DE19928740C2 - Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bildpunktsignalen, bei dem mindestens das dem jeweils aktuellen Teilbild vorhergehende Teilbild gespeichert wird, und bei dem bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bild­ punktsignalen des aktuellen Teilbildes mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes erzeugt wird.

Ein solches Verfahren kann z. B. bei Fernsehendgeräten oder Computermonitoren verwendet werden. Zur Zeit werden üblicherweise 25 Bilder pro Sekunde an das Fernsehendgerät übertragen. Bei dieser sogenannten Vollbildfrequenz von 25 Hz nimmt der Betrachter die Bildfolge noch beinahe als getrennte Einzelbilder wahr, wodurch ein starkes Flimmern empfunden wird. Um dieses Flimmern zu re­ duzieren, wird das sogenannte Zeilensprungverfahren verwendet, bei dem jedes Vollbild als zwei nacheinander übertragene Teilbilder übertragen wird. Die beiden Teilbilder eines Vollbildes enthalten dann jeweils nur die geradzahligen bzw. die ungeradzahligen Zeilen. Auf diese Weise werden Teilbilder mit einer Teilbildfrequenz von 50 Hz übertragen und auf dem Bildschirm des Fernsehend­ gerätes dargestellt. Der Betrachter nimmt diese Teilbilder nicht getrennt wahr, sondern setzt die jeweiligen Vollbilder zusammen. Dadurch sind die einzelnen Vollbilder nicht mehr getrennt wahrnehmbar, was zu einem deutlichen Reduzieren des subjektiv empfundenen Flimmerns führt.

Bei diesem Zeilensprungverfahren treten aber immer noch verschiedene Flim­ merstörungen auf, wie Großflächenflimmern und Zwischenzeilenflimmern, die sich besonders bei großen Bildschirmen störend auswirken. Es wird deshalb derzeit häufig versucht, diese Flimmerstörungen mit Hilfe der sogenannten 100 Hz Technik zu beseitigen, die in Europa bereits eine breite Anwendung bei Fern­ sehendgeräten mit großen Bildschirmen gefunden hat. 100 Hz ist hierbei die Teilbildfrequenz, das bedeutet, daß die Teilbildfrequenz verdoppelt wird, wodurch die Bildwiederholfrequenz ebenfalls von 25 Hz auf 50 Hz verdoppelt wird. Dabei wird beispielsweise jedes einzelne Teilbild wiederholt, oder es wird zu jedem Teilbild ein komplementäres Teilbild erzeugt. Die beiden Teilbilder ergeben zusammen dann ein Vollbild. Dabei können das aktuelle Teilbild und das kom­ plementäre Teilbild nacheinander im Zeilensprungverfahren auf dem Bildschirm dargestellt werden, oder es kann nach dem sogenannten Progressiv-Scan-Ver­ fahren das komplette Vollbild dargestellt werden.

Ein einfaches bekanntes Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz ist die sogenannte Vollbildwiederholung. Dabei werden die beiden Teilbilder des vorherigen Vollbildes gespeichert, und es wird das zum jeweiligen aktuellen Teil­ bild komplementäre, gespeicherte Teilbild auf den Bildschirm übertragen. Diese Methode ist für statische Bildbereiche gut geeignet. In Bildbereichen mit Bewe­ gungen treten jedoch zickzackförmige vertikale Verzerrungen auf, was zu einer unscharfen Darstellung bewegter Bereiche führt.

Eine übliche Methode ist auch die sogenannte vertikale Interpolation, bei der fehlende Zeilen eines Teilbildes bildpunktweise aus den beiden benachbarten Zeilen des aktuellen Teilbildes interpoliert werden. Diese Methode kommt einer Teilbildwiederholung gleich, weil das komplementäre Teilbild aus dem aktuellen Teilbild interpoliert worden ist. Naturgemäß geht bei dieser Interpolation Informa­ tion verloren, wodurch im Vergleich zur Vollbildwiederholung keine volle vertikale Auflösung zu erzielen ist.

Es wird häufig die Kombination der beiden vorstehend genannten Methoden verwendet, wobei abhängig von den Ergebnissen eines Änderungsdetektors das eine oder das andere Verfahren auf statische bzw. bewegte Bildbereiche angewendet wird. Problematisch hierbei ist, daß ein sehr präziser Änderungsdetektor benötigt wird, um zwischen der Vollbild- und der Teilbildwiederholung umzu­ schalten. Bereits geringe Fehler bei der Änderungsdetektion führen zu subjektiv störenden Interpolationsfehlern. Außerdem muß bereits bei geringen Bewegun­ gen auf die vertikale Interpolation umgeschaltet werden, wodurch vertikale Auf­ lösung verloren geht und ein Verschleierungseffekt auftritt.

Ein weiteres bekanntes Verfahren ist die Anwendung eines sogenannten nichtli­ nearen Medianfilters. Dabei wird das zu einem aktuellen Teilbild komplementäre Teilbild bildpunktweise durch Vergleichen der benachbarten Bildpunktsignale des aktuellen Teilbildes mit Bildpunktsignalen des vorhergehenden Teilbildes erzeugt. Dieses Verfahren ist einfach zu realisieren und liefert in statischen wie auch in bewegten Bildbereichen gute Ergebnisse, so lange ein bewegtes Objekt eine ein­ heitliche Textur hat und sich Vorder- und Hintergrund hinreichend unterscheiden. Auch vertikale Luminanzsprünge werden von dem Verfahren gut wiedergegeben. Problematisch bei dem Verfahren ist, daß an vertikal bewegten, vertikalen Luminanzsprüngen ein starkes Kantenflackern auftritt. Außerdem gehen dünne Linien in der Breite von einer Zeile nach Anwenden dieses Verfahrens verloren. Dies führt insbesondere bei eingeblendeten Schriften zu deutlich sichtbaren Verzerrungen.

Aus dem Dokument US 54 75 438 (1) ist ein Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilensprungverfahren erzeugten Bildfrequenz aus Teilbildern bekannt. Ein zu dem aktuellen Teilbild komplementäres Teilbild wird für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes benachbarter Bildpunkte der vorhergehenden und nachfolgenden Zeile der entsprechenden Bereiche eines vorhergehenden und eines nachfolgenden Bildes erzeugt.

Aus der Druckschrift US 49 89 090 (2) ist bekannt, interpolierte Bildpunktsignalwerte um eine Abtastzeilenverdoppelung bei Fernsehbildern zu erzeugen. Ein Mittelwertfilter erzeugt einen interpolierten Bildpunkt durch die Bildung eines Mittelwerts von einer Vielzahl von Bildpunkten zugeführter Bildarten. Der Durchschnittswert aufeinanderfolgender Bilddaten von Bildpunkten wird gebildet, um einen geeigneten Bildpunktwert für den zu erzeugenden Bildpunkt auszuwählen.

Aus dem Dokument US 57 96 437 (3) ist eine Vorrichtung zum Umwandeln eines Zeilensprung-Bildsignals in ein fortlaufendes Bildsignal bekannt. Mit Hilfe aufeinanderfolgender Bilder des Zeilensprung-Bildsignals werden interpolierte Bildpunktsignalwerte erzeugt. Es wird ein Bildvektor aus zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern erzeugt und eine Bildschätzung zum Schätzen eines Bildpunktwertes im aktuellen Teilbild durchgeführt. Mit Hilfe der Bildpunktschätzung und des Bildvektors wird ein Bildpunktsignal erzeugt.

Aus dem Dokument DE 689 26 608 T2 (4) ist ein Verfahren für die Abtastumwandlung eines Videosignals zur Erhöhung der Anzeigefrequenz bekannt. Die Bildpunktsignalwerte von neuen einzufügenden Zeilen aus den Zeilen eines laufenden Halbbildes und den Zeilen des vorhergehenden Halbbildes werden durch Herausfiltern eines Medianwertes interpoliert.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem sich die Bildwie­ derholfrequenz einfach verdoppeln läßt, und bei dem Flimmerstörungen, Verzer­ rungen und der Verlust an Auflösung in vertikaler Richtung vermindert werden.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch ge­ löst, daß ein zweites zu dem aktuellen Teilbild komplementäres Teilbild für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes erzeugt wird, und daß abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der vertikal benachbarten Bildpunkte ein Bildpunkt des ersten oder des zweiten komplementären Teilbildes ausgewählt wird.

Bei einem solchen Verfahren wird zusätzlich zu dem ersten komplementären Teil­ bild ein zweites komplementäres Teilbild durch vertikale Interpolation zwischen vertikal benachbarten Bildpunkten des aktuellen Teilbildes erzeugt. Abhängig von der räumlichen und der zeitlichen Änderung des zu interpolierenden Bildpunktes wird die erste oder die zweite Methode verwendet.

Das erste komplementäre Teilbild liefert bereits in den meisten Fällen ein gutes Ergebnis. Das bei diesem auftretende Kantenflackern an vertikal bewegten verti­ kalen Luminanzsprüngen, das Verlorengehen von dünnen Linien und das Ver­ zerren eingeblendeter Schriften wird nach der Erfindung dadurch vermindert, daß immer dann, wenn das erste komplementäre Teilbild kein zufriedenstellendes Ergebnis liefert, ein Bildpunkt des zweiten komplementären Teilbildes verwendet wird.

Dabei ist von Vorteil, daß ein Umschalten auf die Interpolation zwischen benach­ barten Bildpunkten erst bei großen zeitlichen Änderungen nötig ist, weil das erste komplementäre Teilbild bereits in den meisten Fällen ein gutes Ergebnis liefert. Geringe Fehler des Änderungsdetektors machen sich somit nicht sonderlich stö­ rend bemerkbar. Vor allem das störende Kantenflackern läßt sich durch das Um­ schalten auf die Interpolation zwischen benachbarten Bildpunkten im aktuellen Teilbild beim Auftreten von vertikal bewegten vertikalen Luminanzsprüngen vermeiden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird abhängig von der räumlichen und zeit­ lichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte ein Gewichtungsfaktor erzeugt, und abhängig von dem Gewich­ tungsfaktor wird ein Wert zwischen dem Wert des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teilbildes und dem des zweiten komplementären Teilbildes ge­ wählt. Dies stellt einen weichen Übergang entsprechend dem Gewichtungsfaktor zwischen dem ersten komplementären Teilbild und dem zweiten komplementären Teilbild für den zu erzeugenden Bildpunkt dar. Auf diese Weise lassen sich Arte­ fakte vermeiden, die bei einem scharfen Umschalten zwischen den beiden kom­ plementären Teilbildern entstehen würden.

Vorzugsweise wird der Luminanzwert des Bildpunktsignals abhängig von dem Gewichtungsfaktor gewählt. Weil der Luminanzwert zum Erzeugen eines Schwarzweißbildes vorgesehen ist, führen bereits geringe Fehler beim Erzeugen eines Luminanzwertes eines zu erzeugenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes zu großen subjektiv empfundenen Störungen. Wenn der Luminanzwert abhängig von dem Gewichtungsfaktor gewählt wird, lassen sich Störungen damit einfach vermeiden.

Eine Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß für jeden Bild­ punkt des zweiten komplementären Teilbildes aus dessen Luminanzwert und den Luminanzwerten der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des aktuellen und des vorhergehenden Teilbildes ein Differenzwert ermittelt wird. Dieser Diffe­ renzwert kann als ein Maß für die zeitliche Änderung des Bildpunktsignals in dem Bildpunkt verwendet werden. Auf diese Weise erhält man auf einfache Art ein Kriterium, welches der beiden komplementären Teilbilder in dem jeweiligen Bild­ punkt besser geeignet ist.

Bei einer Weiterbildung wird für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein erster Vertikaldifferenzwert der Luminanzwerte der diesem Bildpunkt benach­ barten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes bestimmt. Dieser Vertikaldifferenzwert kann das Auftreten eines vertikalen Luminanzsprungs einfach anzeigen.

Bei einer anderen Weiterbildung wird für jeden Bildpunkt des zweiten komple­ mentären Teilbildes ein zweiter und ein dritter Vertikaldifferenzwert der Lumi­ nanzwerte des diesem Bildpunkt entsprechenden Bildpunktes und der diesem vertikal benachbarten Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes bestimmt. Da­ durch wird auf einfache Weise ein vertikaler Luminanzsprung in der Nähe des zu erzeugenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes in dem vorhergehenden Teilbild angezeigt.

Vorzugsweise werden dann durch Vergleichen der drei Vertikaldifferenzwerte mit einem vorbestimmten Schwellwert drei binäre Vertikaldifferenzwerte und drei zu­ gehörige binäre Richtungswerte erzeugt, die das Vorhandensein und die Richtung eines Luminanzsprungs an der entsprechenden Stelle jeweils anzeigen. Durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerte und der drei zugehörigen binären Richtungswerte läßt sich auf einfache Weise feststellen, ob ein auf­ tretender Luminanzsprung stationär ist, oder ob er sich vertikal bewegt.

Durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerte und der drei binären Richtungswerte kann dann ein binärer Sprungwert, der einen Luminanzsprung an der Stelle des Bildpunktes des komplementären Teilbildes angibt, und ein binärer Bewegungswert erzeugt werden, der angibt, ob der Luminanzsprung stationär ist.

An Hand dieses binären Sprungwertes und des binären Bewegungswertes kann dann zwischen dem Wert des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teil­ bildes und dem des zweiten komplementären Teilbildes gewählt werden.

Vorzugsweise wird dann der Gewichtungsfaktor abhängig von dem Differenzwert, dem binären Sprungwert und dem binären Bewegungswert bestimmt. Dadurch kann der Gewichtungsfaktor besonders einfach gewählt werden.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden die Chrominanzwerte der Bild­ punktsignale des zu dem aktuellen Teilbild komplementären Teilbildes für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier diesem vertikal benachbarter Bild­ punkte des aktuellen Teilbildes erzeugt. Weil das Auge auf Fehler der Chromi­ nanzwerte weniger empfindlich reagiert als auf Fehler der Luminanzwerte, kann auf diese Weise ein Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz besonders einfach erzielt werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bild­ punktweise weitere Zeilen des aktuellen und des zu diesem komplementären Teilbildes erzeugt werden. Dadurch läßt sich das Zeilenraster des jeweiligen Teil­ bildes dem Zeilenraster des Bildschirms anpassen. Es kann auf diese Weise auch zumindest ein Teil des übertragenen Bildes vergrößert dargestellt werden.

Dabei können die weiteren Zeilen durch lineare Interpolation aus vertikal benach­ barten Bildpunkten erzeugt werden. Dies ist besonders dann sinnvoll, wenn die Chrominanzwerte der Bildpunktsignale durch lineare Interpolation zwischen den Chrominanzwerten zweier vertikal benachbarter Bildpunkte erzeugt werden. In diesem Fall sind alle notwendigen Komponenten für das Vergrößern zumindest für die Chrominanzwerte bereits vorhanden, und dieses Leistungsmerkmal läßt sich dann besonders einfach bereitstellen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann das Erzeugen des komplementären Teilbildes unterdrückt werden. Weil z. B. einige Videoquellen bereits Teilbilder mit hoher Wiederholfrequenz liefern, ist es dann sinnvoll, das erfindungsgemäße Verfahren zu unterdrücken.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnun­ gen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1(a), (b), (c) zwei aufeinanderfolgende Teilbilder eines Vollbildes und das daraus entstehende Vollbild jeweils in schematischer Darstellung,

Fig. 2(a), (b) das erste und das zweite Teilbild zusammen mit dem jeweils zuge­ hörigen komplementären Teilbild,

Fig. 3 ein Flußdiagramm des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwieder­ holfrequenz,

Fig. 4 die Schritte zum Erzeugen des komplementären Luminanzwertes,

Fig. 5 die Schritte zum Erzeugen der für das Bestimmen eines Gewich­ tungsfaktors benötigten Werte,

Fig. 6 die Fortsetzung der Schritte nach Fig. 5,

Fig. 7 die Schritte zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors,

Fig. 8 zwei dem zu erzeugenden Bildpunkt vertikal benachbarte Bildpunkte des aktuellen Teilbildes und drei Bildpunktes des vorhergehenden Teilbildes,

Fig. 9 eine Darstellung der Zuordnung des Gewichtungsfaktors in Abhän­ gigkeit von dem Differenzwert,

Fig. 10 ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Durchführen des Verfah­ rens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz in einer schemati­ schen Darstellung,

Fig. 11 eine detailliertere Darstellung einiger Komponenten der Vorrichtung nach Fig. 10,

Fig. 12 ein Blockschaltbild der Komponenten der Teilbildgeneratoreinheit nach Fig. 11,

Fig. 13 ein Blockschaltbild eines Änderungsdetektors zum Erzeugen des Differenzwertes afd,

Fig. 14 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Erzeugen eines binären Sprungwertes und eines binären Bewegungswertes nach Fig. 12,

Fig. 15 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Bestimmen des Gewich­ tungsfaktors,

Fig. 16 ein Blockschaltbild der Anordnung zum gewichteten Bestimmen des Luminanzwertes,

Fig. 17 ein Blockschaltbild der Anordnung zum Vergleichen der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes mit denen des vorhergehenden Teilbildes,

Fig. 18 eine Tabelle zum Zuordnen eines Wertes zu dem zu erzeugenden Bildpunkt des komplementären Teilbildes,

Fig. 19 ein Blockschaltbild der Anordnung zum linearen Interpolieren der Chrominanzwerte zwischen denen zweier Bildpunkte, und

Fig. 20 ein Blockschaltbild der Anordnung zum linearen Interpolieren der Luminanzwerte zwischen denen benachbarter Bildpunkte.

Fig. 1(a) und (b) zeigen zwei zueinandergehörige Teilbilder eines im Zeilen­ sprungverfahren erzeugten Vollbildes. Die Zeilen der einzelnen Teilbilder sind gegeneinander jeweils versetzt. Werden sie schnell hintereinander gezeigt, ergibt sich das in Fig. 1 (c) gezeigte Vollbild als Kombination der beiden Teilbilder.

Fig. 2(a) und (b) zeigen die beiden Teilbilder nach Fig. 1(a), (b), wobei die einzel­ nen Bildpunkte der beiden Teilbilder als durchgezogene Kreise dargestellt sind. Zu jedem Teilbild ist in Fig. 2(a), (b) das jeweils komplementäre Teilbild einge­ zeichnet, wobei die einzelnen Bildpunkte des jeweils komplementären Teilbildes als gestrichelt eingezeichnete Kreise dargestellt sind. Auf diese Weise wird aus jedem einzelnen Teilbild der ursprünglichen Bildsequenz ein Vollbild erzeugt, welches entweder vollständig, wie in Fig. 2(a), (b) dargestellt, gezeigt werden kann oder gleichfalls im Zeilensprungverfahren. Dabei wird dann zunächst das Teilbild von Fig. 2(a), dann das komplementäre Teilbild zu diesem, als nächstes das komplementäre Teilbild nach Fig. 2(b) und abschließend das Teilbild von Fig. 2(b) gezeigt.

Fig. 3 zeigt das Flußdiagramm des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwieder­ holfrequenz nach der Erfindung. In Schritt S10 wird der Ablauf begonnen. Als nächstes wird in Schritt S12 ein Teilbild A als Folge von Teilbildsignalen der Lu­ minanz Y und der Chrominanzen C_R, C_B empfangen. Danach werden in Schritt S14 bildpunktweise die Luminanzwerte Y' des komplementären Teilbildes B er­ zeugt, wie später noch näher beschrieben.

In Schritt S16 werden die Chrominanzen C_R', C_B' des komplementären Teilbildes B bildpunktweise durch lineare Interpolation der Chrominanzen vertikal be­ nachbarter Bildpunkte des Teilbildes A erzeugt. In Schritt S18 wird dann das komplementäre Teilbild B als Folge von Bildpunktsignalen für die Luminanz Y' und die Chrominanzen C_R', C_B' weitergeleitet. Als nächstes wird in Schritt S20 das aktuelle Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert.

Häufig stimmt die Anzahl der Zeilen des Bildschirms nicht mit der übertragenen Zeilenanzahl überein. Deshalb wird als nächstes im Schritt S22 die notwendige Anzahl von Zeilen durch lineare Interpolation zwischen benachbarten Zeilen bild­ punktweise erzeugt. Auf diese Weise läßt sich das Zeilenraster des jeweiligen Teilbildes A, B dem Zeilenraster des Bildschirms anpassen. Der Verfahrensschritt S22 läßt sich außerdem zum Vergrößern des dargestellten Bildes nutzen. Ein zu interpolierender Bildpunkt X_i wird dabei aus vertikal benachbarten Bildpunkten X₁, X₂ nach folgender Gleichung berechnet:

X_i = X₂ + W_i(X₁ - X₂)

Dabei wird W_i entsprechend der Änderung des Zeilenrasters und der vorgegebe­ nen Vergrößerung gewählt. Im einzelnen wird W_i durch die Lage von X_i im neuen Zeilenraster zwischen X₁ und X₂ im alten Zeilenraster bestimmt:

W_i = abst/Zr

Dabei ist Zr der Abstand der Bildpunkte X₁, X₂ voneinander im ursprünglichen Zeilenraster, und abst ist der Abstand des Bildpunktes X_i vom Bildpunkt X₂. Es folgt der Schritt S24, in dem überprüft wird, ob ein weiteres Teilbild bearbeitet werden soll. Wenn in Schritt S24 erkannt wird, daß ein weiteres Teilbild A zu bearbeiten ist, wird zurück zu Schritt S12 verzweigt. Andernfalls folgt der Schritt S26 und das Verfahren ist damit beendet.

Fig. 4 zeigt die einzelnen Schritte zum Erzeugen der Luminanzwerte Y' der ein­ zelnen Bildpunkte des komplementären Teilbildes B entsprechend Schritt S14 nach Fig. 3. Fig. 8 zeigt zwecks anschaulicherer Erklärung die einem Bildpunkt X_i des komplementären Teilbildes benachbarten Bildpunkte A_d, A_c des aktuellen Teilbildes und drei benachbarte Bildpunkte H_e, H_d, H_c des Hilfsteilbildes.

Wie in Fig. 4 gezeigt, wird zunächst in Schritt S28 der Mittelwert M der Luminanz­ werte Y der benachbarten Bildpunkte A_c, A_d des aktuellen Teilbildes A nach folgender Gleichung berechnet:

Danach wird in Schritt S30 überprüft, ob bereits ein vorhergehendes Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert worden ist. Ist das nicht der Fall, wird als nächstes in Schritt S32 dem Bildpunkt X_i als Luminanzwert Y' der Mittelwert M zugewiesen.

Wenn in Schritt S30 erkannt worden ist, daß bereits ein vorhergehendes Teilbild A als Hilfsteilbild H abgespeichert worden ist, wird zu Schritt S34 verzweigt. In Schritt S34 wird dann der Wert N des zweiten komplementären Teilbildes durch Vergleichen der vertikal benachbarten Bildpunkte A_d, A_c des aktuellen Teilbildes mit dem Bildpunkt H_d des Hilfsteilbildes bestimmt. Dabei werden die Lumi­ nanzwerte Y der Bildpunkte A_d, A_c, H_d der Größe nach geordnet. Der mittlere Lu­ minanzwert Y wird dann als Wert N weitergegeben.

In Schritt S36 wird nun bestimmt, wie stark sich der Wert N im Bildpunkt X_i von dem Wert Y im Bildpunkt H_d unterscheidet, und wie stark sich das aktuelle Teil­ bild A von dem Hilfsteilbild H an einer Position nahe dem Bildpunkt X_i unter­ scheiden. Dazu wird ein absoluter Differenzwert afd nach folgender Gleichung be­ rechnet:

In Schritt S38 wird überprüft, ob im Bereich des Bildpunkts X_i in dem aktuellen Teilbild A oder in dem Hilfsteilbild H ein vertikaler Luminanzsprung vorliegt, wel­ che Richtung dieser Luminanzsprung gegebenenfalls hat und ob der Luminanz­ sprung stationär ist. Zu diesem Zweck wird ein binärer Sprungwert e und ein binä­ rer Bewegungswert fe bestimmt, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Dabei erhält e den Wert 1 zugewiesen, wenn im Bildpunkt X_i ein Luminanzsprung fest­ gestellt wird. Andernfalls wird e auf den Wert 0 gesetzt. Der binäre Bewegungs­ wert fe erhält den Wert 1, wenn der Luminanzsprung als stationär erkannt wird, und er erhält den Wert 0, wenn sich der Luminanzsprung in vertikaler Richtung bewegt.

In Schritt S40 wird aus dem absoluten Differenzwert afd, dem binären Sprungwert e und dem binären Bewegungswert fe ein Gewichtungsfaktor W_m bestimmt. Falls im Bildpunkt X_i ein bewegter Luminanzsprung vorliegt, d. h. wenn e = 1 und fe = 0 sind, wird dem Gewichtungsfaktor der Wert 1 zugewiesen. Andernfalls zeigt Fig. 9 den Zusammenhang zwischen dem Gewichtungsfaktor W_m und dem Differenz­ wert afd. Aufgetragen ist auf der Abszisse der Differenzwert afd und auf der Or­ dinate der Gewichtungsfaktor W_m. Unterhalb eines Schwellwertes T erhält der Gewichtungsfaktor W_m den Wert 0. Oberhalb eines Grenzwertes T + D erhält der Gewichtungsfaktor W_m den Wert 1. Für einen Wert für afd zwischen T und T + D steigt der Gewichtungsfaktor W_m linear von 0 bis 1 an. In Fig. 9 sind stellvertre­ tend die Werte T und D angegeben. Abhängig davon ob in Schritt S38 an der Stelle X_i ein stationärer Luminanzsprung festgestellt worden ist, d. h. wenn e = 1 und fe = 1 sind, werden hier in Schritt S40 die Werte T_ls, D_ls verwendet. Wenn kein Luminanzsprung festgestellt worden ist, d. h. wenn e = 0 ist, werden die Werte T_ks, D_ks verwendet.

In Schritt S42 wird der Luminanzwert Y' des Bildpunktes X_i des komplementären Teilbildes nach folgender Gleichung berechnet:

Y' = N + W_m(M - N)

Das hat zur Folge, daß Y' den Wert N erhält, wenn der Gewichtungsfaktor W_m den Wert 0 hat, und daß Y' den Wert M erhält, wenn der Gewichtungsfaktor W_m den Wert 1 hat. Mit von 0 nach 1 ansteigendem Wert für den Gewichtungsfaktor W_m ändert sich der Wert für Y' von N nach M.

Fig. 5 zeigt die Schritte zum Erzeugen des binären Sprungwertes e und des binä­ ren Bewegungswertes fe, die in Schritt S38 nach Fig. 4 zusammengefaßt sind. In Schritt S44 wird zunächst die Differenz d₀ der Luminanzwerte der Bildpunkte A_d und A_c gebildet und mit einem Schwellwert T_e verglichen. Überschreitet dieser vertikale Differenzwert d₀ den Schwellwert T_e betragsmäßig, dann wird als nächstes in Schritt S46 ein binärer Vertikaldifferenzwert e₀ auf den Wert 1 ge­ setzt. Es folgt dann der Schritt S48. Wird in Schritt S44 der Vertikaldifferenzwert d₀ nicht als betragsmäßig größer als der Schwellwert T_e erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S50 der binäre Vertikaldifferenzwert e₀ auf den Wert 0 ge­ setzt. Es folgt danach ebenfalls der Schritt S48.

In Schritt S48 wird überprüft, ob der Vertikaldifferenzwert d₀ größer ist als T_e. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S52 ein binärer Richtungswert s₀ auf den Wert 1 gesetzt. Danach folgt Schritt S54. Wird in Schritt S48 der Vertikaldiffe­ renzwert d₀ nicht als größer als T_e erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S56 der binäre Richtungswert s₀ auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S54.

In Schritt S54 wird auf ähnliche Weise die Differenz d₁ zwischen den Lumi­ nanzwerten der Bildpunkte H_e und H_d des Hilfsteilbildes gebildet und mit dem gleichen Schwellwert T_e verglichen. Ist der Vertikaldifferenzwert d₁ betragsmäßig größer als der Schwellwert T_e, dann wird als nächstes in Schritt S58 ein binärer Vertikaldifferenzwert e₁ auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S60. Wird im Schritt S54 der Vertikaldifferenzwert d₁ nicht als betragsmäßig größer als T_e erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S62 der binäre Vertikaldifferenzwert e₁ auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S60.

In Schritt S60 wird überprüft, ob der Vertikaldifferenzwert d₁ größer ist als der Schwellwert T_e. Ist das der Fall, so erhält als nächstes in Schritt S64 ein binärer Richtungswert s₁ den Wert 1. Es folgt dann der Schritt S66. Wenn in Schritt S60 der Vertikaldifferenzwert d₁ nicht als größer als der Schwellwert T_e erkannt wird, erhält als nächstes in Schritt S68 der binäre Richtungswert s₁ den Wert 0. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S66.

In Schritt S66 wird der Vertikaldifferenzwert d₂ der Luminanzwerte der Bildpunkte H_d und H_c des Hilfsteilbildes mit dem Schwellwert T_e verglichen. Überschreitet der Vertikaldifferenzwert d₂ den Schwellwert T_e betragsmäßig, so wird als näch­ stes in Schritt S70 ein binärer Vertikaldifferenzwert e₂ auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S72. Wird in Schritt S66 der Vertikaldifferenzwert d₂ nicht als betragsmäßig größer als der Schwellwert T_e erkannt, dann wird als nächstes in Schritt S74 der binäre Vertikaldifferenzwert e₂ auf den Wert 0 gesetzt. Es folgt darauf ebenfalls der Schritt S72.

In Schritt S72 wird bestimmt, ob der Vertikaldifferenzwert d₂ absolut größer ist als der Schwellwert T_e. Ist das der Fall, folgt als nächstes der Schritt S76. Hier wird ein binärer Richtungswert s₂ auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt als nächstes der Schritt S80 in Fig. 6. Wird in Schritt S72 der Vertikaldifferenzwert d₂ nicht als absolut größer als der Schwellwert T_e erkannt, dann erhält der binäre Richtungs­ wert s₂ als nächstes in Schritt S78 den Wert 0. Es folgt dann ebenfalls der Schritt S80 in Fig. 6.

Fig. 6 zeigt die Fortsetzung der Verfahrensschritte von Fig. 5 zum Bestimmen des binären Sprungwertes e und des binären Bewegungswertes fe, die zum Schritt S38 nach Fig. 4 gehören. In Schritt S80 wird der binäre Bewegungswert fe zu­ nächst auf den Wert 0 gesetzt. Als nächstes wird in Schritt S82 überprüft, ob der binäre Richtungswert s₀ gleich dem binären Richtungswert s₁ ist. Ist das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S84 überprüft, ob der binäre Vertikaldifferenz­ wert e₀ und der binäre Vertikaldifferenzwert e₁ beide gleich 1 sind. Wenn auch das der Fall ist, dann wird in Schritt S86 als nächstes der binäre Bewegungswert fe auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt darauf der Schritt S88. Wenn in Schritt S82 die binären Richtungswerte s₀ und s₁ nicht als gleich erkannt werden, oder wenn in Schritt S84 mindestens einer der binären Vertikaldifferenzwerte e₀ und e₁ als un­ gleich 1 erkannt wird, dann wird direkt zu Schritt S88 verzweigt.

In Schritt S88 wird überprüft, ob der binäre Richtungswert s₀ gleich dem binären Richtungswert s₂ ist. Ist das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S90 über­ prüft, ob der binäre Vertikaldifferenzwert e₀ und der binäre Vertikaldifferenzwert e₂ beide gleich 1 sind. Ist auch das der Fall, dann wird als nächstes in Schritt S92 der binäre Bewegungswert fe auf den Wert 1 gesetzt. Es folgt dann der Schritt S94, in dem ein binärer Sprungwert e den Wert des binären Vertikaldifferenz­ wertes e₀ erhält. Wird in Schritt S88 erkannt, daß die binären Richtungswerte s₀, s₂ nicht gleich sind, oder wird in Schritt S90 mindestens einer der binären Verti­ kaldifferenzwerte e₀, e₂ als ungleich 1 erkannt, dann folgt direkt der Schritt S94. Danach folgt der Schritt S40 in Fig. 4.

Fig. 7 zeigt die einzelnen Schritte zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors W_m, die entsprechend dem Schritt S40 in Fig. 4 ausgeführt werden. Zunächst wird in Schritt S96 überprüft, ob der binäre Sprungwert e den Wert 1 hat. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S98 überprüft, ob der binäre Bewegungswert fe den Wert 0 hat. Ist auch das der Fall, wird in Schritt S100 der Gewichtungsfaktor W_m auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt als nächstes der Schritt S42 in Fig. 4.

Wenn in Schritt S98 erkannt wird, daß der binäre Bewegungswert fe nicht den Wert 0 hat, und es sich damit um einen stationären Luminanzsprung an der Stelle X_i handelt, wird dem Schwellwert T der Wert T_ls und dem Wert D der Wert D_ls zugewiesen. Danach wird in Schritt S104 der Gewichtungsfaktor W_m nach der Gleichung berechnet:

Wenn in Schritt S96 erkannt wird, daß der binäre Sprungwert e ungleich 1 ist, liegt an der Stelle X_i kein Luminanzsprung vor. Es folgt dann der Schritt S106, bei dem dem Schwellwert T der Wert T_ks und dem Wert D der Wert D_ks zugewiesen wird. Danach folgt wiederum die Berechnung des Gewichtungsfaktors W_m nach der vorstehenden Gleichung.

Als nächstes wird in Schritt S108 überprüft, ob der Gewichtungsfaktor W_m größer als 0 ist. Ist das der Fall, wird als nächstes in Schritt S110 überprüft, ob der Gewichtungsfaktor W_m kleiner ist als 1. Ist das der Fall, folgt als nächstes der Schritt S42 in Fig. 4. Andernfalls wird in Schritt S112 der Gewichtungsfaktor W_m auf den Wert 1 gesetzt, und es folgt der Schritt S42 in Fig. 4. Wenn in Schritt S108 erkannt wird, daß der Gewichtungsfaktor W_m nicht größer als 0 ist, wird der Gewichtungsfaktor W_m in Schritt S114 auf den Wert 0 gesetzt. Danach folgt ebenfalls der Schritt S42 in Fig. 4.

Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz in einer schematischen Darstellung als Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung hat ein Empfangsteil 10, das mit einer Signalleitung S mit einem Teilbildspeicher 12 verbunden ist. Der Teilbildspeicher 12 ist mit zwei Signalleitungen S1 und S2 mit einem Entkoppler 14 verbunden. Der Entkoppler 14 ist mit einer Signalleitung S1 mit einem Zwischenzeilen­ generator 16 und mit zwei Signalleitungen S1, S2 mit einem Teilbildgenerator 18 verbunden. Ein weiterer Zwischenzeilengenerator 20 ist mit drei Signalleitungen S1, S2, S3 mit dem Teilbildgenerator 18 und mit einer weiteren Signalleitung S mit einem Koppler 22 verbunden. Der Zwischenzeilengenerator 16 ist mit einer Si­ gnalleitung S1 ebenfalls mit dem Koppler 22 verbunden, der mit einer Signallei­ tung S mit einer Steuereinheit 24 in Verbindung steht. Außerdem hat die Vor­ richtung eine Steuerung 26, die mit den Zwischenzeilengeneratoren 16, 20 und mit dem Teilbildgenerator 18 jeweils verbunden ist, und eine Speichersteuerung 28, die mit der Steuerung 26 und mit dem Teilbildspeicher 12 verbunden ist.

Das Empfangsteil 10 empfängt die einzelnen Teilbilder einer Bildsequenz zeilen­ weise in Form von Bildpunktsignalen und leitet diese über die Signalleitung S an den Teilbildspeicher 12 weiter. Dieser speichert das aktuelle Teilbild A vorüberge­ hend ab und überträgt dieses über die Signalleitung S1 an den Entkoppler 14. Über die Signalleitung S2 überträgt der Teilbildspeicher 12 das dem aktuellen Teilbild A vorhergehend abgespeicherte Teilbild H ebenfalls an den Entkoppler 14. Der Entkoppler 14 entkoppelt die Bildpunktsignale der übertragenen Teilbilder A, H in einen Anteil der Luminanz Y und die Chrominanzen C_R, C_B. Über die Signalleitung S1 werden die Chrominanzanteile C_R, C_B der Bildpunkte des aktu­ ellen Teilbildes A an den Zwischenzeilengenerator 16 übertragen.

Der Zwischenzeilengenerator 16 berechnet bildpunktweise die Chrominanzwerte C_R', C_B' der Zeilen eines zu dem aktuellen Teilbild A komplementären Teilbildes. Dabei sind die Zeilen des komplementären Teilbildes gegen die Zeilen des aktu­ ellen Teilbildes A derart versetzt, daß eine Zeile des komplementären Teilbildes jeweils zwei zu dieser benachbarte Zeilen des aktuellen Teilbildes A hat. Die Chrominanzwerte C_R', C_B' eines zu erzeugenden Bildpunktes einer Zeile des komplementären Teilbildes werden dabei durch lineare Interpolation aus den Chrominanzen C_R, C_B der dem zu erzeugenden Bildpunkt jeweils vertikal be­ nachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A berechnet. Die so berechneten Chrominanzwerte C_R', C_B' der Bildpunkte des komplementären Teilbildes werden über die Signalleitung S1 an den Koppler 22 übertragen.

Der Entkoppler 14 überträgt über die Signalleitung S1 die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und über die Signalleitung S2 die Lumi­ nanzwerte Y des vorhergehenden Teilbildes H an den Teilbildgenerator 18. Der Teilbildgenerator 18 führt die in Schritt S14 zusammengefaßten Schritte S28 bis S42 in Fig. 4 zum bildpunktweisen Erzeugen des Luminanzwertes Y' des kom­ plementären Teilbildes durch.

Über die Signalleitungen S1, S2, S3 werden die Luminanzwerte Y' des aktuellen Teilbildes A, des komplementären Teilbildes und des vorhergehenden Teilbildes H an den Zwischenzeilengenerator 20 übertragen, der gegebenenfalls die Lumi­ nanzwerte Y, Y' weiterer Zeilen zum Vergrößern des gesamten Bildes entspre­ chend dem Schritt S22 in Fig. 3 erzeugt. Die zugehörigen Chrominanzwerte C_R, C_B, C_R', C_B' werden gegebenenfalls von dem Zwischenzeilengenerator 16 er­ zeugt. Die Chrominanzwerte C_R, C_B, C_R', C_B' und die Luminanzwerte Y, Y' der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und des dazu komplementären Teilbildes werden über die Signalleitungen S1 bzw. S an den Koppler 22 übertragen. Dieser koppelt die jeweils zueinander gehörigen Luminanzwerte Y, Y' und die Chromi­ nanzwerte C_R, C_B, C_R', C_B' und überträgt die so erzeugten Bildpunktsignale über die Signalleitung S an die Steuereinheit 24, die das Entstehen des Bildes auf dem Bildschirm des Fernsehendgerätes steuert. Die Steuerung 26 steuert die beiden Zwischenzeilengeneratoren 16, 20, den Teilbildgenerator 18 und mittels der Speichersteuerung 28 den Teilbildspeicher 12.

Fig. 11 zeigt eine detailliertere Darstellung eines Teils der Komponenten der Vor­ richtung nach Fig. 10. Der Teilbildspeicher 12 hat einen Schalter 30 einen ersten Teilbildspeicher 32, einen zweiten Teilbildspeicher 34 und einen Doppelschalter 36. Der Entkoppler 14 hat eine erste Entkoppeleinheit 38 und eine zweite Entkop­ peleinheit 40. Der Teilbildgenerator 18 hat eine Teilbildgeneratoreinheit 42 und einen Überbrückschalter 44.

Der Schalter 30 leitet die übertragenen Teilbilder abwechselnd zu dem ersten Teilbildspeicher 32 und zu dem zweiten Teilbildspeicher 34. Der Doppelschalter 36 wird dann wechselweise derart hin- und hergeschaltet, daß das jeweils aktu­ elle Teilbild A an die erste Entkoppeleinheit 38 übertragen wird, und daß das je­ weils vorhergehende Teilbild H aus dem entsprechenden Teilbildspeicher 32, 34 an die zweite Entkoppeleinheit 40 übertragen wird.

Die Entkoppeleinheit 40 überträgt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des vor­ hergehenden Teilbildes H an die Teilbildgeneratoreinheit 42. Zusätzlich werden die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes H an einen Kontakt des Überbrückschalters 44 übertragen. Auf diese Weise kann mit dem Überbrückschalter 44 die Teilbildgeneratoreinheit 42 überbrückt werden, wenn ein komplementäres Teilbild zu dem aktuellen Teilbild A nicht zum Verbessern der Bildqualität erzeugt werden muß. Auf diese Weise läßt sich z. B. ein Filmmo­ dus realisieren, bei dem beide Teilbilder aus demselben Vollbild stammen. In die­ sem Fall ist die Teilbildgeneratoreinheit 42 überflüssig und kann mit dem Über­ brückschalter 44 überbrückt werden. In dem in Fig. 11 dargestellten Zustand wird die Teilbildgeneratoreinheit 42 nicht mit dem Überbrückschalter 44 überbrückt.

Die erste Entkoppeleinheit 38 überträgt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A an die Teilbildgeneratoreinheit 42. Die Teilbildgenera­ toreinheit 42 erzeugt aus den Luminanzwerten Y der Bildpunkte des aktuellen Teilbildes A und des vorhergehenden Teilbildes H die Luminanzwerte Y' des komplementären Teilbildes und überträgt diese an einen Kontakt des Über­ brückschalters 44. Die Luminanzwerte Y, Y' zweier vertikal benachbarter Bild­ punkte des aktuellen Teilbildes A und des dazwischenliegenden Bildpunktes des komplementären Teilbildes werden jeweils zeilenweise an den Zwischenzeilen­ generator 20 übertragen.

Der Zwischenzeilengenerator 20 erzeugt gegebenenfalls durch lineare Interpola­ tion entsprechend dem Schritt S22 nach Fig. 3 die Luminanzwerte für die Bild­ punkte, die für zusätzliche Zeilen zum Anpassen des Zeilenrasters des aktuellen Teilbildes bzw. des komplementären Teilbildes an das Zeilenraster des Bild­ schirms oder zum Vergrößern des darzustellenden Bildes benötigt werden, und überträgt die so erzeugten Bildpunktsignale für die jeweiligen Teilbilder an den Koppler 22. Die erste Entkoppeleinheit 38 überträgt die Chrominanzwerte C_R, C_B der Bildpunktes des aktuellen Teilbildes A an den Zwischenzeilengenerator 16, der auf ähnliche Weise wie der Zwischenzeilengenerator 20 Zeilen entsprechend dem geänderten Zeilenraster bzw. der gewünschten Vergrößerung durch lineare Interpolation erzeugt. Der Zwischenzeilengenerator 16 erzeugt dabei bildpunktweise sowohl die Zeilen des aktuellen Teilbildes und des komplementä­ ren Teilbildes als auch eventuell für ein Vergrößern des Bildes benötigte zu­ sätzliche Zeilen. Die Chrominanzwerte C_R, C_B, C_R', C_B' der Bildpunkte werden dann jeweils an den Koppler 22 übertragen. Durch eine geeignete Schaltfolge des Schalters 30 und des Doppelschalters 36 können dabei das aktuelle Teilbild A und das komplementäre Teilbild nacheinander übertragen werden, wodurch der Koppler 22 das Bild im Zeilensprungverfahren weitergibt. Die Zeilen des aktuellen Teilbildes A und des komplementären Teilbildes können aber auch wechselweise an den Koppler 22 übertragen werden, wodurch ein Vollbild nach dem so­ genannten Progressiv-Scan-Verfahren erzeugt wird.

Fig. 12 zeigt ein Blockschaltbild der Komponenten der Teilbildgeneratoreinheit 42 nach Fig. 11. Ein Mittelwertmodul 46 ist einmal direkt und einmal unter Zwi­ schenschalten eines Schalters 48 und eines Zeilenspeichers 50 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Ein Medianmodul 52 ist unter Zwi­ schenschalten eines Schalters 54 und eines Zeilenspeichers 56 mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Zusätzlich ist das Medianmodul 52 einmal direkt und einmal unter Zwischenschalten des Schalters 48 und des Zei­ lenspeichers 50 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 verbunden. Der Zeilenspei­ cher 50 ist außerdem mit dem Zwischenzeilengenerator 20 in Fig. 11 verbunden. Das Mittelwertmodul 46 und das Medianmodul 52 sind jeweils mit einer Gewich­ tungseinheit 58 verbunden.

Eine Einheit 60 zum Erzeugen des Gewichtungsfaktors W_m hat einen Ände­ rungsdetektor 62, einen Luminanzsprungdetektor 64 und eine Bewertungseinheit 66. Der Änderungsdetektor 62 ist jeweils einmal direkt und jeweils einmal unter Zwischenschalten des Schalters 48 und des Zeilenspeichers 50 bzw. des Schal­ ters 54 und des Zeilenspeichers 56 mit der ersten Entkoppeleinheit 38 bzw. der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Das gleiche gilt für den Lumi­ nanzsprungdetektor 64. Der Änderungsdetektor 62 ist zusätzlich mit dem Median­ modul 52 verbunden. Der Änderungsdetektor 62 und der Luminanzsprungdetektor 64 sind mit der Bewertungseinheit 66 verbunden, die wiederum mit der Gewich­ tungseinheit 58 verbunden ist.

Das Mittelwertmodul 46 bildet bildpunktweise den Mittelwert M der Luminanzwerte Y vertikal benachbarter Bildpunkte A_d, A_c einer direkt übertragenen Zeile des aktuellen Teilbildes A und einer im Zeilenspeicher 50 gespeicherten vorherge­ henden Zeile. Der Mittelwert M wird für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes an die Gewichtungseinheit 58 übertragen.

Das Medianmodul 52 bildet den Wert N bildpunktweise durch Vergleichen der Luminanzwerte Y vertikal benachbarter Bildpunkte A_d, A_c zweier aufeinanderfol­ gender Zeilen des aktuellen Teilbildes A mit dem Luminanzwert Y des Bildpunktes H_d an der Stelle im vorhergehenden Teilbild H entsprechend Schritt S34 in Fig. 4, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Der Wert N für den jeweiligen Bildpunkt des komplementären Teilbildes wird an die Gewichtungseinheit 58 und an den Änderungsdetektor 62 übertragen.

Der Änderungsdetektor 62 empfängt die Luminanzwerte Y der Bildpunkte A_d, A_c der beiden aufeinanderfolgenden Zeilen des aktuellen Teilbildes A und der Bild­ punkte H_d, H_c zweier aufeinanderfolgender Zeilen des vorhergehenden Teilbildes H und den Wert N für den zu erzeugenden Bildpunkt. Er bestimmt daraus nach der Gleichung

entsprechend Schritt S36 in Fig. 4 den Differenzwert afd, wie nachfolgend noch näher beschrieben. Der Differenzwert afd wird dann an die Bewertungseinheit 66 übertragen. Der Luminanzsprungdetektor 64 führt bildpunktweise die in Schritt S38 in Fig. 4 angegebene Überprüfung auf vertikale Luminanzsprünge durch, wie ebenfalls im folgenden noch näher erläutert wird, und überträgt den ermittelten binären Sprungwert e und den binären Bewegungswert fe an die Bewertungs­ einheit 66.

Die Bewertungseinheit 66 erzeugt entsprechend dem absoluten Differenzwert afd, dem binären Sprungwert e und dem binären Bewegungswert fe einen Gewich­ tungsfaktor W_m wie in Schritt S40 in Fig. 4 beschrieben. Dieser Gewichtungs­ faktor W_m wird an die Gewichtungseinheit 58 übertragen, die nach der Gleichung

Y' = N + W_m(M - N)

entsprechend Schritt S42 in Fig. 4 abhängig von dem Gewichtungsfaktor W_m aus den Werten N und M den Luminanzwert Y' des jeweiligen Bildpunktes des komplementären Teilbildes erzeugt.

Fig. 13 zeigt das Blockschaltbild des Änderungsdetektors 62 nach Fig. 12. Ein Addierer 68 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Auf den anderen Eingang des Addierers 68 wird das Ausgangssignal des Medianmoduls 52 mit umgekehrtem Vorzeichen gegeben. Der Ausgang des Ad­ dierers 68 ist mit einem Modul 70 zum Bilden des Betrages verbunden. Der Aus­ gang des Moduls 70 ist mit dem Eingang eines Addierers 72 verbunden.

Ein Addierer 74 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 ver­ bunden. Der andere Eingang erhält das vorzeichenumgekehrte Signal der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11. Der Ausgang des Addierers 74 ist mit dem Ein­ gang eines Multiplizierers 76 verbunden, der die eingegebenen Werte mit dem Faktor 3 multipliziert. Der Ausgang des Multiplizierers 76 ist mit einem Addierer 78 verbunden.

Ein weiterer Addierer 80 ist mit einem Eingang mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Der zweite Eingang des Addierers 80 erhält das vorzei­ chenumgekehrte Signal des Zeilenspeichers 50 in Fig. 12. Der Ausgang des Ad­ dierers 80 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 78 verbunden. Der Ausgang des Addierers 78 ist mit einem Dividierer 82 verbunden, der den eingegebenen Wert durch 4 teilt.

Der Ausgang des Dividierers 82 ist mit einem Modul 84 zum Bilden des Betrages verbunden. Der zweite Eingang des Addierers 72 ist mit dem Ausgang des Mo­ duls 84 verbunden. Der Ausgang des Addierers 72 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.

Der Addierer 68 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes H_d in Fig. 8 das vorzeichenumgekehrte Ausgangssignal N des Medianmoduls 52 in Fig. 12. Von dieser Differenz bildet das Modul 70 den Betrag und leitet diesen Wert an den Addierer 72 weiter. Der Addierer 74 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunk­ tes H_d den vorzeichenumgekehrte Luminanzwert des Bildpunktes A_c in Fig. 8. Der Multiplizierer 76 multipliziert diese Differenz mit 3 und leitet das Ergebnis zu dem Addierer 78. Der Addierer 80 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes H_c den vorzeichenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes A_d in Fig. 8 und leitet diese Differenz zu dem Addierer 78. Der Addierer 78 addiert die beiden ihm eingegebenen Werte und führt das Ergebnis dem Dividierer 82 zu. Der Dividierer 82 teilt diesen Wert durch 4 und das Modul 84 bildet von dem Ausgabewert des Dividierers 82 den Betrag und führt diesen dem Addierer 72 zu. Der Addierer 72 addiert die beiden ihm eingegebenen Werte und gibt das Ergebnis als Differenz­ wert afd an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weiter.

Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild des Luminanzsprungdetektors 64 nach Fig. 12. Ein Addierer 86 ist mit einem Eingang mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 86 ist über einen Vorzeichen­ umkehrer mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 86 ist mit einem Komparator 88 und mit einem Komparator 90 verbun­ den. Die Komparatoren 88, 90 sind außerdem mit einer Eingabeeinheit 92 jeweils verbunden. Die Ausgänge der beiden Komparatoren 88, 90 sind mit den Eingän­ gen eines ODER-Gliedes 94 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 94 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.

Ein Addierer 96 ist mit einem Eingang mit der zweiten Entkoppeleinheit 40 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 96 ist über einen Vorzeichen­ umkehrer mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Ad­ dierers 96 ist mit zwei Komparatoren 98, 100 jeweils verbunden. Die Komparato­ ren 98, 100 sind außerdem mit der Eingabeeinheit 92 verbunden. Die Ausgänge der beiden Komparatoren 98, 100 sind mit einem ODER-Glied 102 verbunden. Der Ausgang des Komparators 98 ist außerdem mit einem XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang und über einen Schalter 106 mit einem Zwischenspeicher 108 verbunden. Der Zwischenspeicher 108 ist mit einem weiteren XODER-Glied 110 mit invertiertem Ausgang verbunden. Der jeweils andere Eingang des XODER-Gliedes 104, 110 ist mit dem Ausgang des Komparators 90 verbunden.

Der invertierte Ausgang des Komparators 104 ist mit einem Dreifach-UND-Glied 112 verbunden. Die beiden anderen Eingänge des UND-Gliedes 112 sind mit dem ODER-Glied 102 und mit dem ODER-Glied 94 jeweils verbunden.

Der invertierte Ausgang des XODER-Gliedes 110 ist mit einem Eingang eines Dreifach-UND-Gliedes 114 verbunden. Das ODER-Glied 102 ist über einen Schalter 116 und einen Zwischenspeicher 118 mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 114 verbunden. Der dritte Eingang des UND-Gliedes 114 ist mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 94 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gliedes 112 und der Ausgang des UND-Gliedes 114 sind jeweils mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 120 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 120 ist mit der Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 verbunden.

Der Addierer 86 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes A_c in Fig. 8 den vorzeichenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes A_d. Diese Differenz d₀ wird an die beiden Komparatoren 88 und 90 weitergegeben. Die Komparatoren 88 und 90 vergleichen den Wert d₀ mit einem Schwellwert T_e, der ihnen von der Eingabeeinheit 92 eingegeben wird. Die Eingabeeinheit 92 kann z. B. ein pro­ grammierbares Register sein.

Wenn der Komparator 88 feststellt, daß der Wert d₀ kleiner ist als -T_e, gibt er als binären Ausgangswert eine 1 an den Eingang des ODER-Gliedes 94 weiter. Wenn der Komparator 90 feststellt, daß der Wert d₀ größer ist als T_e, gibt er als binären Ausgangswert eine 1 an das ODER-Glied 94 weiter. Andernfalls gibt der jeweilige Komparator 88, 90 den Binärwert 0 weiter.

Wenn einer der Komparatoren 88, 90 als Ausgangswert eine 1 an das ODER- Glied 94 weitergibt, dann liegt an der Stelle X_i in Fig. 8 ein Luminanzsprung vor. Das ODER-Glied 94 gibt dann einen binären Differenzwert e₀ gleich 1 aus. An­ dernfalls ist e₀ gleich 0. Der binäre Differenzwert e₀ wird als binärer Sprungwert e an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weitergeleitet. Das binäre Ausgangssignal des Komparators 90 wird außerdem als binärer Richtungswert s₀ an einen Ein­ gang des XODER-Gliedes 110 mit invertiertem Ausgang weitergegeben.

Der Addierer 96 addiert zu dem Luminanzwert des Bildpunktes H_c den vorzei­ chenumgekehrten Luminanzwert des Bildpunktes H_d in Fig. 8. Dieser Differenz­ wert d₂ wird jeweils einem Eingang der Komparatoren 98, 100 zugeführt. Die Komparatoren 98, 100 vergleichen den Differenzwert d₂ jeweils mit dem Schwell­ wert T_e, der ihnen von der Eingabeeinheit 92 übermittelt wird.

Wenn der Wert d₂ kleiner ist als -T_e, überträgt der Komparator 100 einen binären Wert 1 an das ODER-Glied 102. Ist d₂ größer als T_e, dann überträgt der Komparator 98 einen binären Wert 1 an das ODER-Glied 102. Wenn einer der Ausgangswerte der Komparatoren 98, 100 den Wert 1 hat, befindet sich zwischen den Bildpunkten H_c und H_d in Fig. 8 ein Luminanzsprung, und das ODER-Glied 102 gibt einen binären Differenzwert e₂ gleich 1 aus. Der Ausgangswert des Komparators 98 wird als binärer Richtungswert s₂ weitergegeben.

In einem vorhergehenden Schritt wurde der Differenzwert d₁ zwischen den Lumi­ nanzwerten der Bildpunkte H_e und H_d in Fig. 8 gebildet und auf entsprechende Weise mit dem Schwellwert T_e verglichen. Der daraus resultierende binäre Diffe­ renzwert e₁ und der binäre Richtungswert s₁ sind in dem Zwischenspeicher 118 bzw. 108 jeweils gespeichert.

Das XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang vergleicht den binären Rich­ tungswert s₀ mit dem binären Richtungswert s₂. Sind die beiden binären Rich­ tungswerte s₀ und s₂ gleich, dann gibt das XODER-Glied 104 den Binärwert 1 an das UND-Glied 112 weiter. Auf entsprechende Weise gibt das XODER-Glied 110 mit invertiertem Ausgang den Binärwert 1 an das UND-Glied 114 weiter, wenn der binäre Richtungswert s₀ und der binäre Richtungswert s₁ den gleichen Wert ha­ ben, sonst den Wert 0. Wenn die beiden binären Differenzwerte e₀, e₂ jeweils den Wert 1 haben und wenn auch von dem XODER-Glied 104 mit invertiertem Ausgang eine 1 an das UND-Glied 112 übermittelt worden ist, gibt dieses den Bi­ närwert 1 an das ODER-Glied 120 weiter. Das ist dann der Fall, wenn zwischen den Bildpunkten A_d und A_c bzw. H_d und H_c in Fig. 8 jeweils ein Luminanzsprung in gleicher Richtung vorliegt.

Auf ähnliche Weise gibt das UND-Glied 114 den Binärwert 1 an das ODER-Glied 120 weiter, wenn der Ausgangswert des XODER-Gliedes 110 und die beiden bi­ nären Differenzwerte e₀, e₁ jeweils den Binärwert 1 haben. Wenn mindestens einer der Ausgangswerte des UND-Gliedes 112 und des UND-Gliedes 114 den Binärwert 1 hat, gibt das ODER-Glied 120 den Binärwert 1 als binären Bewe­ gungswert fe an die Bewertungseinheit 66 in Fig. 12 weiter, sonst den Wert fe gleich 0.

Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild der Bewertungseinheit 66 nach Fig. 12. Ein Ad­ dierer 122 ist mit einem Eingang mit dem Ausgang des Addierers 72 in Fig. 13 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 122 ist über einen Vorzeichenum­ kehrer mit einem Ausgang eines Multiplexers 124 verbunden. Der Multiplexer 124 ist mit seinem Steuereingang mit dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 verbunden. Außerdem ist der Multiplexer 124 mit einer Eingabeeinheit 126 verbunden. Der Ausgang des Addierers 122 und ein weiterer Ausgang des Multiplexers 124 sind jeweils mit einem Dividierer 128 verbunden. Der Ausgang des Dividierers 128 ist mit einem Modul 130 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Mul­ tiplexers 132 in Verbindung steht. Der andere Eingang des Multiplexers 132 erhält den Binärwert 1. Ein Eingang eines UND-Gliedes 134 ist mit dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gliedes 134 ist über einen Inverter mit dem ODER-Glied 120 in Fig. 14 verbunden. Der Ausgang des UND- Gliedes 134 ist mit dem Steuereingang des Multiplexers 132 verbunden. Der Ausgang des Multiplexers 132 ist mit der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 ver­ bunden.

Wenn der Multiplexer 124 über seinen Steuereingang von dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 einen binären Sprungwert e gleich 1 empfängt, gibt er einen Wert T gleich T_ls mit umgekehrtem Vorzeichen an den Addierer 122 und einen Wert D gleich D_ls an den Dividierer 128 weiter. Wenn e gleich 0 ist, gibt der Multiplexer 124 den Wert T gleich T_ks mit umgekehrtem Vorzeichen an den Addierer 122 und den Wert D gleich D_ks an den Dividierer 128 weiter. Der Addierer 122 addiert zu dem absoluten Differenzwert afd von dem Addierer 72 in Fig. 13 den Wert T von dem Multiplexer 124 mit umgekehrtem Vorzeichen. Der Dividierer 128 dividiert dann diese Differenz afd - T durch den von dem Multiplexer 124 übertragenen Wert D und überträgt diesen Wert an das Modul 130. Das Modul 130 gibt den ihm ein­ gegebenen Wert unverändert weiter, wenn dieser größer als 0 und kleiner als 1 ist, es gibt einen Wert 0 weiter, wenn der ihm eingegebene Wert kleiner ist als 0, und es gibt einen Wert 1 weiter, wenn der ihm eingegebene Wert größer ist als 1. Dieser Wert des Moduls 130 und der Wert 1 stehen dem Multiplexer 132 zur Verfügung.

Der binäre Sprungwert e von dem ODER-Glied 94 in Fig. 14 wird an einen Ein­ gang des UND-Gliedes 134 übertragen. Der binäre Bewegungswert fe von dem ODER-Glied 120 in Fig. 14 wird invertiert an den anderen Eingang des UND- Gliedes 134 übertragen. Wenn also der binäre Sprungwert e den Wert 1 und der binäre Bewegungswert fe den Wert 0 hat, dann gibt das UND-Glied 134 den Binärwert 1 an den Multiplexer 132 weiter. Der Multiplexer 132 überträgt darauf­ hin den Wert 1 als Gewichtungsfaktor W_m an die Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12. Andernfalls überträgt das UND-Glied 134 den Wert 0 an den Multiplexer 132. In diesem Fall überträgt der Multiplexer 132 den ihm von dem Modul 130 übermittelten Wert als Gewichtungsfaktor W_m an die Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12.

Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild der Gewichtungseinheit 58 nach Fig. 12. Ein Ein­ gang eines Addierers 136 ist mit dem Ausgang des Mittelwertmoduls 46 in Fig. 12 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 136 ist über einen Vorzeichenum­ kehrer mit dem Ausgang des Medianmoduls 52 in Fig. 12 verbunden. Der Aus­ gang des Addierers 136 ist mit dem Eingang eines Multiplizierers 138 verbunden. Der andere Eingang des Multiplizierers 138 ist mit dem Multiplexer 132 in Fig. 15 verbunden. Der Ausgang des Multiplizierers 138 ist mit einem Eingang eines Addierers 140 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 140 ist mit dem Ausgang des Medianmoduls 52 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 140 ist mit einem Kontakt des Überbrückschalters 44 in Fig. 11 verbunden.

Zu dem von dem Mittelwertmodul 46 in Fig. 12 gebildeten Mittelwert M addiert der Addierer 136 den von dem Medianmodul 52 in Fig. 12 gebildeten Medianwert mit umgekehrtem Vorzeichen. Diese Differenz M - N wird von dem Multiplizierer 138 mit dem Gewichtungsfaktor W_m von dem Multiplexer 132 in Fig. 15 multipliziert. Zu diesem Wert addiert der Addierer 140 den von dem Medianmodul 52 in Fig. 12 gebildeten Medianwert N und gibt diesen so erzeugten Luminanzwert Y' für den betreffenden Bildpunkt des komplementären Teilbildes an einen Kontakt des Überbrückschalters 44 weiter.

Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild des Medianmoduls 52 in Fig. 12. Ein Eingang ei­ nes Komparators 142 ist mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 142 ist mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Komparators 142 ist mit einem Modul 144 ver­ bunden.

Ein weiterer Komparator 146 ist mit einem Eingang ebenfalls mit dem Zeilenspei­ cher 50 in Fig. 12 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 146 ist mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Komparators 146 ist mit dem Modul 144 verbunden.

Ein dritter Komparator 148 ist mit einem Eingang mit dem Zeilenspeicher 56 in Fig. 12 und mit dem anderen Eingang mit der Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 ver­ bunden. Der Ausgang des Komparators 148 ist mit dem Modul 144 verbunden.

Der Ausgang des Moduls 144 ist mit einem Multiplexer 150 verbunden, dessen Ausgang mit der Gewichtungseinheit 58 und mit dem Änderungsdetektor 62 in Fig. 12 verbunden ist. Außerdem sind drei Eingänge des Multiplexers 150 mit der Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 und mit den Zeilenspeichern 50, 56 in Fig. 12 je­ weils verbunden.

Der Komparator 142 vergleicht den Luminanzwert des Bildpunktes A_c der gerade von der Entkoppeleinheit 38 übertragenen Zeile des aktuellen Teilbildes A mit dem Luminanzwert des Bildpunktes A_d der vorhergehend übertragenen und in dem Zeilenspeicher 50 gespeicherten Zeile des aktuellen Teilbildes A. Wenn der Luminanzwert des Bildpunktes A_d größer ist als der des Bildpunktes A_c, gibt der Komparator 142 ein Signal entsprechend dem Binärwert 1 an das Modul 144 weiter. Der Komparator 146 vergleicht den Luminanzwert des Bildpunktes A_d mit dem des Bildpunktes H_d der in dem Zeilenspeicher 56 gespeicherten Zeile des vorhergehenden Teilbildes H, und der Komparator 148 vergleicht den Lumi­ nanzwert des Bildpunktes A_c mit dem des Bildpunktes H_d. Wenn der Lumi­ nanzwert des Bildpunktes H_d größer ist als der des Bildpunktes A_d, gibt der Komparator 146 den Binärwert 1 als Signal an das Modul 144 weiter, und wenn der Luminanzwert des Bildpunktes A_c größer ist als der des Bildpunktes H_d, gibt der Komparator 148 ein Signa) entsprechend dem Binärwert 1 an das Modul 144 weiter. Andernfalls geben die Komparatoren 142, 146, 148 jeweils den Binärwert 0 an das Modul 144 weiter.

Das Modul 144 ist eine sogenannte Look-Up-Table, die die von den Komparato­ ren 142, 146, 148 eingehenden Binärwerte mit den in einer Tabelle abgespei­ cherten Werten vergleicht, auf die im folgenden noch eingegangen wird. Ent­ sprechend diesen eingegebenen Binärwerten wird einem Binärwert ST der Wortlänge 2 Bit ein in der Tabelle gespeicherter Wert zugewiesen und an den Multiplexer 150 übertragen. Der Multiplexer 150 gibt dann entsprechend diesem Binärwert ST den Luminanzwert des Bildpunktes A_c, A_d oder H_d als Medianwert N an die Gewichtungseinheit 58 und an den Änderungsdetektor 62 in Fig. 12 weiter.

Fig. 18 zeigt eine Tabelle, an Hand derer das Modul 144 entsprechend den von den Komparatoren 142, 146, 148 eingegebenen Werten den Binärwert ST be­ stimmt. In der ersten Spalte der Tabelle ist der Ausgabewert des Komparators 142, in der zweiten Spalte der Ausgabewert des Komparators 146 und in der dritten Spalte der Ausgabewert des Komparators 148 eingetragen. In der dritten Spalte ist der aus den drei Ausgabewerten resultierende Binärwert ST eingetra­ gen. Zusätzlich ist in der Tabelle in Fig. 18 in der fünften Spalte der jeweilige Bild­ punkt bezeichnet, dessen Luminanzwert Y entsprechend dem Binärwert ST als Medianwert N an die Gewichtungseinheit 58 und den Änderungsdetektor 62 wei­ tergegeben wird.

An Hand dieser Tabelle wird dabei jeweils bestimmt, welcher der drei Bildpunkte A_c, A_d und H_d den mittleren Luminanzwert dieser drei Bildpunkte A_c, A_d und H_d hat. Dieser mittlere Luminanzwert wird dann als Medianwert N weitergegeben.

Fig. 19 zeigt ein Blockschaltbild des Zwischenzeilengenerators 16 in Fig. 11. Ein Addierer 152 ist mit einem Eingang mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 152 ist über einen Vorzeichenum­ kehrer mit einem Zeilenspeicher 154 verbunden, der über einen Schalter 156 ebenfalls mit der ersten Entkoppeleinheit 38 verbunden ist. Der Ausgang des Ad­ dierers 152 ist mit einem Eingang eines Multiplizierers 158 verbunden, dessen anderer Eingang über einen Dividierer 160 mit der Steuerung 26 in Fig. 10 ver­ bunden ist. Der Ausgang des Multiplizierers 158 ist mit einem Eingang eines Di­ vidierers 162 verbunden, dessen anderer Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden ist. Der Ausgang des Dividierers 162 ist mit einem Eingang eines Addierers 164 verbunden. Der andere Eingang des Addierers 164 ist mit dem Zeilenspeicher 154 verbunden. Der Ausgang des Addierers 164 ist mit dem Koppler 22 in Fig. 11 verbunden. Der Zwischenzeilengenerator 16 hat für beide Chrominanzen C_R, C_B jeweils eine Schaltungsanordnung entsprechend der nach Fig. 19.

Der Addierer 152 addiert zu dem Chrominanzwert eines Bildpunktes einer gerade übertragenen Zeile den vorzeichenumgekehrten Chrominanzwert eines vertikal benachbarten Bildpunktes einer vorhergehend übertragenen und in dem Zeilenspeicher 154 gespeicherten Zeile. Diese Differenz wird an den Multiplizierer 158 übertragen. Die Steuerung 26 in Fig. 10 überträgt einen Wert abst an den Dividierer 160, der diesen Wert durch zwei teilt und den Wert abst/2 an den Multiplizierer 158 weitergibt. Der Wert abst entspricht dem Abstand des zu inter­ polierenden Bildpunktes von dem vorhergehenden Bildpunkt A_d des aktuellen Teilbildes, d. h. abst kann Werte zwischen 0 und einem Wert annehmen, der dem doppelten ursprünglichen Zeilenraster entspricht. Der Multiplizierer 158 multipliziert die beiden ihm eingegebenen Werte und leitet das daraus resultierende Produkt an den Dividierer 162 weiter. Der Dividierer 162 erhält von der Steuerung 26 in Fig. 10 einen Wert Zr, der dem ursprünglichen Zeilenraster des Vollbildes entspricht. Der Dividierer 162 teilt den ihm von dem Multiplizierer 158 übermit­ telten Wert durch den Wert Zr und gibt das Ergebnis an den Addierer 164 weiter. Der Addierer 164 addiert zu dem Wert, den er von dem Zeilenspeicher 154 übermittelt bekommt, den Wert von dem Dividierer 162. Diese Summe gibt der Addierer 164 als Chrominanzwert für den zu interpolierenden Bildpunkt an den Koppler 22 in Fig. 11 weiter. Wenn die Bildpunkte mehrerer Zeilen zwischen auf­ einander folgenden Zeilen eines aktuellen Teilbildes A interpoliert werden sollen, wird der Schalter 156 geöffnet, bevor die Chrominanzwerte der aktuellen Zeile an den Zwischenzeilengenerator 16 übertragen werden, damit die Chrominanzwerte der vorhergehenden Zeile in dem Zeilenspeicher 154 nicht mit den Chromi­ nanzwerten der aktuellen Zeile überschrieben werden.

Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild des Zwischenzeilengenerators 20 in Fig. 11. Ein Multiplexer 166 ist mit jeweils einem Eingang mit der ersten Entkoppeleinheit 38 in Fig. 11 und mit dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Multiplexers 166 ist mit einem Addierer 168 und über einen Vorzeichenumkehrer mit einem Addierer 170 verbunden. Der Addierer 170 ist außerdem mit der Ge­ wichtungseinheit 58 in Fig. 12 verbunden. Der Ausgang des Addierers 170 ist mit einem Multiplizierer 172 verbunden.

Ein Addierer 174 ist mit einem Eingang direkt und mit einem anderen Eingang über einen Vorzeichenumkehrer mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden. Der Ausgang des Addierers 174 ist über einen Vorzeichenumkehrer mit einem Addie­ rer 176 verbunden, dessen anderer Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 in Verbindung steht. Der Ausgang des Addierers 176 ist mit einem Multiplexer 178 verbunden, der mit einem zweiten Eingang mit der Steuerung 26 in Fig. 10 in Verbindung steht. Ein Komparator 180 ist mit seinem Eingang mit dem Addierer 174 verbunden. Der Ausgang des Komparators 180 ist mit den Steuereingängen der Multiplexer 166, 178 jeweils verbunden.

Der Ausgang des Multiplexers 178 ist mit einem weiteren Eingang des Multipli­ zierers 172 verbunden, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Dividierers 182 in Verbindung steht. Der zweite Eingang des Dividierers 182 ist mit der Steuerung 26 in Fig. 10 verbunden. Der Ausgang des Dividierers 182 ist mit dem zweiten Eingang des Addierers 168 verbunden, dessen Ausgang mit dem Koppler 22 in Fig. 11 verbunden ist.

Der Addierer 174 zieht von dem Wert abst den Wert Zr ab, wobei er beide Werte von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Der Addierer 176 zieht von dem Wert Zr, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält, den Wert abst - Zr ab, den er von dem Addierer 174 erhält, d. h. der Addierer 176 bildet einen Wert 2.Zr - abst. Diesen Wert gibt der Addierer 176 an einen Eingang des Multiplexers 178 weiter, der über seinen zweiten Eingang den Wert abst erhält. Wenn der Komparator 180 erkennt, daß die Differenz abst - Zr, die er von dem Addierer 174 erhält, größer ist als 0, gibt er den Binärwert 1 an die Steuereingänge der beiden Multiplexer 166, 178. Der Multiplexer 166 gibt in diesem Fall den Luminanzwert des Bildpunktes A_c an die beiden Addierer 168, 170 weiter, den er von der ersten Entkoppeleinheit 38 erhält. Der Addierer 170 zieht von dem Luminanzwert Y', den er von der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 erhält, den Luminanzwert des Bildpunktes A_c ab und gibt diese Differenz an den Multiplizierer 172 weiter. Der Multiplizierer 172 erhält in diesem Fall von dem Multiplexer 178 den Wert 2.Zr - abst und multi­ pliziert diesen Wert mit dem Wert, den er von dem Addierer 170 erhalten hat. Der Dividierer 182 teilt den Wert, den er von dem Multiplizierer 172 erhält, durch den Wert Zr, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Den daraus erhaltenen Wert leitet der Dividierer 182 an den Addierer 168 weiter, der den Luminanzwert des Bildpunktes A_c hinzuaddiert und das Ergebnis als Luminanzwert für den zu interpolierenden Bildpunkt an den Koppler 22 weitergibt.

Wenn der Komparator 180 erkennt, daß der Wert abst - Zr kleiner ist als 0, gibt er einen Binärwert 0 an die Steuereingänge der beiden Multiplexer 166, 178 weiter. In diesem Fall gibt der Multiplexer 166 den Luminanzwert des Bildpunktes A_d, den er von dem Zeilenspeicher 50 in Fig. 12 erhält, an die beiden Addierer 168, 170 weiter. Der Addierer 170 zieht dann von dem Luminanzwert Y', den er von der Gewichtungseinheit 58 in Fig. 12 erhält, den Luminanzwert des Bildpunktes A_d ab und gibt diese Differenz an den Multiplizierer 172 weiter. Der Multiplizierer 172 erhält in diesem Fall von dem Multiplexer 178 den diesem von der Steuerung 26 in Fig. 10 eingegebenen Wert abst und multipliziert die beiden ihm eingegebenen Werte miteinander. Das Ergebnis leitet der Multiplizierer 172 an den Dividierer 182 weiter, der diesen Wert durch den Wert Zr teilt, den er von der Steuerung 26 in Fig. 10 erhält. Das Ergebnis leitet der Dividierer 182 an den Addierer 168 weiter, der den Luminanzwert des Bildpunktes A_d hinzuaddiert, den er von dem Multiplexer 166 erhält. Diese Summe gibt der Addierer 168 als Luminanzwert des zu interpolierenden Bildpunktes an den Koppler 22 in Fig. 11 weiter.

Claims (13)

1. Verfahren zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilen­ sprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bild­ punktsignalen,
bei dem mindestens das dem jeweils aktuellen Teilbild (A) vorhergehende Teilbild (H) gespeichert wird;
bildpunktweise ein erstes zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunktsignalen des aktuellen Teilbildes (A) mit Bildpunktsignalen des gespeicherten Teilbildes (H) erzeugt wird;
ein zweites zu dem aktuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild für jeden Bildpunkt durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem ver­ tikal benachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt wird,
abhängig von der räumlichen und zeitlichen Änderung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte ein Gewichtungsfaktor (W_m) derart erzeugt wird,
für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein erster Vertikaldiffe­ renzwert (d₀) der Luminanzwerte der diesem Bildpunkt benachbarten Bild­ punkte des aktuellen Teilbildes (A) bestimmt wird;
für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein zweiter und ein dritter Vertikaldifferenzwert (d₁, d₂) der Luminanzwerte des diesem Bildpunkt ent­ sprechenden Bildpunktes und der diesem vertikal benachbarten Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes (H) bestimmt werden
durch Vergleichen der drei Vertikaldifferenzwerte (d₀, d₁, d₂) mit einem vor­ bestimmten Schwellwert (T_e) drei binäre Vertikaldifferenzwerte (e₀, e₁, e₂) und drei zugehörige binäre Richtungswerte (s₀, s₁, s₂) erzeugt werden, die das Vorhandensein und die Richtung eines Luminanzsprungs an der ent­ sprechenden Stelle jeweils anzeigen, wobei der Gewichtungsfaktor (W_m) in Abhängigkeit vom Vorhandensein und der Richtung des Luminanzsprunges erzeugt wird;
und bei dem abhängig von dem Gewichtungsfaktor (W_m) ein Wert zwischen dem Wert (N) des Bildpunktsignals des ersten komplementären Teilbildes und dem Wert (M) des zweiten komplementären Teilbildes gewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lumi­ nanzwert des Bildpunktsignals abhängig von dem Gewichtungsfaktor (W_m) gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Bild­ punkt des ersten komplementären Teilbildes aus dessen Luminanzwert und den Luminanzwerten der diesem Bildpunkt benachbarten Bildpunkte des ak­ tuellen Teilbildes (A) und des vorhergehenden Teilbildes (N) ein Differenz­ wert (afd) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenz­ wert (afd) als ein Maß für die Änderung verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch Vergleichen der drei binären Vertikaldifferenzwerten (e₀, e₁, e₂) und der drei binären Richtungswerten (s₀, s₁, s₂) ein binärer Sprungwert (e), der einen Luminanzsprung an der Stelle des Bildpunktes des komplementären Teilbildes angibt, und ein binärer Bewegungswert (fe) erzeugt werden, der angibt ob der Luminanzsprung stationär ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewich­ tungsfaktor (W_m) abhängig von dem Differenzwert (afd), dem binären Sprungwert (e) und dem binären Bewegungswert (fe) bestimmt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Chrominanzwerte der Bildpunktsignale des zu dem aktuel­ len Teilbild (A) komplementären Teilbildes für jeden Bildpunkt durch lineare Interpolation zwischen den Chrominanzwerten zweier diesem vertikal be­ nachbarter Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) erzeugt werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bildpunktweise weitere Zeilen des aktuellen Teilbildes (A) und des zu diesem komplementären Teilbildes erzeugt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Zeilen durch lineare Interpolation aus vertikal benachbarten Bildpunkten er­ zeugt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Erzeugen des komplementären Teilbildes unterdrückt werden kann.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bildwiederholfrequenz dadurch verdoppelt wird, daß das aktuelle Teilbild (A) und das komplementäre Teilbild nach einander im Zei­ lensprungverfahren übertragen werden.

12. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiederholfrequenz dadurch verdoppelt wird, daß das aktuelle Teilbild (A) und das komplementäre Teilbild gemeinsam als Vollbild übertragen wer­ den.

13. Vorrichtung zum Verdoppeln der Bildwiederholfrequenz einer im Zeilen­ sprungverfahren erzeugten Bildsequenz aus Teilbildern in Form von Bild­ punktsignalen,
mit mindestens einem Teilbildspeicher (32, 34) zum Speichern des dem ak­ tuellen Teilbild (A) jeweils vorhergehenden Teilbildes (H),
mit einem Medianmodul (52), das bildpunktweise ein erstes zu dem aktuel­ len Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Vergleichen von Bildpunkt­ signalen des aktuellen Teilbildes (A) mit Bildpunktsignalen des gespeicher­ ten Teilbildes (H) erzeugt,
mit einem Mittelwertmodul (46), das bildpunktweise ein zweites zu dem ak­ tuellen Teilbild (A) komplementäres Teilbild durch Bilden des Mittelwertes zweier Bildpunktsignale diesem vertikal benachbarter Bildpunkte des aktuel­ len Teilbildes (A) erzeugt,
mit einer Einheit (60), die abhängig von der räumlichen und zeitlichen Ände­ rung der Bildpunktsignale des Bildpunktes und der benachbarten Bildpunkte ein Gewichtungsfaktor (W_m) erzeugt und abhängig von dem Gewichtungs­ faktor (W_m) ein Wert zwischen dem Wert (N) des Bildpunktsignals des ers­ ten komplementären Teilbildes und dem Wert (M) des zweiten komplemen­ tären Teilbildes wählt;
mit Mitteln, die für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes einen ers­ ten Vertikaldifferenzwert (d₀) der Luminanzwerte der diesem Bildpunkt be­ nachbarten Bildpunkte des aktuellen Teilbildes (A) bestimmen;
mit Mitteln, die für jeden Bildpunkt des komplementären Teilbildes ein zwei­ ter und ein dritter Vertikaldifferenzwert (d₁, d₂) der Luminanzwerte des die­ sem Bildpunkt entsprechenden Bildpunktes und der diesem vertikal benach­ barten Bildpunkte des vorhergehenden Teilbildes (H) bestimmen, und
mit Mitteln, die durch Vergleichen der drei Vertikaldifferenzwerte (d₀, d₁, d₂) mit einem vorbestimmten Schwellwert (T_e) drei binäre Vertikaldifferenzwerte (e₀, e₁, e₂) und drei zugehörige binäre Richtungswerte (s₀, s₁, s₂) erzeu­ gen, die das Vorhandensein und die Richtung eines Luminanzsprunges an der entsprechenden Stelle jeweils anzeigen, wobei die Einheit (60) den Ge­ wichtungsfaktor (W_m) in Abhängigkeit vom Vorhandensein und der Richtung des Luminanzsprunges erzeugt.