DE60312456T2

DE60312456T2 - Verfahren zur Grössenanderung eines Bildes mittels einer inversen diskreten Cosinustransformation

Info

Publication number: DE60312456T2
Application number: DE2003612456
Authority: DE
Inventors: Jung Yong Sungnam-si Kyunggi-do Kang
Original assignee: Humax Co Ltd
Current assignee: Humax Co Ltd
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2023-10-25
Also published as: JP2004147335A; KR100376060B1; EP1416723B1; DE60312456D1; EP1416723A2; CN1501688A; EP1416723A3; JP4768220B2; US20040091157A1; CN1322737C; US7421152B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Anpassen der Größe eines Bildes unter Verwendung einer Inversen Diskreten Cosinus-Transformation (IDCT) und insbesondere, jedoch nicht einschränkend, ein Verfahren zum Vergrößern eines Originalbildes auf eine beliebige Auflösung durch die Verarbeitung einer IDCT-Operation, nachdem man die Codiertypen des ursprünglichen Quellbildes und der Makroblocks identisch gemacht hat.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein allgemeines Verfahren zum Vergrößern eines Bildes ist es, das Bild im Ortsfrequenzbereich unter Verwendung der Diskreten Cosinus-Transformation (DCT) zu verarbeiten. Ein Originalbild wird in zweidimensionale Bildblöcke, z. B. Bildblöcke der Größe 8×8 Pixel, zerlegt und eine DCT-Operation wird auf jedem der Bildblöcke durchgeführt, um einen DCT-Koeffizientenblock zu erzeugen, der niedrige und hohe Ortsfrequenzbestandteile aufweist.
Es ist wohlbekannt, dass die Kombination aus DCT und Quantisierung darin resultiert, dass viele der Frequenzbestandteile null sind, besonders die Koeffizienten für hohe Ortsfrequenzen, da der Hauptbestandteil der Energie in dem Originalbild typischer Weise bei niedrigen Ortsfrequenzen konzentriert ist.
Ein allgemeines Verfahren, das von diesem Merkmal vorteilhaft Gebrauch macht, hängt Spalten und Zeilen von Nullen an den hohen Frequenzbereich in dem DCT-Koeffizientenblock an, um die Größe des DCT-Koeffizientenblocks auf ganzzahlige Vielfache von 8×8 zu erhöhen, z. B. 16×16 oder 24×24. Eine inverse DCT-Operation auf dem in der Größe erhöhten DCT-Koeffizientenblock führt zu einem vergrößerten Bildblock.
Es wird erwartet, dass das Frequenzbereichsverfahren für das Anpassen der Größe eines Bildes an Popularität gewinnt, da der Algorithmus relativ einfach ist und die Qualität des vergrößerten Bildes nicht verschlechtert. Verfahren zum Anpassen der Größe von Bildern in dem Ortsfrequenzbereich sind z. B. in dem US Patent Nr. 5,737,091, erteilt am 7. April 1998, in der koreanischen Patentveröffentlichung Nr. 1999-64158, veröffentlicht am 25. Juli 1999, und in der koreanischen Patentveröffentlichung Nr. 2001-49039, veröffentlicht am 15. Juni 2001 offenbart.
Die EP-A-0 786 902 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transformieren der Auflösung eines Bildes von einer ersten Bildauflösung zu einer zweiten Bildauflösung unter Verwendung von Operationen in dem Ortsfrequenzbereich.
Während die in den bezeichneten Patenten und Veröffentlichungen offenbarten Verfahren gute Ergebnisse zeigen können, gibt es eine Haupteinschränkung, die darin liegt, dass ein Bild nicht auf eine beliebige Größe vergrößert werden kann und lediglich auf ganzzahlige Vielfache von seiner ursprünglichen Größe vergrößert werden kann. Auch wurden geeignete Maßnahmen zum Verhindern von möglichen Verzerrungen in dem vergrößerten Bild noch nicht adressiert, nachdem das Bild auf eine beliebige Größe vergrößert worden ist.
