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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der sequentiellen Anzeige
von Bildern und, genauer gesagt, Bildverarbeitungsverfahren zur
Codierung von Bildern oder zur Einfügung von Bildern in eine Folge
Bilder vom Typ Video oder Film.
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In
bestimmten Systemen zur Verarbeitung von Video- oder Filmbildern
ist die Bildgeschwindigkeit (Anzahl Bilder pro Sekunde) für eine Anzeige
von Qualität
unzureichend. Daher werden über
eine Interpolationsfunktion zusätzliche
Bilder erzeugt und zwischen ursprünglichen Bildern angezeigt,
um die Bildgeschwindigkeit zu erhöhen und die Qualität der Anzeige
zu verbessern. Eine Interpolationsfunktion dieses Typs berechnet
auf herkömmliche
Weise den Wert der Pixel eines interpolierten Bildes in Abhängigkeit
von insbesondere dem Wert der Pixel des vorhergehenden Bildes und/oder
dem Wert der Pixel des nachfolgenden Bildes.
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Eine
solche Interpolationsfunktion gründet auf
der bestehenden Korrelation zwischen aufeinander folgenden Bildern
eines Videos oder eines Films. Tatsächlich erscheinen Gegenstände, die
sich bewegen, in einer Folge Videobilder allgemein in jeweils unterschiedlichen
Bereichen mehrerer aufeinander folgender Bilder. Es werden daher
anhand von Teilen vorhergehender und/oder nachfolgender Bilder interpolierte
Bilder erzeugt.
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Ein
Bild ist auf herkömmliche
Weise in Pixel-Blöcke
unterteilt und es wird die Annahme gemacht, dass jeder Block von
einem Bild zum nächsten
im Wesentlichen gleich bleibt, sogar wenn zwischen zwei Bildern
eine Bewegung dieses Blocks stattgefunden hat. Aus diesem Grund
wird ein Bild anhand von ursprünglichen
Bildern interpoliert, indem für jeden
aktuellen Block des Bildes während der
Interpolierung derjenige der Blöcke
eines vorhergehenden Bildes und/oder eines nachfolgenden Bildes
gesucht wird, der der wahrscheinlichste ist.
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Bewegungsschätzungs-
und/oder -kompensationsverfahren schlagen Verfahren zur Suche von Blöcken vor,
die so für
die Erzeugung von interpolierten Bildern passend sind. Eine Korrelation
zwischen den Teilen der aufeinander folgenden Bilder, in denen ein
sich bewegender Gegenstand erscheint, kann über einen Bewegungsvektor ausgedrückt werden. Der
Letztere stellt die Bewegung eines Pixel-Blocks von einem Bild zum
anderen dar. Er weist eine Vertikalkomponente und eine Horizontalkomponente
auf, die die Bewegung darstellen, die auf einen Block eines vorhergehenden
Bildes angewandt werden muss, um zur Position eines im Wesentlichen
identischen Pixelblocks in einem nachfolgenden Bild zu gelangen.
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Solche
Verfahren werden auf herkömmliche Weise
in Videodatenkompressions-Systemen, wie zum Beispiel Systemen, die
auf der MPEG-Norm gründen,
verwendet. Solche Systeme ermöglichen das
Verringern der zu übertragenden
oder zu speichernden Bilddatenmenge durch Komprimieren dieser Daten,
um ihre schnelle Übertragung
auf digitalen Netzen oder auch Telefonleitungen oder ihre Aufzeichnung
auf digitalen Medien zu ermöglichen.
Daher werden lediglich bestimmte Referenzbilder codiert und übertragen
und auf der Empfangsseite werden die fehlenden Zwischenbilder dann
in Abhängigkeit
von den mit den codierten Bildern übertragenen Bewegungsvektoren
interpoliert.
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In
solchen Systemen wird das Zwischenbild auf der Sendeseite verarbeitet,
um so wenig Informationen als möglich
zu übertragen,
wie vorhergehend erwähnt.
So wird das Zwischenbild in Blöcke
unterteilt. Für
jeden Block wird eine Korrelation zwischen dem aktuellen Block und
einer Auswahl von Kandidatenblöcken
berechnet, die einem Referenzbild oder einem bereits verarbeiteten
vorhergehenden und/oder nachfolgenden Zwischenbild zugehörig sind.
