SK143194A3 - Apparatus for elaborating of digital video signal - Google Patents

Apparatus for elaborating of digital video signal Download PDF

Info

Publication number
SK143194A3
SK143194A3 SK1431-94A SK143194A SK143194A3 SK 143194 A3 SK143194 A3 SK 143194A3 SK 143194 A SK143194 A SK 143194A SK 143194 A3 SK143194 A3 SK 143194A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
data
odd
color
image
fields
Prior art date
Application number
SK1431-94A
Other languages
English (en)
Other versions
SK280720B6 (sk
Inventor
Charles M Wine
Glenn A Reitmeir
Kamil M Uz
Original Assignee
Gen Electric
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=25393463&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SK143194(A3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SK143194A3 publication Critical patent/SK143194A3/sk
Publication of SK280720B6 publication Critical patent/SK280720B6/sk

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00—Colour television systems
    • H04N11/04—Colour television systems using pulse code modulation
    • H04N11/042—Codec means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N11/00—Colour television systems
    • H04N11/02—Colour television systems with bandwidth reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/169—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding
    • H04N19/186—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the coding unit, i.e. the structural portion or semantic portion of the video signal being the object or the subject of the adaptive coding the unit being a colour or a chrominance component
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
    • H04N19/59—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding involving spatial sub-sampling or interpolation, e.g. alteration of picture size or resolution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/85—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using pre-processing or post-processing specially adapted for video compression

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Systems (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Television Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Description

