DE69910695T2

DE69910695T2 - Verfahren und Apparat zum Filtern von Bildfarbsignalen

Info

Publication number: DE69910695T2
Application number: DE1999610695
Authority: DE
Inventors: Cheol Soo Paldal-gu Park; Joo Hee Kwangjin-gu Seoul Moon; Hae Kwang Kwangjin-gu Seoul Kim
Original assignee: Hyundai Curitel Co Ltd
Current assignee: Pantech Co Ltd
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: US6577352B1; KR100367831B1; EP0969669A2; KR20000005682A; DE69910695D1; JP2000050305A; EP0969669B1; JP3439155B2; EP0969669A3; ATE248486T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine objektbasierte Bildfilterung und spezieller ein Verfahren und ein Gerät zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes, in welchem Chrominanzsignale eines Teilbildes (frame) in solche sortiert werden, die einem Objekt in dem Teilbild zugeordnet sind und in solche, die dem Hintergrund indem Teilbild zugeordnet sind, so daß die sortierten Chrominanzsignale unabhängig voneinander gefiltert werden, um dadurch eine Farbverlaufserscheinung zu vermeiden, die aufgrund einer Signalinterferenz zwischen den Chrominanzsignalen auftritt, die dem jeweiligen Objekt und Hintergrund zugeordnet sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Bekannte Video-Kodierungsschemata umfassen ein Teilbild-basiertes Kodierschema, bei dem der gesamte Abschnitt eines rechteckförmigen Teilbildes oder Bildes kodiert wird, und ein objektbasiertes Kodierschema, bei dem lediglich willkürliche Gestaltzonen eines rechteckförmigen Teilbildes kodiert werden. In Verbindung mit dem objektbasierten Kodierschema gibt es vielfältige Standards wie beispielsweise MPEG-4 und JPEG2000, die von der Internationalen Standardisierungs-Organisation/Internationalen elektrotechnischen Kommission Joint Technical Comittee 1/Sub Committee 29/Working Group 11 (ISO/IEC JTC 1/SC29/WG11) vorgeschlagen wurden.
Das objektbasierte Kodierschema, welches Gestaltinformationen verwendet, umfaßt ein Verfahren, bei dem spezielle Zonen oder Objekte, die von Interesse sind oder die von dem Anwender benötigt werden, aus einer Bildsequenz extrahiert werden und zwar in Einklang mit einem Segmentierungsverfahren, kodiert werden und dann in ein Teilbild rekonstruiert werden und zwar in Einklang mit einer vorbestimmten Reihenfolge. Bei solch einer objektbasierten Kodierung werden Gestaltinformationen verwendet, um extrahierte Objekte voneinander zu unterscheiden. Solche Gestaltinformationen bilden auch Informationen zum Sortieren eines Bildes in Objektzonen und Nicht-Objektzonen (nämlich den Hintergrund). Die Verwendung dieser Informationen macht es möglich, eine Signalverarbeitung zu erreichen und zwar basierend auf Objektzonen eines Bildes anstelle der gesamten Zone des Bildes sowohl bei der Kodierung als auch der Dekodierung. Solche Gestaltinformationen können in der Form von binären Gestaltinformationen oder Grauskala-Gestaltinformationen beschrieben werden. Die binären Gestaltinformationen werden dazu verwendet, um zwei Objekte in einer Bildsequenz voneinander zu unterscheiden, während die Grauskala-Gestaltinformationen dazu verwendet werden, um eine Vielzahl von Objekten in einer Bildsequenz voneinander unterscheiden zu können. Für solch eine Objektunterscheidung besitzt die binäre Gestaltinformation einen Wert, der aus zwei Werten ausgewählt wird und zwar beispielsweise 0 und 1 oder 0 und 255. Andererseits besitzt für den gleichen Zweck die Grauskala-Gestaltinformation einen Wert in einem bestimmten Bereich von beispielsweise 0 bis 255. Die Gestaltinformationen, die bei der objektbasierten Bildverarbeitung verwendet werden, enthalten Luminanz-Gestaltinformationen, die den Luminanzkomponenten der Objekte in einem Bildsignal zugeordnet sind, und enthalten Chrominanz-Gestaltinformationen, die den Chrominanzkomponenten von solchen Objekten zugeordnet sind. Speziell werden die Gestaltinformationen, die den Chrominanzkomponenten der Objekte in einem Bildsignal zugeordnet sind, durch einen Sub-Samplingvorgang der Luminanz-Gestaltinformationen extrahiert und zwar unter Berücksichtigung der Samplingrate des Bildsignals und der Beziehung zwischen den Luminanz- und Chrominanz-Signalkomponenten abhängig von dem Bildtyp.
Für ein Videoabtastschema, welches bei der Bildverarbeitung verwendet wird, gibt es hauptsächlich zwei Schemata, d. h. ein progressives Abtastschema und ein Zwischenzeilen-Abtastschema. Bei dem progressiven Abtastschema besteht ein Bild entsprechend einem Teilbild aus Proben (samples), die zu der gleichen Samplingzeit gewonnen werden. Auf der anderen Seite besteht bei dem Zwischenzeilenabtastschema ein Bild, welches einem Teilbild entspricht, aus zwei Feld-Sample-Bildern, d. h. einem oberen Feld-Sample-Bild und einem unteren Feld-Sample-Bild, die jeweils zu unterschiedlichen Samplingzeitpunkten gewonnen werden.
Bei den am meisten bekannten bzw. herkömmlichen Videokodier- und Verarbeitungs-Schemata wird ein Bild durch Teilbilder (frames) verarbeitet. Aus diesem Grund gibt es verschiedene Probleme, die bei der Anwendung solcher Schemata der objektbasierten Kodierung und Verarbeitung involviert sind. Speziell treten solche Probleme in bemerkenswerter Weise in Zuordnung zu der Grenze oder Rand eines Objektes auf, welches eine willkürliche Gestalt hat, da die Teilbild-basierte Verarbeitung diese Objektgrenze nicht in Betracht zieht. Ein Problem besteht in einer Farbverlauf-Erscheinung. Das heißt, die Chrominanzsignale, die der Grenze oder Rand eines Objektes zugeordnet sind, können verlaufen, nachdem sie einer Bildformatumwandlung unter Verwendung eines Filterprozesses unterworfen worden sind. Solch eine Farbverlaufserscheinung führt zu einem schwerwiegenden Problem, welches bei der Verarbeitung von Bildern auftritt, die in einer Zwischenzeilenweise abgetastet werden, und zwar bei technischen Gebieten wie auf einem Nachrichtensendegebiet, auf dem ein Video mit hoher Bildqualität erforderlich ist.
Es ist allgemein bekannt, daß die Sichtweise von Menschen weniger empfindlich auf Chrominanzsignale reagiert als auf Luminanzsignale. Aus diesem Grund werden Techniken zum Dezimieren/Interpolieren von Chrominanzsignalen hauptsächlich zum Zwecke einer Übertragung von Videosignalen in einer reduzierten Datenmenge verwendet. 1 veranschaulicht schematisch eine Filterprozedur zum Dezimieren oder Interpolieren von Chrominanzsignalen in einem Zustand, bei dem die Bandbreite solcher Chrominanzsignale auf einen gewünschten Bereich begrenzt ist.
Um nun auf 2 einzugehen, so ist in dieser ein herkömmliches Filterverfahren veranschaulicht, welches das Multiplizieren von Eingangssignalen Ci mit jeweils einem geeigneten Filterkoeffizienten Wj involviert und dann das Aufaddieren der resultierenden Signale beinhaltet. Im allgemeinen besitzen Filter Kennlinien, die durch deren Filterkoeffizienten und Beziehungen unter solchen Filterkoeffizienten jeweils bestimmt werden. Dort, wo ein Mittenwert-Filtervorgang durchgeführt wird, können Filterkoeffizienten für die jeweiligen Eingangssignale so ausgebildet werden, daß sie im wesentlichen die gleichen sind, da die Mittenwert-Filterung dafür geeignet ist Mittelwert-Eigenschaften von solchen Eingangssignalen abzuleiten. Die Zahl der Filterkoeffizienten und die Zahl der Filterabgriffe kann optional in Einklang mit dem Verwendungszweck derselben bestimmt werden, der durch den Anwender festgelegt wird. Es wird nun solch ein herkömmliches Filterverfahren in Einzelheiten beschrieben. Dort, wo ein Filterungsprozeß durchgeführt wird, um ein gefiltertes Chrominanzsignal A herzustellen, kann das Filterungsergebnis, welches durch die Filter erhalten wird, die in 2 gezeigt sind, gemäß dem folgenden Ausdruck 1 ausgedrückt werden:
[Ausdruck 1]

A = W1 × Ci-2 + W2 × Ci + W3 × Ci+1 + W4 × Ci+1 + W5 × Ci+2 + W6 × Ci+3 worin „C_i" eine Chrominanzkomponente eines Bildes wiedergibt und zwar ein Chrominanzsignal, und „W_j" einen Filterkoeffizienten angibt.

