EP1110383A1 - Verfahren zum verdoppeln der bildwiederholfrequenz einer im zeilensprungverfahren erzeugten bildsequenz - Google Patents

Verfahren zum verdoppeln der bildwiederholfrequenz einer im zeilensprungverfahren erzeugten bildsequenz

Info

Publication number
EP1110383A1
EP1110383A1 EP00947864A EP00947864A EP1110383A1 EP 1110383 A1 EP1110383 A1 EP 1110383A1 EP 00947864 A EP00947864 A EP 00947864A EP 00947864 A EP00947864 A EP 00947864A EP 1110383 A1 EP1110383 A1 EP 1110383A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
pixel
field
complementary
partial image
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.)
Withdrawn
Application number
EP00947864A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Deyu Qian
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.)
TDK Micronas GmbH
Original Assignee
TDK Micronas GmbH
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 TDK Micronas GmbH filed Critical TDK Micronas GmbH
Publication of EP1110383A1 publication Critical patent/EP1110383A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for doubling the refresh rate of an image sequence generated by interlacing from partial images in the form of pixel signals, in which at least the partial image preceding the respective current partial image is stored, and in which a first partial image complementary to the current partial image is compared by comparing pixel signals of the current partial image is generated with pixel signals of the stored partial image.
  • Such a method can be used, for example, in television terminals or computer monitors.
  • 25 frames per second are usually transmitted to the television terminal.
  • the so-called full frame frequency of 25 Hz the viewer still perceives the image sequence almost as separate individual images, as a result of which a strong flickering is felt.
  • the so-called interlacing method is used, in which each frame is transmitted as two successively transmitted fields.
  • the two partial pictures of a full picture then only contain the even-numbered or the odd-numbered lines.
  • fields with a field frequency of 50 Hz are transmitted and displayed on the screen of the television terminal.
  • the viewer does not perceive these partial images separately, but assembles the respective full images. This makes the individual Full images can no longer be perceived separately, which leads to a significant reduction in the subjectively felt flickering.
  • a simple known method for doubling the refresh rate is the so-called full frame repetition.
  • the two partial images of the previous full image are saved, and the saved partial image complementary to the respective current partial image is transferred to the screen.
  • This method is well suited for static image areas. In image areas with movements, however, zigzag-shaped vertical distortions occur, which leads to a blurred representation of moving areas.
  • a common method is also the so-called vertical interpolation, in which missing lines of a partial image are interpolated pixel by pixel from the two adjacent lines of the current partial image.
  • This method is equivalent to a repetition of the drawing file because the complementary drawing file has been interpolated from the current drawing file.
  • information is lost during this interpolation, which means that full vertical resolution cannot be achieved in comparison with full-frame repetition.
  • Another known method is the use of a so-called non-linear median filter.
  • the partial image complementary to a current partial image is generated pixel by pixel by comparing the neighboring pixel signals of the current partial image with pixel signals of the previous partial image.
  • This method is easy to implement and provides good results in both static and moving image areas, as long as a moving object has a uniform texture and the foreground and background differ sufficiently.
  • Vertical luminance jumps are also reproduced well by the method.
  • the problem with the method is that there is a strong edge flicker on vertically moved, vertical luminance jumps.
  • thin lines one line wide are lost after using this technique. This leads to clearly visible distortions, especially when fonts are displayed.
  • a second partial image which is complementary to the current partial image, is generated for each pixel by averaging two image point signals from the vertically adjacent pixels of the current partial image, and depending on the spatial and temporal change a pixel of the first or the second complementary field is selected from the pixel signals of the pixel and the vertically adjacent pixels.
  • a second complementary partial image is generated by vertical interpolation between vertically adjacent pixels of the current partial image.
  • the first or the second method is used to change the spatial and temporal changes of the pixel to be interpolated.
  • the first complementary drawing file already gives a good result in most cases.
  • the edge flickering that occurs on vertically moving vertical luminance jumps, the loss of thin lines and the distortion of superimposed fonts is reduced by the fact that whenever the first complementary partial image does not provide a satisfactory result, a pixel of the second complementary partial image is used ,
  • the advantage here is that switching to the interpolation between adjacent pixels is only necessary in the event of large changes in time, because the first complementary sub-picture already delivers a good result in most cases. Small errors of the change detector are therefore not particularly noticeable. Above all, the annoying edge flickering can be avoided by switching to the interpolation between neighboring pixels in the current partial image when vertically moving vertical luminance jumps occur.
  • a weighting factor is generated depending on the spatial and temporal change in the pixel signals of the pixel and the neighboring pixels, and a value is selected depending on the weighting factor between the value of the pixel signal of the first complementary field and that of the second complementary field. This represents a smooth transition corresponding to the weighting factor between the first complementary field and the second complementary field for the pixel to be generated. In this way, artifacts that would arise if the two complementary fields were switched sharply can be avoided.
  • the luminance value of the pixel signal is preferably selected as a function of the weighting factor. Because the luminance value is provided for generating a black-and-white image, even minor errors when generating a luminance value of a pixel of the complementary partial image to be generated lead to large, subjectively perceived disturbances. If the luminance value depending on the weighting factor, interference can be easily avoided.
  • a further development of the method is characterized in that a difference value is determined for each pixel of the second complementary partial image from its luminance value and the luminance values of the pixels of the current and the previous partial image adjacent to this pixel.
  • This difference value can be used as a measure of the temporal change in the pixel signal in the pixel. In this way, a criterion is obtained in a simple manner as to which of the two complementary partial images is more suitable in the respective pixel.
  • a first vertical difference value of the luminance values of the pixels of the current partial image adjacent to this image point is determined for each pixel of the complementary partial image. This vertical difference value can easily indicate the occurrence of a vertical luminance jump.
  • a second and a third vertical difference value of the luminance values of the pixel corresponding to this pixel and of the vertically adjacent pixels of the previous partial image are determined for each pixel of the second complementary partial image.
  • three binary vertical difference values and three associated binary direction values are generated, each of which indicates the presence and the direction of a luminance jump at the corresponding point.
  • a binary grade rule value which indicates a luminance jump at the location of the pixel of the complementary field
  • a binary motion value which indicates whether the luminance jump is stationary
  • the weighting factor is then preferably determined as a function of the difference value, the binary grade rule value and the binary motion value. As a result, the weighting factor can be selected particularly simply.
  • the chrominance values of the pixel signals of the partial image complementary to the current partial image are generated for each pixel by averaging two vertically adjacent pixels of the current partial image. Because the eye is less sensitive to errors in the chrominance values than to errors in the luminance values, it is particularly easy to double the refresh rate in this way.
  • Another development of the invention is characterized in that further lines of the current and of the complementary partial image are generated pixel by pixel.
  • the line raster of the respective partial image can be adapted to the line raster of the screen. In this way, at least a part of the transmitted image can also be shown enlarged.
  • the further lines can be generated by linear interpolation from vertically adjacent pixels. This is particularly useful if the chrominance values of the pixel signals are generated by linear interpolation between the chrominance values of two vertically adjacent pixels. In this case, all the components necessary for enlarging at least the chrominance values are already present, and this feature can then be provided particularly easily.
  • the generation of the complementary partial image can be suppressed. Because e.g. some video sources already supply partial images with a high repetition frequency, it then makes sense to suppress the method according to the invention.
  • 3 is a flow diagram of the method for doubling the refresh rate
  • FIG. 10 shows a block diagram of the device for performing the method for doubling the refresh rate in a schematic illustration
  • FIG. 11 shows a more detailed illustration of some components of the device according to FIG. 10,
  • FIG. 12 is a block diagram of the components of the field generator unit of FIG. 11, 13 is a block diagram of a change detector for generating the
  • 15 is a block diagram of the arrangement for determining the weighting factor
  • 16 is a block diagram of the arrangement for determining the weighted
  • 17 is a block diagram of the arrangement for comparing the pixels of the current field with those of the previous field
  • 19 is a block diagram of the arrangement for linear interpolation of the
  • FIG. 1 (a) and (b) show two interrelated partial images of an interlaced frame.
  • the lines of the individual drawing files are offset from each other. If they are shown in quick succession, the full image shown in FIG. 1 (c) results as a combination of the two partial images.
  • FIGS. 1 (a), (b) show the two partial images according to FIGS. 1 (a), (b), the individual pixels of the two partial images being shown as solid circles.
  • 2 (a), (b) the respective complementary partial image is drawn in for each partial image, the individual pixels of the respectively complementary partial image being shown as circles drawn with dashed lines.
  • a full image is generated from each individual partial image of the original image sequence, which is either shown completely as shown in FIG. 2 (a), (b) can or likewise in the interlaced method.
  • the partial image of FIG. 2 (a), then the complementary partial image to this, then the complementary partial image according to FIG. 2 (b) and finally the partial image of FIG. 2 (b) are shown.
  • FIG. 3 shows the flow diagram of the method for doubling the refresh rate according to the invention.
  • the process is started in step S10.
  • step S12 a field A is received as a result of field signals of the luminance Y and the chrominances CR, Cß.
  • the luminance values Y 'of the complementary partial image B are then generated pixel by pixel in step S14, as will be described in more detail later.
  • step S16 the chrominances CR ', CQ' of the complementary field B are generated pixel by pixel by linear interpolation of the chrominances of vertically adjacent pixels of the field A.
  • step S18 the complementary field B is then forwarded as a result of pixel signals for the luminance Y 'and the chrominances CR', CQ '.
  • step S20 the current field A is saved as auxiliary field H.
  • step S22 the necessary number of lines is generated pixel by pixel by linear interpolation between adjacent lines.
  • the line grid of the respective sub-picture A, B can be adapted to the line grid of the screen.
  • Method step S22 can also be used to enlarge the displayed image.
  • a pixel Xj to be interpolated is calculated from vertically adjacent pixels Xl, X2 according to the following equation:
  • W j is selected in accordance with the change in the line grid and the specified magnification.
  • W due to the position of Xj in the new line grid between X ! and X 2 determined in the old line grid:
  • Step S24 follows, in which it is checked whether a further partial image is to be processed. If it is recognized in step S24 that a further field A is to be processed, the process branches back to step S12. Otherwise, step S26 follows and the method is thus ended.
  • FIG. 4 shows the individual steps for generating the luminance values Y 1 of the individual pixels of the complementary field B in accordance with step S14 in FIG. 3.
  • FIG. 8 shows the pixels A ⁇ j, A c adjacent to a pixel Xj of the complementary field for the sake of clarity of the current partial image and three neighboring pixels H e , H ⁇ , H c of the auxiliary partial image.
  • the mean value M of the luminance values Y of the neighboring pixels A c , A ⁇ j of the current field A is first calculated in step S28 according to the following equation:
  • step S30 It is then checked in step S30 whether a previous field A has already been saved as auxiliary field H. If this is not the case, the mean value M is next assigned to the pixel X f as luminance value Y 'in step S32.
  • step S34 the value N of the second complementary field is then determined by comparing the vertically adjacent pixels A ⁇ j, A c of the current field with the pixel H ⁇ j of the auxiliary field.
  • the luminance values Y of the pixels A ⁇ j, A c , H are ordered according to their size.
  • the mean luminance value Y is then passed on as the value N.
  • step S36 it is now determined how much the value N in the pixel Xj differs from the value Y in the pixel H ⁇ j and how strongly the current field A differs from the auxiliary field H at a position near the pixel Xj.
  • an absolute difference value afd is calculated using the following equation:
  • step S38 it is checked whether there is a vertical luminance jump in the area of the pixel Xj in the current partial image A or in the auxiliary partial image H, which direction this luminance jump may have and whether the luminance jump is stationary.
  • a binary grade rule e and a binary motion value fe are determined, as described in more detail below.
  • e is assigned the value 1 if a luminance jump is found in the pixel Xj. Otherwise, e is set to the value 0.
  • the binary motion value fe receives the value 1 if the luminance jump is recognized as stationary, and it receives the value 0 if the luminance jump moves in the vertical direction.
  • the weighting factor W m increases linearly from 0 to 1 , In Fig. 9 the values T and D are indicated.
  • step S42 the luminance value Y of the pixel Xj of the complementary field is calculated according to the following equation:
  • Y is given the value N if the weighting factor W m is 0 and Y is given the value M if the weighting factor W m has the value 1.
  • the value for the weighting factor W m increases from 0 to 1, the value for Y 'changes from N to M.
  • FIG. 5 shows the steps for generating the binary grade rule e and the binary motion value fe, which are summarized in step S38 in FIG. 4.
  • step S44 the difference dn between the luminance values of the pixels Ad and A c is first formed and compared with a threshold value T e . If this vertical difference value dn exceeds the threshold value T e , then a binary vertical difference value en is next set to the value 1 in step S46.
  • Step S48 then follows. If, in step S44, the vertical difference value drj is not recognized as greater than the threshold value T e in terms of amount, the binary vertical difference value erj is next set to the value 0 in step S50. This is also followed by step S48.
  • step S48 it is checked whether the vertical difference value dn is greater than T ⁇ . If this is the case, a binary direction value is next set to the value 1 in step S52. This is followed by step S54. If the vertical difference value dg is not recognized as greater than T e in step S48, then the binary direction value is next set to the value 0 in step S56. This is also followed by step S54.
  • step S54 the difference d-
  • Step S60 then follows. In step S54, the vertical difference value d ⁇
  • step S60 it is checked whether the vertical difference value d-
  • Step S72 then follows. If the vertical difference value d2 is not recognized in step S66 as greater than the threshold value T e in terms of amount, the binary vertical difference value ⁇ 2 is next set to the value 0 in step S74. This is also followed by step S72.
  • step S72 it is determined whether the vertical difference value d2 is absolutely larger than the threshold value T e . If this is the case, step S76 follows next. Here, a binary direction value S2 is set to the value 1, and step S80 in FIG. 6 follows next. If the vertical difference value d2 is not recognized in step S72 as being absolutely greater than the threshold value T e , the binary direction value is given ⁇ 2 next in step S78 is the value 0. Step S80 in FIG. 6 then also follows.
  • FIG. 6 shows the continuation of the method steps from FIG. 5 for determining the binary jump value e and the binary movement value fe, which belong to step S38 according to FIG. 4.
  • step S80 the binary movement value fe is first set to the value 0.
  • step S82 it is checked in step S82 whether the binary direction value is equal to the binary direction value s-
  • step S82 If the binary direction values so and s ⁇
  • step S88 it is checked whether the binary direction value SQ is equal to the binary direction value S2. If this is the case, it is next checked in step S90 whether the binary vertical difference value ⁇ Q and the binary vertical difference value ⁇ 2 are both equal to 1. If this is also the case, then in step S92 the binary movement value fe is set to the value 1. Step S94 then follows, in which a binary grade rule e receives the value of the binary vertical difference value ⁇ Q. If it is recognized in step S88 that the binary direction values SQ, S2 are not the same, or if at least one of the binary vertical difference values eo, ⁇ 2 is recognized as not equal to 1 in step S90, then step S94 follows directly. This is followed by step S40 in FIG. 4.
  • FIG. 7 shows the individual steps for generating the weighting factor W m , which are carried out in accordance with step S40 in FIG. 4.
  • step S96 it is checked in step S96 whether the binary grade rule e has the value 1. If this is the case, it is next checked in step S98 whether the binary movement value fe has the value 0. If this is also the case, the weighting factor W m is set to the value 1 in step S100, and step S42 in FIG. 4 follows next.
  • step S104 If it is recognized in step S98 that the binary movement value fe does not have the value 0, and it is therefore a stationary luminance jump at the point Xj, the value T
  • Step S106 then follows, in which the threshold value T is assigned the value T
  • the weighting factor W m is then again calculated according to the above equation.
  • step S108 it is checked whether the weighting factor W m is greater than 0. If this is the case, it is next checked in step S110 whether the weighting factor W m is less than 1. If this is the case, step S42 in FIG. 4 follows next. Otherwise, in step S112 the weighting factor W m is changed to Value 1 is set, and step S42 in FIG. 4 follows. If it is determined in step S108 that the weighting factor W m is not greater than 0, the weighting factor W m is set to the value 0 in step S114. This is also followed by step S42 in FIG. 4.
  • the device has a receiving part 10, which with a Signal line S is connected to a field memory 12.
  • the field memory 12 is connected to a decoupler 14 by two signal lines S1 and S2.
  • the decoupler 14 is connected to a signal line S1 with an intermediate line generator 16 and with two signal lines S1, S2 to a field generator 18.
  • Another intermediate line generator 20 is connected to the field generator 18 with three signal lines S1, S2, S3 and to a coupler 22 with a further signal line S.
  • the intermediate line generator 16 is also connected to the coupler 22 via a signal line S1, which is connected to a control unit 24 via a signal line S.
  • the device has a controller 26, which is connected to the intermediate line generators 16, 20 and to the sub-picture generator 18, and a memory controller 28, which is connected to the controller 26 and to the sub-picture memory 12.
  • the receiving part 10 receives the individual partial images of an image sequence line by line in the form of pixel signals and forwards them via the signal line S to the partial image memory 12.
  • the latter temporarily stores the current field A and transmits it to the decoupler 14 via the signal line S1.
  • the field memory 12 also transfers the field H previously stored in the current field A to the decoupler 14 via the signal line S2.
  • the decoupler 14 decouples the pixel signals of the transferred fields A, H into a portion of the luminance Y and the chrominances CR, Cß.
  • the chrominance components CR, C ⁇ of the pixels of the current field A are transmitted to the intermediate line generator 16 via the signal line S1.
  • the intermediate line generator 16 calculates the chromina ⁇ z values CR ', Cß' of the lines of a partial image complementary to the current partial image A pixel by pixel.
  • the lines of the complementary field are offset from the lines of the current field A such that a line of the complementary field has two lines of the current field A adjacent to it.
  • the chrominance values CR ', Cß' of a pixel of a line of the complementary field to be generated are calculated by linear interpolation from the chrominances CR, Cß of the pixels of the current field A which are vertically adjacent to the pixel to be generated.
  • the chrominance values CR ', Cß' of the pixels of the complementary field thus calculated are transmitted to the coupler 22 via the signal line S1.
  • the decoupler 14 transmits the luminance values Y of the pixels of the current field A via the signal line S1 and the luminance values Y of the previous field H to the field generator 18 via the signal line S2.
  • the field generator 18 carries out steps S28 to S42 in FIG. 4 for generating the luminance value Y of the complementary partial image pixel by pixel.
  • the luminance values Y of the current sub-picture A, the complementary sub-picture and the previous sub-picture H are transmitted to the intermediate line generator 20, which optionally contains the luminance values Y, Y 'of further lines to enlarge the entire picture in accordance with step S22 generated in Fig. 3.
  • the associated chrominance values CR, Cß, CR ', Cß' are optionally generated by the intermediate line generator 16.
  • the chrominance values CR, Cß, CR ', Cß' and the luminance values Y, Y of the pixels of the current field A and the complementary field are transmitted to the coupler 22 via the signal lines S1 and S, respectively.
  • the controller 26 controls the two intermediate line generators 16, 20, the field generator 18 and by means of the memory controller 28 the field memory 12.
  • the field memory 12 has a switch 30, a first field memory 32, a second field memory 34 and a double switch 36.
  • the decoupler 14 has a first decoupling unit 38 and a second Decoupling unit 40.
  • the partial image generator 18 has a partial image generator unit 42 and a bridging switch 44.
  • the switch 30 forwards the transmitted fields alternately to the first field memory 32 and to the second field memory 34.
  • the double switch 36 is then alternately switched back and forth in such a way that the current field A is transmitted to the first decoupling unit 38, and that in each case previous field H is transferred from the corresponding field memory 32, 34 to the second decoupling unit 40.
  • the decoupling unit 40 transmits the luminance values Y of the pixels of the previous field H to the field generator unit 42.
  • the luminance values Y of the pixels of the previous field H are transmitted to a contact of the bridging switch 44. In this way, the field generator unit 42 can be bridged with the bridging switch 44 if a complementary field to the current field A does not have to be generated to improve the image quality.
  • a film mode can be realized in which both partial images originate from the same full image.
  • the partial image generator unit 42 is superfluous and can be bridged with the bridging switch 44. In the state shown in FIG. 11, the partial image generator unit 42 is not bridged with the bridging switch 44.
  • the first decoupling unit 38 transmits the luminance values Y of the pixels of the current field A to the field generator unit 42.
  • the field generator unit 42 generates the luminance values Y of the complementary field from the luminance values Y of the pixels of the current field A and the previous field H and transfers them to a contact of the bridging switch 44.
  • the luminance values Y, Y 'of two vertically adjacent pixels of the current partial image A and the intermediate pixel of the complementary partial image are each transferred line by line to the intermediate line generator 20.
  • the intermediate line generator 20 optionally generates the luminance values for the pixels by linear interpolation in accordance with step S22 according to FIG. 3, which are required for additional lines to adapt the line grid of the current partial image or the complementary partial image to the line grid of the screen or to enlarge the image to be displayed and transmits the pixel signals thus generated for the respective fields to the coupler 22.
  • the first decoupling unit 38 transmits the chrominance values CR, Cß of the pixel of the current field A to the intermediate line generator 16, which in a similar manner to the intermediate line generator 20 lines corresponds to the changed one Line grid or the desired magnification generated by linear interpolation.
  • the intermediate line generator 16 generates pixel by pixel both the lines of the current partial image and the complementary partial image as well as any additional lines required for enlarging the image.
  • the chrominance values CR, Cß, CR ', Cß' of the pixels are then each transferred to the coupler 22.
  • the switch 30 and the double switch 36 can transmit the current partial image A and the complementary partial image one after the other, as a result of which the coupler 22 passes the image on using the interlace method.
  • the lines of the current sub-picture A and the complementary sub-picture can also be alternately transmitted to the coupler 22, whereby a full picture is generated according to the so-called progressive scan method.
  • FIG. 12 shows a block diagram of the components of the field generator unit 42 according to FIG. 11.
  • a mean value module 46 is connected directly to the first decoupling unit 38 in FIG. 11, and once with the interposition of a switch 48 and a line memory 50.
  • a median module 52 is connected to the second decoupling unit 40 in FIG. 11 with the interposition of a switch 54 and a line memory 56.
  • the median module 52 is connected to the first decoupling unit 38 directly and once with the interposition of the switch 48 and the line memory 50.
  • the line memory 50 is also connected to the interline generator 20 in FIG. 11.
  • the mean value module 46 and the median module 52 are each connected to a weighting unit 58.
  • a unit 60 for generating the weighting factor W m has a change detector 62, a luminance jump detector 64 and an evaluation unit 66.
  • the change detector 62 is in each case direct and once with the interposition of the switch 48 and the line memory 50 or the switch 54 and the line memory 56 connected to the first decoupling unit 38 and the second decoupling unit 40 in FIG. 11. The same applies to the luminance jump detector 64.
  • the change detector 62 is additionally connected to the median module 52.
  • the change detector 62 and the luminance jump detector 64 are connected to the evaluation unit 66, which in turn is connected to the weighting unit 58.
  • the mean value module 46 forms the mean value M of the luminance values Y of vertically adjacent picture elements A, A c of a directly transmitted line of the current field A and a previous line stored in the line memory 50.
  • the mean value M is transmitted to the weighting unit 58 for each pixel of the complementary partial image.
  • the median module 52 forms the value N pixel by pixel by comparing the luminance values Y of vertically adjacent pixels Ad, A c of two successive lines of the current field A with the luminance value Y of the pixel Hd at the position in the previous field H corresponding to step S34 in FIG. 4, as described in more detail below.
  • the value N for the respective pixel of the complementary partial image is transmitted to the weighting unit 58 and to the change detector 62.
  • the change detector 62 receives the luminance values Y of the pixels Ad, A c of the two successive lines of the current field A and the pixels Hd, H c of two successive lines of the previous field H and the value N for the pixel to be generated. He determines from it according to the equation
  • the difference value afd is then transmitted to the evaluation unit 66.
  • the luminance jump detector 64 carries out pixel-by-pixel the check for vertical luminance jumps specified in step S38 in FIG. 4, as will also be explained in more detail below, and transmits the determined binary jump value e and the binary movement value fe to the evaluation unit 66.
  • the evaluation unit 66 generates a weighting factor W m in accordance with the absolute difference value afd, the binary grade rule e and the binary motion value fe as described in step S40 in FIG. 4. This weighting factor W m is transmitted to the weighting unit 58 according to the equation
  • the luminance value Y of the respective image point of the complementary partial image is generated from the values N and M.
  • FIG. 13 shows the block diagram of the change detector 62 according to FIG. 12.
  • An adder 68 is connected with an input to the line memory 56 in FIG. 12. the.
  • the output signal of the median module 52 is given with the opposite sign to the other input of the adder 68.
  • the output of the adder 68 is connected to a module 70 for forming the amount.
  • the output of module 70 is connected to the input of an adder 72.
  • An adder 74 has an input connected to line memory 56 in FIG. The other input receives the sign-reversed signal of the first decoupling unit 38 in FIG. 11.
  • the output of the adder 74 is connected to the input of a multiplier 76, which multiplies the entered values by a factor of 3.
  • the output of multiplier 76 is connected to an adder 78.
  • Another adder 80 has an input connected to the second decoupling unit 40 in FIG. 11.
  • the second input of adder 80 receives the signed signal from line memory 50 in FIG. 12.
  • the output of adder 80 is connected to the second input of adder 78.
  • the output of adder 78 is connected to a divider 82 which divides the input value by 4.
  • the output of the divider 82 is connected to a module 84 for forming the amount.
  • the second input of adder 72 is connected to the output of module 84.
  • the output of the adder 72 is connected to the evaluation unit 66 in FIG. 12.
  • the adder 68 adds the sign-reversed output signal N of the median module 52 in FIG. 12 to the luminance value of the pixel Hd in FIG. 12.
  • the module 70 forms the amount from this difference and forwards this value to the adder 72.
  • the adder 74 adds to the luminance value of the pixel Hd the sign-reversed luminance value of the pixel A c in Fig. 8.
  • the multiplier 76 multiplies this difference by 3 and passes the result to the adder 78.
  • the adder 80 adds to the luminance value of the pixel H c 8 and passes this difference to the adder 78.
  • the adder 78 adds the two values input to it and supplies the result to the divider 82.
  • the divider 82 divides this value by 4 and the module 84 forms the amount from the output value of the divider 82 and supplies it to the adder 72.
  • the adder 72 adds the two values entered to it and forwards the result as a difference value afd to the evaluation unit 66 in FIG. 12.
  • FIG. 14 shows a block diagram of the luminance jump detector 64 according to FIG. 12.
  • An adder 86 has an input connected to the first decoupling unit 38 in FIG. 11. The other input of the adder 86 is connected to the line memory 50 in FIG. 12 via a sign reverser. The output of adder 86 is connected to a comparator 88 and to a comparator 90. The comparators 88, 90 are also connected to an input unit 92, respectively. The outputs of the two comparators 88, 90 are connected to the inputs of an OR gate 94. The output of the OR gate 94 is connected to the evaluation unit 66 in FIG. 12.
  • An adder 96 has an input connected to the second decoupling unit 40 in FIG. 11.
  • the other input of the adder 96 is connected to the line memory 56 in FIG. 12 via a sign reverser.
  • the output of adder 96 is connected to two comparators 98, 100, respectively.
  • the comparators 98, 100 are also connected to the input unit 92.
  • the outputs of the two comparators 98, 100 are connected to an OR gate 102.
  • the output of the comparator 98 is also connected to an XOR gate 104 with an inverted output and via a switch 106 to an intermediate memory 108.
  • the buffer 108 is connected to a further XOR element 110 with an inverted output.
  • the respective other input of the XODER element 104, 110 is connected to the output of the comparator 90.
  • the inverted output of the comparator 104 is connected to a triple AND gate 112.
  • the two other inputs of the AND gate 112 are connected to the OR gate 102 and to the OR gate 94, respectively.
  • the inverted output of the XOR gate 110 is connected to an input of a triple AND gate 114.
  • the OR gate 102 is connected to a second input of the AND gate 114 via a switch 116 and a buffer 118.
  • the third input of the AND gate 114 is connected to the output of the OR gate 94.
  • the output of the AND gate 112 and the output of the AND gate 114 are each connected to an input of an OR gate 120.
  • the output of the OR gate 120 is connected to the evaluation unit 66 in FIG. 12.
  • the adder 86 adds to the luminance value of the pixel A c in FIG. 8 the sign-reversed luminance value of the pixel Ad. This difference do is passed on to the two comparators 88 and 90.
  • the comparators 88 and 90 compare the value do with a threshold value T e , which is input to them by the input unit 92.
  • the input unit 92 can be a programmable register, for example.
  • the comparator 88 determines that the value do is less than -T e , it passes a 1 as the binary output value to the input of the OR gate 94. If the comparator 90 determines that the value do is greater than T e , it passes a 1 to the OR gate 94 as a binary output value. Otherwise, the respective comparator 88, 90 passes on the binary value 0.
  • one of the comparators 88, 90 passes a 1 to the OR gate 94 as an output value, then there is a luminance jump at point Xj in FIG.
  • the OR gate 94 then outputs a binary difference value eo equal to 1. Otherwise, eo is equal to 0.
  • the binary difference value eo is forwarded to the evaluation unit 66 in FIG. 12 as a binary grade rule value e.
  • the binary output signal of the comparator 90 is also forwarded as a binary direction value SQ to an input of the XODER 110 with an inverted output.
  • the adder 96 adds the sign-reversed luminance value of the pixel Hd in FIG. 8 to the luminance value of the pixel H c .
  • This difference value d2 is supplied to an input of the comparators 98, 100 in each case.
  • the comparators 98, 100 compare the difference value d2 with the threshold value T ⁇ , which is transmitted to them by the input unit 92.
  • the comparator 100 transmits a binary value 1 to the OR gate 102. If 2 is greater than T e , the comparator 98 transmits a binary value 1 to the OR gate 102. If one of the output values of the comparators 98, 100 has the value 1, there is a luminance jump between the pixels H c and Hd in FIG. 8, and the OR gate 102 outputs a binary difference value ⁇ 2 equal to 1. The output value of the comparator 98 is passed on as a binary direction value S2.
  • 8 between the luminance values of the pixels H e and Hd and compared in a corresponding manner with the threshold value T e .
  • are stored in the buffer 118 and 108, respectively.
  • the XOR gate 104 with inverted output compares the binary direction value SQ with the binary direction value S2. If the two binary direction values like this and S2 are the same, the XOR gate 104 passes the binary value 1 on to the AND gate 112. In a corresponding manner, the XOR gate 110 with the inverted output passes the binary value 1 to the AND gate 114 if the binary direction value is so and the binary direction value s-
  • the AND gate 114 passes the binary value 1 to the OR gate 120 when the output value of the XOR gate 110 and the two binary difference values eo, e-
  • FIG. 15 shows a block diagram of the evaluation unit 66 according to FIG. 12.
  • An adder 122 has an input connected to the output of the adder 72 in FIG. 13.
  • the other input of the adder 122 is connected to an output of a multiplexer 124 via a sign reverser.
  • the multiplexer 124 has its control input connected to the OR gate 94 in FIG. 14.
  • the multiplexer 124 is also connected to an input unit 126.
  • the output of adder 122 and another output of multiplexer 124 are each connected to a divider 128.
  • the output of divider 128 is connected to a module 130, the output of which is connected to an input of a multiplexer 132.
  • the other input of the multiplexer 132 receives the binary value 1.
  • An input of an AND gate 134 is connected to the OR gate 94 in FIG. 14.
  • the other input of the AND gate 134 is connected to the OR gate 120 in FIG. 14 via an inverter.
  • the output of the AND gate 134 is connected to the control input of the multiplexer 132.
  • the output of multiplexer 132 is connected to weighting unit 58 in FIG. 12.
  • the multiplexer 124 When the multiplexer 124 receives a binary step value e equal to 1 via its control input from the OR gate 94 in FIG. 14, it gives a value T equal to T
  • T When e is 0, multiplexer 124 passes the value T equal to T [ ⁇ s with the opposite sign to adder 122 and the value D equal to D [ ⁇ s to divider 128.
  • the adder 122 adds the value T from the multiplexer 124 with the opposite sign to the absolute difference value afd from the adder 72 in FIG. 13.
  • the divider 128 then divides this difference afd-T by the value D transmitted by the multiplexer 124 and transmits this value to the module 130.
  • the module 130 passes on the value entered to it unchanged if it is greater than 0 and less than 1, there is a value of 0 if the value entered is less than 0, and a value of 1 if the value entered is greater than 1. This value of module 130 and the value 1 are available to multiplexer 132 ,
  • the binary grade rule e from the OR gate 94 in FIG. 14 is transmitted to an input of the AND gate 134.
  • the binary motion value fe from the OR gate 120 in FIG. 14 is transferred inverted to the other input of the AND gate 134. If the binary grade rule e has the value 1 and the binary motion value fe has the value 0, then the AND gate 134 passes the binary value 1 on to the multiplexer 132.
  • the multiplexer 132 then transmits the value 1 as a weighting factor W m to the weighting unit 58 in FIG. 12. Otherwise, the AND gate 134 transmits the value 0 to the multiplexer 132.
  • FIG. 16 shows a block diagram of the weighting unit 58 according to FIG. 12.
  • An input of an adder 136 is connected to the output of the mean value module 46 in FIG. 12.
  • the other input of the adder 136 is connected to the output of the median module 52 in FIG. 12 via a sign reverser.
  • the output of adder 136 is connected to the input of a multiplier 138.
  • the other input of multiplier 138 is connected to multiplexer 132 in FIG. 15.
  • the output of multiplier 138 is connected to an input of an adder 140.
  • the other input of adder 140 is connected to the output of median module 52 in FIG. 12.
  • the output of the adder 140 is connected to a contact of the bypass switch 44 in FIG. 11.
  • the adder 136 adds the median value formed by the median module 52 in FIG. 12 with the opposite sign.
  • This difference M-N is multiplied by the multiplier 138 by the weighting factor W m by the multiplexer 132 in FIG.
  • the adder 140 adds the median value N formed by the median module 52 in FIG. 12 to this value and forwards this luminance value Y ′ thus generated for the relevant pixel of the complementary partial image to a contact of the bridging switch 44.
  • FIG. 17 shows a block diagram of the median module 52 in FIG. 12.
  • An input of a comparator 142 is connected to the first decoupling unit 38 in FIG. 11.
  • the other input of the comparator 142 is connected to the line memory 50 in FIG. 12.
  • the output of the comparator 142 is connected to a module 144.
  • comparator 146 is also connected to the line memory 50 in FIG. 12 with an input.
  • the other input of comparator 146 is connected to line memory 56 in FIG. 12.
  • the output of comparator 146 is connected to module 144.
  • a third comparator 148 is connected at one input to the line memory 56 in FIG. 12 and at the other input to the decoupling unit 38 in FIG. 11.
  • the output of comparator 148 is connected to module 144.
  • the output of module 144 is connected to a multiplexer 150, the output of which is connected to weighting unit 58 and to change detector 62 in FIG. 12.
  • three inputs of the multiplexer 150 are each connected to the decoupling unit 38 in FIG. 11 and to the line memories 50, 56 in FIG. 12.
  • the comparator 142 compares the luminance value of the pixel A c of the line of the current field A currently transmitted by the decoupling unit 38 with the luminance value of the pixel Ad of the line of the current field A previously transmitted and stored in the line memory 50 if the luminance value of the pixel Ad is larger is than that of the pixel A c , the comparator 142 forwards a signal corresponding to the binary value 1 to the module 144.
  • the comparator 146 compares the luminance value of the pixel Ad with that of the pixel Hd of the line of the previous field H stored in the line memory 56, and the comparator 148 compares the luminance value of the pixel A c with that of the pixel Hd- if the luminance value of the pixel Hd is larger is than that of the pixel Ad, the comparator 146 transmits the binary value 1 as a signal to the module 144, and if the luminance value of the pixel A Q is greater than that of the pixel Hd, the comparator 148 outputs a signal corresponding to the binary value 1 Module 144 further. Otherwise, the comparators 142, 146, 148 each pass the binary value 0 to the module 144.
  • the module 144 is a so-called look-up table, which compares the binary values coming from the comparators 142, 146, 148 with the values stored in a table, which will be discussed in the following. In accordance with these entered binary values, a value stored in the table is assigned to a binary value ST with the word length 2 bits and transmitted to the multiplexer 150. The multiplexer 150 then passes the luminance value of the pixel A c , Ad or Hd as median value N to the weighting unit 58 and to the change detector 62 in FIG. 12 in accordance with this binary value ST.
  • the module 144 determines the binary value ST in accordance with the values entered by the comparators 142, 146, 148.
  • the first column of the table is the output value of the comparator 142
  • the second column the output value of the comparator 146
  • the output value of the comparator 148 is entered.
  • the binary value ST resulting from the three output values is entered in the third column.
  • the respective pixel is designated in the fifth column in the table in FIG. 18, whose luminance value Y is passed on to the weighting unit 58 and the change detector 62 in accordance with the binary value ST as median value N.
  • This table is used to determine which of the three pixels A c , Ad and Hd has the mean luminance value of these three pixels A c , Ad and Hd. This mean luminance value is then passed on as the median value N.
  • FIG. 19 shows a block diagram of the intermediate line generator 16 in FIG. 11.
  • An adder 152 has an input connected to the first decoupling unit 38 in FIG. 11. The other input of the adder 152 is connected via a sign reverser to a line memory 154 which is also connected to the first decoupling unit 38 via a switch 156.
  • the output of adder 152 is connected to an input of a multiplier 158, the other input of which is connected to controller 26 in FIG. 10 via a divider 160.
  • the output of multiplier 158 is connected to an input of a divider 162, the other input of which is connected to controller 26 in FIG. 10.
  • the output of divider 162 is connected to an input of an adder 164.
  • the other input of adder 164 is connected to line memory 154.
  • the output of adder 164 is connected to coupler 22 in FIG. 11.
  • the intermediate line generator 16 has a circuit arrangement corresponding to that according to FIG. 19 for both chrominances CR, C B.
  • the adder 152 adds to the chrominance value of a pixel of a currently transmitted line the sign-reversed chrominance value of a vertically adjacent pixel of a previously transmitted line and stored in the line memory 154. This difference is transmitted to multiplier 158.
  • the controller 26 in FIG. 10 transmits a value abst to the divider 160, which divides this value by two and passes the value abst / 2 to the multiplier 158.
  • the value abst corresponds to the distance of the pixel to be interpolated from the previous pixel A of the current field, ie abst can assume values between 0 and a value which corresponds to twice the original line grid.
  • the multiplier 158 multiply adorns the two values entered for it and forwards the resulting product to the divider 162.
  • the divider 162 receives from the controller 26 in FIG. 10 a value Zr which corresponds to the original line grid of the frame.
  • the divider 162 divides the value transmitted to it by the multiplier 158 by the value Zr and passes the result on to the adder 164.
  • the adder 164 adds the value from the divider 162 to the value which it receives from the line memory 154.
  • the adder 164 passes this sum on to the coupler 22 in FIG. 11 as a chrominance value for the pixel to be interpolated.
  • the switch 156 is opened before the chrominance values of the current line are transmitted to the intermediate line generator 16, so that the chrominance values of the previous line in the line memory 154 do not match the chrominance values overwrite the current line.
  • FIG. 20 shows a block diagram of the intermediate line generator 20 in FIG. 11.
  • a multiplexer 166 is connected with one input each to the first decoupling unit 38 in FIG. 11 and to the line memory 50 in FIG. 12.
  • the output of multiplexer 166 is connected to an adder 168 and to an adder 170 via a sign reverser.
  • the adder 170 is also connected to the weighting unit 58 in FIG. 12.
  • the output of adder 170 is connected to a multiplier 172.
  • An adder 174 is directly connected to the controller 26 in FIG. 10 at one input and at another input via a sign reverser.
  • the output of adder 174 is connected via a sign reverser to an adder 176, the other input of which is connected to the controller 26 in FIG. 10.
  • the output of adder 176 is connected to a multiplexer 178 which is connected to the controller 26 in FIG. 10 with a second input.
  • a comparator 180 has its input connected to adder 174.
  • the output of comparator 180 is connected to the control inputs of multiplexers 166, 178, respectively.
  • the output of multiplexer 178 is connected to another input of multiplier 172, the output of which is connected to an input of a divider 182.
  • the second input of divider 182 is connected to controller 26 in FIG. 10.
  • the output of divider 182 is the second Input of adder 168 connected, the output of which is connected to coupler 22 in FIG.
  • the adder 174 subtracts the value Zr from the value abst, receiving both values from the controller 26 in FIG. 10.
  • the adder 176 subtracts from the value Zr, which it receives from the controller 26 in FIG. 10, the value abst - Zr, which it receives from the adder 174, ie the adder 176 forms a value 2 • Zr - abst.
  • the adder 176 passes this value on to an input of the multiplexer 178, which receives the value abst via its second input. If the comparator 180 detects that the difference abst - Zr which it receives from the adder 174 is greater than 0, it gives the binary value 1 to the control inputs of the two multiplexers 166, 178.
  • the multiplexer 166 in this case gives the luminance value of the pixel A c to the two adders 168, 170, which it receives from the first decoupling unit 38.
  • the adder 170 subtracts the luminance value of the pixel A c from the luminance value Y ′, which it receives from the weighting unit 58 in FIG. 12, and passes this difference on to the multiplier 172.
  • the multiplier 172 receives the value 2 • Zr - abst from the multiplexer 178 and multiplies this value by the value which it received from the adder 170.
  • the divider 182 divides the value that it receives from the multiplier 172 by the value Zr that it receives from the controller 26 in FIG. The value obtained from this is passed on by the divider 182 to the adder 168, which adds the luminance value of the pixel Ac and forwards the result to the coupler 22 as a luminance value for the pixel to be interpolated.
  • the comparator 180 detects that the value abst-Zr is less than 0, it passes a binary value 0 on to the control inputs of the two multiplexers 166, 178.
  • the multiplexer 166 passes the luminance value of the pixel A d , which it receives from the line memory 50 in FIG. 12, to the two adders 168, 170.
  • the adder 170 then subtracts the luminance value of the pixel A from the luminance value Y, which it receives from the weighting unit 58 in FIG. 12, and passes this difference on to the multiplier 172.
  • the multiplier 172 receives from the multiplexer 178 the value input to it by the controller 26 in FIG. 10 and multiplies the two values input to it by one another.
  • Multiplier 172 passes the result to divider 182, which divides this value by the value Zr, which it receives from controller 26 in FIG.
  • the result is passed by the divider 182 to the adder 168 which adds the luminance value of the pixel A d which it derives from that Multiplexer 166 receives.
  • the adder 168 passes this sum on to the coupler 22 in FIG. 11 as the luminance value of the pixel to be interpolated.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bildpunktsignalen, bei dem mindestens das dem jeweils aktuellen Teilbild (A) vorhergehende Teilbild (H) gespeichert wird, bei dem bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunktsignalen des aktuellen Teilbildes (A) mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes (H) erzeugt wird, bei dem ein zweites zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt wird, und bei dem abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der vertikal benachbarten Bildpunkte ein Bildpunkt des ersten oder des zweiten komplementären Teilbildes ausgewählt wird.

Description

Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bildpunktsignalen, bei dem mindestens das dem jeweils aktuellen Teilbild vorhergehende Teilbild gespeichert wird, und bei dem bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunktsignalen des aktuellen Teilbildes mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes erzeugt wird.
Ein solches Verfahren kann z.B. bei Fernsehendgeräten oder Computermonitoren verwendet werden. Zur Zeit werden üblicherweise 25 Bilder pro Sekunde an das Fernsehendgerät übertragen. Bei dieser sogenannten Vollbildfrequenz von 25 Hz nimmt der Betrachter die Bildfolge noch beinahe als getrennte Einzelbilder wahr, wodurch ein starkes Flimmern empfunden wird. Um dieses Flimmern zu reduzieren, wird das sogenannte Zeilensprungverfahren verwendet, bei dem jedes Vollbild als zwei nacheinander übertragene Teilbilder übertragen wird. Die beiden Teilbilder eines Vollbildes enthalten dann jeweils nur die geradzahligen bzw. die ungeradzahligen Zeilen. Auf diese Weise werden Teilbilder mit einer Teilbildfrequenz von 50 Hz übertragen und auf dem Bildschirm des Fernsehendgerätes dargestellt. Der Betrachter nimmt diese Teilbilder nicht getrennt wahr, sondern setzt die jeweiligen Vollbilder zusammen. Dadurch sind die einzelnen Vollbilder nicht mehr getrennt wahrnehmbar, was zu einem deutlichen Reduzieren des subjektiv empfundenen Flimmerns führt.
Bei diesem Zeilensprungverfahren treten aber immer noch verschiedene Flimmerstörungen auf, wie Großflächenflimmern und Zwischenzeilenflimmern, die sich besonders bei großen Bildschirmen störend auswirken. Es wird deshalb derzeit häufig versucht, diese Flimmerstörungen mit Hilfe der sogenannten 100 Hz Technik zu beseitigen, die in Europa bereits eine breite Anwendung bei Fernsehendgeräten mit großen Bildschirmen gefunden hat. 100 Hz ist hierbei die Teilbildfrequenz, das bedeutet, daß die Teilbildfrequenz verdoppelt wird, wodurch die Bildwiederholfrequenz ebenfalls von 25 Hz auf 50 Hz verdoppelt wird. Dabei wird beispielsweise jedes einzelne Teilbild wiederholt, oder es wird zu jedem Teilbild ein komplementäres Teilbild erzeugt. Die beiden Teilbilder ergeben zusammen dann ein Vollbild. Dabei können das aktuelle Teilbild und das komplementäre Teilbild nacheinander im Zeilensprungverfahren auf dem Bildschirm dargestellt werden, oder es kann nach dem sogenannten Progressiv-Scan-Verfahren das komplette Vollbild dargestellt werden.
Ein einfaches bekanntes Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz ist die sogenannte Vollbildwiederholung. Dabei werden die beiden Teilbilder des vorherigen Vollbildes gespeichert, und es wird das zum jeweiligen aktuellen Teilbild komplementäre, gespeicherte Teilbild auf den Bildschirm übertragen. Diese Methode ist für statische Bildbereiche gut geeignet. In Bildbereichen mit Bewegungen treten jedoch zickzackförmige vertikale Verzerrungen auf, was zu einer unscharfen Darstellung bewegter Bereiche führt.
Eine übliche Methode ist auch die sogenannte vertikale Interpolation, bei der fehlende Zeilen eines Teilbildes bildpunktweise aus den beiden benachbarten Zeilen des aktuellen Teilbildes interpoliert werden. Diese Methode kommt einer Teilbildwiederholung gleich, weil das komplementäre Teilbild aus dem aktuellen Teilbild interpoliert worden ist. Naturgemäß geht bei dieser Interpolation Information verloren, wodurch im Vergleich zur Vollbildwiederholung keine volle vertikale Auflösung zu erzielen ist.
Es wird häufig die Kombination der beiden vorstehend genannten Methoden verwendet, wobei abhängig von den Ergebnissen eines Änderungsdetektors das eine oder das andere Verfahren auf statische bzw. bewegte Bildbereiche ange- wendet wird. Problematisch hierbei ist, daß ein sehr präziser Änderungsdetektor benötigt wird, um zwischen der Vollbild- und der Teilbildwiederholung umzuschalten. Bereits geringe Fehler bei der Anderungsdetektion führen zu subjektiv störenden Interpolationsfehlern. Außerdem muß bereits bei geringen Bewegungen auf die vertikale Interpolation umgeschaltet werden, wodurch vertikale Auflösung verloren geht und ein Verschleierungseffekt auftritt.
Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die Anwendung eines sogenannten nichtlinearen Medianfilters. Dabei wird das zu einem aktuellen Teilbild komplementäre Teilbild bildpunktweise durch Vergleichen der benachbarten Bildpunktsignale des aktuellen Teilbildes mit Bildpunktsignalen des vorhergehenden Teilbildes erzeugt. Dieses Verfahren ist einfach zu realisieren und liefert in statischen wie auch in bewegten Bildbereichen gute Ergebnisse, so lange ein bewegtes Objekt eine einheitliche Textur hat und sich Vorder- und Hintergrund hinreichend unterscheiden. Auch vertikale Lumiπanzsprünge werden von dem Verfahren gut wiedergegeben. Problematisch bei dem Verfahren ist, daß an vertikal bewegten, vertikalen Luminanzsprüngen ein starkes Kantenflackern auftritt. Außerdem gehen dünne Linien in der Breite von einer Zeile nach Anwenden dieses Verfahrens verloren. Dies führt insbesondere bei eingeblendeten Schriften zu deutlich sichtbaren Verzerrungen.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem sich die Bildwiederholfrequenz einfach verdoppeln läßt, und bei dem Flimmerstöruπgen, Verzerrungen und der Verlust an Auflösung in vertikaler Richtung vermindert werden.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein zweites zu dem aktuellen Teilbild komplementäres Teilbild für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes erzeugt wird, und daß abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der vertikal benachbarten Bildpunkte ein Bildpunkt des ersten oder des zweiten komplementären Teilbildes ausgewählt wird.
Bei einem solchen Verfahren wird zusätzlich zu dem ersten komplementären Teilbild ein zweites komplementäres Teilbild durch vertikale Interpolation zwischen vertikal benachbarten Bildpunkten des aktuellen Teilbiides erzeugt. Abhängig von der räumlichen und der zeitlichen Änderung des zu interpolierenden Bildpunktes wird die erste oder die zweite Methode verwendet.
Das erste komplementäre Teilbild liefert bereits in den meisten Fällen ein gutes Ergebnis. Das bei diesem auftretende Kantenflackern an vertikal bewegten vertikalen Luminanzsprüngen, das Verlorengehen von dünnen Linien und das Verzerren eingeblendeter Schriften wird nach der Erfindung dadurch vermindert, daß immer dann, wenn das erste komplementäre Teilbild kein zufriedenstellendes Ergebnis liefert, ein Bildpunkt des zweiten komplementären Teilbildes verwendet wird.
Dabei ist von Vorteil, daß ein Umschalten auf die Interpolation zwischen benachbarten Bildpunkten erst bei großen zeitlichen Änderungen nötig ist, weil das erste komplementäre Teilbild bereits in den meisten Fällen ein gutes Ergebnis liefert. Geringe Fehler des Änderungsdetektors machen sich somit nicht sonderlich störend bemerkbar. Vor allem das störende Kantenflackern läßt sich durch das Umschalten auf die Interpolation zwischen benachbarten Bildpunkten im aktuellen Teilbild beim Auftreten von vertikal bewegten vertikalen Luminanzsprüngen vermeiden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte ein Gewichtungsfaktor erzeugt, und abhängig von dem Gewichtungsfaktor wird ein Wert zwischen dem Wert des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teilbildes und dem des zweiten komplementären Teilbildes gewählt. Dies stellt einen weichen Übergang entsprechend dem Gewichtungsfaktor zwischen dem ersten komplementären Teilbild und dem zweiten komplementären Teilbild für den zu erzeugenden Bildpunkt dar. Auf diese Weise lassen sich Artefakte vermeiden, die bei einem scharfen Umschalten zwischen den beiden komplementären Teilbildern entstehen würden.
Vorzugsweise wird der Luminanzwert des Bildpunktsignals abhängig von dem Gewichtungsfaktor gewählt. Weil der Luminanzwert zum Erzeugen eines Schwarzweißbildes vorgesehen ist, führen bereits geringe Fehler beim Erzeugen eines Luminanzwertes eines zu erzeugenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes zu großen subjektiv empfundenen Störungen. Wenn der Luminanzwert abhängig von dem Gewichtungsfaktor gewählt wird, lassen sich Störungen damit einfach vermeiden.
Eine Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß für jeden Bildpunkt des zweiten komplementären Teilbildes aus dessen Luminanzwert und den Luminanzwerten der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des aktuellen und des vorhergehenden Teilbildes ein Differenzwert ermittelt wird. Dieser Differenzwert kann als ein Maß für die zeitliche Änderung des Bildpunktsignals in dem Bildpunkt verwendet werden. Auf diese Weise erhält man auf einfache Art ein Kriterium, welches der beiden komplementären Teilbilder in dem jeweiligen Bildpunkt besser geeignet ist.
Bei einer Weiterbildung wird für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein erster Vertikal differenzwert der Luminanzwerte der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes bestimmt. Dieser Vertikaldifferenzwert kann das Auftreten eines vertikalen Luminanzsprungs einfach anzeigen.
Bei einer anderen Weiterbildung wird für jeden Bildpunkt des zweiten komplementären Teilbildes ein zweiter und ein dritter Vertikaldifferenzwert der Luminanzwerte des diesem Bildpunkt entsprechenden Bildpunktes und der diesem vertikal benachbarten Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes bestimmt. Dadurch wird auf einfache Weise ein vertikaler Luminanzsprung in der Nähe des zu erzeugenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes in dem vorhergehenden Teilbild angezeigt.
Vorzugsweise werden dann durch Vergleichen der drei Vertikaldifferenzwerte mit einem vorbestimmten Schwellwert drei binäre Vertikaldifferenzwerte und drei zugehörige binäre Richtungswerte erzeugt, die das Vorhandensein und die Richtung eines Luminanzsprungs an der entsprechenden Stelle jeweils anzeigen. Durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerte und der drei zugehörigen binären Richtungswerte läßt sich auf einfache Weise feststellen, ob ein auftretender Luminanzsprung stationär ist, oder ob er sich vertikal bewegt.
Durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerte und der drei binären Richtungswerte kann dann ein binärer Sprungwert, der einen Luminanzsprung an der Stelle des Bildpunktes des komplementären Teilbildes angibt, und ein binärer Bewegungswert erzeugt werden, der angibt, ob der Luminanzsprung stationär ist. An Hand dieses binären Sprungwertes und des binären Bewegungswertes kann dann zwischen dem Wert des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teilbildes und dem des zweiten komplementären Teilbildes gewählt werden.
Vorzugsweise wird dann der Gewichtungsfaktor abhängig von dem Differenzwert, dem binären Sprungwert und dem binären Bewegungswert bestimmt. Dadurch kann der Gewichtuπgsfaktor besonders einfach gewählt werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Chrominanzwerte der Bildpunktsignale des zu dem aktuellen Teilbild komplementären Teilbildes für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes erzeugt. Weil das Auge auf Fehler der Chrominanzwerte weniger empfindlich reagiert als auf Fehler der Luminanzwerte, kann auf diese Weise ein Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz besonders einfach erzielt werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bildpunktweise weitere Zeilen des aktuellen und des zu diesem komplementären Teilbildes erzeugt werden. Dadurch läßt sich das Zeileπraster des jeweiligen Teilbildes dem Zeilenraster des Bildschirms anpassen. Es kann auf diese Weise auch zumindest ein Teil des übertragenen Bildes vergrößert dargestellt werden.
Dabei können die weiteren Zeilen durch lineare Interpolation aus vertikal benachbarten Bildpunkten erzeugt werden. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die Chrominanzwerte der Bildpunktsignale durch lineare Interpolation zwischen den Chrominanzwerten zweier vertikal benachbarter Bildpunkte erzeugt werden. In diesem Fall sind alle notwendigen Komponenten für das Vergrößern zumindest für die Chrominanzwerte bereits vorhanden, und dieses Leistungsmerkmal läßt sich dann besonders einfach bereitstellen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann das Erzeugen des komplementären Teilbildes unterdrückt werden. Weil z.B. einige Videoquellen bereits Teilbilder mit hoher Wiederholfrequenz liefern, ist es dann sinnvoll, das erfindungsgemäße Verfahren zu unterdrücken.
Im folgenden wird ein Ausführuπgsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 (a), (b), (c) zwei aufeinanderfolgende Teilbilder eines Vollbildes und das daraus entstehende Vollbild jeweils in schematischer Darstellung,
Fig. 2(a), (b) das erste und das zweite Teilbild zusammen mit dem jeweils zugehörigen komplementären Teilbild,
Fig. 3 ein Flußdiagramm des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz,
Fig. 4 die Schritte zum Erzeugen des komplementären Luminanzwertes,
Fig. 5 die Schritte zum Erzeugen der für das Bestimmen eines Gewichtungsfaktors benötigten Werte,
Fig. 6 die Fortsetzung der Schritte nach Fig. 5,
Fig. 7 die Schritte zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors,
Fig. 8 zwei dem zu erzeugenden Bildpunkt vertikal benachbarte Bildpunkte des aktuellen Teilbildes und drei Bildpunktes des vorhergehenden Teilbildes,
Fig. 9 eine Darstellung der Zuordnung des Gewichtungsfaktors in Abhängigkeit von dem Differenzwert,
Fig. 10 ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz in einer schematischen Darstellung,
Fig. 11 eine detailliertere Darstellung einiger Komponenten der Vorrichtung nach Fig. 10,
Fig. 12 ein Blockschaltbild der Komponenten der Teilbildgeneratoreinheit nach Fig. 11 , Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Änderungsdetektors zum Erzeugen des
Differenzwertes afd,
Fig. 14 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Erzeugen eines binären
Sprungwertes und eines binären Bewegungswertes nach Fig. 12,
Fig. 15 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Bestimmen des Gewichtungsfaktors,
Fig. 16 ein Blockschaltbild der Anordnung zum gewichteteπ Bestimmen des
Luminanzwertes,
Fig. 17 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Vergleichen der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes mit denen des vorhergehenden Teilbildes,
Fig. 18 eine Tabelle zum Zuordnen eines Wertes zu dem zu erzeugenden
Bildpunkt des komplementären Teilbildes,
Fig. 19 ein Blockschaltbild der Anordnung zum linearen Interpolieren der
Chrominanzwerte zwischen denen zweier Bildpunkte, und
Fig. 20 ein Blockschaltbild der Anordnung zum linearen Interpolieren der
Luminanzwerte zwischen denen benachbarter Bildpunkte.
Fig. 1(a) und (b) zeigen zwei zueinandergehörige Teilbilder eines im Zeilensprungverfahren erzeugten Vollbildes. Die Zeilen der einzelnen Teilbilder sind gegeneinander jeweils versetzt. Werden sie schnell hintereinander gezeigt, ergibt sich das in Fig. 1 (c) gezeigte Vollbild als Kombination der beiden Teilbilder.
Fig. 2(a) und (b) zeigen die beiden Teilbilder nach Fig. 1 (a), (b), wobei die einzelnen Bildpunkte der beiden Teilbilder als durchgezogene Kreise dargestellt sind. Zu jedem Teilbild ist in Fig. 2(a), (b) das jeweils komplementäre Teilbild eingezeichnet, wobei die einzelnen Bildpunkte des jeweils komplementären Teilbildes als gestrichelt eingezeichnete Kreise dargestellt sind. Auf diese Weise wird aus jedem einzelnen Teilbild der ursprünglichen Bildsequenz ein Vollbild erzeugt, welches entweder vollständig, wie in Fig. 2(a), (b) dargestellt, gezeigt werden kann oder gleichfalls im Zeilensprungverfahren. Dabei wird dann zunächst das Teilbild von Fig. 2(a), dann das komplementäre Teilbild zu diesem, als nächstes das komplementäre Teilbild nach Fig. 2(b) und abschließend das Teilbild von Fig. 2(b) gezeigt.
Fig. 3 zeigt das Flußdiagramm des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz nach der Erfindung. In Schritt S10 wird der Ablauf begonnen. Als nächstes wird in Schritt S12 ein Teilbild A als Folge von Teilbildsignalen der Lu- minanz Y und der Chrominanzen CR, Cß empfangen. Danach werden in Schritt S14 bildpunktweise die Luminanzwerte Y' des komplementären Teilbildes B erzeugt, wie später noch näher beschrieben.
In Schritt S16 werden die Chrominanzen CR', CQ' des komplementären Teilbildes B bildpunktweise durch lineare Interpolation der Chrominanzen vertikal benachbarter Bildpunkte des Teilbildes A erzeugt. In Schritt S18 wird dann das komplementäre Teilbild B als Folge von Bildpunktsignalen für die Luminanz Y' und die Chrominanzen CR', CQ' weitergeleitet. Als nächstes wird in Schritt S20 das aktuelle Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert.
Häufig stimmt die Anzahl der Zeilen des Bildschirms nicht mit der übertragenen Zeilenanzahl überein. Deshalb wird als nächstes im Schritt S22 die notwendige Anzahl von Zeilen durch lineare Interpolation zwischen benachbarten Zeilen bildpunktweise erzeugt. Auf diese Weise läßt sich das Zeilenraster des jeweiligen Teilbildes A, B dem Zeilenraster des Bildschirms anpassen. Der Verfahrensschritt S22 läßt sich außerdem zum Vergrößern des dargestellten Bildes nutzen. Ein zu interpolierender Bildpunkt Xj wird dabei aus vertikal benachbarten Bildpunkten Xl , X2 nach folgender Gleichung berechnet:
X^ X2 + WI(X, - X2)
Dabei wird Wj entsprechend der Änderung des Zeilenrasters und der vorgegebenen Vergrößerung gewählt. Im einzelnen wird W, durch die Lage von Xj im neuen Zeilenraster zwischen X! und X2 im alten Zeilenraster bestimmt:
W, = abst/Zr Dabei ist Zr der Abstand der Bildpunkte X^ X voneinander im ursprünglichen Zeilenraster, und abst ist der Abstand des Bildpunktes Xj vom Bildpunkt X2. Es folgt der Schritt S24, in dem überprüft wird, ob ein weiteres Teilbild bearbeitet werden soll. Wenn in Schritt S24 erkannt wird, daß ein weiteres Teilbild A zu bearbeiten ist, wird zurück zu Schritt S12 verzweigt. Andernfalls folgt der Schritt S26 und das Verfahren ist damit beendet.
Fig. 4 zeigt die einzelnen Schritte zum Erzeugen der Luminanzwerte Y1 der einzelnen Bildpunkte des komplementären Teilbildes B entsprechend Schritt S14 nach Fig. 3. Fig. 8 zeigt zwecks anschaulicherer Erklärung die einem Bildpunkt Xj des komplementären Teilbildes benachbarten Bildpunkte A<j, Ac des aktuellen Teilbildes und drei benachbarte Bildpunkte He, H^, Hc des Hilfsteilbildes.
Wie in Fig. 4 gezeigt, wird zunächst in Schritt S28 der Mittelwert M der Luminanzwerte Y der benachbarten Bildpunkte Ac, A<j des aktuellen Teilbildes A nach folgender Gleichung berechnet:
M = — ^ i
Danach wird in Schritt S30 überprüft, ob bereits ein vorhergehendes Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert worden ist. Ist das nicht der Fall, wird als nächstes in Schritt S32 dem Bildpunkt Xf als Luminanzwert Y' der Mittelwert M zugewiesen.
Wenn in Schritt S30 erkannt worden ist, daß bereits ein vorhergehendes Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert worden ist, wird zu Schritt S34 verzweigt. In Schritt S34 wird dann der Wert N des zweiten komplementären Teilbildes durch Vergleichen der vertikal benachbarten Bildpunkte A<j, Ac des aktuellen Teilbildes mit dem Bildpunkt Hςj des Hilfsteilbildes bestimmt. Dabei werden die Luminanzwerte Y der Bildpunkte A<j, Ac, H, der Größe nach geordnet. Der mittlere Luminanzwert Y wird dann als Wert N weitergegeben.
In Schritt S36 wird nun bestimmt, wie stark sich der Wert N im Bildpunkt Xj von dem Wert Y im Bildpunkt Hςj unterscheidet, und wie stark sich das aktuelle Teilbild A von dem Hilfsteilbild H an einer Position nahe dem Bildpunkt Xj unterscheiden. Dazu wird ein absoluter Differenzwert afd nach folgender Gleichung berechnet:
In Schritt S38 wird überprüft, ob im Bereich des Bildpunkts Xj in dem aktuellen Teilbild A oder in dem Hilfsteilbild H ein vertikaler Luminanzsprung vorliegt, welche Richtung dieser Luminanzsprung gegebenenfalls hat und ob der Luminanzsprung stationär ist. Zu diesem Zweck wird ein binärer Sprungwert e und ein binärer Bewegungswert fe bestimmt, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Dabei erhält e den Wert 1 zugewiesen, wenn im Bildpunkt Xj ein Luminanzsprung festgestellt wird. Andernfalls wird e auf den Wert 0 gesetzt. Der binäre Bewegungswert fe erhält den Wert 1 , wenn der Luminanzsprung als stationär erkannt wird, und er erhält den Wert 0, wenn sich der Luminanzsprung in vertikaler Richtung bewegt.
In Schritt S40 wird aus dem absoluten Differenzwert afd, dem binären Sprungwert e und dem binären Bewegungswert fe ein Gewichtungsfaktor Wm bestimmt. Falls im Bildpunkt Xj ein bewegter Luminanzsprung vorliegt, d.h. wenn e = 1 und fe = 0 sind, wird dem Gewichtungsfaktor der Wert 1 zugewiesen. Andernfalls zeigt Fig. 9 den Zusammenhang zwischen dem Gewichtungsfaktor Wm und dem Differenz- wert afd. Aufgetragen ist auf der Abszisse der Differenzwert afd und auf der Ordinate der Gewichtungsfaktor Wm. Unterhalb eines Schwellwertes T erhält der Gewichtungsfaktor Wm den Wert 0. Oberhalb eines Grenzwertes T+D erhält der Gewichtungsfaktor Wm den Wert 1. Für einen Wert für afd zwischen T und T+D steigt der Gewichtungsfaktor Wm linear von 0 bis 1 an. In Fig. 9 sind stellvertretend die Werte T und D angegeben. Abhängig davon ob in Schritt S38 an der Stelle Xj ein stationärer Luminanzsprung festgestellt worden ist, d.h. wenn e = 1 und fe = 1 sind, werden hier in Schritt S40 die Werte T|s, Djs verwendet. Wenn kein Luminanzsprung festgestellt worden ist, d.h. wenn e = 0 ist, werden die Werte T|<s, D[<s verwendet.
In Schritt S42 wird der Luminanzwert Y des Bildpunktes Xj des komplementären Teilbildes nach folgender Gleichung berechnet:
Y'= N + Wm(M- N)
Das hat zur Folge, daß Y den Wert N erhält, wenn der Gewichtungsfaktor Wm den Wert 0 hat, und daß Y den Wert M erhält, wenn der Gewichtungsfaktor Wm den Wert 1 hat. Mit von 0 nach 1 ansteigendem Wert für den Gewichtungsfaktor Wm ändert sich der Wert für Y' von N nach M.
Fig. 5 zeigt die Schritte zum Erzeugen des binären Sprungwertes e und des binären Bewegungswertes fe, die in Schritt S38 nach Fig. 4 zusammengefaßt sind. In Schritt S44 wird zunächst die Differenz dn der Luminanzwerte der Bildpunkte Ad und Ac gebildet und mit einem Schwellwert Te verglichen. Überschreitet dieser vertikale Differenzwert dn den Schwellwert Te betragsmäßig, dann wird als nächstes in Schπtt S46 ein binärer Vertikaldiffereπzwert en auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S48. Wird in Schritt S44 der Vertikaldifferenzwert drj nicht als betragsmäßig größer als der Schwellwert Te erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S50 der binäre Vertikaldifferenzwert erj auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt danach ebenfalls der Schritt S48.
In Schritt S48 wird überprüft, ob der Vertikaldifferenzwert dn größer ist als TΘ. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S52 ein binärer Richtungswert so auf den Wert 1 gesetzt. Danach folgt Schritt S54. Wird in Schritt S48 der Vertikaldifferenzwert dg nicht als größer als Te erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S56 der binäre Richtungswert so auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S54.
In Schritt S54 wird auf ähnliche Weise die Differenz d-| zwischen den Lumi- nanzwerten der Bildpunkte He und Hd des Hilfsteilbildes gebildet und mit dem gleichen Schwellwert Te verglichen. Ist der Vertikaldifferenzwert d-| betragsmäßig größer als der Schwellwert Te, dann wird als nächstes in Schritt S58 ein binärer Vertikaldifferenzwert e<| auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S60. Wird im Schritt S54 der Vertikaldifferenzwert d<| nicht als betragsmäßig größer als Te erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S62 der binäre Vertikaldifferenzwert e-j auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S60.
In Schritt S60 wird überprüft, ob der Vertikaldifferenzwert d-| größer ist als der Schwellwert Te. Ist das der Fall, so erhält als nächstes in Schritt S64 ein binärer Richtungswert s-j den Wert 1. Es folgt dann der Schritt S66. Wenn in Schritt S60 der Vertikaldifferenzwert d-j nicht als größer als der Schwellwert Te erkannt wird, erhält als nächstes in Schritt S68 der binäre Richtungswert s-| den Wert 0. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S66. In Schritt S66 wird der Vertikaldifferenzwert d2 der Luminanzwerte der Bildpunkte Hd und Hc des Hilfsteilbildes mit dem Schwellwert Te verglichen. Überschreitet der Vertikaldifferenzwert d2 den Schwellwert Tθ betragsmäßig, so wird als nächstes in Schritt S70 ein binärer Vertikaldifferenzwert β2 auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S72. Wird in Schritt S66 der Vertikaldifferenzwert d2 nicht als betragsmäßig größer als der Schwellwert Te erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S74 der binäre Vertikaldifferenzwert β2 auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S72.
In Schritt S72 wird bestimmt, ob der Vertikaldifferenzwert d2 absolut größer ist als der Schwellwert Te. Ist das der Fall, folgt als nächstes der Schritt S76. Hier wird ein binärer Richtungswert S2 auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt als nächstes der Schritt S80 in Fig. 6. Wird in Schritt S72 der Vertikaldifferenzwert d2 nicht als absolut größer als der Schwellwert Te erkannt, dann erhält der binäre Richtungswert ≤2 als nächstes in Schritt S78 den Wert 0. Es folgt dann ebenfalls der Schritt S80 in Fig. 6.
Fig. 6 zeigt die Fortsetzung der Verfahrensschritte von Fig. 5 zum Bestimmen des binären Spruπgwertes e und des binären Bewegungswertes fe, die zum Schritt S38 nach Fig. 4 gehören. In Schritt S80 wird der binäre Bewegungswert fe zunächst auf den Wert 0 gesetzt. Als nächstes wird in Schritt S82 überprüft, ob der binäre Richtungswert so gleich dem binären Richtungswert s-| ist. Ist das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S84 überprüft, ob der binäre Vertikaldifferenzwert βQ und der binäre Vertikaldiffereπzwert e-j beide gleich 1 sind. Wenn auch das der Fall ist, dann wird in Schritt S86 als nächstes der binäre Bewegungswert fe auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt darauf der Schritt S88. Wenn in Schritt S82 die binären Richtungswerte so und s<| nicht als gleich erkannt werden, oder wenn in Schritt S84 mindestens einer der binären Vertikaldifferenzwerte eo und e-j als ungleich 1 erkannt wird, dann wird direkt zu Schritt S88 verzweigt.
In Schritt S88 wird überprüft, ob der binäre Richtungswert SQ gleich dem binären Richtungswert S2 ist. Ist das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S90 überprüft, ob der binäre Vertikaldifferenzwert ΘQ und der binäre Vertikaldifferenzwert β2 beide gleich 1 sind. Ist auch das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S92 der binäre Bewegungswert fe auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S94, in dem ein binärer Sprungwert e den Wert des binären Vertikaldifferenzwertes βQ erhält. Wird in Schritt S88 erkannt, daß die binären Richtungswerte SQ, S2 nicht gleich sind, oder wird in Schritt S90 mindestens einer der binären Vertikaldifferenzwerte eo, β2 als ungleich 1 erkannt, dann folgt direkt der Schritt S94. Danach folgt der Schritt S40 in Fig. 4.
Fig. 7 zeigt die einzelnen Schritte zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors Wm, die entsprechend dem Schritt S40 in Fig. 4 ausgeführt werden. Zunächst wird in Schπtt S96 überprüft, ob der binäre Sprungwert e den Wert 1 hat. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S98 überprüft, ob der binäre Bewegungswert fe den Wert 0 hat. Ist auch das der Fall, wird in Schritt S100 der Gewichtungsfaktor Wm auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt als nächstes der Schritt S42 in Fig. 4.
Wenn in Schritt S98 erkannt wird, daß der binäre Bewegungswert fe nicht den Wert 0 hat, und es sich damit um einen stationären Luminanzsprung an der Stelle Xj handelt, wird dem Schwellwert T der Wert T|s und dem Wert D der Wert D|s zugewiesen. Danach wird in Schritt S104 der Gewichtungsfaktor Wm nach der Gleichung berechnet:
m p
Wenn in Schritt S96 erkannt wird, daß der binäre Sprungwert e ungleich 1 ist, liegt an der Stelle Xj kein Luminanzsprung vor. Es folgt dann der Schritt S106, bei dem dem Schwellwert T der Wert T|<s und dem Wert D der Wert D|<s zugewiesen wird. Danach folgt wiederum die Berechnung des Gewichtungsfaktors Wm nach der vorstehenden Gleichung.
Als nächstes wird in Schritt S108 überprüft, ob der Gewichtungsfaktor Wm größer als 0 ist. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S110 überprüft, ob der Gewichtungsfaktor Wm kleiner ist als 1. Ist das der Fall, folgt als nächstes der Schritt S42 in Fig. 4. Andernfalls wird in Schritt S112 der Gewichtungsfaktor Wm auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt der Schritt S42 in Fig. 4. Wenn in Schritt S108 erkannt wird, daß der Gewichtungsfaktor Wm nicht größer als 0 ist, wird der Gewichtungsfaktor Wm in Schritt S114 auf den Wert 0 gesetzt. Danach folgt ebenfalls der Schritt S42 in Fig. 4.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz in einer schematischen Darstellung als Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung hat ein Empfangsteil 10, das mit einer Signalleitung S mit einem Teilbildspeicher 12 verbunden ist. Der Teilbildspeicher 12 ist mit zwei Signalleitungen S1 und S2 mit einem Entkoppler 14 verbunden. Der Entkoppler 14 ist mit einer Signalleitung S1 mit einem Zwischenzeilengenerator 16 und mit zwei Signalleitungen S1 , S2 mit einem Teilbildgenerator 18 verbunden. Ein weiterer Zwischenzeilengenerator 20 ist mit drei Signalleitungen S1 , S2, S3 mit dem Teilbildgenerator 18 und mit einer weiteren Signalleitung S mit einem Koppler 22 verbunden. Der Zwischenzeilengenerator 16 ist mit einer Signalleitung S1 ebenfalls mit dem Koppler 22 verbunden, der mit einer Signalleitung S mit einer Steuereinheit 24 in Verbindung steht. Außerdem hat die Vorrichtung eine Steuerung 26, die mit den Zwischenzeilengeneratoren 16, 20 und mit dem Teilbildgeπerator 18 jeweils verbunden ist, und eine Speichersteuerung 28, die mit der Steuerung 26 und mit dem Teilbildspeicher 12 verbunden ist.
Das Empfangsteil 10 empfängt die einzelnen Teilbilder einer Bildsequenz zeilenweise in Form von Bildpunktsignalen und leitet diese über die Signalleitung S an den Teilbildspeicher 12 weiter. Dieser speichert das aktuelle Teilbild A vorübergehend ab und überträgt dieses über die Signalleitung S1 an den Entkoppler 14. Über die Signalleitung S2 überträgt der Teilbildspeicher 12 das dem aktuellen Teilbild A vorhergehend abgespeicherte Teilbild H ebenfalls an den Entkoppler 14. Der Entkoppler 14 entkoppelt die Bildpunktsignale der übertragenen Teilbilder A, H in einen Anteil der Luminanz Y und die Chrominanzen CR, Cß. Über die Sigπalleitung S1 werden die Chrominaπzanteile CR, Cß der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A an den Zwischenzeilengenerator 16 übertragen.
Der Zwischenzeilengenerator 16 berechnet bildpunktweise die Chrominaπzwerte CR', Cß' der Zeilen eines zu dem aktuellen Teilbild A komplementären Teilbildes. Dabei sind die Zeilen des komplementären Teilbildes gegen die Zeilen des aktuellen Teilbildes A derart versetzt, daß eine Zeile des komplementären Teilbildes jeweils zwei zu dieser benachbarte Zeilen des aktuellen Teilbildes A hat. Die Chrominanzwerte CR', Cß' eines zu erzeugenden Bildpunktes einer Zeile des komplementären Teilbildes werden dabei durch lineare Interpolation aus den Chrominanzen CR, Cß der dem zu erzeugenden Bildpunkt jeweils vertikal benachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A berechnet. Die so berechneten Chrominanzwerte CR', Cß' der Bildpunkte des komplementären Teilbildes werden über die Signalleitung S1 an den Koppler 22 übertragen. Der Entkoppler 14 überträgt über die Signalleitung S1 die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und über die Signalleitung S2 die Luminanzwerte Y des vorhergehenden Teilbildes H an den Teilbildgenerator 18. Der Teilbildgenerator 18 führt die in Schritt S14 zusammengefaßten Schritte S28 bis S42 in Fig. 4 zum bildpunktweisen Erzeugen des Luminanzwertes Y des komplementären Teilbildes durch.
Über die Signalleitungen S1 , S2, S3 werden die Luminanzwerte Y des aktuellen Teilbildes A, des komplementären Teilbildes und des vorhergehenden Teilbildes H an den Zwischenzeilengeπerator 20 übertragen, der gegebenenfalls die Luminanzwerte Y, Y' weiterer Zeilen zum Vergrößern des gesamten Bildes entsprechend dem Schritt S22 in Fig. 3 erzeugt. Die zugehörigen Chrominanzwerte CR, Cß, CR', Cß' werden gegebenenfalls von dem Zwischenzeileπgenerator 16 erzeugt. Die Chrominanzwerte CR, Cß, CR', Cß' und die Luminanzwerte Y, Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und des dazu komplementären Teilbildes werden über die Signalleitungen S1 bzw. S an den Koppler 22 übertragen. Dieser koppelt die jeweils zueinander gehörigen Luminanzwerte Y, Y und die Chrominanzwerte CR, Cß, CR', Cß' und überträgt die so erzeugten Bildpunktsignale über die Signalleitung S an die Steuereinheit 24, die das Entstehen des Bildes auf dem Bildschirm des Fernsehendgerätes steuert. Die Steuerung 26 steuert die beiden Zwischenzeilengeneratoren 16, 20, den Teilbildgenerator 18 und mittels der Speichersteuerung 28 den Teilbildspeicher 12.
Fig. 11 zeigt eine detailliertere Darstellung eines Teils der Komponenten der Vorrichtung nach Fig. 10. Der Teilbildspeicher 12 hat einen Schalter 30 einen ersten Teilbildspeicher 32, einen zweiten Teilbildspeicher 34 und einen Doppelschalter 36. Der Entkoppler 14 hat eine erste Entkoppeleinheit 38 und eine zweite Entkoppeleinheit 40. Der Teilbildgenerator 18 hat eine Teilbildgeneratoreinheit 42 und einen Überbrückschalter 44.
Der Schalter 30 leitet die übertragenen Teilbilder abwechselnd zu dem ersten Teilbildspeicher 32 und zu dem zweiten Teilbildspeicher 34. Der Doppelschalter 36 wird dann wechselweise derart hin- und hergeschaltet, daß das jeweils aktuelle Teilbild A an die erste Entkoppeleinheit 38 übertragen wird, und daß das jeweils vorhergehende Teilbild H aus dem entsprechenden Teilbildspeicher 32, 34 an die zweite Entkoppeleinheit 40 übertragen wird. Die Entkoppeleinheit 40 überträgt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes H an die Teilbildgeneratoreinheit 42. Zusätzlich werden die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes H an einen Kontakt des Überbrückschalters 44 übertragen. Auf diese Weise kann mit dem Überbrückschalter 44 die Teilbildgeneratoreinheit 42 überbrückt werden, wenn ein komplementäres Teilbild zu dem aktuellen Teilbild A nicht zum Verbessern der Bildqualität erzeugt werden muß. Auf diese Weise läßt sich z.B. ein Filmmodus realisieren, bei dem beide Teilbilder aus demselben Vollbild stammen. In diesem Fall ist die Teilbildgeneratoreinheit 42 überflüssig und kann mit dem Überbrückschalter 44 überbrückt werden. In dem in Fig. 11 dargestellten Zustand wird die Teilbildgeneratoreinheit 42 nicht mit dem Überbrückschalter 44 überbrückt.
Die erste Entkoppeleinheit 38 überträgt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A an die Teilbildgeneratoreinheit 42. Die Teilbildgeneratoreinheit 42 erzeugt aus den Luminanzwerten Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und des vorhergehenden Teilbildes H die Luminanzwerte Y des komplementären Teilbildes und überträgt diese an einen Kontakt des Überbrückschalters 44. Die Luminanzwerte Y, Y' zweier vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und des dazwischenliegenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes werden jeweils zeilenweise an den Zwischenzeilengenerator 20 übertragen.
Der Zwischenzeilengenerator 20 erzeugt gegebenenfalls durch lineare Interpolation entsprechend dem Schritt S22 nach Fig. 3 die Luminanzwerte für die Bildpunkte, die für zusätzliche Zeilen zum Anpassen des Zeilenrasters des aktuellen Teilbildes bzw. des komplementären Teilbildes an das Zeilenraster des Bildschirms oder zum Vergrößern des darzustellenden Bildes benötigt werden, und überträgt die so erzeugten Bildpunktsignale für die jeweiligen Teilbilder an den Koppler 22. Die erste Entkoppeleinheit 38 überträgt die Chrominanzwerte CR, Cß der Bildpunktes des aktuellen Teilbildes A an den Zwischenzeilengenerator 16, der auf ähnliche Weise wie der Zwischenzeileπgenerator 20 Zeilen entsprechend dem geänderten Zeilenraster bzw. der gewünschten Vergrößerung durch lineare Interpolation erzeugt. Der Zwischenzeilengenerator 16 erzeugt dabei bildpunktweise sowohl die Zeilen des aktuellen Teilbildes und des komplementären Teilbildes als auch eventuell für ein Vergrößern des Bildes benötigte zusätzliche Zeilen. Die Chrominanzwerte CR, Cß, CR', Cß' der Bildpunkte werden dann jeweils an den Koppler 22 übertragen. Durch eine geeignete Schaltfoige des Schalters 30 und des Doppelschalters 36 können dabei das aktuelle Teilbild A und das komplementäre Teilbild nacheinander übertragen werden, wodurch der Koppler 22 das Bild im Zeilensprungverfahren weitergibt. Die Zeilen des aktuellen Teilbildes A und des komplementären Teilbildes können aber auch wechselweise an den Koppler 22 übertragen werden, wodurch ein Vollbild nach dem sogenannten Progressiv-Scaπ-Verfahren erzeugt wird.
Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild der Komponenten der Teilbildgeneratoreinheit 42 nach Fig. 11. Ein Mittelwertmodul 46 ist einmal direkt und einmal unter Zwischenschalten eines Schalters 48 und eines Zeilenspeichers 50 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Ein Medianmodul 52 ist unter Zwischenschalten eines Schalters 54 und eines Zeilenspeichers 56 mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Zusätzlich ist das Medianmodul 52 einmal direkt und einmal unter Zwischenschalten des Schalters 48 und des Zeilenspeichers 50 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 verbunden. Der Zeilenspeicher 50 ist außerdem mit dem Zwischenzeilengeπerator 20 in Fig. 11 verbunden. Das Mittelwertmodul 46 und das Medianmodul 52 sind jeweils mit einer Gewichtungseinheit 58 verbunden.
Eine Einheit 60 zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors Wm hat einen Änderungsdetektor 62, einen Luminanzsprungdetektor 64 und eine Bewertungseinheit 66. Der Änderungsdetektor 62 ist jeweils einmal direkt und jeweils einmal unter Zwischenschalten des Schalters 48 und des Zeilenspeichers 50 bzw. des Schalters 54 und des Zeilenspeichers 56 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 bzw. der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Das gleiche gilt für den Luminanzsprungdetektor 64. Der Änderungsdetektor 62 ist zusätzlich mit dem Medianmodul 52 verbunden. Der Änderungsdetektor 62 und der Luminanzsprungdetektor 64 sind mit der Bewertungseinheit 66 verbunden, die wiederum mit der Gewichtungseinheit 58 verbunden ist.
Das Mittelwertmodul 46 bildet bildpunktweise den Mittelwert M der Luminanzwerte Y vertikal benachbarter Bildpunkte A , Ac einer direkt übertragenen Zeile des aktuellen Teilbildes A und einer im Zeilenspeicher 50 gespeicherten vorhergehenden Zeile. Der Mittelwert M wird für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes an die Gewichtungseinheit 58 übertragen. Das Medianmodul 52 bildet den Wert N bildpunktweise durch Vergleichen der Luminanzwerte Y vertikal benachbarter Bildpunkte Ad, Ac zweier aufeinanderfolgender Zeilen des aktuellen Teilbildes A mit dem Luminanzwert Y des Bildpunktes Hd an der Stelle im vorhergehenden Teilbild H entsprechend Schritt S34 in Fig. 4, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Der Wert N für den jeweiligen Bildpunkt des komplementären Teilbildes wird an die Gewichtungseinheit 58 und an den Änderungsdetektor 62 übertragen.
Der Änderungsdetektor 62 empfängt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte Ad, Ac der beiden aufeinanderfolgenden Zeilen des aktuellen Teilbildes A und der Bildpunkte Hd, Hc zweier aufeinanderfolgender Zeilen des vorhergehenden Teilbildes H und den Wert N für den zu erzeugenden Bildpunkt. Er bestimmt daraus nach der Gleichung
afd H Hd - N | + ' 3(H' - A (H° - A'>'
entsprechend Schritt S36 in Fig. 4 den Differenzwert afd, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Der Differenzwert afd wird dann an die Bewertungseinheit 66 übertragen. Der Luminanzsprungdetektor 64 führt bildpunktweise die in Schritt S38 in Fig. 4 angegebene Überprüfung auf vertikale Luminaπzsprünge durch, wie ebenfalls im folgenden noch näher erläutert wird, und überträgt den ermittelten binären Sprungwert e und den binären Bewegungswert fe an die Bewertungseinheit 66.
Die Bewertungseinheit 66 erzeugt entsprechend dem absoluten Differenzwert afd, dem binären Sprungwert e und dem binären Bewegungswert fe einen Gewichtungsfaktor Wm wie in Schritt S40 in Fig. 4 beschrieben. Dieser Gewichtungsfaktor Wm wird an die Gewichtungseinheit 58 übertragen, die nach der Gleichung
Y'= N + Wm(M- N)
entsprechend Schritt S42 in Fig. 4 abhängig von dem Gewichtungsfaktor Wm aus den Werten N und M den Luminanzwert Y des jeweiligen Bildpunktes des komplementären Teilbildes erzeugt.
Fig. 13 zeigt das Blockschaltbild des Änderungsdetektors 62 nach Fig. 12. Ein Addierer 68 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbun- den. Auf den anderen Eingang des Addierers 68 wird das Ausgangssignal des Medianmoduls 52 mit umgekehrtem Vorzeichen gegeben. Der Ausgang des Addierers 68 ist mit einem Modul 70 zum Bilden des Betrages verbunden. Der Ausgang des Moduls 70 ist mit dem Eingang eines Addierers 72 verbunden.
Ein Addierer 74 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Der andere Eingang erhält das vorzeichenumgekehrte Signal der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11. Der Ausgang des Addierers 74 ist mit dem Eingang eines Multiplizierers 76 verbunden, der die eingegebenen Werte mit dem Faktor 3 multipliziert. Der Ausgang des Multiplizierers 76 ist mit einem Addierer 78 verbunden.
Ein weiterer Addierer 80 ist mit einem Eingang mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Der zweite Eingang des Addierers 80 erhält das vorzeichenumgekehrte Signal des Zeilenspeichers 50 in Fig. 12. Der Ausgang des Addierers 80 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 78 verbunden. Der Ausgang des Addierers 78 ist mit einem Dividierer 82 verbunden, der den eingegebenen Wert durch 4 teilt.
Der Ausgang des Dividierers 82 ist mit einem Modul 84 zum Bilden des Betrages verbunden. Der zweite Eingang des Addierers 72 ist mit dem Ausgang des Moduls 84 verbunden. Der Ausgang des Addierers 72 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.
Der Addierer 68 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes Hd in Fig. 8 das vorzeichenumgekehrte Ausgangssignal N des Medianmoduls 52 in Fig. 12. Von dieser Differenz bildet das Modul 70 den Betrag und leitet diesen Wert an den Addierer 72 weiter. Der Addierer 74 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes Hd den vorzeichenumgekehrte Luminanzwert des Bildpunktes Ac in Fig. 8. Der Multiplizierer 76 multipliziert diese Differenz mit 3 und leitet das Ergebnis zu dem Addierer 78. Der Addierer 80 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes Hc den vorzeichenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes A in Fig. 8 und leitet diese Differenz zu dem Addierer 78. Der Addierer 78 addiert die beiden ihm eingegebenen Werte und führt das Ergebnis dem Dividierer 82 zu. Der Dividierer 82 teilt diesen Wert durch 4 und das Modul 84 bildet von dem Ausgabewert des Dividierers 82 den Betrag und führt diesen dem Addierer 72 zu. Der Addierer 72 addiert die beiden ihm eingegebenen Werte und gibt das Ergebnis als Differenz- wert afd an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weiter.
Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild des Luminanzsprungdetektors 64 nach Fig. 12. Ein Addierer 86 ist mit einem Eingang mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 86 ist über einen Vorzeichen- umkehrer mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 86 ist mit einem Komparator 88 und mit einem Komparator 90 verbunden. Die Komparatoren 88, 90 sind außerdem mit einer Eingabeeinheit 92 jeweils verbunden. Die Ausgänge der beiden Komparatoren 88, 90 sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 94 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 94 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.
Ein Addierer 96 ist mit einem Eingang mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 96 ist über einen Vorzeichen- umkehrer mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 96 ist mit zwei Komparatoren 98, 100 jeweils verbunden. Die Komparatoren 98, 100 sind außerdem mit der Eingabeeinheit 92 verbunden. Die Ausgänge der beiden Komparatoren 98, 100 sind mit einem ODER-Glied 102 verbunden. Der Ausgang des Komparators 98 ist außerdem mit einem XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang und über einen Schalter 106 mit einem Zwischenspeicher 108 verbunden. Der Zwischenspeicher 108 ist mit einem weiteren XODER-Glied 110 mit invertiertem Ausgang verbunden. Der jeweils andere Eingang des XODER-Gliedes 104, 110 ist mit dem Ausgang des Komparators 90 verbunden.
Der invertierte Ausgang des Komparators 104 ist mit einem Dreifach-UND-Glied 112 verbunden. Die beiden anderen Eingänge des UND-Gliedes 112 sind mit dem ODER-Glied 102 und mit dem ODER-Glied 94 jeweils verbunden.
Der invertierte Ausgang des XODER-Gliedes 110 ist mit einem Eingang eines Dreifach-UND-Gliedes 114 verbunden. Das ODER-Glied 102 ist über einen Schalter 116 und einen Zwischenspeicher 118 mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 114 verbunden. Der dritte Eingang des UND-Gliedes 114 ist mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 94 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 112 und der Ausgang des UND-Gliedes 114 sind jeweils mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 120 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 120 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.
Der Addierer 86 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes Ac in Fig. 8 den vorzeichenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes Ad. Diese Differenz do wird an die beiden Komparatoren 88 und 90 weitergegeben. Die Komparatoren 88 und 90 vergleichen den Wert do mit einem Schwellwert Te, der ihnen von der Eingabeeinheit 92 eingegeben wird. Die Eingabeeinheit 92 kann z.B. ein programmierbares Register sein.
Wenn der Komparator 88 feststellt, daß der Wert do kleiner ist als -Te, gibt er als binären Ausgangswert eine 1 an den Eingang des ODER-Gliedes 94 weiter. Wenn der Komparator 90 feststellt, daß der Wert do größer ist als Te, gibt er als binären Ausgangswert eine 1 an das ODER-Glied 94 weiter. Andernfalls gibt der jeweilige Komparator 88, 90 den Binärwert 0 weiter.
Wenn einer der Komparatoren 88, 90 als Ausgangswert eine 1 an das ODER- Glied 94 weitergibt, dann liegt an der Stelle Xj in Fig. 8 ein Luminanzsprung vor. Das ODER-Glied 94 gibt dann einen binären Differenzwert eo gleich 1 aus. Andernfalls ist eo gleich 0. Der binäre Differenzwert eo wird als binärer Sprungwert e an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weitergeleitet. Das binäre Ausgangssignal des Komparators 90 wird außerdem als binärer Richtungswert SQ an einen Eingang des XODER-Gliedes 110 mit invertiertem Ausgang weitergegeben.
Der Addierer 96 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes Hc den vorzeichenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes Hd in Fig. 8. Dieser Differenz- wert d2 wird jeweils einem Eingang der Komparatoren 98, 100 zugeführt. Die Komparatoren 98, 100 vergleichen den Differenzwert d2 jeweils mit dem Schwellwert TΘ, der ihnen von der Eingabeeinheit 92 übermittelt wird.
Wenn der Wert d2 kleiner ist als -Te, überträgt der Komparator 100 einen binären Wert 1 an das ODER-Glied 102. Ist 2 größer als Te, dann überträgt der Komparator 98 einen binären Wert 1 an das ODER-Glied 102. Wenn einer der Ausgangswerte der Komparatoren 98, 100 den Wert 1 hat, befindet sich zwischen den Bildpunkten Hc und Hd in Fig. 8 ein Luminanzsprung, und das ODER-Glied 102 gibt einen binären Differenzwert β2 gleich 1 aus. Der Ausgangswert des Komparators 98 wird als binärer Richtungswert S2 weitergegeben.
In einem vorhergehenden Schritt wurde der Differenzwert d-| zwischen den Lumi- nanzwerten der Bildpunkte He und Hd in Fig. 8 gebildet und auf entsprechende Weise mit dem Schwellwert Te verglichen. Der daraus resultierende binäre Differenzwert e-| und der binäre Richtungswert s<| sind in dem Zwischenspeicher 118 bzw. 108 jeweils gespeichert.
Das XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang vergleicht den binären Richtungswert SQ mit dem binären Richtungswert S2- Sind die beiden binären Richtungswerte so und S2 gleich, dann gibt das XODER-Glied 104 den Binärwert 1 an das UND-Glied 112 weiter. Auf entsprechende Weise gibt das XODER-Glied 110 mit invertiertem Ausgang den Binärwert 1 an das UND-Glied 114 weiter, wenn der binäre Richtungswert so und der binäre Richtungswert s-| den gleichen Wert haben, sonst den Wert 0. Wenn die beiden binären Differenzwerte eo, e2 jeweils den Wert 1 haben und wenn auch von dem XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang eine 1 an das UND-Glied 112 übermittelt worden ist, gibt dieses den Binärwert 1 an das ODER-Glied 120 weiter. Das ist dann der Fall, wenn zwischen den Bildpunkten Ad und Ac bzw. Hd und Hc in Fig. 8 jeweils ein Luminanzsprung in gleicher Richtung vorliegt.
Auf ähnliche Weise gibt das UND-Glied 114 den Binärwert 1 an das ODER-Glied 120 weiter, wenn der Ausgangswert des XODER-Gliedes 110 und die beiden binären Differenzwerte eo, e-| jeweils den Binärwert 1 haben. Wenn mindestens einer der Ausgangswerte des UND-Gliedes 112 und des UND-Gliedes 114 den Binärwert 1 hat, gibt das ODER-Glied 120 den Binärwert 1 als binären Bewegungswert fe an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weiter, sonst den Wert fe gleich 0.
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild der Bewertungseinheit 66 nach Fig. 12. Ein Addierer 122 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang des Addierers 72 in Fig. 13 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 122 ist über einen Vorzeichenum- kehrer mit einem Ausgang eines Multiplexers 124 verbunden. Der Multiplexer 124 ist mit seinem Steuereingang mit dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 verbunden. Außerdem ist der Multiplexer 124 mit einer Eingabeeinheit 126 verbunden. Der Ausgang des Addierers 122 und ein weiterer Ausgang des Multiplexers 124 sind jeweils mit einem Dividierer 128 verbunden. Der Ausgang des Dividierers 128 ist mit einem Modul 130 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Multiplexers 132 in Verbindung steht. Der andere Eingang des Multiplexers 132 erhält den Biπärwert 1. Ein Eingang eines UND-Gliedes 134 ist mit dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gliedes 134 ist über einen Inverter mit dem ODER-Glied 120 in Fig. 14 verbunden. Der Ausgang des UND- Gliedes 134 ist mit dem Steuereingang des Multiplexers 132 verbunden. Der Ausgang des Multiplexers 132 ist mit der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 verbunden.
Wenn der Multiplexer 124 über seinen Steuereingang von dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 einen binären Sprungwert e gleich 1 empfängt, gibt er einen Wert T gleich T|S mit umgekehrtem Vorzeichen an den Addierer 122 und einen Wert D gleich Djs an den Dividierer 128 weiter. Wenn e gleich 0 ist, gibt der Multiplexer 124 den Wert T gleich T[<s mit umgekehrtem Vorzeichen an den Addierer 122 und den Wert D gleich D[<s an den Dividierer 128 weiter. Der Addierer 122 addiert zu dem absoluten Differenzwert afd von dem Addierer 72 in Fig. 13 den Wert T von dem Multiplexer 124 mit umgekehrtem Vorzeichen. Der Dividierer 128 dividiert dann diese Differenz afd - T durch den von dem Multiplexer 124 übertragenen Wert D und überträgt diesen Wert an das Modul 130. Das Modul 130 gibt den ihm eingegebenen Wert unverändert weiter, wenn dieser größer als 0 und kleiner als 1 ist, es gibt einen Wert 0 weiter, wenn der ihm eingegebene Wert kleiner ist als 0, und es gibt einen Wert 1 weiter, wenn der ihm eingegebene Wert größer ist als 1. Dieser Wert des Moduls 130 und der Wert 1 stehen dem Multiplexer 132 zur Verfügung.
Der binäre Sprungwert e von dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 wird an einen Eingang des UND-Gliedes 134 übertragen. Der binäre Bewegungswert fe von dem ODER-Glied 120 in Fig. 14 wird invertiert an den anderen Eingang des UND- Gliedes 134 übertragen. Wenn also der binäre Sprungwert e den Wert 1 und der binäre Bewegungswert fe den Wert 0 hat, dann gibt das UND-Glied 134 den Binärwert 1 an den Multiplexer 132 weiter. Der Multiplexer 132 überträgt daraufhin den Wert 1 als Gewichtungsfaktor Wm an die Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12. Andernfalls überträgt das UND-Glied 134 den Wert 0 an den Multiplexer 132. In diesem Fall überträgt der Multiplexer 132 den ihm von dem Modul 130 übermittelten Wert als Gewichtungsfaktor Wm an die Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12. Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild der Gewichtungseinheit 58 nach Fig. 12. Ein Eingang eines Addierers 136 ist mit dem Ausgang des Mittelwertmoduls 46 in Fig. 12 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 136 ist über einen Vorzeichenum- kehrer mit dem Ausgang des Medianmoduls 52 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 136 ist mit dem Eingang eines Multiplizierers 138 verbunden. Der andere Eingang des Multiplizierers 138 ist mit dem Multiplexer 132 in Fig. 15 verbunden. Der Ausgang des Multiplizierers 138 ist mit einem Eingang eines Addierers 140 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 140 ist mit dem Ausgang des Medianmoduls 52 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 140 ist mit einem Kontakt des Überbrückschalters 44 in Fig. 11 verbunden.
Zu dem von dem Mittelwertmodul 46 in Fig. 12 gebildeten Mittelwert M addiert der Addierer 136 den von dem Medianmodul 52 in Fig. 12 gebildeten Medianwert mit umgekehrtem Vorzeichen. Diese Differenz M - N wird von dem Multiplizierer 138 mit dem Gewichtungsfaktor Wm von dem Multiplexer 132 in Fig. 15 multipliziert. Zu diesem Wert addiert der Addierer 140 den von dem Medianmodul 52 in Fig. 12 gebildeten Medianwert N und gibt diesen so erzeugten Luminanzwert Y' für den betreffenden Bildpunkt des komplementären Teilbildes an einen Kontakt des Überbrückschalters 44 weiter.
Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild des Medianmoduls 52 in Fig. 12. Ein Eingang eines Komparators 142 ist mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 142 ist mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Komparators 142 ist mit einem Modul 144 verbunden.
Ein weiterer Komparator 146 ist mit einem Eingang ebenfalls mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 146 ist mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Komparators 146 ist mit dem Modul 144 verbunden.
Ein dritter Komparator 148 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 und mit dem anderen Eingang mit der Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der Ausgang des Komparators 148 ist mit dem Modul 144 verbunden. Der Ausgang des Moduls 144 ist mit einem Multiplexer 150 verbunden, dessen Ausgang mit der Gewichtungseinheit 58 und mit dem Änderungsdetektor 62 in Fig. 12 verbunden ist. Außerdem sind drei Eingänge des Multiplexers 150 mit der Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 und mit den Zeilenspeichern 50, 56 in Fig. 12 jeweils verbunden.
Der Komparator 142 vergleicht den Luminanzwert des Bildpunktes Ac der gerade von der Entkoppeleinheit 38 übertragenen Zeile des aktuellen Teilbildes A mit dem Luminanzwert des Bildpunktes Ad der vorhergehend übertragenen und in dem Zeilenspeicher 50 gespeicherten Zeile des aktuellen Teilbildes A. Wenn der Luminanzwert des Bildpunktes Ad größer ist als der des Bildpunktes Ac, gibt der Komparator 142 ein Signal entsprechend dem Binärwert 1 an das Modul 144 weiter. Der Komparator 146 vergleicht den Luminanzwert des Bildpunktes Ad mit dem des Bildpunktes Hd der in dem Zeilenspeicher 56 gespeicherten Zeile des vorhergehenden Teilbildes H, und der Komparator 148 vergleicht den Luminanzwert des Bildpunktes Ac mit dem des Bildpunktes Hd- Wenn der Luminanzwert des Bildpuπktes Hd größer ist als der des Bildpunktes Ad, gibt der Komparator 146 den Binärwert 1 als Signal an das Modul 144 weiter, und wenn der Luminanzwert des Bildpunktes AQ größer ist als der des Bildpunktes Hd, gibt der Komparator 148 ein Signal entsprechend dem Binärwert 1 an das Modul 144 weiter. Andernfalls geben die Komparatoren 142, 146, 148 jeweils den Binärwert 0 an das Modul 144 weiter.
Das Modul 144 ist eine sogenannte Look-Up-Table, die die von den Komparatoren 142, 146, 148 eingehenden Binärwerte mit den in einer Tabelle abgespeicherten Werten vergleicht, auf die im folgenden noch eingegangen wird. Entsprechend diesen eingegebenen Binärwerten wird einem Binärwert ST der Wortlänge 2 Bit ein in der Tabelle gespeicherter Wert zugewiesen und an den Multiplexer 150 übertragen. Der Multiplexer 150 gibt dann entsprechend diesem Binärwert ST den Luminanzwert des Bildpunktes Ac, Ad oder Hd als Medianwert N an die Gewichtungseiπheit 58 und an den Änderungsdetektor 62 in Fig. 12 weiter.
Fig. 18 zeigt eine Tabelle, an Hand derer das Modul 144 entsprechend den von den Komparatoren 142, 146, 148 eingegebenen Werten den Binärwert ST bestimmt. In der ersten Spalte der Tabelle ist der Ausgabewert des Komparators 142, in der zweiten Spalte der Ausgabewert des Komparators 146 und in der dritten Spalte der Ausgabewert des Komparators 148 eingetragen. In der dritten Spalte ist der aus den drei Ausgabewerten resultierende Binärwert ST eingetragen. Zusätzlich ist in der Tabelle in Fig. 18 in der fünften Spalte der jeweilige Bildpunkt bezeichnet, dessen Luminanzwert Y entsprechend dem Binärwert ST als Medianwert N an die Gewichtungseinheit 58 und den Änderungsdetektor 62 weitergegeben wird.
An Hand dieser Tabelle wird dabei jeweils bestimmt, welcher der drei Bildpunkte Ac, Ad und Hd den mittleren Luminanzwert dieser drei Bildpunkte Ac, Ad und Hd hat. Dieser mittlere Luminanzwert wird dann als Medianwert N weitergegeben.
Fig. 19 zeigt ein Blockschaltbild des Zwischenzeilengenerators 16 in Fig. 11. Ein Addierer 152 ist mit einem Eingang mit der ersten Entkoppeieinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 152 ist über einen Vorzeichenum- kehrer mit einem Zeilenspeicher 154 verbunden, der über einen Schalter 156 ebenfalls mit der ersten Entkoppeleinheit 38 verbunden ist. Der Ausgang des Addierers 152 ist mit einem Eingang eines Multiplizierers 158 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Dividierer 160 mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden ist. Der Ausgang des Multiplizierers 158 ist mit einem Eingang eines Dividierers 162 verbunden, dessen anderer Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden ist. Der Ausgang des Dividierers 162 ist mit einem Eingang eines Addierers 164 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 164 ist mit dem Zeilenspeicher 154 verbunden. Der Ausgang des Addierers 164 ist mit dem Koppler 22 in Fig. 11 verbunden. Der Zwischenzeilengenerator 16 hat für beide Chrominanzen CR, CB jeweils eine Schaltungsanordnung entsprechend der nach Fig. 19.
Der Addierer 152 addiert zu dem Chrominanzwert eines Bildpunktes einer gerade übertragenen Zeile den vorzeichenumgekehrten Chrominanzwert eines vertikal benachbarten Bildpunktes einer vorhergehend übertragenen und in dem Zeilenspeicher 154 gespeicherten Zeile. Diese Differenz wird an den Multiplizierer 158 übertragen. Die Steuerung 26 in Fig. 10 überträgt einen Wert abst an den Dividierer 160, der diesen Wert durch zwei teilt und den Wert abst/2 an den Multiplizierer 158 weitergibt. Der Wert abst entspricht dem Abstand des zu interpolierenden Bildpunktes von dem vorhergehenden Bildpunkt A des aktuellen Teilbildes, d.h. abst kann Werte zwischen 0 und einem Wert annehmen, der dem doppelten ursprünglichen Zeiienraster entspricht. Der Multiplizierer 158 multipli- ziert die beiden ihm eingegebenen Werte und leitet das daraus resultierende Produkt an den Dividierer 162 weiter. Der Dividierer 162 erhält von der Steuerung 26 in Fig. 10 einen Wert Zr, der dem ursprünglichen Zeilenraster des Vollbildes entspricht. Der Dividierer 162 teilt den ihm von dem Multiplizierer 158 übermittelten Wert durch den Wert Zr und gibt das Ergebnis an den Addierer 164 weiter. Der Addierer 164 addiert zu dem Wert, den er von dem Zeilenspeicher 154 übermittelt bekommt, den Wert von dem Dividierer 162. Diese Summe gibt der Addierer 164 als Chrominanzwert für den zu interpolierenden Bildpunkt an den Koppler 22 in Fig. 11 weiter. Wenn die Bildpunkte mehrerer Zeilen zwischen aufeinander folgenden Zeilen eines aktuellen Teilbildes A interpoliert werden sollen, wird der Schalter 156 geöffnet, bevor die Chrominanzwerte der aktuellen Zeile an den Zwischenzeilengenerator 16 übertragen werden, damit die Chrominanzwerte der vorhergehenden Zeile in dem Zeilenspeicher 154 nicht mit den Chrominanzwerten der aktuellen Zeile überschrieben werden.
Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild des Zwischenzeilengenerators 20 in Fig. 11. Ein Multiplexer 166 ist mit jeweils einem Eingang mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 und mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Multiplexers 166 ist mit einem Addierer 168 und über einen Vorzeichenumkehrer mit einem Addierer 170 verbunden. Der Addierer 170 ist außerdem mit der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 170 ist mit einem Multiplizierer 172 verbunden.
Ein Addierer 174 ist mit einem Eingang direkt und mit einem anderen Eingang über einen Vorzeichenumkehrer mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden. Der Ausgang des Addierers 174 ist über einen Vorzeichenumkehrer mit einem Addierer 176 verbunden, dessen anderer Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 in Verbindung steht. Der Ausgang des Addierers 176 ist mit einem Multiplexer 178 verbunden, der mit einem zweiten Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 in Verbindung steht. Ein Komparator 180 ist mit seinem Eingang mit dem Addierer 174 verbunden. Der Ausgang des Komparators 180 ist mit den Steuereingängen der Multiplexer 166, 178 jeweils verbunden.
Der Ausgang des Multiplexers 178 ist mit einem weiteren Eingang des Multiplizierers 172 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Dividierers 182 in Verbindung steht. Der zweite Eingang des Dividierers 182 ist mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden. Der Ausgang des Dividierers 182 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 168 verbunden, dessen Ausgang mit dem Koppler 22 in Fig. 11 verbunden ist.
Der Addierer 174 zieht von dem Wert abst den Wert Zr ab, wobei er beide Werte von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Der Addierer 176 zieht von dem Wert Zr, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält, den Wert abst - Zr ab, den er von dem Addierer 174 erhält, d.h. der Addierer 176 bildet einen Wert 2 • Zr - abst. Diesen Wert gibt der Addierer 176 an einen Eingang des Multiplexers 178 weiter, der über seinen zweiten Eingang den Wert abst erhält. Wenn der Komparator 180 erkennt, daß die Differenz abst - Zr, die er von dem Addierer 174 erhält, größer ist als 0, gibt er den Binärwert 1 an die Steuereingänge der beiden Multiplexer 166, 178. Der Multiplexer 166 gibt in diesem Fall den Luminanzwert des Bildpunktes Ac an die beiden Addierer 168, 170 weiter, den er von der ersten Entkoppeleinheit 38 erhält. Der Addierer 170 zieht von dem Luminanzwert Y', den er von der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 erhält, den Luminanzwert des Bildpunktes Ac ab und gibt diese Differenz an den Multiplizierer 172 weiter. Der Multiplizierer 172 erhält in diesem Fall von dem Multiplexer 178 den Wert 2 • Zr - abst und multipliziert diesen Wert mit dem Wert, den er von dem Addierer 170 erhalten hat. Der Dividierer 182 teilt den Wert, den er von dem Multiplizierer 172 erhält, durch den Wert Zr, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Den daraus erhaltenen Wert leitet der Dividierer 182 an den Addierer 168 weiter, der den Luminanzwert des Bildpunktes Ac hinzuaddiert und das Ergebnis als Luminanzwert für den zu interpolierenden Bildpunkt an den Koppler 22 weitergibt.
Wenn der Komparator 180 erkennt, daß der Wert abst - Zr kleiner ist als 0, gibt er einen Binärwert 0 an die Steuereingänge der beiden Multiplexer 166, 178 weiter. In diesem Fall gibt der Multiplexer 166 den Luminanzwert des Bildpunktes Ad, den er von dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 erhält, an die beiden Addierer 168, 170 weiter. Der Addierer 170 zieht dann von dem Luminanzwert Y, den er von der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 erhält, den Luminanzwert des Bildpunktes A ab und gibt diese Differenz an den Multiplizierer 172 weiter. Der Multiplizierer 172 erhält in diesem Fall von dem Multiplexer 178 den diesem von der Steuerung 26 in Fig. 10 eingegebenen Wert abst und multipliziert die beiden ihm eingegebenen Werte miteinander. Das Ergebnis leitet der Multiplizierer 172 an den Dividierer 182 weiter, der diesen Wert durch den Wert Zr teilt, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Das Ergebnis leitet der Dividierer 182 an den Addierer 168 weiter, der den Luminanzwert des Bildpunktes Ad hinzuaddiert, den er von dem Multiplexer 166 erhält. Diese Summe gibt der Addierer 168 als Luminanzwert des zu interpolierenden Bildpunktes an den Koppler 22 in Fig. 11 weiter.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bildpunktsignalen,
bei dem mindestens das dem jeweils aktuellen Teilbild (A) vorhergehende Teilbild (H) gespeichert wird, und
bei dem bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunktsignalen des aktuellen Teilbildes (A) mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes (H) erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein zweites zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt wird, und
daß abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der vertikal benachbarten Bildpunkte ein Bildpunkt des ersten oder des zweiten komplementären Teilbildes ausgewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte ein Gewichtungsfaktor (Wm) erzeugt wird, und daß abhängig von dem Gewichtungsfaktor (Wm) ein Wert zwischen dem Wert (N) des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teilbildes und dem Wert (M) des zweiten komplementären Teilbildes gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luminanzwert des Bildpunktsignals abhängig von dem Gewichtungsfaktor (Wm) gewählt wird
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bildpunkt des ersten komplementären Teilbildes aus dessen Luminanzwert und den Luminanzwerten der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) und des vorhergehenden Teilbildes (N) ein Differenzwert (afd) ermittelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzwert (afd) als ein Maß für die Änderung verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein erster Vertikaldifferenzwert (do) der Luminanzwerte der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein zweiter und ein dritter Vertikaldifferenzwert (d<| , d2) der Luminanzwerte des diesem Bildpunkt entsprechenden Bildpunktes und der diesem vertikal benachbarten Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes (H) bestimmt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleichen der drei Vertikaldifferenzwerte (do, d-j , d2) mit einem vorbestimmten Schwellwert (Te) drei binäre Vertikaldifferenzwerte (eo, e<| , β2) und drei zugehörige binäre Richtungswerte (SQ, S-J , S2) erzeugt werden, die das Vorhandensein und die Richtung eines Luminanzsprunges an der entsprechenden Stelle jeweils anzeigen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerten (eo, e«| , β2) und der drei binären Richtungswerten (so, s-| , S2) ein binärer Sprungwert (e), der einen Luminanzsprung an der Stelle des Bildpunktes des komplementären Teilbildes angibt, und ein binärer Bewegungswert (fe) erzeugt werden, der angibt ob der Luminanzsprung stationär ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtungsfaktor (Wm) abhängig von dem Differenzwert (afd), dem binären Sprungwert (e) und dem binären Bewegungswert (fe) bestimmt wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrominanzwerte der Bildpunktsignale des zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementären Teilbildes für jeden Bildpunkt durch lineare Interpolation zwischen den Chrominanzwerten zweier diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bildpunktweise weitere Zeilen des aktuellen Teilbildes (A) und des zu diesem komplementären Teilbildes erzeugt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Zeilen durch lineare Interpolation aus vertikal benachbarten Bildpunkten erzeugt werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen des komplementären Teilbildes unterdrückt werden kann.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiederholfrequenz dadurch verdoppelt wird, daß das aktuelle Teilbild (A) und das komplementäre Teilbild nach einander im Zeilensprungverfahren übertragen werden.
16. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiederholfrequenz dadurch verdoppelt wird, daß das aktuelle Teilbild (A) und das komplementäre Teilbild gemeinsam als Vollbild übertragen werden.
17. Vorrichtung zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bildpunktsignalen, mit mindestens einem Teilbildspeicher (32, 34) zum Speichern des dem aktuellen Teilbild (A) jeweils vorhergehenden Teilbildes (H), mit einem Medianmodul (52), das bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunktsignalen des aktuellen Teilbildes (A) mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes (H) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittelwertmodul (46) bildpunktweise ein zweites zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt, und daß eine Einheit (60) vorgesehen ist, die die räumliche und zeitliche Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der vertikal benachbarten Bildpunkte erfaßt, und die abhängig von der erfaßten räumlichen und zeitlichen Änderung einen Bildpunkt des ersten oder des zweiten komplementären Teilbildes auswählt.
EP00947864A 1999-06-23 2000-06-21 Verfahren zum verdoppeln der bildwiederholfrequenz einer im zeilensprungverfahren erzeugten bildsequenz Withdrawn EP1110383A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19928740 1999-06-23
DE19928740A DE19928740C2 (de) 1999-06-23 1999-06-23 Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz
PCT/EP2000/005779 WO2001001676A1 (de) 1999-06-23 2000-06-21 Verfahren zum verdoppeln der bildwiederholfrequenz einer im zeilensprungverfahren erzeugten bildsequenz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1110383A1 true EP1110383A1 (de) 2001-06-27

Family

ID=7912252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00947864A Withdrawn EP1110383A1 (de) 1999-06-23 2000-06-21 Verfahren zum verdoppeln der bildwiederholfrequenz einer im zeilensprungverfahren erzeugten bildsequenz

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1110383A1 (de)
JP (1) JP3696551B2 (de)
KR (1) KR20010072232A (de)
CN (1) CN1148959C (de)
DE (1) DE19928740C2 (de)
WO (1) WO2001001676A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2445982A (en) * 2007-01-24 2008-07-30 Sharp Kk Image data processing method and apparatus for a multiview display device
JP2012034198A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 On Semiconductor Trading Ltd フレーム補間装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI81232C (fi) * 1988-12-09 1990-09-10 Salora Oy Foerfarande att aendra en visfrekvens av en videosignal.
FR2644956B1 (fr) * 1989-03-23 1991-06-07 Europ Rech Electr Lab Dispositif de conversion de frequence trame pour un recepteur de television haute definition et procede de detection du mouvement dans une image de television codee
US4989090A (en) * 1989-04-05 1991-01-29 Yves C. Faroudja Television scan line doubler including temporal median filter
US5191413A (en) * 1990-11-01 1993-03-02 International Business Machines System and method for eliminating interlace motion artifacts in captured digital video data
US5475438A (en) * 1994-03-31 1995-12-12 Zenith Electronics Corporation Five field motion detector for a TV scan line doubler
US5886745A (en) * 1994-12-09 1999-03-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Progressive scanning conversion apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0101676A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003503906A (ja) 2003-01-28
JP3696551B2 (ja) 2005-09-21
CN1315111A (zh) 2001-09-26
CN1148959C (zh) 2004-05-05
DE19928740C2 (de) 2002-06-27
KR20010072232A (ko) 2001-07-31
DE19928740A1 (de) 2000-12-28
WO2001001676A1 (de) 2001-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69324922T2 (de) Bewegungsausgeglichene fernsehbildbearbeitung
DE69605936T2 (de) Bewegungskompensierte interpolation
DE68915912T2 (de) Videosignalerzeugung als Zeitlupenaufnahme.
DE69131591T2 (de) Bewegungsabhängige Videosignalverarbeitung
DE69222667T2 (de) Videosignalverarbeitungsgerät zur Kompensation des Kamerawackelns
DE69123359T3 (de) Videobildverarbeitung
DE69223925T2 (de) Videobildverarbeitung
DE69133027T2 (de) Horizontallinien-Interpolatorsschaltung und damit ausgerüstetes Bildaufnahmegerät
DE2937282C2 (de)
DE69126930T2 (de) Video-Bewegungsvektorabschätzung mit asymmetrischem Aktualisierungsgebiet
DE69318216T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur adaptiven Interpolation
DE3330570A1 (de) Doppelabtastender zeilensprungfreier fernsehempfaenger
DE4407101A1 (de) Verfahren zur Formatkonversion von in einem ersten Bildpunktraster vorliegenden Bildsequenzen in ein zweites Bildpunktraster
DE69116036T2 (de) Verfahren und Anordung zum Verringern der Bewegungsabschätzapparatur und der Anforderungen an die Datenübertragungskapazität in Video-Systemen
EP0471878B1 (de) Verfahren zur Bild-im-Bild-Einblendung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1125428B1 (de) Schaltung zur wandlung einer bildrate
DE2261228C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Unterdrückung des Kammeffekts bei der Aufzeichnung von dem Zeilensprungverfahren entsprechenden Videosignalen auf Kinofilm
DE19928740C2 (de) Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz
EP0596561B1 (de) Anordnung zur Verdopplung der Teilbildfrequenz eines Bildsignals
EP0739130B1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bild-im-Bild-Einblendung
DE10327576A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur bewegungsvektorgestützten Bildpunktinterpolation
EP1587319B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Interpolation eines Bildpunktes einer Zwischenzeile eines Halbbildes
EP0639922B1 (de) Schaltung zur Bewegungsdetektion für ein Bildsignal
DE69319377T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Bildschärfe
DE69519097T2 (de) Bewegungsdetektor für Videosignale mit Zeilensprung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20010411

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: QIAN, DEYU

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT NL

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20070103