedergabe mit Originalgeschwindigkeit, Zeitraffung oder Zeitdehnung erfolgen.Depending on the number of inserted intermediate images, playback can be performed at original speed, time lapse or time expansion take place.

Die Wiedergabegüte der im vorstehenden beschriebenen Verfahren in die Folge der übertragenen Bilder eingefügten Zwischenbilder ist insbesondere von der Genauigkeit der diskreten Bilddarstellung, der Genauigkeit des Abbildungemodells für die Erzeugung der Zwischenbilder und der Genauigkeit der Rechenoperationen abhängig. Dabei ergeben sich, je nach Realisierungsäufwand, unterschiedliche Grenzen, die eine Abflachung steiler Grauwertübergänge (Beschränkung des'Detailkontrastes) und stochastische Grauwertschwankungen an Bildkanten (Kantenunruhe} zur Folgen haben und die Erkennbarkeit und damit die Auswertbarkeit von Bildeinzelheiten beeinträchtigen können.The reproduction quality of the intermediate images inserted in the sequence of the transmitted images in the method described above is particularly of the accuracy of the discrete image display, the accuracy of the mapping model for generation the intermediate images and the accuracy of the arithmetic operations. Depending on the implementation effort, this results in different limits that flatten steep gray value transitions (Limitation of the detail contrast) and stochastic Grayscale value fluctuations at the edges of the image (unsteady edges) have consequences and the recognizability and thus the evaluability of image details can affect.

Die Auswertbarkeit von Bildeinzelheiten kann ohne wesentliche Steigerung des Aufwandes dadurch verbessert werden, daß jeweils das erste von zwei übertragenen Bildern für eine Zeitdauer als Festbild dargestellt wird und daß sich an diese Festbilddarstellung eine Darstellung von Zwischenbildern anschließt, die aus dem jeweiligen Festbild und einem nachfolgend übertragenen Bild durch die abbildungsangepaßte Interpolation und/oder Extrapolation erzeugt werden.The evaluability of image details can be improved without a significant increase in effort by the fact that in each case the first of two transmitted images is displayed as a fixed image for a period of time and that this fixed image display This is followed by a display of intermediate images, those from the respective still image and a subsequently transmitted one Image through the map-adapted interpolation and / or extrapolation be generated.

Unter dam Begriff "Fastbild" soll eine Wiedergabe eines Bildes ohne Änderung von Bildelementen verstanden werden· Die Festbilddarstellung erfolgt typisch durch Wiederholung der Wiedergabe des betreffenden übertragenen Bildes mit für das Wiedergabegerät üblicher Bildwiedergabefrequenz.The term "fast image" is intended to mean a reproduction of an image without changing the image elements. The fixed image display typically takes place by repeating the reproduction of the relevant transmitted image for the reproduction device usual picture playback frequency.

Während der für sine vorgegebene Zeit wirksamen Festbilddarstellung ist das Bild frei von den Beschränkungen, dar die Wiedergabegenauigkeit der durch Interpolation und/oder Extrapolation regenerierten Zwischenbilder unterliegt. Ein Bildbeobachter kann damit jeweils die Festbildphase ausnutzen» um sich auf Bildeinzelheiten (beispielsweise Einzelheiten, eines Zieles) zu konzentrieren. Die anschließende Bewegtbilddarstellung dient in diesem Fall dazu, den Beobachter weitgehend ermüdungsfrei auf das nächste übertragene Bild überzuleiten und es ihm außerdem zu ermöglichen, etwaige Objektbewegungen gegenüber dem Bildhintergrund zu erfassen."Der Beobachter kann dabei ihn interessierende Bildbereiche im Auge behalten und sich im nächsten Festbild sofort wieder auf die interessierenden Einzelheiten konzentrieren. Im Gegensatz dazu wird bei einer Folge übergangslos aufeinanderfolgender Festbilder im allgemeinen eine Mindestsuchzeit benötigt, um im nächsten Bild den entsprechenden interessierenden Bereich wieder aufzufinden, insbesondere bei relativ großem Bild-zuBild-Versatz. Durch die Möglichkeit, spezielle Detailinformation in der Festbil.dphase zu gewinnen, sind die durch die Bildregeneration entstehenden Begrenzungen der Wiedergabegenauigkait in der Bewegtbildphase weniger bedeutsam als bei ausschließlicher Bewegtbilddarstellung.During the fixed image display that is effective for your specified time the image is free from the restrictions imposed by the reproduction accuracy caused by interpolation and / or Regenerated intermediate images are subject to extrapolation. An image observer can thus take advantage of the fixed image phase » to focus on image details (e.g. details of a target). The subsequent video display in this case serves to guide the observer largely without getting tired of the next transmitted image and It also enables him to detect any object movements in relation to the background of the image. "The observer can keep an eye on image areas of interest and immediately concentrate on the details of interest in the next fixed image. In contrast to becomes in a sequence of seamlessly consecutive fixed images generally a minimum search time is required to find the corresponding area of interest in the next image to be found again, especially with a relatively large picture-to-picture offset. With the option of special detailed information to gain in the Festbil.dphase are the limitations of the reproduction accuracy resulting from the image regeneration less significant in the moving image phase than when displaying moving images only.

Bei Verwendung des Verfahrens im Echtzeitbetrieb wird die Bewegtbildphase zeitraffend wiedergegeben, da die für die Darstellung des Bild-zu-Bild-Übergangs zur Verfügung stehende Zeit kürzer ist als die Periodendauer der übertragenen BildfolgeWhen using the method in real-time operation, the Moving image phase reproduced in a time-lapse manner, as the for the display the picture-to-picture transition Time is shorter than the period of the transmitted image sequence

- 40- - 40-

und damit kürzer als der entsprechende zeitliche Abstand der Bilder bei der Aufnahme. Zum Beispiel beträgt bei einer übertragenen Bildfolge mit einer Periodendauer von 4 Sekunden (entsprechend einer Folgefrequenz von 0,25 Bildern pro Sekunde) und ' Wahl einer Fsstbildphase von 3 Sekunden die Bewegtbildphase statt 4 Sekunden (zeitlicher Abstand der Bilder bei der Aufnahme) nur 1 Sekunde.and thus shorter than the corresponding time interval of the Images as they are taken. For example, in the case of a transferred Image sequence with a period of 4 seconds (corresponding to a repetition rate of 0.25 frames per second) and ' Choosing a fixed picture phase of 3 seconds is the moving picture phase instead of 4 seconds (time interval between the images when recording) only 1 second.

Bei starker Zeitraffung während der Bewegtbildphase kann es zweckmäßig sein, anstelle eines Verlaufes mit konstanter Geschwindigkeit einen Verlauf mit zunächst allmählich zunehmender und anschließend allmählich abnehmender Geschwindigkeit v/orzu- ' sehen. Im Vergleich zu dem im Fall konstanter Geschwindigkeit auftretenden plötzlichen Einsetzen und Abbrechen der Bildbewegung bei Übergang vom bisherigen bzw. zum nachfolgenden Festbild treten im Fall der allmählichen Geschwindigkeitszunahme bzw. -abnähme geringere Bildbeschleunigungen bzw. -Verzögerungen auf, die sich bei der Bildbetrachtung subjektiv vorteilhaft auswirken. Dis Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit kann beispielsweise nach einer Dreieck-, Winkel- (z.B. Sinusj Cosinus) oder Exponentialfunktion oder auch einer Approximation durch Polynome verlaufen.In the case of strong time lapse during the moving image phase, it can be useful instead of a curve with a constant one Speed a course with initially gradually increasing and then gradually decreasing speed v / orzu- ' see. Compared to the sudden onset and breakdown of image movement in the case of constant speed in the case of a gradual increase in speed, the transition from the previous or the following fixed image occurs or decrease in image accelerations or delays, which are subjectively advantageous when viewing the image impact. The speed as a function of time can, for example, be based on a triangular, angular (e.g. Sinusj Cosinus) or an exponential function or an approximation Polynomials run.