Dort, wo dieses herkömmliche Filterverfahren angewendet wird und zwar in der existierenden Form, um eine objektbasierte Videokodierung- und Verarbeitung zu erhalten, kann eine Farbverlaufserscheinung auftreten. Wenn beispielsweise Signale, die zum Erzeugen eines gefilterten Chrominanzsignals A verwendet werden, solche enthalten, die einer unterschiedlichen Bildzone oder Objekt gegenüber derjenigen der verbleibenden zugeordnet sind, kann eine Interferenz zwischen solchen Signalen auftreten, die voneinander verschieden sind. Aufgrund solch einer Interferenz tritt dann eine Farbverlaufserscheinung auf mit dem Ergebnis einer Verschlechterung der Bildqualität. Solch eine Erscheinung wird schwerwiegend an den Grenzbereichen von Objekten. Nimmt man an, daß ein Pixel, welches gefiltert werden soll, einer Objektzone in dem Fall von 2 zugeordnet ist, und daß „C_i-1", „C_i+1," und „C_i+2," einen Wert von 255 haben entsprechend einem Objektwert „C_i-2", „C_i" und „C_i+3" einen Wert von 0 haben entsprechend einem Hintergrundwert, und „W₁", W₂", „W₃", W₄", W₅" und „W₆" einen Wert von 0,1 bzw. 0,2 bzw. 0,4 bzw. 0,6 bzw. 0,3 bzw. 0,2 haben, liegt der Wert eines Chrominanzsignals A, welches nach der Filterung in Verbindung mit dem Pixel erhalten wird, bei 131,58 (A = 131,58 = 0 × 0,1 + 255 × 0,2 + 0 × 0,4 + 255 × 0,6 + 255 × 0,3 + 0 × 0,2). Es kann demzufolge verstanden werden, daß das Chrominanzsignal des Pixels, welches einen Wert von 255 entsprechend dem Objektwert hat, durch die Chrominanzsignale von Pixeln beeinflusst wird, die bei dem gefilterten Pixel angeordnet sind und einen Wert von 0 entsprechend dem Hintergrundwert haben, so daß bewirkt wird, daß das gefilterte Pixel in der Bildqualität von dem Wert von 255 auf den Wert von 131,58 verschlechtert wird. Als ein Ergebnis wird ein grauer Streifen um das Objekt herum ausgebildet. Solch ein Farbverwischungs- oder Verlaufsphänomen wird bei einer erhöhten Anzahl von Filterabgriffen schwerwiegend.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Farbverwischungs- oder Verlaufsphänomen zu beseitigen, welches in einem Fall involviert ist, bei dem das oben erläuterte herkömmliche Filterverfahren bei der objektbasierten Bildverarbeitung angewendet wird, und das Verfahren und Gerät zum Filtern eines Chrominanzsignales eines Bildes zu schaffen, bei dem die Chrominanzsignale eines Teilbildes (frame) in solche sortiert werden, die einem Objekt in dem Teilbild zugeordnet sind, und in solche, die dem Hintergrund in dem Teilbild zugeordnet sind, so daß die sortierten Chrominanzsignale unabhängig voneinander gefiltert werden, so daß dadurch ein Farbverwischungsphänomen oder Farbverlaufsphänomen, welches aufgrund einer Signalinterferenz zwischen den Chrominanzsignalen auftritt, die jeweils dem Objekt und dem Hintergrund zugeordnet sind, vermieden wird und auf diese Weise eine Verbesserung in der Bildqualität erreicht werden kann.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 7, 18 und 23 und ein Gerät gemäß den Ansprüchen 13 und 24.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Ziele und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
1 ein Flußdiagramm, welches ein herkömmliches Verfahren zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes veranschaulicht;
2 ein Blockschaltbild, welches ein herkömmliches Gerät zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes veranschaulicht;
3 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs- und Interpolations-Filtersystem für objektbasierte Chrominanzsignale in Einklang mit der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
4 ein Flußdiagramm, welches eine Filteroperation des Dezimierungs- und Interpolations-Filtersystems von 3 für objektbasierte Chrominanzsignale darstellt;
5 ein Blockschaltbild, welches einen Hintergrund-Chrominanzpixel-Reproduzierer gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
6 ein Blockschaltbild, welches einen Objekt-Chrominanzpixel-Reproduzierer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
7 ein Flußdiagramm, welches eine Herstellungsprozedur für ein Hintergrund-Chrominanzpixel veranschaulicht und zwar gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ein Flußdiagramm, welches eine Herstellungsprozedur für ein Objekt-Chrominanzpixel gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
9 ein Blockschaltbild, welches eine Reproduzierungsprozedur für ein Hintergrund-Chrominanzpixel wiedergibt, die unter Verwendung eines 6-Abgriff-Filters gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
10 ein Blockschaltbild, welches eine Reproduzierprozedur für ein Objekt-Chrominanzpixel veranschaulicht, die unter Verwendung eines 6-Abgriff-Filters gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
11 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren für Objekt-Chroma-Samples in Einklang mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
12 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren von Hintergrund-Chroma-Samples in Einklang mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
13 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren für Objekt-Chroma-Samples in Einklang mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
14 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren für Hintergrund-Chroma-Samples in Einklang mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
15 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren für Objekt-Chroma-Samples in Einklang mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
16 ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs-Filterungsverfahren für Hintergrund-Chroma-Samples in Einklang mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
17 ein Blockschaltbild, welches ein Interpolations-Filterungsverfahrert für Objekt-Chroma-Samples in Einklang mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
18 ein Blockschaltbild, welches ein Interpolations-Filterungsverfahren für Objekt-Chroma-Samples in Einklang mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
19 ein Blockschaltbild, welches ein Interpolations-Filterungsverfahren für Objekt-Chroma-Samples gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
20 ein Blockschaltbild, welches ein objektbasiertes Bildsignal-Kodierungs- und Dekodierungs-System veranschaulicht, bei dem die vorliegende Erfindung anwendbar ist; und
21 ein Blockschaltbild, welches eine detaillierte Konfiguration eines Vorverarbeitungsteiles darstellt, der in dem System von 20 enthalten ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung schlägt einen Dezimierungs-Filterung und eine Interpolations-Filterung für Chrominanzsignale eines Bildes vor, um auf diese Weise ein Farbverlaufsphänomen oder Farbverwischungsphänomen zu eliminieren, welches an den Grenzbereichen von Objekten auftritt, die in dem Bild enthalten sind und zwar in einem Prozeß zum Umsetzen des Bildes in ein Bildformat mit Gestaltinformationen. In Einklang mit der vorliegenden Erfindung kann die Dezimierungsfilterung in einem Fall angewendet werden, bei dem ein Bild eines 4 : 4 : 4- oder 4 : 2 : 2-Formats herabkonvertiert wird in ein 4 : 2 : 0-Format, während die Interpolationsfilterung in einem Fall angewendet werden kann, bei dem ein Bild mit einem 4 : 2 : 2-Format aufwärts konvertiert wird in ein 4 : 2 : 2- oder 4 : 4 : 4-Format. Jedoch gibt es keine Einschränkung auf diese Fälle.
In Einklang mit einem Filterungsverfahren der vorliegenden Erfindung werden Gestaltinformationen über Chrominanzsignale, die durch einen Sub-Samplingvorgang erhalten werden, der den Luminanzsignalen zugeordnet ist, dazu verwendet zu diskriminieren, ob die Chrominanzsignale, die in einem Prozeß zum Filtern eines Bildes verwendet werden, dem Randbereich oder Grenze eines Objektes zugeordnet sind, welches in dem Bild enthalten ist, oder der gleichen Objektzone zugeordnet sind. Es gibt vielfältige Sub-Samplingverfahren. Für Zeilenstrombilder ist es wünschenswert, lediglich einen Sub-Samplingvorgang in Verbindung mit den Luminanzsignalen in dem gleichen Feld wie demjenigen der Chrominanzsignale, die erzeugt werden sollen, durchzuführen und zwar unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Zwischenzeilenbilder in Bezug auf das Videosignal-Sampling- und Abtast-Schema, um auf diese Weise eine Inkonsistenz der Chrominanzsignale mit den entsprechenden Luminanzsignalen zu vermeiden, die in Zuordnung zu Objekten auftritt. Dort wo beispielsweise wenigstens eine der Gestaltinformationen von benachbarten 2 × 2 Luminanzsignalen, die in dem gleichen Feld enthalten sind und durch ein Chrominanzsignal beeinflußt werden, einem Objekt zugeordnet ist, wird die Gestaltinformation des Chrominanzsignals als ein Objekt sub-gesampelt. Ansonsten wird die Gestaltinformation des Chrominanzsignals als Hintergrund sub-gesampelt.
Zur besseren Erläuterung werden die Chrominanzsignale eines 4 : 2 : 2-Bildes als „Quellen-Chroma-Samples" insofern bezeichnet als eine Abwärtsumwandlung für das Bild durchgeführt wird, während jedoch solche Chrominanzsignale als „interpolierte Chroma-Samples" insofern bezeichnet werden als eine Aufwärtsumwandlung für das Bild durchgeführt wird. Für sowohl die Abwärts- als auch Aufwärtsumwandlung werden die Chrominanzsignale eines 4 : 2 : 0-Bildes auch als „dezimierte Chroma- Samples" bezeichnet. Ursprünglich werden interpolierte und dezimierte Chroma-Samples, die je eine Gestaltinformation eines Objektes enthalten, als „Quellen-Objekt-Chroma-Samples" bzw. „dezimierte Objekt-Chroma-Samples" bzw. „interpolierte Objekt-Chroma-Samples" genannt. Auf der anderen Seite werden ursprünglich interpolierte und dezimierte Chroma-Samples, die je eine Gestaltinformation des Hintergrundes enthalten, als „Quellen-Hintergrund-Chroma-Samples" bzw. „dezimierte Hintergrund-Chroma-Samples" bzw. „interpolierte Hintergrund-Chroma-Samples" bezeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Dezimierungsfiltervorgang und der Interpolationsfiltervorgang unter Verwendung der ursprünglichen dezimierten und interpolierten Chroma-Samples durchgeführt, die in der oben geschilderten Weise erzeugt wurden.
3 zeigt ein Blockschaltbild, welches ein Dezimierungs- und Interpolations-Filterungssystem für objektbasiert Chrominanzsignale gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Gemäß 3 empfängt ein progressiver Gestalt-Subsampler 1 Luminanz-Gestaltinformationen eines Bildes, welches gefiltert werden soll und zwar zusammen mit Informationen über den Bildtyp des Bildes. Der progressive Gestalt-Subsampler 1 führt einen Sub-Samplevorgang des Bildes durch, wenn bestimmt wurde, daß das Bild aus einem progressiven Bild bestehen soll, basierend auf den Informationen über den Bildtyp des Bildes, wodurch dann Chrominanz-Gestaltinformationen extrahiert werden. Ein Zwischenzeilen-Gestalt-Subsampler 2 empfängt auch die Luminanz-Gestaltinformationen des Bildes zusammen mit Informationen über den Bildtyp des Bildes. Der Zwischenzeilen-Gestalt-Subsampler 2 führt einen Sub-Samplevorgang des Bildes durch, wenn bestimmt wird, daß das Bild aus einem Zeilensprungbild bestehen soll, basierend auf den Informationen über den Bildtyp des Bildes, wodurch dann die Chrominanz-Gestaltinformationen extrahiert werden. Die Chrominanz-Gestaltinformationen aus dem progressiven Gestalt-Subsampler 1 und die Chrominanz-Gestaltinformationen aus dem Zwischenzeilen-Gestalt-Subsampler 2 werden an ein filterndes Pixelgestalt-Identifiziergerät 3 angelegt.