Diese Korrelationsberechnung liefert einen relativen Fehler, der
jedem Kandidatenblock zugeordnet ist. Dann wird ein Kandidatenblock
gewählt,
um den aktuellen Block des Zwischenbildes darzustellen. Der gewählte Kandidatenblock
ist derjenige, der die größte Korrelation
mit dem aktuellen Block, das heißt den geringsten Fehler, aufweist.
Zum Ermöglichen
der Interpolierung der Zwischenbilder auf der Empfangsseite, wobei
das verarbeitete Bild nicht als solches übertragen wird, werden die
folgenden Informationen übertragen,
die allgemein bezüglich
jedes aktuellen Blocks eines zu interpolierenden Bildes gesendet werden:
- – eine
Angabe des gewählten
Kandidatenblocks;
- – einen
Bewegungsvektor, der die Translation des gewählten Kandidatenblocks hin
zur Position des aktuellen Blocks darstellt;
- – einen
durch die Korrelationsberechnung gelieferten Fehler.
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So
werden auf der Empfangsseite die fehlenden Bilder auf der Grundlage
der mit den codierten Referenzbildern empfangenen Informationen
interpoliert, wobei diese Interpolierung die Bestimmung eines Werts
der Pixel von jedem Block dieser fehlenden Bilder umfasst. Der Begriff „Referenzbild" ist gleichbedeutend
mit dem Begriff „ursprüngliches Bild".
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Bestimmte
Systeme zur Anzeige von Interlaced-Bildern verwenden in gleicher
Weise Bewegungsschätzungs-
und/oder -kompensationsverfahren.
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Vorrichtungen
zur Bildgeschwindigkeitsumwandlung führen auch solche Verfahren
aus. Tatsächlich
ermöglichen
diese Vorrichtungen das Erhöhen
einer ursprünglichen Bildgeschwindigkeit
durch die Erzeugung zusätzlicher
Bilder durch Interpolierung von ursprünglichen Bildern. Diese Vorrichtungen
werden auf herkömmliche
Weise verwendet, um Bildgeschwindigkeiten zwischen einem System
zur Erzeugung, Codierung, Übertragung
und/oder Speicherung von Bildern einerseits und einem System zur Anzeige
von Bildern andererseits, die unterschiedliche Bildgeschwindigkeiten
voraussetzen, anzupassen.
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In
solchen Vorrichtungen wird das zu interpolierende Bild in Blöcke unterteilt.
Für jeden
der Blöcke werden
Kandidatenvektoren erzeugt. Für
jeden der Kandidatenvektoren werden ein Block im vorhergehenden
Bild und ein Block im nachfolgenden Bild ausgewählt, die jeweils einer Translation
der Position des aktuellen Blocks relativ zum Kandidatenvektor entsprechen.
Dann wird die Korrelation zwischen dem ausgewählten Block des vorhergehenden
Bildes und dem ausgewählten
Block des nachfolgenden Bildes berechnet. Der Bewegungsvektor, der
die größte Korrelation
ergibt, wird gewählt.
Der aktuelle Block wird dann anhand des Blocks im vorhergehenden Bild
und des Blocks im nachfolgenden Bild, die durch den gewählten Kandidatenvektor
bestimmt sind, interpoliert.
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Der
Begriff „verarbeitetes
Bild" bezieht sich auf
Bilder, die in mehrere Blöcke
unterteilt sind, und für
die für
jeden davon ein Bewegungsvektor gewählt wurde. So werden durch
Interpolierung der verarbeiteten Blöcke interpolierte Bilder erzeugt.
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Der
folgende Abschnitt legt die Grundbegriffe dar, die auf herkömmliche
Weise in Bewegungsschätzungsverfahren
verwendet werden. Man unterscheidet im Allgemeinen mehrere Typen
von Bildern: ursprüngliche
Bilder des Typs I (Intra), die ohne Bezug auf andere Bilder codiert
werden, Bilder des Typs P (prädiktiv),
die über
einen Bewegungsschätzungsalgorithmus
auf der Grundlage eines vorhergehenden Bildes interpoliert werden,
und Bilder des Typs B (bidirektional), die über einen Bewegungsschätzungsalgorithmus
auf der Grundlage eines vorhergehenden und eines nachfolgenden Bildes
interpoliert werden.
