EP0714580A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur verminderung des flimmerns für ein fernsehgerät - Google Patents

Verfahren und schaltungsanordnung zur verminderung des flimmerns für ein fernsehgerät

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Publication number
EP0714580A1
EP0714580A1 EP94925397A EP94925397A EP0714580A1 EP 0714580 A1 EP0714580 A1 EP 0714580A1 EP 94925397 A EP94925397 A EP 94925397A EP 94925397 A EP94925397 A EP 94925397A EP 0714580 A1 EP0714580 A1 EP 0714580A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
image
movement
field
display sequence
motion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP94925397A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Bromba
Konrad Maul
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Grundig AG
TDK Micronas GmbH
Original Assignee
Grundig AG
Siemens AG
Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grundig AG, Siemens AG, Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH, Siemens Corp filed Critical Grundig AG
Publication of EP0714580A1 publication Critical patent/EP0714580A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
    • H04N7/0127—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level by changing the field or frame frequency of the incoming video signal, e.g. frame rate converter
    • H04N7/0132—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level by changing the field or frame frequency of the incoming video signal, e.g. frame rate converter the field or frame frequency of the incoming video signal being multiplied by a positive integer, e.g. for flicker reduction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S348/00—Television
    • Y10S348/91—Flicker reduction

Definitions

  • the invention relates to a method for a television set for reducing the flicker, in which a movement of the content of an image to be processed is determined by a device for motion detection and a first flicker-reduced image reproduction sequence is carried out when no motion is detected and a second flicker-reduced and motion-responsive image reproduction sequence is performed when motion is detected.
  • the invention also relates to a circuit arrangement for performing the method.
  • TV sets work according to the interlaced method.
  • a full image is processed and displayed in the form of two fields, which are displayed one after the other in time.
  • Flickering edge flickering or large surface flickering occurs on the one hand with fine structures and on the other hand with areal structures.
  • a first such method consists in displaying the fields (A, B) of a full image in immediate succession and then repeating them again (ABAB).
  • the speed of presentation is twice that of conventional ones. With this method, the frequencies of both the large-area and edge flicker are doubled, so that there is a flicker reduction due to the inertia of the human eye.
  • one field is repeated immediately (AABB).
  • the field sequence is correct in the movement phase here.
  • a movement-correct image reproduction is thus possible.
  • the frequency of the large-area flicker is doubled, but the frequency of the edge flicker remains unchanged.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a circuit arrangement of the type in question which can be implemented with little circuit complexity and have a sufficiently flicker-reduced and, if possible, correct movement of the image.
  • the device for motion detection for a multiplicity of parts of the image to be processed comprising a number of connected pixels determines whether there is movement of the content of each part and a movement event for each part a signal is displayed that the motion events are counted by a counting device, that the number of motion events is compared with a threshold value, that when the threshold value is undershot, the first image display sequence is carried out and that when the threshold value is exceeded, the second image display sequence is carried out.
  • circuit arrangement comprising - a device for motion detection which has an input for a video signal and an output for a signal which indicates that for a large number of a movement of a number of contiguous pixels comprising parts of an image to be processed can be determined,
  • a counting device which has an input connected to the device for motion detection and in which the counter reading is changed in the event of a motion event
  • a comparison device which has an input connected to the counting device and is compared with a threshold value in the counter reading of the counting device
  • a control device connected to the comparison device for switching from a first flicker-reduced image display sequence to a second flicker-reduced and movement-correct image display sequence.
  • the method can be implemented both as a software solution by a microprocessor and in terms of hardware in accordance with the circuit arrangement.
  • a motion detector is usually included in television sets, for example for performing noise reduction methods. This motion detector can also be used at the same time for the method according to the invention or the circuit arrangement. Compared to the known arrangement, the motion detector can be designed to be less complex, since it only detects the presence of a movement, but not the speed of movement.
  • the signal control for the flicker-reduced and the movement-correct image reproduction sequence can be carried out using already existing components. Accordingly, the method and the circuit arrangement according to the invention can be implemented with standard components.
  • 1 shows a block diagram of the image signal processing and 2 shows a realization of the motion-dependent switching control of the image signal processing.
  • the color-coded video signal with the luminance component Y and the chrominance components U, V is fed to the image signal processing stage of a television set.
  • This color-coded video signal is generated in the television set, for example, from a video signal CVBS in the baseband by a color decoder.
  • the video signal in the baseband can in turn be obtained from an antenna signal by means of a tuner and an intermediate frequency and demodulation stage.
