DE69524202T2

DE69524202T2 - Bildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69524202T2
Application number: DE69524202T
Authority: DE
Inventors: Kunio Kawaguchi; Tetsujiro Kondo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: WO1996007275A1; EP0731616A1; EP0731616B1; KR100366738B1; JP4190576B2; US5748235A; CN1136381A; EP0731616A4; DE69524202D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufnahmegerät, bei dem eine ladungsgekoppelte Einrichtung (CCD) verwendet wird, insbesondere auf ein Bildaufnahmegerät, um ein hochauflösendes Videosignal mit einer CCD zu erzeugen.
Bildaufnahmegeräte mit einer CCD sind bekannt, um einen Gegenstand zu betrachten und als Antwort darauf ein Videosignal zu erzeugen. Derartige bekannte Bildaufnahmegeräte werden anschließend mit Hilfe von Fig. 1 und 2 beschrieben.
Fig. 1 ist eine Blockdarstellung, die ein Beispiel eines Bildaufnahmegeräts mit einer Einzelanordnung zeigt, welche mit einer CCD versehen ist, um ein Videosignal zu erzeugen.
Licht, welches von einem Gegenstand ausgestrahlt wird, wird von einem optischen System 1 eingeleitet und über ein Farbfilter 2 zu einer CCD 3 übertragen. Das Farbfilter 2 ist eine Komplementär-Farbfilter-Baugruppe, die beispielsweise ein Gelbfilter, ein Zyan-Filter und eine Magenta-Filter umfaßt. Das vom Gegenstand ausgestrahlte Licht wird dann einem foto-elektrischen Prozeß in der CCD 3 unterworfen, bevor es als Videosignal zu einem Videoverstärker 4 übertragen wird. Das Videosignal wird durch den Videoverstärker 4 auf einen vorher-festgelegten Wert verstärkt und zu einer A/D-Umsetzungsschaltung 5 geliefert, wo es in ein Digitalsignal mit einem vorher-festgelegten Bitformat umgesetzt wird. Das digitale Videosignal von der A/D-Umsetzungsschaltung 5 wird dann weiter zu einer Farbseparatorschaltung 6 übertragen.
Die Farbseparatorschaltung 6 unterteilt das digitale Videosignal in drei Signalkomponenten R, G und B, die dann zu einer Signalverarbeitiungsschaltung 7 geführt werden. Die Signalverarbeitungsschaltung 7 führt die übliche Signalverarbeitung und Matrixoperationen bezüglich der Signalkomponenten R, G und B durch, um ein Luminanzsignal Y und zwei Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zu gewinnen. Diese Signale R-Y und B-Y der Signalverarbeitungsschaltung 7 werden dann zu einer Modulatorschaltung 8 übertragen.
Die Modulatorschaltung 8 führt eine orthogonale Zwei-Achsen-Modulation (Zwei- Phasen-Modulation) eines Chrominanz-Hilfsträgers mit den Signalen R-Y und B-Y durch, um ein Trägerchrominanzsignal zu erzeugen (als Chroma-Signal bezeichnet), welches dann zu einem von zwei Eingängen eines Addieres 9 geliefert wird. Der andere Eingang des Addierers 9 empfängt das Y-Signal von der Signalverarbeitungsschaltung 7. Das Chroma-Signal von der Modulatorschaltung 8 und das Y-Signal von der Verarbeitungsschaltung 7 werden zu einem digitalen zusammengesetzten Videosignal kombiniert, welches an einem Ausgangsanschluß 10 ausgegeben wird.
Das herkömmliche Bildaufnahmegerät, welches in Fig. 1 gezeigt ist, ist mit einer einzelnen CCD ausgerüstet, um das vom Objekt ausgestrahlte Licht in die Signalkomponenten R, G und B umzusetzen, wodurch dessen Gesamtgröße und Gewicht minimiert wird und wodurch es tragbar ist. Die Signalkomponenten R, G und B werden jedoch aus einer begrenzten Anzahl von foto-elektrischen Elementen oder Pixeln hergeleitet, wobei jede Farbkomponente einer kleinen Gruppe von Pixeln zugeordnet ist und deren resultierendes Signal oder deren digitales zusammengesetztes Signal am Ausgangsanschluß 10 eine relativ niedrige Auflösung haben wird.
Um die Auflösung zu vergrößern, wurde eine Dreieranordnung vorgeschlagen, die drei CCDs umfaßt. Die Dreieranordnung eines herkömmlichen Bildaufnahmegeräts wird mit Hilfe von Fig. 2 erläutert.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird Licht, welches von einem Objekt ausgestrahlt wird, über ein optisches System 21 zu einem Farbseparatorprisma 22 geliefert. Das Farbseparatorprisma 22 unterteilt das vom Objekt ausgestrahlte Licht in drei Farben rot, grün und blau, die dann zu einer CCD 23 für die rote Farbe, einer CCD 24 für die grüne Farbe bzw. einer CCD 25 für eine blaue Farbe übertragen werden.
Die CCD 23, 24, 25 für das rote, grüne und blaue Licht setzen ihre jeweiligen Lichteingangssignale rot, grün und blau durch foto-elektrische Verarbeitung in drei Signalkomponenten R, G und B um. Die Signalkomponenten R, G und B werden zu drei Videoverstärkern 26, 27 bzw. 28 übertragen, wo sie auf vorher-festgelegte Werte verstärkt werden, bevor sie zu drei A/D-Umsetzerschaltungen 29, 30 bzw. 31 geliefert werden. In den entsprechenden A/D-Umsetzerschaltungen 20, 30 und 31 werden die Signalkomponenten R, G und B in Digitalsignale umgesetzt, die dann zu einer Signalverarbeitungsschaltung 32 übertragen werden.
Die Signalverarbeitungsschaltung 32 führt eine übliche Signalverarbeitung und Matrixoperationen in bezug auf die Signalkomponenten R, G und B durch, um ein Luminanzsignal und zwei Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zu erzeugen. Die Signale R-Y und B-Y der Signalverarbeitungsschaltung 32 werden dann zu einer Modulatorschaltung 34 übertragen.
Die Modulatorschaltung 34 führt eine orthogonale Zwei-Achsen-Modulation eines Chrominanz-Hilfsträgers mit den Signalen R-Y und B-Y durch, um ein Chroma-Signal zu erzeugen, welches dann zu einem von zwei Eingangsanschlüssen eines Addierers 35 geliefert wird. Der andere Eingangsanschluß des Addierers 35 empfängt das Y-Signal von der Signalverarbeitungsschaltung 32. Das Chroma-Signal von der Modulatorschaltung 34 und das Y- Signal von der Verarbeitungsschaltung 32 werden zu einem digitalen zusammengesetzten Videosignal addiert, welches von einem Ausgangsanschluß 36 ausgegeben wird.
Die Signale Y, R-Y und B-Y von der Signalverarbeitungsschaltung 34 werden außerdem unmittelbar zu den drei Ausgangsanschlüssen 37, 38 bzw. 39 übertragen, um weiter als Komponentensignale zur Verfügung zu stehen.
Das Bildaufnahmegerät, welches in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt drei CCDs, um die Signalkomponenten R, G und B zu gewinnen, und ein zusammengesetztes resultierendes Videosignal wird somit eine höhere Auflösung haben als das Einzelanordnung, welche in Fig. 1 gezeigt ist.
Obwohl hochauflösende Fernsehsysteme entwickelt wurden, deren Auflösung höher ist als die beim existierenden NTSC-System, sollten deren Videosignale mit einer wesentlich größeren Anzahl von Pixeln erzeugt werden als die beim herkömmlichen CCD-Bildaufnahmegerät mit der Dreieranordnung. Es ist klar, daß die CCD mit einer größeren Anzahl von Pixeln eine höhere Herstellungsfachkenntnis erfordert und somit den Herstellungspreis erhöht. Dadurch werden die Gesamtherstellungskosten des Bildaufnahmegeräts erhöht: Die EP-A 0 420 612 beschreibt eine Kamera, die ein Videosignal liefert, wobei der Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs auf der Offenbarung dieses Dokuments beruht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Hinblick auf die obigen Vorhersagen ein Bildaufnahmegerät bereitzustellen, welches in der Lage ist, ein Videosignal mit einer höheren Auflösung zu erzeugen, ohne insbesondere die Anzahl von Pixeln zu erhöhen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bildaufnahmegerät bereitgestellt, welches umfaßt:
ein Bildaufnahmesystem, um Licht, welches von einem Objekt ausgestrahlt wird, zu empfangen und um Signalkomponenten R, G und B bereitzustellen;
eine erste, zweite und dritte Umsetzungseinrichtung; um die Signalkomponenten R, G und B vom Bildaufnahmesystem in eine hochauflösende Signalkomponente R, eine hochauflösende Signalkomponente G bzw. eine hochauflösende Signalkomponente B umzusetzen, die eine höhere Auflösung haben als die ursprünglichen Signalkomponenten; und
eine Signalverarbeitungseinrichtung, um die hochauflösenden Signalkomponenten R, G und B von der ersten, zweiten und dritten Umsetzungseinrichtung zu empfangen und zu verarbeiten, um ein Luminanzsignal sowie ein Chrominanzsignal zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste, zweite und dritte Umsetzungseinrichtung umfaßt:
eine Blockformgebungseinrichtung, um die Signalkomponente in Blöcke zu gruppieren;
eine Kompressionseinrichtung, um Daten eines jeden Blocks, der durch die Blockformgebungseinrichtung bestimmt ist; zu komprimieren;
eine Klassenermittlungseinrichtung, um eine Klasse des Blocks anzugeben, indem ein Pegelmuster der komprimierten Daten geprüft wird und ein Signal, welches die Klasse anzeigt; erzeugt wird;
einen Vorhersageparameterspeicher, um Vorhersageparameter zur Verwendung beim Umsetzen der Signalkomponenten in hochauflösende Signalkomponenten zu halten und um die Vorhersageparameter als Antwort auf das Klassenanzeigesignal von der Klassenermittlungseinrichtung auszuwählen; und
eine Vorhersagebetätigungseinrichtung, um die Signalkomponenten einem Vorhersagebetrieb mit den Vorhersageparametern vom Vorhersageparameterspeicher zu unterwerfen, um die hochauflösenden Signalkomponenten zu erzeugen.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal umfaßt das Bildaufnahmesystem eine Bildaufnahmeeinrichtung, um ein Licht über ein Farbfilter zu empfangen und dieses in ein Videosignal umzusetzen; und
eine Trenneinrichtung, um das Videosignal von der Bildaufnahmeeinrichtung in die Signalkomponenten R, G und B zu trennen.
Gemäß einem anderen bevorzugten Merkmal umfaßt das Bildaufnahmesystem eine erste, zweite und eine dritte Einrichtung, um ein Rotfarblicht, ein Grünfarblicht und ein Blaufarblicht zu empfangen und diese in Signalkomponenten R, G bzw. B umzusetzen.
Vorzugsweise sollte in jedem Fall eine Kombinationseinrichtung vorgesehen werden, um ein zusammengesetztes Videosignal von den Luminanz- und Chrominanzsignalen der Signalverarbeitungseinrichtung zu erzeugen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Blockdarstellung; welche ein herkömmliches Bildaufnahmegerät zeigt;
Fig. 2 ist eine Blockdarstellung, die ein weiteres herkömmliches Bildaufnahmegerät zeigt;
Fig. 3 ist eine Blockdarstellung einer ersten Ausführungsform eines Bildaufnahmegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung, die eine zweidimensionale Pixelanordnung für SD- und HD-Signale zeigt;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung, die eine eindimensionale Pixelanordnung für SD- und HD-Signale zeigt;
Fig. 6 ist eine graphische Darstellung einer Änderung im Signalpegel, wobei das ADRC-Codieren erläutert wird;
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Quantisierung bei der ADRC-Codierung erläutert;
Fig. 8 ist eine Blockdarstellung, die eine Ein-Bit-ADRC-Codierschaltung zeigt;
Fig. 9 ist ein Diagramm, welches eine Tabelle der SD-Signalpixel zeigt, um die HD-Signalpixel vorherzusagen;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, um die Wirkung eines Signalumsetzers zu erläutern;
Fig. 11 ist eine Blockdarstellung, die schematisch eine Anordnung zeigt, um Vorhersageparameter über einen Lernprozeß zu bestimmen;
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm; um den Lernprozeß zu erläutern;
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Bildaufnahmegeräts nach der vorliegenden Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt ist, ist das Bildaufnahmegerät mit einer Einzel-CCD (ladungsgekoppelte Einrichtung) versehen, die aus foto-elektrischen Festkörperelementen oder Pixeln besteht, um drei Signalkomponenten rot (R), grün (G) und blau (B) zu erzeugen, die den Primärfarben von Licht entsprechen, um diese in hochauflösendes Signale umsetzen und um die hochauflösenden Signale zu einem zusammengesetzten Videosignal hoher Auflösung zu addieren. Es sei nun angenommen, daß die Signalkomponente, bevor sie in ein hochauflösendes Signal umgesetzt wird, als SD-Signal (Standardauflösungssignal) bezeichnet wird; und daß das hochauflösende Signal als HD-Signal (hochauflösendes Signal) bezeichnet wird.
Gleiche Komponenten, die in Fig. 3 gezeigt sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 1 bezeichnet, um die Beschreibung zu erleichtern.
Licht, welches von einem Objekt ausgestrahlt wird, wird von einem optischen System 1 eingeführt und überein Farbfilter 2 zu einer CCD 3 übertragen. Das Farbfilter 2 ist eine Komplementärfarbfilteranordnung, die beispielsweise ein Gelb-Filter, ein Zyan-Filter und eine Magneta-Filter umfaßt. Das vom Objekt ausgestrahlte Licht wird dann einem fotoelektrischen Prozeß in der CCD 3 unterworfen, bevor es als Videosignal zu einem Videoverstärker 4 übertragen wird. Das Videosignal wird durch den Videoverstärker 4 auf einen vorher-festgelegten Wertverstärkt und zu einer A/D-Umsetzungsschaltung 5 geliefert, wo es in ein Digitalsignal mit einem vorher-festgelegten Bitformat umgesetzt wird. Das digitale Videosignal von der A/D-Umsetzungsschaltung 5 wird danach zu einer Farbseparatorschaltung 6 übertragen.
Die Farbseparatorschaltung 6 unterteilt das digitale Videosignal in drei Signalkomponenten R, G und B, die dann einem R-Signalumsetzer 50, einem G-Signalumsetzer 60 bzw. einem B-Signalumsetzer 70 zugeführt werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt der R-Signalumsetzer 50 eine Blockformgebungsschaltung 51, um die R-Signalkomponente von der Farbtrennschaltung 6 in Blöcke zu gruppieren, eine Datenkompressionsschaltung 53, um jeden Block der R-Signalkomponente von der Blockformgebungsschaltung 51 zu komprimieren, eine Klassericodier-Bestiminungsschaltung 53, um eine Klasse zu identifizieren, die dem Block der R-Signalkomponente, die durch die Datenkompressionsschaltung 52 komprimiert wurde, durch Prüfen eines Pegelmusters der R-Signalkomponente und durch Bestimmen eines entsprechenden Klassencodes zugeteilt wird, einen Vorhersageparameterspeicher 54, um Vorhersageparameter als Antwort auf den Klassencode von der Klassencode-Erzeugungsschaltung 53 zu bestimmen, und eine Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 55, um den Block der R-Signalkomponente von der Blockformgebungsschaltung 51 einem vorher-festgelegten Betrieb mit den Vorhersageparametern zu unterwerfen, die vom Vorhersageparameterspeicher 54 geliefert werden.
In ähnlicher Weise umfaßt der G-Signalumsetzer 60 eine Blockformgebungsschaltung 61, um die G-Signalkomponente von der Farbseparatorschaltung 6 in Blöcke zu gruppieren, eine Datenkompressionsschaltung 63, um jeden Block der G-Signalkomponente von der Blockformatierschaltung 61 zu komprimieren, eine Klassencode-Bestimmungsschaltung 63, um eine Klasse zu identifizieren, die dem Block der G-Signalkomponente, die durch die Datenkompressionsschaltung 62 komprimiert wurde, durch Prüfen eines Pegelmusters der G-Signalkomponente und Bestimmen eines entsprechenden Klassencodes zugeteilt wird, einen Vorhersageparameterspeicher 64, um Vorhersageparameter als Antwort auf den Klassencode von der Klassencode-Erzeugungsschaltung 63 anzugeben, und eine Vorhersagewert- Erzeugungsschaltung 65, um den Block der G-Signalkomponente von der Blockformgebungsschaltung 61 einem Vorhersagebetrieb zu unterwerfen, wobei die Vorhersageparameter von dem Vorhersageparameterspeicher 64 geliefert werden, wie in Fig. 3 gezeigt ist.
Außerdem umfaßt der B-Signalumsetzer 70 eine Blockformgebungsschaltung 71, um die B-Signalkomponente von der Farbseparatorschaltung 6 in Blöcke zu gruppieren, eine Datenkompressionsschaltung 73, um jeden Block der B-Signalkomponente von der Blockformgebungsschaltung 71 zu komprimieren, eine Klassencode-Bestimmungsschaltung 73, um eine Klasse zu identifizieren, die dem Block der B-Signalkomponente, die durch die Datenkompressionsschaltung 72 komprimiert wurde, durch Prüfen eines Pegelmusters der B-Signalkomponente und durch Bestimmen eines entsprechenden Klassencode zugeteilt wird, einen Vorhersageparameterspeicher 74, um Vorhersageparameter als Antwort auf den Klassencode von der Klassencode-Erzeugungsschaltung 73 anzugeben, und eine Vorhersagewert- Erzeugungsschaltung 75, um den Block der B-Signalkomponente von der Blockformgebungsschaltung 71 dem Vorhersagebetrieb zu unterwerfen, wobei die Vorhersageparameter von dem Vorhersageparameterspeicher 74 geliefert werden.
Die resultierenden hochauflösenden Ausgangssignale R, G und B von den jeweiligen Signalumsetzern 50, 60 und 70 werden zu einer Signalverarbeitungsschaltung 80 übertragen.
Die Signalverarbeitungsschaltung 80 führt eine gemeinsame Signalverarbeitung und Matrixoperationen bezüglich der hochauflösenden Ausgangssignale R, G und B durch, um ein hochauflösendes Luminanzsignal Y und zwei hochauflösende Farbdifferenzsignale R- Y und B-Y zu gewinnen. Der Aufbau und das Arbeitsprinzip der Signalverarbeitungsschaltung 80 ist bekannt und wird daher nicht mehr ausführlich erläutert. Es sei angemerkt, daß die Signalverarbeitungsschaltung 80 so ausgebildet ist, daß sie mit einer höheren Geschwindigkeit als die Signalverarbeitungsschaltung 7 des herkömmlichen Bildaufnahmegeräts, welches in Fig. 1 gezeigt ist, arbeitet.
Die hochauflösenden Signale R-Y und B-Y der Signalverarbeitungsschaltung 80 werden dann zu einer Modulatorschaltung 81 übertragen. Die Modulatorschaltung 81 führt eine orthogonale Zwei-Achsen-Modulation (Zwei-Phasen-Modulation) eines Chrominanz- Hilfsträgers mit den hochauflösenden Signalen R-Y und B-Y durch, um ein hochauflösendes Chroma-Signal zu erzeugen, welches dann zu einem der beiden Eingangsanschlüsse eines Addierers 82 geliefert wird. Der andere Eingangsanschluß des Addierers 82 empfängt das hochauflösende Signal Y von der Signalverarbeitungsschaltung 80. Das hochauflösende Chroma-Signal von der Modulatorschaltung 81 und das hochauflösende Signal Y von der. Verarbeitungsschaltung 80 werden zu einem hochauflösenden digitalen zusammengesetzten Videosignal kombiniert, welches von einem Ausgangsanschluß 10 ausgegeben wird. Die Modulatorschaltung 81 und der Addierer 82 sind ebenfalls so ausgebildet, daß sie mit höheren Geschwindigkeiten als die Modulatorschaltung 8 und der Addierer 9 des herkömmlichen Bildaufnahmegeräts, welches in Fig. 1 gezeigt ist, arbeiten.
Die Wirkungsweise des Bildaufnahmegeräts nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches in Fig. 3 gezeigt ist, wird nun beschrieben.
Das vom Objekt ausgestrahlte Licht wird über das optische System 1 und das Farbfilter 2 auf die CCD 3 gerichtet, wo dieses zu einem Videosignal foto-elektrisch verarbeitet wird. Das Videosignal wird durch Videoverstärker 4 auf einen vorher-festgelegten Wert verstärkt und zur A/D-Umsetzungsschaltung 5 geliefert, wo es in ein Digitalsignal umgesetzt wird. Das digitale Videosignal wird dann durch die Farbseparatorschaltung 6 in drei Signalkomponenten R. G und B geteilt, die dann entsprechend zu R-, G- und B-Signalumsetzern 50, 60 bzw. 70 geliefert werden. Wenn die Signalkomponenten R, G und B in ihre entsprechenden hochauflösenden Ausgangssignale R, G und B umgesetzt sind, werden sie zur Signalverarbeitungsschaltung 80 übertragen, die wiederum ein hochauflösendes Luminanzsignal Y und zwei hochauflösende Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y erzeugt.
Die hochauflösenden Signale R-Y und B-Y werden zur Modulatorschaltung 81 übertragen, wo sie zur orthogonalen Zwei-Achsen-Modulation eines Chrominanz-Hilfsträgers verwendet werden, um ein hochauflösendes Chroma-Signal zu gewinnen. Das hochauflösende Chroma-Signal von der Modulatorschaltung 81 und das hochauflösende Signal Y von der Signalverarbeitungsschaltung 80 werden durch den Addierer 82 addiert, um ein digitales hochauflösendes zusammengesetztes Videosignal am Ausgangsanschluß 10 zu gewinnen.
Folglich kann mit der gemeinsamen CCD, die aus einer üblichen Anzahl von Pixeln besteht, das digitale zusammengesetzte Videosignal, welches eine höhere Auflösung als das herkömmliche Bildaufnahmegerät hat, erzeugt werden.
Der Aufbau und das Arbeitsprinzip des R-, G- und B-Signalumsetzers 50, 60 und 70 wird anschließend ausführlicher beschrieben.
Die drei R-, G- und B-Signalumsetzer 50, 60 und 70 haben einen identischen Aufbau und Arbeitsabläufe, so daß eine Beschreibung in bezug auf lediglich den R-Signalumsetzer 50 angegeben wird. Es sei angemerkt, daß die Beschreibung minimal für das Verständnis des Bildaufnahmegeräts nach der vorliegenden Erfindung ist, da der Aufbau und die Arbeitsprinzipien eines ähnlichen Signalumsetzers in der WO 94/14278 offenbart sind.
Gemäß Fig. 3 ist das SD-Signal, welches zur Blockformatierschaltung 51 im R-Signal-Umsetzer 50 geliefert wird, ein Digitalsignal mit einem Format von 8 Bits pro Pixel oder ein Pixel, welches mit einer speziellen Abtastfrequenz abgetastet ist. Das SD-Signal von Zeilenabtastungs-Folgedaten wird durch die Blockformgebungsschaltung 51 in eindimensionale, zweidimensionale oder dreidimensionale Blöcke gruppiert.
Das von der Blockformgebungsschaltung 51 ausgegebene Signal wird sowohl zur Datenkompressionsschaltung 52 als auch zur Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 55 übertragen. Das Ausgangssignal der Datenkompressionsschaltung 52 wird zur Klassencode-Bestimmungsschaltung 53 geführt, die wiederum einen Klassencode bestimmt und diesen als Adreßsignal zum Vorhersageparameterspeicher 54 liefert. Der Vorhersageparameterspeicher 54 hält eine Tabelle von Vorhersageparametern, die durch einen Lernprozeß bestimmt wird. Die Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 55 empfängt Vorhersageparameter, welche im Vorhersageparameterspeicher 54 ausgewählt wurden.
In der Datenkompressionsschaltung 52 und der Klassencode-Besfimmungsschaltung 53 werden Zielpixel für die Vorhersage gemäß einem Pegelmuster von Blockdaten klassifiziert, die Daten von den Zielpixeln umfassen. Folglich liefert die Klassencode-Bestimmungsschaltung 53 einen resultierenden Klassencode, der eine Klasse, die durch die Klassifizierung bestimmt ist, zeigt. Die Klassifizierung wird für während des SD-Signals durchgeführt. Wenn auf die 8-Bit-Nachbarpixel des SD-Signals (als SD-Pixel bezeichnet) um die Zielpixel herum unmittelbar bezuggenommen wird, werden deren Klassen anzahlmäßig vergrößert. Zur Kompensation ist die Datenkompressionsschaltung 52 vorgesehen, um Bitdaten der Nachbarpixel (Referenzpixel) zu komprimieren. Die Datenkompressionsschaltung 52 kann eine ADRC-Codierschaltung (adaptive dynamische Bereichscodierschaltung) sein.
Die Datenkompression ist nicht auf die ADRC beschränkt, sondern es können andere bekannte Verfahren mit gleichem Erfolg verwendet werden, beispielsweise die DCT (Diskrete Cosinus-Transformation), die VQ (Sektorquantisierung), die DPSM (Differenzpulscodemodulation), die BTC (Blockquantisierungscodierung) und die nichtlineare Quantisierung.
Die Blockformgebungsschaltung 51 verschiebt das SD-Signal vom Zeilenabtastungs-Folgeformat des Fernsehsignals in das zweidimensionale Blockformat, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Fig. 4 zeigt einen Block, der 3 · 3 Pixel umfaßt, wobei 9 SD-Pixel mit a bis i bezeichnet sind. Damit werden 4 HD-Pixel A bis D um ein SD-Pixel, welches in der Mitte eines Blocks angeordnet ist, durch die Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 55 angegeben.
Obwohl der in Fig. 4 gezeigte Block ein Beispiel ist, kann ein eindimensionaler Block, der 4 SD-Pixel a bis d umfaßt, zum Erzeugen des Vorhersagewerts von HD-Pixeln verendet werden. Ebenso werden dreidimensionale Blöcke mit gleichem Erfolg verwendet.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden Pixel der Klasse A durch a, b und c der SD-Pixel und der Klasse B durch a, b, c und d erzeugt, um somit entsprechende Vorhersagewerte zu erzeugen. Die Klasse und der Vorhersagewert können außerdem über den Lernprozeß angegeben werden.
Das ADRC-Codieren, welches bei der Datenkompressionsschaltung 52 anwendbar ist, wird anschließend ausführlich erläutert:
Das ADRC-Codieren erlaubt eine adaptive Verminderung einer Redundanz des Pegelbereichs in Anbetracht einer lokalen Korrelation der Pixel. Wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt ist ist ein dynamischer Bereich A oder B von Pegeln in jedem Block, der quantisiert werden soll, viel kleiner als der gesamte dynamische Bereich 0 bis 255 des 8-Bit-Formats. Daher kann das Format zum Quantisieren von 8 Bits auf eine kleine Anzahl reduziert werden.
Wenn man annimmt, daß eine kleinere Anzahl von Bits als die ursprüngliche Anzahl oder 8 gleich p ist, der dynamische Bereich eines Blocks gleich DR ist, der Pegel eines Pixels im Block gleich x ist und der requantisierte Code Q ist, so gelten die folgenden Gleichungen (1) für den Block, bei dem die Amplitude durch 2p zwischen der oberen Grenze, MAX und der unteren Grenze MIN geteilt ist:
DR = MAX - MIN + 1
Q =[(x - MIN + 0,5) · 2P/DR] (1)
wobei [z] die größte ganze Zahl unterhalb von z zeigt.
Danach wird ein Durchschnitt von Pixelwerten im Block des p-Bit-Formats im Bereich von 2p-1 Werten berechnet, wie in Fig. 7(a) gezeigt ist, und dieser Wert wird als neue obere Grenze MAX' bezeichnet, wie in Fig. 7(b) gezeigt ist. Wenn der kleinste Wert von Pixeln im Block gleich MIN' ist und zwar äquivalent 0 des ursprünglichen Pegelbereichs, wird der dynamische Bereich von zwischen MAX und MIN zu zwischen MAX' bis MIN' verschoben. Damit gelten die folgenden Gleichungen (2):
DR' = MAX' - MIN'
q = [(x - MIN') · (2P - 1)/DR' + 0,5] (2)
wobei [z] die größte ganze Zahl unterhalb von z zeigt.
Da der dynamische Bereich DR' zwischen MAX' und MIN' genau festgelegt ist, kann die Datenkompression der ADRC-Codierung bezüglich der Wirksamkeit ohne das Stören von Rauschen vergrößert Werden.
Die ADRC-Quantisierung ist außerdem in der Lage, einen Wiedergabepegel gleich MAX oder MIN zu haben.
Bei den zweidimensionalen Blöcken werden neun 8-Bit-Pixelwerte durch die ADRC-Kompression in n p-Bit-Pixelwerte umgesetzt, die zur Klassencode-Bestimmungsschaltung 53 übertragen werden. Somit wird der Klassencode, d. h., die Klasse, die eine Klasse von n Werten zeigt, ausgedrückt durch:
class = qi(2p)i (3)
Die Wirkung der Ein-Bit-ARDC-Codierschaltung wird mit. Hilfe von Fig. 8 erläutert.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, werden die Datenblöcke der Reihe nach zu einem Eingangsanschluß 121 geführt und durch die Ermittlungsschaltung 122 geprüft, um MAX und MIN von Pixeln in jedem Block anzugeben. Die Werte MAX und MIN werden zu einer Subtrahierschaltung 123 übertragen, wo MIN von MAX subtrahiert wird; um einen dynamischen Bereich DR zu erhalten. Gleichzeitig wird der Wert MIN zu einer weiteren Subtrahierschaltung 124 geführt, wo dieser vom Wert eines Pixels subtrahiert wird, um einen Initialisierungswert zu erhalten.
Der dynamische Bereich DR und der Initialisierungswert werden zu einer Teilerschaltung 125 übertragen, wo der Initialisierungswert durch den dynamischen Bereich geteilt wird, um einen Quotienten zu berechnen, der zu einer Komparatorschaltung 126 geliefert wird. Die Komparatorschaltung 126 prüft, ob der Quotient von allen 9 Pixeln größer ist als 0,5 eines Referenzwertes. Als Folge davon werden Ein-Bit-Daten DT von entweder 0 oder 1 an einem Ausgangsanschluß 127 in Abhängigkeit vom Wert des Quotienten ausgegeben.
Über das Ein-Bit-ADRC-Verfahren kann eine Klasse des SD-Blocks von 3 · 3 Pixeln durch einen 9-Bit-Klassencode ausgedrückt werden.
Wendet man sich nun wieder Fig. 3 zu, so werden Vorhersageparameter entsprechend dem Klassencode aus dem Vorhersageparameterspeicher 54 gelesen und zu einer Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 55 übertragen, wo ein Vorherdsagewert y' für das HD-Pixel durch lineare Kombination der SD-Werte in Blöcken berechnet wird und die Vorhersageparameter w1 bis wn ausgedrückt werden durch:
y' = w&sub1;x&sub1; + w&sub2;x&sub2; + .... +wnxn (4)
Insbesondere zeigt Fig. 4 n = 9, und das HD-Pixel, welches vorherzusagen ist, kann durch einen der SD-Werte · 1 bis x9 im Hinblick auf eine in Fig. 9 gezeigte Tabelle bestimmt werden.
Um den Vorhersagewert der vier HD-Pixel A bis D in einem Block zu berechnen, wird das SD-Pixel, welches mit dem Vorhersageparametern verknüpft ist, in Abhängigkeit von der Lage des HD-Pixels verschoben. Wenn das HD-Pixel A ist, wird der Vorhersagewert berechnet aus:
y' = w&sub1;a + w&sub2;b + w&sub3;c + .... +wDi (5)
Wenn außerdem das HD-Pixel B ist, wird der Vorhersagewert berechnet aus:
y' = w&sub1;a + w&sub2;d + w&sub3;c + .... +wDe (6)
Wie man sieht, können die gleichen Parameter zum Berechnen der Vorhersagewerte von unterschiedlichen HD-Pixeln in einem Block (d. h. in der gleichen Klasse) verwendet werden. Daher kann der Vorhersageparameterspeicher 54 bezüglich der Speichergröße verkleinert werden, und es wird der Zugriffsbetrieb darauf anzahlmäßig minimiert. Es sei angemerkt, daß die Beziehung zwischen den SD-Werten · 1 bis x9, die mit den Parametern multipliziert werden, und den SD-Pixeln a bis i, die in der Tabelle von Fig. 9 gezeigt sind, durch den Abstand von den HD-Pixeln zu den SD-Pixeln bestimmt wird.
Die Werte x1 bis x9 können möglicherweise 9 Bits des Klassencodes zugeteilt werden, der durch den Ein-Bit-ARDC-Prozeß festgelegt wird. Anders ausgedrückt kann die Klasse, die den HD-Pixeln A bis D um die Mitte eines Blocks zugeteilt sind, durch Ändern der Reihenfolge von Bits der komprimierten Daten der SD-Pixel a bis i identifiziert werden. Es ist somit möglich, die Bits in einem Speicher zu speichern und wenn erforderlich diese in einer gewünschten Reihenfolge zum Bestimmen der Klasse zu lesen.
Fig. 10 zeigt ein, Flußdiagramm, welches das Verfahren zum Aufwärtsumsetzen des SD-Signals auf das HD-Signal zu zeigen.
Das Aufwärts-Umsetzungsverfahren beginnt mit dem Schritt 131, und das SD-Signal wird in Blöcke im Schritt 132 gruppiert, um zu erlauben, daß die SD-Pixel in jedem Block verarbeitet werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Im Schritt 133 wird dann geprüft, ob die Daten aller Pixel verarbeitet wurden oder nicht. Wenn dies bejaht wird, läuft das Verfahren weiter zum Schritt 137 und wird beendet. Wenn die Daten nicht verarbeitet wurden, läuft das Verfahren weiter zum Schritt 134, um die Klasse zu bestimmen.
Im Schritt 134 wird die Klasse durch Prüfen eines Pegelmusters des SD-Signals identifiziert. Beispielsweise werden die komprimierten Daten des Ein-Bit-ADRC-Verfahrens dazu verwendet, die Klasse zu identifizieren. Danach werden die Vorhersageparameter entsprechend den Klassencodes aus ihrem Speicher im Schritt 135 gelesen. Auf diesen läuft der Schritt 136, wo der Vorhersagewert y' für das HD-Pixel unter Verwendung der Gleichungen (4) berechnet wird. Diese Schrittfolge wird für alle Daten wiederholt, und nachdem alle Daten beendet sind, läuft das Verfahren über den Schritt 133 zum Schritt 137, um die Aufwärts-Umsetzungs-Routine zu beenden.
Der Vorhersageparameterspeicher 54 hält eine vorher-festgelegte Anzahl der Vorhersageparameter, die durch den Lernprozeß festgelegt wurden. Der Lernprozeß wird anschließend erläutert. Fig. 11 ist eine Blockdarstellung, die eine Anordnung zeigt, um die Vorhersageparameter zu erlernen.
Eine große Anzahl von typischen HD-Signalen eines Standbildes werden zu einem Eingangsanschluß 141 geführt und unmittelbar sowohl zu einem Vertikal-Dezimierungsfilter 142 als auch zu einer Lerneinheit 144 übertragen. Das Vertikal-Dezimierungsfilter 152 führt eine vertikale Dezimierung des HD-Signals durch. Ein vertikal-dezimiertes HD-Signal wird dann zu einem horizontalen Verminderungsfilter 143 geführt, welches mit dem Ausgang des Vertikal-Dezimierungsfilters 142 verbunden ist, wo dieses um 1 /2 horizontal-dezimiert wird. Folglich ist das dezimierte HD-Signal ein Videosignal, welches weniger Pixel anzeigt, die gleich der Anzahl sind, die ein SD-Signal hat, welches zur Lerneinheit 144 übertragen wird. Das Videosignal wird dann auf Klassen durch eine Klassifizierungsschaltung in der Lerneinheit 144 gruppiert, und die Vorhersageparameter w1 bis wn werden in den Adressen gespeichert, die durch die Klassen in einem Vorhersageparameterspeicher 145 angegeben werden.
Die Abwärts-Umsetzung wird HD-Signals in das SD-Signal ist nicht auf das obige Verfahren beschränkt, bei dem die Dezimierungsfilter verwendet werden, sondern es können andere anwendbare Verfahren verwendet werden. Beispielsweise kann das SD-Pixel a durch Mittelwertbildung von vier 2 x2 Pixeln (beispielsweise A, B, C und D) identifiziert werden, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Außerdem kann das SD-Pixel durch eine Wichtungs-Mittelwertbildung von mehreren HD-Pixeln (beispielsweise aller HD-Pixel in einem Block) im Gegensatz zu der einfachen Durchschnittswertbildung identifiziert werden.
Wenn der Block 3 · 3 SD-Pixel umfaßt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, werden Lerndaten in der Lerneinheit 144 von den SD-Pixeln a bis i und den vier HD-Pixeln A, B, C und D bestimmt. Da mehrere Lerndaten in einem Rahmen vorhanden sind, kann eine größere Anzahl von Lerndaten vorbereitet werden, wenn die Anzahl von Rahmen ansteigt.
Die Lerneinheit 144 führt eine Klassifizierung, bei der die Klasse bestimmt wird, wobei die SD-Pixel a bis i auf eine Größe komprimiert werden und ein zweidimensionales Muster der komprimierten SD-Datengröße geprüft wird, sowie eine Berechnung der Vorhersageparameter für die Klasse durch das Verfahren der kleinsten Quadrate durch. Die Klassifizierung ist den Aktionen der Datenkompressionsschaltung 52 und der Klassencode-Bestimmungsschaltung 53, die in Fig. 3 gezeigt ist, identisch. Der Operationsablauf der Lerneinheit 144 in Form von Software ist in einem Flußdiagramm von Fig. 12 gezeigt.
Wie gezeigt ist, beginnt die Prozedur in der Lerneinheit 144 mit dem Schritt 151 und läuft weiter zum Schritt 152, wo sowohl die HD- als auch die SD-Signale zugeführt und in entsprechende Blöcke gruppiert werden. Insbesondere werden die HD- und SD-Signale A bis D bzw. a bis i in einer Kombination zugeteilt, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Im Schritt 153 wird dann geprüft, ob die Datenzuteilung beendet ist oder nicht. Wenn dies bejahend ist, läuft die Prozedur weiter zum Schritt 156, um die Vorhersageparameter festzulegen. Wenn dies nicht so ist, folgt der Schritt 154, um die Klasse zu identifizieren.
Im Schritt 154 wird die Klasse durch das Pegelmuster der SD-Pixel a bis i um die vier HD-Pixel A bis D herum, die vorhergesagt werden sollen, identifiziert. In diesem Schritt werden die Datenbits von den SD-Pixeln bezüglich der Anzahl allgemein durch den ADRC- Prozeß reduziert. Darauf folgt der Schritt 155, wo die normale Gleichungssummierung ausgeführt wird, wobei die Gleichungen (12), (13) und (14) verwendet werden, was später erläutert wird.
Wenn im Schritt 153 beurteilt wird, daß alle Daten verarbeitet sind, läuft die Prozedur weiter zum Schritt 156, wö die Vorhersageparameter über die Matrixlösung der Gleichung (14) bestimmt werden. Darin werden die Vorhersageparameter im Speicher im Schritt, 157 gespeichert. Auf diesen Schritt folgt der Schritt 158, um den Betrieb der Lerneinheit 144 zu beenden.
Die Klassifikation, in welcher die SD-Pixel a bis i, die in Fig. 4 gezeigt sind, in codierte Formen komprimiert werden, welche dann dazu verwendet werden, eine Klasse zu bestimmen, ist identisch mit der des oben beschriebenen Signalumsetzers. In ähnlicher Weise werden die Vorhersagewerte für die HD-Pixel A bis D durch lineare Kombination der Werte der SD-Pixel a bis i und der Vorhersageparameter w1 bis wn unter Bezugnahme auf die in Fig. 8 gezeigte Tabelle berechnet, was oben beschrieben wurde.
Die Festlegung der Parameter zum Vorhersagen der HD-Pixel aus den SD-Pixeln wird anschließend ausführlicher erläutert.
Wenn man annimmt, daß die Werte der SD-Pixel x1 bis xn sind und der wirkliche.
Wert des HD-Zielpixels y ist, wird die lineare Kombination von n Abgriffen mit den Vorhersageparametern w1 bis wn ausgedrückt durch:
y' = w&sub1;x&sub1; + w&sub2;x&sub2; + .... +wnxn (7)
Vor dem Lernprozeß ist wi ein unbekannter Parameter.
Der Lernprozeß wird auf mehr als ein Datenwort der HD- und SD-Daten in jeder Klasse angewandt. Wenn die Anzahl der Daten m ist, wird die Gleichung (7) überragen auf:
y' = w&sub1;xj1 + w&sub2;xj2 + ... +wnxjn (8?)
(wobei j = 1, 2, ... m).
Wenn m > n kann wi bis wn nicht in dieser Weise bestimmt werden. Wenn ein Fehlervektor e, der aus der Gleichung (9) erhalten wird, verwendet wird, wird der Vorhersageparameter berechnet, wobei die folgende Gleichung (10) minimiert wird:
ej = yj' - (w&sub1;xj1 + w&sub2;xj2 + ... + wnxjn) (9)
E² = {ej}² (10)
Die Gleichung (10) zeigt eine Lösung der kleinsten Quadrate. Danach wird ein Partialdifferenzparameter wi aus der Gleichung (10) folgendermaßen berechnet:
Der Vorhersageparameter w wird angegeben, wenn die Gleichung (11) zu Null beendet wird. Wenn die Eingaben ausgedrückt werden durch:
Xij = Xpi·Xpj (12)
Yi = Xji·yj (13)
beträgt deren Matrix:
Wenn die Matrix (14) durch das bekannte Matrixlösungsverfahren gelöst wird, beispielsweise Abtasten, wird der Vorhersageparameter wi erhalten. Der Vorhersageparameter wird dann im Speicher gespeichert, wobei dessen Klassencode als Adresse verwendet wird.
Auf diese Art und Weise kann die Lerneinheit 144 den Vorhersageparameter wi aus den wahren Daten des HD-Signals bestimmen. Wie oben erläutert wurde, werden die Vorhersageparameter, die durch die Lerneinheit 144 festgelegt wurden, im Vorhersageparameterspeicher 54 von Fig. 3 gespeichert:
Eine zweite Ausführungsform des Bildaufnahmegeräts nach der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe von Fig. 13 beschrieben. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in Fig. 2 bezeichnet und werden nicht mehr ausführlich erläutert.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, wird Licht, welches von einem Gegenstand ausgestrahlt wird, über ein optisches System 21 zu einem Farbtrennprisma 22 geführt. Das Farbtrennprisma 22 unterteilt das vom Objekt ausgestrahlte Lieht in drei Farben rot, grün und blau, die dann zu einer Rot-CCD 23, einer Grün-CCD 24 bzw. einer Blau-CCD 25 übertragen werden.
Die Rot-, Grün- und Blau-CCD 23, 24 und 25 setzen ihre entsprechenden roten, grünen und blauen Lichteingangssignale durch foto-elektrische Verarbeitung in drei Signalkomponenten R, G bzw. B um. Die R-, G- und B-Signalkomponenten werden zu drei Videoverstärkern 26, 27 bzw. 28 übertragen, wo sie auf vorher-festgelegte Werte verstärkt werden, bevor sie zu drei A/D-Umsetzerschaltungen 29, 30 bzw. 31 geliefert werden. In ihren entsprechenden A/D-Umsetzerschaltungen 29, 30 und 31 werden die Signalkomponenten R, G und B in Digitalsignale umgesetzt, die dann zu einem R-Signalumsetzer 200, einem G-Signalumsetzer 210 bzw. einem B-Signalumsetzer 220 übertragen werden.
Der R-Signalumsetzer 220 umfaßt, wie in Fig. 13 gezeigt ist, eine Blockformgebungsschaltung 201, eine Datenkompressionsschaltung 202, eine Klassencode-Bestimmungsschaltung 203, einen Vorhersageparameterspeicher 204 und eine Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 205.
In ähnlicher Weise umfaßt der G-Signalumsetzer 210, wie in Fig. 13 gezeigt ist, eine Blockformgebungsschaltung 211, eine Datenkompressionsschaltung 212, eine Klassencode-Bestimmungsschaltung 213, einen Vorhersageparameterspeicher 214 und eine Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 215.
Der B-Signalumsetzer 220 umfaßt ebenfalls eine Blockformgebungsschaltung 221, eine Datenkompressionsschaltung 222, eine Klassencode-Bestimmungsschaltung 223, einen Vorhersageparameterspeicher 224 und eine Vorhersagewert-Erzeugungsschaltung 225.
Der Aufbau und das Arbeitsprinzip der R-, G- und B-Signalumsetzer 200, 210, 220 ist demjenigen des R-Signalumsetzers 50 identisch, der in Fig. 3 gezeigt ist, so daß auf eine entsprechende Beschreibung verzichtet wird.
Resultierende hochauflösende R-, G- und B-Signale, die von den entsprechenden Signalumsetzern 200, 210 und 220 ausgegeben werden, werden zu einer Signalverarbeitungsschaltung 230 übertragen.
Die Signalverarbeitungsschaltung 230 führt die übliche Signalverarbeitung und die üblichen Matrixoperationen bezüglich der hochauflösenden R-, G- und B-Ausgangssignale durch, um ein hochauflösendes Luminanzsignal Y und zwei hochauflösende Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zu gewinnen. Die hochauflösenden Signale R-Y und B-Y der Signalverarbeitungsschaltung 230 werden dann zu einer Modulatorschaltung 240 übertragen. Die Modulatorschaltung 240 führt eine orthogonale Zwei-Achsen-Modulation eines Chrominanz-Hilfsträgers mit den hochauflösenden Signalen R-Y und B-Y durch, um ein hochauflösendes Chroma-Signal zu erzeugen, welches dann zu einem der beiden Eingangsanschlüsse eines Addierers 250 geliefert wird. Der andere Eingangsanschluß des Addierers 250 empfängt das hochauflösende Signal Y von der Signalverarbeitungsschaltung 230. Das hochauflösende Chroma-Signal von der Modulatorschaltung 240 und das hochauflösende Signal Y von der Verarbeitungsschaltung 230 werden zu einen hochauflösenden digitalen zusammengesetzten Videosignal kombiniert, welches von einem Ausgangsanschluß 260 ausgegeben wird. Die Signalverarbeitungsschaltung 230, die Modulatorschaltung 240 und der Addierer 350 sind angepaßt, um mit einer höheren Geschwindigkeit als diejenige der Signalverarbeitungsschaltung 32, der Modulatorschaltung 34 und des Addierers 35 des herkömmlichen Bildaufnahmegeräts zu arbeiten, welches in Fig. 2 gezeigt ist.
Außerdem sind die hochauflösenden Signale Y, R-Y und B-Y von der Signalverarbeitungsschaltung 230 unmittelbar mit den drei anderen Ausgangsanschlüssen 270, 280 bzw. 290 verbunden, um diese für eine weitere Übertragung als hochauflösende Komponentensignale zur Verfügung zu stellen.

Claims

1. Bildaufnahmegerät, welches umfaßt:

ein Bildaufnahmesystem (3, 6; 23, 24, 25), um Licht, welches von einem Objekt ausgestrahlt wird, zu empfangen und um Signalkomponenten R, G und B bereitzustellen;

eine erste, zweite und dritte Umsetzungseinrichtung (50, 60, 70; 200, 210, 220), um die Signalkomponenten R, G und B vom Bildaufnahmesystem (6; 23, 24, 25) in eine hochauflösende Signalkomponente R, eine hochauflösende Signalkomponente G bzw. eine hochauflösende Signalkomponente B umzusetzen, die eine höhere Auflösung haben alsdie ursprünglichen Signalkomponenten; und

eine Signalverarbeitungseinrichtung (80, 81; 240), um die hochauflösenden Signalkomponenten R, G und B von der ersten, zweiten und dritten Umsetzungseinrichtung zu empfangen und zu verarbeiten, um ein Luminanzsignal (Y) sowie ein Chrominanzsignal (R- Y, B-Y) zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß

die erste, zweite und dritte Umsetzungseinrichtung (50, 60; 70; 200; 210, 220) umfaßt:

eine Blockformgebungseinrichtung (51, 61, 71; 201, 211; 221), um die Signalkomponente in Blöcke zu gruppieren;

eine Kompressionseinrichtung (52, 62, 72; 201, 212, 222), um Daten eines jeden Blocks, der durch die Blockformgebungseinrichtung (51, 61, 71; 201, 211, 221) bestimmt ist; zu komprimieren;

eine Klassenermittlungseinrichtung (53, 63, 73; 203, 213, 223), um eine Klasse des Blocks anzugeben, indem ein Pegelmuster der komprimierten Daten geprüft wird und ein Signal, welches die Klasse anzeigt, erzeugt wird;

einen Vorhersageparameterspeicher (54, 64, 74; 204, 214, 224), um Vorhersageparameter zur Verwendung beim Umsetzen der Signalkomponenten in hochauflösende Signalkomponenten zu halten und um die Vorhersageparameter als Antwort auf das Klassenanzeigesignal von der Klassenermittlungseinrichtung (53, 63, 73; 203, 213, 223) auszuwählen; und

eine Vorhersagebetätigungseinrichtung (55, 65, 75; 205, 215, 225), um die Signalkomponenten einem Vorhersagebetrieb mit den Vorhersageparametern vom Vorhersageparameterspeicher (54, 64, 74; 204, 214, 224) zu unterwerfen, um die hochauflösenden Signalkomponenten zu erzeugen.

2. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, wobei das Bildaufnahmesystem umfaßt:

eine Bildaufnahmeeinrichtung (3), um das Licht über ein Farbfilter (3) zu empfangen und um dieses in ein Videosignal umzusetzen; und

eine Trenneinrichtung (6), um das Videosignal von der Bildaufnahmeeinrichtung (3) in die Signalkomponenten R, G und B zu trennen.

3. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, wobei das Bildaufnahmesystem umfaßt:

eine erste, zweite und dritte Bildaufnahmeeinrichtung (23, 24, 25), um das rote Farblicht, das grüne Farblicht und das blaue Farblicht zu empfangen und um dieses in die Signalkomponenten R, G bzw. B umzusetzen.

4. Bildaufnahmegerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, welches außerdem eine Kombinationseinrichtung (82; 250) umfaßt, um ein zusammengesetztes Videosignal von dem Luminanzsignal und den Chrominanzsignalen der Signalverarbeitungseinrichtung (80, 81; 240) zu erzeugen.