WO1998036562A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur flimmerreduktion eines bildsignals - Google Patents

Verfahren und schaltungsanordnung zur flimmerreduktion eines bildsignals Download PDF

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WO1998036562A1
WO1998036562A1 PCT/DE1998/000132 DE9800132W WO9836562A1 WO 1998036562 A1 WO1998036562 A1 WO 1998036562A1 DE 9800132 W DE9800132 W DE 9800132W WO 9836562 A1 WO9836562 A1 WO 9836562A1
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PCT/DE1998/000132
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Inventor
Markus Schu
Günter Scheffler
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • 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 reducing the flicker of an image signal with interlaced fields, in which the image signal is separated into a high-frequency and a low-frequency component, each with different signal processing, in order to generate an image signal with a doubled field rate.
  • the invention also relates to a corresponding circuit arrangement.
  • the object of the invention is to improve the method specified in the introduction in such a way that the storage effort for the height channel is reduced with a corresponding image quality.
  • a circuit arrangement is specified in claim 8.
  • the motion vector that was calculated for the pixel location to be generated is used for the input pixels.
  • This vector is set in a first direction in the case of an input field whose movement phase lies before the movement phase to be generated, in the opposite direction in the case of a field whose movement phase lies after the movement phase to be generated.
  • the present motion vectors are used to perform motion detection to determine whether there is motion or not.
  • the same processing is preferably carried out as in the above-mentioned European patent application.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a process sequence according to the invention or a circuit arrangement according to the invention
  • FIG. 2 shows a representation of the fields on the input and output sides in the height channel, specifying the input values of the respective median filters.
  • a video signal FBAS is fed to the circuit according to FIG. 1 at an input connection 1.
  • the video signal FBAS contains line-bound fields AI, B1, A2, B2, ...
  • the fields AI, A2 contain the odd-numbered lines, the fields B1, B2 the even-numbered lines.
  • the fields on the input side are temporarily stored in a field memory 2, so that the signal FBAS 'read out on the output side contains these fields with a doubled line frequency and field rate. While the fields are present on the input side at a rate of 50 or 60 Hz, the signal has FBAS 'fields at a rate of 100 or 120 Hz.
  • the signal FBAS ' is fed to a further field memory 3, the output of which Signal FBAS 1 'is delayed by one field with respect to the signal FBAS'.
  • the fields are each separated into a height signal component H1 or H2 and a depth signal component T1 or T2.
  • a vector estimator 6 to which the output signals of the memories are fed, calculates the motion vectors present between the fields on the input side.
  • the depth signal components T1, T2 are converted into an output signal for the depth channel T12 in a device 7.
  • This reaction is preferably carried out according to the process steps described in EP-A2-0 727 904 in connection with FIGS. 5 to 7. Since input values of only immediately successive fields are supplied to the median filters provided for the implementation, the two field memories 2, 3 are also sufficient for signal processing in the deep channel.
  • the high-frequency signal components H1, H2 are converted into an output signal H12, which comprises fields at twice the field rate.
  • the device 8 is supplied with the motion vectors determined by the vector estimator 6. As in the implementation in the device 7 for the depth channel, these are used for motion compensation in that the motion vectors are applied to the input values of median filters of the device 8 as described in the above-mentioned European patent application.
  • a movement detector 9 is provided, which expediently detects movement present between the depth signal components T1, T2 and controls the implementation in the device 8 as a function thereof.
  • the up-converted signals T12 and H12 are additively superimposed in an adder 10 and provided as an output signal FBAS '' 'at an output terminal 11.
  • the motion detector 9 Since the movement contained in the image signal is contained in the depth signal components T1, T2, it is expedient, if necessary, in the motion detector 9 after a raster interpolation. tion to produce the same grid position to calculate the difference between the fields of the depth signal component Tl, T2. Subsequent amount formation, horizontal and vertical filtering and a threshold value comparison provide information at the output of the device 9 as to whether or not there is movement between the fields that are currently being filtered in the median filters. As an alternative to this, the device 9 can also be supplied with the motion vectors determined by the vector estimator 6, a threshold value comparison being carried out separately for horizontal and vertical motion vector components, followed by horizontal and vertical filtering.
  • the mode of operation of the device 8 will now be explained with reference to FIG. 2, in which the fields AI, B2, A2 of the height channel at the input side contained in the signal FBAS are shown with a field rate of 50 Hz and the fields ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ of the output picture sequence H12 converted upwards that are interlaced with 100 Hz field rate.
  • the device 8 is expediently supplied with the fields on the input side at the 100 Hz level, so that two input fields in a 100 Hz line grid are available for calculating an output field.
  • the field ⁇ is obtained by directly adopting the pixels of the field AI. Pixels of the other fields ⁇ , ⁇ , ⁇ are obtained by median filtering 20, 21 and 22, respectively.
  • the median filter 20 is supplied with the pixels 31, 32 of the field AI in each case with a single weighting and the pixel 33 of the field B1 with a multiple weighting.
  • the pixel 33 is fed to the median filter 20 at least twice.
  • a changeover switch 26, which is controlled by a motion detection 23, ensures a changeover such that if no motion is detected, the pixel 33 is fed in triplicate (shown in FIG. 2) and that if motion is detected, the Switch 26 in his other Switch position switches and instead of the pixel 33, the constant value "0" is supplied.
  • the motion detection 23 detects motion present between the fields AI, B1. It is implemented in the device 9 (FIG.
  • the pixels 31, 32 are located at those points of the field AI that the. to the point 30 in the field ß corresponding point are immediately adjacent.
  • the pixel 33 lies. at which the pixel 30 in
  • Field ß corresponding position in the field Bl As can be seen from FIG. 2, the field AI has a different grid position compared to the field ⁇ , the field B1 has the same grid position.
  • the movement phase of the field ⁇ to be generated lies between the movement phases which represent the fields AI, B1, that is to say after the movement phase of the field AI and before the movement phase of the field B1.
  • motion vectors supplied by the device 6 are not taken into account in FIG.
  • those points 31, 32 and 33 in the fields AI, B1 result from the fact that a motion vector assigned to the pixel 30 is applied to the point corresponding to the pixel 30 there.
  • the motion vector with the same amount is applied in the fields AI, B1 in the opposite direction in each case.
  • the median filter 21 is supplied with a pixel 41 of the same-phase, raster-different field B1, and a pixel 42 of the later, raster-like field A2.
  • the pixel 41 is adjacent to the point corresponding to the pixel 40, the pixel 42 at the point corresponding to the pixel 40.
  • a pixel 50 is generated in the field ⁇ by the median filter 22, the pixels 42, 51 in the field A2, which is later in the movement phase, are supplied to the median filter 22 on the input side, and the image point 33 in the field B1, which is earlier in the phase of the movement and is in the same frame. Without taking into account a motion vector assigned to the pixel 50, the pixel 33 lies at the position corresponding to the pixel 50.
  • the pixels 42, 51 are located at the position corresponding to the pixel point 50 in the field A2 in the line above and below.
  • a changeover switch 28 is controlled, by which the pixel 33 is fed to the median filter 22 in triple weighting when there is no motion and then when there is motion , the pixel 33 is supplied in double weighting and also the constant value "0".
  • the change-over switch 26, 27, 28, which is controlled as a function of the movement, ensures that when movement is present, the corresponding median filters 20, 21 and 22 are supplied with a balanced / number of raster-different and raster-identical pixels and the constant value "0". This leads to the fact that when moving, the respective median filter is used to select the pixel that best fits into the pixel environment of the motion phase of the field to be generated. Vector-based intermediate images are generated, which ensure relatively good detail resolution and avoid movement flickering. If there is no movement, the changeover switches 26, 27, 28 are set in such a way that the respective median filters same pixels with higher weighting than the raster-different pixels are supplied.
  • the output field sequence then has the character of a repetition of the input fields in the sequence ABAB. This results in a high spatial resolution, which ensures a sharper still image reproduction, so that a good flicker reduction with high detail resolution is achieved.

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Abstract

Zur Flimmerreduktion eines Bildsignals (FBAS) wird eine Höhen-und Tiefensignaltrennung (4, 5) mit anschließender unterschiedlicher Signalverarbeitung (7, 8) durchgeführt. Im Höhenkanal (8) wird ein erstes Halbbild einer Folge von zeilenverkämmten Halbbildern mit doppelter Halbbildrate durch direkte Übernahme eines rastergleichen eingangsseitigen Halbbilds erzeugt. Die übrigen Halbbilder werden mittels Medianfilterungen erzeugt. Bei durch Bewegungsdetektion (9) festgestellter Bewegung werden den Medianfiltern in gleicher Anzahl rastergleiche und rasterverschiedene Bildpunkte bewegungsphasenbenachbarter Eingangshalbbilder sowie ein konstanter Wert zugeführt. Wenn keine Bewegung festgestellt wird, werden rastergleiche Bildpunkte höher gewichtet.

Description

Beschreibung
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Flitπmerredu tion eines Bildsignals
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flimmerreduktion eines Bildsignals mit zeilenverkämmten Halbbildern, bei dem das Bildsignal in einen hochfrequenten und einen niederfrequenten Anteil mit jeweils unterschiedlicher Signalverarbeitung aufgetrennt wird, um ein Bildsignal mit verdoppelter Halbbildrate zu erzeugen. Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechende Schaltungsanordnung.
Ein derartiges Verfahren ist in der EP-A2-0 727 904 beschrieben. Nach Auftrennung des Videosignals in einen Höhen- und einen Tiefensignalanteil wird unter Anwendung von Medianfiltertechniken im Höhenkanal im wesentlichen eine flimmerbefreiende, im Tiefenkanal eine im wesentlichen bewegungsrich- tige Umsetzung auf je eine Halbbildfolge mit verdoppelter Halbbildwiedergaberate durchgeführt . Im Höhenkanal wird das erste Halbbild einer ausgangsseitigen Folge aus zeilenverkämmten Halbbildern durch direkte Übernahme eines rastergleichen eingangsseitigen Halbbilds erhalten. Die Bildpunkte ei- nes zweiten Halbbilds des Höhenkanals werden durch eine Medianfilterung erzeugt, der eingangsseitig der Wert "0" sowie die Bildpunkte zweier aufeinanderfolgender rasterverschiedener eingangsseitiger Halbbilder zugeführt werden. Entsprechendes gilt für die Erzeugung eines vierten ausgangsseitigen Halbbilds. Zur Erzeugung eines dritten Halbbilds werden Eingangsbildpunkte aus zwei aufeinanderfolgenden rastergleichen Halbbildern sowie des dazwischenliegenden rasterverschiedenen Halbbilds in das Medianfilter eingespeist. Die Eingangsbildpunkte sind dabei um den jeweils vorliegenden Bewegungsvektor kompensiert. Da zur Erzeugung des dritten Halbbilds Bildpunkte aus drei aufeinanderfolgenden eingangsseitigen Halbbildern zu verarbeiten sind, erfordert die angegebene Lösung mindestens drei Halbbildspeicher. Wenn gemäß einer angegebenen Weiterbildung zur Berechnung des zweiten ausgangsseitigen Halbbilds der Medianfilterung außerdem Bildpunkte eines weiteren rastergleichen eingangsseitigen Halbbilds zugeführt werden, sind sogar vier Halbbildspeicher erforderlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das eingangs angegebene Verfahren derart zu verbessern, daß bei entsprechender Bildqualität der Speicheraufwand für den Höhenkanal reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Eine Schaltungsanordnung ist in Patentanspruch 8 angegeben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden den jeweiligen Medianfilterungen im Höhenkanal nur Eingangswerte von zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern zugeführt. Dies erfordert nur zwei Halbbildspeicher. Eine Bewegungsabhängigkeit wird dadurch berücksichtigt, daß eine von einem Bewegungsdetektor gesteuerte Umschaltung vorgesehen ist, so daß dann, wenn keine Bewegung vorliegt, solche Bildpunkte mit höherer Gewichtung zugeführt werden, die im Vergleich zum zu erzeugenden Bildpunkt rastergleiche Lage aufweisen, und daß dann, wenn Bewegung festgestellt wird, rastergleiche und rasterverschie- dene Bildpunkte in gleicher Gewichtung zugeführt werden sowie außerdem ein konstanter Wert . Im ersteren Fall bei wenig oder keiner Bewegung werden rastergleiche Bildpunkte dominieren, so daß sich eine hohe Ortsauflösung und eine gute Standbildwiedergabe ergibt, während bei feststellbarer Bewegung eine bewegungsphasenrichtige Umsetzung durchgeführt wird. Wie auch bei der eingangs genannten EP 0 727 904 wird bei den Eingangsbildpunkten derjenige Bewegungsvektor angesetzt, der für die zu erzeugende Bildpunktstelle berechnet wurde. Dieser Vektor wird bei einem Eingangshalbbild, dessen Bewegungsphase vor der zu erzeugenden Bewegungsphase liegt, in eine erste Richtung angesetzt, bei einem Halbbild, dessen Bewegungsphase nach der zu erzeugenden Bewegungsphase liegt, in die entgegengesetzte Richtung. Zweckmäßigerweise werden die vorliegenden Bewegungsvektoren verwendet, um die Bewegungsdetektion durchzuführen, um festzustellen, ob Bewegung vorliegt oder nicht. In bezug auf den Tiefenkanal erfolgt vorzugsweise die gleiche Verarbeitung wie in der obengenannten europäischen Patentanmeldung .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur l ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs bzw. einer erfindungsgemäßen Schal- tungsanordnung und
Figur 2 eine Darstellung der eingangs- und ausgangsseitigen Halbbilder im Höhenkanal unter Angabe der Eingangs- werte der jeweiligen Medianfilter.
Der Schaltung nach Figur l wird an einem Eingangsanschluß 1 ein Videosignal FBAS zugeführt. Das Videosignal FBAS enthält zeilenverkä mte Halbbilder AI, Bl, A2, B2,... Die Halbbilder AI, A2 enthalten die ungeradzahligen Zeilen, die Halbbilder Bl, B2 die geradzahligen Zeilen. In einem Halbbildspeicher 2 werden die eingangsseitigen Halbbilder zwischengespeichert, so daß das ausgangsseitig ausgelesene Signal FBAS ' diese Halbbilder mit verdoppelter Zeilenfrequenz und Halbbildrate enthält. Während eingangsseitig die Halbbilder mit einer Rate von 50 oder 60 Hz anliegen, weist das Signal FBAS' Halbbilder mit einer Rate von 100 bzw. 120 Hz auf. Das Signal FBAS' wird einem weiteren Halbbildspeicher 3 zugeführt, dessen Ausgangs- Signal FBAS1' bezüglich des Signals FBAS' um ein Halbbild verzögert ist . In Einrichtungen 4 , 5 werden die Halbbilder jeweils in einen Höhensignalanteil Hl bzw. H2 und einen Tie- fensignalanteil Tl bzw. T2 aufgetrennt. Außerdem berechnet ein Vektorschätzer 6, dem die Ausgangssignale der Speicher zugeführt werden, die zwischen den eingangsseitigen Halbbildern vorliegenden Bewegungsvektoren. In Abhängigkeit von diesen Bewegungsvektoren erfolgt in einer Einrichtung 7 eine Umsetzung der Tiefensignalanteile Tl, T2 zu einem Ausgangs- signal für den Tiefenkanal T12. Diese Umsetzung wird vorzugsweise nach dem in der EP-A2-0 727 904 in Zusammenhang mit den Figuren 5 bis 7 beschriebenen Verfahrensschritten durchgeführt . Da dort den zur Umsetzung vorgesehenen Medianfiltern Eingangswerte von nur unmittelbar aufeinanderfolgenden Halb- bildern zugeführt werden, genügen die beiden Halbbildspeicher 2, 3 auch für die SignalVerarbeitung im Tiefenkanal.
In einer Einrichtung 8 werden die hochfrequenten Signalanteile Hl, H2 zu einem Ausgangssignal H12 umgesetzt, das Halbbil- der bei der doppelten Halbbildrate umfaßt. Der Einrichtung 8 werden hierzu die vom Vektorschätzer 6 ermittelten Bewegungs- vektoren zugeführt. Diese werden ebenso wie bei der Umsetzung in der Einrichtung 7 für den Tiefenkanal zur Bewegungskompensation verwendet, indem an den Eingangswerten von Medianfil- terungen der Einrichtung 8 die Bewegungsvektoren wie in der obengenannten europäischen Patentanmeldung beschrieben angesetzt werden. Darüber hinaus ist ein Bewegungsdetektor 9 vorgesehen, der zweckmäßigerweise zwischen den Tiefensignalan- teilen Tl, T2 vorliegende Bewegung feststellt und davon ab- hängig die Umsetzung in der Einrichtung 8 steuert. Die aufwärts konvertierten Signale T12 und H12 werden additiv in einem Addierer 10 überlagert und als Ausgangssignal FBAS''' an einem Ausgangsanschluß 11 bereitgestellt.
Da die im Bildsignal enthaltene Bewegung in den Tiefensignal- anteilen Tl, T2 enthalten ist, ist es zweckmäßig, im Bewegungsdetektor 9 gegebenenfalls nach einer Rasteruminterpola- tion zur Herstellung gleicher Rasterlage die Differenz der Halbbilder des Tiefensignalanteils Tl, T2 zu berechnen. Durch anschließende Betragsbildung, horizontale und vertikale Filterung und einen Schwellwertvergleich liegt am Ausgang der Einrichtung 9 die Information vor, ob zwischen den Halbbildern, die gerade in den Medianfiltern gefiltert werden, Bewegung vorliegt oder nicht. Alternativ dazu kann die Einrichtung 9 auch mit den durch den Vektorschätzer 6 ermittelten Bewegungsvektoren gespeist werden, wobei getrennt für hori- zontale und vertikale Bewegungsvektorkomponenten ein Schwell- wertvergleich durchgeführt wird mit anschließender horizontaler und vertikaler Filterung.
Die Arbeitsweise der Einrichtung 8 wird nun anhand von Figur 2 erläutert, in der die im Signal FBAS enthaltenen eingangsseitigen Halbbilder AI, B2, A2 des Höhenkanals mit 50 Hz Halbbildrate gezeigt sind sowie die aufwärts konvertierten Halbbilder α, ß, γ, δ der Ausgangsbildfolge H12, die zeilen- verkämmt mit 100 Hz Halbbildrate vorliegen. Zweckmäßigerweise werden der Einrichtung 8 die eingangsseitigen Halbbilder bereits auf der 100 Hz-Ebene zugeführt, so daß zur Berechnung eines Ausgangshalbbilds zwei Eingangshalbbilder im 100 Hz- Zeilenraster zur Verfügung stehen. Das Halbbild α wird erhalten, indem die Bildpunkte des Halbbilds AI direkt übernommen werden. Bildpunkte der übrigen Halbbilder ß, γ, δ werden durch je eine Medianfilterung 20, 21 bzw. 22 erhalten.
Zur Berechnung eines Bildpunkts 30 des Halbbilds ß werden dem Medianfilter 20 die Bildpunkte 31, 32 des Halbbilds AI je- weils in einfacher Gewichtung zugeführt sowie der Bildpunkt 33 des Halbbilds Bl in mehrfacher Gewichtung. Der Bildpunkt 33 wird zumindest zweifach dem Medianfilter 20 zugeführt. Ein Umschalter 26, der durch eine Bewegungsdetektion 23 gesteuert wird, sorgt für eine Umschaltung derart, daß dann, wenn keine Bewegung festgestellt wird, der Bildpunkt 33 dreifach zugeführt wird (in Figur 2 dargestellt) , und daß dann, wenn Bewegung festgestellt wird, der Schalter 26 in seine andere Schalterstellung umschaltet und an Stelle des Bildpunkts 33 der konstante Wert "0" zugeführt wird. Die Bewegungsdetektion 23 stellt zwischen den Halbbildern AI, Bl vorliegende Bewegung fest. Sie wird in der Einrichtung 9 (Figur 1) reali- siert, indem entweder die Tiefensignalanteile Tl, T2 oder die vom Vektorschätzer 6 berechneten Bewegungsvektoren wie oben beschrieben verarbeitet werden. Die Bildpunkte 31, 32 liegen an denjenigen Stellen des Halbbilds AI, die der. zum Bildpunkt 30 im Halbbild ß entsprechenden Stelle unmittelbar benachbart liegen. Der Bildpunkt 33 liegt. an der dem Bildpunkt 30 im
Halbbild ß entsprechenden Stelle im Halbbild Bl . Wie aus Figur 2 ersichtlich, weist das Halbbild AI im Vergleich zum Halbbild ß unterschiedliche Rasterlage auf, das Halbbild Bl die gleiche Rasterlage. Die Bewegungsphase des zu erzeugenden Halbbilds ß liegt zwischen den Bewegungsphasen, die die Halbbilder AI, Bl darstellen, also nach der Bewegungsphase des Halbbilds AI und vor der Bewegungsphase des Halbbilds Bl . Der Einfachheit wegen sind in Figur 2 von der Einrichtung 6 gelieferte Bewegungsvektoren nicht berücksichtigt. Tatsächlich ergeben sich diejenigen Stellen 31, 32 und 33 in den Halbbildern AI, Bl dadurch, daß an der dort dem Bildpunkt 30 entsprechenden Stelle ein dem Bildpunkt 30 zugeordneter Bewegungsvektor angesetzt wird. Der betragsmäßig gleiche Bewegungsvektor wird in den Halbbildern AI, Bl in jeweils entge- gengesetzte Richtung angesetzt.
Zur Berechnung eines Bildpunkts 40 im Halbbild γ wird dem Medianfilter 21 ein Bildpunkt 41 des bewegungsphasengleichen, rasterverschiedenen Halbbilds Bl zugeführt, sowie ein Bild- punkt 42 des bewegungsphasenspäteren, rastergleichen Halbbilds A2. Ohne Berücksichtigung der Bewegungskompensation durch einen dem Bildpunkt 40 zugeordneten Bewegungsvektor liegt der Bildpunkt 41 der dem Bildpunkt 40 entsprechenden Stelle benachbart, der Bildpunkt 42 an der dem Bildpunkt 40 entsprechenden Stelle. Eine Bewegungsdetektion 24, die die zwischen den Halbbildern Bl, A2 vorliegende Bewegung auswertet, steuert einen Umschalter 27. Wenn keine Bewegung festge- stellt wird, befindet sich der Schalter 27 in der dargestellten Stellung, wodurch der Bildpunkt 42 mit doppelter Gewichtung dem Medianfilter 21 zugeführt wird. 7Andernfalls wird der Bildpunkt 42 nur einfach zugeführt und außerdem der konstante Wert "0" .
Durch das Medianfilter 22 wird ein Bildpunkt 50 im Halbbild δ erzeugt, dem Medianfilter 22 werden eingangsseitig die Bildpunkte 42, 51 im bewegungsphasenspäteren, rasterverschiedenen Halbbild A2 zugeführt sowie der Bildpunkt 33 im bewegungspha- senfrüheren, rastergleichen Halbbild Bl . Ohne Berücksichtigung eines dem Bildpunkt 50 zugeordneten Bewegungsvektors liegt der Bildpunkt 33 an der dem Bildpunkt 50 entsprechenden Stelle. Die Bildpunkte 42, 51 liegen an der der Bildpunkt- stelle 50 entsprechenden Stelle im Halbbild A2 in der darüber und darunter liegenden Zeile benachbart. Mittels einer Bewegungsdetektion 25, die die zwischen den Halbbildern Bl, A2 vorliegende Bewegung feststellt, wird ein Umschalter 28 gesteuert, durch den dann, wenn keine Bewegung vorliegt, der Bildpunkt 33 in dreifacher Gewichtung dem Medianfilter 22 zugeführt wird, und dann, wenn Bewegung vorliegt, der Bildpunkt 33 in zweifacher Gewichtung zugeführt wird und außerdem der konstante Wert "0".
Durch die bewegungsabhängig gesteuerten Umschalter 26, 27, 28 wird erreicht, daß bei Vorliegen von Bewegung den entsprechenden Medianfiltern 20, 21 bzw. 22 eine jeweils ausgeglichene /Anzahl von rasterverschiedenen und rastergleichen Bildpunkten zugeführt wird sowie der konstante Wert "0" . Dies führt dazu, daß bei Bewegung bewegungsvektorgestützt durch die jeweiligen Medianfilter derjenige Bildpunkt ausgewählt wird, der sich am besten in die Bildpunktumgebung der Bewegungsphase des zu erzeugenden Halbbilds einpaßt . Es werden vektorgestützt Zwischenbilder erzeugt, die für relativ gute Detailauflösung sorgen und Bewegungsflimmern vermeiden. Wenn keine Bewegung vorliegt, sind die Umschalter 26, 27, 28 derart eingestellt, daß den jeweiligen Medianfiltern die raster- gleichen Bildpunkte mit höherer Gewichtung als die rasterverschiedenen Bildpunkte zugeführt werden. Die Ausgangshalbbildfolge hat dann den Charakter einer Wiederholung der Eingangs- halbbilder in der Abfolge ABAB. Dies bewirkt eine hohe Ortsauflösung, die für eine schärfere Standbildwiedergabe sorgt, so daß eine gute Flimmerreduktion bei hoher Detailauflösung erreicht wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Flimmerreduktion eines Bildsignals, bei dem ein Eingangsbildsignal (FBAS) zugeführt wird, das zeilenver- kämmte Halbbilder (AI, Bl, A2) mit einer vorgegebenen Halbbildrate enthält, bei dem das Bildsignal in einen hochfrequenten (Hl, H2) und einen niederfrequenten Signalanteil (Tl, T2) aufgetrennt wird und bei dem auf den hochfrequenten und den niederfrequenten Signalanteil eine unterschiedliche Si- gnalverarbeitung (7, 8) angewandt wird, indem eingangsseitige Halbbilder des hochfrequenten und des niederfrequenten Signalanteils jeweils in zeilenverkämmte ausgangsseitige Halbbilder mit verdoppelter Halbbildrate umgesetzt werden, bei dem die ausgangsseitigen Halbbilder der Signalanteile zu einem Ausgangsbildsignal (FBAS''') zusammengefaßt werden, bei dem bei der Signalverarbeitung des hochfrequenten Signalanteils ein erstes ausgangsseitiges Halbbild (α) von einem eingangsseitigen Halbbild (AI) der gleichen Rasterlage abgeleitet wird, und bei dem weitere ausgangsseitige Halbbilder (ß, γ, δ) durch je eine Medianfilterung (23, 24, 25) von Bildpunkten aus zwei aufeinander folgenden eingangsseitigen Halbbildern mit verschiedener Rasterlage erzeugt werden, indem der Medianfilterung (z. B. 20) ein Bildpunkt (z. B. 33) zugeführt wird, der an einer der Stelle des zu erzeugenden Bild- punkts (z. B. 30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor entsprechenden Stelle in einem rastergleichen (z. B. Bl) der eingangsseitigen Halbbilder liegt, und mindestens ein Bildpunkt (z. B. 31, 32), der an einer der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (z. B. 30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor benachbart liegenden Stelle (z. B. 31, 32) in einem rasterverschiedenen der eingangsseitigen Halbbilder (z. B. AI) liegt, und indem bei festgestellter Bewegung letzterer Bildpunkt mit höherer Gewichtung der Medianfilterung zugeführt wird als bei nicht festgestellter Bewegung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dann, wenn keine Bewegung festgestellt wird, der Medianfilterung ein konstanter Wert ("0") zugeführt wird und daß anstelle dessen bei festgestellter Bewegung der erstere Bildpunkt (z. B. 33) zugeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ausgangsseitig für den hochfrequenten Signalanteil aufeinan- derfolgend das erste (α) sowie ein zweites (ß) , ein drittes (γ) und ein viertes (δ) Halbbild erzeugt werden, daß zur Erzeugung des zweiten Halbbilds (ß) der Medianfilterung (20) aus dem bewegungsphasenmäßig vorhergehenden rasterverschiedenen eingangsseitigen Halbbild (AI) zwei solche Bildpunkte (31, 32) zugeführt werden, die zu der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor benachbart liegen, sowie derjenige Bildpunkt (33) aus dem bewegungsphasenmäßig nachfolgenden rastergleichen eingangsseitigen Halbbild (Bl) , der an der der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor entsprechenden Stelle (33) liegt, in dreifacher Gewichtung, wenn keine Bewegung festgestellt wird, und in zweifacher Gewichtung, wenn Bewegung festgestellt wird, wobei außerdem ein konstan- ter Wert ("0") zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3 , d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Erzeugung des dritten Halbbilds (γ) der Medianfilterung (21) aus dem bewegungsphasenmäßig gleichen rasterverschiedenen eingangsseitigen Halbbild (Bl) einer derjenigen Bildpunkte (41) zugeführt wird, die zu der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (40) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor benachbart liegen, sowie derjenige Bildpunkt (42) aus dem bewegungsphasenmäßig nachfolgenden rastergleichen eingangsseitigen Halbbild (A2) , der an der der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (40) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor entsprechenden Stelle (42) liegt, in zweifacher Gewichtung, wenn keine Bewegung festgestellt wird, und in einfacher Gewichtung, wenn Bewegung festgestellt wird, wobei außerdem ein konstanter Wert ("0") zuge- führt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4 oder 3 und 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , . daß zur Erzeugung des vierten Halbbilds (δ) der Medianfilterung (22) aus dem bewegungsphasenmäßig nachfolgenden rasterver- schiedenen eingangsseitigen Halbbild (A2) zwei solche Bildpunkte (42, 51) zugeführt werden, die zu der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (50) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor benachbart liegen, sowie derje- nige Bildpunkt (33) aus dem bewegungsphasenmäßig vorhergehenden rastergleichen eingangsseitigen Halbbild (Bl) , der an der der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (50) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor entsprechenden Stelle (33) liegt, in dreifacher Gewichtung, wenn keine Bewegung festgestellt wird, und in zweifacher Gewichtung, wenn Bewegung festgestellt wird, wobei außerdem ein konstanter Wert zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Festeilung von Bewegung eine Differenzbildung zwischen aufeinanderfolgenden Halbbildern des niederfrequenten Signalanteils durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bewegungskompensation der in die Medianfilter eingespeisten Bildpunkte durch die den Bildpunkten zuordenbaren Bewegungsvektoren mittels zwischen den Halbbildern des Eingangs- bildsignals ermittelten Bewegungsvektoren durchgeführt wird und daß aus den Vektoren nach einem Schwellwertvergleich ein Signal ereugt wird, welches das Vorliegen von Bewegung angibt.
8. Schaltungsanordnung zur Flimmerreduktion eines Bildsignals mit einem Anschluß zur Zuführung eines Eingangsbildsignals
(FBAS) , das zeilenverkämmte Halbbilder (AI, Bl, A2) mit einer vorgegebenen Halbbildrate enthält, an Speichermittel (2, 3) zur Speicherung von zwei Halbbildern, Filtermitteln (4, 5) , durch die das Eingangsbildsignal in einen hochfrequenten Signalanteil (Hl, H2) und einen niederfrequenten Signalanteil (Tl, T2) auftrennbar ist, Mitteln zur Signalverarbeitung (7, 8) , denen eingangsseitig Halbbilder des hochfrequenten und des niederfrequenten Signalanteils zuführbar sind und durch die ausgangsseitig zeilenverkämmte ausgangsseitige Halbbilder mit verdoppelter Halbbildrate durch für die Höhen- und Tie- fensignalanteile jeweils unterschiedliche SignalVerarbeitung erzeugbar sind, und Mitteln (10) , durch die die ausgangsseitigen Halbbilder der Signalanteile zu einem Ausgangsbildsignal (FBAS1'1) zusammenfaßbar sind, wobei die Mittel zur Si- gnalverarbeitung (8) bezüglich des hochfrequenten Signalanteils derart ausgeführt sind, daß ein erstes ausgangsseitiges Halbbild (α) von einem eingangsseitigen Halbbild der gleichen Rasterlage (AI) ableitbar ist und daß weitere ausgangsseitige Halbbilder (ß, γ, δ) durch eine Medianfilterung (20, 21, 22) von Bildpunkten aus zwei aufeinander folgenden eingangsseitigen Halbbildern mit verschiedener Rasterlage erzeugbar sind, indem der Medianfilterung (z. B. 20) ein Bildpunkt zuführbar ist, der an einer der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (z. B. 30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Be- wegungsvektor entsprechenden Stelle (z. B. 33) im rastergleichen der eingangsseitigen Halbbilder (z. B. Bl) liegt, und mindestens ein Bildpunkt (z. B. 31, 32), der an einer der Stelle des zu erzeugenden Bildpunkts (z. B. 30) nach einer Verschiebung um einen zuordenbaren Bewegungsvektor benachbart liegenden Stelle (z. B. 31, 32) in einem rasterverschiedenen der eingangsseitigen Halbbilder (z. B. AI) liegt, und indem in Abhängigkeit von einem Bewegungsdetektor (z. B. 23) bei festgestellter Bewegung ersterer Bildpunkt (z. B. 30) mit höherer Gewichtung der Medianfilterung (z. B. 20) zuführbar ist als bei nicht festgestellter Bewegung.
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DE4434728C1 (de) * 1994-09-28 1995-11-02 Siemens Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zur Flimmerreduktion für ein Gerät zur Videosignalverarbeitung
EP0727904A2 (de) * 1995-02-20 1996-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Schaltungsanordnung zur Flimmerreduktion für ein Gerät zur Videosignalverarbeitung

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