  • the image signal components of the color-coded video signal Y, U, V are digitally converted in an analog-digital converter device 1.
  • One image processor 2, 3 each prepares a field.
  • Common functions are, for example, noise reduction, image format adaptation and conversion, and the generation of effects such as picture-in-picture or information superimposition (on-screen display).
  • the information of one field is present at the output of the image processors 2, 3.
  • the fields are temporarily stored with their luminance and chrominance information in a field memory 4 and 5, respectively.
  • the control signals for the correct reading in and reading out of the field memories 4, 5 are each provided by a memory control device 6 or 7.
  • a synchronization signal generator 8 which separates the synchronization signal compartments from the analog video signal CVBS and processes them for further processing in the converter device 1 and the control devices 6, 7 at the correct time.
  • the field memories 4, 5 are connected on the output side to a digital-to-analog converter device 9, which forwards the now processed video signal components Y ', U', V to a video output stage of the television set. The video output stage uses this to generate signals that can be used to control a picture tube.
  • a device 10 is provided with which the field reproduction sequence is switched over as a function of the movement of the image content.
  • the device 10 is supplied with the digitally converted image signals by the converter 1 as well as line and image-coupled synchronized information from the synchronizing signal generating device 8.
  • the device 10 generates control signals for the memory controls 6, 7 and the image processing processors 2, 3.
  • a switch is made from a first flicker-reduced field reproduction sequence to a second flicker-reduced and movement-correct field reproduction sequence.
  • the ABAB display sequence is provided as the first field display sequence, one frame consisting of the two fields A, B. As mentioned at the beginning, the ABAB sequence effectively reduces edge and large-area flicker.
  • the second field display sequence AABB is used for motion-intensive image contents. This playback sequence is characterized by a movement-oriented display, since the field sequence corresponds to the natural movement phase. The large area flicker is reduced in the sequence AABB, while the edge flicker remains unaffected.
  • the time period for the reproduction of a field is 10 ms, so that 40 ms are required for one frame.
  • the playback frequency for one field is 100 Hz. While field A contains the odd-numbered lines, field B contains the even-numbered lines. As a result, the fields A, B are shown offset on a screen at the corresponding positions a and b. The switchover is fully synchronized.
  • the decision which of the field repetitions is used for the image display in the television set is made by the device 10. 2 contains a motion detector 20, by means of which output signal is displayed whether movement occurs in a certain image area.
  • the number of movement events is counted in a counting device 21, for example a block-wise evaluation.
  • the counting result is evaluated image-coupled.
  • the counting process is reset, for example, field by frame or frame by frame or for a sequence of fields and / or frames.
  • the corresponding reset signal and the counter clock are derived from the image-synchronous control signals of the synchronizing signal generating device 8.
  • the counter reading of the counter 21 is compared with a threshold value in a comparison device 22.
  • a switching between the field display sequence ABAB to AABB and vice versa then takes place in a control device 23.
  • Trigger signals for the memory control devices 6, 7 are then present at the outputs of the switching device 23, with which the fields stored in the field memories 4, 5 are read out in a time-controlled manner in accordance with the set field reproduction sequence.
  • the comparison device 22 has a hysteresis. This means switching from the sequence ABAB to AABB takes place at a first threshold, and switching in the opposite direction at a second threshold. If an up counter is used for the counter 21, the first threshold is higher than the second.
  • a motion detector evaluates, for example, the motion of the content of a part of a field or full frame with regard to a number of pixels lying next to one another. For this purpose, the difference in brightness from the same pixels of successive fields or frames can be evaluated. In addition, the speed of movement could also be taken into account by determining the shift in the same image content between successive fields or frames become. When threshold values for the change in brightness or the magnitude of the shift are exceeded, a movement event is detected for the pixel region under consideration and is displayed at the output of the movement detector 20.
  • a section of a line, that is to say in the horizontal direction, and additionally the corresponding area of adjacent lines, that is to say in the vertical direction, can be evaluated as the pixel region to be evaluated with a number of connected pixels.
  • this evaluation is carried out for a large number of sections of a field or full image that are defined in this way.
  • the number of movement events counted by the counter 21, for example per field, represents a measure of the movement of the image content.
  • the decision threshold values of the comparison device 22 for switching between the playback sequence ABAB to AABB and vice versa are to be selected in adaptation to the human eye, so that subjectively reduced flicker, but correct movement of the image results on the screen of the television set.
  • This threshold can be permanently set by the manufacturer.
  • a variable definition of the threshold values is also conceivable, for example controlled by a microprocessor, wherein an adaptation to noise properties of the video signal and other properties of the video signal source can also be carried out.