Mittlerweile wurde ein neues Verfahren zur Anpassung der Größe eines Bildes in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 2002-63600, eingereicht am 17. Oktober 2002, vorgestellt, um diese Probleme zu lösen. 1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zur Anpassung der Größe eines Bildes wie z. B. einen Bildversiegler, der dieses Verfahren verwendet. Die Vorrichtung weist eine Diskrete Cosinus-Transformations-Einheit (DCT-Einheit) 10, eine Null-Anhänge-Einheit 11, eine k-Koeffizienten-Multiplizier-Einheit 12 und eine Inverse Diskrete Cosinus-Transformations-Einheit (IDCT-Einheit) 13 auf.
Die DCT-Einheit 10 teilt ein ursprüngliches Quellbild in Makroblöcke der Größe M×N Pixel auf und führt eine DCT-Operation für jeden der Makroblöcke durch, um einen entsprechenden DCT-Koeffizientenblock zu erzeugen. Die Null-Anhänge-Einheit 11 hängt Zeilen und Spalten aus Nullen an den hohen Frequenzbereich in jedem DCT-Koeffizientenblock an, so viele wie erforderlich.
Die k-Koeffizienten-Multipliziereinheit 12 berechnet den k-Koeffizienten für den mit Nullen angehängten DCT-Koeffizientenblock und multipliziert jedes Element des mit Nullen angehängten DCT-Koeffizientenblocks mit dem k-Koeffizienten. Man erhält einen vergrößerten Bildblock der Größe P×Q Pixel mittels einer IDCT-Operation der IDCT-Einheit 13 für den mit Nullen angehängten DCT-Koeffizientenblock, multipliziert mit dem k-Koeffizienten.
Das obige Verfahren führt zu einem Bild, das auf eine beliebige Auflösung vergrößert wurde, ohne das sich ergebende vergrößerte Bild zu verzerren.
Originale Quellbilder, die durch digitalen Rundfunk empfangen werden oder von einer optischen Diskette wie z. B. eine DVD wiedergegeben werden, können entweder als Vollbild-Typ oder als Feld-Typ codiert sein, je nach den Quellinhalten. Z. B. sind Filme, die im Vollbildverfahren (progressive scan) angezeigt werden, im Vollbild-Typ codiert und Videokamerabilder, die durch das Zeilensprungverfahren angezeigt werden, sind im Feld-Typ codiert.
Ein Makroblock, der die Basisbildeinheit des MPEG-Formats darstellt, ist in derartiger Weise codiert, dass eine hohe Kompressionsrate erzielbar ist und ist deshalb entweder als Vollbild-Typ oder als Feld-Typ unter Bezugnahme auf die Videodaten innerhalb des Makroblocks codiert. Als Ergebnis ist der Codiertyp eines Makroblocks nicht immer mit dem Codiertyp des ursprünglichen Quellbildes identisch, wie in den 2 und 3 dargestellt.
Wenn ein Makroblock in einem digitalen Rundfunkempfänger wie z. B. einer Set-Top-Box oder in einem optischen Diskettenlaufwerk wie z. B. einem DVD-Abspielgerät vergrößert wird, wird das vergrößerte Bild verzerrt, es sei denn der Codiertyp des Makroblocks ist derselbe wie der des ursprünglichen Quellbildes, was ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden wird.
In 4 ist ein ursprüngliches Bild vom Vollbild-Typ vergrößert, wobei das Originalbild 8 schwarze Zeilen abwechselnd mit 8 weißen horizontalen Zeilen umfasst und mit der Diskreten Cosinus-Transformation transformierte ungerade Feldmakroblocks mit 8 schwarzen horizontalen Zeilen und mit der diskreten Cosinus-Transformation transformierte gerade Feldmakroblocks mit 8 weißen horizontalen Zeilen aufweist. Die Vergrößerung der Makroblocks führt zu ungeraden Feldmakroblocks mit 16 schwarzen horizontalen Zeilen und geraden Feldmakroblocks mit 16 weißen horizontalen Zeilen.
Wenn die vergrößerten Makroblocks in ein Bild vom Vollbild-Typ zusammengefasst werden, enthält das vergrößerte Bild 16 schwarze horizontale Zeilen, die sich mit 16 weißen hori zontalen Zeilen abwechseln, was durch die Vergrößerung nicht beabsichtigt ist. Als ein Ergebnis erhält man, wenn das vergrößerte Bild nach dem Vollbild-Verfahren angezeigt wird, ein komplett unterschiedliches Bild, das nicht 8 schwarze Zeilen, sondern 16 schwarze Zeilen enthält, was ein Problem darstellt.
In 5 wird ein ursprüngliches Bild vom Feld-Typ vergrößert, wobei das ursprüngliche Bild 8 schwarze horizontale Zeilen umfasst, die sich mit 8 weißen horizontalen Zeilen abwechseln, und wobei es mit der Diskreten Cosinus-Transformation transformierte Makroblocks vom Vollbild-Typ jeweils mit 4 schwarzen horizontalen Zeilen aufweist, die sich mit 4 weißen horizontalen Zeilen abwechseln. Eine Vergrößerung der Makroblocks führt zu Makroblocks, die jeweils 16 Zeilen umfassen, wobei schwarze, graue, weiße und graue Zeilen wiederholt in dieser Reihenfolge angezeigt werden. Wenn diese vergrößerten Makroblöcke in ein Bild vom Feld-Typ zusammengefasst werden, enthält das vergrößerte Bild 32 horizontale Zeilen mit wiederholten schwarzen, grauen, weißen und grauen Zeilen. Im Ergebnis weist, wenn das vergrößerte Bild im Vollbildverfahren dargestellt wird, das ungerade Feld-Bild abwechselnd weiße und schwarze Zeilen und das gerade Feld-Bild nur graue Zeilen auf, was sich vollständig von dem ursprünglichen Bild unterscheidet.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergrößern eines Bildes bereitzustellen, das bzw. die die Probleme und Einschränkungen des Standes der Technik überwindet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vergrößern eines Bildes bereitzustellen, ohne dass sich Verzerrungen ergeben, durch das identisch Machen des Codiertyps der Makroblocks mit dem Codiertyp des ursprünglichen Bildes und durch Vergrößern der Makroblocks unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation.
Ein Verfahren zum Anpassen der Größe eines Bildes unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation (IDCT) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schritte

(a) Prüfen des Codiertyps eines ursprünglichen Quellbildes des Codiertyps eines mittels Diskreter Cosinus-Transformation transformierten Makroblocks,
(b) Umwandeln des Codiertyps des Makroblocks in einen Vollbild-Typ oder einen Feld-Typ, wenn die überprüften beiden Codiertypen unterschiedlich sind, und
(c) Vergrößern des umgewandelten Makroblocks unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation.