Dauer und/oder Zeitpunkt der Festbilddarstellung können variabel gestaltet werden. So ist es möglich, die Wiedergabeeinrichtung so auszubilden, daß vom Beobachter Festbildfolgen geeigneter Länge in die Bewegtbilddarstellung wahlweise eingefügt werden, beispielsweise, wenn der Beobachter einer regenerierten Bewegtbildfolge auf Bildbereiche stößt, in denen er Einzelheiten genauer erkennen möchte. Die Umschaltung kann dabei von Hand durchgeführt werden. Es ist aber auch eine automatische Umschaltung, beispielsweise abhängig von vorgegebenen Bildelementen oder zeitabhängig, möglich. Bei ausreichender Über^ lappung des Inhalts aufeinanderfolgender Bilder bietet sich die Möglichkeit, -die Festbildphase wahlweise auch über die Periodendauer der übertragenen Bildfolge hinaus auszudehnen, indem nicht jedes der Bilder berücksichtigt, sondern durch Unterdrückung einzelner Bilder (z.B. jedes zweiten Bildes) mit größerem Bild-zu-Bild-Abstand gearbeitet wird.The duration and / or time of the fixed image display can be designed variably. So it is possible to use the playback device to be trained in such a way that still image sequences are more suitable from the observer Length can be optionally inserted into the moving image display, for example, when the observer of a regenerated moving image sequence encounters areas of the image in which he has details want to recognize more precisely. The switchover can be carried out manually. But it is also an automatic switchover, for example, depending on predetermined picture elements or time-dependent, possible. With sufficient over ^ The content of successive images can be lapped the possibility of - optionally extending the fixed image phase beyond the period of the transmitted image sequence, by not taking each of the images into account, but by suppressing individual images (e.g. every second image) larger picture-to-picture distance is used.

Das Verhältnis der Dauer der Festbildphase zur Dauer der Bewegtbildphase läßt sich für einzelne Bildbereiche unterschiedlich wählen. Speziell kann zum Beispiel.die Einfügung einer Festbilddarstellung auf einen Bereich in der Bildmitte beschränkt werden, während die übrigen Bildteile beispielsweise ständig in der · . Bewegtbilddarstellung verbleiben.The ratio of the duration of the still image phase to the duration of the moving image phase can be different for individual image areas Select. Specifically, for example, the insertion of a still image display be restricted to an area in the center of the image, while the other parts of the image are constantly in the ·. Moving images remain.

Bekannte ZusatzmaBnahmen zur Bildwiedergabeverbesserung, insbesondere digitale Filteroperationen» bei denen in der Bewegtbildphase realisierungstschnische Begrenzungen zu ähnlichen Beschränkungen führen können wie bei der Bildregeneration nach dem Hauptpatent, sind vorteilhaft in der Festbildphase einsetzbar.. .Known additional measures for image reproduction improvement, in particular digital filter operations »in which in the moving image phase the limits of implementation are similar Restrictions can result, as in the case of image regeneration according to the main patent, can be used advantageously in the fixed image phase. .

BedarfsweisB bietet sich die Möglichkeit, die Gesamtszene gegenüber Echtzeitbetrieb in kürzerer oder längerer Zeit darzubieten. Speziell kann beispielsweise durch eins der eingefügten Festbilddarstellqng proportionale Verlängerung der Gesamtdarstellungszeit erreicht werden, daß in der Bewegtbilddarstellung die Szenenbewegung mit der Geschwindigkeit des Echtzeitbetriebs, d.h. ohne Zeitraffung wiedergegeben wird.As required, there is the option of viewing the entire scene compared to real-time operation in a shorter or longer time. Specifically, for example, one of the inserted fixed image displays can be extended in proportion to the total display time can be achieved that in the moving image display the scene movement at the speed of real-time operation, i.e. is played back without time lapse.

-•Λ?-.- • Λ? -.

LeerseiteBlank page

Claims (3)