  • the device 10 can be implemented in part or in total, but in particular in the case of the devices 21, 22, 23, by software control of a microprocessor.
  • a microprocessor is usually present anyway for controlling the signal processing in the device.
  • Dedicated hardware solutions are already known for the motion detector 20.
  • a motion detector is implemented, for example, in the SDA 9290 component from Siemens with one of the image processing devices 2, 3 together as an integrated circuit. The output signal of the motion detector can then be used both for Control of the image signal processing in the devices 2, 3 and also for controlling the switching of the field sequence in device 10 can be used simultaneously.
  • a circuit arrangement according to the invention can thus be implemented using commercially available components, that is to say without designing further complex integrated circuits. Integrated circuits are also already available for other function blocks shown in FIG. Specifically, these are the device SDA 9205-2 for device 1, device SDA 9257 for device 8, device SDA 9220 for devices 6, 7 and device SDA 9280 for device 9, all of the above Manufacturer.
  • a field comparison for motion detection is carried out, for example, using the motion detector of the SDA 9290 and a corresponding evaluation logic.
  • the result has only 2 logical states (movement eg "0"; no / little movement eg "1").
  • This signal is offered to a control computer (microprocessor, microcontroller) of a digital television set on an I / O port.
  • the deflection grid ⁇ ßß to ⁇ ß ⁇ ß
  • the control computer continues to be offered a frame sync pulse on an I / O port.
  • Switching the display and deflection mode of the digital deflection process can now be carried out by the control computer via the I 2 C bus in full frame synchronism. It is advantageous to provide a time hysteresis for the transition from AABB to ABAB.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Schaltungsanordnung zur Flimmerreduzierung für ein Fernsehgerät ist vorgesehen, die Anzahl der mittels eines Bewegungsdetektors (20) als bewegt festgestellten Teilbereiche eines Halb-/Vollbildes zu zählen. Beim Überschreiten eines Schwellwertes wird von flimmerreduzierter Halbbildwiedergabefolge (ABAB) auf flimmerreduzierte, bewegungsrichtige Halbbildwiedergabefolge (AABB) umgeschaltet. Das Verfahren ist mit standardgemässen Bauelementen realisierbar.

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verminderung des Flimmerns für ein Fernsehgerät
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Fernsehgerät zur Verminderung des Flimmerns, bei dem durch eine Einrichtung zur Bewegungsdetektion eine Bewegung des Inhalts eines zu verarbeitenden Bildes ermittelt wird und eine erste flim¬ merreduzierte Bildwiedergabefolge ausgeführt wird, wenn keine Bewegung festgestellt wird, und eine zweite flimmerreduzierte und bewegungsriehtige Bildwiedergabefolge ausgeführt wird, wenn Bewegung festgestellt wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Fernsehgeräte arbeiten nach dem Zeilensprungverfahren. Ein Vollbild wird in Form von zwei Halbbildern verarbeitet und dargestellt, die um eine Zeile versetzt zeitlich nacheinander angezeigt werden. Dabei entsteht einerseits bei feinen Struk- turen und andererseits bei flächenhaften Strukturen Flimmern (Kanten- bzw. Großflächenflimmern) .
Zur Verminderung von Flimmern werden deshalb Verfahren ange¬ wendet, bei denen die Halbbilder zusätzlich im senderseitg vorgegebenen Zeitrahmen noch einmal dargestellt werden. Ein erstes solches Verfahren besteht darin, die Halbbilder (A, B) eines Vollbildes unmittelbar aufeinanderfolgend darzustellen und daraufhin noch einmal zu wiederholen (ABAB) . Die Darstel¬ lungsgeschwindigkeit beträgt dabei das doppelte der herkömm- liehen. Bei diesem Verfahren werden die Frequenzen sowohl des Großflächen- als auch des Kantenflimmerns verdoppelt, so daß sich durch die Trägheit des menschlichen Auges eine Flimmer¬ reduzierung ergibt.
Problematisch ist, daß die Halbbilder zu jeweils verschiede¬ nen Bewegungsphasen gehören. Bei der Halbbildteilfolge BA liegt ein Rücksprung in der Bewegungsphase vor. Sich bewe- gende Inhalte werden deshalb als zitternde Bewegung wahrge¬ nommen. Das Darstellungsverfahren ABAB liefert demnach bei sich schnell bewegenden Bildinhalten unzureichende Qualität.
Bei einem zweiten Verfahren wird je ein Halbbild unmittelbar wiederholt (AABB) . Die Halbbildabfolge ist hier bewegungspha- senrichtig. Es ist somit eine bewegungsrichtige Bildwiederga¬ be möglich. Die Frequenz des Großflächenflimmerns ist verdop¬ pelt, die Frequenz des Kantenflimmerns bleibt hingegen unver- ändert.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 339 365 sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Flimmerreduktion bei einem Fernsehempfänger bekannt, bei denen nach Maßgabe der Ortsfrequenz ein vertikales Höhen- und Tiefensignal jeweils für die Halbbilder A, B gebildet wird. Das Höhensi¬ gnal wird in der Halbbildwiedergabefolge ABAB, das Tiefensi¬ gnal mit einer interpolierenden Halbbildwiedergabefolge AABB wiedergegeben. Bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten wird auf die interpolierende Halbbildwiedergabefolge AABB ohne Hö¬ hen/TiefensignalaufSpaltung umgeschaltet. Es wird hier also die Bewegungsgeschwindigkeit ausgewertet. Die Realisierung des Verfahrens ist wegen des benötigten Aufwands an digitaler SignalVerarbeitung relativ komplex. So ist beispielsweise ein komplementäres, vertikales Höhensignalfilter notwendig.
In der Literaturstelle Schönfelder, Helmut: Verbesserung der PAL-Bildqualität durch digitale Interframetechnik, Fernseh- und Kinotechnik, 38. Jahrgang, 1984, Nr. 6, Seiten 231 bis 238 ist ein Verfahren zur Flimmerreduktion bei Fernsehgeräten beschrieben. Dieses Verfahren ermittelt mittels eines Bewe¬ gungsdetektors das Auftreten von bewegten Strukturen und schaltet von einer Bildwiedergabefolge ABAB bei gering beweg¬ ten Strukturen auf eine Wiedergabefolge AABB bei bewegten Strukturen um. In der Europäischen Offenlegungsschrift EP 0 210 861 ist ein Bewegungsdetektor beschrieben, der zur Bewegungskorrektur bei der Umsetzung von hochauflösendenden progressiven Bildern auf zeilenverkämmte PAL-Bilder verwendet wird. Durch blockweise Auswertung aufeinanderfolgender Bilder wird ein Bewegungsvek¬ tor in Richtung und Größe für ein Bild ermittelt. In jedem auszuwertenden Block werden diejenigen Bildpunkte gezählt, die wegen einer geringen Bewegung nicht zur Bildung des Bewegungsvektors verwendet werden können. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Schwelle wird der Teilbewegungsvektor für den entsprechenden Block auf 0 gesetzt, so daß eine unzuver¬ lässige Bewegungsdetektion vermieden wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung der in Rede stehenden Art anzugeben, die mit wenig Schaltungsaufwand realisierbar sind und eine ausreichend flimmerreduzierte und möglichst bewegungsrichtige Bildwiedergabe aufweisen.
Die Aufgabe wird für das Verfahren dadurch gelöst, daß durch die Einrichtung zur Bewegungsdetektion für eine Vielzahl von eine Anzahl zusammenhängender Bildpunkte umfassenden Teilen des zu verarbeitenden Bildes festgestellt wird, ob eine Bewegung des Inhalts jedes Teils vorliegt, und ein Bewe- gungsereignis für jedes Teil durch ein Signal angezeigt wird, daß durch eine Zähleinrichtung die Bewegungsereignisse ge¬ zählt werden, daß die Anzahl der Bewegungsereignisse mit einem Schwellwert verglichen wird, daß beim Unterschreiten des Schwellwerts die erste Bildwiedergabefolge ausgeführt wird und daß beim Überschreiten des Schwellwerts die zweite Bildwiedergabefolge ausgeführt wird.
Die Aufgabe betreffend die Schaltungsanordnung wird durch eine Schaltungsanordnung gelöst, enthaltend - eine Einrichtung zur Bewegungsdetektion, die einen Eingang für ein Videosignal aufweist und einen Ausgang für ein Si¬ gnal, durch das angezeigt wird, daß für eine Vielzahl von eine Anzahl zusammenhängender Bildpunkte umfassenden Teilen eines zu verarbeitenden Bildes eine Bewegung feststellbar ist,
- eine Zähleinrichtung, die einen mit der Einrichtung zur Bewegungsdetektion verbundenen Eingang aufweist und bei der der Zählerstand bei einem Bewegungsereignis verändert wird,
- eine Vergleichseinrichtung, die einen mit der Zähleinrich¬ tung verbundenen Eingang aufweist und bei der Zählerstand der Zähleinrichtung mit einem Schwellwert verglichen wird, und
- eine mit der Vergleichseinrichtung verbundenen Steuerungs¬ einrichtung zum Umschalten von einer ersten flimmerredu¬ zierten Bildwiedergabefolge auf eine zweite flimmerredu¬ zierte und bewegungsrichtige Bildwiedergabefolge.
Das Verfahren kann sowohl als Softwarelösung durch einen Mikroprozessor als auch hardwaremäßig gemäß der Schaltungsan¬ ordnung realisiert werden. Üblicherweise ist bei Fernseh¬ geräten etwa zur Ausführung von Rauschreduktionsverfahren ein Bewegungsdetektor enthalten. Dieser Bewegungsdetektor kann gleichzeitig auch für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Schaltungsanordnung verwendet werden. Der Bewegungsdetektor kann im Vergleich zur bekannten Anordnung weniger aufwendig ausgeführt werden, da durch ihn nur das Vorhandensein einer Bewegung, nicht aber die Bewegungsgeschwindigkeit festge¬ stellt wird.
Die Signalsteuerung zur flimmerreduzierten und zur bewe¬ gungsrichtigen Bildwiedergabefolge kann durch bereits vor- handene Bauelemente ausgeführt werden. Demzufolge kann das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Schaltungsanordnung mit standardgemäßen Bauelementen realisiert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen
FIG 1 ein Blockdiagramm der Bildsignalverarbeitung und FIG 2 eine Realisierung der bewegungsabhängigen Umschalt¬ steuerung der Bildsignalverarbeitung.
Gemäß FIG 1 wird der Bildsignalverarbeitungsstufe eines Fernsehgerätes das farbcodierte Videosignal mit dem Lumin- anzanteil Y und den Chrominanzanteilen U, V zugeführt. Dieses farbcodierte Videosignal wird im Fernsehgerät beispielsweise aus einem im Basisband vorliegenden Videosignal CVBS durch einen Farbdecoder erzeugt. Das Videosignal im Basisband kann wiederum mittels eines Tuners und einer Zwischenfrequenz- und Demodulationsstufe aus einem Antennensignal gewonnen werden. Die Bildsignalanteile des farbcodierten Videosignals Y, U, V werden in einer Analog-Digital-Wandlereinrichtung 1 digital gewandelt. Je ein Bildprozessor 2, 3 sorgt für die Aufberei¬ tung eines Halbbildes. Übliche Funktionen sind beispielsweise Rauschreduktion, Bildformatanpassung und -Umsetzung sowie die Erzeugung von Effekten wie Bild-in-Bild oder Informationsein¬ blendung (On-Screen-Display) ., Am Ausgang der Bildprozessoren 2, 3 liegt die Information je eines Halbbildes an. Die Halb¬ bilder werden mit ihrer Luminanz- und Chrominanzinformation in je einem Halbbildspeicher 4 bzw. 5 zwischengespeichert. Die Steuersignale zum zeitrichtigen Ein- und Auslesen der Halbbildspeicher 4, 5 werden von je einer Speichersteuerungs- einrichtung 6 bzw. 7 bereitgestellt. Zur bildsynchronen
Kopplung der Steuerungseinrichtungen 6, 7 ist ein Synchronsi¬ gnalgenerator 8 vorgesehen, der aus dem analogen Videosignal CVBS Synchronsignalabteile abtrennt und zur Weiterverarbei¬ tung in der Wandlereinrichtung 1 und den Steuerungseinrich- tungen 6, 7 zeitrichtig aufbereitet. Die Halbbildspeicher 4, 5 sind ausgangsseitig an eine Digital-Analog-Wandlereinrich- tung 9 angeschlossen, die die nun aufbereiteten Videosi¬ gnalanteile Y' , U' , V an eine Videoendstufe des Fernsehgerä¬ tes weiterleitet. Die Videoendstufe erzeugt daraus Signale, durch die eine Bildröhre angesteuert werden kann. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung 10 vorgesehen, mit der eine Umschaltung der Halbbildwiedergabefolge in Abhängigkeit von der Bewegung des Bildinhalts durchführt. Der Einrichtung 10 werden die durch den Wandler 1 digital gewandelten Bildsi- gnale sowie zeilen- und bildgekoppelte Synchroninformation aus der Synchronsignalerzeugungseinrichtung 8 zugeführt. Die Einrichtung 10 erzeugt Steuersignale für die Speichersteue¬ rungen 6, 7 und die Bildverarbeitungsprozessoren 2, 3.
Wenn durch die Einrichtung 10 eine ausreichende Bewegung des Bildinhalts festgestellt wird, wird von einer ersten flim¬ merreduzierten Halbbildwiedergabefolge auf eine zweite flim¬ merreduzierte und bewegungsriehtige Halbbildwiedergabefolge umgeschaltet. Als erste Halbbildwiedergabefolge wird die Wiedergabefolge ABAB vorgesehen, wobei ein Vollbild aus den beiden Halbbildern A, B besteht. Wie eingangs erwähnt, wird durch die Folge ABAB Kanten- sowie Großflächenflimmern wirk¬ sam reduziert. Für bewegungsintensive Bildinhalte wird die zweite Halbbildwiedergabefolge AABB verwendet. Diese Wieder- gabefolge zeichnet sich durch eine bewegungsriehtige Dar¬ stellung aus, da die Halbbildabfolge der natürlichen Bewe¬ gungsphase entspricht. Das Großflächenflimmern wird bei der Folge AABB reduziert, während das Kantenflimmern unbeeinflußt bleibt. Die Zeitdauer für die Wiedergabe eines Halbbildes beträgt 10 ms, so daß für je ein Vollbild 40 ms benötigt werden. Die Wiedergabefrequenz für je ein Halbbild beträgt somit 100 Hz. Während das Halbbild A beispielsweise die ungeradzahligen Zeilen enthält, enthält das Halbbild B die geradzahligen Zeilen. Demzufolge werden die Halbbilder A, B zeilenversetzt an den entsprechenden Positionen a bzw. b an einem Bildschirm dargestellt. Die Umschaltung erfolgt voll¬ bildsynchron.
Die Entscheidung, welche der Halbbildwiederfolgen für die Bilddarstellung im Fernsehgerät verwendet wird, wird durch die Einrichtung 10 durchgeführt. Diese enthält im einzelnen gemäß FIG 2 einen Bewegungsdetektor 20, durch dessen Aus- gangssignal angezeigt wird, ob in einem bestimmten Bildbe¬ reich eine Bewegung auftritt. Die Anzahl der Bewegungsereig¬ nisse wird in einer Zähleinrichtung 21 gezählt,wobei bei¬ spielsweise eine blockweise Auswertung erfolgt. Das Zähler- gebnis wird bildgekoppelt ausgewertet. Hierzu wird der Zähl- vorgang beispielsweise halbbildweise oder vollbildweise oder für eine Folge von Halb- und/oder Vollbildern rückgesetzt. Das entsprechende Rücksetzsignal und der Zählertakt werden aus den bildsynchronen Steuersignalen der Synchronsignaler- zeugungseinrichtung 8 abgeleitet. In einer Vergleichsein¬ richtung 22 wird der Zählerstand des Zählers 21 mit einem Schwellwert verglichen. Abhängig von diesem Schwellwert erfolgt dann in einer Steuerungseinrichtung 23 eine Umschal¬ tung zwischen der Halbbildwiedergabefolge ABAB auf AABB und umgekehrt. An den Ausgängen der Umschalteinrichtung 23 liegen dann Triggersignale für die Speichersteuerungseinrichtungen 6, 7 vor, mit denen die in den Halbbildspeichern 4, 5 gespei¬ cherten Halbbilder gemäß der eingestellten Halbbildwiederga¬ befolge zeitrichtig gesteuert ausgelesen werden. Um eine Trägheit der Umschaltung beispielsweise gegenüber verrausch¬ ten Bildinhalten zu erreichen, weist die Vergleichseinrich¬ tung 22 eine Hysterese auf. Dies bedeutet ein Umschalten von der Folge ABAB auf AABB erfolgt bei einer ersten Schwelle, das Umschalten in umgekehrter Richtung bei einer zweiten Schwelle. Wird für die Zähleinrichtung 21 ein Vorwärtszähler verwendet, liegt die erste Schwelle höher als die zweite.
Für den Bewegungsdetektor 20 können bekannte Bewegungsdetek¬ toren verwendet werden. Ein Bewegungsdetektor wertet bei- spielsweise die Bewegung des Inhalts eines Teils eines Halb¬ oder Vollbildes im Hinblick auf eine Anzahl nebeneinander liegender Bildpunkte aus. Hierzu kann der Helligkeitsunter¬ schied von den gleichen Bildpunkten zeitlich aufeinanderfol¬ gender Halb- oder Vollbilder ausgewertet werden. Zusätzlich könnte auch die Bewegungsgeschwindigkeit durch Feststellen der Verschiebung des gleichen Bildinhaltes zwischen zeitlich aufeinanderfolgenden Halb- oder Vollbildern berücksichtigt werden. Beim Überschreiten von Schwellwerten für die Hellig¬ keitsänderung bzw. Größe der Verschiebung wird für den be¬ trachteten Bildpunktbereich ein Bewegungsereignis festge¬ stellt und am Ausgang des Bewegungsdetektors 20 angezeigt. Als auszuwertender Bildpunktbereich mit einer Anzahl von zusammenhängenden Bildpunkten kann ein Abschnitt einer Zeile, also in horizontale Richtung, sowie zusätzlich der entspre¬ chende Bereich benachbarter Zeilen, also in vertikale Rich¬ tung, ausgewertet werden. Im Bewegungsdetektor wird diese Auswertung für eine Vielzahl derartig festgelegter Abschnitte eines Halbbildes oder Vollbildes durchgeführt. Die durch die Zähleinrichtung 21 gezählte Anzahl von Bewegungsereignissen, beispielsweise pro Halbbild, stellt ein Maß für die Bewegung des Bildinhaltes dar.
Die Entscheidungsschwellwerte der Vergleichseinrichtung 22 zur Umschaltung zwischen der Wiedergabefolge ABAB auf AABB und umgekehrt sind in Anpassung an das menschliche Auge zu wählen, so daß sich eine subjektiv möglichst flimmerredu- zierte, aber bewegungsrichtige Bildwiedergabe am Bildschirm des Fernsehgeräts ergibt. Diese Schwelle kann herstellersei- tig fest eingestellt werden. Denkbar ist auch eine variable Festlegung der Schwellwerte, beispielsweise durch einen Mikroprozessor gesteuert, wobei eine Anpassung auf Rauschei- genschaften des Videosignales sowie anderen Eigenschaften der Videosignalquelle zusätzlich durchgeführt werden kann.
Die Einrichtung 10 kann teilweise oder insgesamt, insbeson¬ dere aber bei den Einrichtungen 21, 22, 23, durch Software- Steuerung eines Mikroprozessors realisiert werden. Ein Mi¬ kroprozessor ist meist ohnehin zur Steuerung der Signalverar- bietung im Gerät vorhanden. Für den Bewegungsdetektor 20 sind bereits dedizierte Hardwarelösungen bekannt. Ein Bewegungsde¬ tektor ist beispielsweise im Bauelement SDA 9290 der Firma Siemens mit einer der Bildverarbeitungseinrichtungen 2, 3 zusammen als integrierter Schaltkreis realisiert. Das Aus¬ gangssignal des Bewegungsdetektors kann dann sowohl zur Steuerung der Bildsignalverarbeitung in den Einrichtungen 2, 3 als auch zur Steuerung der Umschaltung der Halbbildwieder¬ gabefolge in Einrichtung 10 gleichzeitig verwendet werden. Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann somit mit handelsüblichen Bauelementen, also ohne Entwurf von weiteren komplexen integrierten Schaltungen realisiert werden. Auch für andere in der Figur 1 gezeigte Funktionsblöcke liegen bereits integrierte Schaltkreise vor. Dies sind im einzelnen für die Einrichtung 1 der Baustein SDA 9205-2, für die Ein- richtung 8 der Baustein SDA 9257, für die Einrichtungen 6, 7 der Baustein SDA 9220 und für die Einrichtung 9 der Baustein SDA 9280, allesamt vom oben genannten Hersteller.
Bei einer praktischen Ausführung gemäß der Erfindung wird beispielsweise unter Verwendung des Bewegungsdetektors des SDA 9290 und einer entsprechenden Auswertelogik ein Halb¬ bildvergleich zur Bewegungsermittlung durchgeführt. Das Ergebnis besitzt nur mehr 2 logische Zustände (Bewegung z. B. "0"; keine/wenig Bewegung z. B. "1") . Dieses Signal wird einem Steuerrechner (Mikroprozessor, MikroController) eines digitalen Fernsehgerätes an einem I/O-Port angeboten. Um eine störungsfreie Umschaltung vom AABB-Betrieb (Bewegung) auf ABAB-Betrieb (keine/geringe Bewegung) zu ermöglichen, erfolgt die Umschaltung des Ablenkrasters (ααßß auf αßαß) voll- bildsynchron. Dies wird dadurch erreicht, daß dem Steuerrech¬ ner weiterhin ein Vollbildsynchronimpuls an einem I/O-Port angeboten wird. Die Umschaltung des Display- und Ablenkmodus des digitalen -Ablenkprozesses kann nun durch den Steuerrech¬ ner über den I2C-Bus vollbildsynchron durchgeführt werden. Dabei ist es vorteilhaft, für den Übergang von AABB nach ABAB eine zeitliche Hysterese vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für ein Fernsehgerät zur Verminderung des Flim¬ merns, bei dem durch eine Einrichtung zur Bewegungsdetektion eine Bewegung des Inhalts eines zu verarbeitenden Bildes ermittelt wird und eine erste flimmerreduzierte Bildwiederga¬ befolge ausgeführt wird, wenn keine Bewegung festgestellt wird, und eine zweite flimmerreduzierte und bewegungsriehtige Bildwiedergabefolge ausgeführt wird, wenn Bewegung festge- stellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß durch die Einrichtung zur Bewegungsdetektion (20) für eine Vielzahl von eine Anzahl zusammenhängender Bildpunkte umfas¬ senden Teilen des zu verarbeitenden Bildes festgestellt wird, ob eine Bewegung des Inhalts jedes Teils vorliegt, und ein Bewegungsereignis für jedes Teil durch ein Signal angezeigt wird, daß durch eine Zähleinrichtung (21) die Bewegungser¬ eignisse gezählt werden, daß die Anzahl der Bewegungsereig¬ nisse mit einem Schwellwert verglichen wird, daß beim Unter- schreiten des Schwellwerts die erste Bildwiedergabefolge ausgeführt wird und daß beim Überschreiten des Schwellwerts die zweite Bildwiedergabefolge ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bildwiedergabe nach dem Zeilensprungverfahren ausgeführt wird, indem für ein Vollbild ein erstes und ein zweites Halbbild (A, B) aufeinanderfolgend wiedergegeben werden, daß bei der ersten Bildwiedergabefolge nach dem ersten und dem zweiten Halbbild eines Vollbildes das erste und das zweite Halbbild jeweils desselben Vollbildes wiederholt werden (ABAB) und daß bei der zweiten Bildwiedergabefolge nach dem ersten Halbbild das erste Halbbild und nach dem zweiten Halbbild das zweite Halbbild jeweils desselben Vollbildes (AABB) wiederholt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Umschalten von der ersten Bildwiedergabefolge (ABAB) auf die zweite Bildwiedergabefolge (AABB) bei einem ersten Schwell- wert, das Umschalten von der zweiten Bildwiedergabefolge (AABB) auf die erste Bildwiedergabefolge (ABAB) bei einem zweiten Schwellwert ausgeführt wird, so daß sich eine Hyste¬ rese ergibt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegungsdetektion sowohl in Zeilenrichtung horizon¬ tal als auch über mindestens zwei Zeilen vertikal durchge¬ führt wird.
5. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend
- eine Einrichtung (20) zur Bewegungsdetektion, die einen Eingang für ein Videosignal (Y, U, V) aufweist und einen Ausgang für ein Signal, durch das angezeigt wird, daß für eine Vielzahl von eine Anzahl zusammenhängender Bildpunkte umfassenden Teilen eines zu verarbeitenden Bildes eine Be¬ wegung feststellbar ist,
- eine Zähleinrichtung (21) , die einen mit der Einrichtung (20) zur Bewegungsdetektion verbundenen Eingang aufweist und bei der der Zählerstand bei einem Bewegungsereignis verändert wird,
- eine Vergleichseinrichtung (22) , die einen mit der Zähl¬ einrichtung (21) verbundenen Eingang aufweist und bei der Zählerstand der Zähleinrichtung (21) mit einem Schwellwert verglichen wird, und
- eine mit der Vergleichseinrichtung (22) verbundenen Steue¬ rungseinrichtung (23) zum Umschalten von einer ersten flim¬ merreduzierten Bildwiedergabefolge auf eine zweite flimmer¬ reduzierte und bewegungsriehtige Bildwiedergabefolge.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Schwellwert der Vergleichseinrichtung (22) in Abhängigkeit von der gerade eingestellten Bildwiedergabefolge einstellbar ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zähleinrichtung (21) bildgekoppelt rückgesetzt wird.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei der durch den Bewegungsdetektor (20) horizontale und vertikale Bewegung festgestellt wird.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens zwei Halbbildspeicher (4, 5) , die mit je einer von der Steue¬ rungseinrichtung (23) gesteuerten Einrichtung zur Zugriffs¬ steuerung (6 bzw. 7) verbunden sind.
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