Eine Vorrichtung zum Anpassen der Größe eines Bildes unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation (IDCT) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Erfassungseinheit zum Erfassen des Codiertyps eines Makroblocks, eine Umwandlungseinheit zum Umwandeln des Codiertyps des Makroblocks entweder in einen Feld-Typ oder einen Vollbild-Typ, eine Steuereinheit zum Steuern der Umwandlungseinheit je nach erfasstem Codiertyp des Makroblocks und Codiertyp eines ursprünglichen Quellbildes und eine Vergrößerungseinheit zum Vergrößern des von der Umwandlungseinheit empfangenen Makroblocks unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Anwendung werden einfacher anhand der ausführlichen Beschreibung deutlich, die hierin nachfolgend gegeben wird. Es versteht sich jedoch, dass die ausführliche Beschreibung und bestimmte Beispiele, auch wenn sie eine bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungen angeben, lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben sind. Der Umfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die beigefügten Figuren, die eingeschlossen sind, um für ein weiteres Verständnis der Erfindung zu sorgen, veranschaulichen die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
In den Figuren:
1 zeigt den Aufbau einer allgemeiner Vorrichtung zur Anpassung der Größe eines Bildes unter Verwendung der IDCT;
2 veranschaulicht allgemeine Makroblöcke vom Feld-Typ,
3 veranschaulicht allgemeine Makroblöcke vom Vollbild-Typ;
4 veranschaulicht ein Beispiel, wobei Makroblöcke vom Feld-Typ in einer unnormalen Art und Weise vergrößert werden;
5 veranschaulicht ein Beispiel, wobei Makroblöcke vom Vollbild-Typ in einer unnormalen Art und Weise vergrößert werden;
6 zeigt ein Blockschaltbild eines digitalen Rundfunkempfängers, in dem die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise verkörpert sein kann;
7–9 zeigen Informationen, die durch die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung durchsucht werden;
10–11 veranschaulichen Beispiele, wobei Makroblöcke vom Feld-Typ und Vollbild-Typ normal gemäß der vorliegenden Erfindung vergrößert werden; und
12 zeigt ein Blockschaltbild eines optischen Diskettenlaufwerks, in dem die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise verkörpert sein kann.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Damit die Erfindung vollständig verstanden werden kann, werden nun bevorzugte Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
6 zeigt ein Schaltbild eines digitalen Rundfunkempfängers, in dem die vorliegende Erfindung verkörpert sein kann. Der digitale Rundfunkempfänger weist einen Tuner 30, einen Demultiplexer 31, einen Audio-Zwischenspeicher 32, einen Video-Zwischenspeicher 33 einen Daten-Zwischenspeicher 34 und einen Decodierer 36 auf, der die Null-Anhänge-Einheit 11, die k-Koeffizienten-Multipliziereinheit 12 und die IDCT-Einheit 13 umfasst, die oben unter Bezugnahme auf 1 erläutert wurden.
Der digitale Rundfunkempfänger weist des Weiteren eine Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 und eine Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 auf. Die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 wandelt den Codiertyp der Makroblöcke des Quellbildes, das zeitweilig in dem Video-Zwischenspeicher 32 gespeichert ist, nachdem es von dem Demultiplexer 31 ausgegeben wurde, von einem Vollbild-Typ in einen Feld-Typ oder umgekehrt um. Die Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 erfasst den Codiertyp der Makroblöcke.
Des Weiteren umfasst der digitale Rundfunkempfänger ebenfalls eine Steuereinheit 38, die den Codiertyp des Quellbildes unter Verwendung der Daten über die Videodaten überprüft, die temporär in dem Video-Zwischenspeicher 34 gespeichert sind, den Codiertyp des Quellbildes und den Codiertyp der Makroblöcke, die durch die Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 erfasst wurden, vergleicht und den Betrieb der Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 steuert, damit der Codiertyp der Makroblöcke mit dem des Quellbildes übereinstimmt. Alle Bestandteile des digitalen Rundfunkempfängers sind wirksam miteinander gekoppelt.
Man nehme an, dass ein digitaler Rundfunkstrom, der in der Form eines Transportstroms (TS) übertragen wird, von dem Tuner 30 empfangen wird und als ein packetized elementary stream (PES) von dem Demultiplexer 31 verarbeitet und ausgegeben wird. In diesem Fall tastet die Steuereinheit 38 die Bildcodiererweiterungsinformationen nach dem progressive_frame-Feld ab, um den Codiertyp des Quellbildes der empfangenen digitalen Sendung zu identifizieren, wie in 7 dargestellt.
Wenn z. B. ein 1-Bit progressive_frame-Feld in der Bildcodiererweiterungsinformation des empfangenen TS auf "1" gesetzt ist, dann wird das Quellbild als mit Vollbild-Typ codiert bestimmt. Wenn ein progressive_frame-Feld der Bildcodiererweiterungsinformation "0" ist und ein progressive_sequence-Feld der Abfolgeerweiterungsinformation in den empfangen TS "1" ist, werden die Makroblöcke bestimmt, dass sie ebenfalls Vollbild-Typ codiert sind wie in 8 dargestellt.
Der Wert des progressive_sequence-Feldes wird nicht immer auf "1" gesetzt, auch für Quellbilder vom Vollbild-Typ. Deshalb überprüft die Steuereinheit 38 den Wert eines picture_structure-Feldes in den Bildcodiererweiterungsinformationen.
Da in der Realität eine Anzeige im Halbbildverfahren angenommen wird, können Bilder vom Vollbild-Typ mit den relevanten Daten transportiert werden, die so gesetzt sind, als wären sie Bilder vom Feld-Typ. Filminhalte, die repräsentative Bilder vom Vollbild-Typ sind, müssen 2:3-Pull-down-Prozesse durchlaufen. Derartige mit 2:3-Pull-down verarbeitete Bilder weisen manchmal relevante Daten auf, die als Feld-Typ gesetzt sind. Nichts desto trotz kann der genaue Codiertyp einfach durch Überprüfen der Felder top_field_first und repeat_first_field in den Bildcodiererweiterungsinformationen identifiziert werden.
Die Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 identifiziert den Codiertyp eines Makroblocks durch Prüfen eines dct_type-Feldes, das in dem Kopfsatz des Makroblocks enthalten ist, wie in 9 dargestellt. Z. B. wird, wenn das 1-Bit dct_type-Feld auf "1" gesetzt ist, der entsprechende Makroblock als ein Feld-Typ DCT-transformiert. Falls nicht, wird der entsprechende Makroblock als ein Vollbild-Typ DCT-transformiert. In einem weiteren Beispiel kann die Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 in der Steuereinheit 38 umfasst sein.
Gesteuert von der Steuereinheit 38 gibt die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 die von dem Video-Zwischenspeicher 33 empfangenen Makroblöcke an den Decodierer 36 aus, nach dem der Codiertyp der Makroblöcke umgewandelt wurde oder der ursprüngliche Codiertyp unverändert belassen wurde.
Der Decodierer 36 passt die Größe der Eingabemakroblöcke an beliebige Auflösungen unter Verwendung der Null-Anhänge-Einheit 11, der k-Koeffizienten-Multipliziereinheit 12 und der IDCT-Einheit 13 an. Diese Bildgrößenanpassungsoperation wird nachfolgend ausführlich beschrieben.
In dem Falle, wo die von dem Demultiplex empfangenen Daten Vollbild-Typ-Bilder sind, wie in 10 dargestellt, ermittelt die Steuereinheit 38, dass die Eingabebilder vom Vollbild-Typ sind durch Überprüfen der progressive_frame-, progressive_sequence- und der picture_structure-Information, wie oben unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erläutert.
Ein von der Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 empfangener Makroblock ist entweder ein Makroblock vom Vollbild-Typ oder ein Makroblock vom Feld-Typ, wie in 10 abgebildet. Wenn das 1-Bit dct_type-Feld als „1" von der Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 verifiziert wird, ermittelt die Steuereinheit 38, dass der entsprechende Makroblock als ein Vollbild-Typ dct-transformiert wird.
Wenn sowohl das Quellbild als auch der Makroblock vom Vollbild-Typ sind, gibt die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 den Makroblock an den Decodierer 36 aus ohne Umwandlungsvorgang, wobei der Ablauf von der Steuereinheit 38 überwacht wird.
Wenn das 1-Bit dct_type-Feld von der Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 als "0" bestätigt wird, ermittelt die Steuereinheit 38, dass der entsprechende Makroblock als Feld-Typ DCT-transformiert wird, wodurch angegeben wird, dass das Quellbild und der entsprechende Makroblock unterschiedliche Codiertypen aufweisen. In diesem Fall macht die Steuereinheit 38 den Codiertyp des Makroblocks mit dem des Quellbildes dadurch identisch, dass sie die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 den Codiertyp des Makroblocks in einem Vollbild-Typ umwandeln lässt.
Als ein Ergebnis wird ein Originalbild vom Vollbild-Typ, das 8 schwarze horizontale Zeilen abwechselnd mit 8 weißen horizontalen Zeilen aufweist, zu DCT-transformierten Makroblöcken, die jeweils 4 schwarze horizontale Zeilen abwechselnd mit 4 weißen horizontalen Zeilen aufweisen, wie in 10 dargestellt. Der Decodierer 36 vergrößert diese Makroblöcke zu Makroblöcken, die jeweils 16 Zeilen aufweisen, wobei schwarze, graue, weiße und graue Zeilen wiederholt in dieser Reihenfolge angezeigt werden.
Wenn die vergrößerten Makroblöcke in ein Bild vom Vollbild-Typ zusammengefasst werden, enthält das vergrößerte Bild 32 horizontale Zeilen, die wiederholt schwarze, graue, weiße und graue Zeilen umfassen. Als ein Ergebnis erhält man, wenn das vergrößerte Bild im Vollbildverfahren gezeigt wird, ein auf natürliche Weise vergrößertes Bild.
Andererseits ermittelt in dem Fall, wo die von dem Demultiplexer 31 empfangene Datenbilder vom Feld-Typ sind, wie in 11 veranschaulicht, die Steuereinheit 38, dass ein Eingabebild ein gerades Feldbild oder ein ungerades Feldbild ist durch Überprüfen der pro gressive_frame-, progressive_sequence- und picture_structure-Informationen, wie oben unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erläutert.
Ein von der Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 empfangener Makroblock ist entweder ein Makroblock vom Vollbild-Typ oder ein Makroblock vom Feld-Typ, wie in 11 abgebildet. Wenn der Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 bestätigt wird, dass das 1-Bit dct_type-Feld "0" ist, ermittelt die Steuereinheit 38, dass der entsprechende Makroblock als ein Feld-Typ DCT-transformiert wird.
Wenn sowohl das Quellbild als auch der Makroblock vom Feld-Typ sind, gibt die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 den Makroblock an den Decodierer 36, ohne umzuwandeln, wobei der Ablauf von der Steuereinheit 38 überwacht wird.
Wenn von der Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 37 bestätigt wird, dass das 1-Bit dct_type-Feld "1" ist, ermittelt die Steuereinheit 38, dass der entsprechende Makroblock als ein Vollbild-Typ DCT-transformiert wird, wodurch angegeben wird, dass das Quellbild und der entsprechende Makroblock unterschiedliche Codiertypen aufweisen. In diesem Fall macht die Steuereinheit 38 den Codiertyp des Makroblocks mit dem des Quellbildes identisch, in dem sie die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 35 den Codiertyp des Makroblocks in einen Feld-Typ umwandeln lässt.
Als ein Ergebnis wird aus einem Originalbild vom Vollbild-Typ mit 8 schwarzen horizontalen Zeilen, die sich mit 8 weißen horizontalen Zeilen abwechseln, ein Bild aus DCT-transformierten Makroblöcken, die jeweils 8 schwarze horizontale Zeilen oder 8 weiße horizontale Zeilen aufweisen, wie in 11 dargestellt. Der Decodierer 36 vergrößert die Makroblöcke auf Makroblöcke mit 16 schwarzen horizontalen Zeilen oder 16 weißen horizontalen Zeilen.
Wenn die vergrößerten Makroblöcke in ein Bild vom Feld-Typ zusammengefasst werden, enthält das zusammengefasste vergrößerte Bild 16 schwarze horizontale Zeilen, die sich mit 16 weißen horizontalen Zeilen abwechseln. Als ein Ergebnis werden, wenn das vergrößerte Bild von einem Halbbildverfahren angezeigt wird, schwarze Zeilen von dem ungeraden Feld und weiße Zeilen von dem geraden Feld angezeigt, wodurch ein auf natürliche Weise vergrößertes Bild dargestellt wird.
In 12 ist ein Blockschaltbild einer optischen Diskettenvorrichtung wie z. B. eines DVD-Abspielgerätes gezeigt. Die optische Diskettenvorrichtung weist einen optischen Abnehmer 51, eine digitale Signalverarbeitungseinheit 52, einen Parser 53, einen Audio-Zwischenspeicher 54, einen Video-Zwischenspeicher 55, einen Daten-Zwischenspeicher 56 und einen Decodierer 58 auf, der die Null-Anhänge-Einheit 11, die k-Koeffizienten-Multipliziereinheit 12 und die IDCT-Einheit 13 umfasst.
Die optische Diskettenvorrichtung weist des Weiteren eine Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 57, eine Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 59 und eine Steuereinheit 60 auf. Sämtliche Bestandteile der optischen Diskettenvorrichtung sind wirksam miteinander gekoppelt.
Unter Bezugnahme auf 12 liest der optische Abnehmer 51 auf einer optischen Diskette 50 (oder einem anderen Aufnahmemedium) aufgenommene Signale auf und die digitale Signalverarbeitungseinheit 52 verarbeitet die von dem optischen Abnehmer 51 empfangenen Signale, um einen Programmstrom (PS) zu erzeugen.
Der Parser 53 wandelt den Programmstrom in einen packetized elementary stream (PES) und trennt Video-, Audio- und andere Daten aus dem packetized elementary stream. Die Video-, Audio- und andere Daten werden entsprechend an den Video-Zwischenspeicher 54, den Audio-Zwischenspeicher 55 bzw. den Daten-Zwischenspeicher 56 geliefert.
Die Steuereinheit 60 prüft die progressive_frame-, progressive-sequence- und picture_structure-Informationen, um den Codiertyp des Quellbildes zu identifizieren, das auf der optischen Diskette 50 wie oben erläutert gespeichert ist, wobei die Informationen von der optischen Diskette 50 wiedergegeben werden.
Die Makroblock-Typ-Erfassungseinheit 57 identifiziert den Codiertyp eines Makroblocks durch Überprüfen des dct_Typ-Felds, das in dem Kopfsatz des Makroblocks wie oben erläutert enthalten ist.
Die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 55 gibt die von dem Video-Zwischenspeicher 53 empfangenen Makroblöcke an den Decodierer 58 aus, nachdem sie den Codiertyp der Makroblöcke umgewandelt hat oder den ursprünglichen Codiertyp wie oben erläutert unverändert belassen hat.
Der Decodierer 58 passt die Größe der Eingabemakroblöcke an beliebige Auflösungen unter Verwendung der Null-Anhänge-Einheit 11, der k-Koeffizienten-Multipliziereinheit 12 und der IDCT-Einheit 13 an. Die Makroblock-Typ-Umwandlungseinheit 57 macht den Codiertyp der Makroblöcke mit dem Codiertyp des ursprünglichen Bildes identisch, wie oben unter Bezugnahme auf die 10 und 11 erläutert, wodurch ein Bild erzeugt wird, das normal mittels der Diskreten Cosinus-Transformation vergrößert wurde.
Während die Erfindung bezüglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen offenbart wurde, wird der Fachmann, der sich diese Offenbarung zu Nutze macht, zahlreiche Änderungen und Abweichungen davon würdigen. Es ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche sämtliche derartige Änderungen und Abweichungen abdecken, wie sie innerhalb des Umfangs der Erfindung fallen.

Claims

Verfahren zum Anpassen der Größe eines Bildes mittels einer Verarbeitung in einem DCT-(Diskrete Cosinus-Transformation)Bereich, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Prüfen eines Codiertyps eines ursprünglichen Quellbildes und eines Codiertyps eines mittels DCT transformierten Makroblocks, wobei der Codiertyp entweder vom Vollbild-Typ (frame type) oder vom Feld-Typ (field type) ist; und b) Umwandeln des Codiertyps des Makroblocks, so dass der Codiertyp des Makroblocks mit dem Codiertyp des ursprünglichen Quellbildes übereinstimmt, wenn die geprüften beiden Codiertypen unterschiedlich sind; und c) Vergrößern des umgewandelten Makroblocks mittels der Verarbeitung im DCT-Bereich.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (a) der Codiertyp des ursprünglichen Quellbildes entweder als Feld-Typ oder als Vollbild-Typ identifiziert wird, indem zumindest die progressive_sequence Information oder die picture_structure Information verwendet wird, die in der MPEG-Spezifikation definiert sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (a) der Codiertyp des Makroblocks entweder als Feld-Typ oder als Vollbild-Typ identifiziert wird, indem die dct_type Information verwendet wird, die in einem Kopfsatz des Makroblocks enthalten ist, und die in der MPEG-Spezifikation definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin folgenden Schritt aufweist: d) Vergrößern des Makroblocks unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation ohne den Codiertyp des Makroblocks umzuwandeln, wenn die geprüften beiden Codiertypen identisch sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ursprüngliche Quellbild über eine digitale Übertragung empfangen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das ursprüngliche Originalbild von einem optischen Plattenspeicher wiedergegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) den Schritt des Umwandelns des Codiertyps des Makroblocks von dem Feld-Typ in den Vollbild-Typ umfasst, wenn der Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds ein Vollbild-Typ und der Codiertyp des Makroblocks ein Feld-Typ ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei Schritt (b) den Schritt des Umwandelns des Codiertyps des Makroblocks vom Vollbild-Typ in den Feld-Typ umfasst, wenn der Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds ein Feld-Typ und der Codiertyp des Makroblocks ein Vollbild-Typ ist.
Vorrichtung zum Anpassen der Größe eines Bildes mittels einer Verarbeitung im DCT-Bereich, wobei die Vorrichtung aufweist: Erfassungsmittel zum Erfassung eines Codiertyps eines Makroblocks; Umwandlungsmittel zum Umwandeln des Codiertyps des Makroblocks entweder in einen Feld-Typ oder in einen Vollbild-Typ; und Steuerungsmittel zum Erfassen eines Codiertyps eines ursprünglichen Quellbildes und zum Steuern der Umwandlungsmittel, so dass der Codiertyp des Makroblocks mit dem Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds übereinstimmt, wenn die erfassten beiden Codiertypen unterschiedlich sind; und Vergrößerungsmittel zum Vergrößern des Makroblocks, der von den Umwandlungsmittel empfangen wird, mittels der Verarbeitung im DCT-Bereich.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Erfassungsmittel den Codiertyp des Makroblocks entweder als Feld-Typ oder als Vollbild-Typ identifizieren, indem die dct_type Information untersucht wird, die in einem Kopfsatz des Makroblocks enthalten ist, und die in der MPEG-Spezifikation definiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuerungsmittel den Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds entweder als Feld-Typ oder als Vollbild-Typ identifizieren, indem mindestens die progressive_sequence Information oder die picture_structure Information untersucht wird, die in der MPEG-Spezifikation definiert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Vergrößerungsmittel den Makroblock unter Verwendung der Inversen Diskreten Cosinus-Transformation vergrößern ohne den Codiertyp des Makroblocks umzuwandeln, wenn die erfassten beiden Codiertypen identisch sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das ursprüngliche Quellbild über eine digitale Übertragung empfangen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das ursprüngliche Quellbild von einem optischen Plattenspeicher wiedergegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn der Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds vom Vollbild-Typ und der Codiertyp des Makroblocks vom Feld-Typ sind, dann die Umwandlungsmittel den Codiertyp des Makroblocks vom Feld-Typ in den Vollbild-Typ umwandeln.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei, wenn der Codiertyp des ursprünglichen Quellbilds ein Feld-Typ und der Codiertyp des Makroblocks ein Vollbild-Typ ist, dann die Umwandlungsmittel den Codiertyp des Makroblocks vom Vollbild-Typ in den Feld-Typ umwandeln.