AnsprücheExpectations Verfahren zur Übertragung und Wiedergabe von Videoszenen, insbesondere Luftbildszenen, mit reduzierter Bildfolgefrequenz bei Relativbewegung der aufgenommenen Szene gegenüber dem Aufnahmesensor, bei dem durch abbildungsangepaßte Interpolation und/oder Extrapolation unter Zugrundelegung von jeweils zwei übertragenen Bildern wiedergabsseitig erzeugte Zwischenbilder in die übertragene Bildfolge eingefügt werden und die für die Inter- bzw. Extrapolation jeweils zuzuordnenden objektgleichen Bildpunktposi.tionen der beiden übertragenen Bilder aus der als bekannt ermittelten Zuordnung der Bildpunktpositionen für wenigstens zwei auf vertikal und horizontal ungleichen Koordinaten liegende Objektpunkte in jedem der beiden übertragenen Bilder bestimmt werden, nach Patentanmeldung P 30 18 329.0-31, dadurch gekennzeichnet, . daß jeweils das erste von zwei übertragenen Bildern für eine Zeitdauer als Festbild dargestellt wird und daß sich an diese Festbilddarstellung eine Darstellung von Zwischenbildern anschließt, die aus dem jeweiligen Festbild und einem nachfolgend übertragenen Bild durch die abbildungsangepaßte Interpolation und/oder Extrapolation erzeugt werden»A method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial scenes, with a reduced image sequence frequency with relative movement of the recorded scene with respect to the recording sensor, in which intermediate images generated on the reproduction side are inserted into the transmitted image sequence through image-adapted interpolation and / or extrapolation based on two transmitted images in each case for the inter- or extrapolation to be assigned object-like pixel positions of the two transmitted images are determined from the known assignment of the pixel positions for at least two object points lying on vertically and horizontally unequal coordinates in each of the two transmitted images, according to patent application P 30 18 329.0-31, characterized in that. that in each case the first of two transmitted images is displayed as a fixed image for a period of time and that this fixed image display is followed by a display of intermediate images that are generated from the respective fixed image and a subsequently transmitted image by the map-adapted interpolation and / or extrapolation » 2. Verfahren nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Festbildwiedergabe variabel ist.2. The method according to claim .1, characterized in that the duration of the freeze frame playback is variable. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzsichnet, daß jeweils Teilbereiche des Bildes als Festbild wiedergegeben werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that each part of the image is reproduced as a fixed image.
DE19813144050 1980-05-10 1981-11-03 Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial photo scenes, with a reduced frame rate Expired DE3144050C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813144050 DE3144050C2 (en) 1981-11-03 1981-11-03 Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial photo scenes, with a reduced frame rate
FR8218071A FR2515910B2 (en) 1981-11-03 1982-10-28 METHOD FOR TRANSMITTING AND REPRODUCING VIDEO SCENES, PARTICULARLY AERIAL VIEW SCENES, WITH A REDUCED FREQUENCY OF IMAGE RECURRENCE
US06/438,537 US4496972A (en) 1980-05-10 1982-11-01 Method for the representation of video images or scenes, in particular aerial images transmitted at reduced frame rate
GB08231329A GB2110046B (en) 1981-11-03 1982-11-02 Representation of video images transmitted at reduced frame rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813144050 DE3144050C2 (en) 1981-11-03 1981-11-03 Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial photo scenes, with a reduced frame rate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3144050A1 true DE3144050A1 (en) 1983-05-19
DE3144050C2 DE3144050C2 (en) 1983-09-29

Family

ID=6145738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813144050 Expired DE3144050C2 (en) 1980-05-10 1981-11-03 Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial photo scenes, with a reduced frame rate

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE3144050C2 (en)
FR (1) FR2515910B2 (en)
GB (1) GB2110046B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3533379A1 (en) * 1985-09-19 1987-03-26 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt METHOD FOR STEREOSCOPIC MOVEMENT IMAGE PRESENTATION OF IMAGE SCENES WITH RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORDING SENSOR AND RECORDED SCENE

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6126382A (en) * 1984-07-17 1986-02-05 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> Animation frame rate conversion system with use of moving quantity
DE3523424C1 (en) * 1985-06-29 1986-10-30 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial scenes, with a reduced frame rate with a relative movement of the recorded scene relative to the recording sensor
DE3531677A1 (en) * 1985-09-05 1987-03-12 Philips Patentverwaltung METHOD AND ARRANGEMENT FOR GENERATING INTERMEDIATE SIGNALS FROM REFERENCE IMAGE SIGNALS WITH REDUCED IMAGE FREQUENCY
US5214751A (en) * 1987-06-04 1993-05-25 Thomson Grand Public Method for the temporal interpolation of images and device for implementing this method
FR2616248B1 (en) * 1987-06-04 1992-04-24 Thomson Grand Public METHOD FOR TEMPORAL INTERPOLATION OF IMAGES AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
FR2630875B1 (en) * 1988-04-29 1994-08-05 Labo Electronique Physique IMAGE TRANSMISSION SYSTEM USING A RELATIVELY NARROW BANDPASS TRANSMISSION CHANNEL
FR2673060B1 (en) * 1991-02-19 1993-06-04 Matra Communication VISUAL SPEAKER TERMINAL.
GB2350005B (en) 1999-03-17 2003-01-08 Canon Kk Image processing apparatus
JP4608791B2 (en) 2001-03-15 2011-01-12 ソニー株式会社 Image processing apparatus and method, recording medium, and program
EP1583364A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Motion compensated interpolation of images at image borders for frame rate conversion
JP4453647B2 (en) 2005-10-28 2010-04-21 セイコーエプソン株式会社 Moving image display device and moving image display method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060832A (en) * 1975-07-03 1977-11-29 Societe Anonyme De Telecommunications Digit rate reducing method in video signal transmission

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073896A (en) * 1960-05-31 1963-01-15 Bell Telephone Labor Inc Video interchange by digital band and scan conversions
US3423526A (en) * 1965-01-21 1969-01-21 Hughes Aircraft Co Narrow-band television

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4060832A (en) * 1975-07-03 1977-11-29 Societe Anonyme De Telecommunications Digit rate reducing method in video signal transmission

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Buch "Video Image Bandwidth Reduction/Compression Studies for Remotely Piloted Vehicles" v.M.L. Hershberger u.a., Hughes Aircraft Comp., Culver City, Calif., Okt. 1976, Final Technical Report f. Periode Januar 1975 bis Mai 1976 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3533379A1 (en) * 1985-09-19 1987-03-26 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt METHOD FOR STEREOSCOPIC MOVEMENT IMAGE PRESENTATION OF IMAGE SCENES WITH RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORDING SENSOR AND RECORDED SCENE
US4781435A (en) * 1985-09-19 1988-11-01 Deutsche Forschungs- Und Versuchsanstalt Fur Luft- Und Raumfahrt E.V. Method for the stereoscopic representation of image scenes with relative movement between imaging sensor and recorded scene

Also Published As

Publication number Publication date
FR2515910A2 (en) 1983-05-06
FR2515910B2 (en) 1986-04-25
DE3144050C2 (en) 1983-09-29
GB2110046A (en) 1983-06-08
GB2110046B (en) 1985-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4411179B4 (en) image capture device
DE69635980T2 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTING OBJECT MOVEMENT IN A PICTURE
DE102009015142B4 (en) Vehicle surroundings recognition device and control system for tracking a preceding vehicle
DE102008053472A1 (en) Object detection system
DE102019005516A1 (en) Video painting using reliability-weighted motion estimation
DE3144050A1 (en) METHOD FOR TRANSMITTING AND PLAYING BACK VIDEO SCENES, IN PARTICULAR AERIAL VIEW SCENES, WITH REDUCED FRAME RATE
DE102005034597A1 (en) Method and device for generating a depth map
DE102016203710B4 (en) Distance and direction estimation of a target point from a vehicle using a monocular video camera
DE102016202948A1 (en) Method and device for determining an image of an environment of a vehicle
DE3533379C2 (en)
DE102013205854A1 (en) Temporary coherence on detection of a clear path
EP3803679A1 (en) Operating assistance method, control unit, operating assistance system and work apparatus
DE112015001088T5 (en) Vehicle environment image display device and vehicle environment image display method
DE4118605C2 (en) Inter-vehicle distance detection device for automatic target tracking of a preceding vehicle
DE102012023060A1 (en) Method for detecting moving object in surrounding region of motor vehicle e.g.passenger car, involves determining vector values within the respective interval values, such movable object is detected based on histogram
DE4109159C2 (en) Method and device for tracking a vehicle in front of a vehicle
DE102012211961A1 (en) Method and apparatus for calculating a change in a magnification of an object
EP0414017B1 (en) Method for object-oriented movement compensation of picture information for the reproduction of coded moving picture sequences
DE3018329C2 (en) Method for the transmission and reproduction of video scenes, in particular aerial photo scenes, with a reduced frame rate
EP0629081A1 (en) Method for determining the part of noise in a video signal
EP0222267A1 (en) Non-contact speed and length measurement method
EP0534996B1 (en) Device for segmenting moving objects by background adaptation with compensation of the camera movement
EP0727904B1 (en) Method and circuit arrangement for flicker reduction in a video signal processing device
DE102015205479A1 (en) A method of representing a vehicle environment of a vehicle
DE4327733C1 (en) Video signal picture movement detector - generates movement bits for each full image from signals produced due to difference between pixels of luminance half images

Legal Events

Date Code Title Description
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3018329

Format of ref document f/p: P

AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3018329

Format of ref document f/p: P

OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3018329

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FUER LUFT- UND RAUMFAHR

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V., 5

8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent