DE10302003A1 - Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal - Google Patents
Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem VideosignalInfo
- Publication number
- DE10302003A1 DE10302003A1 DE10302003A DE10302003A DE10302003A1 DE 10302003 A1 DE10302003 A1 DE 10302003A1 DE 10302003 A DE10302003 A DE 10302003A DE 10302003 A DE10302003 A DE 10302003A DE 10302003 A1 DE10302003 A1 DE 10302003A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- video signal
- peak value
- maximum
- video
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/21—Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
Es wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Rauschanteils in einem Videosignal vorgeschlagen, bei welchem die Differenz zwischen einem verzögerten und einem unverzögerten Videosignal gebildet wird. Um eine möglichst genaue Messung des Rauschanteils durchführen zu können, wird das verzögerte und das unverzögerte Videosignal abhängig von deren jeweiliger Amplitude wenigstens zwei unterschiedlichen Verarbeitungskanälen zugeordnet. Aus dem Absolutwert der Differenz zwischen den bei den Videosignalen werden wenigstens zwei Spitzenwerte für das Rauschsignal für zwei unterschiedliche Amplitudenbereiche ermittelt. DOLLAR A Weiterhin wird eine Schaltung vorgeschlagen, die zur Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens geeignet ist.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal nach dem Obergriff des Anspruches 1 und eine entsprechende Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 9.
- In der EP-A 0 629 081 ist ein derartiges Verfahren offenbart. Bei dem bekannten Verfahren werden die Amplituden von Videosignalen miteinander verglichen, die von zwei unterschiedlichen aufeinanderfolgenden Vollbildern stammen. Eines der beiden Videosignale wird in einer Verzögerungs-Hinrichtung verzögert, so daß die Videosignale gleichzeitig an den Eingängen eines Differenzwertes- und Absolutwertbildners zur Verarbeitung anliegen. Aus den so gewonnenen Meßwerten werden innerhalb von geeigneten Suchfenstern Maxima bestimmt, aus denen wiederum ein Minimum ermittelt wird. Bei unbewegten Bildern entspricht das auf diese Weise gewonnene Minimum dem gesuchten Spitzenwert des Rauschsignals. Wenn das derart verarbeitete Videosignal durch Abtastung eines Films erzeugt wird, tritt die Schwierigkeit auf, daß das sogenannte Filmkornrauschen sehr stark von der Dichte der RGB- Filmschichten abhängt. Dies ist eine Folge der nicht-linearen Gamma-Charakteristik bei der Filmverarbeitung. Bei Negativfilmen ist das Filmkornrauschen in dunklen Bereichen reduziert, während im Vergleich dazu in hellen Bereichen die Amplitude des Filmkornrauschens sehr viel größer ist. Mit dem bekannten Verfahren ist es jedoch nur möglich den kleineren Anteil des Filmkornrauschens zu detektieren.
- Hiervon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem eine darüber hinausgehende Messung des Rauschsignals möglich ist.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 wird der Rauschanteil in einem Videosignal durch Differenzbildung zwischen einem verzögerten und einem unverzögerten Videosignal bestimmt. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte:
- a) die Amplitude des Videosignals wird bestimmt;
- b) abhängig von dem Ergebnis aus Schritt a) werden das verzögerte und das unverzögerte Videosignal wenigstens zwei unterschiedlichen Verarbeitungskanälen zugeordnet;
- c) in jedem Verarbeitungskanal wird der Absolutwert der Differenz der Videosignale erzeugt;
- d) innerhalb von mehreren Suchfenstern wird jeweils ein Maximum der Absolutwerte der Differenz der Videosignale berechnet; und
- e) aus den Maxima wird in jedem Verarbeitungskanal ein Minimum ermittelt, welches dem jeweiligen Spitzenwert des Rauschsignals entspricht.
- Ein Vorteil dieses Verfahrens ist, daß mindestens zwei unterschiedliche Spitzenwerte für das Rauschsignal bestimmt werden. Dieser Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn das Videosignal von einem Filmabtaster erzeugt wird. Das Filmkornrauschen hängt sehr stark von der Belichtung des Filmes bzw. der Belichtung der unterschiedlichen Farbschichten ab. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine verbesserte Rauschunterdrückung in den Videosignalen und damit eine verbesserte Bildqualität.
- Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einer nachfolgenden Signalverarbeitung des Videosignals die Spitzenwerte des Rauschsignals einzeln, deren Maximum oder deren Mittelwert verwendet.
- Vorteilhafterweise werden den unterschiedlichen Verarbeitungskanälen Videosignale unterschiedlicher Amplitudenbereiche zugeordnet. Beispielsweise können die Amplitudenbereiche von 40% bis 100% und von 0% bis 60% ausgewählt werden, wobei 100% der maximal zulässigen Amplitude entspricht.
- Weiterhin kann es vorgesehen sein, daß die Amplitudenbereiche überlappen und ein Videosignal mit einem Amplitudenwert innerhalb des Überlappungsbereiches beiden Verarbeitungskanälen gleichzeitig zugeordnet wird.
- In einer Abwandlung wird das erfindungsgemäße Verfahren sowohl für RGB-Signale als auch für YUV-Signale durchgeführt.
- Um fehlerhafte Rauschmessungen zu vermeiden, kann es vorgesehen werden, ein Suchfenster für den Zweck der Rauschsignalbestimmung zu verwerfen, wenn die Amplitude des Videosignals in diesem Suchfenster außerhalb der zugelassenen Amplitudenbereiche der Verarbeitungskanäle liegt.
- Zweckmäßigerweise wird bei einem verworfenen Suchfenster das Amplitudenmaximum durch ein vorbestimmtes Datenwort ersetzt. Der jeweilige Spitzenwert des Rauschsignals kann durch ein anderes vorbestimmtes Datenwort ersetzt werden, wenn alle Suchfenster verworfen wurden.
- Schließlich ist es auch möglich, das andere vorbestimmte Datenwort durch den jeweils letzten gültigen Spitzenwert des Rauschsignals zu ersetzen.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine Schaltung anzugeben, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Diese Aufgabe wird durch eine Schaltung nach Anspruch 10 gelöst.
- Die erfindungsgemäße Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal weist eine Verzögerungseinrichtung auf, die das Videosignal eines vorausgehenden Bildes so verzögert, daß es gleichzeitig mit dem Videosignal des unmittelbar nachfolgenden Bildes gleichzeitig an den Eingängen an einer Auswerteeinrichtung ansteht. Die Auswerteeinrichtung umfaßt Mittel zur Differenz- und Absolutwertbildung, die ein Differenzausgangssignal erzeugen, Mittel zur Bestimmung der Amplituden der Videosignale sowie logische Verknüpfungsmittel, die das Differenzausgangssignal gemäß vorbestimmter Regeln wenigstens zwei unterschiedlichen Verarbeitungskanälen zuführen. Jeder Verarbeitungskanal weist eine Maximum-Spitzenwert-Meßschaltung auf, deren Eingang jeweils mit einem Ausgang der logischen Verknüpfungsmittel verbunden ist, die durch ein erstes Startsignal getriggert ist und die innerhalb vorbestimmter Suchfenster jeweils einen Maximalwert des Differenzausgangssignals bestimmt. Weiterhin ist ein erstes Register zum Speichern der Maximalwerte vorgesehen sowie eine Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang des ersten Registers verbunden ist und die mit einem zweiten Startsignal beaufschlagt ist. Schließlich ist ein zweites Register vorgesehen, um die Maxima der Minimum- Spitzenwert-Meßschaltung abzuspeichern, das ebenfalls mit dem zweiten Startsignal beaufschlagt ist und an dessen Ausgang der Spitzenwert des Rauschsignals abnehmbar ist.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Maximum-Spitzenwert-Meßschaltung und das erste Register durch einen ersten Startimpuls getriggert. Vorteilhafterweise sind die Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung und das zweite Register durch einen zweiten Startimpuls getriggert.
- Es kann auch vorgesehen sein, daß die Auswerteeinrichtung der erfindungsgemäßen Schaltung einen 2-in-1-Multiplexer umfaßt, der wahlweise den Absolutwert der Differenz der Videosignale oder ein erstes vorbestimmtes Datenwort an dem Ausgang der Auswerteeinrichtung durchschaltet. Zweckmäßigerweise kann ein solcher 2-in-1-Multiplexer in jedem Verarbeitungskanal vorgesehen sein.
- Um die Ausgabe eines fehlerhaften Meßergebnisses für den Spitzenwert des Rauschsignals zu vermeiden, kann mit Vorteil ein Decoder (54) vorgesehen sein, mittels dessen ein fehlerhafter Spitzenwert des Rauschsignals durch ein zweites vorbestimmtes Datenwort oder durch den letzten gültigen Spitzenwert des Rauschsignals ersetzbar ist.
- Eine letzte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Filmabtaster vorzuschlagen, der mit einer erfindungsgemäßen Schaltung ausgerüstet ist.
- Diese Aufgabe wird durch einen Filmabtaster nach Anspruch 16 gelöst.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung zur Bestimmung eines Rauschanteiles in einem Videosignal schematisch und vereinfachend dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist,
- Fig. 2 eine schematische Darstellung der Suchfenster wie sie zur Bestimmung eines Parameters des Videosignals benutzt werden,
- Fig. 3 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Schaltung,
- Fig. 4 eine schematische Darstellung der Auswerteeinheit aus Fig. 3 in größerer Einzelheit,
- Fig. 5 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 und
- Fig. 6 eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3.
- In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer bekannten Schaltungsanordnung zur Bestimmung eines Rauschanteils eines Videosignals dargestellt. An einer Klemme 1 liegt ein mit Rauschstörungen behaftetes Videosignal an, welches einerseits direkt und andererseits über eine Verzögerungseinrichtung 2 den Eingängen einer Einrichtung 3 zur Differenzwert- und Absolutwertbildung zugeführt wird. In den dargestellten Fall verzögert die Verzögerungseinrichtung 2 das Videosignal um die Dauer eines Vollbildes. Derartige Verzögerungseinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden zweckmäßigerweise mit Hilfe eines digitalen Vollbildspeichers realisiert. In der Einrichtung 3 wird die Differenz zwischen dem unverzögerten und dem verzögerten Videosignal und davon der Absolutwert gebildet, da der Einfluß auf die Rauschverminderung vom Vorzeichen der Änderung des Bildinhaltes unabhängig sein soll.
- Das am Ausgang abnehmbare Differenzsignal, welches in Fig. 1 kurz als Bewegungssignal L bezeichnet wird, besteht bei unbewegten Bildern praktisch nur aus dem gleichgerichteten Rauschanteil des Videosignals, bei bewegten Bildern jedoch aus dem Betrag der Differenzsignalwerte zweier aufeinanderfolgender Bilder mit überlagertem gleichgerichteten Rauschen. Das Bewegungssignal L wird einer Maximum-Spitzenwert-Meßschaltung 4 zugeführt, in welcher innerhalb eines Suchfensters SF das Amplitudenmaximum festgestellt wird. Die Suchfenster müssen so klein gewählt sein, daß wenigstens eines der Suchfenster in dem gesamten Bild zu finden ist, in welchem keine Bewegung auftritt. Bei einem Videosignal mit Standardauflösung in 4 : 3 Format ist eine Suchfenstergröße von 12 Pixeln × 8 Zeilen gut geeignet. Selbstverständlich sind auch andere Suchfenstergrößen möglich, insbesondere wenn ein Videosignal mit hoher Auslösung und/oder mit einem anderen Bildformat vorliegt. In Fig. 2 ist die Aufteilung eines Vollbildes in 6 × 6 Suchfenster dargestellt. Je nach Anwendungsfall ist es auch möglich, eine größere oder kleinere Anzahl von Suchfenstern zu wählen.
- Die Suche nach dem Maximum wird jeweils mit einem Startimpuls S1 mit dem Anfangswert M = 0 initialisiert. Tritt während einer Suche ein größerer Wert (L > M) auf, so wird er als neuer Referenzwert detektiert. Mit dem nächsten Startimpuls S1 wird der letzte N-Wert in ein Register 5 übernommen und gleichzeitig eine neue Maximumsuche gestartet. Der Startimpuls S1 tritt zu Beginn jedes Suchfensters auf, so daß am Ende eines jeden Suchabschnittes das Signal N den gesuchten Spitzenwert des Rauschens jeweils in einem Suchfenster liefert. Für den Fall, daß das Videosignal ein Fernsehsignal ist wird in der vertikalen Austastlücke des Videosignales die Maximumsuche durch einen an einem Steuereingang angelegten Impuls INH unterbrochen. Aus den in dem Register 5 abgespeichert Maximalwerten wird mit einer Minimum-Spitzen-Meßschaltung 6 ein Minimalwert ermittelt. Der Minimalwert wird in einem nachfolgenden Register 7 festgehalten und am Ende einer Meßperiode als gesuchter Spitzenwert des Rauschens abgegeben.
- Die Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung 6 und das Register werden mit einem Startimpuls 52 getriggert, der zu Beginn einer Messperiode auftritt. Die Länge der Messperiode entspricht der Darstellungsdauer eines Vollbildes.
- In Fig. 3 ist in einem Blockdiagramm schematisch eine erfindungsgemäße Schaltung zur Bestimmung eines Rauschanteils in einem Videosignal dargestellt. Die Schaltung weist eine Auswerteeinheit 31 auf, an deren beiden Eingängen zwei Videosignale A und B anstehen. Das Videosignal B ist gegenüber dem Videosignal A durch die Verzögerungsstufe 2 verzögert, wie es bereits in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert worden ist. In der Auswerteeinheit 31 werden die Videosignale A und B abhängig von deren Amplituden zwei unterschiedlichen Verarbeitungskanäle zugeordnet, wie es nachfolgend noch näher erläutert wird. Der obere Verarbeitungskanal 32 ist Videosignalen mit Amplituden im Bereich von 40% bis 100% vorbehalten, während der untere Verarbeitungskanal 33 Videosignalen mit Amplituden im Bereich von 0% bis 60% vorbehalten ist. Eine Amplitude von 100% entspricht hierbei der maximal zulässigen Amplitude der Schaltung, und eine Amplitude von 0% entspricht einer Amplitude mit dem Wert 0. Die genannten Bereiche sind nur als bevorzugte Beispiele vorgesehen worden. In anderen Ausführungsbeispielen können andere Wertebereiche ausgewählt sein, wobei auch der Überdeckungsbereich zwischen den einzelnen Bearbeitungskanälen anders gewählt sein kann. Die Erfindung ist auch nicht auf solche Schaltungen beschränkt, die nur zwei Verarbeitungskanäle aufweisen, vielmehr ist es auch möglich, weitere Verarbeitungskanäle vorzusehen. Die grundsätzliche Funktionsweise der Erfindung bleibt hiervon unberührt.
- Abhängig von dem Amplitudenwert des Videosignals ordnet die Auswerteeinheit 31 die Videosignale A bzw. B einen der Verarbeitungskanäle 32 bzw. 33 zu. Sonach bildet die Auswerteeinheit 31 die Differenzwerte zwischen den beiden Videosignalen, und anschließend die Absolutwerte. In einer Maximum-Spitzenwert-Meßschaltung 34a wird innerhalb von Suchfenstern das Maximum der absoluten Differenzwerte der Videosignale ermittelt und in einem Register 35a abgespeichert. Die Suchfenster sind hierbei wiederum mit einer Größe von 12 Pixeln × 8 Zeilen gewählt, wobei auch andere Größen der Suchfenster gewählt werden können. Die Aufteilung eines Vollbildes in eine Anzahl von Suchfenstern ist in Fig. 2 dargestellt und wurde bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert. Aus diesen abgespeicherten Maximalwerten wird in einer Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung 36a das Minimum aller in dem Register 35a abgespeicherten Maxima ermittelt, in einem Register 37a abgespeichert und als Spitzenwert PH des Rauschsignals an einem Ausgang abgegeben. Die Maximum- Spitzenwert-Meßschaltung 34a und das Register 35a werden mit dem Startimpuls 51 getriggert, der zu Beginn jedes Suchfensters auftritt. Wohingegen die Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung 36a und das Register 37a mit dem Startimpuls 52 getriggert werden, der zu Beginn jedes Vollbildes auftritt.
- Videosignale, die in dem unteren Arnplitudenbereich von 0% bis 60% liegen, werden in entsprechender Weise in dem Verarbeitungskanal 33 weiterverarbeitet. Einander entsprechende Elemente in den Verarbeitungskanälen tragen entsprechende Bezugszeichen, die sich durch die Indizes a bzw. b voneinander unterscheiden. Die Signalverarbeitung in den beiden Verarbeitungskanälen 32 und 33 ist gleich, so daß eine Wiederholung verzichtbar ist. An einem Ausgang eines Registers 37b steht letztendlich ein Spitzenwert PL des Rauschsignals für diejenigen Videosignale zur Verfügung, deren Amplituden in dem unteren Amplitudenbereich liegen.
- Die insoweit beschriebene Rauschermittlung ist sowohl auf RGB-Signale als auch auf YUV-Signale anwendbar, wobei das Rauschen in beiden Fällen für jedes Komponentensignal getrennt ermittelt wird. Die Erfindung ist vorliegend für die Ermittlung des Rauschanteils erläutert, um das Wesen der Erfindung kürzer und leichter verständlich darstellen zu können.
- In Fig. 4 ist die Auswerteeinheit 31 aus Fig. 3 in größerer Einzelheit dargestellt. Die eingehenden Videosignale A, B werden jeweils einer Komparatoreinheit 41a bzw. 41b zugeführt, um festzustellen, in welchem Amplitudenbereich die Amplituden der Videosignale A und B liegen. Wenn die Amplituden in einem Bereich von 40% bis 100% liegen, geben die Komparatoreinheiten 41a bzw. 41b jeweils an deren ersten Ausgang ein Ausgangssignal AH bzw. BH ab. Wenn die Amplituden der Signale in einem Bereich von 0% bis 60% liegen, geben die Komparatoreinheiten 41a bzw. 41b jeweils an deren zweiten Ausgang ein zweites Ausgangssignal AL bzw. BL ab. Die Ausgangssignale AH und BH werden in einem ersten Gatter 42a durch ein logisches UND miteinander verknüpft. Sind beide Signale AH und BH "high", dann erzeugt das erste Gatter 42a ein Ausgangssignal Valid-Hi. In ganz entsprechender Weise werden die Ausgangssignale AL und BL in einem zweiten Gatter 42b durch ein logisches UND miteinander verknüpft. Wenn beide Ausgangssignale AL und BL "high" sind, dann erzeugt das zweite Gatter 42b ein Ausgangssignal Valid-Lo. Die Videosignale A und B, die den Komparatoreinheiten 41a und 41b zugeführt werden, werden gleichzeitig an die Eingänge eines Differenzwert- und Absolutwertbildners 43 angelegt, dessen Ausgangssignal |B-A| den Absolutwert der Differenz der beiden Eingangssignale repräsentiert. Das Ausgangssignal |B-A| wird dem jeweils ersten Eingang eines ersten bzw. zweiten 2-in-1-Multiplexer 44a bzw. 44b zugeführt. An dem jeweils zweiten Eingang des ersten bzw. zweiten Multiplexers liegt ein INV-SignaL an. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als INV-Signal ein Datenwort gewählt, bei dem alle Bits auf "high" gesetzt sind. Der Steuereingang des ersten Multiplexers 44a ist an den Ausgang des ersten Gatters 42a angeschlossen, so daß der Multiplexer 44a das absolute Differenzwertsignal |B-A| ausgibt, wenn das Valid-Hi-Signal "high" ist. Um zu verdeutlichen, daß dieses Differenzwertsignal von Videosignalen A, B erzeugt wirt, deren Amplituden in dem oberen Amplitudenbereich liegen ist es in Fig. 4 mit |B-A|H bezeichnet. Wenn hingegen das Valid-Hi- Signal "low" ist, wird von dem Multiplexer 44a das INV-Signal ausgegeben. Der Steuereingang des zweiten Multiplexers 44b ist an den Ausgang des zweiten Gatters 42b angeschlossen, so daß der Multiplexer 44b das absolute Differenzwertsignal IB-AI ausgibt, wenn das Valid-Lo "high" ist. Urn zu verdeutlichen, daß dieses Differenzwertsignal von Videosignalen A, B erzeugt wird, deren Amplituden in dem unteren Amplitudenbereich liegen, wird es in Fig. 4 mit |B-A|L bezeichnet. Wenn hingegen das Valid-Lo- Signal "low" ist, wird von dem Multiplexer 44b das INV-Signal ausgegeben.
- Bei üblichen Bildern treten Videosignale mit Amplitudenwerten zwischen 0% und 100% auf, so daß in beiden Verarbeitungskanälen 32, 33 entsprechende Videosignale verarbeitet werden und nach jeder Minimumsuche sinnvolle Spitzenwerte für das Rauschsignal ausgegeben werden. Es kann jedoch auch vorkommen, daß eine Szene nach Schwarz oder Weiß überblendet wird, so daß über die Zeitdauer von mehreren Bildern keine Differenzen zwischen den Videosignalen A und B auftreten. In diesem Fall wird das INV-Signal erzeugt, bei dem alle Bits auf "high" gesetzt sind, um eine fehlerhafte Messung zu vermeiden. Um das INV-Signal weiterzuverarbeiten sind erfindungsgemäß zwei Lösungen vorgeschlagen.
- Die erste Lösung ist in Fig. 5 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur der Verarbeitungskanal 32 dargestellt ist. Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung wird als ganzes mit dem Bezugszeichen 51' bezeichnet und ist in Fig. 3 mit einer gestrichelten Linie angedeutet und mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet. Eine entsprechende Schaltung für den zweiten Verarbeitungskanal 33 ist in den Figuren nicht dargestellt. Neben der Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung 36a sowie dem Register 37a, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben worden sind, weist die Schaltung 51 ein Element 52 auf, das ein Datenwort erzeugt, welches lauter Nullen enthält. Das Element 52, das kurz als Null-Ellement bezeichnet wird, ist an den ersten Eingang eines 2-in-1-Multiplexers 53 angeschlossen. Der Ausgang des Registers 37a ist sowohl an den zweiten Eingang des Multiplexers 53 angeschlossen, als auch an den Eingang eines Decoders 54, der feststellt, ob bei dem von dem Register 37a abgegebenen Datenwort sämtliche Bits auf "high" gesetzt sind. Der Ausgang des Decoders 54 ist mit dem Steuereingang des Multiplexers 53 verbunden. Stellt der Decoder 54 fest, daß aus dem Register 37a ein Datenwort ausgelesen wird, bei dem alle Bits "high" sind, so geht der Ausgang des Decoders 54 auf "high". Das hat zur Folge, daß der Multiplexer 53 das Ausgangssignal des Null-Elementes 52 an den Ausgang durchschaltet. In allen anderen Fällen bleibt der Ausgang des Decoders auf "low", und der Multiplexer 53 schaltet das aus dem Register 37a ausgelesene Datenwort an dessen Ausgang durch. Die Schaltung 51 bewirkt somit, daß ein Datenwort bei dem alle Bits auf "high" gesetzt sind in ein Datenwort umgewandelt wird, bei dem alle Bits auf "low" gesetzt sind. Folglich ist in diesen Fällen auch der Spitzenwert des Rauschsignals Null. Diese Auswahl ist deshalb sinnvoll, weil kein Rauschsignal zu berücksichtigen ist, wenn keine Videosignale auftreten, die innerhalb des zugelassenen Amplitudenbereiches liegen.
- In Fig. 6 ist eine zweite Schaltung schematisch dargestellt, um fehlerhafte Rauschmessungen zu vermeiden. Diese Schaltung ist als ganzes mit dem Bezugszeichen 51" bezeichnet und kann alternativ zu der in Fig. 5 dargestellten Schaltung 51' in dem mit dem Bezugszeichen 51 in Fig. 3 dargestellten Block angeordnet sein. Bei der Schaltung 51" ist der Ausgang der Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung 36a mit dem Eingang des Registers 37a sowie mit dem Eingang des Decoders 54 verbunden. Der Ausgang des Decoders 54 ist mit einem invertierenden Eingang eines UND-Gliedes 62 verbunden, an dessen zweiten nicht invertierenden Eingang der Startimpuls S2 ansteht. Der Ausgang des UND-Gliedes 62 ist an den Steuereingang des Register 37a angeschlossen, so daß der letzte gültige Spitzenwert des Rauschsignals in dem Register 37a gehalten wird, solange wie von dem Decoder 54 Datenworte detektiert werden, bei denen alle Bits auf "high" gesetzt sind. Mit jeden Startimpuls S2 wird eine neue Routine zur Suche des Minimums gestartet, während der letzte gültige Wert an dem Ausgang des Register 37a stehen bleibt.
- Die in Fig. 5 und 6 beschriebenen Schaltungen können in ganz entsprechender Weise auch in dem zweiten Verarbeitungskanal eingesetzt werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Bestimmung eines Rauschanteils in
einem Videosignal durch Differenzbildung zwischen einem
verzögerten und einem unverzögerten Videosignal, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte
umfaßt:
a) die Amplitude des Videosignals (A, B) wird bestimmt;
b) abhängig von dem Ergebnis aus Schritt a) werden das
verzögerte und das unverzögerte Videosignal wenigstens zwei
unterschiedlichen Verarbeitungskanälen (32, 33) zugeordnet;
c) in jedem Verarbeitungskanal (32, 33) wird der Absolutwert
der Differenz der Videosignale (|B-A|H,
|B-A|L) erzeugt;
d) in jedem Verarbeitungskanal wird innerhalb einer Anzahl von
Suchfenstern ein Maximum (M11 . . . M66) der Absolutwerte der
Differenz der Videosignale (|B-A|H, |B-A|L) für das jeweilige
Suchfenster berechnet; und
e) aus den Maxima (M11 . . . M6) wird in jedem Verarbeitungskanal
(32, 33) ein Minimum ermittelt, welches dem jeweiligen
Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer nachfolgenden Signalverarbeitung
des Videosignals die Spitzenwerte (PH, PL) des Rauschsignals
einzeln, deren Maximum oder deren Mittelwert verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß den unterschiedlichen. Verarbeitungskanälen
Videosignale unterschiedlicher Amplitudenbereiche zugeordnet
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Amplitudenbereiche überlappen, und daß
ein Videosignal mit einer Amplitude innerhalb des
Überlappungsbereiches beiden Verarbeitungskanälen gleichzeitig zugeordnet
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß es sowohl für RGB-Signale als auch für YUV-
Signale durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Suchfenster für den Zweck der
Rauschsignalbestimmung verworfen wird, wenn die Amplitude des
Videosignals in diesem Suchfenster außerhalb der zugelassenen
Amplitudenbereiche der Verarbeitungskanäle (32, 33) liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einem verworfenen Suchfenster das
Amplitudenmaximum durch ein vorbestimmtes Datenwort ersetzt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der jeweilige Spitzenwert (PH, PL) des
Rauschsignals durch ein vorbestimmtes Datenwort ersetzt wird,
wenn alle Suchfenster verworfen wurden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Datenwort durch den
jeweils letzten gültigen Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals
ersetzt wird.
10. Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in
einem Videosignal mit einer Verzögerungseinrichtung, die das
Videosignal eines vorausgehenden Bildes so verzögert, daß es
gleichzeitig mit dem Videosignal des unmittelbar nachfolgenden
Bildes gleichzeitig an den Eingängen an einer
Auswerteeinrichtung gleichzeitig ansteht, dadurch gekennzeichnet, daß
die Auswerteeinrichtung (31) Mittel zur Differenz- und
Absolutwertbildung (43), die ein Differenzausgangssignal (|B-A|)
erzeugen, Mittel (41a, 41b) zur Bestimmung der Amplituden
der Videosignale sowie logische Verknüpfungsmittel (42a, 42b)
umfaßt, die das Differenzausgangssignal gemäß vorbestimmter
Regeln wenigstens zwei unterschiedlichen Verarbeitungskanälen
(32, 33) zuführen, wobei jeder Verarbeitungskanal eine Maximum-
Spitzenwert-Meßschaltung (34a, 34b) aufweist, deren Eingang
jeweils mit einem Ausgang der Auswerteeinrichtung (31)
verbunden ist, die innerhalb vorbestimmter Suchfenster jeweils
einen Maximalwert des Differenzausgangssignals |B-A|
bestimmt,
daß ein erstes Register (35a, 35b) zum Speichern der Maximalwerte vorgesehen ist,
daß eine Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung (36a, 36b) vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des ersten Registers (35a, 35b) verbunden ist, und
daß ein zweites Register (37a, 37b) vorgesehen ist, um die Maxima der Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung (36a, 36b) abzuspeichern und an dessen Ausgang der Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals abnehmbar ist.
daß ein erstes Register (35a, 35b) zum Speichern der Maximalwerte vorgesehen ist,
daß eine Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung (36a, 36b) vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des ersten Registers (35a, 35b) verbunden ist, und
daß ein zweites Register (37a, 37b) vorgesehen ist, um die Maxima der Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung (36a, 36b) abzuspeichern und an dessen Ausgang der Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals abnehmbar ist.
11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Maximum-Spitzenwert-Meßschaltung (34a,
34b) und das erste Register (35a, 35b) durch einen ersten
Startimpuls (51) getriggert sind.
12. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Minimum-Spitzenwert-Meßschaltung (36a,
36b) und das zweite Register (37a, 37b) durch einen zweiten
Startimpuls (52) getriggert sind.
13. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung einen 2-in-1-
Multiplexer (44a, 44b) umfaßt, der wahlweise den Absolutwert
der Differenz der Videosignale (|B-A|) oder ein erstes
vorbestimmtes Datenwort (INV) an dem Ausgang der
Auswerteeinrichtung durchschaltet.
14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß in jedem Verarbeitungskanal jeweils ein
2-in-1-Multiplexer (44a, 44b) vorgesehen ist.
15. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Decoder (54) vorgesehen ist, mittels
dessen ein fehlerhafter Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals
durch ein zweites vorbestimmtes Datenwort oder durch den letzten
gültigen Spitzenwert (PH, PL) des Rauschsignals ersetzbar ist.
16. Filmabtaster, mit welchem durch Beleuchten bzw.
Durchleuchten eines Films ein Videosignal erzeugt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß der Filmabtaster mit einer Schaltung nach
einem der Ansprüche 10 bis 15 ausgerüstet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10302003A DE10302003B4 (de) | 2002-02-26 | 2003-01-21 | Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10208092.5 | 2002-02-26 | ||
DE10208092 | 2002-02-26 | ||
DE10302003A DE10302003B4 (de) | 2002-02-26 | 2003-01-21 | Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10302003A1 true DE10302003A1 (de) | 2003-09-04 |
DE10302003B4 DE10302003B4 (de) | 2011-06-16 |
Family
ID=7713945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10302003A Expired - Fee Related DE10302003B4 (de) | 2002-02-26 | 2003-01-21 | Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7760271B2 (de) |
JP (1) | JP4319848B2 (de) |
DE (1) | DE10302003B4 (de) |
GB (1) | GB2386494B (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100599133B1 (ko) * | 2004-06-08 | 2006-07-13 | 삼성전자주식회사 | 영상신호의 노이즈 측정장치 및 그 측정방법 |
JP4517963B2 (ja) * | 2005-07-15 | 2010-08-04 | ソニー株式会社 | 符号化装置、符号化方法、プログラムおよび記録媒体 |
WO2007149085A1 (en) | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Thomson Licensing | Automatic film grain adjustment |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3939487A (en) * | 1973-10-05 | 1976-02-17 | William Leventer | Color video signal generators |
DE3234178A1 (de) * | 1982-09-15 | 1984-03-15 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | System zur verminderung des rauschens in einem fernsehsignal |
DE3307687C3 (de) | 1983-03-04 | 1994-04-28 | Broadcast Television Syst | System zur Verminderung des Rauschens in einem Fernsehsignal |
JPH0191586A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-11 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 動き検出回路 |
US4873574A (en) | 1988-12-20 | 1989-10-10 | North American Philips Corporation | Noise measurement for video signals |
FR2667475B1 (fr) | 1990-09-28 | 1992-10-30 | Thomson Consumer Electronics | Procede de mesure du bruit dans une image video active et dispositif pour la mise en óoeuvre du procede. |
KR930010359B1 (ko) * | 1991-06-27 | 1993-10-16 | 삼성전자 주식회사 | 영상기록장치 |
DE4137404C2 (de) | 1991-11-14 | 1997-07-10 | Philips Broadcast Television S | Verfahren zur Reduktion von Rauschen |
EP0562407B1 (de) | 1992-03-23 | 1998-09-16 | THOMSON multimedia | Verfahren und Gerät zur Rauschmessung |
DE4322343C2 (de) * | 1992-07-06 | 1996-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Mittel zum Erfassen eines Bewegungsvektors und Verfahren zum Bestimmen eines Bewegungsvektors |
DE4319343A1 (de) * | 1993-06-11 | 1994-12-15 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal |
DE4341760A1 (de) | 1993-12-08 | 1995-06-14 | Rundfunkschutzrechte Ev | Verfahren zur Messung des Rauschsignals in einem auf einem Bildschirm dargestellten Videosignal |
DE4343095C2 (de) | 1993-12-17 | 2001-04-26 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren und Schaltung zur Störsignalbefreiung von Videosignalen |
DE69523113T2 (de) | 1994-03-07 | 2002-06-06 | Koninkl Philips Electronics Nv | Rauschmessung |
JPH08172533A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Olympus Optical Co Ltd | 画像処理装置 |
DE69611113T3 (de) | 1995-03-06 | 2007-03-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Vorrichtung zur Videorauschreduktion |
JPH10511530A (ja) | 1995-10-20 | 1998-11-04 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | テレビジョン受信機におけるデータのフィルタリング |
DE69614832T2 (de) * | 1996-05-24 | 2001-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Verfahren und Schaltung zur Bestimmung eines Rauschwerts der repräsentativ ist für das Rauschen in einem Signal |
GB9618697D0 (en) * | 1996-09-06 | 1996-10-16 | Digi Media Vision Ltd | Method and apparatus to detect the presence of noise |
DE19636867C1 (de) | 1996-09-11 | 1998-01-02 | Philips Patentverwaltung | Störsignalbefreiung von Videosignalen mittels adaptiver Medianfilterung |
DE10024374B4 (de) | 2000-05-17 | 2004-05-06 | Micronas Munich Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des in einem Bild enthaltenen Rauschens |
-
2003
- 2003-01-21 DE DE10302003A patent/DE10302003B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-21 GB GB0304038A patent/GB2386494B/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-24 US US10/372,498 patent/US7760271B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-02-26 JP JP2003049636A patent/JP4319848B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2386494A (en) | 2003-09-17 |
US20030160903A1 (en) | 2003-08-28 |
DE10302003B4 (de) | 2011-06-16 |
US7760271B2 (en) | 2010-07-20 |
GB2386494B (en) | 2005-09-07 |
JP2003259152A (ja) | 2003-09-12 |
GB0304038D0 (en) | 2003-03-26 |
JP4319848B2 (ja) | 2009-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69435031T2 (de) | Bewegungskompensation für ein reproduziertes Bildsignal | |
DE69733978T2 (de) | Bilddateninterpolationsgerät | |
DE10016074B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von 3D-Bildern | |
DE3609887C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Bemessungsfaktoren für ein rekursives Filter für Videosignale | |
DE3852467T2 (de) | Defektkompensation für Festkörperkameras. | |
DE69611113T3 (de) | Vorrichtung zur Videorauschreduktion | |
DE4329839A1 (de) | Abbildungseinrichtung mit zwei Bildsensoren | |
DE3636077C2 (de) | Verfahren zum Verdecken von Fehlern in einem Videosignal und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3942273A1 (de) | Verfahren zum verdecken von fehlern in einem videosignal | |
DE10317934A1 (de) | Bildaufnahmeeinrichtung und Verfahren zum Erfassen eines Objektes mit weitem Helligkeitsbereich | |
DE19536691B4 (de) | Verfahren und Anordnung zur Korrektur von Bildstandsfehlern bei der fernsehmäßigen Filmabtastung | |
DE69310221T2 (de) | Automatische Fokussierungsschaltung für automatische Fokusanpassung in Abhängigkeit von Videosignalen | |
EP0471878A1 (de) | Verfahren zur Bild-im-Bild-Einblendung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3929815C2 (de) | ||
DE3415685C2 (de) | ||
DE3936935C1 (de) | ||
DE4319343A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal | |
EP1587319A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Interpolation eines Bildpunktes einer Zwischenzeile eines Halbbildes | |
DE10302003B4 (de) | Verfahren und Schaltung zur Bestimmung des Rauschanteils in einem Videosignal | |
DE3900490A1 (de) | Schaltungsanordnung zur decodierung von farbfernsehsignalen | |
DE69126106T2 (de) | Bewegungsdetektion | |
DE19541319B4 (de) | Decoder mit adaptivem, nicht-trennbaren digitalen Filter | |
DE60019686T2 (de) | Bildanzeigevorrichtung und Anzeigeverfahren | |
EP0639922B1 (de) | Schaltung zur Bewegungsdetektion für ein Bildsignal | |
EP0605588B1 (de) | AUFNAHME VON BEWEGTBILDERN MIT BILDSENSOR UND BEWEGUNGSSENSOR MIT ERHöHTER BILDWECHSELFREQUENZ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110917 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: WAGNER & GEYER PARTNERSCHAFT MBB PATENT- UND R, DE Representative=s name: WAGNER & GEYER PARTNERSCHAFT PATENT- UND RECHT, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |