NL1031698C2

NL1031698C2 - Werkwijze en inrichting voor het verbeteren van kwaliteit van samengesteld videosignaal en werkwijze en inrichting voor het decoderen van samengesteld videosignaal.

Info

Publication number: NL1031698C2
Application number: NL1031698A
Authority: NL
Inventors: Sung-Hee Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-06-04
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2008-05-08
Also published as: CN1874528B; US7969511B2; KR20060126316A; US20060274210A1; KR101120092B1; CN1874528A; NL1031698A1

Description

I.

Titel: Werkwijze en inrichting voor het verbeteren van kwaliteit van samengesteld videosignaal en werkwijze en inrichting voor het decoderen van samengesteld videosignaal

Achtergrond van de uitvinding

Deze aanvrage claimt de prioriteit van de Koreaanse octrooiaanvrage nr. 10-2005-0048115, ingediend op 4 juni 2005, bij het Koreaanse Bureau voor Intellectuele Eigendommen, de inhoud waarvan 5 hierin in zijn geheel door verwijzing wordt opgenomen.

Uitvindingsgebied

Werkwijzen en inrichten die overeenkomen met de huidige uitvinding hebben betrekking op het verwijderen van artefacten die zijn 10 gegenereerd wanneer een luminantiesignaal en een chrominantie signaal worden onttrokken uit een samengesteld videosignaal voor het verbeteren van beeldkwaliteit en het decoderen van het samengesteld videosignaal.

Beschrijving van de gerelateerde techniek 15 In het algemeen bevat een kleuren TV video signaal een luminantiecomponent en een chrominantiecomponent die binnen een begrensde bandbreedte zijn gemoduleerd. De luminantie en chrominantiecomponenten worden van elkaar gescheiden door gebruik te maken van een kam filter en worden gedecodeerd om te worden 20 gereconstrueerd volgens het beeld dat correspondeerd met het kleuren TV video signaal. Artenfacten die worden veroorzaakt door interferentie tussen de luminantie en chrominantiecomponenten kunnen het videosignaal degenereren afhankelijk van de prestatie van de kam filter. Overeenkomstig zijn een variëteit aan kam filter technieken bestudeerd en ontwikkeld voor 1031698 ! 2 NTSC of PAL kleuren decoderen voor de afgelopen jaren teneinde beeldkwaliteit te verbeteren.

Een conventionele NTSC samengestelde videosignaal codeerder en decodeerder zullen nu schetsmatig worden beschreven.

5 Figuur 1 is een stroomdiagram van de conventionele NTSC

samengestelde videosignaal codeerder. Met verwijzing naar figuur 1, wordt R, G en B signalen invoer naar een kleurenruimte converteerder 101 geconverteerd naar Y, I en Q signalen. Het Y-signaal passeert door een lage doorlaatfilter 102 met een doorlaatband van 0 tot 4,2 MHz die dienen te 10 worden uitgevoerd als een luminantiecomponent. Het I-signaal passeert door een lage doorlaatfilter 103 met een doorlaatband van 0 tot 1,5 MHz en het Q-signaal passeert door een lage doorlaatfilter 104 met een doorlaatband van 0 tot 0,5 MHz. Vermenigvuldigers 105 en 107 vermenigvuldigen respectievelijk de I en Q signalen met fasen met een 15 verschil van 90” daartussen voor het moduleren van de I en Q signalen door een opteller 109. De opteller 109 telt de signalen die daar in worden gevoerd op. Het opgetelde signaal passeert door een doorlaatbandfilter 110 en wordt uitgevoerd door een opteller 111 als een chrominantiecomponent. De opteller 111 telt de luminantiecomponent en de chrominantiecomponent op 20 om een samengesteld videosignaal CVBS uit te voeren.

Figuur 2 is een stroomdiagram van de conventionele NTSC samengestelde videosignaal decodeerder. Verwijzend naar figuur 2 omvat het samengestelde videosignaal een kam filter 201 dat kan worden gebruikt als een Y/C separatie filter, een poort 202, een fase compensator 203, een 25 voltage-gecontroleerde oscillator 204, een spanningsbron 205, een opteller 206, een vermenigvuldiger 207, een vermeningvuldiger 208, een lage doorlaatfilter 209 en een lage doorlaatfilter 210.

De kamfilter 201 filtert een ontvangen samengesteld videosignaal voor het uitvoeren van een luminantiesignaal Y(t). De opteller 206 trekt het 30 samengestelde videosignaal af van het videosignaal dat is gefilterd door de 3 kam filter 201 en voert het resulterende signaal uit naar de vermenigvuldigers 207 en 208. De vermenigvuldigers 207 en 208 vermenigvuldigen de signalen die daar in zijn gevoerd met een fase die wordt verschaft door de spanningsbron 105 en een fase met een verschil van 5 90° met de fase voor het demoduleren van de invoersignalen en voeren de gedemoduleerde signalen uit naar respectievelijk de lage doorlaatfilters 209 en 210. Hier heeft de voltagebron 205 een kleuren subdrager frequentie en demoduleert de decodeerder chrominantiesignalen gebruikmakend van de kleuren subdrager frequentie. De lage doorlaatfilter 209 passeert het 10 signaal dat is uitgevoerd door de vermenigvuldiger 207 door een band van 0 tot 1,5 MHz voor het uitvoeren van een chrominantiesignaal I(t). De lage doorlaatfilter passeert het signaal dat is uitgevoerd door de vermenigvuldiger 208 door een band van 0 tot 0,5 MHz voor het uitvoeren van een chrominantiesignaal Q(t).

15 Zoals hierboven omschreven scheidt kam filteren het luminantiesignaal en QAM-gemoduleerde chrominantiesignalen uit het samgengestelde videosignaal. Echter genereert overspraak tussen het luminantiesignaal en de chrominantiesignalen een ongewenst beeld artefact dat niet in het originele signaal is ingesloten wanneer het samengestelde 20 videosignaal wordt doorgezonden gebruikmakend van frequentie verscherving. Aldus is het moeilijk het luminantiesignaal en de chrominantiesignalen bevredigend te onttrekken uit het samengestelde videosignaal. Hoewel een techniek voor het verscherven van de frequenties van de luminantie en chrominantiesignalen het originele signaal 25 reconstrueert gebruikmakend van een kam filter is het theoretisch moeilijk de frequentie verschervingstechniek feitelijk te gebruiken door spectrale overlap. Interferentie van de luminantie en chrominantiesignalen van het samengestelde videosignaal die wordt gegenereerd wanneer de luminantie en chrominantiesignalen worden onttrokken uit het samengestelde 30 videosignaal veroorzaakt artefacten die in het beeld corresponderend met ! 4 het videosignaal verschijnen. Dit wil zeggen dat er een fase verschil is tussen twee naast elkaar gelegen verticale lijnen van het chrominantiesignaal in het NTSC videoformat. Wanneer een beeld langs een verticale lijn wordt bemonsterd, wordt het fase verschil tussen de 5 verticale lijnen veranderd en verschijnt een "dot crawl" patroon langs de rand van een verticale lijn met een kleuren transitie bij de positie waar het fase verschil wordt veranderd. Dit verslechterd de beeldkwaliteit.

Samenvatting van de uitvinding 10 De huidige uitvinding voorziet in een werkwijze en inrichting voor het verwijderen van een artifact dat is veroorzaakt door interferentie tussen luminantie en chrominantiesignalen van een ingevoerd samengesteld videosignaal, dat wordt gegenereerd wanneer de luminantie en chromonantie signalen uit het samengestelde videosignaal worden 15 onttrokken, voor het verbeteren van beeldkwaliteit, en een werkwijze en inrichting voor het decoderen van het samengestelde videosignaal.

Volgens een aspect van de huidige uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor het verbeteren van de kwaliteit van een samengesteld videosignaal omvattende: respectievelijk het detecteren van randen van een 20 luminantie informatiesignaal en een chrominantie informatiesignaal gescheiden van het samengestelde videosignaal; het detecteren van een artefact gebied gebruikmakend van gedetecteerde randen; en het filteren van het gedecteerde artefact gebied.

In een voorbeeld uitvoeringvorm omvat het detecteren van de 25 randen het reconstrueren van een vooraf bepaalde band van het luminantie informatiesignaal en het detecteren van de rand van het band-gereconstrueerde luminantie informatiesignaal.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm, omvat het reconstrueren van de randen het vergroten of verkleinen van de vooraf bepaalde band van het 30 luminantie informatiesignaal gebruikmakend van een band stop filter.

! 5

In een voorbeeld uitvoeringsvorm, omvat het detecteren van de randen het detecteren van de randen gebruikmakend van een masker werkwijze of een wavelet werkwijze.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm, omvat het detecteren van het 5 artefact gebied het bepalen van het artefact gebied volgens (Edgei u Edgeq) - (Edgey n Edgei) - (Edgey n Edgeq) waarbij Edgey de rand van het luminantie informatiesignaal vertegenwoordigt, Edgei de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordigt en Edgeq de rand van een tweede 10 chrominantiesignaal aanduidt.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm omvat het filteren van het gedetecteerde artefact gebied het passeren van het artefact gebied door een niet lineaire bilaterale filter.

Volgens een ander aspect volgens de huidige uitvinding wordt 15 voorzien in een inrichting voor het verbeteren van de kwaliteit van een samengesteld videosignaal met een rand detecterende eenheid, een artefact gebied detecterende eenheid, en een filterende eenheid. De rand detecterende eenheid detecteert respectievelijk randen van een luminantiesignaal en een chrominantiesignaal gescheiden van het 20 samengestelde videosignaal. De artefactgebeid detecterende eenheid detecteert een artefactgebied gebruikmakend van de gedetecteerde randen. De filterende eenheid filtert het gedetecteerde artefactgebied.

Volgens een ander aspect van de huidige uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor het decoderen van een samengesteld videosignaal 25 omvattende; het scheiden van een ingevoerd samengesteld videosignaal in een luminantiesignaal en een chrominantie informatiesignaal; het detecteren van de randen van respectievelijk het gescheiden luminantie informatiesignaal en chrominantie informatiesignaal; het detecteren van een artefactgebied gebruikmakend van de gedetecteerde randen; het filteren 30 van het gedetecteerde artefactgebied; en het converteren van het gefilterde 6 luminantie informatiesignaal en chrominantie informatie signaal naar een RGB kleuren ruimte.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm omvat het scheiden van het samengestelde videosignaal het scheiden van het samengestelde 5 videosignaal in luminantie informatiesignaal en chrominantiesignaal gebruikmakend van een kamfilter.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm omvat het detecteren van de randen het reconstrueren van een band die is verwijderd door de kamfilter uit het luminantie informatiesignaal dat door de kamfilter is gebaseerd en het 10 detecteren van de rand van het gereconstrueerde luminantie informatiesignaal, het detecteren van de rand van een eerste chrominantie informatiesignaal, en het detecteren van de rand van een tweede chrominantie informatiesignaal.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm omvat het detecteren van het 15 artefact gebied het instellen van een gebied volgens (Edgei u Edgeq) - (Edgey o Edgei) - (Edgey r> Edgeq) als een artefact gebied determinatie kaart waarbij Edgey de rand van het luminantie informatiesignaal vertegenwoordigt, Edgei de rand van een eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordigt, en Edgeq de rand van een 20 tweede chrominantie informatiesignaal aanduidt.

In een voorbeeld uitvoeringsvorm omvat het filteren van het artefact gebied het passeren van het gebied gedefinieerd door de artefact gebied determinatie kaart door een non-lineaire bilaterale filter.

Volgens een ander aspect van de huidige uitvinding wordt voorzien in 25 een inrichting voor het decoderen van een samengesteld videosignaal omvattende een luminantie/chrominantie signaal scheidende eenheid, een rand detecterende eenheid, een artefact gebied detecterende eenheid, een filterende eenheid en een kleurenruimte converterende eenheid. De luminantie/chrominantie signaal scheidende eenheid scheidt een ingevoerd 30 compositie video signaal naar een luminantie informatie signaal en een ! 7 chrominantie informatie signaal. De rand detecterende eenheid scheidt randen van respectievelijk van het gescheiden luminantie informatie signaal en chrominantie informatie signaal. De artefact gebied detecterende eenheid detecteert een artefact gebied gebruik makend van de gedetecteerde 5 randen. De filterende eenheid filtert het gedetecteerde artefactgebied. De kleurenruimte converterende eenheid converteert het gefilterde luminantie informatie signaal en chrominantie informatie signaal naar een RGB kleurenruimte.

10 Korte beschrijving van de tekeningen

De bovenstaand en andere maatregelen en aspecten van de huidige uitvinding zullen duidelijker worden door in detail voorbeeld uitvoeringsvormen daarvan te beschrijven met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarvan:

15 Fig. 1 een stroomdiagram is van een conventionele NTSC

samengesteld videosignaal codeerder;

Fig. 2 een stroomdiagram is van een conventionele NTSC samengesteld videosignaal decodeerder;

Fig. 3 een stroomdiagram is van een samengesteld videosignaal 20 decodeerder die in staat is een artefact te verwijderen volgens de huidige uitvinding;

Fig. 4 een stroomdiagram is die de werking van de samengesteld videosignaal decodeerder toont van figuur 3;

Fig. 5 is een stroomdiagram van een samengesteld videosignaal 25 decodeerder volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding;

Fig. 6A illustreert de band reconstruerende eenheid 510 van fig. 5 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding;

Fig. 6B illustreert de band reconstruerende eenheid 510 van fig. 5 volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding; 8

Fig. 7A — 7F zijn diagrammen voor het uitleggen van artefact gebieden;

Fig. 8A toont een rand gedetecteerd uit een Y component van een beeld; 5 Fi.g 8B toont een rand gedetecteerd uit een I component van een beeld;

Fig. 8C toont een rand gedetecteerd uit een Q component van een beeld;

Fig. 8D toont een artefact gebied determinatie kaart gedetecteerd 10 gebruikmakend van de Y component rand, de I component rand en de Q component rand van figuren 8A, 8B en 8C;

Fig. 9A, 9B, 9C tonen beelden die zijn verwerkt gebruik makend van andere filters dan een non-lineaire bilaterale filter;

Fig. 9D toont een beeld verwerkt gebruikmakend van de non-lineaire 15 bilaterale filter; en

Fig. 10 is een stroomdiagram van een samengesteld videosignaal decodeerder gebruik makend van een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

20 Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

De huidige uitvinding zal nu vollediger worden beschreven met verwijzing naar de begeleidende tekeningen, waarin voorbeeld uitvoeringsvormen van de uitvinding worden getoond. De uitvinding kan echter worden uitgevoerd in veel verschillende vormen en dient niet te 25 worden uitgelegd als zijnde beperkt tot de hierin beschreven uitvoeringsvormen; deze uitvoeringsvormen zijn eerder voorzien zodat deze beschrijving grondig en compleet zal zijn en het concept van de uitvinding volledig zal duidelijk maken aan de vakdeskundige. In de tekeningen zullen gelijke referentiecijfers verwijzen naar gelijke elementen.

! 9

Fig. 3 is een stroomdiagram van een samengesteld videosignaal decodeerder 300 die in staat is een artefact te verwijderen volgens de huidige uitvinding. Verwijzend naar £Lg. 3, omvat de samengesteld videosignaal decodeerder 300 een luminantie/chrominantiesignaal separator 5 310, een artefact verwijderende eenheid 320 en een kleurenruimte converteerder 330.

De luminantie/chrominantie signaal separator 310 scheidt een luminantie signaal en een chrominantie signaal van een ingevoerd samengesteld video signaal. Het luminantie signaal en het chrominantie 10 signaal kunnen een YIQ model zijn dat is gebruikt in de NTSC modus, dit wil zeggen, een luminantie signaal Y en twee chrominantie signalen I en Q of een YUV model dat wordt gebruikt in de PAL of SECAM modus, dat wil zeggen een luminatiesignaal Y en twee kleuren verschil signalen U en V.

Dit wil zeggen dat de werkwijze voor het verbeteren van beeldkwaliteit 15 volgens de huidige uitvinding kan worden toegepast voor zowel het YIQ model als het YUV model.

De artefactverwijderende eenheid 320 omvat componenten voor het verbeteren van de beeldkwaliteit. Meer specifiek omvat de artefact verwijderende eenheid 320 een rand detecterende eenheid 321, een artefact 20 gebied detecterende eenheid 322 en een filter eenheid 323. De rand detecterende eenheid 321 ontvangt het luminantiesignaal en de chrominantiesignalen die zijn uitgevoerd uit de luminantie/chrominantie signaal separator 310 en detecteert randen van het luminantie signaal en de chrominantie signalen. Dit wil zeggen dat de rand detecterende eenheid 310 25 de randen detecteerd van respectievelijk het luminantiesignaal Y, een eerste chrominantiesignaal I of U en een tweede chrominantie signaal Q of V. Een rand is een deel van een beeld waar pixel helderheid wordt veranderd van een lage waarde naar een hoge waarde of van een hoge waarde naar een lage waarde en correspondeert met de grens van een gebied of de contour 30 van een object in het beeld. De rand correspondeert met een hoog frequentie ! 10 gebied of een frequentiedomein en heeft informatie van detaildeel. Een werkwijze voor het detecteren van pixels corresponderend met de rand is rand detectie. Er is een variëteit aan randdetectie werkwijzen voorgesteld inclusief werkwijzen die gebruik maken van het Prewitt masker, Robert 5 masker, Sobel masker en Canny masker werkwijze en een werkwijze gebruikmakend van een wavelet, dat wil zeggen een filter bank. De rand detecterende eenheid 321 van de huidige uitvinding kan deze werkwijzen gebruiken.

Het heeft de voorkeur, maar is niet noodzakelijk, de band van het 10 luminantiesignaal te reconstrueren voordat de rand van het luminantiesignaal is gedetecteerd. Meer specifiek kan een vooraf bepaalde bandbreedte van het luminantiesignaal worden verwijderd wanneer de luminantie/chrominantie signaal separator de luminantie en chrominantie signalen scheidt uit het samengestelde videosignaal. Aldus heeft het de 15 voorkeur, maar is het niet noodzakelijk, om te compenseren voor een beschadigde band van het originele luminantiesignaal voor het detecteren van de rand van het originele luminantiesignaal. Overeenkomstig wordt de band van het luminantiesignaal gereconstrueerd voordat de rand van het luminantiesignaal wordt gedetecteerd zodanig dat de rand van het 20 gereconstrueerde luminantiesignaal wordt gedetecteerd.

De artefact gebied detecterende eenheid 322 detecteert een artefact gebied gebruik makend van rand informatie uitvoer van de rand detecterende eenheid 321, dat wil zeggen de randen van het luminantie signaal en de chrominantie signalen. Het artefact gebied kan worden 25 gedefinieerd als een gebied dat is verkregen door de rand van het luminantiesignaal te verwijderen van de randen van de eerste en tweede chrominantiesignalen, hetgeen later tot in detail zal worden uitgelegd. De artefact gebied detecterende eenheid 322 stelt het gedetecteerde artefact gebied in als een artefact gebied determinatiekaart en wordt de artefact 30 gebied determinatiekaart uit naar de filterende eenheid 323.

! 11

De filterende eenheid 323 ontvangt de artefact gebied determinatiekaart en filtert een gebied van het beeld dat is gedefinieerd door de artefact gebied determinatiekaart. In een voorbeeld uitvoeringsvorm gebruikt de filterende eenheid 323 een non-lineaire bilaterale filter zodat 5 informatie van een randgebied of een detail gebied van het beeld niet wordt beschadigd.

De kleurenruimte converteerder 330 ontvangt het luminantiesignaal aan de chrominantiesignalen waarvan het artefact gebied wordt gefilterd door de filterende eenheid 223 en converteert kleuren 10 coördinaten van de signalen om RGB signalen uit te voeren.

Fig. 4 is een stroomdiagram die de werking van de samengesteld video signaal decodeerder van figuur 3 toont. Verwijzend naar figuren 3 en 4 ontvangt de samengesteld videosignaal decodeerder 300 een samengesteld videosignaal in operatie 410. De luminantie/chrominantie signaal separator 15 310 scheidt het ontvangen samengestelde videosignaal naar een luminantie informatiesignaal en een chrominantie informatiesignaal en voert het luminantie en het chrominantie informatiesignaal uit naar de rand detecterende eenheid 321 van de artefact verwijderende eenheid 320 in operatie 420.

20 De rand detecterende eenheid 321 detecteert de randen van respectievelijk het luminantie informatie signaal en het chrominantie informatie signaal en voorziet de gedetecteerde randen van de artefact gebied detecterende eenheid 322 in operatie 430. De artefact gebied detecterende eenheid 322 detecteert een artefact gebied gebruik makend 25 van de gedetecteerde randen van de luminantie en chrominantie informatie signalen en verschaft informatie over het gedetecteerde artefact gebied aan de filterende eenheid 323 in operatie 440.

De filterende eenheid 323 filtert het gedecteerde artefact gebied in operatie 450. De kleuren ruimte converteerder 330 ontvangt de luminantie 30 en chrominantiesignalen waarvan het artefact gebied is gefilterd door de 12 filtereenheid 323, converteert de ontvangen signalen naar een RGB kleuren ruimte in operatie 460 en voert een getransformeerd beeld uit in operatie 470.

Figuur 5 is een stroomdiagram van een samengesteld videosignaal 5 decodeerder volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Verwijzend naar figuur 5 omvat de samengesteld videosignaal decodeerder een luminantie/chrominantie signaal separator 310, een artefact verwijderende eenheid 320 en een kleuren ruimte converteerder 330.

De luminantie/chrominantie signaal separator 310 omvat een kam 10 filter 311, een poort, een opteller 313, een fase compensator 314, een spanningsbestuurder oscillator 315, een vermenigvuldiger 316, een vermenigvuldiger 317, een lage doorlaatfilter 318, en een lage doorlaatfilter 319. De kam filter 311 filtert een ingevoerd samengesteld videosignaal en voert een bescheiden luminantie signaal Y(t) uit naar een band 15 reconstruerende eenheid 510. De opteller 313 trekt het samengestelde videosignaal af van het signaal dat is gefilterd door de kam filter 311 en voert het resulterende signaal uit naar de vermenigvuldigers 316 en 317. De vermenigvuldigers 316 en 317 vermenigvuldigen de signalen die daarna zijn ingevoerd met een fase die wordt verschaft door een spanningbron 312 en 20 een fase met een verschil van 90° daarmee en voert de resulterende signalen uit naar de lage doorlaat filters respectievelijk 318 en 319. Hier heeft de spanningsbron 312 een kleuren subdrager frequentie en demoduleert de decodeerder het chrominantie signaal gebruik makend van de kleuren subdrager frequentie.

25 In een voorbeeld uitvoeringsvorm passeert de lage doorlaat filter 318 het ontvangen signaal door een band van 0 tot 1,5 MHz voor het uitvoeren van een eerste chrominantie signaal I(t) naar een U signaal rand detector 530 en passeert de lage doorlaat filter 319 het ontvangen signaal door een band van 0 tot 0,5 MHz voor het uitvoeren van een tweede 30 chrominantie signaal Q(t) naar een Q signaal rand detector 540.

13

De luminantie/chrominantie signaal separator 310 scheidt het ingevoerde samengesteld video signaal in één luminantiesignaal Y en de twee chrominantie signalen I en Q. De relatie tussen het samengestelde videosignaal, het luminantiesignaal en de chrominantiesignalen is als volgt.

5 CVBS(t) = Y(t) + I cos(fsct) + Q sin(fsct)

De chrominantie signalen kunnen als volgt worden vertegenwoordigd. C(t) = I cos(fsct) + Q sin(fsct)

De artefact verwijderende eenheid 320 omvat een rand detecterende eenheid 321, een artefact gebied detecterende eenheid 322 en 10 een filter eenheid 323. De rand detecterende eenheid 321 omvat de band reconstruerende eenheid 510, een Y signaal rand detector 520, de I signaal rand detector 530, en de Q signaal rand detector 540.

De band reconstruerende eenheid 510 ontvangt de luminantie signaal Y(t) uitvoer van de kam filter 311 en reconstrueert een band die is 15 verwijderd van het luminantie signaal door de kam filter. Wanneer een beeld feitelijk wordt verwerkt wordt niet-ideaal kam filteren toegepast op het beeld en aldus regenereert kam filteren een gebied dat een kleuren subdrager frequentie component omvat. Overeenkomstig heeft het de voorkeur, doch is het niet noodzakelijk, om een deel dat is gedegenereerd 20 door kam filteren te reconstrueren. Een band stop filter kan worden gebruikt voor het reconstrueren van de band van het luminantiesignaal.

Figuur 6A illustreert de band reconstruerende eenheid 510 van figuur 5 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. Met verwijzing naar figuur 6A omvat de band reconstruerende eenheid 510 een 25 band stop filter 511, een opteller 512, een vermenigvuldiger 513 en een opteller 514. Het ingevoerde luminantiesignaal Y(t) passeert door de band stop filter 511 om te worden uitgevoerd naar de opteller 512. De opteller 512 trekt het signaal dat is uitgevoerd door de band stop filter 511 af van het ingevoerde luminantie signaal Y(t) en voert het afgetrokken signaal uit naar 30 de vermenigvuldiger 513. De vermeningvuldiger 513 vermenigvuldigt het 14 signaal dat is ontvangen door de opteller 512 met een vooraf bepaalde versterking en voert het vermenigvuldigde signaal uit naar de opteller 514. De opteller 514 telt het signaal dat is vermenigvuldigd met de versterking op met het ingevoerde signaal Y(t) voordat uitvoeren van een band-5 gereconstrueerde signaal Y'(t). Deze band verhogende filter kan een specifieke band verscherpen.

Figuur 6B illustreert de band reconstruerende eenheid 510 van figuur 5 volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding. Refererend naar figuur 6B omvat de band reconstruerende eenheid 510 de band stop 10 filter 511, de opteller 512, de vermenigvuldiger 513 en de opteller 514. Hier telt de opteller 514 het signaal dat is vermenigvuldigd door de vooraf bepaalde versterking en het invoer signaal Y(t) niet op maar trekt een signaal dat is vermenigvuldigd door de versterking van het ingevoerde signaal Y(t) af voor het uitvoeren van het band-gereconstrueerde signaal 15 Y(t), waarmee een vooraf bepaalde band wordt verwijderd.

Op deze wijze kan de bandbreedte van het luminantie signaal, waarvan wordt aangenomen dat deze is verwijderd door de kam filter, worden gereconstrueerd gebruik makend van de band stop filter die is getoond in figuren 6A of 6B. Het filteren volgens de band reconstructie kan 20 artefacten benadrukken en een sterker beeld vormen voor de luminantie component in een specifieke band frequentie.

De Y signaal rand detector 520 ontvangt het band gereconstrueerde luminantiesignaal dat is uitgevoerd door de band reconstruerende eenheid 510 en detecteerd de rand van het luminantie 25 signaal. De I signaal rand detector 560 ontvangt het chrominantie signaal I(t) dat is uitgevoerd door de lage doorlaatfilter 318 en detecteerd de rand van het chrominantie signaal I(t). De Q signaal rand detector 540 ontvangt het chrominantie signaal Q(t) dat is uitgevoerd van de lage doorlaatfilter 319 en detecteert de rand van het chrominantie signaal Q(t).

15

Rand detectie kan worden uitgevoerd gebruik makend van de hierboven genoemde rand detectie maskers. De rand detectie maskers omvatten Prewitt Masker, Robert Masker, Sobel Masker, en Canny Masker met het ook op een buis van een invoer signaal. Een voorbeeld van een 5 Robert masker is als volgt.

0-1 -10 en 10 0 1

Een voorbeeld van een Sobel masker is als volgt.

10-1 -1 -2 -1 20-2 en 0 0 0 10-1 12 1

Een voorbeeld van een Prewitt masker is als volgt.

10-1 -1 -1 -1 10 1 0 -1 en 0 0 0 10-1 111

De artefact gebied detecterende eenheid 322 ontvangt respectievelijk Y signaal rand informatie, I signaal rand informatie en Q signaal rand informatie van de Y signaal rand detector 520,1 signaal rand detector 530 en Q signaal rand detector 540 voor het detecteren van een 15 artefact gebied.

Als luminantie/chrominantie signaal perfect wordt uitgevoerd, hebben het luminantie signaal en de chrominantie signalen geen overlappend gebied omdat deze exclusief zijn. Dat wil zeggen dat het luminantie signaal en de chrominantie signalen een ideale vorm hebben 20 zoals getoond in figuur 7A.

Wanneer het luminantie signaal en de chrominantie signalen niet perfect zijn gescheiden, wordt een artefact gegenereerd in het beeld. Het overlappen van het luminantie signaal en de chrominantie signalen kan harmonische pieken of een hoge frequentie component van een rand of 25 gedetailleerd gebied omvatten. Overeenkomstig wordt het artefact dat is 16 veroorzaakt door het overlappen van het luminantiesignaal en de chrominantie signalen gegenereerd in overlappende gebieden van het luminantiesignaal en de chrominantie signalen, zoals is getoond in figuren 7B tot 7F. Figuur 7B illustreert het overlappen van de Y en I signalen en 5 overlappen van de Y en Q signalen, en figuur 7C illustreert het overlappen van de Y, I en Q signalen. Figuur 7D illustreert het overlappen van de Y en I signalen, figuur 7B illustreert het overlappen van de Y en Q signalen, en figuur 7F toont dat the Y, I en Q signalen overlappend zijn en dat het I signaal het Q signaal omvat.

10 Wanneer de rand informatie van het Y signaal Edgey is, de rand informatie van het I signaal Edgei is en de rand informatie van het Q signaal Edgeq is , wordt het artefact gebied als volgt gedefinieerd.

(Edgei u Edgeq) - (Edgey n Edgei) - (Edgey n Edgeq)

Dat wil zeggen dat de artefact gebied detecterende eenheid 322 15 Edgey, Edgei en Edgeq vergelijkt en een gebied instelt dat wordt gedefinieerd door (Edgei u Edgeq) - (Edgey n Edgei) - (Edgey n Edgeq) als de artefact gebied determinatie kaart. Deze combinatie voor het bepalen van het artefact gebied is een voorbeeld en het artefact gebied kan worden gedetecteerd gebruik makend van combinaties vergelijkbaar met de 20 hierboven combinatie.

Figuur 8A toont een rand gedetecteerd uit een Y component van een beeld, figuur 8B toont een rand gedetecteerd uit een I component van het beeld, en figuur 8C toont een rand gedetecteerd uit een Q component van het beeld. De artefact gebied detecterende eenheid 321 stelt de artefact 25 gebied determinatie kaart in zoals getoond in figuur 8D gebruik makend van de Y component rand, I component rand en Q component rand, die zijn getoond in respectievelijk figuren 8A, 8B en 8C.

De filter eenheid 323 ontvangt de artefact gebied determinatie kaart van de artefact gebied detecterende eenheid 322 en voert het filteren 30 uit op het artefact gebied dat wordt gedefinieerd door de artefact gebied 17 determinatie kaart. Hierbij wordt het artefact gebied gedefinieerd als het gebied dat wordt verkregen door het rand gebied van het Y signaal af te trekken van de rand gebieden van de I en Q signalen, zoals vertegenwoordigd door de hierboven beschreven expressie voor het bepalen 5 van het artefact gebied en aldus worden monochrome videosignalen die geen chrominantie signalen rand informatie verschaffen niet gefilterd.

Het artefact gebied kan worden gefilterd gebruik makend van een lineaire filter of een non-lineaire filter. De non-lineaire filter heeft de voorkeur, maar is niet noodzakelijk, en een bilaterale filter heeft meer de 10 voorkeur, maar is niet noodzakelijk. Een lineair filter algoritme gebaseerd op de lineaire systeem theorie kan informatie van een detail gebied beschadigen. Daarom heeft een non-lineaire filter technisch die in staat is informatie van een rand en een detail gebied te bewaren en een ruis effectief te reduceren de voorkeur, maar is deze niet noodzakelijk.

15 Non-lineair bilateraal filteren strijkt een beeld glad waarbij randen worden bewaard volgens een non-lineaire combinatie van aangrenzende beeldwaarden. Dit non-lineair bilateraal filteren combineert vijf waarden van kleuren gebaseerd op geometrische nabijheid en overeenkomstigheid van lichtgevende intensiteit karakteristieken en selecteert waarden dicht bij 20 een domein en een bereik tot waarden verwijderd van het domein en bereik. Domein filteren is een conventionele filter werkwijze en bereik filteren is non-lineair omdat de zwaarte van de bereikfilteren afhangt van beeld intensiteit of kleuren. Een non-lineaire bilaterale filter kan worden beschouwd als een combinatie van een bereik filter en een domein filter.

25 Y = X+V

Hier vertegenwoordigt Y een beeld met een artefact, duidt X het originele beeld aan en is V het artefact. De bilaterale filter reconstrueert het beeld X gebruik makend van het gewogen gemiddelde van pixels van het beeld Y. Het beeld X dat dient te worden gereconstrueerd kan als volgt 30 worden vertegenwoordigd.

18 k-n] M = - Σ*{Μ]

n=-N

Hierbij is w[k,n] = ws[k,n] · WRfli,n], y[k] een ingevoerd video signaal en x[k] een gefilterd uitgevoerd video signaal. Voorts kunnen gewichten 5 m>s[k,n] en wR[k,n\ als volgt worden vertegenwoordigd.

«/2α*Μ*-*ΐ) "2 ws\k*ri\ — e 1σ“ =e 2eTs a*C[* Μ*-»1) Mfcl-yt*-")* wR[k,n] = e 2σ* =e 2σ*

Zoals hierboven is omschreven kan slechts het artefact gebied van het beeld effectief worden verwijderd zonder de rand of het gedetailleerde gebied van het beeld te 10 beschadigen door slechts het artefact gebied te filteren gebruik makend van de non-lineaire bilaterale filter.

Figuren 9A, 9B, 9C en 9D tonen het effect van het non-lineair bilateraal filteren dat wordt uitgevoerd op een beeld. Fig. 9A toont een beeld met witte Gaussian ruis, en fig. 9B toont een beeld dat is verkregen door het gemiddelde te berekenen van 15 het beeld van figuur 9A en het gemiddelde beeld met lage doorlaat filter te filteren (masker grootte, 5X5). Fig. 9C toont een beeld dat is verkregen door het beeld van fig. 9A te mediaan-filteren, en fig. 9D is een beeld dat is verkregen door het beeld van fig. 9A non-lineair bilateraal te filteren. Er kan worden herkend dat het non-lineair bilateraal filteren de meest effectieve prestatie levert.

20 Fig. 10 is een stroomdiagram van een samengesteld videosignaal decodeerder volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. De samengesteld videosignaal decodeerder van figuur 10 komt overeen met de samengesteld video signaal decodeerder van figuur 5, behalve de configuratie van de rand detecterende eenheid 321. Terwijl de samengesteld videosignaal decodeerder die is getoond in figuur 25 5 de masker werkwijze voor rand detectie gebruikt, gebruikt de samengesteld videosignaal decodeerder van figuur 10 een wavelet werkwijze voor rand detectie. Overeenkomstig zal nu slechts de rand detecterende eenheid 321 worden uitgelegd. De 19 rand detecterende eenheid 321 omvat de band reconstruerende eenheid 510 en een filter bank die is samengesteld uit een veelvoud van lage doorlaat filters en hoge doorlaatfilters. De band gereconstrueerde luminantie signaal uitvoer van de band reconstruerende eenheid 510 passeert respectievelijk door een lage doorlaat filter 1 en 5 een hoge doorlaatfilter 2. Het signaal dat door de lage doorlaat filter 1 is gepasseerd wordt twee maal meer bemonsterd door een 2x meer sampler 3. Het geneermonsterde signaal passeert respectievelijk door een lage doorlaat filter 4 en een hoge doorlaat filter 5. Het signaal dat door de lage doorlaat filter 4 is gepasseerd wordt tweemaal meer bemonsterd 2x neerbemonsteraar 6, en passeert daarna door respectievelijk een lage 10 doorlaatfilter 7 en een hoge doorlaatfilter 8. De signalen die zijn uitgevoerd respectievelijk door de hoge doorlaatfilter 2, 5 en 8 worden vermenigvuldigd door een vermenigvuldiger 9 om als rand informatie van het Y signaal te worden uitgevoerd.

De I signaal uitvoer van de lage doorlaat filter 318 passeert door respectievelijk een lage doorlaatfilter 11 en een hoge doorlaatfilter 12. Het signaal dat 15 door de lage doorlaatfilter 11 wordt gepasseerd wordt tweemaal neergemonsterd door een 2x neerbemonsteraar 13, en vervolgens door respectievelijk een lage doorlaatfilter 14 en een hoge doorlaatfilter 15 gepasseerd. Het signaal dat door de lage doorlaatfilter 14 is gepasseerd wordt tweemaal geneermonsterd door een 2x neerbemonsteraar 16, en passeert vervolgens door een lage doorlaatfilter 17 en een hoge doorlaatfilter 18. De 20 signalen die zijn uitgevoerd door respectievelijk de hoge doorlaatfilters 12, 15 en 18 worden vermenigvuldigd door een vermenigvuldiger 19 om als rand informatie van het U signaal te worden uitgevoerd.

De Q signaal uitvoer van de lage doorlaatfilter 319 passeert door respectievelijk een lage doorlaatfilter 21 en een hoge doorlaatfilter 22. Het signaal dat 25 door de lage doorlaatfilter 21 is gepasseerd wordt tweemaal geneersampled door een 2x neerbemonsteraar 23 en passeert vervolgens door respectievelijk een lage doorlaatfilter 24 en een hoge doorlaatfilter 25. Het signaal dat door de lage doorlaatfilter 24 is gepasseerd wordt tweemaal neergesampled door een 2x neerbemonsteraar 26 en passeert vervolgens door respectievelijk een lage doorlaatfilter 27 en een hoge 30 doorlaatfilter 28. De signalen die door respectievelijk de hoge doorlaatfilter 22, 25 en 28 worden uitgevoerd worden vermenigvuldigd door een vermenigvuldiger 29 om als rand informatie van het Q signaal te worden uitgevoerd.

20

Zoals hierboven beschreven detecteert de huidige uitvinding een artefact gebied gebruik maken van de rand van het luminantie signaal van het samengesteld videosignaal en de rand van het chrominantie signaal en filter slechts het artefact gebied gebruik makend van de non-lineaire bilaterale filter. Overeenkomstig kan het artefact 5 effectief worden verwijderd terwijl rand informatie en detail informatie van een beeld worden behouden voor het verbeteren van beeld kwaliteit.

Terwijl de huidige uitvinding vooral is getoond en beschreven met verwijzing naar voorbeelden van uitvoeringsvormen ervan, zal er door diegene met gemiddelde kennis van het vakgebied worden begrepen dat er verschillende veranderingen in 10 vormen en detailleringen kunnen worden gemaakt zonder af te wijken van de geest en spanwijdte van de huidige uitvinding zoals gedefinieerd door de volgende conclusies.

1031698

Claims

1. Werkwijze voor het verbeteren van de kwaliteit van een samengesteld videosignaal omvattende: respectievelijk het detecteren van een eerste rand en een tweede rand van een luminantie informatie signaal en een chrominantie informatie 5 signaal; het detecteren van een artefactgebied gebruik makend van de eerste en tweede randen; en het filteren van het artefact gebied.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het detecteren van 10 respectievelijk de eerste en de tweede randen omvat: het reconstrueren van een vooraf bepaalde band in het luminantie informatie signaal voor het regenereren van een gereconstrueerd luminantie informatie signaal; en het detecteren van een eerste rand van het gereconstrueerde 15 luminantie informatie signaal.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het reconstrueren van de vooraf bepaalde band in het luminantie informatie signaal het vergroten of verkleinen van de vooraf bepaalde band gebruik makend van een band stop filter omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het detecteren van respectievelijk de eerste en de tweede randen omvat het detecteren van de eerste en de tweede randen gebruik makend van een masker werkwijze of een wavelet werkwijze.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de tweede rand een rand 25 omvat van een eerste chrominantie informatie signaal en een rand van een tweede chrominantie informatie signaal en het detecteren van het artefact 1031698 gebied het bepalen van het artefact gebied volgens (Edge, u Edgeq ) - (Edgey n Edge,) - (Edgey n ) omvat waarbij Edgey de eerste rand van het luminantie informatiesignaal 5 vertegenwoordigt, Edgei de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordt en Edgeq de rand van de tweede chrominantie informatiesignaal aanduidt.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het filteren van het artefact gebied het passeren van het artefact gebied door een non-lineaire bilaterale 10 filter omvat.

7. Inrichting voor het verbeteren van de kwaliteit van een samengesteld videosignaal omvattende: een rand detecterende eenheid die respectievelijk een eerste rand en een tweede rand van een luminantie informatiesignaal en een 15 chrominantie informatiesignaal detecteert; een artefact gebied detecterende eenheid die een artefact gebied detecteert gebruik makend van de eerste en de tweede randen; en een filterende eenheid die het artefact gebied filtert.

8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de rand detecterende 20 eenheid een band reconstruerende eenheid omvat die een vooraf bepaalde band reconstrueert in het luminantie informatiesignaal voor genereren van een gereconstrueerd luminantie informatiesignaal, en een luminantie informatiesignaal rand detector omvat die de eerste rand van het gereconstureerde luminantie informatiesignaal detecteert.

9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de band reconstruerende eenheid de vooraf bepaalde band vergroot of verkleind gebruik makend van een band stop filter.

10. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de rand detecterende eenheid de eerste en de tweede randen detecteert gebruik van een masker werkwijze of een wavelet werkwijze.

11. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de tweede rand een rand 5 van een eerste chrominantie informatie signaal en een rand van een tweede chrominantie informatie signaal omvat en de artefact gebied detecterende eenheid het artefact gebied bepaalt volgens {Edge, u Edgeq ) - {Edgey n Edge,) - {Edgey r\ Edgeq ) waarbij Edgey de eerste rand vertegenwoordigt van het luminantie 10 informatiesignaal, Edgei de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordigt en Edgeq de rand van het tweede chrominantie informatiesignaal aanduidt.

12. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij de filterende eenheid een non-lineaire bilaterale filter omvat.

13. Werkwijze voor het decoderen van een samengesteld videosignaal omvattende; het scheiden van een ingevoerd samengesteld videosignaal in een luminantie informatiesignaal en een chrominantie informatiesignaal; het detecteren van respectievelijk een eerste rand en een tweede 20 rand van het luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal; het detecteren van een artefactgebied gebruik makend van de eerste en de tweede randen; het filteren van het artefactgebied van het luminantie 25 informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal voor het genereren van een gefilterd luminantie informatiesignaal en een gefilterd chrominantie informatiesignaal; en het converteren van het gefilterde luminantie informatiesignaal en het gefilterde chrominantie informatiesignaal in een RGB kleurenruimte.

14. Decoderingswerkwijze volgens conclusie 13, waarbij het scheiden van het ingevoerd samengesteld videosignaal omvat het scheiden van het ingevoerd samengesteld videosignaal in het luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal gebruik makend van een kam filter.

15. Decoderingswerkwijze volgens conclusie 14, waarbij de tweede rand een rand omvat van een eerste chrominantie informatiesignaal en een rand van een tweede chrominantie informatiesignaal en het detecteren van respectievelijk de eerste en tweede randen omvat: het reconstrueren van een band die is verwijderd door de kam filter 10 van een origineel luminantie informatiesignaal voor het genereren van een gereconstrueerd lumanantie informatiesignaal en het detecteren van de eerste rand van het gereconstrueerde luminantie informatiesignaal; het detecteren van de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal; en 15 het detecteren van de rand van het tweede chrominantie informatiesignaal.

16. Decoderingswerkwijze volgens conclusie 15, waarbij het detecteren van het artefactgebied omvat het instellen van het gebied volgens (Edgei u Edgeq ) - (Edgey o Edget) - (Edgey n Edgeq ) als een artefact gebied 20 determinatiekaart waarbij Edgey de eerste rand van het luminantie informatiesignaal vertegenwoordigt, Edgei de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordigt en Edgeq de rand van het tweede chrominantie informatiesignaal aanduidt.

17. Decoderingswerkwijze volgens conclusie 16, waarbij het filteren van het artefactgebied omvat het passeren van het gebied dat wordt gedefinieerd door de artefact gebied determinatiekaart door een non-lineaire bilaterale filter.

18. Inrichting voor het decoderen van een samengesteld videosignaal omvattend: een luminantie en chrominantie signaal scheidingseenheid die een ingevoerd samengesteld videosignaal scheidt in een luminantie 5 informatiesignaal en een chrominantie informatiesignaal; een rand detecterende eenheid die respectievelijk een eerste rand en een tweede rand detecteert van het luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal; een artefactgebied detecterende eenheid die een artefact gebied 10 detecteert gebruik makend van de eerste en tweede randen; een filterende eenheid die het artefactgebied filtert van het luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal voor het genereren van een gefilterd luminantie informatiesignaal en een gefilterd chrominantie informatiesignaal; en 15 een kleurenruimte converterende eenheid die het gefilterde luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal converteert in een RGB kleurenruimte.

19. Decoderingsinrichting volgens conclusie 18, waarbij de luminantie en chrominantie signaal scheidende eenheid een kam filter voor het 20 scheiden van het samengestelde videosignaal in het luminantie informatiesignaal en het chrominantie informatiesignaal omvat.

20. Decoderingsinrichting volgens conclusie 19, waarbij de tweede rand een rand van een eerste chrominantie informatiesignaal en een rand van een tweede chrominantie informatiesignaal omvat en waarbij de rand 25 detecterende eenheid omvat; een band reconstruerende eenheid die een band construeert die is verwijderd door de kam filter van een origineel luminantie informatiesignaal dat is gepasseerd door de kam filter voor het genereren van een gereconstrueerd luminantie informatiesignaal; een luminantie informatiesignaal rand detecterende eenheid die de eerste rand van het gereconstrueerde luminantie informatiesignaal detecteert; een eerste chrominantie informatiesignaal rand detecterende 5 eenheid die de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal detecteerdt; en een tweede chrominantie informatiesignaal rand detecterende eenheid die de rand van het tweede chrominantie informatiesignaal detecteert.

21. Decoderingsinrichting volgens conclusie 20, waarbij de artefact gebied detecterende eenheid een gebied instelt volgens (Edgei u Edgeq) - (Edgey r> Edget) - (Edgey n Edgeq) als een artefactgebied determinatiekaart waarbij Edgey de eerste rand van het luminantie informatiesignaal 15 vertegenwoordigt, Edgei de rand van het eerste chrominantie informatiesignaal vertegenwoordigt, en Edgeq de rand van het tweede chrominantie informatiesignaal aanduidt.

22. Decoderingsinrichting volgens conclusie 21, waarbij de filtereenheid een non-lineaire bilaterale filter omvat die het gebied filter dat 20 wordt gedefinieerd door de artefactgebied determinatiekaart. 1031698 ·