Zariadenie na spracovanie číslicového obrazového signálu
Oblasť techniky
Vynález sa týka zariadenia na spracovanie prekladaného rozmietaného obrazového signálu do neprekladaného stlačeného číslicového signálu.
Doterajší stav techniky
Expertná skupina na pohyblivé obrázky (MPEG) stanovuje štandardy na prenos a ukladanie obrazových dát, najmä na použitie v počítačoch. Navrhnutý štandard je detailne opísaný v dokumente Medzinárodnej organizácie pre štandardizáciu ISO-IEC JT (1/SC2/WG1), kódovanie pohyblivých obrázkov a pridruženého zvuku, MPEG 90/196 Rev. 2, 18.12.1990.
Signálový protokol zahŕňa spracovanie za sebou idúcich snímok prelozene rozmietaného obrazového signálu podľa sledu medzi snímkových a vnútrosnímkových kompresných technik. Len nepárne polsnímky príslušných snímok sú však spracovávané a prenášané. Konzorcium pokročilého televízneho výskumu (ATRC) adaptovalo tento protokol na prenos obrazov s vyšším rozlíšením, kde sú spracované a prenášané párne, aj nepárne snímky.
Podľa protokolu o stlačení je obrazový signál spracovávaný v príslušných obrazových oblastiach s veľkosťou napríklad 16x16 obrazových prvkov. Také oblasti sú predstavované príslušnými dátovými makroblokmi. Každý makroblok zahŕňa šesť blokov dát. Štyri z týchto blokov zodpovedajú jasovej informácii, pričom každý blok predstavuje maticu 8x8 obrazových prvkov. Zostávajúce dva bloky zodpovedajú farbonosnej informácii, to znamená, že jeden blok rozdielovej informácie U a jeden blok rozdielovej informácie V, kde U a V môžu prestavovať bežné signály B-Y a R-Y. Tieto bloky príslušne reprezentujú informáciu o farbe v celom makrobloku, ale v podvzorkovanom tvare, čo znamená, že blok 16 x 16 obrazových prvkov predstavujúci farbonosnú informáciu je interpolovaný na blok 8 x 8 hodnôt a interpolované hodnoty sú zakódované.
Zakódovanie sa vykonáva na báze snímok. Za sebou nasledujúce dvojice prekladané rozmietaných párnych predstavujú vzorky zodpovedajúce Tieňované štvorce predstavujú z nepárnej pol snímky a biele obrazových prvkov z párnej a nepárnych pol snímok sú najskôr kombinované do snímok dát a potom sú snímky dát spracovávané ako jednotka. Viď obr. 1, ktorý znázorňuje blok hodnôt obrazových prvkov. Malé štvorce príslušným obrazovým prvkom.
riadky obrazových prvkov štvorce predstavujú riadky polsnímky. Stlačené jasové dáta sú odvodené z matice hodnôt vzoriek obrazu usporiadané podobne ako zobrazená matica štvorcov. Kruhy predstavujú interpolované vzorky farbonosnej informácie, buď U alebo V. Menovite je každá farbonosná hodnota vypočítavaná z hodnôt zodpovedajúcich susedných obrazových prvkov, ako je indikovaná napr. medzi hornými dvoma radmi na obrázku. Výsledná matica farbonosných hodnôt predstavuje obraz, ktorý je podvzorkovaný činiteľom 2, ako vo vertikálnom, tak v horizontálnom smere.
Obrázok 2 znázorňuje čiastočne problém spracovania dát na báze snímky, keď snímky informácií sú odvodené z prekladaných rozmietaných obrazov. Prekladané rozmietané obrazy, ako nepá»— ne, tak párne polsnímky sú myslené tak, aby predstavovali zložky jediného obrazu v jedinom časovom okamihu. Nepárne a párne polsnímky sú však rozmietané za sebou a preto nemôžu predstavovať ten istý obraz v tom istom okamihu. V skutočnosti tu bude relatívny pohyb medzi párnymi a nepárnymi pol snímkami obrazových predmetov v tej istej snímke. Na obr. 2 za predpokladu, že červené okienko RO sa objaví v nepárnej pol snímke, ako je znázornené, a pohybuje sa k miestu zaujímanému okienkom RE v párnej pol snímke. Prvotné hodnoty obrazových prvkov predstavujúcich červené okienko sú znázornené čierno ako v párnej, tak v nepárnej polsnímke. Pokiaľ ide o interpoláciu farbonosných hodnôt, je zrejmé, že jediné interpolované farbonosné hodnoty pridružené k červenému okienku, ktoré budú predstavovať správnu farbu, sú tie, ktoré sú zahrnuté v oboch okienkach RE a RO. Všetky ostatné interpolované farbonosné hodnoty, ktoré sú pridružené k červenému okienku budú predstavovať kombináciu farieb. Skreslenie farby sa stane horším tým, že prvotný obrazový signál privedený ku kompresoru bude musieť byť menovite korigovaný na gama, čo bude mať za následok nelinearity v interpolovaných hodnotách, ktoré sú zosilnené inverziou funkcií gama v zobrazovacom prístroji.
Pri pozorovaní výstupu kompresoru/dekompresoru MPEG nie je najhorším artefaktom problém MPEG, ale skôr výsledky pred spracovaním. Veľké farebné pohybujúce sa predmety vytvárajú veľmi viditeľné jasové a farbonosné skreslenie na nábehovej a zostupnej hrane. Tieto skreslenia sú nepríjemné a jasne viditeľné v normálnej pozorovacej vzdialenosti. Pozorovaným účinkom je zlá farba v oblastiach pohybu predmetu vnútri snímok, to znamená pohyb medzi polsnímkami. Farba nie je nesprávna len vo farebnom tóne, ale tiež v sýtosti a jase.
Zo zobrazenia na obr. 2 sa môže zdať, že ku skresleniu dochádza len v malých oblastiach, ale nie je to tak. Medzi polsnímkami sa predmet môže pohybovať o značný počet riadkov a obrazových prvkov a účinok sa prejaví na riadkoch a obrazových prvkoch, cez ktoré sa predmet pohyboval, a bude jasne zrejmý dokonca i nekritickému pozorovateľovi.
Podstata vynálezu
Vynález zaisťuje predradný procesor a procesor pracujúci na báze snímky na zníženie účinku pohybu obrazu na podvzorkovaných/interpolovaných farbonosných hodnotách odvodených zo snímok obrazového signálu tvoreného z prekladaných rozmietaných pol snímok obrazového signálu. Polsnímky prekladaných rozmietaných farbonosných zložiek sú nezávisle spracovávané na úrovni polsnímok na generovanie riadkov farbonosných hodnôt, ktoré sú vložené medzi riadky pôvodných farbonosných hodnôt a majú nižšiu hustotu obrazových prvkov. Nezávisle spracovávané polsnímky prekladané rozmietaných farbonosných signálov sú kombinované do príslušných sm'mkov signálov farbonosnej zložky a privádzané k obvodom na ďalšie spracovanie. Vykonávanie interpolácie a podvzorkovania farbonosného signálu na úrovni polsnímok smeruje k eliminácii väčšiny skreslenia farieb okolo pohybujúcich sa obrazov.
V jednom príkladnom vyhotovení predradný procesor zahŕňa prístroj na príjem polsnímok prekladané rozmietaného obrazového signálu a zaistenie polsnímok prekladané rozmietaných jasových a farbonosných zložkových signálov. Polsnímky prekladané rozmietanej jasovej zložky sú kombinované do príslušných snímok jasového signálu a privádzané ku kompresnému zariadeniu na ďalšie spracovanie.
Prijímací prístroj má zariadenie na následné spracovanie dekompresiou podrobeného jasového signálu, ktorý bol predtým ošetrený na báze spracovania po pol snímkach a stlačený a podrobený dekompresii na báze snimok. Prístroj obsahuje dekompresor na zaistenie snímok dekompresiou podrobených obrazových dát a interpolačné prostriedky reagujúce na dekompresiou podrobené obrazové dáta, zodpovedajúce vzájomne sa vylučujúcim pol snímkam týchto snímok dekompresií podrobených obrazových dát na generovanie snímok obrazových dát, ktoré majú zväčšený počet horizontálnych obrazových riadkov.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Vynález bude ďalej podrobnejšie opísaný podľa priložených výkresov, kde na obrázkoch 1 a 2 sú zobrazené bloky hodnôt obrazových prvkov užitočné na porozumenie vynálezu, na obrázkoch 3 a 4 sú schémy, ktoré znázorňujú alternatívne metódy generovania podvzorkovaných farbonosných hodnôt pred stlačením podľa vynálezu, na obrázkoch 5a 6 sú blokové schémy alternatívnych obvodov pre podvzorkovanie farbonosnej informácie podľa príslušných príkladných vyhotovení vynálezu, na obr. 7 je bloková schéma časti kompresného systému obrazového signálu podľa vynálezu, na obr. 8 je bloková schéma časti dekompresného systému obrazového signálu podľa vynálezu, na obr. 9 je schéma spracovania obrazových dát po dekompresii, na obr. 10 je bloková schéma príkladných obvodov na expandovanie farbonosných dát, ktoré boli predbežne spracované na báze pol snímok pred stlačením a na obr. 11 je bloková schéma príkladných obvodov na nadvzorkovanie obrazového signálu vo vertikálnom smere.
Príklady vyhotovenia vynálezu
Na obrázku 7 je znázornený obvod predbežného spracovania pre kompresné zariadenie obrazového signálu. Na obrázku sú prekladané rozmietané farebné signály R, G a B, napríklad z videokamery, privedené k maticovému obvodu 40, ktorý generuje jasovú zložku Y a zložky U a V signálu rozdielu farieb. 0 výstupe obvodu 40 sa predpokladá, že sú to vzorkované dáta v číslicovej forme. Prekladaná rozmietaná jasová zložka je privedená k snímkovej pamäti 45., v ktorej sú za sebou nasledujúce nepárne a párne polsnímky jasového signálu kombinované do zodpovedajúcich snimok jasových dát. Snimky jasových dát sú za sebou privádzané ku kompresoru 46 obrazového signálu na stlačenie a prenos. Kompresor 46 môže byť typu opísaného v US patente č. 5 122 875, ktorý spracováva obrazové dáta podľa protokolu podobného MPEG. Jasová zložka ako taká je spracovávaná v podstate nezávisle na farbonosnej informácii s výnimkou účinku, ktorý má množstvo stlačených farbonosných dát na kvantovanie stlačených dát.
Farbonosné zložky U a V sú vopred spracované síce nezávisle, avšak podobne, prvkami 42, 43, prípadne 41, 44. Pokiaľ ide o zložku U, za sebou nasledujúce polsnímky dát farbonosnej zložky U sú privádzané k prvku 42, v ktorom sú interpolované a podvzorkované ako vo vertikálnom, tak v horizontálnom smere. Za sebou nasledujúce polsnímky interpolovaných a podvzorkovaných dát U z prvku 42 sú privedené k pamäťovému prvku 43. V pamäťovom prvku 43 sú za sebou nasledujúce nepárne a párne polsnímky dát z prvku 42 kombinované do zodpovedajúcich snímok dát U, ktoré sú potom snímka po snímke privádzané k prvku 46 na stlačenie a prenos.
Na obr. 3 je znázornená matica štvorcov ôsmich riadkov krát ôsmich stĺpcov, predstavujúca napríklad prvotné dáta obrazových prvkov farbonosnej zložky U. Matica štyri krát štyri krúžkov predstavuje podvzorkované dáta farbonosnej zložky U. Nepárnymi a párnymi číslami číslované rady zodpovedajú datám z nepárnych, prípadne párnych polsnímok. Šípky smerujúce zo štvorcov prvotných dát k príslušným kruhom indikujú obrazové prvky prvotných dát, ktoré prispievajú k vytváraniu výsledných podvzorkovaných farbonosných dát. Je zrejmé, že výsledné hodnoty podvzorkovaných dát sú vytvárané výlučne z nepárnych polsnímok dát alebo výlučne z párnych polsnímok dát. Menovite podvzorkovanie sa vykonáva skôr ako sú dáta polsnímok kombinované do snímok dát. Prvotné dáta sú predstavované v kombinovanom stave pre ilustráciu priestorového umiestnenia podvzorkovaných dát vzhľadom k prvotným dátam. Riadky podvzorkovaných dát sú usporiadané v matici podľa protokolu MPEG. Je treba si všimnúť, že rady podvzorkovaných dát nie sú ekvidištantné voči radom prvotných dát prispievajúcich k vytváraniu riadkov podvzorkovaných dát. Ak sa má napríklad zachovať protokol MPEG, týkajúci sa umiestnenia farbonosnej zložky.
voči prvotným dátam, bude okamžite zrejmé, že dva riadky prvotných dát prispievajúcich k vytváraniu rady podvzorkovaných dát, neprispievajú v rovnakom pomere. Ak sa uvažuje napríklad podvzorková hodnota X, ktorá je vytvorená z príspevkov prvotných obrazových prvkov A, B, C a D, potom obrazové prvky A, B, ktoré ležia bližšie k X ako obrazové prvky C a D, zaisťujú väčší príspevok podľa rovnice:
X = (3{A+B> + {C+D})/8 (D
Riadok, napríklad SE1, podvzorkovaných dát je vytvorený z dát obrazových prvkov z radov 2a 4. Na prijímači však zodpovedajúce rady 2 a 4 nemôžu byť rekonštruované z prenášaného radu podvzorkovaných dát SE1 bez straty detailu. Ak je určitá strata detailu akceptovateľná, potom môžu byť prijaté podvzorkované dáta konvertované nahor interpoláciou v horizontálnom smere na generovanie riadkov s horizontálnou hustotou obrazových prvkov rovnej pôvodnej horizontálnej hustote obrazových prvkov. ľieto interpolované riadky môžu byť opakované ako substituenty pre príslušné riadky, z ktorých boli zodpovedajúce riadky podvzorkovaných dát odvodené. Alternatívne riadkami obnovené informácie môžu byť rekonštruované so zjavne väčším vertikálnym detailom vykonaným interpoláciou obnovených vzoriek ako vo vertikálnom, tak v horízontálnom smere .
Za predpokladu, že rady dát SEi boli vytvorené podľa vzťahu naznačeného rovnicou 1, potom príkladný algoritmus pre vertikálnu konverziu takých dát na vyšší kmitočet interpolácie by mohol byť opísaný takto:
R4i = 7/8 (SEli) + 1/8 (SE2i)
R6i = 3/8 (SEli ) = 5/8 (SE2i ) (2) (3) kde R4i a R6i sú i-té prvky vzoriek vytvoreného pre rady 4, prípadne 6, a SEli a SE2i sú i-té vzorky v radoch SEI a SE2 obnovených dát.
Obrázok 4 znázorňuje v obrazovom tvare alternatívny spôsob generovania podvzorkovaných farbonosných hodnôt spracovaných po pol snímkach. V tomto príklade rady podvzorkovaných nepárnych (párnych) dát pol snímok sú odvodené z jednotlivých riadkov nepárnych (párnych) polsnímok prvotných dát. Je treba poznamenať, že táto technika nevedie k vytváraniu prvkov podvzorkovaných dát, ktoré majú priestorovú polohu stanovenú v štandarde MPEG, a horizontálne rozlíšenie je v reprodukovaných obrazoch obetované rozlíšeniu vertikálnemu. Každý rad rekonštruovaných dát je však rekonštruovaný výlučne z odlišných prenášaných dát. Štyri prvotné obrazové prvky, ktoré prispievajú ku každému podvzorkovanému obrazovému prvku, môžu prispievať v rovnakých proporciách, pretože signál je značne prevzorkovaný s ohľadom na šírku pásma farbonosného signálu. Alternatívne môžu byť príspevky z bližších a vzdialenejších pi— votných obrazových prvkov v pomere 3:1. Rekonštrukcia farbonosných dát v prijímači pre signál podvzorkovaný podl'a obrázku 4 proste vyžaduje horizontálnu interpoláciu, to znamená horizontálne vzorkovanie na vyššiu frekvenciu 4:1.
Obrázok 5 znázorňuje obvod, ktorý môže byť použitý pre prvky 41 a 42 z obr. 7 na vytvorenie podvzorkovaných farbonosných hodnôt. Prvkom 41 a 42 môžu byť predradené príslušné dolné priepuste na obmedzenie šírky pásma priloženej farbonosnej zložky signálu na splnenie Nyquistovho vzorkovacieho kritéria. Na obr. 5 vytvárajú prvky 10 až 22 rady hodnôt vzoriek, ktoré sú účinne umiestnené medzi každou dvojicou prvotných vzoriek a medzi každou dvojicou riadkov. Prvky 23 a 24 volia príslušné vzorky z generovaných vzoriek na zaistenie podvzorkovaného signálu. Vzorky vstupného signálu sa objavujú ako vzájomne sa vylučujúce polsnímky dát a na vzorkovej početnosti fs. Vstupné dáta sú privádzané ku kaskádovému spojeniu oneskorovacieho prvku 12, ktorý oneskoruje o jednu vzorkovaciu periódu, oneskorovaciemu prvku 14, ktorý oneskoruje o jednu oneskorujúcu periódu o riadok nižšie a ďalšieho oneskorovacieho prvku 16 oneskorujúceho o jednu vzorkovaciu periódu. V časovom okamžiku vzorky, ktoré sú k dispozícii na vstupnom a výstupnom spojení prvkov 16 zodpovedajú obrazovým prvkom D a C, viď obr. 3, a súčasne vzorky, ktoré sú k dispozícii na vstupnom a výstupnom spojení prvku 12, zodpovedajú obrazovým prvkom B a A.
Vstupné vzorky sú pripojené k vyhodnocovaciemu prvku .18, ktorý váži vzorky privedené k nemu faktorom Wl. Oneskorené vzorky, ktoré sú k dispozícii na výstupných spojoch prvkov 12, 14 a 16 sú príslušne privedené k vyhodnocovacim prvkom 19. 20 a 21. ktoré vážia vzorky faktormi W2, W3, W4. Vážené vzorky z vyhodnocovacich prvkov 18 až 21 sú spočítané v sčítačke 22, ktorá zaisťuje za sebou idúce súčty na početnosti vstupnej vzorky. Za predpokladu, že vzorky B, A, D a C sú privedené k vyhodnocovaci m prvkom .18, .19, 20, prípadne 21, sú výstupné vzorky SEli , zaistené sčítačkou 22 v tvare
SEli = Wl(B)+W2(A)+W3(D)+W4(C) (4)
Ak sú váhové faktory Wl, prípadne 1/8, bude zrejmé, porovnateľné s rovnicou 1. všetky rovné 1/4, výsledné
W2, W3, W4 rovné 3/8, 3/8, 1/8, že sčítačka zaisti hodnoty vzoriek Alternatívne, ak sú váhové faktory hodnoty budú efektívne priestorovo umiestnené súbežne s radom 3, viď obr. 3, to je na pol cesty medzi dvoma riadkami prispievajúcimi interpolovaným hodnotám.
Ako bolo indikované, sčítačka zaisťuje vzorky, ktoré sa objavia horizontálne medzi za sebou idúcimi prvotnými obrazovými prvkami a vertikálne medzi za sebou idúcimi radmi. Požadovaný signál je taký, ktorý je podvzorkovaný činiteľom 2, ako v horizontálnom, tak vo vertikálnom smere. Podvzorkovanie je dosiahnuté voľbou každého druhého súčtu na striedaných riadkoch interpolovaných súčtov. Voľba sa uskutočňuje zablokovaním výstupu sčítačky 22 v dátovom akumulátore 23. Dátový akumulátor 23 uchováva a vysiela dáta, ktoré sú k dispozícii na jeho dátovom vstupe V bezprostredne pred vedením hodinového signálu, privedeného k jeho hodinovému vstupu C. Hodinový signál privedený k dátovému akumulátoru 23 je generovaný konjukciou obdĺžnikového signálu (FH/2) s frekvenciou jednej polovice riadkovej početnosti s obdĺžnikovým signálom (F5/2) s frekvenciou jednej polovice vzorkovacej početnosti.
Obrázok 6 znázorňuje alternatívny podvzorkovací obvod, ktorý vykonáva spôsob naznačený na obr. 4. Usporiadanie z obr. 4 vytvára interpolované hodnoty z prvotných hodnôt obrazových prvkov.
jednotlivých riadkov Reprezentatívne váhové faktory W5, W6, W7 a W8, ktoré môžu byť privedené k prvkom 35 až 38, sú 1/8, 3/8, 3/8, prípadne 1/8. Tieto faktory udržujú čiastkovú horizontálnu priestorovú integritu. Pokiaľ toto nie je dôležité, potom všetky váhové faktory W5, W6, W7 a W8 môžu byť zvolené ako rovné 1/4.
Prínos vynálezu nespočíva v zvláštnostiach daného interpolačného/podvzorkovacieho postupu, ale skôr v tom, kde sa v reťazci spracovania signálu vykonáva.
Interpolačný/podvzorkovací postup pre prekladané rozmietaný materiál zdroja by mal byť urobený po pol snímkach a nie na snímkovej báze pred stlačením obrazového signálu.
Obrázok 8 znázorňuje časť obvodov po stlačení v prijímacom prístroji, usporiadanom na spracovanie signálu vopred spracovaného podľa predošlého spôsobu. Prijaté dáta sú privedené k dekompresnému obvodu 50, kde sú obrazové dáta podrobené dekompresii po snímkach. Dekompresii podrobené jasové a farbonosné zložky sú uložené do snímkových pamätí 51 a 52. prípadne 53 ako časť procesu dekompresie. Príslušné snímky obrazových dát sú rozložené (54 až 56) do zodpovedajúcich polsnímok (aspoň figuratívne). Príslušné polsnímky farbonosných dát sú prevedené na vyššiu frekvenciu (57, 58) po polsnímkach, to sú podvzorkované farbonosné dáta, ktoré sa objavujú na početnosti N obrazových prvkov a na početnosti M riadkov sú spracovávané na zaistenie obrazových prvkov na početnosti 2N v riadkoch objavujúcich sa na početnosti 2M. Párne (nepárne) polsnímky jasových dát sú potom usporiadané do matíc (59) s párnymi (nepárnymi) pol snímkami farbonosných dát na generovanie farebných obrazových signálov R, G a B.
Postup po dekompresii je znázornený na obr. 9. Pri pohybe v smere pohybu hodinových ručičiek zhora nahor na obrázku snímok dekompresie podrobenej podvzorkovanej farbonosnej zložky U alebo V je rozdelený do príslušných nepárnych polsnímok. Nepárne a párne polsnímky dát sú na vyššiu frekvenciu, pokiaľ ide o hustotu prvkov a riadkov, a to na hustotu ekvivalentnú a párnych prevedené obrazových hustote prvotných dát obrazových prvkov, napríklad z prvku 40 z obr. 7. Na farbonosných dát zodpovedaj úci ch vyššiu frekvenciu prevedené sú potom usporiadané do matíc s jasových dát na vytvorenie obrazových signálov R, G a B. Je možné si pol snímky pol snímkami výstupných všimnúť, že v procese maticovania sú párne (nepárne) polsnímky jasových dát usporiadané do matice so zodpovedajúcimi párnymi (nepárnymi) pol snímkami na vyššie frekvencie prevedených farbonosných dát.
Obrázok 10 znázorňuje príkladný obvod na vykonávanie podvzorkovaných farbonosných dát na vyššiu frekvenciu za predpokladu podvzorkovania tvaru znázorneného na obr. 3. Znázornený prístroj prevádza zdvojenie počtu obrazových prvkov v horizontálnych riadkoch a potom vysiela každý na vyššiu frekvenciu prevedený riadok dvakrát na uskutočnenie zdvojenia počtu riadkov na polsnímok. Obrázok 10 zahrňuje dva kanály, jeden na spracovanie nepárnych polsnímok a jeden na spracovanie párnych polsnímok. Obidve polsnímky sú k dispozícii súčasne, pretože dekompresor zaisťuje dekompresii podrobené dáta po snímkach. Na vyššiu frekvenciu prevedené dáta z dvoch kanálov sú riadkovo prekladané v multiplexore 109 a privedené k pamäti 110. Dáta môžu byť potom čítané z pamäti 110 na prevedenie maticovania na výlučne párne a nepárne polsnímky dát.
Farbonosné dáta U alebo V z prvku 56 (55) voľby polsnímok sú privedené k vstupným zberniciam 98, prípadne 99 párnej a nepárnej polsnímky. Pretože kanály párnej a nepárnej polsnímky pracujú podobne, bude opísaný iba kanál nepárnej polsnímky. Dáta nepárnej polsnímky sú stabilizované v prvom oneskorovacom prvku 100 oneskorujúce o jednu vzorkovaciu periódu a privedené k druhému oneskorovaciemu prvku 101 oneskorujúcemu o jednu oneskorovaciu periódu. Oneskorené vzorky z prvkov 100 a 101 sú privedené k príslušným vstupným svorkám sčítačky 102, ktorá sčíta privedené vzorky. Súčty sú delené dvoma, pre zaistenie priemeru sčítaných vzoriek, kde tento priemer vytvára hodnotu intersticiálneho obrazového prvku priestorovo umiestneného medzi dve vzorkové hodnoty, ktoré vytvárajú súčet. Priemerná hodnota je privedená k jednému vstupu multiplexora 104. Oneskorená vzorka z prvku 100 je privedená k druhému vstupu multiplexora 104. Obdĺžnikový hodinový signál s frekvenciou početnosti podvzorkovaného vzorku je privedený na striedavé pripojenie dvoch vstupných svoriek multiplexora k výstupu multiplexora. Výstup multiplexora 104 pozostáva zo sledu dekompresie podrobených farbonosných vzoriek striedajúcich sa po vzorke s vypočítanými (intersticiálnymi) vzorkami z deličky 103. Výstup so vzorkovou početnosťou z multiplexora 104 je dvojnásobkom vzorkovej početnosti vzoriek privedených k oneskorovaciemu prvku 100.
Vzorky z multiplexora 104 sú privedené k ďalšiemu multiplexoru 105. ktorý je kondiciovaný na privádzanie striedavých riadkov vzoriek k pamäťovému prvku 106 a vkladanie riadkov vzoriek do pamäťového prvku 107. Dáta sú zapisované do prvku 106 a 107 a čítané z nich na dvojnásobku početnosti podvzorkovaného obrazového prvku (pôvodná vzorková početnosť). Používajú sa dva pamäťové prvky tak, že dáta môžu byť čítané z jednej pamäti, zatiaľ čo nové dáta sú zapisované do pamäti druhej.
Dáta z príslušných pamäťových prvkov sú privedené k multiplexoru 109, ktorý postupne pripisuje k dátam zo štyroch pamäťových prvkov na vysielanie za sebou idúcich opakovaných riadkov dát nepárnych pol snímok prekladaných opakovanými riadkami dát párnych polsnímok. Reprezentatívny sled dát z multiplexoru 109 je v tvare 0θ, Εθ, 0θ, Εθ, 0χ, Εχ, 0ρ Εχ, 02, Ε2, atď., kde 0| a Ej predstavujú nepárne a párne riadky výstupných dát. Index i indikuje riadok podvzorkovaných dát, z ktorých je generovaný riadok výstupných dát. Toto je prevod na vyššiu frekvenciu vo vertikálnom smere typu opakuj riadok.
Obrázok 11 zahŕňa príkladný prevodník frekvencie nahor vo vertikálnom smere na zaistenie vertikálne interpolovaných riadkov vzoriek podľa rovníc 2 a 3. Tento obvod môže nahradzovať prvky umiestnené medzi multiplexory 104 a 109 na obrázku 10. Jeden z obvodov obrázku 11 bude nahradený v každom kanáli obvodu z obr. 10. Obvod z obrázku 11 je usporiadaný na súbežné generovanie dvoch riadkov výstupných dát pre každý riadok dátového výstupu z multiplexora 104. Je treba uvážiť, že na vyššiu frekvenciu prevedené horizontálne verzie riadkov SE1 a SE2, viď obr. 3, boli postupne výstupom z multiplexora 104 k obvodu z obr. 11. Riadky dát sú privedené k oneskorovaciemu prvku 200 oneskorujúcemu o jeden horizontálny riadok tak, že vertikálne zrovnané dáta z riadkov SE2 a SE1 sú súbežne k dispozícii zo vstupných a výstupných spojov oneskorovacieho prvku 200. Vertikálne zrovnané dáta z riadkov SE2 a SE1 sú vytvorené faktormi 3/8 a 5/8 vo vyhodnocovacich prvkoch 202. prípadne 204. Vážené hodnoty z prvkov 202 a 204 sú sčítané v sčítačke 205 na generovanie hodnôt farbonosnej zložky obrazového prvku, predstavujúcich rad 6. Vertikálne zrovnané dáta z radov SE2 a SE1 sú vážené faktormi 7/8 a 1/8 vo vyhodnocovacích prvkoch 208. prípadne 209. Vážené hodnoty z prvkov 208 a 209 sú sčítané v sčítačke 210 na generovanie hodnôt farbonosnej zložky obrazového prvku predstavujúcich riadok 4. Dva vypočítané riadky dát sú privedené k multiplexoru 212. ktorý usmerňuje dvojice riadkov k jednému z dvoch pamäťových prvkov, K datám z príslušných pamäťových prvkov je následne pristupované v takom poradí, aby sa dáta párnych a nepárnych polsnímok prekladali, alebo aby sa vytvorili oddelené párne polsnímky a nepárne polsnímky podľa priania.

Claims (7)

1. Zariadenie na spracovanie obrazového signálu s preprocesorom na generovanie neprekladané rozmietaných obrazových signálov z prekladané rozmietaných obrazových signálov a zaistenie neprekladané rozmietaných obrazových signálov pre kompresný prístroj na báze snímky, obsahujúci prístroj (46) na kompresiu na snímkovej báze vytvoreného obrazového signálu na stláčanie dát zložiek obrazových signálov, zdroj (40) prekladané rozmietanej jasovej zložky a farbonosnej zložky signálov objavujúcich sa ako príslušné sledy nepárnych a párnych polsnímok dát, prostriedky (45) na kombinovanie za sebou idúcich polí dát jasovej zložky do zodpovedajúcich snímok dát jasovej zložky a zaistenie týchto snímok dát jasovej zložky pre kompresor, prostriedky (41, 42) reagujúce výlučne na nepárne pol snímky dát farbonosnej zložky a výlučne sa párne pol snímky dát farbonosnej zložky na interpolovanie dát farbonosnej zložky pre zaistenie vzoriek signálov predstavujúcich body obrazu odlišných od bodov obrazu predstavovaných zdrojom signálu farbonosnej zložky, a na zaistenie príslušne spracovaných nepárnych a párnych polsnímok dát farbonosnej zložky, ktorá je aspoň vertikálne podvzorkovaná, a prostriedky (43, 44), ktoré sú pripojené k interpolačným prostriedkom na zaistenie prekladaných pol sní mok interpolovaných/podvzorkovaných nepárnych a párnych polsnímok dát farbonosnej zložky ku kompresoru,
2. Zariadenie na spracovanie obrazového signálu s preprocesorom na generovanie neprekladané rozmietaných obrazových signálov z prekladané rozmietaných obrazových signálov a zaistenie neprekladané rozmietaných obrazových signálov pre kompresor dát pracujúci na báze snímky obsahujúci zdroj prekladané rozmietaných signálov farbonosnej zložky objavujúci sa ako príslušné sledy nepárnych a párnych polsnímok dát, prostriedky reagujúce výlučne na nepárne polsnímky dát farbonosnej zložky výlučne na párne polsnímky dát farbonosnej zložky na interpolovanie dát farbonosnej zložky na zaistenie príslušných nepárnych a párnych polsnímok dát farbonosnej zložky, ktorá je podvzorkovaná aspoň vertikálne, a prostriedky pripojené k interpolačným prostriedkom na zaistenie prekladaných polsnímok interpolovaných/podvzorkovaných nepárnych a párnych polsnímok dát farbonosnej zložky pre kompresor dát pracujúci na báze snímok.
3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že prostriedky reagujúce na vzájomne sa vylučujúce nepárne alebo párne polsnímky dát farbonosnej zložky na interpolovanie dát farbonosnej zložky na zaistenie dát farbonosnej zložky, ktoré sú podvzorkované aspoň vertikálne, ďalej zahrňujú prostriedky na horizontálne interpolovanie a podvzorkovanie dát farbonosnej zložky.
4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na interpolovanie kombinujú vzorky zo za sebou nasledujúcich riadkov polsnímok v pomere tri ku jednej a kombinujú za sebou nasledujúce horizontálne vzorky v pomere jedna ku jednej.
5. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na interpolovanie kombinujú vzorky zo za sebou nasledujúcich riadkov polsnímok v pomere jedna ku jednej a kombinujú za sebou nasledujúce horizontálne vzorky v pomere jedna ku jednej.
6. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že prostriedky reagujúce na vzájomne sa vylučujúce nepárne alebo párne polsnímky dát farbonosnej zložky na interpolovanie dát farbonosnej zložky na zaistenie dát farbonosnej zložky, ktoré sú podvzorkované aspoň vertikálne, ďalej zahrňujú prostriedky na horizontálne interpolovanie dát farbonosnej zložky a podvzorkovanie horizontálne interpolovaných dát fai— bonosnej zložky na generovanie jednej horizontálnej hodnoty obrazového prvku pre štyri hodnoty prvotných obrazových prvkov pre každý riadok nepárnych polsnímok, a prostriedky na horizontálne interpolovanie dát farbonosnej zložky a podvzorkovanie horizontálne interpolovaných dát farbonosnej zložky na y ν Ήί'ίΐgenerovanie jednej horizontálnej hodnoty obrazového prvku na štyri hodnoty prvotných obrazových prvkov pre každý riadok párnych pol snímok, pričom podvzorkované obrazové prvky párnej polsnímky sú intersticiálne podvzorkované obrazové prvky nepárneho poľa.
7. Zariadenie pre následné spracovanie dekompresii podrobeného obrazového signálu, ktorý bol interpoláciou/podvzorkovaním vopred spracovaný po pol snímkach a potom stlačený na báze snímky, obsahujúci dekompresor pracujúci na snímkovej báze na zaistenie snímky dekompresii podrobených obrazových dát, interpolačné prostriedky pripojené k dekompresoru a reagujúce príslušne na dekompresiou podrobené obrazové dáta, zodpovedajúce výlučne nepárnym pol snímkam a výlučne párnym pol snímkam týchto snímok dekompresii podrobených obrazových dát na generovanie snímok obrazových dát, majúcich zväčšený počet horizontálnych obrazových riadkov.
SK1431-94A 1992-05-26 1993-03-15 Predradný procesor obrazového signálu SK280720B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/888,581 US5253041A (en) 1992-05-26 1992-05-26 Digital television signal compression apparatus
PCT/US1993/002157 WO1993025048A1 (en) 1992-05-26 1993-03-15 Digital video signal processor apparatus with preprocessor for generating non-interlace-scan video signals from interlace-scan video signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK143194A3 true SK143194A3 (en) 1995-08-09
SK280720B6 SK280720B6 (sk) 2000-06-12

Family

ID=25393463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1431-94A SK280720B6 (sk) 1992-05-26 1993-03-15 Predradný procesor obrazového signálu

Country Status (20)

Country Link
US (1) US5253041A (sk)
EP (1) EP0642725B1 (sk)
JP (1) JP3436367B2 (sk)
KR (1) KR100276574B1 (sk)
CN (1) CN1051900C (sk)
AT (1) ATE180615T1 (sk)
BR (1) BR9306425A (sk)
CA (1) CA2136608C (sk)
CZ (2) CZ282865B6 (sk)
DE (1) DE69325097T2 (sk)
ES (1) ES2132225T3 (sk)
HU (1) HU224274B1 (sk)
MY (1) MY109367A (sk)
PL (2) PL171083B1 (sk)
RU (1) RU2118066C1 (sk)
SG (1) SG83072A1 (sk)
SK (1) SK280720B6 (sk)
TR (1) TR27384A (sk)
TW (1) TW248628B (sk)
WO (1) WO1993025048A1 (sk)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06165151A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像符号量制御装置
JPH06217346A (ja) * 1993-01-13 1994-08-05 Sony Corp 信号伝送装置およびビデオシステム
JP2795119B2 (ja) * 1993-02-03 1998-09-10 日本ビクター株式会社 多次元画像圧縮伸張方式
US5453787A (en) * 1993-12-10 1995-09-26 International Business Machines Corporation Variable spatial frequency chrominance encoding in software motion video compression
US5790197A (en) * 1994-01-12 1998-08-04 Thomson Consumer Electronics,. Inc. Multimode interpolation filter as for a TV receiver
DE69427236T2 (de) * 1994-01-12 2001-10-25 Thomson Consumer Electronics Video signal dekomprimierungssystem und multimode-video-aufwärtswandler
CN1048138C (zh) * 1994-01-12 2000-01-05 汤姆森消费电子有限公司 用于电视接收机的多方式内插滤波器
JP2933487B2 (ja) * 1994-07-15 1999-08-16 松下電器産業株式会社 クロマフォーマット変換の方法
US5684507A (en) * 1994-09-07 1997-11-04 Fluke Corporation Method of displaying continuously acquired data on a fixed length display
EP0710033A3 (en) * 1994-10-28 1999-06-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. MPEG video decoder having a high bandwidth memory
US5920352A (en) * 1994-10-28 1999-07-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image memory storage system and method for a block oriented image processing system
US6198767B1 (en) 1995-03-27 2001-03-06 International Business Machines Corporation Apparatus for color component compression
US5684544A (en) * 1995-05-12 1997-11-04 Intel Corporation Apparatus and method for upsampling chroma pixels
JP2770801B2 (ja) * 1995-09-27 1998-07-02 日本電気株式会社 映像表示システム
JP3720432B2 (ja) * 1995-10-31 2005-11-30 キヤノン株式会社 画像処理装置およびその方法
US5768537A (en) * 1996-02-22 1998-06-16 International Business Machines Corporation Scalable MPEG2 compliant video encoder
US5748240A (en) * 1996-03-15 1998-05-05 International Business Machines Corporation Optimal array addressing control structure comprising an I-frame only video encoder and a frame difference unit which includes an address counter for addressing memory addresses
US6346999B1 (en) * 1997-02-14 2002-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus
US5862268A (en) * 1997-03-24 1999-01-19 Focus Enhancements, Inc. Bilinear decimator with error compensation
US6118823A (en) * 1997-04-01 2000-09-12 International Business Machines Corporation Control scheme for shared-use dual-port predicted error array
US6385248B1 (en) * 1998-05-12 2002-05-07 Hitachi America Ltd. Methods and apparatus for processing luminance and chrominance image data
US6501507B1 (en) 1998-05-13 2002-12-31 Barth Alan Canfield Multimode interpolation filter as for a TV receiver
JP3614324B2 (ja) 1999-08-31 2005-01-26 シャープ株式会社 画像の補間システムおよび画像の補間方法
US7266148B2 (en) * 2001-01-05 2007-09-04 Lg Electronics Inc. Video transcoding apparatus
JP2004147092A (ja) * 2002-10-24 2004-05-20 Canon Inc 信号処理装置、撮像装置、及び制御方法
CN100574410C (zh) * 2004-02-27 2009-12-23 Jbf合伙股份有限公司 图像变换方法及装置
CN100450191C (zh) * 2004-10-29 2009-01-07 华亚微电子（上海）有限公司 视频信号中的色串抑制方法与系统
CN101170707B (zh) * 2007-11-08 2012-08-08 华为技术有限公司 图像格式的转换和恢复方法及装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698674A (en) * 1986-03-06 1987-10-06 Vsp, Inc. Interlace/non-interlace data converter
EP0323274A3 (en) * 1987-12-30 1990-10-31 British Broadcasting Corporation Bandwidth reduction for the transmission of television signals
US4989091A (en) * 1988-11-16 1991-01-29 Scientific-Atlanta, Inc. Scan converter for a high definition television system
US5046164A (en) * 1989-09-18 1991-09-03 Rca Licensing Corporation Interstitial line generator for an interlace to non-interlace scan converter
US5122875A (en) * 1991-02-27 1992-06-16 General Electric Company An HDTV compression system
US5146325A (en) * 1991-04-29 1992-09-08 Rca Thomson Licensing Corporation Video signal decompression apparatus for independently compressed even and odd field data

Also Published As

Publication number Publication date
US5253041A (en) 1993-10-12
ES2132225T3 (es) 1999-08-16
CA2136608C (en) 2003-05-06
CN1051900C (zh) 2000-04-26
TW248628B (sk) 1995-06-01
CN1080453A (zh) 1994-01-05
BR9306425A (pt) 1998-09-15
CA2136608A1 (en) 1993-12-09
CZ288094A3 (en) 1995-04-12
HU224274B1 (hu) 2005-07-28
SK280720B6 (sk) 2000-06-12
KR100276574B1 (ko) 2000-12-15
EP0642725B1 (en) 1999-05-26
JP3436367B2 (ja) 2003-08-11
DE69325097T2 (de) 1999-11-11
PL171083B1 (pl) 1997-02-28
CZ282865B6 (cs) 1997-11-12
TR27384A (tr) 1995-02-03
EP0642725A1 (en) 1995-03-15
HU9403389D0 (en) 1995-02-28
PL170478B1 (pl) 1996-12-31
MY109367A (en) 1997-01-31
SG83072A1 (en) 2001-09-18
KR950701793A (ko) 1995-04-28
RU2118066C1 (ru) 1998-08-20
ATE180615T1 (de) 1999-06-15
HUT73887A (en) 1996-10-28
WO1993025048A1 (en) 1993-12-09
CZ282062B6 (cs) 1997-05-14
JPH07507428A (ja) 1995-08-10
DE69325097D1 (de) 1999-07-01
CZ240996A3 (en) 1997-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK143194A3 (en) Apparatus for elaborating of digital video signal
US5134480A (en) Time-recursive deinterlace processing for television-type signals
DE69120139T2 (de) Gerät und Verfahren zur adaptiven Kompression von aufeinanderfolgenden Blöcken eines digitalen Videosignals
US5237413A (en) Motion filter for digital television system
US5517245A (en) High efficiency encoding and/or decoding apparatus
EP0618729B1 (en) Video-signal transmitting and receiving apparatus and method thereof
HUT63528A (en) Method, coder and decoder for transmitting and compatible receiving standardized television signals
US6134347A (en) Image filming and compression system, image filming and compression method, and recording medium storing processing program therefor
JPH02504214A (ja) 一連の画像を表わす信号用のデコード装置および同装置を含む高精細度テレビジョン画像伝送方式
Kikuchi et al. Reversible conversion between interlaced and progressive scan formats and its efficient implementation
Vetro et al. Frequency domain down-conversion of HDTV using adaptive motion compensation
KR960002047B1 (ko) 525라인 순차주사식 모니터 디스플레이 영상포맷을 갖는 에치디티브이(hdtv) 수신장치 및 에치디티브이 영상포맷 변환방법
KR100222971B1 (ko) 3판식 고해상도 촬상 장치
JP2846206B2 (ja) サブバンド符号化装置
US6233281B1 (en) Video signal processing apparatus, and video signal processing method
KR960012018B1 (ko) 영상디코더와 결합된 에치디티브이(hdtv) 비디오 포맷 변환장치
JPH066777A (ja) 画像符号化装置
JPH0530496A (ja) 符号化方法及び符号化装置
Glenn Video compression encoders for satellites and 2-way transmission
EP1750457A1 (en) Method and circuit arrangement for processing a video signal, and respective camera
JPH07111652A (ja) 画像データの圧縮方法、伸長方法及び記録媒体
JPH0220990A (ja) 固体撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
MK4A Patent expired

Expiry date: 20130315