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Wie
vorhergehend beschrieben, beruht eine Bewegungsschätzung auf
der Annahme, dass ein Pixel-Block des Bildes während der Verarbeitung als Translation
eines Pixel-Blocks des vorhergehenden Bildes und/oder eines Pixel-Blocks
des nachfolgenden Bildes modelliert werden kann. So wird in einer solchen
Modellierung angenommen, dass jedes Pixel eines gleichen Pixel-Blocks
im Wesentlichen die gleiche Translation erfährt. Ein jedem Pixel-Block
eines verarbeiteten Bildes zugeordneter Bewegungsvektor stellt diese
Translationsbewegung dar. Dann wird durch Anwendung einer entsprechenden
Translation, die dem zugeordneten Bewegungsvektor entspricht, auf
jeden der Pixel-Blöcke
des vorhergehenden Bildes und/oder auf jeden der Pixel-Blöcke des nachfolgenden
Bildes jeder aktuelle Block des gegenwärtig verarbeiteten Bildes erzeugt.
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Im
Stand der Technik sind Bewegungsschätzungsverfahren bekannt, in
denen für
einen aktuellen Block eines Bildes während der Verarbeitung anhand von
Bewegungsvektoren, die bereits Pixel-Blöcken von bereits verarbeiteten
Bildern zugeordnet sind, oder die bereits Pixel-Blöcken zugeordnet
sind, die dem aktuellen Pixel-Block des Bildes während der Verarbeitung benachbart
sind, Kandidatenvektoren erzeugt werden. Aus diesem Grund sind solche
Verfahren iterativ.
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Ein
Problem von iterativen Verfahren ist das Konvergenzphänomen. Tatsächlich kann
ein solches Verfahren des iterativen Typs nicht konvergieren, wenn
es einem aktuellen Pixel-Block einen Bewegungsvektor zuordnet, während dieser
Bewegungsvektor für
diesen Pixel-Block keine große
Korrelation ergibt. Dies kann insbesondere auftreten, wenn unter den
für einen
Pixelblock ausgewählten Kandidatenvektoren
keiner eine zufrieden stellende Korrelation liefert. Im Allgemeinen
wird in diesem Fall der Kandidatenvektor, der die größte relative
Korrelation aufweist, gewählt,
um dem Pixel-Block zugeordnet zu werden. Somit versteht sich, dass
Bewegungsvektoren, die keine große absolute Korrelation ergeben, Pixel-Blöcken zugeordnet
werden können,
und dann ausgehend davon für
andere Verarbeitungen von Pixel-Blöcken als Bewegungsvektor-Kandidaten gewählt werden
können.
Dieses „Schneeball-Phänomen" eines Verfahrens
des iterativen Typs kann zu einer kritischen Abweichung eines solchen
Verfahrens führen.
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Zur
Umschiffung solcher Klippen wurden bereits Bewegungsschätzungsverfahren
vorgeschlagen, die Kandidatenvektoren anhand von Pixel-Blöcken erzeugen,
die bereits Bewegungsvektoren zugeordnet sind, indem ihnen zufällige Aktualisierungsvektoren
hinzugefügt
werden. So wird in den Kandidatenvektoren, die einen aktuellen Pixel-Block betreffen,
eine zufällige
Komponente eingeführt,
was das Konvergenzphänomen
der iterativen Verfahren begünstigt.
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Die
Patentschrift
EP 0
874 523 A1 offenbart ein Verfahren zur Erhöhung der
Vertikalfrequenz eines Signals unter Verwendung der Bewegungsschätzung und
-kompensation für
Videoanwendungen. Jedem Bildblock wird ein Bewegungsvektor zugeordnet,
der anhand eines Kandidatenvektors bestimmt wird, auf den geringe
Störungen
angewandt wurden. Der Kandidatenvektor selbst wird unter Verwendung von
Fuzzy-Logik-Regeln
anhand von Bewegungsvektoren der (räumlich und zeitlich) benachbarten Blöcke ausgewählt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist eine weitere Verbesserung des Konvergenzphänomens der
Bewegungsschätzungsverfahren.
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Ein
erster Gesichtspunkt der Erfindung schlägt ein Verfahren zur Bewegungsschätzung für die Verarbeitung
von Bildern vor, die dazu bestimmt sind, jeweils zwischen einem
vorhergehenden Bild und einem nachfolgenden Bild in eine Folge bestimmter
Bilder eingefügt
zu werden, wobei jedes Bild in eine Vielzahl von Pixel-Blöcken unterteilt
ist und jedem Pixel-Block eines verarbeiteten Bildes ein Bewegungsvektor
zugeordnet ist, wobei das Verfahren für einen aktuellen Pixel-Block
eines Bildes während der
Verarbeitung die folgenden Schritte umfasst:
- – Auswählen von
Bewegungsvektoren, die Bewegungsvektoren aufweisen, die jeweils
bestimmten Pixel-Blöcken
des Bildes während
der Verarbeitung zugeordnet sind, und/oder Bewegungsvektoren, die
jeweils bestimmten Pixel-Blöcken
eines bereits verarbeiteten Bildes zugeordnet sind;
- – Bestimmen
eines zugeordneten Aktualisierungsvektors für jeden der auf diese Weise
ausgewählten
Bewegungsvektoren;
- – Erzeugen
von Bewegungsvektor-Kandidaten, wobei jeder anhand eines ausgewählten Bewegungsvektors
und des zugeordneten Aktualisierungsvektors definiert wird;
- – Wahl
eines Bewegungsvektors aus den Bewegungsvektor-Kandidaten;
- – Speichern
einer Information, die dem aktuellen Pixel-Block den gewählten Bewegungsvektor zuordnet;
gemäß dem ein
Konfidenzwert für
jeden einem Block zugeordneten Bewegungsvektor berechnet und gespeichert
wird; und
gemäß dem der
Aktualisierungsvektor in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Konfidenzwert bestimmt wird.
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Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung schlägt eine Vorrichtung zur Bewegungsschätzung für die Verarbeitung
von Bildern vor, die dazu bestimmt sind, jeweils zwischen einem
vorhergehenden Bild und einem nachfolgenden Bild in einer Folge
bestimmter Bilder eingefügt
zu werden, wobei jedes Bild in eine Vielzahl von Pixel-Blöcken unterteilt
ist und jedem Pixel-Block eines verarbeiteten Bildes ein Bewegungsvektor
zugeordnet ist, wobei die Vorrichtung Mittel zur Verarbeitung eines
aktuellen Pixel-Blocks eines Bildes während der Verarbeitung aufweist,
die umfassen:
- – eine Auswahleinheit zum Auswählen von
Bewegungsvektoren, die Bewegungsvektoren aufweisen, die den jeweiligen
Pixel-Blöcken des
Bildes während
der Verarbeitung zugeordnet sind, und/oder Bewegungsvektoren, die
jeweils bestimmten Pixel-Blöcken eines
bereits verarbeiteten Bildes zugeordnet sind;
- – eine
Bestimmungseinheit zum Bestimmen eines zugeordneten Aktualisierungsvektors
für jeden der
ausgewählten
Bewegungsvektoren;
- – eine
Erzeugungseinheit zum Erzeugen von Bewegungsvektor-Kandidaten, wobei
jeder anhand eines ausgewählten
Bewegungsvektors und des zugeordneten Aktualisierungsvektors definiert
ist;
- – eine
Wahleinheit zum Auswählen
eines Bewegungsvektors aus den Bewegungsvektor-Kandidaten;
- – einen
Speicher zum Speichern einer Information, die dem aktuellen Pixel-Block
den gewählten Bewegungsvektor
zuordnet;
und ferner Mittel zum Berechnen eines Konfidenzwerts
für jeden
Bewegungsvektor umfasst, der einem Block zugeordnet ist;
wobei
die Bestimmungseinheit den Aktualisierungsvektor in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Konfidenzwert zu bestimmen vermag.
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Ein
dritter Gesichtspunkt der Erfindung schlägt ein „Computerprogramm-Produkt" vor, das direkt
in den internen Speicher eines Digitalrechners geladen werden kann,
mit Programmabschnitten zum Ausführen
der Schritte des Verfahrens gemäß dem ersten
Gesichtspunkt.
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Andere
Gesichtspunkte, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden bei der
Lektüre
der Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen ersichtlich werden.
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Die
Erfindung wird auch anhand der Zeichnungen besser verstanden; es
zeigen:
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1 eine
Veranschaulichung der Hauptschritte eines Verfahrens gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ein
Bewegungsschätzungsverfahren gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
Korrelationsberechnung eines verarbeiteten Bildes anhand von vorhergehenden und
nachfolgenden Bildern.
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Wie
in der Einleitung beschrieben, stellt ein Bewegungsvektor, der einem
gegebenen Pixel-Block eines verarbeiteten oder gegenwärtig verarbeiteten Bildes
zugeordnet ist, die Translation jedes Pixels des Blocks ausgehend
von einem vorhergehenden Bild bis zu einem gegenwärtig verarbeiteten
Bild oder von einem gegenwärtig
verarbeiteten Bild bis zu einem nachfolgenden Bild dar. Es ist zweckmäßig, anzumerken,
dass diese Bewegungsdarstellung tatsächlich nur annähernd ist.
Daraus folgt somit, dass bestimmte Pixel des so der Translation
unterzogenen aktuellen Blocks sich nicht im vorhergehenden und/oder
nachfolgenden Bild befinden. Manch mal erweist ein einem Block zugeordneter
Bewegungsvektor sich als sehr unzuverlässig, was die Darstellung der
tatsächlichen
Bewegung der Gesamtheit der Pixel des Blocks betrifft. Es scheint
vernünftig,
sich zur Erzeugung von Kandidatenvektoren für einen Pixel-Block während der
Verarbeitung nicht direkt auf die Werte von unzuverlässigen Bewegungsvektoren zu
stützen,
die bereits Pixelblöcken
zugeordnet sind.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird, wenn ein Bewegungsvektor einem Block zugeordnet wird,
für diesen
Bewegungsvektor ein Konfidenzwert bestimmt. So kann die Erzeugung
von Bewegungsvektor-Kandidaten vorteilhafterweise unter Berücksichtigung
des Konfidenzwerts der Bewegungsvektoren ausgeführt werden.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
des Weiteren das Erzeugen von Bewegungsvektor-Kandidaten anhand
von Bewegungsvektoren vor, die bereits Pixel-Blöcken von verarbeiteten Bildern
oder von gegenwärtig
verarbeiteten Bildern zugeordnet sind, indem ihnen ein bestimmter
Aktualisierungsvektor in Abhängigkeit
vom Konfidenzwert hinzugefügt
wird, der den Bewegungsvektor betrifft.
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1 veranschaulicht
die Hauptschritte, die für
jeden Pixel-Block eines Bildes während
der Verarbeitung in einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ausgeführt
werden. Es werden Bewegungsvektoren ausgewählt, die den Blöcken eines
bereits verarbeiteten Bildes zugeordnet oder die bereits den Blöcken eines
gegenwärtig
verarbeiteten Bildes zugeordnet sind, Schritt 11. Dann wird
in Abhängigkeit
vom Konfidenzwert des entsprechenden Bewegungsvektors für jeden
dieser ausgewählten
Bewegungsvektoren ein Aktualisierungswert bestimmt, Schritt 12.
Dann werden Bewegungsvektor-Kandidaten anhand von ausgewählten Bewegungsvektoren
und von ihrem entsprechenden Aktualisierungsvektor erzeugt, Schritt 13.
Dann wird unter den so erzeugten Bewegungsvektor-Kandidaten der Bewegungsvektor
ausgewählt,
der am besten zum gegenwärtig
verarbeiteten Block passt, Schritt 14. Zuletzt wird eine
Information gespeichert, die den ausgewählten Bewegungsvektor dem gegenwärtig verarbeiteten
Pixel-Block zuordnet, Schritt 15.
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Für jeden
der Pixel-Blöcke
eines verarbeiteten Bildes werden so ein Bewegungsvektor sowie ein entsprechender
Konfidenzwert bestimmt und gespeichert. Die folgenden Abschnitte
beschreiben diese unterschiedlichen Schritte auf ausführlichere
Art und Weise.
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So
werden in einer Ausführungsform
der Erfindung für
jeden aktuellen Block eines gegenwärtig verarbeiteten Bildes Bewegungsvektoren
ausgewählt,
die bereits Blöcken
eines vorhergehenden verarbeiteten Bildes und/oder dem gegenwärtig verarbeiteten
Bild benachbarten Bildern zugeordnet sind, Schritt 11.
Es wird ein Konfidenzwert bestimmt, der jedem dieser ausgewählten Bewegungsvektoren
entspricht.
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Dem
Bewegungsvektor, dem ein relativ hoher Konfidenzwert entspricht,
das heißt,
ein Bewegungsvektor, der die Bewegung der Gesamtheit der Pixel des
Blocks, dem er zugeordnet ist, auf relativ zuverlässige Weise
darstellt, wird ein Aktualisierungsvektor hinzugefügt, dessen
Norm relativ gering ist.
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Umgekehrt
wird einem Bewegungsvektor, dem ein relativ geringer Konfidenzwert
entspricht, das heißt,
einem Bewegungsvektor, der die Bewegung der Gesamtheit der Pixel
des Blocks, dem er zugeordnet ist, auf relativ unzuverlässige Weise
darstellt, ein Aktualisierungsvektor hinzugefügt, dessen Norm relativ hoch
ist.
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2 veranschaulicht
den Grundsatz eines Ausführungsbeispiels
eines solchen Verfahrens des iterativen Typs, in dem Bewegungsvektoren
unter Bewegungsvektoren, die Blöcken
von entsprechenden Pixeln des gegenwärtig verarbeiteten Bildes zugeordnet
sind, und Bewegungsvektoren, die entsprechenden Pixel-Blöcken eines
bereits verarbeiteten Bildes zugeordnet sind, die räumliche
Bewegungsvektoren beziehungsweise zeitliche Bewegungsvektoren genannt
werden, ausgewählt
werden. Es wird in Betracht gezogen, dass ein bereits verarbeitetes Bild 100 9
Pixel-Blöcke 101 bis 109 umfasst,
von denen jedem ein entsprechender Bewegungsvektor V1 bis V9 zugeordnet
ist. Ein gegenwärtig
verarbeitetes Bild 110 umfasst 9 Pixelblöcke 111 bis 119,
von denen die Blöcke 111 bis 114 bereits
verarbeitet wurden und der Block 115 gegenwärtig verarbeitet
wird. Für jeden
bereits verarbeiteten Pixel-Block werden ein Bewegungsvektor sowie
ein Konfidenzwert in einem angepassten Speicher gespeichert. So
werden für die
Blöcke 101 bis 114 die
Bewegungsvektoren V1 bis V14 sowie die entsprechenden Konfidenzwerte
f1 bis f14 gespeichert.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung resultiert der Konfidenzwert aus einer
Berechnung der Korrelation zwischen einerseits den Werten der Pixel
eines ersten Pixel-Blocks, der von dem Bewegungsvektor-Kandidaten
im vorhergehenden Bild anhand der Positionen der Pixel des aktuellen
zu verarbeitenden Pixel-Blocks bezeichnet wird, und andererseits
den Pixelwerten eines zweiten Pixel-Blocks, der durch den Bewegungsvektor-Kandidaten
im nachfolgenden Bild anhand von Positionen der Pixel des aktuellen
zu verarbeitenden Pixel-Blocks bezeichnet wird. Diese Korrelationsberechnung
liefert einen Fehlerwert, der dem Bewegungsvektor zugeordnet wird,
der dem Pixel-Block zugeordnet ist. Diese Ausführungsform ist insbesondere
besonders auf Bildgeschwindigkeitsumwandlungs-Systeme anwendbar.
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3 veranschaulicht
eine solche Korrelationsberechnung. Tatsächlich wird eine Korrelationsberechnung
für einen Kandidatenvektor 34 verhältnismäßig zu einem
aktuellen Block 33 eines gegenwärtig verarbeiteten Bildes 30 ausgeführt. Diese
Berechnung wird in Abhängigkeit
von Pixel-Werten
eines ersten Pixel-Blocks 35 im ursprünglichen Bild 31, der
vom Kandidatenvektor 34 anhand der Positionen des aktuellen
Blocks 33 bezeichnet wird, und der Pixel-Werte eines Pixel-Blocks 36 im
ursprünglichen Bild 32 ausgeführt, der
durch den Kandidaten-Vektor 34 ausgehend von den Pixelpositionen
des aktuellen Blocks 33 bezeichnet wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird der Konfidenzwert von einem Fehler hergeleitet,
der für
jeden der Bewegungsvektor-Kandidaten auf der Grundlage einer Korrelation
zwischen den Werten der Pixel des aktuellen Blocks und den Werten
der Pixel eines Pixelblocks berechnet wird, der vom Kandidatenvektor
im vorhergehenden und/oder nachfolgenden Bild bezeichnet wird. Diese Ausführungsform
ist insbesondere auf Kompressionssysteme anwendbar. Tatsächlich verfügt man in diesem
Typ vom System zum Zeitpunkt der Zuordnung eines Bewegungsvektors
zum aktuellen Block über
den Wert der Pixel des aktuellen Blocks, wobei dieser Schritt auf
der Sendeseite vor dem Übermitteln
der Bilder ausgeführt
wird. Man kann daher eine Korrelation in Abhängigkeit von den Werten der
Pixel berechnen, die den aktuellen Block selbst bilden.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele von Konfidenzwerten
beschränkt.
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Vorzugsweise
weist der Aktualisierungsvektor eine zufällige und daher vom Konfidenzwert
unabhängige
Richtung auf, während
die Norm des Aktualisierungsvektors abhängig vom Konfidenzwert ist, der
ihm zugeordnet ist.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Norm des Aktualisierungsvektors desto höher, je geringer
der Konfidenzwert ist, und umgekehrt.
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So
werden anhand der ausgewählten
Bewegungsvektoren Kandidatenvektoren ausgewählt, die besser für einen
aktuellen Block angepasst sind und die zu einer besseren Konvergenz
des Verfahrens führen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird, nachdem so Kandidatenvektoren für einen
aktuellen Block erzeugt wurden, ein Konfidenzwert für jeden dieser
Kandidatenvektoren bestimmt. Vorzugsweise entspricht der Konfidenzwert,
wie vorhergehend beschrieben, einem Korrelationsfehler.
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Dann
wird für
den aktuellen Block ein Bewegungsvektor ausgewählt. Der unter den erzeugten Kandidatenvektoren
ausgewählte
Bewegungsvektor ist derjenige, für
den der Konfidenzwert am höchsten oder
der Korrelationsfehler am geringsten ist.
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Dann
wird eine Information gespeichert, die die Zuordnung des aktuellen
Blocks zum gewählten Bewegungsvektor
sowie den für
diesen Kandidatenvektor beziehungsweise für den aktuellen Block bestimmten
Konfidenzwert angibt.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Konfidenzwert auf 2 Bit codiert.
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Dann
wird das verarbeitete Bild durch Bestimmung der Werte der Pixel
des aktuellen Blocks in Abhängigkeit
von den Werten der Pixel, die vom im vorhergehenden Bild anhand
der Positionen der Pixel des aktuellen zu interpolierenden Pixel-Blocks gewählten Bewegungsvektor
bezeichnet sind, und/oder den Werten der Pixel, die vom im nachfolgenden
Bild anhand der Positionen der Pixel des aktuellen zu interpolierenden
Pixel-Blocks gewählten Bewegungsvektor
bezeichnet sind, interpoliert.
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Was
die Konvergenzgeschwindigkeit des Verfahrens betrifft, werden sehr
gute Ergebnisse erzielt. Des Weiteren ist die Ausführung der
Erfindung sehr einfach.
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Die
Erfindung ermöglicht
eine bessere Wiedergabe des Bildes, was schnelle Bewegungen betrifft,
und eine bessere Leistungshomogenität in der Bildfolge. Sie kann
auf vorteilhafte Weise in wie in der Einleitung definierten Systemen
ausgeführt
werden, wobei die Wiedergabe der Bilder verbessert wird.