DE3341298C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/01—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level
- H04N7/0135—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes
- H04N7/0137—Conversion of standards, e.g. involving analogue television standards or digital television standards processed at pixel level involving interpolation processes dependent on presence/absence of motion, e.g. of motion zones
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- H04N7/00—Television systems
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die fernsehmäßige
Übertragung von optischen Bildern (Filme Szenen) mit einer
Zeilenzahl, welche größer als die durch das jeweils zur
Signalübertragung angewandte Übertragungssystem gegebene
Zeilenzahl ist, und bei dem mittels eines Bewegungsdetektors
festgestellt wird, ob Bewegung in den Bildern liegt.
Aus "Fernseh- und Kinotechnik", 1980, Nr. 2, S. 41 bis 48,
sind bereits verschiedene Fernsehsysteme bekannt geworden,
bei welchen die Auflösung und andere Qualitätsparameter des
wiedergegebenen Bildes gegenüber den herkömmlichen Systemen
verbessert wurden. Sollen diese Systeme Eingang in den
Fernsehrundfunk finden, so ist es erforderlich, daß die
neuen Systeme mit den bestehenden kompatibel sind. Das
heißt, daß nach den neuen Verfahren ausgestrahlte Sendungen
mit den bestehenden Empfangsgeräten ohne Qualitätseinbußen
empfangen werden können. Hierzu sind in der o.g.
Veröffentlichung mehrere Verfahren angegeben, die jedoch
noch keine Anwendung auf breiter Basis gefunden haben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für
ein Fernsehsystem erhöhter
Bildqualität vorzuschlagen, welche bei angemessenem
technischen Aufwand eine Kompatibilität mit bestehenden
Systemen gewährleistet.
In der deutschen Patentanmeldung P 32 33 882 ist zwar
bereits ein solches System angegeben worden, bei welchem
jedoch die Abtastung der Bilder mit der doppelten Zeilenzahl
progressiv, d. h. ohne Zeilensprung, und innerhalb eines
Halbbildes eines herkömmlichen Übertragungssystems erfolgt,
so daß die Dauer der Abtastzeilen lediglich ein Viertel der
normalen Zeilendauer beträgt. Das hat zur Folge, daß zur
Verarbeitung der Fernsehsignale zusätzlich entsprechende
Expansionsschaltungen vorgesehen werden müssen.
Die erfindungsgemäße Schaltung mit den kennzeichnenden
Merkmalen hat den Vorteil, daß für eine
inzwischen bekannte hochauflösende Fernsehkamera (z. B. mit
1249 Abtastzeilen und 50 Halbbildern/s) eine
bewegungsadaptive Fernsehsignalerzeugung zur Übertragung
dieser Fernsehsignale über herkömmliche, für
Standardfernsehsignale benutzte Übertragungskanäle ohne
größeren Zusatzaufwand möglich ist.
Aus der Fachzeitschrift "rme", radio mentor electronic,
Jahrgang 41 (1975), Seiten 194 bis 196, ist ein
Übertragungssystem für Bildtelefone bekannt, bei dem eine
Abwärtsnormwandlung von 625/313 Zeilen erfolgt. Zur
geeigneten Auswahl der 625 Zeilensignale zur Bildung von 313
Zeilensignalen sind dabei verschiedene Wege vorgeschlagen:
- a) Weglassen jeder zweiten Zeile,
hierbei wird in jedem Fall die Information jeweils zweier örtlich benachbarter Zeilen weggelassen, was eine starke Diskontinuität in der vertikalen Auflösung ergibt und zu einer Verletzung des Abtasttheorems führt was z. B. zur Folge hat, daß schräge Kanten verzerrt wiedergegeben werden. - b) Kombination zweier zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen
zu einer Zeile,
zu welchem Zweck die gesamte zur Verfügung stehende Information genutzt wird, was durch einfache Mittelung oder durch unterschiedlich gewichtete Mittelung erfolgt. - c) Eine Verteilung der Zeilen eines Teilbildes auf zwei
Teilbilder unter Zuhilfenahme von zwei Halbbildspeichern,
wobei die geometrisch richtige Lage der Zeilen gewährleistet ist, wobei sich eine vertikale Unterabtastung und eine Bewegungsverschleppung ergeben kann.
Für die Realisierung ist ferner angegeben, daß die
Prinzipien nach a) bis c) auch miteinander kombiniert werden
können, wobei die Methode b) für bewegte Bildteile und die
Methode c) für die übrigen Bildteile empfohlen wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Systems,
Fig. 2 ein Diagramm zur Veranschaulichung der
Signalverarbeitung bei der Anordnung nach Fig. 1.
In Fig. 1 nimmt eine hochauflösende oder
Hochzeilen-Fernsehkamera 1, welche mit einer
Abtastzeilenzahl von 1249 im Zeilensprungverfahren 2:1 und
einer Halbbild-Wechselfrequenz von 50 Hz arbeitet, ein Bild
auf. Am Ausgang 2 der Kamera ist somit ein entsprechend
breitbandiges Fernsehsignal abnehmbar, welches einerseits
einem Breitbandfernsehkanal 3 und andererseits einer
Signalverarbeitungsschaltung 4 zugeführt werden kann. Am
Ausgang 6 der Signalverarbeitungsschaltung 4 ist dann ein
Fernsehsignal abnehmbar, welches mit demjenigen des
herkömmlichen Systems kompatibel ist, d. h. es kann mit
vorhandenen Geräten übertragen und empfangen werden.
Die Signalverarbeitungsschaltung 4 besteht hierbei aus zwei
Signalzweigen, von denen der obere für die Verarbeitung von
Bildern ohne bzw. mit geringer Bewegung und der untere für
Bilder mit Bewegung vorgesehen ist. Die Ausgänge dieser
Signalzweige sind an je einen Eingang 7 bzw. 8 eines
Überblenders 9 angeschlossen, welcher in Abhängigkeit vom
Vorliegen von Bewegung gesteuert wird.
Zur Feststellung, ob eine Bewegung vorliegt, wird in einem
sogenannten Bewegungsdetektor 11 aus zwei
aufeinanderfolgenden von der Kamera aufgenommenen Bildern
ein Bewegungssignal abgeleitet. Bewegungsdetektoren sind an
sich hinreichend bekannt und brauchen im Zusammenhang mit
dieser Anmeldung nicht genauer beschrieben zu werden. Bei
Vorliegen von Bewegungen wird der Überblender 8 vom Eingang
7 auf den Eingang 8 überblendet, wobei der Grad der
Überblendung von der Geschwindigkeit der Bewegung im Bild
abhängt. Während geringer Bewegung kann durchaus das Bild
noch als stehendes Bild betrachtet und als solches
verarbeitet werden.
Bei einer ruhenden Bildvorlage wird das Ausgangssignal der
Kamera 1 im oberen Zweig der Signalverarbeitungsschaltung 4
weiterverarbeitet, indem es zunächst einem Demultiplexer 12
mit planarem Tiefpaßfilter zugeführt wird. Am Ausgang des
Demultiplexers 12 sind dann Halbbilder mit je 625 Zeilen
(s. Fig. 2a) ohne Aliasstörungen bei nicht oder kaum
bewegten Bildern abnehmbar. Die Zeilen des jeweils ersten
Halbbildes (s. Fig. 2b) werden dann in einen
Halbbildspeicher 13 eingegeben, aus welchem sie im
Zeilensprungverfahren mit Hilfe einer Zeilenauswahlschaltung
14 ausgelesen werden (s. Fig. 2c). Die ungeradzahligen
Zeilen des abgetasteten ersten Halbbildes ergeben somit die
(ungeradzahligen) Zeilen des zu übertragenden ersten
Halbbildes und die geradzahligen Zeilen des abgetasteten
ersten Halbbildes ergeben die (geradzahligen) Zeilen des zu
übertragenden zweiten Halbbildes. Somit entsteht am Eingang
7 ein Fernsehsignal mit 625 Zeilen im Zeilensprung 2:1 und
50 Hz Halbbild-Wechselfrequenz.
Die Signalverarbeitungsschaltung für bewegte Bilder enthält
ebenfalls zunächst einen Demultiplexer 16, mit welchem die
Abtastzeilen der einzelnen Halbbilder einem Halbbildspeicher
17 bzw. 18 zugeordnet werden. Diese Zeilensignale der
gespeicherten Halbbilder (s. Fig. 2d) werden dann je einem
interpolierenden Tiefpaßfilter 19 bzw. 20 zugeführt, in
welchen durch gewichtete Interpolation aus den 625 Zeilen
jedes Halbbildes 312 Zeilen des zu übertragenden Halbbildes
erzeugt werden (s. Fig. 2e). Durch diese Tiefpaßfilterung
werden gleichzeitig Aliasstörungen bzw.
Bewegungsverwischungen praktisch unterdrückt. Mit Hilfe
eines Multiplexers 21 werden die so erzeugten störungsfreien
Halbbildsignale an den Eingang 8 des Überblenders 9 geleitet
(s. Fig. 2f).
Da einer der am meisten störenden Effekte bei der
Zeilensprungtechnik durch Aliasstrukturen in bewegten
Bildteilen verursacht wird, ist mit dem erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Konzept eine Lösung angegeben, mit welcher
derartige Störungen sicher und ohne größeren Aufwand
vermieden werden können.
Claims (1)
- Schaltungsanordnung für die fernsehmäßige Übertragung, bei der die zu übertragenden optischen Bilder (Filme Szenen) mit einer Zeilenzahl, welche größer als die durch das jeweils zur Signalübertragung angewandte Übertragungssystem gegebene Zeilenzahl ist, und bei der mittels eines Bewegungsdetektors festgestellt wird, ob Bewegung in den Bildern liegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signalverarbeitungsschaltung mit einem ersten Signalzweig für unbewegte Bilder und einem zweiten Signalzweig für bewegte Bilder vorgesehen ist, und daß der erste Signalzweig einen Demultiplexer (12) mit planarem Tiefpaßfilter aufweist, von dessen Ausgang Halbbilder mit der halbierten Zeilenzahl des Eingangssignals abgreifbar sind, und daß dem Demultiplexer (12) ein Halbbildspeicher (13) nachgeschaltet ist, aus dem die eingespeicherten Halbbilder über eine Zeilenauswahlschaltung (14) im Zeilensprungverfahren ausgelesen und einer Überblendschaltung (9) zugeführt werden, und daß der zweite Signalzweig einen Demultiplexer (16) aufweist, dessen Ausgang mit zwei Halbbildspeichern (17, 18) verbunden ist, in die die beiden Halbbilder bei bewegten Bildern eingeschrieben werden, und daß den Halbbildspeichern (17, 18) interpolierende Tiefpaßfilter (19, 20) nachgeschaltet sind, in welchen durch gewichtete Interpolation aus den Zeilen eines jeden Halbbildes Zeilen des zu übertragenden Halbbildes erzeugt werden, und daß die Signale aus den Interpolationsschaltungen (19, 20) über einen Multiplexer ausgelesen und dem zweiten Eingang einer Überblendschaltung (9) zugeführt werden, die von dem Bewegungsdetektor entweder den einen Eingang des ersten Signalzweiges oder den anderen Eingang des zweiten Signalzweiges an den Ausgang überblendet, wobei der Grad der Überblendung von der Geschwindigkeit der Bewegung im Bild abhängt.
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