DE69435031T2

DE69435031T2 - Bewegungskompensation für ein reproduziertes Bildsignal

Info

Publication number: DE69435031T2
Application number: DE69435031T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Ohta-ku Sekine; Toshiaki Ohta-ku Kondo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2014-10-19
Also published as: EP0649256A2; EP0649256A3; US6049354A; DE69435031D1; US5614945A; EP0649256B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverwacklungs-Korrektursystem zur Korrektur einer auf einer beim Fotografieren bzw. Filmen erfolgten Wackelbewegung einer Kamera beruhenden Bildverwacklung im Verlauf des Wiedergabebetriebs eines Video-Wiedergabegerätes, des Empfangsbetriebs eines Empfängers bei einem Nachrichtenübertragungssystem oder dergleichen.
In 1 ist ein aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift 63-166 370 bekanntes Bildverwacklungs-Korrektursystem veranschaulicht, das ein Beispiel für ein zur Verwendung bei einem Video-Wiedergabegerät geeignetes Bildverwacklungs-Korrektursystem mit der Funktion einer Korrektur von Bildverwacklungen darstellt, die sich als Folge einer beim Fotografieren aufgetretenen Wackel- oder Zitterbewegung einer Kamera ergeben.
Gemäß 1 dient ein Video-Wiedergabegerät 1 zur Wiedergabe eines Videosignals und gibt hierbei ein Video-Wiedergabesignal P1 ab. Ein Bildspeicher 2 ist zur Zwischenspeicherung des eingegebenen Video-Wiedergabesignals P1 vorgesehen, das nachstehend vereinfacht als Video-Eingangssignal P1 bezeichnet ist. Eine Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 ist zur Ableitung eines Bewegungsvektors aus dem Video-Eingangssignal P1 vorgesehen und gibt einen Bewegungsvektor P2 sowie einen Maximalwert P3 eines Korrelationskoeffizienten zwischen dem jeweils vorherigen Bild und dem aktuellen Bild ab. Ein Mikrocomputer 4 dient zur Steuerung des Bildspeichers 2 sowie einer Bildvergrößerungsschaltung 5 und gibt eine Leseadresse P4 und ein Bildvergrößerungsverhältnis angebende Digitaldaten P5 ab. Die Bildvergrößerungsschaltung 5 dient zur Vergrößerung eines aus dem Bildspeicher 2 ausgelesenen Bildes auf ein normales Bildebenenformat und Erzeugung eines Video-Ausgangssignals P6. Hierbei wird die Bildbewegung in Abhängigkeit von den Abweichungen zwischen mehreren, in dem Bildspeicher 2 gespeicherten Bildern erfasst und der für das Auslesen eines Bildes in Betracht gezogene Bereich des Bildspeichers 2 in einer Richtung verschoben, in der sich eine Aufhebung der Bewegung erzielen lässt. Das ausgelesene Bild ist somit kleiner als das normale Bildebenenformat, sodass das ausgelesene Bild auf das normale Bildebenenformat vergrößert wird.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Bildverwacklungs-Korrektursystem wird das von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebene Video-Eingangssignal P1 einerseits im Bildspeicher 2 zwischengespeichert und andererseits auch der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 zugeführt, die den die Bewegungsgeschwindigkeit des Bildes angebenden Bewegungsvektor P2 aus dem Video-Eingangssignal P1 ableitet und dem Mikrocomputer 4 zuführt. Der Mikrocomputer 4 bestimmt die Leseadresse P4 des Bildspeichers 2 auf der Basis der von dem Bewegungsvektor P2 angegebenen Information und liest aus dem Bildspeicher 2 Bildinformationen, die sich auf ein kleineres Bild als das Originalbild beziehen, unter gleichzeitiger Horizontal- oder Vertikalverschiebung dieses kleineren Bildes aus.
Die aus dem Bildspeicher 2 ausgelesenen Bildinformationen werden der Bildvergrößerungsschaltung 5 zugeführt, wobei das ausgelesene Bild in Abhängigkeit von den vom Mikrocomputer 4 zugeführten Digitaldaten P5 (dem Bildvergrößerungsverhältnis) korrigiert werden, sodass das ausgelesene Bild auf das normale Bildebenenformat vergrößert wird.
Wenn eine Bildverwacklung bei dem wiedergegebenen Videosignal in Form des Video-Eingangssignals P1 vorliegt, wird diese Bildverwacklung im Rahmen des vorstehend beschriebenen Ablaufs korrigiert, sodass ein Videosignal in Form des Video-Ausgangssignals P6 abgegeben wird, durch das ein stabiles, verwacklungsfreies Bild erhalten wird.
Üblicherweise findet zur Ermittlung des Bewegungsvektors P2 ein Abgleichverfahren Verwendung, das die Schritte der Ermittlung eines Korrelationskoeffizienten im Rahmen einer in Bezug zueinander erfolgenden Verschiebung eines Erkennungsmusters eines unmittelbar vorhergehenden Teilbildes und eines Erkennungsmusters eines aktuellen Teilbildes und der Festlegung des bei Vorliegen eines maximalen Korrelationskoeffizienten erhaltenen Verschiebungsbetrags als Bewegungsvektor umfasst. Die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 ist zur Durchführung einer auf diese Weise erfolgenden Berechnung des Bewegungsvektors P2 ausgestaltet und führt dem Mikrocomputer 4 sowohl den Bewegungsvektor P2 als auch den Maximalwert P3 des Korrelationskoeffizienten zu. Der Maximalwert P3 des Korrelationskoeffizienten dient hierbei zur Auswertung der Zuverlässigkeit des Bewegungsvektors P2.
Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Bildebene in eine Vielzahl von Bereichsblöcken unterteilt und ein Bewegungsvektor für jeden dieser Bereichsblöcke zur Verformung eines Objektes in der Bildebene erfasst werden, wobei ein Objekt, das nicht verarbeitet werden kann, eliminiert oder automatisch ein Objekt festgelegt wird, dessen Bild zu stabilisieren ist. Bei diesem Verfahren kombiniert der Mikrocomputer 4 die von den jeweiligen Bereichsblöcken erhaltenen Bewegungsvektoren und berechnet das Ausmaß des Zitterns der gesamten Bildebene durch Mittelwertbildung oder Mittelungsverarbeitung. Da der auf diese Weise berechnete Wert die Differenz zwischen Einzel- oder Halbbildern in Bezug auf die Bildposition angibt, wird eine Integrations- oder Filterverarbeitung zur Bestimmung eines Bildkorrektur-Endvektors in Form der Leseadresse P4 des Bildspeichers 2 durchgeführt. Hierbei wird das Bildvergrößerungsverhältnis P5 normalerweise für jeden Bildaufnahmezustand auf einen konstanten Wert eingestellt.
Wenn jedoch bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel des Standes der Technik eine Bildverwacklungskorrektur bei einem gesendeten Fernsehbild oder einem von einer privat verwendeten Videokamera aufgezeichneten Bild erfolgt, treten die nachstehend näher beschriebenen Probleme auf. Solche gesendeten oder aufgezeichneten Bilder enthalten z. B. häufig Szenenwechsel (bei denen ein Bild in ein völlig anderes Bild übergeht), wobei insbesondere im Falle eines von einer privaten Videokamera aufgezeichneten Bildes Rauschen oder Synchronisationsabweichungen bei jedem Szenenwechsel auftreten können. Wenn dann das dieses Rauschen oder diese Synchronisationsabweichung enthaltende Videosignal P1 direkt in die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 eingegeben wird, wird keine Korrelation zwischen Bildern erhalten, sodass bei jedem Szenenwechsel ein Bewegungsvektor-Erfassungfehler auftritt. Wenn somit eine Bildverwacklungskorrektur bei einem solchen Videosignal P1 einfach durchgeführt wird, kommt es zu einem sofortigen erheblichen Zittern des Bildes, das als unangenehm empfunden wird.
Wenn ferner ein Bildausschnitt in einem Randbereich des ursprünglichen Bildes erhalten wird, wenn die Leseadresse P4 sich unmittelbar vor einem Szenenwechsel in der Nähe der Grenze des Adressensteuerbereichs befindet, erreicht die Leseadresse P4 auf Grund des während des Szenenwechsels auftretenden Bewegungsvektor-Erfassungsfehlers dann ihren Steuergrenzwert, über den hinaus keine Bildverwacklungskorrektur mehr erfolgen kann. In einem solchen Falle ist auch nach dem Szenenwechsel für eine gewisse Zeitdauer keine Bildverwacklungskorrektur mehr möglich.
Weiterhin ist es aus der GB 2 165 417 A bekannt, eine Unstetigkeit in einem von einem Schmalfilm erhaltenen Videosignal unter Verwendung einer Bewegungsvektor-Messschaltung zu korrigieren, durch die von einem Video-Eingangssignal Verschiebungssignale abgeleitet werden, die die Horizontal- und Vertikalverschiebungen aufeinanderfolgender Bilder repräsentieren. Ein zweidimensionaler Interpolator bildet aus dem Video-Eingangssignal durch Interpolation im Rahmen einer über eine Steuerschaltung in Abhängigkeit von diesen Verschiebungssignalen erfolgenden Steuerung ein Video-Ausgangssignal. Mit Hilfe eines Ausnahmesituationsdetektors können Schwenk- und Nachführvorgänge, Zoomvorgänge und andere Aufnahmeveränderungen erfasst und die Interpolationssteuerung in einem solchen Falle unterbrochen werden. Die Bewegungsvektormessung erfolgt vorzugsweise durch Bestimmung der Differenzen zwischen benachbarten Bildelementen der gleichen Zeile, entsprechenden Bildelementen von benachbarten Zeilen und entsprechenden Bildelementen von benachbarten Bildern und Kombination der Resultierenden in Abhängigkeit von vorliegenden Ausdrücken, die auf einer abgekürzten Taylor-Entwicklung erster Ordnung basieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den Ablauf der Kompensation einer Bewegung eines wiedergegebenen Bildes zu optimieren.
Außerdem soll eine korrekte Durchführung einer Bildverwacklungskorrektur auch bei einem Szenenwechsel ermöglicht werden.
Darüber hinaus soll eine variable Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik in Abhängigkeit von einem jeweiligen Betriebsmodus zur Optimierung der Bewegungskorrektur erzielt werden.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Weitere Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erfolgt. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines üblichen Bildverwacklungs-Korrektursystems schematisch veranschaulicht,
2 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiels schematisch veranschaulicht,
3 ein Ablaufdiagramm, das Betrieb und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel veranschaulicht,
4 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Szenenwecksel-Detektionsschaltung gemäß 2 schematisch veranschaulicht,
5 ein Ablaufdiagramm, das Betrieb und Wirkungsweise eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten zweiten Beispiel schematisch veranschaulicht,
6 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht,
7 ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Überblendungs-Detektionsschaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht,
8(a) bis 8(e) Signalverläufe, die die Änderungszustände von Signalanteilen eines Videosignals bei einer Überblendung veranschaulichen,
9 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel schematisch veranschaulicht,
10 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel für den Aufbau einer Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 9 schematisch veranschaulicht,
11 ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für den Aufbau der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem nach 9 gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten vierten Beispiel schematisch veranschaulicht,
12 ein Blockschaltbild, das ein weiteres Beispiel für den Aufbau der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem nach 9 gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten fünften Beispiel schematisch veranschaulicht,
13 ein Ablaufdiagramm, das Betrieb und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel veranschaulicht,
14 ein Beispiel für eine Bildebene eines Fernsehbildes, durch das das Prinzip eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel veranschaulicht wird,
15 ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten siebten Beispiel schematisch veranschaulicht, und
16 ein Ablaufdiagramm, das Betrieb und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten siebten Beispiel veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Nachstehend werden Bildverwacklungs-Korrektursysteme gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie gemäß zu Erläuterungszwecken angeführten Beispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.
2 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel schematisch veranschaulicht. Das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 2 umfasst hierbei ein Video-Wiedergabegerät 1, einen Bildspeicher 2, eine Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3, einen Mikrocomputer 4 sowie eine Bildvergrößerungsschaltung 5, wobei diese Blöcke mit den entsprechenden Blöcken bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 1 identisch sind.
Bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel umfasst das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 1 zusätzlich eine Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6, der ein von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebenes Videosignal P1 und ein von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 abgegebener Maximalwert P3 eines Korrekturkoeffizienten zugeführt werden, während die Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 ihrerseits ein Ausgangssignal P7 abgibt und dem Mikrocomputer 4 zuführt.
Dieses Bildverwacklungs-Korrektursystem ist dahingehend ausgestaltet, in Intervallen einer Halbbildperiode sämtliche Bewegungsvektoren von Detektionsblöcken zu erfassen, die durch Unterteilung einer Bildebene in m Horizontalblöcke und n Vertikalblöcke in Form einer m × n-Matrix angeordnet sind.
Nachstehend werden Betrieb und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel unter Bezugnahme auf 3 näher beschrieben.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Betrieb und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel veranschaulicht, wobei in 3 die von dem Mikrocomputer 4 während einer Halbbildperiode eines Fernsehsignals durchgeführte Verarbeitung dargestellt ist, d. h. eine Verarbeitung, die von dem Mikrocomputer 4 im Verlauf eines i-ten Halbbildes durchgeführt wird (wobei i den Zählwert eines aktuellen Halbbildes darstellt).
In einem Schritt S1 werden die Bewegungsvektoren P2 von sämtlichen m × n Blöcken des aktuellen Halbbildes von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 in den Mikrocomputer 4 eingegeben.
In einem Schritt S2 wird sodann von der Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 dem Mikrocomputer 4 ein Signal P7 zugeführt, das angibt, ob das aktuelle Halbbild unmittelbar nach einem Szenenwechsel erhalten wird.
In einem Schritt S3 wird sodann festgestellt, ob das aktuelle Halbbild unmittelbar einem Szenenwechsel folgt, wobei im Falle des negativen Ergebnisses "Nein" der Ablauf auf einen Schritt S4 übergeht, während im Falle des Ergebnisses "Ja" auf einen Schritt S6 übergegangen wird.
Wenn somit festgestellt wird, dass sich das aktuelle Halbbild nicht unmittelbar an einen Szenenwechsel anschließt, geht der Ablauf auf den Schritt S4 über, bei dem auf der Basis des Orientierungszustands und der zeitlichen Veränderungen der Bewegungsvektoren P2 in der Bildebene festgelegt wird, welcher Bereich einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist. Hierbei werden Wichtungskoeffizienten mit größeren Werten für Detektionsblöcke erzeugt, die einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen sind, während Wichtungskoeffizienten mit kleineren Werten für die anderen Detektionsblöcke erzeugt werden.
In einem Schritt S5 erfolgt eine Mittelungsverarbeitung der Bewegungsvektoren P2 entsprechend den im Schritt S4 erzeugten Wichtungskoeffizienten, wodurch die Bewegungsvektoren P2 in einen Bewegungsvektor für einen betreffenden Bereich umgesetzt werden, der einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist. Der im Schritt S5 erhaltene Ausgangswert trägt nachstehend die Bezeichnung MV_i.
In einem Schritt S7 wird sodann der nachstehende Ausdruck berechnet: CVi = MVi + Kc × CVi-1 0 < Kc ≤ 1wobei CV_i einen Bildkorrekturvektor darstellt, der durch Multiplikation des Bildkorrekturvektors CV_i-1 des vorherigen Halbbildes mit einem Steuerkoeffizienten Kc und Addition des erhaltenen Produktes zu dem aktuellen Bewegungsvektor MV_i erhalten wird.
Für Kc < 1 ergibt diese Berechnung eine lineare Tiefpassfiltercharakteristik, bei der die Bewegungsvektorinformation bezüglich der vorherigen Halbbilder allmählich verschwindet. Für Kc = 1 ergibt die Berechnung dagegen eine vollständige Integrationscharakteristik, bei der der Wert des aktuell erhaltenen Bewegungsvektors MV_i integriert wird.
In einem Schritt S8 wird der Bildkorrekturvektor CV_i sodann in eine Leseadresse P4 des Bildspeichers 2 umgesetzt und diese Leseadresse P4 ausgegeben. Bei diesem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel wird davon ausgegangen, dass bei CV_i = 0 ein Bild aus dem mittleren Bereich der Bildebene ausgelesen wird.
In einem Schritt S9 wird der Bildkorrekturvektor CV_i des aktuellen Halbbildes dann als Bildkorrekturvektor CV_i-1 des unmittelbar vorhergehenden Halbbildes übernommen.
Wenn dagegen im Schritt S3 festgestellt wird, dass das aktuelle Halbbild unmittelbar auf einen Szenenwechsel folgt, geht der Ablauf auf den Schritt S6 über, bei dem der Bildkorrekturvektor CV_i des aktuellen Halbbildes und der Bildkorrekturvektor CV_i-1 des unmittelbar vorhergehenden Halbbildes beide auf "0" gesetzt werden, woraufhin der Ablauf die Schritte S4, S5 und S7 überspringt und auf die Schritte S8 und S9 übergeht.
Im Falle eines unmittelbar auf einen Szenenwechsel folgenden Halbbildes wird somit der Bildkorrekturvektor CV_i auf 0 zurückgestellt, sodass eine Rückstellung des aktuellen Akkumulationswertes erfolgt.
Diese Rückstellung beinhaltet die Rückstellung der Position eines Bildausschnitts, sodass nun ein Bild aus dem mittleren Bereich des Originalbildes ausgeschnitten werden kann, auch wenn es sich bei dem unmittelbar vorher ausgeschnittenen Bild um ein aus einem Randbereich des Originalbildes ausgeschnittenes Bild gehandelt hat.
Nachstehend wird die Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 unter Bezugnahme auf 4 näher beschrieben.
4 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau der bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel verwendeten Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 schematisch veranschaulicht.
Wie in 4 dargestellt ist, leitet die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 aus dem Video-Eingangssignal P1 einen Bewegungsvektor ab und bildet den Maximalwert P3 eines Korrelationskoeffizienten.
Über eine Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 12 erfolgt dann eine dahingehende Beurteilung, ob der von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 abgegebene Maximalwert P3 des Korrelationskoeffizienten größer als ein voreingestellter Schwellenwert ist. Hierbei gibt die Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 12 einen Impuls ab, wenn der Maximalwert P3 des Korrelationskoeffizienten diesen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
Ein Zähler 13 ist zur Zählung der Anzahl der von der Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 12 abgegebenen Impulse vorgesehen.
Eine Differenzierschaltung 14 dient zur zeitlichen Differenzierung des Zählwertes.
Über eine weitere Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 15 erfolgt dann eine dahingehende Beurteilung, ob das Zeitdifferential des von der Differenzierschaltung 14 abgegebenen Zählwertes einen Schwellenwert überschreitet.
Da bei diesem Aufbau die Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 12 normalerweise bzw. im Falle eines normalen beweglichen Bildes Impulse in Bezug auf annähernd sämtliche in der Bildebene enthaltene Blöcke erzeugt, nimmt die Anzahl der von dem Zähler 13 gezählten Impulse einen hohen Wert an. Wenn hierbei ein Szenenwechsel erfolgt, verschwindet die Korrelation zwischen dem unmittelbar vorhergehenden und dem aktuellen Bild, wobei der von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 abgegebene Maximalwert P3 des Korrelationskoeffizienten abnimmt. Dies hat zur Folge, dass die Anzahl der von der Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 12 gezählten Impulse ebenfalls abnimmt, sodass auch die Anzahl der von dem Zähler 13 gezählten Impulse kleiner wird.
Obwohl ein Szenenwechsel nur durch Bewertung der von dem Zähler 13 gezählten Anzahl von Impulsen erfasst werden kann, besteht die Gefahr, dass bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem im Falle einer Schwenkbewegung einer Kamera oder der Aufnahme eines sehr schnellen Motivs eine Funktionsbeeinträchtigung bzw. Fehlfunktion auftritt. Zur Verhinderung einer solchen Fehlfunktion sind bei diesem ersten Beispiel die Differenzierschaltung 14 und die Schwellenwert-Entscheidungsschaltung 15 vorgesehen, sodass ein Szenenwechsel im Rahmen einer Bewertung des Ausmaßes der zeitlichen Veränderung der von dem Zähler 13 gezählten Anzahl von Impulsen erfolgen kann.
Eine weitere Szenenwechsel-Detektionseinrichtung ist z. B. aus der vom Institute of Electronics, Information and Communication Engineers herausgegebenen Druckschrift "Proposal for Interactive Video Editing System Utilizing Recognition Technique", D-11 Vol. J75-D-II Nr. 2, Seiten 216 bis 225, Februar 1992, bekannt. Dieser Stand der Technik bezieht sich auf eine blockweise erfolgende Ermittlung des Ähnlichkeitsgrades bei einem Farbhistogramm, wobei die Anzahl von Blöcken, zwischen denen jeweils ein einen bestimmten Schwellenwert überschreitender Ähnlichkeitsgrad vorliegt, dann als Korrelationswert zwischen Bildern Verwendung findet.
Bei der Beschreibung dieses zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiels ist von einem Fall ausgegangen worden, bei dem ein Szenenwechsel in einem Videosignal nur bei einem Bild erfasst werden kann. Im Falle eines Aufzeichnungsverfahrens, bei dem eine Multiplexverarbeitung eines aufzeichnungszustandsabhängig gezählten Bildzählwertes mit einem Videosignal und eine Aufzeichnung des Multiplexsignals erfolgt, wird bei der Wiedergabe jedoch der Bildzählwert abgeleitet und der Zeitpunkt, bei dem der Bildzählwert wieder auf 0 übergeht, als Zeitpunkt des Auftretens eines Szenenwechsels bewertet. Sodann kann die Steuercharakteristik der Bildverwacklungskorrektur im Rahmen eines Verfahrens verändert werden, das weitgehend dem vorstehend beschriebenen Verfahren entspricht.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 5 näher auf Betrieb und Wirkungsweise eines zu Erläuterungszwecken angeführten zweiten Beispiels für ein Bildverwacklungs-Korrektursystem näher eingegangen.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Vorgänge bei diesem zu Erläuterungszwecken angeführten zweiten Beispiel, wobei in ähnlicher Weise wie in 3 die von dem Mikrocomputer 4 während einer jeweiligen Halbbildperiode eines Fernsehsignals durchgeführte Verarbeitung veranschaulicht ist, d. h. die von dem Mikrocomputer 4 im Verlauf eines i- ten Halbbildes durchgeführte Verarbeitung (wobei i den Zählwert des aktuellen Halbbildes bezeichnet).
Bei dem zu Erläuterungszwecken angeführten ersten Beispiel besteht das Verfahren zur Veränderung der Steuercharakteristik der Bildverwacklungskorrektur darin, den Bildkorrekturvektor CV_i des aktuellen Halbbildes und den Bildkorrekturvektor CV_i-1 des vorhergehenden Halbbildes zur sofortigen Zentrierung der Bildebene auf 0 zurückzustellen.
Bei der Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 gemäß 4 können jedoch Fehlfunktionen auf Grund einer abrupten Änderung der Beleuchtungsintensität durch eine über ein Blitzgerät erfolgende Blitzlichtabgabe, das bei einer Bildaufnahme aufgezeichnete Licht einer Leuchtstoffröhre oder die Aktivierung eines Autofokusvorgangs oder eines automatischen Blendeneinstellvorgangs auftreten, was dann zu einer fehlerhaften Erfassung eines Szenenwechsels führen kann. Bei solchen Funktionsbeeinträchtigungen der Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 kommt es zu einem abrupten Zittern des Bildes, das dann als unangenehm wahrgenommen wird. Wenn bei dem Verfahren der Detektion eines Szenenwechsels unter Verwendung eines Bildzählwertes dagegen weitgehend ähnliche Szenen unmittelbar vor und nach einem Szenenwechsel vorliegen, kommt es ebenfalls zu einem sofortigen erheblichen Bildzittern.
Zur Beseitigung dieses Nachteils ist das nachstehend näher beschriebene zweite Beispiel dahingehend ausgestaltet, dass eine allmähliche Zentrierung der Bildebene erfolgt.
Hierbei werden in einem Schritt S11 die Bewegungsvektoren P2 von sämtlichen m × n Blöcken des aktuellen Halbbildes über die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 in den Mikrocomputer 4 eingegeben.
In einem Schritt S12 wird sodann von der Szenenwechsel-Detektionsschaltung 6 dem Mikrocomputer 4 ein Signal P7 zugeführt, das angibt, ob das aktuelle Halbbild unmittelbar auf einen Szenenwechsel folgt.
In einem Schritt S13 wird sodann auf der Basis des Orientierungszustands und der temporären Veränderung der Bewegungsvektoren P2 in der Bildebene festgelegt, welcher Bereich einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist. Hierbei werden Wichtungskoeffizienten mit größeren Werten für Detektionsblöcke erzeugt, die einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen sind, während Wichtungskoeffizienten mit kleineren Werten für die anderen Detektionsblöcke erzeugt werden.
In einem Schritt S14 erfolgt sodann eine Mittelungsverarbeitung der Bewegungsvektoren P2 entsprechend den im Schritt S13 erzeugten Wichtungskoeffizienten, wodurch die Bewegungsvektoren P2 in den Bewegungsvektor eines betreffenden Bereichs umgesetzt werden, der einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist. Der im Schritt S14 gebildete Ausgangswert trägt nachstehend die Bezeichnung MV_i.
In einem Schritt S15 wird sodann bestimmt, ob eine nach dem Szenenwechsel vergangene Zeitdauer gleich der Zeitperiode von j Halbbildern oder kürzer ist. Wenn hierbei das Ergebnis "Nein" erhalten wird, geht der Ablauf auf einen Schritt S16 über, während im Falle des Ergebnisses "Ja" der Ablauf auf einen Schritt S17 übergeht. Der Wert von j repräsentiert die Anzahl von Halbbildern innerhalb einer Zeitdauer von annähernd 1 Sekunde und wird dahingehend gewählt, dass er zwischen annähernd 30 und annähernd 90 liegt.
In einem Schritt S16 wird der Steuerkoeffizient Kc durch einen Eingabewert Kc1 ersetzt, der derart gewählt ist, dass er annähernd 0,99 beträgt.
Wenn dagegen im Schritt S15 das Ergebnis "Ja" erhalten wird, geht der Ablauf auf den Schritt S17 über, bei dem die Steuervariable Kc durch einen Eingabewert Kc2 ersetzt wird, der derart gewählt wird, dass er annähernd 0,5 bis 0,7 beträgt und somit im Vergleich zu dem Eingabewert Kc1 einen relativ geringen Wert aufweist.
Der Umstand, dass der Eingabewert Kc2 klein gehalten wird, beinhaltet, dass der Einfluss eines bei dem vorherigen Halbbild verwendetem Bildkorrekturvektors schnell verschwindet, sodass eine allmähliche Zentrierung der Bildebene erfolgt. Wenn eine ausreichende Zeit nach einem Szenenwechsel vergangen ist, wird für die Steuervariable Kc der Eingabewert Kc1 eingeschrieben und damit ein normaler Bildverwacklungs-Korrekturvorgang fortgesetzt.
In einem Schritt S18 wird dann der nachstehende Ausdruck berechnet: CVi = MVi + Kc × CVi-1 0 < Kc ≤ 1wobei mit CV_i ein Bildkorrekturvektor bezeichnet ist, der durch Multiplikation des Bildkorrekturvektors CV_i-1 des vorherigen Halbbildes mit dem Steuerkoeffizienten Kc und Addition des sich ergebenden Produktes zu dem derzeit vorliegenden Bewegungsvektor MV_i erhalten wird.
In einem Schritt S19 wird sodann der Bildkorrekturvektor CV_i in die Leseadresse P4 des Bildspeichers 2 umgesetzt und die Leseadresse P4 abgegeben. Bei diesem zu Erläuterungszwecken angeführten zweiten Beispiel wird davon ausgegangen, dass bei CV_i = 0 ein Bild aus dem mittleren Bereich der Bildebene ausgelesen wird.
In einem Schritt S20 wird sodann der Bildkorrekturvektor CV_i des aktuellen Halbbilds zu dem Bildkorrekturvektor CV_i-1 des unmittelbar vorhergehenden Halbbildes.
Wie vorstehend beschrieben, wird somit bei dem zu Erläuterungszwecken angeführten zweiten Beispiel die Bildebene nach einem Szenenwechsel im Verlauf einer Zeitdauer von annähernd 1 Sekunde langsam zentriert. Auch wenn somit eine Funktionsbeeinträchtigung bei der Szenenwechsel-Detektionsschaltung oder einer anderen Kamerafunktion auftritt, wird ein abruptes Bildzittern und damit das Auftreten eines als unangenehm empfundenen Bildes weitgehend verhindert.
Da außerdem in der vorstehend beschriebenen Weise der Verschiebungsbetrag eines Bildes in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Szenenwechsels gesteuert wird, kann auch bei Auftreten eines Szenenwechsels und dem damit einhergehenden Verschwinden der Korrelation zwischen Bildern ein abruptes Bildzittern weitgehend verhindert werden. Somit kann auch unmittelbar nach dem Auftreten eines Szenenwechsels eine Bildverwacklungskorrektur korrekt durchgeführt werden, wodurch das Auftreten der unerfreulichen Erscheinung einer unnötigen Zitterbewegung des Bildes unmittelbar nach einem Szenenwechsel oder einer zeitweiligen Unterbrechung der Bildverwacklungskorrektur vermieden werden kann.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, durch das eine Bildverwacklungskorrektur in Bezug auf Funktionen wie eine Überblendung, Betriebsarteinstellungen oder dergleichen erzielbar ist.
Das Bildverwacklungs-Korrektursystem zur Durchführung einer Bewegungskorrektur oder Bildverwacklungskorrektur bei einem von einem Video-Wiedergabegerät wiedergegebenen Bildsignal ist hierbei in ähnlicher Weise wie das vorstehend in Verbindung mit 1 beschriebene System aufgebaut.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel eine Bildverwacklungskorrektur bei einem gesendeten bzw. übertragenen Fernsehbild und/oder einem von einer privat verwendeten Videokamera aufgezeichneten Bild durchgeführt wird, ergeben sich die nachstehend näher beschriebenen Probleme. Bekanntermaßen ist bei Editiergeräten für Fernsehbilder oder bei Kameras eine Bild-Überblendungsfunktion vorgesehen, die dazu dient, ein bei einer Bildaufnahme oder Bildwiedergabe erhaltenes Fernsehsignal bzw. Videosignal bewusst abzuschwächen und zur Erzeugung eines Bildes mit einer bestimmten Gesamtfarbe zu verarbeiten. Eine solche Funktion hat den Effekt einer expliziten und natürlich wirkenden Darstellung eines Szenenwechsels und findet üblicherweise als häufig verwendete Editiertechnik für bewegliche Bilder Verwendung. In vielen Fällen wird hierbei eine achromatische Farbe wie Weiß, Schwarz oder Grau für diese spezielle Gesamtfarbe verwendet.
Da bei der Überblendung eines Bildes der Kontrast eines eingegebenen Bildes abnimmt und das Bild unstrukturierter wird, nimmt bei einem zur Erfassung einer Bildverwacklung bei einem Fernsehbild ausgestalteten Bildverwacklungs-Korrektursystem auch die Erfassungsgenauigkeit der Bildverwacklung ab, wobei die Erfassung der Bildverwacklung im Verlauf der Überblendung schließlich ziemlich abrupt nicht mehr möglich ist.
Auch wenn somit ein Bildverwacklungs-Korrekturvorgang vor dem Ende einer Szene noch effektiv durchgeführt werden kann, kann die Bildverwacklungskorrektur am Ende der Szene jedoch unstabil werden oder enden. Dies führt zu dem Problem, dass durch die vorgenommene Bildverwacklungskorrektur selbst ein unnatürlich wirkendes Bild erzeugt wird.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf dieses Problem, wobei ihm die Aufgabe zu Grunde liegt, die Ausgabe eines natürlich wirkenden stabilen Videobildes bei einer Bildverwacklungskorrektur auch bei Durchführung einer Bildüberblendungsverarbeitung zu ermöglichen.
Demzufolge umfasst das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Bewegungsvektor-Detektionseinrichtung zur Ableitung eines Bewegungsvektors aus einem Video-Eingangssignal, eine Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung zur Korrektur einer Bildverwacklung auf der Basis des von der Bewegungsvektor-Detektionseinrichtung ermittelten Bewegungsvektors, eine Überblendungs-Detektionseinrichtung zur Erfassung eines Überblendungsvorgangs durch Auswertung des Video-Eingangssignals und eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik der Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung in Abhängigkeit von dem von der Überblendungs-Detektionseinrichtung erfassten Überblendungsvorgang.
Ein Merkmal des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Steuereinrichtung zur allmählichen Durchführung einer Bildverwacklungskorrektur ausgestaltet ist, um eine reduzierte Korrektur der Bildverwacklung bei einem durch einen Überblendungsvorgang abgeschwächten Video-Eingangssignal und eine verstärkte Korrektur der Bildverwacklung bei einem durch einen Überblendungsvorgang verstärkten Video-Eingangssignal zu erzielen.
Ein weiteres Merkmal des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Steuereinrichtung zur Ermittlung eines einen Überblendungszustand angebenden Wertes der Änderung eines Informationssignals und Steuerung einer herbeigeführten Änderungsrate der Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik in Abhängigkeit von dem Wert der Änderung ausgestaltet ist.
Ferner besteht ein weiteres Merkmal des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel darin, dass die Überblendungs-Detektionseinrichtung zur Ableitung einer mittleren Helligkeit, eines hellsten Punktes, eines dunkelsten Punktes, eines Spektralanteils und der Amplitude eines modulierten Chrominanzsignals eines jeden Bildes aus dem Video-Eingangssignal und zur Beurteilung von Überblendungen auf der Basis von Korrelationen zwischen Änderungsraten der mittleren Helligkeit, des hellsten Punktes, des dunkelsten Punktes, des Spektralanteils und der Amplitude des modulierten Chrominanzsignals ausgestaltet ist.
Da bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel somit die Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik in Abhängigkeit von dem Überblendungsvorgang gesteuert werden kann, lässt sich die Erscheinung verhindern, dass während eines Überblendungsvorgangs die Genauigkeit der Erfassung eines Bewegungsvektors abnimmt und demzufolge die Bildverwacklungskorrektur instabil wird oder dass schließlich die Erfassung des Bewegungsvektors unmöglich wird und dadurch die Bildverwacklungskorrektur endet. Auch bei Durchführung einer Überblendungsverarbeitung kann daher ein als natürliches Bild wahrgenommenes stabiles Videobild erhalten werden.
Nachstehend wird das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 6, 7 und 8(a) bis 8(e) näher beschrieben.
6 zeigt ein Blockschaltbild, in dem der Aufbau des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht ist. Bei der Anordnung gemäß 6 sind das Video-Wiedergabegerät 1, der Bildspeicher 2, die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3, der Mikrocomputer 4 und die Bildvergrößerungsschaltung 5 weitgehend mit den entsprechenden Elementen bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 1 identisch. Die von dem Mikrocomputer 4 durchgeführte Verarbeitung unterscheidet sich jedoch maßgeblich von derjenigen des Mikrocomputers 4 gemäß 1 und stellt einen Teil der erfindungsgemäßen Merkmale dieses Ausführungsbeispiels dar.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der Anordnung des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß 1 eine Überblendungs-Detektionsschaltung 20 vorgesehen, in die das von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebene Videosignal P1 eingegeben wird, wobei die Überblendungs-Detektionsschaltung 20 ihrerseits dem Mikrocomputer 4 ein Ausgangssignal P7' zuführt. Das Videosignal P1 umfasst hierbei in der in 7 veranschaulichten Weise ein Helligkeitssignal Y, ein Verknüpfungssignal Gate, ein Vertikal-Synchronsignal VD sowie ein Chrominanzsignal C.
Nachstehend wird die Überblendungs-Detektionsschaltung 20 unter Bezugnahme auf 7 näher beschrieben.
7 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau der Überblendungs-Detektionsschaltung 20 gemäß diesem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht.
Wie 7 zu entnehmen ist, dient eine Mittelwert-Detektionsschaltung 21 zur Erfassung der mittleren Helligkeit eines Bildes. Der Mittelwert-Detektionsschaltung 21 werden das Helligkeitssignal Y, das Verknüpfungssignal Gate und das Vertikal-Synchronsignal VD zugeführt, während die Mittelwert-Detektionsschaltung 21 ihrerseits einen Mittelwert P8 des Helligkeitssignals Y einer Schnittstellenschaltung 26 zuführt. Der Mittelwert P8 des Helligkeitssignals Y wird nur in Bezug auf effektive Bildelemente eines jeden Halbbildes auf der Basis des Vertikal-Synchronsignals VD und des Verknüpfungssignals Gate berechnet, das angibt, dass es sich bei einem abgetasteten Bildelement um ein effektives Bildelement handelt. Dieser Rechenvorgang ist zu Beginn des jeweils nächsten Halbbildes abgeschlossen, wobei das Ergebnis der Berechnung in Intervallen einer Halbbildperiode zurückgestellt wird.
Eine Maximalwert-Detektionsschaltung 22 dient zur Erfassung der Bildhelligkeit im hellsten Punkt des Bildes. Dieser Maximalwert-Detektionsschaltung 22 werden das Helligkeitssignal Y, das Verknüpfungssignal Gate sowie das Vertikal-Synchronsignal VD zugeführt, wobei die Maximalwert-Detektionsschaltung 22 ihrerseits der Schnittstellenschaltung 26 einen Maximalwert P9 des Helligkeitssignals Y zuführt. Ähnlich wie im Falle der Berechnung des Mittelwertes P8 des Helligkeitssignals Y wird auch der Mittelwert P9 des Helligkeitssignals Y nur in Bezug auf effektive Bildelemente eines jeden Halbbildes auf der Basis des Vertikal-Synchronsignals VD und des Verknüpfungssignals Gate berechnet, das angibt, dass es sich bei einem abgetasteten Bildelement um ein effektives Bildelement handelt. Auch diese Berechnung ist zu Beginn des jeweils nächsten Halbbildes abgeschlossen, wobei das Ergebnis der Berechnung in Intervallen einer Halbbildperiode zurückgestellt wird.
Eine Minimalwert-Detektionsschaltung 23 dient zur Erfassung der Bildhelligkeit im dunkelsten Punkt des Bildes. Dieser Minimalwert-Detektionsschaltung 23 werden das Helligkeitssignal Y, das Verknüpfungssignal Gate sowie das Vertikal-Synchronsignal VD zugeführt, während die Minimalwert-Detektionsschaltung 23 ihrerseits der Schnittstellenschaltung 26 einen Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y zuführt. Der Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y wird ebenfalls nur in Bezug auf die effektiven Bildelemente eines jeden Halbbildes auf der Basis des Vertikal-Synchronsignals VD und des Verknüpfungssignals Gate berechnet, das angibt, dass es sich bei einem abgetasteten Bildelement um ein effektives Bildelement handelt. Diese Berechnung ist ebenfalls zu Beginn des jeweils nächsten Halbbildes abgeschlossen, wobei das Ergebnis der Berechnung in Intervallen einer Halbbildperiode zurückgestellt wird.
Ein Hochpassfilter 24 dient zur Ableitung der Flankenkomponente des Helligkeitssignals Y, die einen hohen Stör- oder Rauschanteil enthält. Dem Hochpassfilter 24 werden das Helligkeitssignal Y, das Verknüpfungssignal Gate sowie das Vertikal-Synchronsignal VD zugeführt, während das Hochpassfilter 24 seinerseits der Schnittstellenschaltung 26 eine Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y zuführt. Auch die Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y wird nur in Bezug auf die effektiven Bildelemente eines jeden Halbbildes auf der Basis des Vertikal-Synchronsignals VD und des Verknüpfungssignals Gate berechnet, das angibt, dass es sich bei einem abgetasteten Bildelement um ein effektives Bildelement handelt. Auch diese Berechnung wird zu Beginn des jeweils nächsten Halbbildes abgeschlossen, wobei das Ergebnis der Berechnung in Intervallen einer Halbbildperiode zurückgestellt wird.
Eine Amplituden-Detektionsschaltung 25 dient zur Erfassung der mittleren Amplitude des Chrominanzsignals C. Hierbei werden in die Amplituden-Detektionsschaltung 25 das Chrominanzsignal C, das Verknüpfungssignal Gate und das Vertikal-Synchronsignal VD eingegeben, während die Amplituden-Detektionsschaltung 25 ihrerseits der Schnittstellenschaltung 26 einen Amplitudenwert P12 des Chrominanzsignals C zuführt. Dieser Amplitudenwert P12 des Chrominanzsignals C wird wiederum nur in Bezug auf die effektiven Bildelemente eines jeden Halbbildes auf der Basis des Vertikal-Synchronsignals VD und des Verknüpfungssignals Gate berechnet, das angibt, dass es sich bei einem abgetasteten Bildelement um ein effektives Bildelement handelt. Auch diese Berechnung ist zu Beginn des jeweils nächsten Halbbildes abgeschlossen, wobei das Ergebnis der Berechnung in Intervallen einer Halbbildperiode zurückgestellt wird.
Die Schnittstellenschaltung 26 führt schließlich dem Mikrocomputer 4 als Überblendungsinformationssignal P7' jeweils den von der Mittelwert-Detektionsschaltung 21 abgegebenen Mittelwert P8 des Helligkeitssignals Y, den von der Maximalwert-Detektionsschaltung 22 abgegebenen Maximalwert P9 des Helligkeitssignals Y, den von der Minimalwert-Detektionsschaltung 23 abgegebenen Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y, die von dem Hochpassfilter 24 abgegebene Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y sowie den von der Amplituden-Detektionsschaltung 25 abgegebenen Amplitudenwert P12 des Chrominanzsignals C zu.
Nachstehend wird auf die über den Mikrocomputer 4 erfolgende Verarbeitung näher eingegangen.
Der Mikrocomputer 4 bestimmt unter Verwendung des von der Überblendungs-Detektionsschaltung 20 zugeführten Überblendungsinformationsignals P7', ob eine Überblendung von der derzeitigen Szene auf die nächste Szene stattfindet.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf die Art der Veränderung des Helligkeitssignals Y und des Chrominanzsignals C, wenn bei einem eingegebenen Bild eine Überblendung auftritt, sowie auf ein Bestimmungsverfahren zur Erfassung einer Überblendung auf der Basis dieser Veränderungen.
Wenn hierbei die Stärke des Helligkeitssignals Y und des Chrominanzsignals C jeweils durch Werte im Bereich von 0 bis 1 gegeben ist, lässt sich eine Überblendung in eine übliche einfache Farbe in Form der nachstehenden Gleichungen ausdrücken: Yo = K·Yi + (1 – K)Ya Co = K·Ci wobei mit Yi ein Eingangssignal des Helligkeitssignals Y, mit Yo ein Ausgangssignal des Helligkeitssignals Y, mit Ci ein Eingangssignal des Chrominanzsignals C, mit Co ein Ausgangssignal des Chrominanzsignals C, mit K ein Überblendungskoeffizient und mit Ya die Helligkeit der Bildebene nach einer Überblendung bezeichnet sind.
Die nachstehende Beschreibung bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem ein übliches Bild durch eine am Ende einer Szene erfolgende Überblendung in ein weißes Bild übergeht.
Da in diesem Fall der Überblendungskoeffizient K von Halbbild zu Halbbild von 1 auf 0 übergeht, nimmt der Kontrast des Ausgangssignals allmählich ab, wobei schließlich das Helligkeitssignal Y nach der Überblendung mit der Helligkeit Ya der Bildebene übereinstimmt.
Die 8(a) bis 8(e) zeigen Signalverläufe, die die Änderungszustände von Signalanteilen eines Videosignals bei einer Überblendung in Form der Änderungen des Mittelwertes P8 des Helligkeitssignals Y, des Maximalwertes P9 des Helligkeitssignals Y, des Minimalwertes P10 des Helligkeitssignals Y, der Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y und des Amplitudenwertes P12 des Chrominanzsignals C veranschaulichen.
Die 8(a) bis 8(e) zeigen hierbei den Zustand eines Bildsignals in einer Zeile im mittleren Bereich der Bildebene, wobei 8(a) das Helligkeitssignal Y, das Horizontal-Synchronsignale enthält, 8(b) das modulierte Chrominanzsignal C, 8(c) die Hochfrequenzkomponente des Helligkeissignals Y, 8(d) den Überblendungskoeffizienten K und 8(e) die Zeit t zeigen.
Zu Beginn einer Überblendung, d. h. zur Zeit t = 0, haben das Helligkeitssignal Y, das Chrominanzsignal C und die Hochfrequenzkomponente des Helligkeitssignals Y jeweils die in den 8(a) bis 8(c) dargestellten Signalwerte. Wenn im Verlauf der Überblendung der Überblendungskoeffzient K sodann den Wert 0,5 erreicht, hat die Differenz zwischen dem Maximalwert P9 und dem Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y bereits abgenommen und nähert sich dem Mittelwert P8. Gleichzeitig nehmen der Amplitudenwert P12 des Chrominanzsignals C sowie die Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y ebenfalls ab.
Die Werte dieser Signale können sich jedoch auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Bildaufnahmemodus verändern, sodass häufig eine korrekte Beurteilung in Bezug auf das Vorliegen einer Überblendung allein auf der Basis des jeweiligen Einzelzustands dieser Signale nicht möglich ist. Aus diesem Grund werden bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Korrelationen zwischen den jeweiligen Signalen bewertet, um eine korrekte Beurteilung in Bezug auf eine vorliegende Überblendung einer aktuellen Szene zu ermöglichen.
So tritt z. B. die Erscheinung, dass der Kontrast eines eingegebenen Bildes abnimmt, die Differenz zwischen dem Maximalwert P9 und dem Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y kleiner wird und die Amplitude der einen hohen Stör- oder Rauschanteil enthaltenden Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y ebenfalls mit einer vergleichbaren Rate abnimmt, außer bei einer Überblendung kaum beim normalen Fotografieren auf, und zwar auch dann nicht, wenn sich z. B. die Beleuchtungsintensität, der Blendeneinstellzustand oder der Fokussierzustand verändern.
Aus diesem Grund trifft der Mikrocomputer 4 eine Beurteilung in Bezug auf das Vorliegen einer Überblendung durch Abschätzung der Änderungsraten der jeweiligen Werte P8, P9, P10, P11 und P12. Hierbei berechnet der Mikrocomputer 4 im einzelnen:

(i) den Änderungswert von (Maximalwert P9 des Helligkeitssignals Y – Minimalwert P10 des Helligkeitssignals Y),
(ii) den Änderungswert des Mittelwertes P8 des Helligkeitssignals Y,
(iii) den Änderungswert des Amplitudenwertes P12 des Chrominanzsignals C, und
(iv) den Änderungswert der Hochfrequenzkomponente P11 des Helligkeitssignals Y.

Wenn diese Werte im Verlauf von mehreren Halbbildern annähernd gleich bleiben, trifft der Mikrocomputer 4 die Beurteilung, dass eine Überblendung vorliegt. In ähnlicher Weise legt der Mikrocomputer 4 eine Überblendung auf Schwarz oder Grau sowie den Beginn einer Szene fest.
Nachstehend wird auf die im Falle der Festellung einer Überblendung bei einem eingegebenen Bild durchzuführende Steuerung der Bildverwacklungskorrektur näher eingegangen.
Wenn der Kontrast des eingegebenen Bildes bei einer Überblendung am Ende einer Szene abnimmt, ist es nicht sehr wahrscheinlich, dass auch die Erfassung der Bewegungsvektoren P2 mit sofortiger Wirkung unmöglich wird. Wenn somit die Bildverwacklungskorrektur zu diesem Zeitpunkt unterbrochen bzw. beendet wird, setzt ein abruptes Bildzittern ein, während die Szene des eingegebenen Bildes weiterhin wiedergegeben wird.
Unmittelbar vor dem Abschluss einer Überblendung bzw. Aufblendung, d. h. wenn der Überblendungskoeffizient K annähernd den Wert 0,1 erreicht, ist jedoch die Erfassung der Bewegungsvektoren P2 mit sofortiger Wirkung nicht mehr möglich.
Wenn bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Überblendungs-Detektionsschaltung 20 den Beginn einer Überblendung erfasst, erfolgt somit zur Behebung dieses Nachteils eine allmähliche Reduzierung der Bildverwacklungskorrektur und deren Beendigung unmittelbar vor dem Zeitpunkt, bei dem auf Grund der Überblendung die Erfassung der Bewegungsvektoren P2 unmöglich wird.
Hierbei kann eine geeignete Rate für die Veränderung des Bildverwacklungs-Korrekturvorgangs durch Abschätzung des jeweiligen Zeitpunkts, bei dem die Erfassung der Bewegungsvektoren P2 unmöglich wird, auf der Basis der jeweiligen Änderungswerte der vorstehend beschriebenen Detektionssignale (i), (ii), (iii), und (iv) erhalten werden.
Zur Reduzierung der Bildverwacklungskorrektur kann hierbei ein Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem der auf normalem Wege, d. h. in Form einer Leseadresse P4 des Bildspeichers 2, erhaltene Bildkorrekturvektor mit einem Koeffizienten multipliziert wird, der nicht größer als "1" ist.
Ein weiteres Verfahren ist ebenfalls effektiv. So kann z. B. im Rahmen einer Integrationsberechnung zur Ermittlung des Bildkorrekturvektors aus den Bewegungsvektoren P2 eine lineare oder im Rahmen einer höheren Ordnung erfolgende Tiefpassfilterberechnung in der folgenden Form erfolgen: [Bildkorrekturvektor für ein aktuelles Halbbild] = [Bewegungsvektor für das aktuelle Halbbild] + [Bildkorrekturvektor für das vorhergehende Halbbild] × Kcwobei Kc auf einen Wert kleiner als "1" eingestellt wird.
Mit Hilfe dieses Steuerverfahrens der Bildverwacklungskorrektur kann dann ein als natürliches Bild wirkendes Videobild erhalten werden, das sich auch bei einer Überblendung gleichmäßig verändert.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Überblendungs-Detektionseinrichtung zur Erfassung des Auftretens einer Überblendung aus einem Video-Eingangssignal vorgesehen, sodass die Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik einer Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung auf der Basis eines von der Überblendungs-Detektionseinrichtung erfassten Signals gesteuert werden kann. Auch bei einer Überblendungsverarbeitung kann somit ein als natürliches Bild wahrnehmbares, stabiles Videobild erhalten werden, sodass sich eine abrupte Beendigung eines Bildverwacklungs-Korrekturvorgangs oder das Auftreten eines abrupten Bildzitterns und damit die Wiedergabe und Wahrnehmung eines beeinträchtigten Bildes vermeiden lassen.
Nachstehend wird zu Erläuterungszwecken näher auf ein drittes Beispiel eingegangen, bei dem das generelle Bildverwacklungs-Korrektursystem in der in 1 dargestellten Weise aufgebaut ist, wobei sich bei der Korrektur einer Verwacklung eines gesendeten Fernsehbildes oder eines von einer privat verwendeten Videokamera aufgezeichneten Bildes die nachstehenden Probleme ergeben.
Bekanntermaßen werden in einigen Fällen Zeicheninformationen, die eine Sendezeit, einen Sendetitel oder eine Sendeanmerkung, eine z. B. japanische Übersetzung oder dergleichen beinhalten, dem übertragenen Fernsehbild überlagert. Außerdem werden in einigen Fällen auch Zeicheninformationen, die ein Datum, eine Zeit oder den Inhalt einer fotografischen Aufnahme angeben, einem von einer privat verwendeten Videokamera aufgezeichneten Bild überlagert.
Wenn ein solche überlagerten Zeicheninformationen enthaltendes Videosignal P1 in die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 eingegeben und direkt zur Ermittlung eines Bewegungsvektors verwendet wird, wird auch die Bewegung des überlagerten Zeichens als Bewegung erkannt, die einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist.
Wenn z. B. ein in einer unveränderten Position in der Bildebene dargestelltes Zeichen wie z. B. eine Datums- oder Zeitangabe in einem Bild vorhanden ist, kann in einem die Wiedergabeposition eines solchen Zeichens umgebenden oder diese enthaltenden Bewegungsvektor-Detektionsbereich eine Bildverwacklung in geringerem Ausmaß als die tatsächlich auftretende Bildverwacklung erfasst werden.
Wenn ferner Zeichen wie ein beweglicher Titel oder ein einen Bildaufnahmestatus angebender Text in dem Bild vorhanden sind, die im Rahmen einer fließenden Bewegung über die Bildebene geführt werden, kann die Bewegungsgeschwindigkeit solcher Zeichen in einem die Wiedergabeposition der Zeichen umgebenden oder diese enthaltenden Bewegungsvektor-Detektionsbereich erfasst werden.
Wenn hierbei das vorstehend beschriebene Bildverwacklungs-Korrektursystem zur Berechnung des Ausmaßes der Bildverwacklung und Korrektur der Bildverwacklung auf der Basis des berechneten Bildverwacklungsbetrages Verwendung findet, wird von dem Bildverwacklungs-Korrektursystem jedoch in beiden Fällen eine Verarbeitung durchgeführt, die sich nicht auf die Korrektur einer bei der eigentlichen Bildaufnahme aufgetretenen Bildverwacklung bezieht, was dann zu einer Beeinträchtigung des wahrgenommenen Bildes führt.
Das zu Erläuterungszwecken angeführte dritte Beispiel bezieht sich auf die Lösung dieses Problems und dient zur Verhinderung eines Fehlers bei der Bildverwacklungskorrektur auf Grund eines einem Bild überlagerten Zeichens oder Textes, sodass jederzeit gewährleistet ist, dass eine natürliche Bildwiedergabe erhalten wird.
Bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel ist ein Bildverwacklungs-Korrektursystem vorgesehen, das zur Erfassung einer Vielzahl von Bewegungsvektoren aus einer Vielzahl von Detektionsbereichen eines wiedergegebenen Videosignals und Korrektur einer Bildverwacklung auf der Basis der aus den jeweiligen Detektionsbereichen erhaltenen Vielzahl von Bewegungsvektoren ausgestaltet ist.
Dieses Bildverwacklungs-Korrektursystem umfasst eine Zeichen-Detektionseinrichtung zur Erfassung einer Signalkomponente eines dem Videosignal überlagerten Zeichens sowie eine Steuereinrichtung zur Veränderung der Bildverwacklungs-Korrekturverarbeitung für jeden der Detektionsbereiche in Abhängigkeit von einem die von der Detektionseinrichtung erfasste Signalkomponente angebenden Detektionsergebnis.
Dieses zu Erläuterungszwecken angeführte dritte Beispiel bezieht sich somit ebenfalls auf ein Bildverwacklungs-Korrektursystem, das zur Erfassung eines Bewegungsvektors aus einem wiedergegebenen Videosignal und Korrektur einer Bildverwacklung auf der Basis dieses Bewegungsvektors ausgestaltet ist, wobei dieses Bildverwacklungs-Korrektursystem jedoch eine Zeichen-Detektionseinrichtung zur Erfassung einer Signalkomponente eines dem Videosignal überlagerten Zeichens bzw. Textes und eine Steuereinrichtung zur Unterbrechung der Verarbeitung der Bildverwacklungskorrektur in Abhängigkeit von einem die von der Detektionseinrichtung erfasste Signalkomponente angebenden Detektionsergebnis aufweist.
Bei diesem Bildverwacklungs-Korrektursystem kann die Zeichen-Detektionseinrichtung eine erste Detektionseinrichtung zur Erfassung der Randstärke des Bildes auf der Basis des wiedergegebenen Videosignals, eine zweite Detektionseinrichtung zur Erfassung der Helligkeit des wiedergegebenen Videosignals und eine Codiereinrichtung zur Codierung des wiedergegebenen Videosignals auf der Basis der von der ersten Detektionseinrichtung erfassten Randstärke des Bildes und der von der zweiten Detektionseinrichtung erfassten Helligkeit des Videosignals aufweisen.
Die Zeichen-Detektionseinrichtung kann auch eine erste Detektionseinrichtung zur Erfassung eines Bewegungsbetrages des Bildes auf der Basis des wiedergegebenen Videosignals, eine zweite Detektionseinrichtung zur Erfassung der Helligkeit des wiedergegebenen Videosignals und eine Codiereinrichtung zur Codierung des wiedergegebenen Videosignals auf der Basis des von der ersten Detektionseinrichtung erfassten Bewegungsbetrages des Bildes und der von der zweiten Detektionseinrichtung erfassten Helligkeit des Videosignals aufweisen.
Ferner kann die Zeichen-Detektionseinrichtung eine erste Detektionseinrichtung zur Erfassung eines Bewegungsbetrages des Bildes auf der Basis des wiedergegebenen Videosignals, eine zweite Detektionseinrichtung zur Erfassung einer Randstärke des Bildes auf der Basis des wiedergegebenen Videosignals und eine Codiereinrichtung zur Codierung des wiedergegebenen Videosignals auf der Basis des von der ersten Detektionseinrichtung erfassten Bewegungsbetrages des Bildes und der von der zweiten Detektionseinrichtung erfassten Randstärke des Bildes aufweisen.
Bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel wird der Bewegungsvektor eines Bereiches, in dem die Signalkomponente eines überlagerten Zeichens erfasst worden ist, aus den zur Berechnung des Ausmaßes einer Bildverwacklung verwendeten Bewegungsvektoren ausgeschlossen, wodurch der Einfluss der Bewegung des Zeichens unterdrückt wird, der zu einem Fehler bei der Berechnung des Ausmaßes der Bildverwacklung führen kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass nur das bei der eigentlichen Bildaufnahme aufgetretene Ausmaß einer Bildverwacklung genau berechnet wird.
Wenn bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel das Ergebnis der Erfassung eines einem Videosignal überlagerten Zeichens zu der Beurteilung führt, dass dieses Zeichen zu einem Fehler bei der Berechnung des Ausmaßes einer Bildverwacklung führen kann, wird der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang unterbrochen bzw. beendet, wodurch verhindert werden kann, dass als Ergebnis einer Bildverwacklungskorrektur eine Bildwiedergabe in Form eines unnatürlichen Bildes erhalten wird.
Nachstehend wird auf dieses zu Erläuterungszwecken angeführte dritte Beispiel näher eingegangen.
9 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel. Da in 9 Blöcke mit den gleichen Funktionen wie die Blöcke in den 2 und 6 auch mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind, erübrigt sich ihre erneute Beschreibung.
Bei dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel ist zusätzlich zu dem Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß 2 des ersten, zu Erläuterungszwecken angeführten Beispiels nunmehr eine Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 vorgesehen. Der Mikrocomputer 4 bestimmt hierbei die Leseadresse P4, die eine auszulesende Position eines Bildes angibt, auf der Basis eines von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 abgegebenen Überlagerungszeichen-Detektionssignals P13.
Nachstehend wird zunächst auf das Funktionsprinzip der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 näher eingegangen.
Im allgemeinen liegt das Frequenzspektrum eines von einer Videokamera aufgenommenen Bildes im Vergleich zu dem Frequenzbereich eines Videosignals in einem erheblich niedrigeren Frequenzbereich. Bei dem Bild des vorstehend beschriebenen überlagerten Zeichens handelt es sich im allgemeinen jedoch um ein weißes Bild mit einem scharfen Rand, das meist nur einen kleineren Bereich der Bildebene einnimmt. Das Bild dieses überlagerten Zeichens besitzt daher ein sich deutlich abhebendes Frequenzspektrum.
Hierbei finden in der Praxis verschiedene Überlagerungsschaltungen Verwendung, die meist dahingehend ausgestaltet sind, dass ein überlagertes Zeichen auch dann leicht erkannt wird, wenn sich in der Wiedergabeposition des überlagerten Zeichens ein helles Motiv bzw. Objekt befindet. Bei einer solchen Überlagerungsschaltung ist z. B. die Funktion einer automatischen Anhebung der Helligkeit eines überlagerten Zeichens bei Vorhandensein eines hellen Motivs bzw. Objektes vorgesehen, während bei einer weiteren Überlagerungsschaltung z. B. die Funktion vorgesehen ist, bei Vorhandensein eines hellen Motivs bzw. Objektes einen das überlagerte Zeichen umgebenden Hintergrundbereich mit einer schwarzen Umrandung oder einer Schattierung zu versehen.
Wenn somit bei einem von einer Videokamera aufgezeichneten Videosignal eine solche Überlagerungsverarbeitung durch eine Überlagerungsschaltung erfolgt, umfassen das von der Videokamera aufgezeichnete Bild und das Bild eines überlagerten Zeichens erheblich voneinander abweichende Frequenzanteile.
Die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 ist daher zur Ableitung nur der Komponente eines überlagerten Zeichens aus dem von dem Video-Wiedergabegerät 1 wiedergegebenen Videosignal P1 durch Auswertung der zwischen den beiden Bildern bestehenden Differenz der Frequenzanteile ausgestaltet.
Ein Beispiel für den Aufbau der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 ist in 10 veranschaulicht.
Gemäß 10 umfasst die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 eine Differenzierschaltung 31, ein Tiefpassfilter 32, eine Doppelpegel-Codierschaltung 33 sowie eine Singulärpunkt-Unterdrückungsschaltung 34. Hierbei sind in 10 mit P1 ein von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebenes Videosignal, mit P14 ein von der Differenzierschaltung 31 abgegebenes und mit einer Randverstärkung versehenes Videosignal, mit P15 ein von dem Tiefpassfilter 32 abgegebenes Helligkeitsinformationssignal, mit P16 ein von der Doppelpegel-Codierschaltung 33 abgegebenes Doppelpegel-Videosignal und mit P13 das vorstehend beschriebene Überlagerungszeichen-Detektionssignal bezeichnet.
Bei der in dieser Weise aufgebauten Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 wird das Video-Eingangssignal P1 der Differenzierschaltung 31 und dem Tiefpassfilter 32 zugeführt. Auf der Basis des Videosignals P1 erzeugt die Differenzierschaltung 31 dann das Videosignal P14, bei dem eine Randverstärkung erfolgt ist. Das Tiefpassfilter 32 erzeugt hierbei das Helligkeitsinformationssignal P15, das eine Durchschnittshelligkeitsinformation in Bezug auf den Umgebungsbereich eines abgetasteten Bildelements enthält.
Das Videosignal P14 und das Helligkeitsinformationssignal P15 werden der Doppelpegel-Codierschaltung 33 zugeführt, die ihren Schwellenwertpegel in Abhängigkeit von dem Pegel des von dem Tiefpassfilter 32 zugeführten Helligkeitsinformationssignals P15 in geeigneter Weise verändert. Hierdurch wird das von der Differenzierschaltung 31 zugeführte und einer Randverstärkung unterzogene Videosignal P14 auf der Basis des Schwellenwertpegels zu einem Doppelpegelsignal codiert.
Das von der Codierschaltung 33 gebildete Doppelpegel-Videosignal P16 wird in die Singulärpunkt-Unterdrückungsschaltung 34 eingegeben, durch die unerwartet auftretende Störungen z. B. in Form von Rauschen unterdrückt werden. Sodann wird der das Videosignal P16 enthaltende und in einem kleineren Bereich der Bildebene konzentrierte Teilbereich erfasst und das auf diese Weise erfasste Signal dem der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 nachgeschalteten Mikrocomputer 4 in Form des Überlagerungszeichen-Detektionssignals P13 zugeführt.
Mit Hilfe der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel kann somit die Position eines dem von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebenen Videosignal P1 überlagerten Zeichens in der Bildebene ziemlich genau erfasst werden.
Nachstehend wird zu Erläuterungszwecken auf ein viertes Beispiel in Form des Aufbaus einer in 11 dargestellten (und mit der Bezugszahl 40 bezeichneten) weiteren Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung näher eingegangen.
Die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 40 gemäß 11 umfasst einen Bildspeicher 41, eine Vergleicherschaltung 42, ein Tiefpassfilter 43, eine Schwellenwertschaltung 44 sowie ein UND-Glied 45. Weiterhin sind in 11 mit P17 ein von der Vergleicherschaltung 42 abgegebenes Vergleichssignal und mit P18 ein von der Schwellenwertschaltung 44 abgegebenes Doppelpegelsignal bezeichnet.
Bei der diesen Aufbau aufweisenden Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 40 wird das Video-Eingangssignal P1 dem Bildspeicher 41 sowie einem Eingang der Vergleicherschaltung 42 zugeführt. Der Bildspeicher 41 ist hierbei als FIFO-Speicher (First-In/First-Out-Speicher) mit einer Speicherkapazität für ein Bild ausgestaltet, wobei von dem Bildspeicher 41 stets ein Videosignal des unmittelbar vorhergehenden Bildes abgegeben wird.
Das auf diese Weise von dem Bildspeicher 41 abgegebene Videosignal wird dem anderen Eingang der Vergleicherschaltung 42 zugeführt. Auf diese Weise werden zwei Videosignale, nämlich das Videosignal des aktuellen Bildes und das Videosignal des vorhergehenden Bildes, in die Vergleicherschaltung 42 eingegeben.
Die Vergleicherschaltung 42 nimmt für jedes Bildelement einen Vergleich zwischen diesen beiden Signalen vor, d. h., zwischen dem Videosignal des aktuellen Bildes und dem Videosignal des vorherigen Bildes. Wenn die miteinander verglichenen beiden Bildelementsignale gleich sind, nimmt das einem Eingang des UND-Gliedes 45 zugeführte Vergleichssignal P17 den Wert "1" an, während es den Wert "0" annimmt, wenn die beiden Bildelementsignale nicht gleich sind.
Die Vergleicherschaltung 42 berechnet somit eine Bilddifferenz zwischen dem Videosignal des aktuellen Bildes und dem Videosignal des vorhergehenden Bildes. Hierbei gibt die Vergleicherschaltung 42 das Vergleichssignal P17 mit dem Wert "1" im Falle eines Bildelements ab, das in einem Bereich ohne jegliche Bilddifferenz enthalten ist, d. h. in einem Bereich, bei dem ein Bild keinerlei Bewegung zeigt, während das Vergleichssignal P17 mit dem Wert "0" im Falle eines Bildelements abgegeben wird, das sich in einem Bereich befindet, bei dem das Bild eine Bewegung zeigt.
Das von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebene Videosignal P1 wird außerdem einem Eingang des Tiefpassfilters 43 und einem Eingang der Schwellenwertschaltung 44 zugeführt. Hierbei bilden das Tiefpassfilter 43 und die Schwellenwertschaltung 44 eine sogenannte adaptive Doppelpegel-Codierschaltung.
Im einzelnen berechnet das Tiefpassfilter 43 aus dem Video-Eingangssignal P1 eine Durchschnittshelligkeitsinformation in Bezug auf einen Umgebungsbereich eines abgetasteten Bildelements. Die von dem Tiefpassfilter 43 berechnete Durchschnittshelligkeitsinformation wird dem anderen Eingang der Schwellenwertschaltung 44 zugeführt, die dann ihren Schwellenwert in Abhängigkeit von der Durchschnittshelligkeitsinformation in geeigneter Weise verändert. Das dem einen Eingang der Schwellenwertschaltung 44 zugeführte Videosignal P1 wird somit auf der Basis des Schwellenwertes zu einem Doppelpegelsignal codiert.
Im Falle eines in einem Bildbereich mit hoher Helligkeit enthaltenen Bildelements wird somit das Doppelpegelsignal P18 in Form des Wertes "1" dem anderen Eingang des UND-Gliedes 45 zugeführt, während im Falle eines in einem anderen Bildbereich enthaltenen Bildelements das Doppelpegelsignal P18 in Form des Wertes "0" dem anderen Eingang des UND-Gliedes 45 zugeführt wird. Das UND-Glied 45 bildet das logische Produkt (UND) aus dem Vergleichssignal P17 und dem Doppelpegelsignal P18 und führt das Ergebnis dieser Berechnung in Form des Überlagerungszeichen-Detektionssignals P13 dem dem UND-Glied 45 nachgeschalteten Mikrocomputer 4 zu.
Das Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13 mit dem Wert "1" repräsentiert hierbei die Position eines Bildelements in einem Bereich mit hoher Helligkeit, in dem das Bild keine Bewegung zeigt. Mit Hilfe der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 40 gemäß diesem vierten Beispiel kann somit ein eine Datumsangabe, Zeitangabe oder dergleichen enthaltendes Zeichen oder Symbol, das in einer unveränderten Position in der Bildebene angezeigt bzw. wiedergegeben wird, weitgehend genau erkannt werden.
Wenn das Ausmaß der Bewegung eines Bildes erfasst werden soll, ist es im übrigen allgemein üblich, eine Bilddifferenz zwischen Videosignalen zu ermitteln und den erhaltenen Wert durch einen den Komplexitätsgrad des Bildes angebenden Parameter (z. B. einen Bildgradienten) zu dividieren. Im Falle der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 40 gemäß diesem zu Erläuterungszwecken angeführten vierten Beispiel ist jedoch die genaue Erfassung einer ausgeprägten Bildbewegung nicht von wesentlicher Bedeutung.
Aus diesem Grund erfolgt gemäß dem nur zu Erläuterungszwecken angeführten vierten Beispiel eine Berechnung nur auf der Basis der vorstehend beschriebenen Bilddifferenz, wobei weder eine Berechnung des Bildgradienten noch eine Division unter Verwendung des Bildgradienten erfolgt. Da auf diese Weise eine Gradientenberechnungsschaltung oder eine Teilerschaltung entfallen kann, lässt sich der gesamte Schaltungsumfang reduzieren. Natürlich besteht jedoch auch im Falle dieses zu Erläuterungszwecken angeführten vierten Beispiels die Möglichkeit, das Ausmaß der Bewegung eines Bildes unter Verwendung des vorstehend beschriebenen üblichen Verfahrens zu ermitteln.
Wenn es sich bei dem wiedergegebenen Videosignal P1 um 8 Bits umfassende Digitaldaten handelt, muss die Vergleicherschaltung 42 nicht zwangsläufig eine Vergleichsberechnung unter Verwendung sämtlicher 8-Bit-Digitaldaten vornehmen, sondern häufig reichen auch z. B. die drei oder vier Bits höherer Ordnung zur Durchführung dieser Vergleichsberechnung aus.
Die vorstehende Beschreibung bezog sich auf ein Beispiel, bei dem die Bewegung eines jeden Bildes im Rahmen einer von Bild zu Bild erfolgenden Detektion erfasst wurde, jedoch kann die Erfassung der Bildbewegung natürlich auch im Rahmen einer Detektion von Halbbild zu Halbbild erfolgen, wobei in diesem Falle die Speicherkapazität des Bildspeichers 41 nur die Hälfte der Speicherkapazität aufweisen muss, die zur Erfassung der Bewegung eines Bildes im Rahmen einer von Bild zu Bild bzw. von Vollbild zu Vollbild erfolgenden Detektion erforderlich ist.
Nachstehend wird zu Erläuterungszwecken näher auf ein fünftes Beispiel eingegangen, das sich auf den Aufbau einer in 12 dargestellten (und mit der Bezugszahl 50 bezeichneten) weiteren Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung bezieht.
Die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 50 umfasst eine Addierschaltung 51, eine Multiplizierschaltung 52, einen Bildspeicher 53, eine Differenzierschaltung 54 und eine Doppelpegel-Codierschaltung 55. Ferner sind in 12 mit P19 ein durch Multiplikation eines Videosignals des vorhergehenden Bildes mit einem vorgegebenen Koeffizienten erhaltenes Videosignal und mit P20 ein von der Addierschaltung 51 abgegebenes Videosignal bezeichnet.
Der aus der Addierschaltung 51, der Multiplizierschaltung 52 und dem Bildspeicher 53 bestehende Schaltungsabschnitt dient hierbei zur Erfassung des Bewegungsbetrages eines Bildes, während der aus der Differenzierschaltung 54 und der Doppelpegel-Codierschaltung 55 bestehende Schaltungsabschnitt zur Erfassung von Randinformationen in Bezug auf das Bild dient.
Bei der den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweisenden Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 50 wird das Video-Eingangssignal P1 einem Eingang der Addierschaltung 51 zugeführt, während das von der Addierschaltung 51 abgegebene Videosignal P20 von der Multiplizierschaltung 52 und dem Bildspeicher 53 einer vorgegebenen Verarbeitung unterzogen und das Ausgangssignal des Bildspeichers 53 sodann dem anderen Eingang der Addierschaltung 51 zugeführt werden.
Die Multiplizierschaltung 52 besitzt hierbei einen nicht unter Null und nicht über 1 liegenden Koeffizienten und multipliziert das von der Addierschaltung 51 abgegebene Videosignal P20 mit diesem Koeffizienten. Das mit diesem Koeffizienten von der Multiplizierschaltung 52 multiplizierte Videosignal wird dem Speicher 53 zur zeitweiligen Speicherung zugeführt. Ähnlich wie der Bildspeicher 41 gemäß 11 besteht auch der Bildspeicher 53 aus einem FIFO-Speicher mit einer Speicherkapazität für ein Bild bzw. Vollbild, wobei von dem Bildspeicher 41 stets das Videosignal des unmittelbar vorhergehenden Bildes bzw. Vollbildes abgegeben wird.
Die Addierschaltung 51 führt eine Addition des einem Eingang zugeführten Video-Eingangssignals P1 des aktuellen Bildes und des mit dem Koeffizienten multiplizierten und dem anderen Eingang zugeführten Videosignals des vorhergehenden Bildes durch, wobei das durch diese Addition erhaltene Videosignal P20 der Differenzierschaltung 54 zugeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, bilden die Addierschaltung 51, die Multiplizierschaltung 52 und der Bildspeicher 53 ein temporäres Tiefpassfilter für das Videosignal. Dieses temporäre Tiefpassfilter besitzt eine Charakteristik, die die Abgabe eines größeren Wertes für ein Bildelementsignal ermöglicht, das im Bereich eines Video-Eingangssignals P1 mit einer höheren Helligkeit und einem nur eine geringe Bewegung zeigenden Bild enthalten ist. Außerdem führt die Charakteristik des temporären Tiefpassfilters bei einem Bild mit nur einer leichten Bewegung zu einem Abfallen des Ausgangssignalpegels und einem extrem unscharfen Bildrand.
Wenn somit das von dem temporären Tiefpassfilter abgegebene Videosignal P20 einen Anteil mit einer scharfen Randcharakteristik enthält, kann davon ausgegangen werden, dass es sich bei diesem Anteil um ein Bildelement handelt, das auf ein Bild mit einem scharfen Rand, keiner Bewegung und einer hohen Helligkeit hindeutet. Der aus der Differenzierschaltung 54 und der Doppelpegel-Codierschaltung 55 bestehende Schaltungsabschnitt ist daher zur Erfassung einer Signalkomponente mit der vorstehend beschriebenen scharfen Randcharakteristik und Codierung des Videosignals P20 gemäß dem Ergebnis dieser Detektion ausgestaltet.
Das von der Addierschaltung 51 abgegebene Videosignal P20 wird der Differenzierschaltung 54 zugeführt, wobei der Randgradient des Videosignals P20 von der Differenzierschaltung 54 abgeleitet wird. Sodann wird das Videosignal P20 von der Doppelpegel-Codierschaltung 55 in Abhängigkeit von dem Signalstärkepegel des Randgradienten zu einem Doppelpegelsignal codiert, das dem der Doppelpegel-Codierschaltung 55 nachgeschalteten Mikrocomputer 4 in Form des Überlagerungszeichen-Detektionssignals P13 zugeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann mit Hilfe der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 50 gemäß diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten fünften Beispiel aus dem Video-Eingangssignal P1 eine Komponente abgeleitet werden, die sich auf ein bewegungsloses Bild, eine hohe Helligkeit und einen scharfen Rand bezieht. Somit kann ein eine Datumsangabe, Zeitangabe oder dergleichen enthaltendes überlagertes Zeichen, das in einer unveränderten Position in der Bildebene dargestellt bzw. wiedergegeben wird, weitgehend genau erfasst werden.
Weiterhin muss bei diesem zu Erläuterungszwecken angeführten fünften Beispiel die Bewegung eines Bildes nicht zwangsläufig unter Verwendung sämtlicher Bits des Videosignals P1 erfasst werden, wobei darüberhinaus die Bildbewegung auch nicht im Rahmen einer von Bild zu Bild bzw. von Vollbild zu Vollbild erfolgenden Detektion erfasst werden muss, sondern auch im Rahmen einer von Halbbild zu Halbbild erfolgenden Detektion erfasst werden kann. Wenn eine solche Konfiguration in Betracht gezogen wird, lässt sich der gesamte Schaltungsumfang in erheblichem Maße reduzieren.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann mit Hilfe der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30, 40 oder 50 gemäß 10, 11 oder 12 eine weitgehend genaue Ableitung nur der Signalkomponente eines überlagerten Zeichens bzw. Textes aus einem Videosignal mit Hilfe eines einfachen Schaltungsaufbaus erzielt werden.
Nachstehend werden Funktion und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß dem in 9 veranschaulichten, zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 13 näher beschrieben.
Hierbei wird im Rahmen der nachstehenden Beschreibung davon ausgegangen, dass die der Bildvergrößerungsschaltung 5 zugeführten und ein Bildvergrößerungsverhältnis angebenden Digitaldaten P5 konstant sind.
Zunächst legt in einem Schritt S31 gemäß 13 die Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 einen Bewegungsvektorbereich eines Bildes fest, bei dem die Erfassung eines Bewegungsvektors zu erfolgen hat. In einem Schritt S32 erfolgt dann die Erfassung des Bewegungsvektors P2 in diesem festgelegten Bewegungsvektorbereich.
In einem Schritt S33 wird in Bezug auf den im Schritt S31 festgelegten Bewegungsvektorbereich dann ermittelt, ob dem von dem Video-Wiedergabegerät 1 abgegebenen Videosignal P1 ein Zeichen überlagert ist. Die Erfassung eines überlagerten Zeichens erfolgt hierbei mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30, 40 bzw. 50 gemäß 10, 11 oder 12.
In einem Schritt S34 werden sodann das von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 abgegebene Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13 und der von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 im Schritt S32 erfasste Bewegungsvektor P2 in den Mikrocomputer 4 eingegeben.
Wenn das Bild eine Vielzahl von Bereichen enthält, bei denen Bewegungsvektoren zu ermitteln sind, kehrt der Ablauf sodann vom Schritt S35 zum Schritt S31 zurück, woraufhin die Schritte S31 bis S35 wiederholt werden. Auf diese Weise werden die Bewegungsvektoren P2 und die Überlagerungszeichen-Detektionssignale P13 der erforderlichen Bereiche in den Mikrocomputer 4 eingegeben.
Wenn die Bewegungsvektoren P2 und die Überlagerungszeichen-Detektionssignale P13 der erforderlichen Bereiche in der vorstehend beschriebenen Weise in den Mikrocomputer 4 eingegeben worden sind, erfolgt sodann in Schritten S36 und S37 durch den Mikrocomputer 4 die Verarbeitung einer Bildverwacklungskorrektur.
Hierbei gibt der Mikrocomputer 4 im Schritt S36 eine Instruktion ab, durch die bei der auf den Schritt S36 folgenden Verarbeitung die Verwendung der Bewegungsvektoren aus Bereichen mit erfassten Überlagerungszeichen unterbunden wird. Diese Instruktion erfolgt durch Setzen eines Ungültigkeitszeichens für die jeweiligen Bewegungsvektoren dieser Bereiche.
Im Schritt S37 wird sodann auf der Basis der Änderungswerte der in den Mikrocomputer 4 eingegebenen jeweiligen Bewegungsvektoren und des Orientierungszustands der Bewegungsvektoren des Bildes festgelegt, welcher Bereich einer Bildverwacklungskorrektur zu unterziehen ist. Bei dieser Entscheidung werden lediglich die Bewegungsvektoren aus Bereichen berücksichtigt, bei denen die Ungültigkeitszeichen gelöscht sind, d. h. aus Bereichen, in denen keine überlagerten Zeichen erfasst worden sind.
In einem Schritt S38 erfolgt danach eine Mittelwertbildung der Bewegungsvektoren aus den Bereichen mit gelöschten Ungültigkeitszeichen, wodurch der Betrag der Bildverwacklung in der gesamten Bildebene erhalten wird. In einem Schritt S39 erfolgt sodann eine Integrationsberechnung auf der Basis des Mittelwertes der im Schritt S38 erhaltenen Bewegungsvektoren, wodurch der Endbetrag der Bildverwacklungskorrektur berechnet wird.
In einem Schritt S40 wird sodann das Adressensignal P4, das die Position angibt, aus der ein in dem Bildspeicher gespeichertes Videosignal auszulesen ist, auf der Basis des im Schritt S39 berechneten Betrages der Bildverwacklungskorrektur bestimmt und dem Bildspeicher 2 zugeführt. Das in der von dem Adressensignal P4 angegebenen Position gespeicherte Videosignal wird dann von dem Bildspeicher 2 der Bildvergrößerungsschaltung 5 zugeführt. Anschließend werden die vorstehend beschriebenen Schritte S31 bis S40 für jedes Halbbild wiederholt.
Die vorstehend beschriebene Verarbeitung des Schrittes S36 entspricht einer Verarbeitung zur Unterdrückung der Bewegungsvektoren von Bereichen mit überlagerten Zeichen bei den von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 erfassten Bewegungsvektoren. Bei der auf den Schritt S36 folgenden Verarbeitung werden somit nur andere Bewegungsvektoren als die unterdrückten Bewegungsvektoren berücksichtigt, sodass das im Schritt S40 bestimmte Adressensignal P4 einen Wert darstellt, der nicht vom Bewegungsausmaß von eine Datumsangabe, Zeitangabe oder dergleichen beinhaltenden überlagerten Zeichen beeinflusst wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß dem zu Erläuterungszwecken angeführten dritten Beispiel durch die zur Erfassung der Position eines überlagerten Zeichens bzw. Textes in der Bildebene vorgesehenen Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 gekennzeichnet und dahingehend ausgestaltet, dass das Ausmaß einer Bildverwacklung erst nach Ausschluss der Bewegungsvektoren eines Bereiches berechnet wird, der ein von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erfasstes überlagertes Zeichen enthält.
Auf Grund der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung des Bildverwacklungs-Korrektursystems kann auch im Falle der Überlagerung eines Videosignals mit eine Datumsangabe, Zeitangabe oder dergleichen enthaltenden Zeichen eine genaue Erfassung nur des von einer Bildaufnahme herrührenden Verwacklungsbetrages eines Bildes gewährleistet werden, wodurch die Bildverwacklungskorrektur ohne Fehlfunktionen erfolgen kann.
Nachstehend wird ein Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel näher beschrieben.
Das Bildverwacklungs-Korrektursystem gemäß diesem zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel bezieht sich auf das nachstehend näher beschriebene Problem.
Bekanntermaßen werden Zeichen bzw. ein Text einem gesendeten bzw. übertragenen Fernsehbild oder einem von einer privat verwendeten Videokamera aufgezeichneten Bild meistens in Form von Datumsangaben oder Zeitangaben überlagert, wobei die Überlagerung der Zeichen normalerweise in einem Randbereich der Bildebene wie dem unteren rechten oder linken Bereich erfolgt.
Die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 gemäß dem vorstehend zu Erläuterungszwecken beschriebenen dritten Beispiel liefert zwangsläufig ein Detektionsergebnis, das in gewissem Ausmaß einen Detektionsfehler enthält. Dies hat zur Folge, dass die Stabilität des Bildverwacklungs-Korrekturvorgangs von der Art des aufgenommenen Bildes abhängt. Aus diesem Grund wird gemäß einem zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel bei der Verarbeitung des Schrittes S38 in dem Ablaufdiagramm gemäß 13 die nachstehend näher beschriebene Berechnung zur Verhinderung dieses Problems durchgeführt.
14 zeigt ein Beispiel für die Bildebene eines Fernsehbildes, durch das sich das Funktionsprinzip des zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiels verdeutlichen lässt.
Die in 14 dargestellte Bildebene des Fernsehbildes umfasst sechs Zeilen und zehn Spalten mit insgesamt 60 Bewegungsvektor-Detektionsbereichen. Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung ist die Position eines jeden Bewegungsvektor-Detektionsbereiches mit (i, j) bezeichnet, wobei i die Zeilenzahl (i = 1 bis 6) und j die Spaltenzahl (j = 1 bis 10) angeben.
In 14 bezeichnen die Bezugszahl 121 den effektiven Bildelementbereich der Bildebene eines Fernsehbildes, die Bezugszahl 122 einen äußersten ersten Detektionsbereich der 60 Bewegungsvektor-Detektionsbereiche der Bildebene, die Bezugszahl 123 einen inneren zweiten Detektionsbereich, der sich unmittelbar an den ersten Detektionsbereich 122 anschließt, die Bezugszahl 124 einen innersten dritten Detektionsbereich, die Bezugszahl 125 eine dem Bild überlagerte Datumsangabe, die Bezugszahl 126 eine dem Bild überlagerte Zeitangabe und die Bezugszahl 127 einen fehlerhaften Detektionsbereich, bei dem es sich eigentlich nicht um einen Überlagerungszeichenbereich handelt, der jedoch fälschlicherweise als Überlagerungszeichenbereich erfasst worden ist.
Dem ersten Detektionsbereich 122, dem zweiten Detektionsbereich 123 und dem dritten Detektionsbereich 124 sind in Abhängigkeit von der Wahrscheinlichkeit, dass in jedem dieser Bereiche ein überlagertes Zeichen enthalten ist, unterschiedliche Wichtungskoeffizienten zugeordnet. Diese Wichtungskoeffizienten sind derart gewählt, dass sie zum Rand der Bildebene hin größere Werte z. B. in einer Größenordnung von 0,1, 0,9 und 1,0 annehmen.
Unter Verwendung der in dieser Weise eingestellten Wichtungskoeffizienten wird bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel im Schritt S38 des Ablaufdiagramms gemäß 13 eine Mittelwertberechnung in Bezug auf die Bewegungsvektoren der jeweiligen Detektionsbereiche mit Hilfe der nachstehenden Gleichung (1) durchgeführt:
Summierbereich: i = 1 bis 6, j = 1 bis 10
Hierbei ist mit MVa das Ergebnis der Mittelwertberechnung bezeichnet, während mit MV der Wert des Bewegungsvektors in jedem der Detektionsbereiche, mit T ein Ungültigkeitszeichen (0 oder 1), das angibt, ob ein überlagertes Zeichen in einem jeweiligen Detektionsbereich erfasst worden ist, und mit W die dem ersten Detektionsbereich 122, dem zweiten Detektionsbereich 123 und dem dritten Detektionsbereich 124 jeweils zugeordneten Wichtungskoeffizienten bezeichnet sind.
Bei der Mittelwertberechnung gemäß Gleichung (1) wird das Ungültigkeitszeichen T (= 1) mit dem Wichtungskoeffizienten W = 1,0 bei dem Messbereich (5, 10) multipliziert, dem die Datumsangabe 125 überlagert worden ist, sodass der Bewegungsvektor dieses Detektionsbereiches (5, 10) von der Mittelwertberechnung ausgeschlossen wird. In ähnlicher Weise wird das Ungültigkeitszeichen T (= 1) mit dem Wichtungskoeffizienten W = 1,0 bei dem Detektionsbereich (6, 10) multipliziert, dem die Zeitangabe 126 überlagert worden ist, sodass auch der Bewegungsvektor für diesen Detektionsbereich (6, 10) von der Mittelwertberechnung ausgeschlossen wird.
Bei dem Detektionsbereich (4, 5), der den fehlerhaften Detektionsbereich 127 darstellt, wird das Ungültigkeitszeichen T (= 1) mit dem Wichtungskoeffizienten W = 0,1 multipliziert, sodass dieser Bewegungsvektor mit der Gewichtung 0,9 versehen wird. Trotz des Umstands, dass in diesem Detektionsbereich (4, 5) fälschlicherweise ein überlagertes Zeichen erfasst worden ist, findet somit eine normale Verwendung dieses Bewegungsvektors bei der Mittelwertberechnung statt.
Bei diesem, zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel kann somit auf der Basis des einem jeweiligen Detektionsbereich zugeordneten Wichtungskoeffizienten festgestellt werden, ob es sich bei dem von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 jeweils festgestellten Bewegungsvektor um einen fehlerhaft erfassten Bewegungsvektor handelt. Auch wenn das von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erhaltene Detektionsergebnis in einem gewissen Ausmaß einen Erfassungsfehler enthält, kann dennoch eine instabile Bildverwacklungskorrektur verhindert werden.
Das bei dem zu Erläuterungszwecken angeführten sechsten Beispiel angewandte Verfahren kann in verschiedener Weise umgesetzt werden. So kann z. B. die Doppelpegel-Codierschaltung 33 gemäß 10 dahingehend ausgestaltet sein, dass der Schwellenwertpegel für den äußersten ersten Detektionsbereich 122 der Bildebene niedriger ist. Ferner kann die Singulärpunkt-Unterdrückungsschaltung 34 dahingehend ausgestaltet sein, dass ihr Singulärpunkt-Unterdrückungsvermögen in Bezug auf den ersten Detektionsbereich 122 abgeschwächt wird. Jede dieser Anordnungen hat den Vorteil, dass mit Hilfe der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 ein überlagertes Zeichen mit geringer oder niedriger Helligkeit auf einfache Weise erfasst werden kann.
Nachstehend wird zu Erläuterungszwecken auf ein siebtes Beispiel für das Bildverwacklungs-Korrektursystem näher eingegangen.
Wie vorstehend beschrieben, erfasst die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 in seltenen Fällen fehlerhafterweise ein normales Objekt als überlagertes Zeichen und erzeugt dann das Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13. Wenn dieses fälschlicherweise erfasste Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13 bei der Korrekturverarbeitung einer Bildverwacklung Verwendung findet, wird der Korrekturvorgang der Bildverwacklung (die Bildverwacklungskorrektur) instabil.
Das zu Erläuterungszwecken angeführte siebte Beispiel für ein Bildverwacklungs-Korrektursystem ist zur Verhinderung eines solchen Problems ausgestaltet und weist hierbei den in 15 dargestellten Aufbau auf.
Bei der Anordnung gemäß 15 bestimmt ein Mikrocomputer 60, ob es sich bei dem von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 abgegebenen Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13 um ein korrekt detektiertes Signal handelt und legt hierbei auf der Basis des erhaltenen Ergebnisses fest, ob die Bildverwacklungskorrektur fortzusetzen ist.
Nachstehend werden Funktion und Wirkungsweise des Bildverwacklungs-Korrektursystems gemäß diesem siebten, zu Erläuterungszwecken angeführten Beispiel unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm gemäß 16 näher erläutert.
Die Verarbeitung von Schritten S41 bis S45 gemäß 16 entspricht hierbei der Verarbeitung der Schritte S31 bis S35 des Ablaufdiagramms gemäß 13. Wenn die Verarbeitung der Schritte S41 bis S45 abgeschlossen ist, führt der Mikrocomputer 60 sodann die nachstehend näher beschriebene Verarbeitung von Schritten S46 bis S50 durch.
Im Schritt S46 ermittelt der Mikrocomputer 60, ob das Überlagerungszeichen-Detektionssignal P13 von der Bewegungsvektor-Detektionsschaltung 3 erzeugt worden ist, d. h., ob von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 überlagerte Zeichen erfasst worden sind. Wenn im Schritt S46 festgestellt wird, dass keine überlagerten Zeichen vorhanden sind, geht der Ablauf auf einen Schritt S49 über, bei dem der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang fortgesetzt wird.
Wenn dagegen festgestellt wird, dass von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 überlagerte Zeichen festgestellt worden sind, geht der Ablauf auf einen Schritt S47 über, bei dem ermittelt wird, ob die Anzahl von Bereichen, in denen überlagerte Zeichen erfasst worden sind, gleich dem Wert "n" oder größer ist. Wenn z. B. ein Bild 60 Bewegungsvektor-Detektionsbereiche umfasst, wird ein Zahlenwert in der Größenordnung von 10 für "n" verwendet.
Wenn hierbei im Schritt S47 festgestellt wird, dass die Anzahl der Bereiche mit erfassten überlagerten Zeichen gleich "n" oder größer ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S50 über, bei dem der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang unterbrochen bzw. beendet wird. Dieses Ergebnis beinhaltet nämlich im wesentlichen, dass es sich bei den überlagerten Zeichen um Titelzeichen handelt, die in der Bildebene in vergrößertem Maßstab dargestellt sind. Wenn dagegen die Anzahl von Bereichen mit erfassten überlagerten Zeichen kleiner als "n" ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S48 über.
Im Schritt S48 erfolgt ein Vergleich zwischen einem Bewegungsvektorwert MVt der Bereiche mit erfassten überlagerten Zeichen und einem Bewegungsvektorwert MVn der anderen Bereiche. Wenn im Schritt S48 die Bedingung: MVt ≅ MVn (2)erfüllt ist, beinhaltet dies, dass sich ein Hintergrundobjekt und die überlagerten Zeichen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen.
In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass ein normales Objekt versehentlich als überlagerte Zeichen von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erkannt worden ist. Wenn jedoch eine korrekte Erfassung von überlagerten Zeichen durch die Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erfolgt ist, kann davon ausgegangen werden, dass sich die überlagerten Zeichen und ein normales Objekt in der Bildebene mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen.
Aus diesem Grund wird in einem solchen Fall auch bei Fortsetzung der Bildverwacklungskorrektur kein unnatürlich wirkendes Bild wahrgenommen, bei dem sich nur die überlagerten Zeichen in der Bildebene bewegen. Wenn somit die vorstehend beschriebene Gleichung (2) erfüllt ist, geht der Ablauf auf einen Schritt S49 über, bei dem die Bildverwacklungskorrektur fortgesetzt wird.
Wenn dagegen die vorstehend genannte Gleichung (2) nicht erfüllt ist, können die nachstehenden beiden Zustände vorliegen:
Wenn die Bedingung MVt << MVn (3)vorliegt, beinhaltet dies, dass eine Bildverwacklung vorliegt und an festen Positionen des Bildes überlagerte Zeichen vorhanden sind. Hierbei besteht das Problem, dass bei einer Fortsetzung des Bildverwacklungs-Korrekturvorgangs eine genaue Bildverwacklungskorrektur nicht mehr erzielbar ist.
Wenn dagegen die Bedingung MVt >> MVn (4)vorliegt, beinhaltet dies, dass nur eine geringe Bildverwacklung vorliegt und die Überlagerungszeichen der Bildebene in Form einer fließenden Bewegung überlagert sind. Auch in diesem Falle ist jedoch eine genaue Bildverwacklungskorrektur unmöglich.
In diesen beiden Fällen, bei denen die vorstehend beschriebene Gleichung (2) nicht erfüllt ist, geht daher der Ablauf aus den vorstehend beschriebenen Gründen auf den Schritt S50 über. Diese Verarbeitung der Schritte S41 bis S50 wird für jedes Halbbild wiederholt.
Bei der Ausgestaltung dieses siebten, zu Erläuterungszwecken angeführten Beispiels für ein Bildverwacklungs-Korrektursystem ist davon ausgegangen worden, dass das von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erhaltene Detektionsergebnis in einem gewissen Ausmaß einen Erfassungsfehler enthält. Wenn jedoch die Genauigkeit, mit der Überlagerungszeichen von der Überlagerungszeichen-Detektionsschaltung 30 erfasst werden, völlig zuverlässig ist, kann bei der Erfassung von Überlagerungszeichen der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang sofort unterbrochen bzw. beendet werden.
Wenn somit bei dieser Konfiguration im Schritt S46 gemäß 16 festgestellt wird, dass überlagerte Zeichen erfasst worden sind, geht der Ablauf ohne Verarbeitung der Schritte S47 und S48 unmittelbar auf den Schritt S50 über, bei dem der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang unterbrochen bzw. beendet wird.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann z. B. auch im Falle der Überlagerung eines Videosignals bei der Aufzeichnung mit Zeichen bzw. einem Text das Auftreten eines unnatürlich wirkenden Bildes verhindert werden, bei dem sich nur der Bereich des überlagerten Zeichens bzw. Textes in der Bildebene bewegt.
Das zu Erläuterungszwecken angeführte dritte Beispiel für ein Bildverwacklungs-Korrektursystem umfasst somit eine Zeichenerkennungseinrichtung zur Erfassung der Signalkomponente eines einem Videosignal überlagerten Zeichens und ist zur Korrektur einer Bildverwacklung unter Verwendung der Bewegungsvektoren von anderen Detektionsbereichen als dem Detektionsbereich mit der Signalkomponente des von der Zeichenerkennungseinrichtung erfassten Zeichens ausgestaltet. Auch wenn somit ein Videosignal mit einem eine Datumsangabe, Zeitangabe oder dergleichen enthaltenden Zeichen bzw. Text überlagert ist, kann der Einfluss der Zeichenbewegung, der zu einem Fehler bei der Berechnung des Ausmaßes einer Bildverwacklung führen kann, weitgehend unterdrückt werden. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass nur das bei der eigentlichen Bildaufnahme aufgetretene Ausmaß einer Bildverwacklung genau berechnet wird.
Das als sechstes und siebtes Beispiel zu Erläuterungszwecken beschriebene Bildverwacklungs-Korrektursystem umfasst ebenfalls eine Zeichenerkennungseinrichtung zur Erfassung der Signalkomponente eines einem Videosignal überlagerten Zeichens und ist zur Steuerung des Bildverwacklungs-Korrekturablaufs auf der Basis des von der Zeichenerkennungseinrichtung erhaltenen Detektionsergebnisses ausgestaltet. Wenn hierbei die Gefahr besteht, dass die Bewegung eines Zeichens zu einem Fehler bei der Berechnung des Ausmaßes einer Bildverwacklung führt, kann der Bildverwacklungs-Korrekturvorgang gestoppt werden. Auf diese Weise lässt sich das Auftreten eines unnatürlich wirkenden Bildes verhindern, bei dem sich nur der Bereich eines Zeichens bzw. Textes in der Bildebene bewegt.
Bei dem vorstehend beschriebenen Bildverwacklungs-Korrektursystem kann somit eine Bildverwacklungskorrektur stets ohne jegliche Fehlfunktionen erfolgen. Außerdem kann das Auftreten eines als Folge einer Bildverwacklungskorrektur dann unnatürlich wirkenden Bildes verhindert werden, sodass stets ein natürlich wirkendes Bild erhalten werden kann.

Claims

Bildverwacklungs-Korrektursystem, mit einer Bewegungsvektor-Detektionseinrichtung (3) zur Ableitung eines Bewegungsvektors aus einem Video-Eingangssignal (P1), einer Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung zur Korrektur einer Bildverwacklung auf der Basis des von der Bewegungsvektor-Detektionseinrichtung (3) ermittelten Bewegungsvektors, einer Überblendungs-Detektionseinrichtung (20) zur Erfassung eines Überblendungsvorgangs durch Auswertung des Video-Eingangssignals und einer Steuereinrichtung (4) zur Steuerung einer Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik der Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung in Abhängigkeit von dem von der Überblendungs-Detektionseinrichtung (20) erfassten Überblendungsvorgang, wobei die Steuereinrichtung (4) zur Reduzierung der Bildverwacklungskorrektur in Bezug auf eine Bildverwacklung im Falle einer durch den Überblendungsvorgang erfolgenden Ausblendung des Video-Eingangssignals und zur Verstärkung der Bildverwacklungskorrektur in Bezug auf eine Bildverwacklung im Falle einer durch den Überblendungsvorgang erfolgenden Einblendung des Video-Eingangssignals ausgestaltet ist.
Bildverwacklungs-Korrektursystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung (4) zur Ermittlung eines einen Überblendungszustand angebenden Wertes der Änderung eines Informationssignals und Steuerung einer herbeigeführten Änderungsrate der Bildverwacklungs-Korrekturcharakteristik in Abhängigkeit von dem Wert der Änderung ausgestaltet ist.
Bildverwacklungs-Korrektursystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Überblendungs-Detektionseinrichtung (20) zur Ableitung einer mittleren Helligkeit, eines hellsten Punktes, eines dunkelsten Punktes, eines Spektralanteils und der Amplitude eines modulierten Chrominanzsignals eines jeden Bildes aus dem Video-Eingangssignal und zur Beurteilung von Überblendungen auf der Basis von Korrelationen zwischen Änderungsraten der mittleren Helligkeit, des hellsten Punktes, des dunkelsten Punktes, des Spektralanteils und der Amplitude des modulierten Chrominanzsignals ausgestaltet ist.
Bildverwacklungs-Korrektursystem nach Anspruch 1, bei dem das Video-Eingangssignal (P1) ein von einem Video-Wiedergabegerät (1) abgegebenes Videosignal ist.
Bildverwacklungs-Korrektursystem nach Anspruch 1, bei dem die Bildverwacklungs-Korrektureinrichtung einen Bildspeicher (2) zur Speicherung des Video-Eingangssignals und eine Speichersteuereinrichtung (4) zur Steuerung einer Bildleseposition des Bildspeichers auf der Basis eines Ausgangssignals der Bewegungsvektor-Detektionseinrichtung (3) aufweist.