DE69521777T2

DE69521777T2 - Methode und Vorrichtung zur Bandbegrenzung von Bildbewegungssignalen

Info

Publication number: DE69521777T2
Application number: DE69521777T
Authority: DE
Inventors: Ichiro Ando
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2015-12-02
Also published as: CN1089983C; CN1139354A; TW289197B; EP0719051A3; DE69521777D1; KR960028557A; US6101220A; JPH08172633A; EP0719051B1; JP2900983B2; EP0719051A2; KR100227560B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignals von der Art, wie es im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist. Diese Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignals von der Art, wie sie im Oberbegriff des Anspruches 4 definiert ist. Ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben genannten Art sind aus der EP-A-0 603 878 bekannt.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine bewegungskompensierte Vorhersagecodierung ist eine von hocheffizienten Codierungen eines digitalen Bewegtbildsignals. Gemäß der bewegungskompensierten Vorhersagecodierung wird jedes Vollbild, das durch ein Bewegtbildsignal dargestellt wird, in Blöcke mit einer gleichen Größe unterteilt, und eine Signalverarbeitung wird blockweise ausgeführt. Genauer wird eine bewegungskompensierte Vorhersage eingesetzt, indem ein Referenzvollbild verwendet wird, das durch Bilddaten dargestellt wird, die aus einem Decodieren eines zuvor codierten Vollbildes resultieren. Es wird eine Berechnung eines Vorhersagefehlers zwischen einem gegenwärtigen Block und einem vorhergesagten Block vorgenommen, die aus des bewegungskompensierten Vorhersage resultiert. Der Vorhersagefehler wird codiert. Somit komprimiert die bewegungskompensierte Vorhersagecodierung ein Bewegtbildsignal, indem eine zeitliche Korrelation zwischen aufeinanderfolgenden Vollbildern verwendet wird, die durch das Bewegtbildsignal dargestellt werden.
Gemäß einer typischen Sorte der Codierung eines Vorhersagefehlers wird der Vorhersagefehler einer orthogonalen Transformation unterzogen, und ein Signal, das aus der orthogonalen Transformation resultiert, wird quantisiert. Ferner wird ein aus der Quantisierung resultierendes Signal einem Entropiecodierungsprozeß unterzogen. Somit komprimiert die typische Sorte der Codierung eines Vorhersagefehlers Bildinformation, indem eine räumliche Korrelation und eine statistische Korrelation in einem bewegten Bild verwendet werden.
Im allgemeinen variieren eine zeitliche Korrelation, eine räumliche Korrelation und eine statistische Korrelation von Bild zu Bild beträchtlich. Andererseits muß im allgemeinen eine Datenmenge (die Anzahl von Bits der Daten), die durch die Codierung pro Zeiteinheit erzeugt werden, das heißt eine aus der Codierung resultierende Datenrate, unabhängig von den Inhalten eines bewegten Bildes ein konstanter Wert sein. Um eine derartige Anforderung zu erfüllen, werden die Eigenschaften der Quantisierung in Ansprechen auf die Eigenschaften eines bewegten Bildes verändert.
Genauer wird in dem Fall von Bildern, die mit hohen zeitlichen, räumlichen und statistischen Korrelationen in Beziehung stehen, eine feine Quantisierung ausgeführt, um eine aus der Codierung resultierende Datenrate (die Anzahl von Bits der Daten, die durch Codierung pro Zeiteinheit erzeugt werden) bis zu einer gewünschten Rate zu erhöhen. Im Fall von Bildern, die mit niedrigen zeitlichen, räumlichen und statistischen Korrelationen in Beziehung stehen, wird eine grobe Quantisierung ausgeführt, um eine aus der Codierung resultierende Datenrate (die Anzahl von Bits der Daten, die durch Codierung pro Zeiteinheit erzeugt werden) bis zu der gewünschten Rate zu verringern.
Im allgemeinen sind eine Codierungsseite und eine Decodierungsseite über eine Übertragungsleitung verbunden. Die Decodierungsseite empfängt das Ausgangssignal der Codierungsseite über die Übertragungsleitung und stellt ein ursprüngliches Bewegtbildsignal wieder her, indem das Ausgangssignal der Codierungsseite decodiert wird. Die Quantisierung auf der Codierungsseite bewirkt eine Quantisierungsverzerrung in jedem Bild, das durch das Bewegtbildsignal dargestellt wird, das auf der Decodierungsseite wiederhergestellt wird. Die Quantisierungsverzerrung erscheint in der Form von Rauschen, das als Moskitorauschen oder Blockrauschen bezeichnet wird.
Gemäß einem Verfahren nach dem Stand der Technik, das dafür entworfen ist, ein derartiges Rauschproblem zu lösen, werden zeitliche und räumliche Korrelationen in bewegten Bildern auf der Grundlage einer Zwischen-Vollbild-Differenz (eines Zwischen-Vollbild-Fehlers) an einer Stufe gemessen, die einem komprimierend codierenden Abschnitt vorausgeht, und Signalbänder in einer zeitlichen Richtung (eine Richtung entlang einer Zeitbasis) und einer räumlichen Richtung werden in Ansprechen auf Information der gemessenen Korrelationen begrenzt. Das Verfahren nach dem Stand der Technik beachtet keine zeitliche Redundanz in bewegten Bildern, die im allgemeinen durch bewegungskompensierte Vorhersage beseitigt wird. Somit begrenzt das Verfahren nach dem Stand der Technik bei gegebenen Signalbedingungen unnötigerweise die Signalbänder.
Die EP-A-0 603 878 offenbart ein Zwischen-Vollbild-Codiersystem für eine Vollbild-zu-Vollbild-Codierung eines Eingangsbildsignals. Dieses bekannte System umfaßt ein adaptives Filter zum Filtern eines Bewegungskompensationsvorhersagesignals und einen Filter-Controller zum Empfang des Eingabebildsignals und des Bewegungskompensationsvorhersagesignals und zur Ausgabe eines Filterungskoeffizienten, der die Filterungsintensität definiert. Der Filterungskoeffizient wird durch Normierung der Differenz zwischen einem Eingangsbildsignal und einem Vorhersagesignal aus einem Vollbild-Speicher durch die Aktivität des Eingangsbildsignals oder des Vorhersagesignals entschieden. Die Aktivität kann durch die Summe der absoluten oder quadrierten Differenzwerte auf der Grundlage der Helligkeitsintensität von Pixeln des Bildsignals definiert werden.
EP-A-0 614 312 offenbart ein Videosignal-Rauschreduktionssystem. Bei diesem bekannten System werden Pixel über mehrere Vollbilder hinweg verfolgt und dann gemittelt, um jeweilige rauschreduzierte Pixelwerte zu erzeugen. Jedes Pixel des gemittelten Videovollbildes ersetzt das entsprechende Pixel im ursprünglichen Vollbild, wenn die Differenz Zwischen dem ursprünglichen Pixel und dem entsprechenden gemittelten Pixel kleiner als die mittlere Differenz zwischen all den ursprünglich gemittelten Pixeln ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein erstes Ziel dieser Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignals bereitzustellen.
Es ist ein zweites Ziel dieser Erfindung; eine verbesserte Vorrichtung zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignales bereitzustellen.
Diese Ziele werden durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 4 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Bandbegrenzungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Aktivitätsberechnungseinrichtung in Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Diagramm eines Pixelarrays.
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm einer Parameterentscheidungseinrichtung in Fig. 1.
Fig. 5 ist ein Diagramm der Beziehung zwischen den Werten, die durch ein Eingangssignal und ein Ausgangssignal dargestellt sind, in bezug auf einen ROM in Fig. 4.
Fig. 6 ist ein Diagramm der Beziehung zwischen den Werten, die durch ein Eingangssignal und ein Ausgangssignal dargestellt sind, in bezug auf einen weiteren ROM in Fig. 4.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines Zeitrichtungs-Tiefpaßfilters in Fig. 1.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm eines Raumrichtungs-Tiefpaßfilters in Fig. 1.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm einer Bandbegrenzungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Erste Ausführungsform

Nach Fig. 1 umfaßt eine Bandbegrenzungsvorrichtung einen Eingangsanschluß 1, der einem digitalen Eingangssignal ausgesetzt ist, das sequentiell bewegte Bilder darstellt. Dem Eingangsanschluß 1 der Vorrichtung folgt ein Schalter 2. Der Schalter 2 ist mit Speichern 4 und 5 verbunden. Der Schalter 2 empfängt das Bewegtbild-Eingangssignal von dem Eingangsanschluß 1 der Vorrichtung und überträgt das Bewegtbild-Eingangssignal zu entweder dem Speicher 4 oder dem Speicher 5. Der Schalter 2 spricht auf ein Schaltersteuersignal an, das von einem geeigneten Signalgenerator (nicht gezeigt) zugeführt wird. Das Schaltersteuersignal wechselt zwischen unterschiedlichen Zuständen synchron mit einem Vollbild, das mit dem Bewegtbild-Eingangssignal in Beziehung steht. Dementsprechend überträgt der Schalter 2 abwechselnd das Bewegtbild-Eingangssignal zu einem der Speicher 4 und 5 in einer gegebenen Periode, die einer Vollbildperiode entspricht. Das Bewegtbild-Eingangssignal, das mit jedem von ersten abwechselnden Vollbildern in Beziehung steht, wird in dem Speicher 4 gespeichert, während das Bewegtbild-Eingangssignal, das mit jedem von zweiten abwechselnden Vollbildern in Beziehung steht, in dem Speicher 5 gespeichert wird. Die Bewegtbildsignale werden in den Speichern 4 und 5 temporär gehalten, bevor sie aus diesen ausgegeben oder ausgelesen werden.
Ein Schalter 3 folgt den Speichern 4 und 5. Der Schalter 3 überträgt eines der Ausgangssignale der Speicher 4 und 5 zu einer späteren Stufe. Der Schalter 3 spricht auf das Schaltersteuersignal an. Dementsprechend überträgt der Schalter 3 abwechselnd eines der Ausgangssignale der Speicher 4 und 5 zu einer späteren Stufe in einer gegebenen Periode, die der Vollbildperiode entspricht.
Es wird weiter die Arbeitsweise der Speicher 4 und 5 beschrieben. Während jeder von ersten abwechselnden 1-Vollbild-Perioden wird das Bewegtbild-Eingangssignal in den Speicher 4 über den Schalter 2 geschrieben, während das Bewegtbildsignal aus dem Speicher 5 über den Schalter 3 ausgelesen und übertragen wird. Während jedes von zweiten abwechselnden 1-Vollbild-Perioden wird das Bewegtbild-Eingangssignal in den Speicher 5 über den Schalter 2 geschrieben, während das Bewegtbildsignal aus dem Speicher 4 über den Schalter 3 ausgelesen und übertragen wird.
Das über den Schalter 3 übertragene Bewegtbildsignal wandert zu einem Speicher 6, einer Vorhersageeinrichtung 7 und einem Subtrahierer 8. Der Speicher 6 dient als eine 1-Vollbild-Verzögerungseinrichtung. Genauer wird das über den Schalter 3 übertragene Bewegtbildsignal in dem Speicher 6 gespeichert, bevor es in diesem temporär gehalten wird. Dann wird das Bewegtbildsignal aus dem Speicher 6 äls ein I-Vollbild-Vorausgangs- Bewegtbildsignal ausgegeben, das mit einem unmittelbar vorausgehenden Vollbild in bezug auf das gegenwärtige Vollbild in Beziehung steht, das heißt, einem Vollbild, das durch das Bewegtbildsignal dargestellt wird, das gegenwärtig über den Schalter 3 übertragen wird.
Die Vorhersageeinrichtung 7 empfängt das Bewegtbildsignal von dem Schalter 3 als ein Gegenwarts-Vollbild-Bewegtbildsignal. Die Vorhersageeinrichtung 7 empfängt das Ausgangssignal des Speichers 6 als ein 1-Vollbild-Vorausgangs-Bewegtbildsignal. Die Vorhersageeinrichtung 7 verwendet das I-Vollbild-Vorausgangs-Bewegtbildsignal als ein Referenz- Vollbild-Bewegtbildsignal und erzeugt ein bewegungskompensiertes Vorhersagebildsignal in Ansprechen auf das Gegenwarts-Vollbild-Bewegtbildsignal und das Referenz-Vollbild-Bewegtbildsignal. Die Vorhersageeinrichtung 7 gibt das bewegungskompensierte Vorhersagebildsignal an den Subtrahierer 8 aus.
Die von der Vorhersageeinrichtung 7 eingesetzte Signalverarbeitung beruht auf einer von bekannten bewegungskompensierten Vorhersagetechniken, wie beispielsweise einer Technik, die Bewegungsvektoren verwendet, die durch Blockanpassung detektiert werden.
Der Subtrahierer 8 empfängt das Bewegtbildsignal über den Schalter 3. Der Subtrahierer 8 empfängt das bewegungskompensierte Vorhersagebildsignal von der Vorhersageeinrichtung 7. Der Subtrahierer 8 berechnet eine Differenz zwischen dem über den Schalter 3 empfangenen Bewegtbildsignal und dem bewegungskompensierten Vorhersagebildsignal, wodurch ein erstes bewegungskompensiertes Vorhersagefehlersignal gemäß der berechneten Differenz erzeugt wird. Der Subtrahierer 8 gibt das erste bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal an einen Speicher 9 aus.
Das erste bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal wird in dem Speicher 9 gespeichert, bevor es temporär in diesem gehalten wird und aus diesem als ein zweites bewegungskompensiertes Vorhersagefehlersignal ausgegeben wird. In dem Fall, daß die von der Vorhersageeinrichtung 7 eingesetzte Signalverarbeitung auf einer bewegungskompensierten Vorhersagetechnik beruht, die Bewegungsvektoren verwendet, die durch Blockanpassung detektiert werden, wird jedes Vollbild in Blöcke mit einer gegebenen Größe unterteilt, und ein bewegungskompensiertes Vorhersagefehlersignal wird blockweise verarbeitet. Um die von einer späteren Stufe ausgeführte Signalverarbeitung zu vereinfachen, wird in diesem Fall der Speicher 9 vorzugsweise als Abtastwandler verwendet, um die Wiederherstellung einer Signalstückfolge zu ermöglichen, die gleich einer normalen Abtastzeilenfolge ist. Der Speicher 9 führt das zweite bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal einer Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 zu.
Die Einrichtung 10 berechnet die Aktivität jedes Pixeln entsprechenden Segments des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals. Die Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 gibt ein Signal, das die berechnete Aktivität darstellt, an einen Speicher 11 und einen Akkumulator (oder einen Integrator) 12 aus.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 einen Eingangsanschluß 20, eine Absolutwertberechnungseinrichtung 21, Verzögerungseinrichtungen 22A, 22B, 22C, 23A, 23B, 23C, 24 und 25, einen Addierer 26 und einen Ausgangsanschluß 27.
In der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 von Fig. 2 wird der Eingangsanschluß 20 dem zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignäl ausgesetzt. Dem Eingangsanschluß 20 folgt die Absolutwertberechnungseinrichtung 21. Das zweite bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal wird über den Eingangsanschluß 20 zu der Absolutwertberechnungseinrichtung 21 übertragen. Die Einrichtung 21 berechnet den Absolutwert des Wertes, der durch jedes Pixel entsprechende Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt wird. Die Absolutwertberechnungseinrichtung 21 erzeugt ein Signal "c", das den berechneten Absolutwert darstellt, und gibt dieses aus. Das Ausgangssignal "c" der Absolutwertberechnungseinrichtung 21 wird an die Verzögerungseinrichtungen 22A und 24 und den Addierer 26 angelegt.
Die Einrichtung 22A verzögert das Signal "c" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "c" in ein Verzögerungsergebnissignal "b". Die Verzögerungseinrichtung 22A gibt das Signal "b" an die Verzögerungseinrichtung 23A und den Addierer 26 aus. Die Einrichtung 23A verzögert das Signal "b" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "b" in ein Verzögerungsergebnissignal "a". Die Verzögerungseinrichtung 23A gibt das Signal "a" an den Addierer 26 aus.
Die Einrichtung 24 verzögert das Signal "c" um eine Periode, die einer Abtastzeile entspricht, und ändert dadurch das Signal "c" in ein Verzögerungsergebnissignal "f'. Die Verzögerungseinrichtung 24 gibt das Signal "f' an die Verzögerungseinrichtung 22B, die Verzögerungseinrichtung 25 und den Addierer 26 aus. Die Einrichtung 22B verzögert das Signal "f' um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "f' in ein Verzögerungsergebnissignal "e". Die Verzögerungseinrichtung 22B gibt das Signal "e" an die Verzögerungseinrichtung 23B und den Addierer 26 aus. Die Einrichtung 23B verzögert das Signal "e" um eine Periode, die einem Pixel entspricht; und ändert dadurch das Signal "e" in ein Verzögerungsergebnissignal "d". Die Verzögerungseinrichtung 23B gibt das Signal "d" an den Addierer 26 aus.
Die Einrichtung 25 verzögert das Signal "f' um eine Periode, die einer Abtastzeile entspricht, und ändert dadurch das Signal "f' in ein Verzögerungsergebnissignal "i". Die Verzögerungseinrichtung 25 gibt das Signal "i" an die Verzögerungseinrichtung 22C und den Addierer 26 aus. Die Verzögerungseinrichtung 22C verzögert das Signal "i" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "i" in ein Verzögerungsergebnissignal "h". Die Verzögerungseinrichtung 22C gibt das Signal "h" an die Verzögerungseinrichtung 23C und den Addierer 26 aus. Die Einrichtung 23C verzögert das Signal "h" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "h" in ein Verzögerungsergebnissignal "g". Die Verzögerungseinrichtung 23C gibt das Signal "g" an den Addierer 26 aus.
Nach Fig. 3 werden 3 · 3 benachbarte Pixel "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" und "i" in Verbindung mit den Signalen "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" bzw. "i" in der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 von Fig. 2 deiniert. Genauer stellt das Signal "e" den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt wird, das dem zentralen Pixel "e", das heißt, dem interessierenden Pixel oder dem betreffenden Pixel, entspricht. Das Signal "a" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt wird, das dem linken oberen Pixel "a" entspricht. Das Signal "b" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt wird, das dem mittleren oberen Pixel "b" entspricht. Das Signal "c" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem rechten oberen Pixel "c" entspricht. Das Signal "d" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem linken Pixel "d" in der Zwischenzeile entspricht, das Signal "f' stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem rechten Pixel "f' in der Zwischenzeile entspricht. Das Signal "g" stellt den berechneten Absolutwert des Werts dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem linken unteren Pixel "g" entspricht. Das Signal "h" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem mittleren unteren Pixel "h" entspricht. Das Signal "i" stellt den berechneten Absolutwert des Wertes dar, der durch das Segment des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals dargestellt wird, das dem rechten unteren Pixel "i" entspricht.
In der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 von Fig. 2 addiert die Einrichtung 26 die Absolutwerte, die durch die Signale "a", "b", "c", "d", "e", "f1 "g", "h" und "i" dargestellt werden. Mit anderen Worten berechnet der Addierer 26 die Summe der Absolutwerte, die durch die Signale "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" und "i" dargestellt werden. Die berechnete Summe der Absolutwerte ist als eine Aktivität definiert, die dem interessierenden Pixel "e" entspricht. Dementsprechend erzeugt der Addierer 26 ein Signal, das die Aktivität jedes Pixeln entsprechenden Segments des zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals darstellt und gibt dieses aus. Das die Aktivität darstellende Signal wird von dem Addierer 26 zu dem Speicher 11 (siehe Fig. 1) und dem Akkumulator 12 (siehe Fig. 1) über den Ausgangsanschluß 27 übertragen.
Die von der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 ausgeführte Signalverarbeitung umfaßt einen Schritt, daß das zweite bewegungskompensierte Vorhersagesagefehlersignal des interessierenden Pixels "e" einem Tiefpaßfilterungsprozeß in räumlichen Richtungen unterzogen wird. Dementsprechend resultiert die von der Einrichtung 10 berechnete Aktivität aus dem Tiefpaßfilterungsprozeß. Der Tiefpaßfilterungsprozeß unterdrückt eine lokale Zunahme in dem zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignal, die beispielsweise durch Rauschen in dem Bewegtbild-Eingangssignal bewirkt werden könnte.
Wieder nach Fig. 1 wird das die Aktivität darstellende Signal, das jedem Pixel entspricht, in dem Speicher 11 von der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 gespeichert. Zusätzlich wird das die Aktivität darstellende Signal, das jedem Pixel entspricht, in den Akkumulator 12 eingegeben. Bei der Erzeugung des ersten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals und der Berechnung der Pixeln entsprechenden Aktivität werden weiterhin wiederholt, bis die die Aktivität darstellenden Signale, die den jeweiligen Pixeln entsprechen, die ein Vollbild bilden (das gegenwärtig verarbeitete Vollbild) in dem Speicher 11 gespeichert und in den Akkumulator 12 eingegeben sind.
Der Akkumulator 12 wird über die Aktivitäten informiert, die durch die die Aktivität darstellenden Signale dargestellt sind. Der Akkumulator 12 addiert oder akkumuliert die Aktivitäten zu dem Akkumulationswert. Der Akkumulator 12 spricht auf ein Vollbildsynchronsignal an, das von einem geeigneten Signalgenerator (nicht gezeigt) zugeführt wird. Das Vollbildsynchronsignal dient als ein Rücksetzsignal. Jedesmal dann, wenn die Signalverarbeitung für ein Vollbild abgeschlossen worden ist, wird der von dem Akkumulator 12 berechnete Akkumulationswert auf "0" zurückgesetzt. Genauer berechnet der Akkumulator 12 die Summe der Aktivitäten gemäß den jeweiligen Pixeln, die ein Vollbild bilden (das gegenwärtig verarbeitete Vollbild). Die berechnete Summe der Aktivitäten wird als der 1- Vollbild-Aktivitätsakkumulationswort ACTf bezeichnet. Der Akkumulator 12 erzeugt ein Signal, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Der Akkumulator 12 gibt das erzeugte Signal an eine Parameterentscheidungseinrichtung 15 aus.
Die die Aktivität darstellenden Signale, die den jeweiligen Pixeln entsprechen, die ein Vollbild bilden (das gegenwärtig verarbeitete Vollbild) werden nacheinander aus dem Speicher 11 ausgelesen und dann der Parameterentscheidungseinrichtung 15 zugeführt. Die den Pixeln entsprechende Aktivität, die durch jedes die Aktivität darstellende Signal dargestellt wird, das aus dem Speicher 11 ausgelesen wird, wird mit dem Zeichen "ACTp" bezeichnet. Die Aktivität ACTp, die durch das Ausgangssignal des Speichers 11 dargestellt wird, steht mit einem Pixel in einem Vollbild in Beziehung, das dem 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf entspricht, der durch das Ausgangssignal des Akkumulators 12 dargestellt wird.
Die Parameterentscheidungseinrichtung 15 wird über den 1-Vollbild- Aktivitätsakkumulationswert ACTf informiert, der durch das Ausgangssignal des Akkumulators 12 dargestellt wird. Die Parameterentscheidungseinrichtung 15 wird über die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp informiert, die durch das die Aktivität darstellende Signal dargestellt wird, das aus dem Speicher 11 zugeführt wird. Die Parameterentscheidungseinrichtung 15 bestimmt einen Bandgrenzensteuerparameter Pt für ein Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 und einen Bandgrenzensteuerparameter Ps für ein Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 in Ansprechen auf den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf und die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp.
Das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 und das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 bestehen aus variablen Typen. Das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13, das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 und die Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps sind derart entworfen, daß sie die folgenden Funktionen erfüllen. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich "0" ist, nimmt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 13 einen Durchlaßzustand an und führt, daher keinerlei Tiefpaßfilterungsfunktion aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich "1" ist, führt das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 eine gegebene Tiefpaßfilterungsfunktion vollständig aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich einem Wert zwischen "0" und "1" ist, führt das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 die Tiefpaßfilterungsfunktion mit einem Grad aus, der dem Wert des Bandgrenzensteuerparameters Pt entspricht. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Ps gleich "0" ist, nimmt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 einen Durchlaßzustand an und führt somit keinerlei Tiefpaßfilterungsfunktion aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Ps gleich "1" ist, führt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 eine gegebene Tiefpaßfilterungsfunktion vollständig aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Ps gleich einem Wert zwischen "0" und "1" ist, führt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 die Tiefpaßfilterungsfunktion mit einem Grad aus, der einem Wert des Bandgrenzensteuerparameters Ps entspricht.
Fig. 4 zeigt ein. Beispiel der Parameterentscheidungseinrichtung 15. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt die Parameterentscheidungseinrichtung 15 Eingangsanschlüsse 31 und 32, ROMs 34 und 35, Berechnungseinrichtungen 38 und 39, Begrenzungseinrichtungen 40 und 42 und Ausgangsanschlüsse 41 und 43.
In der Parameterentscheidungseinrichtung 15 von Fig. 4 wird der Eingangsanschluß 31 dem Ausgangssignal des Akkumulators 12 unterzogen (siehe Fig. 1), das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Das Signal, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt; wird über den Eingangsanschluß 31 an einen Adreßeingangsanschluß des ROM 34, einen Adreßeingangsanschluß des ROM 35 und die Berechnungseinrichtungen 38 und 39 angelegt.
Der ROM 34 dient als ein Signalwandler oder als ein Funktionsgenerator. Der ROM 34 gibt ein Signal, das einen Wert F1 darstellt, in Ansprechen auf das Signal aus, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Genauer speichert der ROM 34 voreingestellte Signale, die Werte F1 darstellen, an Speichersegmenten, die jeweils unterschiedliche Adressen aufweisen. Das Signal, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt, dient als ein Adreßsignal, das an den ROM 34 angelegt wird. Auf eines der Speichersegmente des ROM 34 wird in Ansprechen auf das Adreßsignal zugegriffen, das heißt, das Signal, das den 1-Vollbild- Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Ein Signal, das einen Wert F1 darstellt, wird aus dem Speichersegment des ROM 34, auf das zugegriffen wird, ausgelesen oder ausgegeben. Es ist in Fig. 5 gezeigt, daß der Wert F1, der durch das Ausgangssignal des ROM 34 dargestellt wird, linear von "0" bis "1" zunimmt, wenn der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf von einem ersten gegebenen Wert L1a bis zu einem zweiten gegebenen Wert von Llb zunimmt. Der Wert F1 beträgt "0", wenn der 1-Vollbild- Aktivitätsakkumulationswert ACTf kleiner als der erste gegebene Wert L1a ist. Der Wert F1 beträgt "1", wenn der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf größer als der zweite gegebene Wert Llb ist. Das Ausgangssignal des ROM 34 wird an die Berechnungseinrichtung 38 angelegt.
In der Parameterentscheidungseinrichtung 15 von Fig. 4 wird der Eingangsanschluß 32 dem Ausgangssignal des Speichers 11 unterzogen (siehe Fig. I), das die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp darstellt. Das Signal, das die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp darstellt, wird über den Eingangsanschluß 32 an die Berechnungseinrichtungen 38 und 39 angelegt.
Die Berechnungseinrichtung 38 bestimmt einen Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' in Ansprechen auf den Wert F1, einen voreingestellten Wert K1, den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf, und die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp gemäß der folgenden Gleichung.
Hier ist der voreingestellte Wert K1 größer als "1". Wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp gleich "0" ist, ist der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' gleich dem Wert F1. Wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp unendlich ist, ist der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' gleich dem Wert "K1 · K1 · F1". In dem Fall, daß der Wert F1 größer als "0" ist, nimmt der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' zu, wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp zunimmt. Ferner ist in dem Fall, daß der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf kleiner als der erste gegebene Wert Lla ist, der Wert F1 "0", wie es zuvor beschrieben wurde, so daß der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' ebenfalls "0" ist. Andererseits ist in dem Fall; daß der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf größer als der zweite gegebene Wert L1b ist, der Wert F1 "1", wie es zuvor beschrieben wurde, so daß der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' gleich oder größer als "1" ist. Die Berechnungseinrichtung 38 informiert die Begrenzungseinrichtung 40 über den Grundbandgrenzensteuerparameter Pt'.
Die von dem ROM 34 ausgeführte Signalwandlung ist derart entworfen, daß sie eine Veränderung des Wertes F1, die durch eine Veränderung in dem Wert ACTf aufgrund geringen Rauschens bewirkt werden würde, nicht beachtet. Zusätzlich ist die von den ROM 34 ausgeführte Signalwandlung derart entworfen, daß eine übermäßige Zunahme der von dem ROM ausgegebenen Datenbreite verhindert wird, die durch eine Zunahme des Wertes F1 über "1" aufgrund einer Zunahme des Wertes ACTf bewirkt werden würde.
Die Begrenzungseinrichtung 40 ändert den Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' durch einen Begrenzungsprozeß in den Endbandgrenzensteuerparameter Pt: Wenn der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' kleiner oder gleich "1" ist, setzt die Begrenzungseinrichtung 40 genauer den Endbandgrenzensteuerparameter Pt gleich dem Grundbandgrenzensteuerparameter Pt'. Wenn der Grundbandgrenzensteuerparameter Pt' größer als "1" ist, setzt die Begrenzungseinrichtung 40 den Endbandgrenzensteuerparameter Pt gleich "1". Die Arbeitsweise der Begrenzungseinrichtung 40 ist derart entworfen, daß sie ein Erfordernis für einen variablen Bereich des Endbandgrenzensteuerparameters Pt erfüllt und auch eine übermäßige Zunahme der von der Begrenzungseinrichtung 40 ausgegebenen Datenbreite verhindert. Die Begrenzungseinrichtung 40 gibt ein Signal aus, das den Endbandgrenzensteuerparameter Pt darstellt. Das Signal, das den Endbandgrenzensteuerparameter Pt darstellt, wird von der Begrenzungseinrichtung 40 zum Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 (siehe Figur A) über den Ausgangsanschluß 41 übertragen.
Der erste gegebene Wert L1a, der zweite gegebene Wert L1b und der voreingestellte Wert K1 bestimmen die Empfindlichkeit des Endbandgrenzensteuerparameters Pt in bezug auf die Eingangsaktivität.
Der ROM 35 dient als Signalwandler oder Funktionsgenerator. Der ROM 35 gibt ein Signal, das einen Wert F2 darstellt, in Ansprechen auf das Signal aus, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt.
Genauer speichert der ROM 35 voreingestellte Signale; die Werte F2 darstellen, an Speichersegmenten, die jeweils unterschiedliche Adressen haben. Das Signal, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt, dient als ein Adreßsignal, das an den ROM 35 angelegt wird. Auf eines der Speichersegmente des ROM 35 wird in Ansprechen auf das Adreßsignal zugegriffen, das heißt, das Signal, das den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Ein Signal, das einen Wert F2 darstellt, wird aus dem Speichersegment des ROM 35, auf das zugegriffen wird, ausgelesen oder ausgegeben. In Fig. 6 ist gezeigt, daß der Wert F2, der durch das Ausgangssignal des ROM 35 dargestellt wird, linear von "0" bis "1" zunimmt, wenn der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf von einem ersten gegebenen Wert L2a bis zu einem zweiten gegebenen Wert L2b zunimmt. Der Wert F2 beträgt "0", wenn der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf kleiner als der erste gegebene Wert L2a ist. Der Wert F2 beträgt "1", wenn der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf größer als der zweite gegebenen Wert L2b ist. Das Ausgangssignal das ROM 35 wird an die Berechnungseinrichtung 39 angelegt.
Die Berechnungseinrichtung 39 bestimmt einen Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' in Ansprechen auf den Wert. F2, einen voreingestellten Wert K2, den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf und die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp gemäß der folgenden Gleichung.
Hier ist der voreingestellte Wert K2 größer als "1". Es ist bevorzugt, daß sich der voreingestellte. Wert K2 von dem voreingestellten Wert K1 unterscheidet. Der voreingestellte Wert K2 kann gleich dem voreingestellten Wert K1 sein. Wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp gleich "0" ist, ist der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' gleich dem Wert F2. Wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp unendlich ist, ist der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' gleich dem Wert "K2 · K2 · F2". In dem Fall, daß der Wert F2 größer als "0" ist, nimmt der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' zu, wenn die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp zunimmt. Ferner ist in dem Fall, daß der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf kleiner als der erste gegebene Wert L2a ist, der Wert L2 "0", wie es zuvor beschrieben wurde, so daß der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' ebenfalls "0" ist. Andererseits ist in dem Fall, daß der 1- Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf größer als der zweite gegebene. Wert L2b ist, der Wert F2 "1", wie es zuvor beschrieben wurde, so daß der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' gleich oder größer als "1" ist. Die Berechnungseinrichtung 39 informiert die Begrenzungseinrichtung 42 über den Grundbandgrenzensteuerparameter Ps'.
Die von dem ROM 35 ausgeführte Signalwandlung ist derart entworfen, daß sie eine Veränderung des Wertes F2 nicht beachtet, die durch eine Veränderung des Wertes ACTf aufgrund geringen Rauschens hervorgerufen werden würde. Zusätzlich ist die von dem ROM 35 ausgeführte Signalwandlung derart entworfen, daß eine übermäßige Zunahme der von dem ROM 35 ausgegebenen Datenbreite verhindert wird, die durch eine Zunahme des Wertes F2 über "1" aufgrund einer Zunahme in dem Wert ACTf hervorgerufen werden würde.
Die Begrenzungseinrichtung 42 ändert den Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' durch einen Begrenzungsprozeß in einen Endbandgrenzensteuerparameter Ps, Wenn der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' kleiner oder gleich "1" ist, setzt die Begrenzungseinrichtung 42 genauer den Endbandgrenzensteuerparameter Ps gleich dem Grundbandgrenzensteuerparameter Ps'. Wenn der Grundbandgrenzensteuerparameter Ps' größer als "1" ist, setzt die Begrenzungseinrichtung 42 den Endbandgrenzensteuerparameter Ps gleich "1". Die Arbeitsweise der Begrenzungseinrichtung 42 ist derart entworfen, daß eine Anforderung für einen variablen Bereich des Endbandgrenzensteuerparameters Ps erfüllt und auch eine übermäßige Zunahme der von der Begrenzungseinrichtung 42 ausgegebenen Datenbreite verhindert wird. Die Begrenzungseinrichtung 42 gibt ein Signal aus, das den Endbandgrenzensteuerparameter Ps darstellt. Das Signal, das den Endbandgrenzensteuerparameter Ps darstellt, wird von der Begrenzungseinrichtung 42 zu dem Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 (siehe Fig. 1) über den Ausgangsanschluß 43 übertragen.
Der erste gegebene Wert L2a, der zweite gegebene Wert L2b und der voreingestellte Wert K2 bestimmen die Empfindlichkeit des Endbandgrenzensteuerparameters Ps in bezug auf die Eingangsaktivität.
Wieder nach Fig. 1 empfängt das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 das Bewegtbildsignal über den Schalter 3. Die Einrichtung 13 unterzieht das empfangene Bewegtbildsignal in Ansprechen auf den Bandgrenzensteuerparameter Pt, der durch das Ausgangssignal der Parameterentscheidungseinrichtung 15 dargestellt wird, einem Zeitrichtungs-Tiefpaßiilterungsprozeß.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Zeitrichtungs-Tiefpaßislters 13. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 einen Eingangsanschluß 15, eine Verzögerungseinrichtung 51, eine Berechnungseinrichtung 52 und einen Ausgangsanschluß 53.
In dem Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 von Fig. 7 wird der Eingangsanschluß 50 dem Bewegtbildsignal unterzogen, das über den Schalter 3 übertragen wird (siehe Fig. 1). Der Eingangsanschluß 50 ist mit der Verzögerungseinrichtung 51 und der Berechnungseinrichtung 52 verbunden. Das Bewegtbildsignal wird vom Eingangsanschluß 50 zur Verzögerungseinrichtung 51 und der Berechnungseinrichtung 52 zugeführt. Die Einrichtung 51 verzögert das Bewegtbildsignal um eine Periode, die einem Vollbild entspricht. Die Verzögerungseinrichtung 51 gibt ein Verzögerungsergebnissignal an die Berechnungseinrichtung 52 aus. Das von dem Eingangsanschluß 50 der Berechnungseinrichtung 52 zugeführte Bewegtbildsignal stellt einen Wert "a" an einem Pixel in dem gegenwärtigen Vollbild dar. Das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 51 stellt einen Wert "b" an dem gleichen Pixel in dem unmittelbar vorausgehenden Vollbild dar. Die Berechnungseinrichtung 52 wird über die Werte "a" und "b" informiert. Ferner wird die Berechnungseinrichtung 52 über den Bandgrenzensteuerparameter Pt informiert. Die Berechnungseinrichtung 52 bestimmt einen Filterungsergebniswert St in Ansprechen auf den Wert "a", den Wert "b" und den Bandgrenzensteuerparameter Pt gemäß der folgenden Gleichung.
Diese Gleichung entspricht einem Tiefpaßfilterungsprozeß in einer zeitlichen Richtung. Der Grad des Tiefpaßfilterungsprozesses hängt vom Bandgrenzensteuerparameter Pt ab. Die Berechnungseinrichtung 52 erzeugt ein Signal, das den Filterungsergebniswert St darstellt. Das Signal, das den Filterungsergebniswert St darstellt, wird von der Berechnungseinrichtung 52 zum Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 (siehe Fig. 1) über den Ausgangsanschluß 53 als ein erstes Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal übertragen.
Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich "0" ist, ist der Filterungsergebniswert St gleich dem Wert "a". In diesem Fall befindet sich das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 in einem Durchlaßzustand, so daß das Bewegtbildsignal durch das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 hindurchtritt, ohne irgendeinen Filterungsprozeß zu erfahren. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich "1" ist, ist der Filterungsergebniswert St gleich dem Wert "(a+b) / 2", der mit einem Mittel zwischen den Pixelwerten "a" und "b" übereinstimmt, die mit dem gegenwärtigen Vollbild und dem unmittelbar vorhergehenden Vollbild in Beziehung stehen. In diesem Fall führt das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 einen gegebenen Tiefpaßfilterungsprozeß in einer zeitlichen Richtung vollständig aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Pt gleich einem Wert zwischen "0" und "1" ist, ist der Filterungsergebniswert St gleich einem gewichteten Mittel zwischen dem Wert "a" und "b". In diesem Fall hängen die Wichtungskoeffizienten für die Werte "a" und "b" von dem Bandgrenzensteuerparameter Pt ab, und das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 führt den Zeitrichtungs-Tiefpaßfilterungsprozeß mit einem Grad aus, der von dem Bandgrenzensteuerparameter Pt abhängt.
Wieder nach Fig. 1 empfängt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 das erste Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal von dem Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13. Die Einrichtung 14 unterzieht das erste Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal in Ansprechen auf den Bandgrenzensteuerparameter Ps, der durch das Ausgangssignal der Parameterentscheidungseinrichtung 15 dargestellt wird, einem Raumrichtungs-Tiefpaßfilterungsprozeß.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel des Raumrichtungs-Tiefpaßfilters 14. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, umfaßt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 einen Eingangsanschluß 120, Verzögerungseinrichtungen 122A, 122B, 122C, 123A, 123B, 123C, 124, 125 und 128 und eine Berechnungseinrichtung 126.
In dem Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 von Fig. 8 empfängt der Eingangsanschluß 120 das erste Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal von dem Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 (siehe. Fig. 1). Das erste Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal stimmt mit einem Signal "c" überein, das einen Wert an dem Pixel "c" von Fig. 3 darstellt. Das Signal "c" wird an die Verzögerungseinrichtungen 122A und 124 und die Berechnungseinrichtung 126 angelegt.
Die Einrichtung 122A verzögert das Signal "c" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "c" in ein Verzögerungsergebnissignal "b". Das Signal "b" stellt einen Wert an dem Pixel "b" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 122A gibt das Signal "b" an die Verzögerungseinrichtung 122A und die Berechnungseinrichtung 126 aus. Die Einrichtung 123A verzögert das Signal "b" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "b" in ein Verzögerungsergebnissignal "a". Das Signal "a" stellt einen Wert an dem Pixel "a" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 123A gibt das Signal "a" an die Berechnungseinrichtung 126 aus.
Die Einrichtung 124 verzögert das Signal "c" um eine Periode, die einer Abtastzeile entspricht, und ändert dadurch das Signal "b" in ein Verzögerungsergebnissignal "f". Das Signal "f' stellt einen Wert an dem Pixel "f' von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 124 gibt das Signal "f' an die Verzögerungseinrichtung 122B; die Verzögerungseinrichtung 125 und die Berechnungseinrichtung 126 aus. Die Einrichtung 122B verzögert das Signal "f' um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "f' in ein Verzögerungsergebnissignal "e". Das Signal "e" stellt einen Wert an dem Pixel "e" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 122B gibt das Signal "e" an die Verzögerungseinrichtung 123B und die Berechnungseinrichtung 126 aus. Die Einrichtung 123B verzögert das Signal "e" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "e" in ein Verzögerungsergebnissignal "d". Das Signal "d" stellt einen Wert an dem Pixel "d" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 123D gibt das Signal "d" an die Berechnungseinrichtung 126 aus.
Die Verzögerungseinrichtung 125 verzögert das Signal "f' um eine Periode, die einer Abtastzeile entspricht, und ändert dadurch das Signal "f' in ein Verzögerungsergebnissignal "i". Das Signal "i" stellt einen Wert an dem Pixel "i" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 125 gibt das Signal "i" an die Verzögerungseinrichtung 122C und die Berechnungseinrichtung 126 aus. Die Einrichtung 122C verzögert das Signal "i" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "i" in ein Verzögerungsergebnissignal "h". Das Signal "h" stellt einen Wert an dem Pixel "h" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 122C gibt das Signal "h" an die Verzögerungseinrichtung 123C und die Berechnungseinrichtung 126 aus. Die Einrichtung 123C verzögert das Signal "h" um eine Periode, die einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das Signal "h" in ein Verzögerungsergebnissignal "g". Das Signal "g" stellt einen Wert an dem Pixel "g" von Fig. 3 dar. Die Verzögerungseinrichtung 123C gibt das Signal "g" an die Berechnungseinrichtung 126 aus.
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, sind 3 · 3 benachbarte Pixel "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" und "i" in Verbindung mit den Signalen "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" bzw. "i" in dem Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 von Fig. 8 definiert. Das zentrale Pixel "e" stimmt mit dem interessierenden Pizel oder dem betreffenden Pixel überein.
In dem Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 von Fig. 8 empfängt die Verzögerungseinrichtung 128 das Ausgangssignal der Parameterentscheidungseinrichtung 15, das den Bandgrenzensteuerparameter Ps darstellt. Die Einrichtung 128 verzögert das empfangene Signal um eine Periode, die dem Ergebnis von einer Abtastzeile und einem Pixel entspricht, und ändert dadurch das empfangene Signal in ein Verzögerungsergebnissignal, das dem interessierenden Pixel "e" entspricht. Die Verzögerungseinrichtung 128 gibt das Verzögerungsergebnissignal an die Berechnungseinrichtung 126 aus. Der durch das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung 128 dargestellte Bandgrenzensteuerparameter wird mit dem Zeichen "Psd" bezeichnet:
Die Berechnungseinrichtung 126 bestimmt einen Filterungsergebniswert Ss in Ansprechen auf die Werte "a", "b"; "c", "c", "e", "f', "g", "h" und "i" und den Bandgrenzensteuerparameter Psd gemäß der folgenden Gleichung.
Diese Gleichung entspricht einem Tiefpaßfilterungsprozeß in räumlichen Richtungen. Der Grad des Tiefpaßfilterungsprozesses hängt von dem Bandgrenzensteuerparameter Psd ab. Die Berechnungseinrichtung 126 erzeugt ein Signal, das den Filterungsergebniswert Ss darstellt. Das Signal, das den Filterungsergebniswert Ss darstellt, wird von der Berechnungseinrichtung 126 zum Ausgangsanschluß 16 als ein zweites Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal übertragen.
Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Psd gleich "0" ist, ist der Filterungsergebniswert Ss gleich dem Wert "e". In diesem Fall befindet sich das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 in einem Durchlaßzustand, so daß das erste Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal durch das Raumrichtungs- Tiefpaßfilter 14 hindurchtritt, ohne irgendeinen Filterungsprozeß zu erfahren. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Psd gleich "1" ist, ist der Filterungsergebniswert Ss gleich dem Wert "(a+b+c+d+e+f+g+h+i)/9", der mit einem Mittel zwischen den Werten "a", "b"; "c", "d", "e", "f", "g", "h" und "i" übereinstimmt. In diesem Fall führt das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 einen gegebenen Tiefpaßfilterungsprozeß in räumlichen Richtungen vollständig aus. Wenn der Bandgrenzensteuerparameter Psd gleich einem Wert zwischen "0" und "1" ist; ist der Filterungsergebniswert Ss gleich einem gewichteten Mittel zwischen den Werten "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" und "i". In diesem Fall hängen Wichtungskoeffizienten für die Werte "a", "b", "c", "d", "e", "f', "g", "h" und "i" von dem Bandgrenzensteuerparameter Psd ab, und das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 führt den Raumrichtungs-Tiefpaßfilterungsprozeß mit einem Grad aus, der von dem Bandgrenzensteuerparameter Psd abhängt.
Es ist eine Zeitablaufeinstellungsanordnung (nicht gezeigt) vorgesehen, die mindestens eine Verzögerungseinrichtung umfaßt, so daß das Pixel, das · dem Bewegtbildsignal entspricht, das gegenwärtig dem Zeitrichtungs- Tiefpaßfilter 13 über den Schalter 3 zugeführt wird, mit dem Pixel übereinstimmen wird, das dem Signal entspricht, das gegenwärtig der Parameterentscheidungseinrichtung 15 aus dem Speicher 11 zugeführt wird. Ferner stimmt das Pixel, das dem ersten Filterungsergebnis-Bewegtbildsignal entspricht, das gegenwärtig dem Raum-Tiefpaßfilter 14 von dem Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 zugeführt wird, mit dem Pixel überein, das dem Signal entspricht, das gegenwärtig der Parameterentscheidungseinrichtung 15 aus dem Speicher 11 zugeführt wird.
Im allgemeinen wird die Bandbegrenzungsvorrichtung von Fig. 1 als ein Vorfilter verwendet, dem eine hocheffiziente Codiervorrichtung oder eine komprimierend codierende Vorrichtung folgt. Wie es zuvor beschrieben wurde, wird bei der Bandbegrenzungsvorrichtung von Fig. 1 das bewegungskompensierte Vorhersagesagefehlersignal für jedes Vollbild erzeugt. Die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp wird auf der. Grundlage des bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals berechnet. Ein 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf wird berechnet, indem die Pixeln entsprechenden Aktivitäten summiert werden. Somit wird eine Detektion hinsichtlich zeitlicher und räumlicher Korrelationen in bewegten Bildern für jeden lokalen Bereich innerhalb einer Vollbildregion vorgenommen. Die Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps werden in Ansprechen auf die Pixeln entsprechende Aktivität ACTp und den 1-Vollbild- Aktivitätsakkumulationswert ACTf bestimmt. Mit anderen Worten werden die Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps gemäß den detektierten zeitlichen und räumlichen Korrelationen bestimmt. Somit werden die Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps pixelweise sowie vollbildweise in Ansprechen auf die detektierten zeitlichen und räumlichen Korrelationen gesteuert. Dementsprechend werden der Zeitrichtungs-Tiefpaßiilterungsprozeß und der Raumrichtungs-Tiefpaßfilterungsprozeß an einem Bewegtbild-Eingangssignal durch das Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter 13 und das Raumrichtungs-Tiefpaßfilter 14 pixelweise sowie vollbildweise in Ansprechen auf die detektierten zeitlichen und räumlichen Korrelationen gesteuert. Mit anderen Worten werden die Eigenschaften der Begrenzung des Bandes des Bewegtbild-Eingangssignals in zeitlichen und räumlichen Richtungen pixelweise sowie vollbildweise in Ansprechen auf die detektierten zeitlichen und räumlichen Korrelationen gesteuert. Diese Arbeitsweise der Bandbegrenzungsvorrichtung von Fig. 1 ermöglicht eine Reduktion einer Verschlechterung der Bildqualität, die durch eine hocheffiziente Codierung oder komprimierende Codierung hervorgerufen werden würde.
Bei der Bandbegrenzungsvorrichtung von Fig. 1 erzeugt die Vorhersageeinrichtung 7 das bewegungskompensierte Vorhersagesagebildsignal. Dementsprechend wird eine zeitliche Redundanz in bewegten Bildern, die im allgemeinen durch eine hocheffiziente Codierung oder komprimierende Codierung beseitigt wird, bei der Bestimmung der Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps berücksichtigt. Es ist daher möglich, zu verhindern, daß das Band des Bewegtbild-Eingangssignals untergegebenen Signalbedingungen unnötig begrenzt wird.

Zweite Ausführungsform

Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung, die mit Ausnahme von nachstehend angegebenen Konstruktionsänderungen ähnlich wie die Ausführungsform von Fig. 1 ist. Die Ausführungsform von Fig. 9 verzichtet auf den Speicher 11 von Fig. 1. Bei der Ausführungsform von Fig. 9 ist eine Parameterentscheidungseinrichtung 15 direkt mit einer Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 verbunden. Ferner ist bei der Ausführungsform von Fig. 9 eine Kippstufe 17 zwischen einen Akkumulator 12 und die Parameterentscheidungseinrichtung 15 eingeschaltet.
Bei der Ausführungsform von Fig. 9 berechnet die Einrichtung 10 die Aktivität von jedem Pixeln entsprechendem Segment eines zweiten bewegungskompensierten Vorhersagesagefehlersignals, das von einem Speicher 9 ausgegeben wird. Die Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 gibt ein Signal, das die berechnete Aktivität darstellt, an den Akkumulator 12 und die Parameterentscheidungseinrichtung 15 aus. Die durch das Ausgangssignal der Aktivitätsberechnungseinrichtung 10 dargestellte Aktivität wird von der Parameterentscheidungseinrichtung 15 als eine Pixeln entsprechende Aktivität ACTp verwendet.
Bei der Ausführungsform von Fig. 9 gibt der Akkumulator 12 ein Signal, das einen 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt, an die Kippstufe 17 aus. Die Einrichtung 17 schaltet das Ausgangssignal des Akkumulators 12 periodisch mit einer zeitlichen Abstimmung, die durch ein Vollbildsynchronsignal bestimmt wird. Genauer schaltet die Einrichtung 17 das Ausgangssignal des Akkumulators 12 unmittelbar bevor der Akkumulationswert, der durch den Akkumulator 12 berechnet wird, auf "0" zurückgesetzt wird. Die Kippstufe 17 gibt das aufgeschaltete Signal an die Parameterentscheidungseinrichtung 15 als ein Signal aus, das den 1- Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf darstellt. Der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf, der durch das Ausgangssignal der Kippstufe 17 dargestellt wird, wird von der Parameterentscheidungseinrichtung 15 bei der Berechnung der Bandgrenzensteuerparameter Pt und Ps für ein Vollbild verwendet, das dem Vollbild unmittelbar folgt, das mit dem 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert ACTf in Beziehung steht (das heißt, das Vollbild, das mit dem Ausgangssignal der Kippstufe 17 in Beziehung steht).
Die Ausführungsform von Fig. 9 ist darin vorteilhaft, daß der Speicher 11 von Fig. 1 weggelassen werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignals mit den Schritten, daß:

ein bewegungskompensiertes Vorhersagefehlersignal in Ansprechen auf das Bewegtbildsignal für jedes mit dem Bewegtbildsignal in Beziehung stehende Vollbild erzeugt wird,

eine Aktivität für jedes das Vollbild zusammensetzende Pixel in Ansprechen auf das bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal berechnet wird, und

die Aktivitäten für die jeweiligen, das Vollbild zusammensetzenden Pixel akkumuliert werden,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner die Schritte umfaßt, daß:

ein erstes Aktivitätssignal ausgegeben wird, das die berechnete Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln darstellt, wobei die Aktivität eines einzelnen Pixels als ein Wert definiert ist, der auf der Grundlage von Werten berechnet wird, die durch Segmente des bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt werden, die dem interessierenden Pixel und dem interessierenden Pixel benachbarten Pixeln entsprechen, die Aktivitäten für die jeweiligen, das Vollbild zusammensetzenden Pixel, die durch das erste Aktivitätssignal dargestellt werden, akkumuliert werden, um einen 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert zu berechnen, und ein zweites Aktivitätssignal ausgegeben wird, das den berechneten 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert darstellt,

ein erster Bandgrenzensteuerparameter (Pt) für ein Zeitrichtungsfilter und ein zweiter Bandgrenzensteuerparameter (Ps) für ein Raumrichtungsfilter in Ansprechen auf die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln, die durch das erste Aktivitätssignal dargestellt wird, und in Ansprechen auf den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert entschieden wird, der durch das zweite Aktivitätssignal dargestellt wird, und ein erstes Steuersignal ausgegeben wird, das den entschiedenen ersten Bandgrenzensteuerparameter (Pt) darstellt, und ein zweites Steuersignal ausgegeben wird, das den entschiedenen zweiten Bandgrenzensteuerparameter (Ps) darstellt,

das Band des Bewegtbildsignals in einer Zeitrichtung mit einem Grad zeitlich begrenzt wird, der von dem ersten Bandgrenzensteuerparameter (Pt) abhängt, der durch das erste Steuersignal dargestellt wird, und

das Band des Bewegtbildsignals in einer Raumrichtung mit einem Grad räumlich begrenzt wird, der von dem zweiten Bandgrenzensteuerparameter (Ps) abhängt, der durch das zweite Steuersignal dargestellt wird,

wobei der in dem Parameterentscheidungsschritt entschiedene erste Bandgrenzensteuerparameter (Pt) bewirkt, daß der Grad des zeitlichen Begrenzens des Bandes des Bewegtbildsignals so zunimmt, wie mindestens eines zunimmt von der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert und die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln, und wobei der in dem Parameterentscheidungsschritt entschiedene zweite Bandgrenzensteuerparameter (Ps) bewirkt, daß der Grad des räumlichen Begrenzens des Bandes des Bewegtbildsignals so zunimmt, wie mindestens eines zunimmt von der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert und die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln.

2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte umfaßt, daß:

der Grad des Begrenzens des Bandes des Bewegtbildsignals in der räumlichen Richtung aufgehoben wird, wenn der berechnete 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert gleich oder kleiner als ein erster gegebener Wert ist, und

der Grad des Begrenzens des Bandes des Bewegtbildsignals in der zeitlichen Richtung aufgehoben wird, wenn der berechnete 1-Vollbild- Aktivitätsakkumulationswert gleich oder kleiner als ein zweiter gegebener Wert ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Berechnungsschritt umfaßt, daß eine Summe der Absolutwerte von Werten berechnet wird, die durch Segmente des bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt werden, die dem interessierenden Pixel und dem interessierenden Pixel benachbarten Pixeln entsprechen, und die berechnete Summe als die berechnete Aktivität des interessierenden Pixels verwendet wird.

4. Vorrichtung zum Begrenzen eines Bandes eines Bewegtbildsignals, umfassend:

ein erstes Mittel (6, 7, 8) zum Erzeugen eines bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals in Ansprechen auf das Bewegtbildsignal für jedes mit dem Bewegtbildsignal in Beziehung stehende Vollbild,

eine Aktivitätsberechnungseinrichtung (10),

einen Akkumulator (12); der mit der Aktivitätsberechnungseinrichtung (12) verbunden ist, und

ein Filtermittel (13, 14),

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) dafür vorgesehen ist, eine Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln in Ansprechen auf das bewegungskompensierte Vorhersagefehlersignal zu berechnen, und ein erstes Aktivitätssignal auszugeben, das die berechnete Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln darstellt, wobei die Aktivität eines einzelnen Pixels als ein Wert definiert ist, der auf der Basis von Werten berechnet wird, die durch Segmente des bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt werden, die dem interessierenden Pixel und dem interessierenden Pixel benachbarten Pixeln entsprechen,

der Akkumulator (12) dafür vorgesehen ist, das Ausgangssignal von der Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) zu empfangen und somit die Aktivitäten für die jeweiligen das Vollbild zusammensetzenden Pixel, die durch das erste Aktivitätssignal dargestellt werden, das von der Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) ausgegeben wird, zu akkumulieren, um einen 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert zu berechnen, und ein zweites Aktivitätssignal auszugeben, das den berechneten 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert darstellt,

ein Zeitrichtungsfilter (13),

ein Raumrichtungsfilter (14),

eine Parameterentscheidungseinrichtung (11, 15), die das Ausgangssignal von der Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) und das Ausgangssignal von dem Akkumulator (12) empfängt, um einen ersten Bandgrenzensteuerparameter (Pt) für das Zeitrichtungsfilter (13) und einen zweiten Bandgrenzensteuerparameter (Ps) für das Raumrichtungsfilter (14) in Ansprechen auf die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln, die durch das von der Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) ausgegebene erste Aktivitätssignal dargestellt wird, und in Ansprechen auf den 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert, der durch das von dem Akkumulator (12) ausgegebene zweite Aktivitätssignal dargestellt wird, zu entscheiden, und um ein erstes Steuersignal, das den entschiedenen ersten Bandgrenzensteuerparameter (Pt) darstellt, und ein zweites Steuersignal auszugeben, das den entschiedenen zweiten Bandgrenzensteuerparameter (Ps) darstellt,

das Zeitrichtungsfilter (13) das erste Steuersignal von der Parameterentscheidungseinrichtung (11, 15) empfängt, um das Band des Bewegtbildsignals in einer zeitlichen Richtung mit einem Grad zeitlich zu begrenzen, der von den ersten Bandgrenzensteuerparametern (Pt) abhängt, die durch das erste Steuersignal dargestellt werden, und

das Raumrichtungsfilter (14) das zweite Steuersignal von der Parameterentscheidungseinrichtung (11, 15) empfängt, um das Band des Bewegtbildsignals in einer räumlichen Richtung mit einem Grad räumlich zu begrenzen, der von dem zweiten Bandgrenzensteuerparameter (Ps) abhängt, der durch das zweite Steuersignal dargestellt wird,

wobei der durch die Parameterentscheidungseinrichtung (11, 15) entschiedene erste Bandgrenzensteuerparameter (Pt) bewirkt, daß das Zeitrichtungsfilter (13) den Grad einer zeitlichen Begrenzung des Bandes des Bewegtbildsignals so erhöht, wie mindestens eines zunimmt von der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert und die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln, und wobei der durch die Parameterentscheidungseinrichtung (11, 15) entschiedene zweite Bandgrenzensteuerparameter (Ps) bewirkt, daß das Raumrichtungsfilter (14) den Grad einer räumlichen Begrenzung des Bandes des Bewegtbildsignals so erhöht, wie mindestens eines zunimmt von der 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert und die Aktivität für ein jedes von das Vollbild zusammensetzenden Pixeln.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner umfassend:

ein erstes Aufhebungsmittel zum Aufheben des Grades einer Begrenzung des Bandes des Bewegtbildsignals in einer räumlichen Richtung, wenn der berechnete 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert gleich oder kleiner als ein erster gegebener Wert ist, und

ein zweites Aufhebungsmittel zum Aufheben des Grades einer Begrenzung des Bandes des Bewegtbildsignals in der zeitlichen Richtung, wenn der berechnete 1-Vollbild-Aktivitätsakkumulationswert gleich oder kleiner als ein zweiter gegebener Wert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Zeitrichtungsfilter (13) ein Zeitrichtungs-Tiefpaßfilter umfaßt, und das Raumrichtungsfilter (14) ein Raumrichtungs-Tiefpaßfilter umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Aktivitätsberechnungseinrichtung (10) ein Mittel (26) umfaßt, um eine Summe der Absolutwerte von Werten zu berechnen, die durch Segmente des bewegungskompensierten Vorhersagefehlersignals dargestellt werden, die dem interessierenden Pixel und dem interessierenden Pixel benachbarten Pixeln entsprechen, und ein Mittel (27) umfaßt, um die berechnete Summe als die berechnete Aktivität des interessierenden Pixels zu verwenden.