Basierend auf den empfangenen Chrominanz-Gestaltinformationen bestimmt das filternde Pixelgestalt-Identifiziergerät 3, ob das zu filternde Pixel einem Objekt-Chrominanzpixel entspricht oder nicht. Das filternde Pixelgestalt-Identifiziergerät 3 dient dazu, die Eingabe der Daten an den Filteranschlüssen in einer solchen Weise zu steuern, daß diese Filteranschlüsse lediglich mit Daten versorgt werden, die dem Objekt zugeordnet sind, oder lediglich mit Daten, die dem Hintergrund zugeordnet sind. Es ist auch ein Objektchrominanzpixel-Reproduzierer 4 und ein Hintergrund-Chrominanzpixel-Reproduzierer 5 vorhanden, die dazu dienen, die Daten zu reproduzieren, die in das Filter eingespeist werden, in Einklang mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung.
Die Filterungsoperation des Dezimierungs- und Interpolierungs-Filterungssystem von 3 für die objektbasierten Chrominanzsignale wird so, wie in 4 dargestellt ist, durchgeführt. Das heißt, wenn Informationen über den Bildtyp eines Bildes eingespeist werden, welches gefiltert werden soll, führt das System einen Sub-Samplingvorgang der Luminanz-Gestaltinformationen des Eingangsbildes durch, um Chrominanz-Gestaltinformationen zu extrahieren und zwar unter Berücksichtigung der Korrelation der Luminanz- und Chrominanz-Signale, die auf der Grundlage des Bildtyps des Bildes bestimmt wurden (Schritt S1). Dort, wo das Eingangsbild als ein progressives Bild bestimmt wird, wird der Sub-Samplingvorgang in einer progressiven Weise ausgeführt. Auf der anderen Seite wird dort, wo das Eingangsbild nicht als ein Zwischenzeilenbild bestimmt wird, der Sub-Samplingvorgang in einer Zwischenzeilenweise oder Zeilensprungverfahren ausgeführt unter Verwendung der Eingangs-Luminanz-Gestaltinformationen. Danach wird ein Filterungsschritt entsprechend der Pixelgestaltidentifizierung ausgeführt (Schritt S2). Bei dem Filterungsvorgang gemäß dem Pixelgestalt-Identifizierungsschritt werden Gestaltinformationen eines Chrominanzsiginals, welches momentan zu filtern ist, aus den extrahierten Chrominanz-Gestaltinformationen des Bildes herausgegriffen. Es wird dann bestimmt, ob die herausgegriffenen oder identifizierten Chrominanz-Gestaltinformationen einem Objekt zugeordnet sind oder nicht. Es wird eine Pixel-Reproduktion ausgeführt und zwar basierend auf dem identifizierten Chrominanz- Gestaltinformationen (Schritt S3). Hierbei besteht die „Reproduktion" aus einer Prozedur zum Beseitigen von existierenden Werten und dann aus der Zuordnung von neuen Werten anstelle von den jeweils beseitigten Werten. Dort, wo die herausgegriffenen oder identifizierten Chrominanz-Gestaltinformationen einem Objekt zugeordnet sind, wird eine Hintergrund-Pixel-Reproduktion ausgeführt. Bei der Hintergrundpixelreproduktion werden alle Hintergrund-Pixel-Chrominanzwerte, die an den Filteranschlüssen existieren, jeweils durch Objektpixel-Chrominanzwerte ersetzt. Auf der anderen Seite werden die identifizierten oder herausgegriffenen Chrominanz-Gestaltinformationen dem Hintergrund zugeordnet, wird eine Objektpixel-Reproduktion durchgeführt. Bei der Objektpixel-Reproduktion werden alle Objekt-Chrominanzpixelwerte, die an den Filteranschlüssen existieren, jeweils durch Hintergrund-Chrominanzpixelwerte ersetzt. Somit kann der Dezimierungs- oder Interpolations-Filtervorgang des Eingangsbildes unter Verwendung der Pixel ausgeführt werden, von denen jedes unter Verwendung der Chrominanz-Pixelwertes reproduziert wurde, die alle dem Objekt oder die alle dem Hintergrund zugeordnet sind.
Nach der Vervollständigung der Pixelreproduktion wird bestimmt, ob das momentan verarbeitete Pixel das letzte Pixel ist oder nicht (Schritt S4). Dort, wo bestimmt wird, daß das momentane Pixel nicht das letzte Pixel ist, wird die oben erläuterte Prozedur von dem Schritt S1 an wiederholt. Auf der anderen Seite wird dann, wenn bestimmt wird, daß das momentane Pixel das letzte Pixel ist, der Dezimierungs-/Interpolations-Filtervorgang in Einklang mit einem gutbekannten Verfahren durchgeführt. Es wird somit ein dezimiertes oder interpoliertes Chrominanzsignal gewonnen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Hintergrund-Chrominanzpixel-Reproduzierer 5 von 3 einen Hintergrund-Chrominanzpixel-Markierer 51 zum Empfangen eines Chrominanzsignals zusammen mit Chrominanz-Gestaltinformationen und dieser markiert die Hintergrund-Chrominanzpixel mit Werten, die entfernt werden sollen, basierend auf den empfangenen Chrominanz-Gestaltinformationen, und umfaßt einen Markierungspixel-Wert-Reproduzierer 52 zum Ersetzen der Werte der markierten Hintergrund-Chrominanzpixel durch geeignete Objekt-Chrominanzpixelwerte. Diese Konfiguration des Hintergrund-Chrominanzpixel-Reproduzierers 5 ist in 5 veranschaulicht.
Auf der anderen Seite enthält, wie in 6 gezeigt ist, der Objekt-Chrominanzpixel-Reproduzierer 4 von 3 einen Objekt-Chrominanz-Pixel-Markierer 41 zum Empfangen der Chrominanzsignale zusammen mit Chrominanz-Gestaltinformationen und zum Markieren von Objekt-Chrominanzpixeln mit Werten, die beseitigt werden sollen, basierend auf den empfangenen Chrominanzsignalen und den Chrominanz-Gestaltinformationen, und umfaßt einen Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 zum Ersetzen der markierten Objekt-Chrominanzpixel-Werte jeweils durch geeignete Hintergrund-Chrominanzpixel-Werte.
Bei der Hintergrund-Chrominanzsignal-Markierungsoperation, die in dem Hintergrundpixel-Reproduzierer 5 durch den Hintergrundpixel-Markierer 51 durchgeführt wird, wird zuerst die Eingabe der Chrominanz-Gestaltinformationen ausgeführt, wie in 7 gezeigt ist. Danach wird bestimmt, ob das zu filternde Pixel ein Objekt-Chrominanzpixel ist oder nicht und zwar basierend auf den Eingangs-Chrominanz-Gestaltinformationen. Dort, wo bestimmt wird, daß das zu filternde Pixel ein Objekt-Chrominanzpixel ist, werden die Eingangs-Chrominanzsignale verwendet so wie sie sind. Auf der anderen Seite wird dort, wo bestimmt wird, daß das zu filternde Pixel kein Objekt-Chrominanzpixel ist, sondern aus einem Hintergrund-Chrominanzpixel besteht, die Eingangs-Chrominanzsignale markiert, so daß geeignete Objektwerte für solche markierten Chrominanzsignale jeweils reproduziert werden. Es werden somit markierte Chrominanzsignale ausgegeben.
Ferner werden bei der Objekt-Chrominanzsignal-Markierungsoperationen, die in dem Hintergrundpixel-Reproduzierer 4 durch den Objektpixel-Markierer 41 durchgeführt wird, die Eingabe der Chrominanz-Gestaltinformationen zuerst ausgeführt, wie in 8 gezeigt ist. Danach wird bestimmt, ob das zu filternde Pixel ein Objekt-Chrominanzpixel ist oder nicht und zwar basierend auf den Eingangs-Chrominanz- Gestaltinformationen. Dort, wo bestimmt wird, daß das zu filternde Pixel ein Hintergrund-Chrominanzpixel ist, werden die Eingangs-Chrominanzsignale verwendet so wie sie sind. Auf der anderen Seite wird dort, wo bestimmt wird, daß das zu filternde Pixel kein Hintergrund-Chrominanzpixel ist, sondern aus einem Objekt-Chrominanzpixel besteht, die Eingangs-Chrominanzsignale markiert, so daß sie jeweils durch neue Werte ersetzt werden. Es werden somit markierte Chrominanzsignale ausgegeben.
Jeder der Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 und 52 der 6 und 7 empfängt eine Serie von Signalen, die markierte Signale enthalten und reproduzieren dann willkürliche Werte, die durch den Anwender für die markierten Pixel jeweils bestimmt werden. Der Wert, der für jedes markierte Pixel zu reproduzieren ist, kann ein Mittelwert der Pixelwerte sein, die nicht markiert sind, oder kann ein Wert eines Pixels sein, welches nicht markiert ist und welches räumlich nächstliegend dem markierten Pixel vorhanden ist. Das Reproduktionsverfahren ist nicht auf das oben erläuterte Verfahren beschränkt. Die Pixelwerte, die in der oben erläuterten Weise reproduziert wurden, werden dann unter Verwendung eines gut bekannten Dezimierungs-/Interpolations-Filters gefiltert.
Die Hintergrundpixel-Markierprozedur und die Markierpixel-Wert-Reproduzierprozedur, die in dem Hintergrund-Chrominanzpixel-Reproduzierer 5 durchgeführt wird, werden nun in Einzelheiten beschrieben und zwar in Verbindung mit dem Fall von 9 unter Verwendung eines Filters mit sechs Abgriffen. Wenn der Hintergrund-Chrominanz-Pixel-Markiertr 51 die Chrominanzsignale C_i-2, C_i-1, C_i, C_i+1, C_i+2, und C_i+3 empfängt, die gefiltert werden sollen, und zwar zusammen mit Chrominanz-Gestaltinformationen S_i-2, S_i-1, S_i, S_i+2, und S_i+3, die Informationen zum Sortieren von Hintergrund- und Objekt-Chrominanzpixeln voneinander enthalten, so führt dieser eine Markierungsoperation für die empfangenen Chrominanzsignale durch, basierend den empfangenen Chrominanz-Gestaltinformationen, um die Werte der Hintergrund-Chrominanzpixel zu beseitigen, jedoch die Werte der Objekt-Chrominanzpixel beizubehalten. In Einklang mit dieser Markierungsoperation werden Signale M₁, C_i-1, M₂, C_i+1 C_i+2 und M₃ von dem Hintergrund-Chrominanzpixel-Markierer 51 ausgegeben. In 9 und in anderen Figuren repräsentiert „0" die Gestaltinformationen, die dem Hintergrund zugeordnet sind, während „ein großer Kreis und ein kleiner Kreis in diesem großen Kreis" die Gestaltinformationen repräsentiert, die dem Objekt zugeordnet sind. Die Signale M₁ C_i-1 M₂, C_i+1 C_i+2 und M₃, die von dem Hintergrund-Chrominanzpixel-Markierer 51 ausgegeben werden, werden an den Markierpixel-Wert-Reproduzierer 52 angelegt, der seinerseits markierte Pixel herausfindet, basierend auf den empfangene Signalen. Der Markierpixel-Wert-Reproduzierer 52 ordnet neue Werte den gefundenen markierten Pixeln zu. Somit werden Signale R_i-2, R_i-1 R_i, R_i+1, R_i+2, und R_i+3 von dem Markierpixel-Wert-Reproduzierer 52 ausgegeben. Die Signale R_i-1, R_i+1 und R_i+2 haben Werte, welche aus den Werten der Signale C_i-1, C_i+1, und C_i+2 dupliziert worden, während die Signale R_i-2, R_i und R_i+3 Wert haben, die neu durch den Markierpixel-Wert-Reproduzierer 52 zugeordnet werden. Die Signale R_i-2, R_i-1, R_i, R_i+1, R_i+2 und R_i+3, die von dem Markierpixel-Wert-Reproduzierer 52 ausgegeben werden, und die aus reproduzierten Chrominanzsignalwerten bestehen, werden mit Hilfe eines gut bekannten Filters gefiltert.
Auf der anderen Seite wird nun die Objektpixel-Markierprozedur und die Markierpixel-Wert-Reproduzierprozedur, die in dem Objekt-Chrominanzpixel-Reproduzierer 4 durchgeführt werden, in Einzelheiten beschrieben und zwar in Verbindung mit dem Fall von 10 unter Verwendung eines Filters mit sechs Abgriffen. Wenn der Objekt-Chrominanzpixel-Markierer 41 die Chrominanzsignale C_i-1, C_i, C_i+1, C_i+2, C_i+3 und C_i+4 empfängt, die gefiltert werden sollen, und zwar zusammen mit den Chrominanz-Gestaltinformationen S_i-1 S_i, S_i+1, S_i+2, S_i+3, S_i+4, so führt dieser eine Markierungsoperation in Verbindung mit den empfangenen Chrominanzsignalen durch basierend auf den empfangenen Chrominanz-Gestaltinformationen, um die Werte der Objekt-Chrominanzpixel zu beseitigen, jedoch die Werte der Hintergrund-Chrominanzpixel beizubehalten. in Einklang mit dieser Markierungsoperation werden Signale M₁ C_i, M₂, M₃, C_i+3 und C_i+4 von dem Objekt-Chrominanzpixel-Markierer 41 ausgegeben. Die Signale M₁, C_i, M₂, M₃, C_i+3 und C_i+4, die von dem Objekt- Chrominanzpixel-Markierer 41 ausgegeben werden, werden an den Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 angelegt, der seinerseits markierte Pixel herausfindet und zwar basierend auf den empfangenen Signalen. Der Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 ordnet neue Werte den gefundenen markierten Pixel zu. Somit werden Signale R_i-1, R_i, R_i+1, R_i+2, R_i+3 und R_i+4 von dem Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 ausgegeben. Die Signale R_i, R_i+3 und R_i+4 haben Werte, die aus den Werten der Signale C_i, C_i+3 und C_i+4 durch Duplizieren gewonnen wurden, während die Signale R_i-1, R_i+1 und R_i+2 Werte haben, die durch den Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 neu zugeordnet wurden. Die Signale R_i-1, R_i, R_i+1, R_i+2, R_i+3 und R_i+4, die aus dem Markierpixel-Wert-Reproduzierer 42 ausgegeben werden, die aus den reproduzierten Chrominanzsignalwerten bestehen, werden mit Hilfe eines gut bekannten Filters gefiltert.
Dort, wo gemäß der vorliegenden Erfindung die ursprünglichen Chrominanzsignale an die Filterabgriffe angelegt werden, und zwar bei dem Dezimierungs-Filterungsprozeß, aus solchen bestehen, die alle dem Objekt zugeordnet sind, oder alle dem Hintergrund zugeordnet sind, werden diese in der gleichen Weise wie bei dem herkömmlichen Dezimierungs-Filterungsprozeß gefiltert.
Im allgemeinen wird bei einem Video-Interpolations-Filterungsprozeß keine Interpolationsfilterung für Hintergrund-Chrominanzsignale durchgeführt. Statt dessen wird ein vorbestimmter Hintergrundwert zugeordnet. Dies ist deshalb der Fall, da ein Videosignal, welches dem Hintergrund in einem Teilbild zugeordnet ist, nicht als wichtig bei Anwendungen betrachtet wird, die objektbasierte Videokodierung, Dekodierung, Manipulation und Verarbeitung involvieren. Dort jedoch, wo es gewünscht wird, eine Interpolationsfilterung für Hintergrund-Chrominanzsignale durchzuführen, kann die Interpolationsfilterung in der gleichen Weise durchgeführt werden, wie diejenige für die Objekt-Chrominanzsignale.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mehr in Einzelheiten in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben, die ein Reproduktionsverfahren für markierte Pixelwerte, nämlich markierte Chroma-Samples betreffen. Diese Ausführungsformen der Erfindung sind lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und Fachleute auf dem vorliegenden Gebiet werden erkennen, daß zahlreiche oder vielfältige Abwandlungen, Zusätze und Substitutionen möglich sind, ohne jedoch dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Demzufolge ist die vorliegende Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen eingeschränkt. Aus Gründen einer klareren Beschreibung wird die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit einem Fall vorgenommen, bei dem die Zahl der Filterabgriffe gleich 6 ist.
Ausführungsform 1
Die 11 und 12 veranschaulichen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform befaßt sich mit einem Dezimierungs-Filterungsverfahren zum Erzeugen von dezimierten Objekt-Chromasamples und dezimierten Hintergrund-Chromasamples.
In Einklang mit dieser Ausführungsform werden dort, wo die Zahl der ursprünglichen Objekt-Chromasamples gleich einer positiven ganzen Zahl ist weniger der Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriffgröße, alle ursprünglichen Hintergrundchroma-Samples, die an den Filterabgriffen existieren, markiert, wenn es gewünscht wird, dezimierte Objekt-Chroma-Samples zu erzeugen. Das heißt, es werden ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples C2 und C4 markiert, wodurch markierte ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 gemäß der Darstellung nach 11 erzeugt werden. Für diese markierten ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 werden ursprüngliche Objekt-Chromasamples, die räumlich nächstliegend zu solchen markierten Samples M1 und M2 liegen, jeweils reproduziert. Die reproduzierten Objekt-Chromasamples werden in dem Filterungsprozeß anstelle der ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples C2 und C4 verwendet. Wenn zwei oder mehrere ursprüngliche Objekt-Chromasamples in dem gleichen Abstand von jedem der markierten ursprünglichen Hintergrund- Chromasamples beabstandet sind, wie dies im Falle von 11 gezeigt ist, so wird das ursprüngliche Objekt-Chromasample, welches nächstliegend einer dezimierten Objekt-Chromasampleposition liegt, dann reproduziert. In dem Falle von 11 wird das ursprüngliche Objekt-Chromasample C3 reproduziert.
Wenn es gewünscht wird dezimierte Hintergrund-Chromasamples in Einklang mit dieser Ausführungsform zu erzeugen und wenn die Zahl der ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples aus einer positiven ganzen Zahl weniger der Zahl der Filterabgriffe ist, nämlich der Filterabgriffgröße entspricht, werden die ursprünglichen Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Das heißt, es werden die ursprünglichen Objekt-Chromasamples C2 und C4 markiert, wodurch markierte ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 erzeugt werden, wie in 12 gezeigt ist. Für diese markierten ursprünglichen Objekt-Chromasamples M1 und M2 werden jeweils ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples, die räumlich nächstliegend zu solchen markierten Samples M1 und M2 liegen, reproduziert. Die reproduzierten Hintergrund-Chromasamples werden in dem Filterungsprozeß anstelle der ursprünglichen Objekt-Chromasamples C2 und C4 verwendet. Wenn zwei oder mehrere ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples um den gleichen Abstand von jedem dezimierten Hintergrund-Chromasample beabstandet liegt, wie dies der Fall bei 12 ist, so wird das ursprüngliche Hintergrund-Chromasample nächstliegend einer dezimierten Hintergrund-Chromasampleposition reproduziert. Im Falle von 12 wird das ursprüngliche Hintergrund-Chromasample C3 reproduziert.
Ausführungsform 2
Die 13 und 14 veranschaulichen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform betrifft ein Dezimierungs-Filterungsverfahren zum Herstellen von dezimierten Objekt-Chromasamples und von dezimierten Hintergrund-Chromasamples.
Wenn gemäß dieser Ausführungsform gewünscht wird dezimierte Objekt-Chromasamples gemäß dieser Ausführungsform herzustellen und wenn die Zahl der ursprünglichen Objekt-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist, kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriffgröße, werden alle ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Das heißt, es werden die ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples C2 und C4 markiert, wodurch dann markierte ursprüngliche Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 erzeugt werden, wie in 13 gezeigt ist. Für diese markierten ursprünglichen Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 werden zwei Ursprungs-Objekt-Chromasamples, die räumlich am nächsten zu jedem der markierten Sample M1 und M2 gelegen sind, jeweils reproduziert. Es werden gemittelte Werte Avg1 und Avg2 der reproduzierten Objekt-Chromasamples für die jeweiligen Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg1 = (C1 + C3)/2); und Avg2 = (C3 + C5)/2). Wenn nur ein Ursprungs-Objekt-Chromasample vorhanden ist, so wird der Wert dieses Ursprungs-Objekt-Chromasamples beim Filterungsprozeß anstelle der Ursprungs-Hintergrund-Chromasignale verwendet.
Wenn gewünscht wird, dezimierte Hintergrund-Chromasamples gemäß dieser Ausführungsformn herzustellen und wenn die Zahl der Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples aus einer positiven ganzen Zahl besteht, kleiner als die Zahl der Filteranschlüsse, nämlich der Filteranschlußgröße, so werden zwei Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples, die räumlich am nächsten zu allen Ursprungs-Objekt-Chroma-Samples gelegen sind, die in den Filterabgriffen existieren, für die Ursprungs-Objekt-Chromasamples, die zu diesen zugeordnet sind, reproduziert. Es werden gemittelte Werte Avg1 und Avg2 der reproduzierten Hintergrund-Chroma-Samples für die jeweiligen Ursprungs-Objekt-Chromasamples bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg1 = C1 + C3)/2); und Avg2 = C3 + C5)/2). Wenn nur ein Ursprungs-Hintergrund-Chromasample vorhanden ist, so wird der Wert dieses Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples bei dem Filterungsprozeß anstelle der Ursprungs-Objekt-Chromasignale verwendet.
Ausführungsform 3
Die 15 und 16 veranschaulichen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform betrifft ein Dezimierungs-Filterungsverfahren zum Herstellen von dezimierten Objekt-Chromasamples und von dezimierten Hintergrund-Chromasamples.
Gemäß dieser Ausführungsform werden dort, wo die Zahl der Ursprungs-Objekt-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriff-Größe nach der Dezimierungs-Filterungs-Objektinformation, alle Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, durch einen gemittelten Wert von allen Ursprungs-Objekt-Chromasamples ersetzt, die in den Filterabgriffen existieren, so daß Objekt-Chromasamples, die zu filtern sind, jeweils für solche Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples reproduziert werden. Auf der anderen Seite werden dort, wo die Zahl der Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist, kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriffsgröße nach dem Dezimierungs-Filterungsvorgang der Hintergrundinformationen alle Ursprungs-Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, durch einen gemittelten Wert aller Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples ersetzt, die in den Filterabgriffen existieren, so daß Hintergrund-Chromasamples, die gefiltert werden sollen, für solche Ursprungs-Objekt-Chromasamples jeweils reproduziert werden.
Das heißt, bei einem Dezimierungs-Filterungsprozeß, der bei einer Abwärtsumwandlung angewendet wird, werden dort, wo die Zahl der Ursprungs-Objekt-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriffsgröße alle Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. In dem Fall von 15 werden demzufolge markierte Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 generiert. Anstelle dieser markierten Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 wird ein gemittelter Wert Avg von allen Ursprungs-Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg = (C1 + C3 + C5 + C6/4).
Wenn gewünscht wird, dezimierte Hintergrund-Chromasamples im Falle von 16 zu erzeugen und wenn die Zahl der Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist, kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, nämlich der Filterabgriffsgröße, so werden alle Ursprungs-Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Im Falle von 16 werden demzufolge markierte Ursprungs-Objekt-Chromasamples M1 und M2 für die Ursprungs-Objekt-Chromasamples C2 und C4 erzeugt. Anstelle der Ursprungs-Objekt-Chromasamples C2 und C4, wird ein Mittelwert Avg von allen Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg = (C1 + C3 + C5 + C6/4).
Ausführungsform 4
17 veranschaulicht einen vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform betrifft ein Interpolations-Filterungsverfahren für Chrominanzsignale eines Bildes.
Gemäß dieser Ausführungsform werden nach der Interpolations-Filterungs-Objektinformation dort, wo die Zahl der dezimierten Objekt-Chromasamples, die in den Abgriffen in einem Interpolations-Filter existieren, eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, die dezimierten Objekt-Chromasignale, die räumlich am nächsten zu allen dezimierten Hintergrund-Chromasamples gelegen sind, die in den Filterabgriffen existieren, für solche dezimierten Hintergrund-Chromasamples reproduziert. Das heißt, die reproduzierten Objekt-Chromasamples werden einer Interpolations-Filterung unterworfen anstelle der jeweiligen dezimierten Hintergrund-Chromasamples.
Das heißt dort, wo es gewünscht wird, interpolierte Objekt-Chromasamples in einem Interpolations-Filterungsprozeß zu erzeugen, der bei einer nach oben erfolgenden Umwandlung angewendet wird, und wenn die Zahl der dezimierten Objekt-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Abgriffe in einem Interpolationsfilter, werden alle dezimierten Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Das heißt, es werden die dezimierten Hintergrund-Chromasamples C2 und C4 markiert, wie in 17 gezeigt ist. Es werden demzufolge markierte Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 generiert. Anstelle dieser markierten Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 werden dezimierte Objekt-Chromasamples, die räumlich allen dezimierten Hintergrund-Chromasamples am nächsten gelegen sind und in den Filterabgriffen existieren, für solche dezimierten Hintergrund-Chromasamples jeweils reproduziert. Die reproduzierten Objekt-Chromasamples werden einer Interpolations-Filterung unterworfen und zwar anstelle der dezimierten Hintergrund-Chromasamples. Wenn die Zahl der dezimierten Objekt-Chromasamples, die in einem gleichen Abstand von jedem markierten Ursprungs-Hintergrund-Chromasample beabstandet sind, gleich eins beträgt, wird das Ursprungs-Objekt-Chromsample, welches nächstliegend einer dezimierten Objekt-Chromasampleposition gelegen ist, reproduziert. Im Falle von 17 wird das dezimierte Objekt-Chromasample C3 reproduziert.
Ausführungsform 5
18 veranschaulicht eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform befaßt sich mit einem Interpolations-Filterungsverfahren für Chrominanzsignale eines Bildes.
Gemäß dieser Ausführungsform wird nach der Interpolations-Filterung von Objektinformationen dort, wo die Zahl der dezimierten Objekt-Chromasamples, die in den Abgriffen in einem Interpolationsfilter existieren, eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, ein Mittelwert aus zwei dezimierten Objekt-Chromasignalen verwendet, die räumlich nächstliegend allen dezimierten Hintergrund- Chromasamples gelegen sind und in den Filterabgriffen existieren, und diese werden für solche dezimierten Hintergrund-Chromasamples reproduziert. Das heißt, der Interpolationsfilterungsvorgang wird unter Verwendung des reproduzierten Mittelwertes durchgeführt anstelle der dezimierten Hintergrund-Chromasamples.
Das heißt dort, wo es gewünscht wird interpolierte Objekt-Chromasamples in einem Interpolations-Filterungsprozeß zu erzeugen, der bei einer Aufwärtsumwandlung oder Umsetzung angewendet wird, und wenn die Zahl der dezimierten Objekt-Chromasamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Abgriffe in einem Interpolationsfilter, werden alle dezimierten Hintergrund-Chromasamples, die an den Filterabgriffen existieren, markiert. Das heißt, es werden die dezimierten Hintergrund-Chromasamples C2 und C4 markiert, wie in 18 gezeigt ist. Es werden demzufolge markierte Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 erzeugt. Für diese markierten Ursprungs-Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 werden zwei dezimierte Objekt-Chromasamples, die räumlich nächstliegend zu jedem von allen Hintergrund-Chromasamples gelegen sind, die in den Filterabgriffen existieren, für das dezimierte Hintergrund-Chromasample, welches zugeordnet ist, reproduziert. Es werden Mittelwerte Avg1 und Avg2 der reproduzierten Objekt-Chromasamples für die jeweils dezimierten Hintergrund-Chromasamples bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg1 = C1 + C3)/2); und Avg2 = (C3 + C5)/2). Wenn nur ein dezimiertes Objekt-Chromsample vorhanden ist, so wird der Wert dieses dezimierten Objekt-Chromasamples bei dem Filterungsprozeß anstelle der dezimierten Hintergrund-Chromasignale verwendet.
Ausführungsform 6
19 veranschaulicht eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform betrifft ein Interpolations-Filterungsverfahren für Chromanzsignale eines Bildes.
Gemäß dieser Ausführungsform und nach der Interpolations-Filterung von Objekt-Informationen werden dort, wo die Zahl der dezimierten Objekt- Chromasamples, die in den Abgriffen in einem Interpolationsfilter existieren, eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe, alle dezimierten Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, durch einen Mittelwert von allen dezimierten Objekt-Chromasignalen ersetzt, die in den Filterabgriffen existieren, so daß Objekt-Chromsamples, die gefiltert werden sollen, jeweils alle für solche dezimierten Hintergrund-Chromasamples reproduziert werden. Somit wird der Interpolations-Filterungsvorgang unter Verwendung des reproduzierten Mittelwertes durchgeführt anstelle der dezimierten Hintergrund-Chromsamples.
Das heißt dort, wo es gewünscht wird, interpolierte Objekt-Chromsamples in einem Interpolations-Filterungsprozeß zu erzeugen, der bei einer Aufwärtsumsetzung oder Umwandlung angewendet wird und wenn die Zahl der dezimierten Objekt-Chromsamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Abgriffe in einem Interpolationsfilter, werden alle dezimierten Hintergrund-Chromsamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Das heißt es werden die dezimierten Hintergrund-Chromsamples C2 und C4 markiert, wie in 19 gezeigt ist. Demzufolge werden markierte Ursprungs-Hintergrund-Chromsamples M1 und M2 erzeugt. Anstelle dieser markierten dezimierten Hintergrund-Chromasamples M1 und M2 wird ein Mittelwert Avg von allen dezimierten Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, bei dem Filterungsprozeß verwendet (Avg = C1 + C3 + C5 + C6/4).
Obwohl dies nicht gezeigt ist, kann ein Interpolations-Filterungsprozeß für die Hintergrundinformationen in der gleichen Weise ausgeführt werden wie der Interpolationsfilterungsprozeß für die Objektinformationen. Das heißt dort, wo die Zahl der dezimierten Hintergrund-Chromsamples eine positive ganze Zahl ist kleiner als die Zahl der Filterabgriffe nämlich der Filterabgriffgröße, werden alle dezimierten Objekt-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, markiert. Anstelle dieser markierten dezimierten Objekt-Chromasamples wird ein Mittelwert von zwei dezimierten Hintergrund-Chromasamples, die räumlich nächstliegend zu jedem von allen den dezimierten Objekt-Chromasamples gelegen sind, die in den Filterabgriffen existieren, bei dem Filterungsprozeß für die dezimierten Objekt-Chromasamples verwendet, die dazu zugeordnet sind. Ansonsten wird ein Mittelwert von allen dezimierten Hintergrund-Chromasamples, die in den Filterabgriffen existieren, bei dem Filterungsprozeß für jedes dezimierte Objekt-Chroma-Sample verwendet.
Das Bildchrominanzsignal-Filterungsverfahren- und gerät der vorliegenden Erfindung kann bei kompressiven Bildkodierungs- und Dekodierungs-Schemata wie dem MPEG4 Verfahren angewendet werden, welches eine objektbasierte Verarbeitung involviert. Das Verfahren und Gerät der vorliegenden Erfindung kann auch bei einer Inhalts-Kreation angewendet werden, bei der spezielle Zonen (Objekte) eines Bildes, die durch einen Anwender ausgewählt werden, für eine Manipulation extrahiert werden.
Es wird nun ein Beispiel eines objektbasierten Bildsignal-Kodierungs- und Dekodierungs-System, bei dem das Bild-Chrominanzsignal-Filterungsverfahren angewendet wird, in Verbindung mit 20 beschrieben.
Gemäß 20 ist ein objektbasiertes Bildsignal-Kodierungs- und Dekodierungs-System veranschaulicht, bei dem das Bild-Chrominanzsignal-Filterungsverfahren angewendet wird. Wie in 20 gezeigt ist, enthält dieses System eine Kodiereinheit 100, ein Übertragungsmedium 200 und eine Dekodiereinheit 300. Die Kodiereinheit 100 enthält einen Vorverarbeitungsteil 110, einen Gestaltinfoimation-Kodierungsteil 120, einen Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierteil 130, einen Bewegungseinschätz- und Kompensations-Teil 140, einen Textinforrnations-Kodierteil 160, einen Subtrahierer 150, einen Addierer 170, einen Teil 180 für eine an früherer Stelle rekonstruierten Bildobjektebene (VOP) und einen Multiplexer-Teil 190. Die Dekodiereinheit 300 enthält einen Gestaltinformation-Dekodierteil 32O, einen Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierteil 330, einen Textinformation-Dekodierteil 340, einen Bewegungskompensationsteil 350, einen Addierer 360, einen Teil 370 für ein an früherer Stelle rekonstruiertes VOP, einen Demultiplexerteil 310 und einen objektbasierten Chrominanzsignal-Filterungsteil 390.
Wenn bei einer objektbasierten kompressiven Kodieroperation des oben erläuterten Systems für Bildsignale ein Bildsignal eingespeist wird, wird es in eine Vielzahl von Zonen mit Hilfe des Vor-Verarbeitungsteiles 110 aufgeteilt, welcher seinerseits Gestaltinformationen hinsichtlich der jeweiligen Zonen des Bildeingabesignals ausgibt. Die Gestaltinformationen werden an den Gestaltinformation-Kodierteil 120 und den Bewegungsinformation-Schätzteil 140 eingegeben. Wie in 21 gezeigt ist, enthält der Vor-Verarbeitungsteil 110 einen Objekt-Aufteil-Teil 111 zum Aufteilen des Eingangsbildsignals in eine Vielzahl von Zonen, und einen objektbasierten Chrominanzsignal-Filterteil 112. In dem objektbasierten Chrominanzsignal-Filterteil 112 wird der Filtervorgang der Chrominanzsignale gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt. In dem Gestaltinformation-Kodierteil 120 werden die Objekt-Gestaltinformationen kodiert. Auf der anderen Seite werden die Luminanz-Gestaltinformationen des Eingangsbildsignals, welches nach der Kodierung rekonstruiert wird, von den Gestaltinformation-Kodierteil 120 an den Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierteil 130, den Bewegungseinschätz- und Kompensations-Teil 140 und den Textinformation-Kodierteil 160 angelegt. Die Betriebsweisen der Teile oder Abschnitte 130, 140 und 160 werden in einer objektbasierten Weise ausgeführt. Andererseits wird ein Luminanz-Gestaltsignal-Bitstrom, der eine andere Ausgangsgröße aus dem Gestaltinformation-Kodierteil 120 darstellt, an den Multiplex-Teil 190 angelegt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierteil 130 in einer solchen Weise konfiguriert sein, daß dieser Informationen über den Bildtyp des Eingangsbildsignals empfängt und einen herkömmlichen konservativen Chrominanz-Gestalt-Subsamplingprozeß durchführt, wenn das Eingangsbildsignal ein Bild darstellt, welches eine progressive Teilbildstruktur hat, jedoch einen feldbasierten Chrominanzgestalt-Subsamplingprozeß durchführt, wenn das Eingangsbildsignal ein Bild wiedergibt, welches eine Zwischenzeilen-Feldstruktur besitzt.
Der Bewegungsinforrnation-Schätzteil 140 sucht nach Textinformationen hinsichtlich des momentan Objektes basierend auf den Gestaltinformationen, die von dem Gestaltinformation-Kodierteil 120 empfangen werden, und sucht nach Bewegungsinformationen der momentanen Objekt-Textinformationen basierend auf den Textinformationen über das frühere Objekt, welches in dem früher rekonstruierten VOP Teil 180 gespeichert ist, der aus einem Speicher für ein früher rekonstruiertes Objekt besteht. Die Bewegungsinformationen, nach denen gesucht wurde, werden an den Bewegungs-Kompensationsteil 140 angelegt, um eine bewegungs-kompensierte Voraussage zu machen. Die geschätzte Bewegungsinformation wird kompressiv in Form eines Bewegungs-Information-Bitstroms kodiert. Der Bewegungs-Information-Bitstrom wird an den Multiplexteil 190 angelegt. Der Bewegungskompensationsteil 140 führt eine Bewegungskompensationsvorhersage durch und zwar unter Verwendung der früher rekonstruierten Objekt-Textinformationen, die von dem VOP Teil 180 für frühere Rekonstruktionen ausgegeben wird.
Der Subtrahierer 150 leitet die Differenz zwischen den Eingangstextinformationen und den Textinformationen für die bewegungs-kompensierte Vorhersage ab, d. h. mit anderen Worten einen Vorhersagefehler. Dieses von dem Subtrahierer 150 ausgegebene Signal wird dann in dem Textinformation-Kodierteil 160 kodiert. Ein Textinformation-Bitstrom, der von dem Textinformation-Kodierteil 160 ausgegeben wird, wird zu dem Multiplexteil 190 gesendet. Ein Fehlersignal entsprechend der rekonstruierten Voraussage, welches von dem Textinformation-Kodierteil 160 ausgegeben wird, wird an den Addierer 170 angelegt. In dem Addierer 170 wird das rekonstruierte Fehlersignal zu dem Bewegungs-Einschätz-Vorhersagesignal addiert, wodurch ein rekonstruiertes Textinformationssignal für das momentane Objekt rekonstruiert wird. Dieses rekonstruierte Textinformationssignal wird in dem VOP Teil 180 für frühere Rekonstruktionen gespeichert, so daß es nachfolgend für ein Objekt verwendet wird, welches nachfolgend eingegeben wird. Die Multiplexeinheit 190 multiplext den Luminanz-Gestaltinformation-Bitstrom, der von dem Gestaltinformation-Kodierteil 120 ausgegeben wird, den Bewegungsinformation-Bitstrom, der von dem Bewegungseinschätz- und Kompensation-Teil 140 ausgegeben wird, und dem Textinformation-Bitstrom, der von der Textinformation-Kodiereinheit 16 ausgegeben wird, so daß dann ein Bild-Bitstrom ausgegeben wird. Dieser Bild-Bitstrom wird zu dem Übertragungsmedium 200 übertragen.
Der Bild-Bitstrom wird dann in die Dekodiereinheit 300 über das Übertragungsmedium 200 eingespeist. Dieser Bild-Bitstrom wird dann in einen Bewegungsinformation-Bitstrom, einen Luminanz-Gestaltinformation-Bitstrom, einen Textinformation-Bitstrom und einen Bildtyp-Information-Bitstrom aufgeteilt, während dieser durch den Multiplexteil 310 der Dekodiereinheit 300 hindurch verläuft. Der Gestaltinformation-Dekodierteil 320 empfängt den Luminanz-Gestaltinformation-Bitstrom, wodurch rekonstruierte Gestaltinformationen ausgegeben werden. Diese rekonstruierten Gestaltinformationen werden dann an den Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierten 330, den Bewegungsdekodier- und Kompensations-Teil 350 und dem Textinformation-Dekodierteil 340 angelegt. Demzufolge werden die Operationen der Teile oder Abschnitte 330, 350 und 340 in einer objektbasierten Weise durchgeführt. Da der Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierten 330 lediglich die Luminanz-Gestaltinformationen über das Übertragungsmedium 200 empfängt, extrahiert dieser Chrominanz-Gestaltinformationen basierend auf den empfangenen Luminanz-Gestaltinformationen. Die Konfiguration und Betriebsweise dieses Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahierteiles 330 sind die gleichen wie diejenigen der Chrominanz-Gestaltinformation-Extrahiereinheit 130, die in der Kodiereinheit 100 enthalten ist. Die extrahierten Chrominanz-Gestaltinformationen werden dann an den Textinformation-Dekodierten 340 und den Bewegungsdekodier- und Kompensationsteil 350 angelegt. Der Textinformation-Dekodierten 340 führt eine Dekodierung der Textinformationen durch und zwar unter Verwendung der rekonstruierten Gestaltinformationen, die von dem Gestaltinformation-Dekodierten 320 empfangen werden. Der Bewegung-Dekodier- und Kompensations-Teil 350 führt eine bewegungskompensierte Vorhersage durch und zwar unter Verwendung der Bewegungsinformationen, die von dem Bewegungsinformation-Dekodierten ausgegeben werden, und unter Verwendung der früherer Textinformationen, die von dem VOP Teil 370 für früherer Rekonstruktionen ausgegeben werden. Da die bewegungskompensierte Vorhersage für jede Objektzone vorgenommen werden sollte, und zwar als bewegungskompensierte Vorhersage bei dem Kodierungsprozeß, werden die rekonstruierten Gestaltinformationen, die von dem Gestaltinformation-Dekodierteil 320 ausgegeben werden, an den Bewegungsdekodier- und Kompensations-Teil 350 angelegt, so daß diese für die bewegungskompensierte Vorhersage verwendet werden. Ein bewegungskompensiertes Vorhersagesignal, welches von dem Bewegungsdekodier-und Kompensations-Teil 350 ausgegeben wird, wird zu den rekonstruierten Textinformationen addiert, die von dem Textinformation-Dekodierteil 340 ausgegeben werden, was in der Addierstufe 360 erfolgt, wodurch das zugeordnete Objekt wiedergewonnen wird. Das wiedergewonnene oder wiederhergestellte Objekt wird dann in dem VOP Teil 370 für frühere Rekonstruktionen gespeichert, so daß es nachfolgend beim Kodieren eines nachfolgenden Teilbildes verwendet werden kann. Das wiederhergestellte Objekt wird auch an den objektbasierten Chrominanz-Filterteil 390 angelegt, so daß in ein originales Bildsignal wieder hergestellt wird.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ergibt sich in offensichtlicher Weise, daß die vorliegende Erfindung ein Bild-Chrominanzsignal-Filterverfahren- und gerät schafft, bei dem Objekt-Chrominanzinformationen und Hintergrund-Chrominanzinformationen in einem Bildformat-Umwandlungsprozeß extrahiert werden und zwar basierend auf Gestaltinformationen von Luminanzsignalen, wobei dann eine Dezimierungs-Filterung oder Interpolations-Filterung vorgenommen wird. Gemäß dem Verfahren und dem Gerät der vorliegenden Erfindung wird es möglich ein Farbverlaufsphänomen zu vermeiden, welches an Grenzbereichen von Objekten in einem Bild auftritt. Demzufolge ergibt sich ein Vorteil dahingehend, daß eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert wird.
Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbart und veranschaulicht wurden, können vielfältige Abwandlungen dieser Ausführngsformen und vielfältige Kombinationen von Merkmalen für die jeweiligen Ausführungsformen ins Auge gefaßt werden, die in den Rahmen der anhängenden Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes unter Verwendung eines Dezimationsfilters, welches die Schritte umfaßt: (A) Festlegen, ob es sich bei einem zu filternden Pixel eines Eingabebildes um ein Objektchrominanzpixel oder ein Hintergrundchrominanzpixel handelt, basierend auf Gestaltinformation von Luminanzsignalen des Bildes, falls die Anzahl der Chrominanzwerte des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Breite des Dezimationsfilters befinden, um eine positive ganze Zahl kleiner als die Anzahl der Filterstellen ist; (B) Markieren von Objektchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, und Reproduzieren von Hintergrundchrominanzwerten für die markierten Objektchrominanzwerte, falls in Schritt (A) festgelegt wird, dass es sich beim Pixel um ein Hintergrundchrominanzpixel handelt; (C) Markieren von Hintergrundchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, und Reproduzieren von Objektchrominanzwerten für die markierten Hintergrundchrominanzwerte, falls in Schritt (A) festgelegt wird, dass es sich beim Pixel um ein Objektchrominanzpixel handelt; und (D) Errechnen eines Wertes für das zu filternde Pixel unter Verwendung der reproduzierten Werte, welche nach Abschluß des Schrittes (B) oder des Schrittes (C) erhalten wurden, unter Verwendung entsprechender Filterkoeffizienten der Filterstellen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens der Chrominanzwerte des Quellhintergrunds, die zu allen Chrominanzwerten des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind, umfasst; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens der Chrominanzwerte des Quellobjekts, die zu allen Chrominanzwerten des Quellhintergrunds, welche sich in den Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines der Chrominanzwerte des Quellhintergrunds, welcher einer dezimierten Objektchrominanz-Wertposition am räumlich nahesten ist, als jeden der Hintergrundchrominanzwerte umfasst, falls es dort eine Mehrzahl von Chrominanzwerten des Quellhintergrunds gibt, welche zu jedem der Chrominanzwerte des Quellobjekts denselben Abstand haben; der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens eines der Chrominanzwerte des Quellobjekts, welcher einer dezimierten Hintergrundchrominanz-Wertposition am räumlich nahesten ist, als jeden der zu filternden Objektchrominanzwerte umfasst, falls es dort eine Mehrzahl von Chrominanzwerten des Quellobjekts gibt, welche zu jedem der Chrominanzwerte des Quellhintergrunds denselben Abstand haben.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts aus zwei Chrominanzwerten des Quellhintergrunds, welche allen Chrominanzwerten des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind, umfasst; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts aus zwei Chrominanzwerten des Quellobjekts, welche allen Chrominanzwerten des Quellhintergrunds, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens des Chrominanzwerts des Quellhintergrunds als jeden der Chrominanzwerte des Hintergrunds umfasst, falls es dort nur einen Chrominanzwert des Quellhintergrunds gibt, welcher allen Chrominanzwerten des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten ist; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens des Chrominanzwerts des Quellobjekts als jeden der Objektchrominanzwerte umfasst, falls es dort nur einen Chrominanzwert des Quellobjekts gibt, welcher allen Chrominanzwerten des Quellhintergrunds, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, räumlich am nahesten ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Durchschnittswertes aller Chrominanzwerte des Quellhintergrunds, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, für jeden Chrominanzwert des Quellobjekts, welcher sich innerhalb der Filterbreite befindet, umfasst; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens eines Durchschnittswertes aller Chrominanzwerte des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, für jeden Chrominanzwert des Quellhintergrunds, welcher sich innerhalb der Filterbreite befindet, umfasst.
Verfahren zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes unter Verwendung eines Dezimationsfilters, welches die Schritte umfasst: (A) Festlegen, ob innerhalb der Breite des Filters Chrominanzwerte vorliegen oder nicht, welche mit einer anderen Objektregion als jener eines zu filternden Chrominanzwertes assoziiert sind; und (B) Markieren der Chrominanzwerte, welche mit der anderen Objektregion assoziiert sind, und Reproduzieren eines Chrominanzwertes, welcher mit derselben Objektregion wie jener des zu filternden Chrominanzwertes assoziiert ist, für die markierten Chrominanzwerte, falls dort Chrominanzwerte vorhanden sind, welche mit einer anderen Objektregion als jener des zu filternden Chrominanzwertes assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines mit derselben Objektregion assoziierten Chrominanzwertes, welcher allen Quellchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten ist, während er der anderen Objektregion angehört, als ein Chrominanzwert, welcher als Ersatz für jeden der markierten Chrominanzwerte gefiltert werden soll.
Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Quellchrominanzwertes umfasst, welcher einer Position des Quellchrominanzwertes am räumlich nahesten ist, während er mit derselben Objektregion assoziiert ist, als ein anstelle eines jeden der markierten Chrominanzwerte zu filternder Chrominanzwert, falls die Chrominanzwerte, welche mit der anderen Objektregion assoziiert sind, eine Mehrzahl von Chrominanzwerten aufweisen, welche zu jedem der Quellchrominanzwerte denselben Abstand haben.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts aus zwei Quellchrominanzwerten umfasst, welche allen Quellchrominanzwerten am räumlich nahesten sind, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, während sie mit derselben Objektregion assoziiert sind, als ein anstelle eines jeden der markierten Chrominanzwerte zu filternder Chrominanzwert.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens des Quellchrominanzwertes als ein zu filternder Chrominanzwert anstelle eines jeden der markierten Chrominanzwerte umfasst, falls es dort nur einen Quellchrominanzwert gibt, welcher einer Position eines jeden der Quellchrominanzwerte am räumlich nahesten ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts aller mit derselben Objektregion assoziierten Quellchrominanzwerte als ein anstelle aller sich innerhalb der Filterbreite befindenden Chrominanzwerten zu filternder Chrominanzwert, während er mit der anderen Objektregion assoziiert ist, umfasst.
Vorrichtung zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes, welche einen Dezimationsfilter aufweist, welcher geeignet ist, Pixelwerte unter Verwendung entsprechender Filterkoeffizienten seiner Filterstellen zu errechnen, wobei die Vorrichtung ferner aufweist: einen Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer zum Festlegen, ob es sich bei einem entsprechend eines Filterungsvorgangs zu filternden Pixel eines Eingabebildes um ein Objektchrominanzpixel oder um ein Hintergrundchrominanzpixel handelt, basierend auf Chrominanzgestaltinformation des Bildes, wobei der Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer zum Markieren sich innerhalb der Filterbreite befindender Hintergrundchrominanzpixelwerte dient, wenn festgestellt ist, dass es sich beim Pixel um ein Objektchrominanzpixel handelt, und zum Reproduzieren von Objektchrominanzpixelwerten für die markierten Hintergrundchrominanzpixelwerte; und einen Objektchrominanzpixelreproduzierer zum Markieren sich innerhalb der Filterbreite befindender Objektchrominanzpixelwerte, wenn es sich beim Pixel um ein Hintergrundchrominanzpixel handelt, und zum Reproduzieren von Hintergrundchrominanzpixelwerten für die markierten Objektchrominanzpixelwerte.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher: der Objektchrominanzpixelreproduzierer einen Objektchrominanzpixelmarkierer zum Markieren der sich innerhalb der Filterbreite befindenden Objektchrominanzpixelwerte, basierend auf der Chrominanzgestaltinformation, zum Ermöglichen einer Reproduktion für die Objektchrominanzpixelwerte, und einen Wertreproduzierer für markierte Pixel zum Reproduzieren eines Hintergrundchrominanzpixelwertes für jeden mittels des Objektchrominanzpixelmarkierers markierten Pixelwert aufweist; und der Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer einen Hintergrundchrominanzpixelmarkierer zum Markieren der sich innerhalb der Filterbreite befindenden Hintergrundchrominanzpixelwerte, basierend auf der Chrominanzgestaltinformation, zum Ermöglichen einer Reproduktion für die Hintergrundchrominanzpixelwerte, und einen Wertreproduzierer für markierte Pixel zum Reproduzieren eines Objektchrominanzpixelwertes für jeden mittels des Hintergrundchrominanzpixelmarkierers markierten Pixelwert aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Wertreproduzierer für markierte Pixel eine Einrichtung zum Reproduzieren des Pixelwertes eines Chrominanzsignals, welches nicht markiert und am räumlich nahesten der markierten Pixelwerte ist, für den markierten Pixelwert aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Wertreproduzierer für markierte Pixel eine Einrichtung zum Reproduzieren eines Mittelwertes von zwei Chrominanzsignalen, welche nicht markiert und am räumlich nahesten jedem der markierten Pixelwerte sind, für den markierten Pixelwert aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher der Wertreproduzierer für markierte Pixel eine Einrichtung zum Reproduzieren eines Mittelwertes aller Chrominanzsignale, welche nicht markiert sind, jedoch innerhalb der Filterbreite vorliegen, für den markierten Pixelwert aufweist.
Verfahren zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes unter Verwendung eines Interpolationsfilters, welches die Schritte umfaßt: (A) Festlegen, ob es sich bei einem zu filternden Pixel eines Eingabebildes um ein dezimiertes Objektchrominanzpixel oder ein dezimiertes Hintergrundchrominanzpixel handelt, basierend auf Gestaltinformationen von Luminanzsignalen des Bildes, falls die Anzahl der Chrominanzwerte des Quellobjekts, welche sich innerhalb der Breite des Interpolationsfilters befinden, um eine positive ganze Zahl kleiner als die Anzahl der Filterstellen ist; (B) Markieren von dezimierten Objektchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, und Reproduzieren von dezimierten Hintergrundchrominanzwerten für die markierten dezimierten Objektchrominanzwerte, falls in Schritt (A) festgelegt wird, dass es sich beim Pixel um ein dezimiertes Hintergrundchrominanzpixel handelt; (C) Markieren von dezimierten Hintergrundchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, und Reproduzieren von dezimierten Objektchrominanzwerten für die markierten dezimierten Hintergrundchrominanzwerte, falls in Schritt (A) festgelegt wird, dass es sich beim Pixel um ein dezimiertes Objektchrominanzpixel handelt; und (D) Errechnen von Pixelwerten aller Chrominanzwerte unter Verwendung der reproduzierten Werte, welche nach Abschluß des Schrittes (B) oder des Schrittes (C) erhalten wurden, unter Verwendung entsprechender Filterkoeffizienten der Filterstellen.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines der dezimierten Chrominanzwerte des Quellhintergrunds, welcher einer dezimierten Objektchrominanz-Wertposition am räumlich nahesten ist, als jeden der dezimierten Hintergrundchrominanzwerte umfasst, falls es dort eine Mehrzahl von dezimierten Hintergrundchrominanzwerten gibt, welche zu jedem der dezimierten Hintergrundchrominanzwerte denselben Abstand haben; der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens einer der dezimierten Objektchrominanzwerte, welcher einer dezimierten Hintergrundchrominanz-Wertposition am räumlich nahesten ist, als jeden der zu filternden dezimierten Objektchrominanzwerte umfasst, falls es dort eine Mehrzahl von dezimierten Objektchrominanzwerten gibt, welche zu jedem der dezimierten Objektchrominanzwerte denselben Abstand haben.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts aus zwei dezimierten Hintergrundchrominanzwerten, welche allen dezimierten Objektchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens eines Mittelwerts von zwei dezimierten Objektchrominanzwerten, welche allen dezimierten Hintergrundchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten sind.
Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens des dezimierten Hintergrundchrominanzwertes als jeden der dezimierten Hintergrundchrominanzwerte umfasst, falls es dort nur einen dezimierten Hintergrundchrominanzwert gibt, welcher allen dezimierten Objektchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, am räumlich nahesten ist; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens des dezimierten Objektchrominanzwertes als jeden der dezimierten Objektchrominanzwerte umfasst, falls es dort nur einen dezimierten Objektchrominanzwert gibt, welcher allen dezimierten Hintergrundchrominanzwerten, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, räumlich am nahesten ist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem: der Schritt (B) den Schritt des Reproduzierens eines Durchschnittswertes aller dezimierten Hintergrundchrominanzwerte, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, für jeden der dezimierten Objektchrominanzwert, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, umfasst; und der Schritt (C) den Schritt des Reproduzierens eines Durchschnittswertes aller Objektchrominanzwerte, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, für jeden der dezimierten Hintergrundchrominanzwerte, welche sich innerhalb der Filterbreite befinden, umfasst.
Verfahren zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes unter Verwendung eines Interpolationsfilters, welches die Schritte umfasst: (A) Festlegen, ob in der Breite des Filters dezimierte Chrominanzwerte vorliegen oder nicht, welche mit einer anderen Objektregion als jener eines zu filternden Chrominanzwertes assoziiert sind; und (B) Markieren der dezimierten Chrominanzwerte, welche mit der anderen Objektregion assoziiert sind, und Reproduzieren eines dezimierten Chrominanzwertes, welcher mit derselben Objektregion wie jene des zu filternden dezimierten Chrominanzwertes assoziiert ist, für jeden markierten dezimierten Chrominanzwert, falls dort dezimierte Chrominanzwerte vorhanden sind, welche mit einer anderen Objektregion als jener des zu filternden dezimierten Chrominanzwertes assoziiert sind; und (C) Errechnen von Pixelwerten aller dezimierten Chrominanzwerte unter Verwendung der reproduzierten Werte, welche nach Abschluß des Schritts (B) erhalten wurden, unter Verwendung entsprechender Filterkoeffizienten der Filterstellen, wodurch die Chrominanzsignale gefiltert werden.
Vorrichtung zum Filtern von Chrominanzsignalen eines Bildes, welche einen Interpolationsfilter aufweist, welcher geeignet ist, Pixelwerte unter Verwendung entsprechender Filterkoeffizienten seiner Filterstellen zu errechnen, wobei die Vorrichtung ferner aufweist: einen Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer zum Bestimmen, ob es sich bei einem zu filternden dezimierten Chrominanzpixel eines Eingabebildes um ein Objektchrominanzpixel oder um ein Hintergrundchrominanzpixel handelt, basierend auf der Gestaltinformation des Bildes, wobei der Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer zum Markieren von Hintergrundchrominanzpixelwerten dient, welche sich innerhalb der Breite des Interpolationsfilters befinden, wenn festgestellt wurde, daß es sich beim Pixel um ein Objektchrominanzpixel handelt, und zum Reproduzieren von Objektchrominanzpixelwerten für die markierten Hintergrundchrominanzpixelwerte; und einen Objektchrominanzpixelreproduzierer zum Markieren von Objektchrominanzpixelwerten, welche sich innerhalb der Breite des Interpolationsfilters befinden, wenn es sich beim Pixel um ein Hintergrundchrominanzpixel handelt, und zum Reproduzieren von Hintergrundchrominanzpixelwerten für die markierten Objektchrominanzpixelwerte.
Vorrichtung nach Anspruch 24, bei welcher: der Objektchrominanzpixelreproduzierer einen Objektchrominanzpixelmarkierer zum Markieren der sich innerhalb der Breite des Interpolationsfilters befindenden Objektchrominanzpixelwerten, basierend auf der Chrominanzgestaltinformation, zum Ermöglichen einer Reproduktion der Objektchrominanzpixelwerte, und einen Wertreproduzierer für markierte Pixel zum Reproduzieren eines Hintergrundchrominanzpixelwertes für jeden der durch den Objektchrominanzpixelmarkierer markierten Pixelwerte aufweist; und der Hintergrundchrominanzpixelreproduzierer einen Hintergrundchrominanzpixelmarkierer zum Markieren der sich innerhalb der Breite des Interpolationsfilters befindenden Hintergrundchrominanzpixelwerten, basierend auf der Chrominanzgestaltinformation, zum Ermöglichen einer Reproduktion für die Hintergrundchrominanzpixelwerte, und einen Wertreproduzierer für markierte Pixel zum Reproduzieren eines Objektchrominanzpixelwertes für jeden der mittels des Hintergrundchrominanzpixelmarkierers markierten Pixelwerte aufweist.