DE4139401A1 - Schaltungsanordnung zur videobildverarbeitung - Google Patents

Schaltungsanordnung zur videobildverarbeitung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsanord­ nung und insbesondere auf eine solche Anordnung, die ein Faltungsfilter für die Verarbeitung von Bildelementen bzw. Pixeln verwendet, welche ein Videobild darstellen.
Bildverarbeitungstechniken sind seit langem in Anwendung, um eine Videosignalinformation zu modifizieren, so daß Spezialeffekte, Verstärkungen bzw. Hervorhebungen und visuelle Modifikationen eines von einem Videosignal wie­ dergegebenen Bildes erzeugt werden. Fortschritte in der integrierten Schaltungstechnologie, wie der LSI- und VLSI- Technologie, haben es möglich gemacht, Schaltungen bereit­ zustellen, die eine zweidimensionale Bildverarbeitung rela­ tiv preiswert und effektiv erreichen. Eine derartige Bild­ verarbeitung wird generell als zweidimensionale Verarbei­ tung bezeichnet, da sie Effekte, Verstärkungen und Modi­ fikationen sowohl in horizontaler Richtung als auch in vertikaler Richtung des Bildes hervorruft.
Beispiele einer zweidimensionalen Bildverarbeitungsanord­ nung umfassen ein Tiefpaßfilter, ein Hochpaßfilter und eine Faltungsfilter. Eine Faltungsfilterung von Bilddaten wird dadurch erzielt, daß ein gewünschter Bildbereich de­ finiert wird, wie ein Bereich, der durch n·n Bildelemente bzw. Pixel dargestellt ist, die um einen in Betracht zu ziehenden Pixel zentriert sind, daß jedes der n·n Pixel gewichtet wird und daß sodann die gewichteten Pixel zur Lieferung eines verarbeiteten Pixels summiert werden, wel­ ches dann als der Betrachtung unterzogenes Pixel verwendet wird. In typischer Weise ist die n·n-Matrix nicht kleiner als 2·2, und üblicherweise kann sie eine 3·3- oder eine andere ungeradzahlige Matrix sein (das heißt n ist eine ungerade Zahl).
Eine zweidimensionale Bildverarbeitung durch Filterung kann durch digitale Filtertechniken implementiert werden. Ein digitales Filter ist ohne weiteres imstande, unter­ schiedliche Filteroperationen auszuführen, um unterschied­ liche Effekte oder Verstärkungen verschiedener Bilder zu erzielen. So kann beispielsweise ein adaptives Filter ohne weiteres so betrieben oder programmiert sein, daß ein Typ einer Filteroperation ausgeführt wird, wenn die zugeführte Bildinformation eine Szene darstellt, die ein sich bewe­ gendes Bild umfaßt, und daß ein anderer Typ von Filterope­ ration dann ausgeführt wird, wenn die Bildinformation eine Szene darstellt, die ein Standbild enthält.
Bei vielen Anwendungen liefert der Einsatz eines Tiefpaß­ filters für die Bildverarbeitung weniger als zufrieden­ stellende Ergebnisse. Der Grund hierfür liegt darin, daß ein Tiefpaßfilter sogar in dem Fall, daß es durch digitale Techniken implementiert wäre, über das gesamte Videobild gleichmäßig betrieben ist, was bedeutet, daß eine gewisse lokalisierte Bildverarbeitung nicht bewirkt werden kann. In entsprechender Weise macht es der Einsatz eines Hoch­ paßfilters schwierig, falls nicht sogar unmöglich, eine lokalisierte Verarbeitung eines Bildes zu erzielen. Darü­ ber hinaus neigt die einem Tiefpaßfilter innewohnende Eigenschaft dazu, daß eine kritische Kanten- bzw. Flanken­ information verlorengeht oder verschlechtert ist; dem­ gegenüber können die einem Hochpaßfilter innewohnenden Eigenschaften zu einer Erscheinung führen, die als grober Bereich visuell erscheint, der durch angehobene Stör­ komponenten verursacht wird, und zwar sogar dann, wenn der Bildbereich selbst durch eigentlich glatte Luminanz­ übergänge dargestellt ist.
Schwierigkeiten und Nachteile sind außerdem dann gegeben, wenn ein relativ einfaches Faltungsfilter für die Bildver­ arbeitung verwendet wird, da eine nichtlineare Verarbei­ tung und andere ziemlich komplizierte Verarbeitungstechni­ ken nicht ohne weiteres erzielt werden. Ein typisches adap­ tives Filter ist relativ kompliziert und wird generell monoton gesteuert. Demgemäß werden die lokalen Verarbei­ tungsfähigkeiten eines derartigen adaptiven Filters nicht ohne weiteres geändert. In konsequenter Weise wird ein adaptives Filter, welches für einen Typ der Bildverarbei­ tung verwendet wird, nicht ohne weiteres so umgesetzt, daß ein anderer Typ von Bildverarbeitung ausgeführt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bild­ verarbeitungsanordnung bereitzustellen, welche die zuvor erwähnten Nachteile, Mängel und Schwierigkeiten überwindet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bildverarbeitungsanordnung bereitzustellen, die imstande ist, verschiedene unterschiedliche Typen einer örtlichen Verarbeitung dadurch auszuführen, daß einfach relativ simple, direkte Veränderungen dabei vorgenommen werden.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bildverarbeitungsanordnung zu schaffen, die Spezial­ effekte, Verstärkungen und/oder Modifikationen eines Ein­ gangsbildes vorzunehmen gestattet, ohne eine komplizierte Struktur hierfür zu erfordern.
Diese und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vor­ liegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillier­ ten Beschreibung näher ersichtlich werden, wobei die neuen Merkmale besonders in den beigefügten Ansprüchen erfaßt sind.
Gemäß der Erfindung ist eine Videobild-Verarbeitungsanord­ nung geschaffen für die Verarbeitung von Pixeln, die ein Videobild ausmachen bzw. bilden. Ein Steuerdatengenerator erzeugt Steuerdaten für die Festlegung einer bestimmten Pixelverarbeitungsoperation für ein zu berücksichtigendes Pixel sowie einen Parametergenerator, der auf diese Steuer­ daten anspricht, um eine Reihe von Parameterkoeffizienten zu erzeugen, die einem Faltungs- bzw. Convulutionsfilter zusammen mit dem zu berücksichtigenden Pixel sowie zusammen mit Pixeln zugeführt werden, die in einem Eingangs-Videobild enthalten sind und die in Umgebungsbeziehung zu dem berück­ sichtigenden Pixel stehen. Das Faltungsfilter faltet die aufgenommenen Pixel mit den Parameterkoeffizienten und erzeugt dadurch ein verarbeitetes Pixel.
Bei einer Ausführungsform umfaßt der Steuerdatengenerator eine Speichereinrichtung, die voreingestellte bzw. vorge­ gebene Steuerdatenwerte in Zuordnung zu den Pixeln des Eingangs-Videobildes speichert. Die Speichereinrichtung kann beispielsweise die Steuerdatenwerte in einer Matrix aufzeichnen, die kennzeichnend sind für das Eingangs-Video­ bild. Als weiteres Beispiel kann die Speichereinrichtung einen Bildspeicher für die Speicherung eines Bildes (wie eines Videobildes) von Steuerdatenwerten umfassen, wobei jeder Wert einer Pixelstelle in dem Eingangs-Videobild entspricht.
Gemäß einem Aspekt einer Ausführungsform dieser Erfindung kann der Parametergenerator einen adressierbaren Speicher, wie einen Schreib-Lese-Speicher bzw. RAM-Speicher für die Speicherung einer Vielzahl von Sätzen von Parameterkoeffi­ zienten umfassen, wobei ein bestimmter Satz durch die Steuerdaten adressiert und damit ausgelesen wird.
Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Steuerdaten­ generator aus einer gespeicherten Reihe bzw. Matrix bestimm­ ter Steuerwerte, die unterschiedliche Muster darstellen, wobei das Faltungsfilter in effektiver Weise die verschie­ denen Eingangs-Videobilder in Übereinstimmung mit den be­ stimmten Mustern mischt, um ein zusammengesetztes gemisch­ tes Bild zu erzeugen.
In Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführungsform stellen die durch den Steuerdatengenerator erzeugten Steuer­ daten ein geometrisches Muster, wie ein kreisförmiges Muster, dar, und das Faltungsfilter überlagert in effekti­ ver Weise das betreffende Muster einem Eingangs-Videobild, um einen Spotlichteffekt hervorzurufen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform arbeitet der Steuer­ datengenerator in der Weise, daß eine Kante oder Grenz­ linie im Eingangs-Videobild ermittelt wird und daß Para­ meterkoeffizienten so ausgewählt werden, daß das Faltungs­ filter die Kante oder Grenzlinie in dem Bild verstärkt.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform ermittelt der Steuerdatengenerator eine Bewegung im Eingangs-Videobild, um einen Bewegungsvektor zu liefern, der seinerseits den Satz der Parameterkoeffizienten bestimmt, die dem Faltungs­ filter zugeführt werden. Hierbei erzeugt das Faltungsfilter einen Bewegungs-Unschärfeeffekt, um die ermittelte Bewegung zu verstärken.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform ermittelt der Steuerdatengenerator die Nähe eines zu berücksichtigenden Pixels zu einer Linie im Eingangs-Videobild, um eine Reihe von Parameterkoeffizienten auszuwählen, die in Abhängigkeit von ihren Werten dazu dienen, die Linie im Eingangs-Video­ bild zu verstärken oder abzuschwächen.
Bei einer weiteren, zusätzlichen Ausführungsform stellen die erzeugten Steuerdaten räumliche Koordinaten-Korrektur­ faktoren einer Linse dar, die beispielsweise dazu benutzt wird, ein Eingangs-Videobild zu erzeugen; die Parameter­ koeffizienten werden dabei als Funktion eines Linsen-Ab­ errations-Korrekturvektors ausgewählt, um das Eingangs- Videobild hinsichtlich der Linsenaberration zu korrigieren.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend bei­ spielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem Blockdiagramm eine grundsätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2A und 2B veranschaulichen schematisch eine Pixelmatrix sowie eine Reihe von Parameterkoeffizienten, die durch das in Fig. 1 dargestellte Faltungsfilter verwendet werden.
Fig. 3 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform eines Parametergenerators, der in Verbindung mit dieser Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 4 zeigt teilweise in Blockdarstellung, teilweise schematisch ein Schaltungsdiagramm eines Faltungs­ filters, welches in Verbindung mit der Erfindung verwendet werden kann.
Fig. 5 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung als Bild­ mischer eingesetzt.
Fig. 6 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform der Erfindung, die dazu verwendet wird, einen Spotlichteffekt in einem Videobild hervorzurufen.
Fig. 7 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform der Erfindung, die dazu herangezogen wird, eine Kontur in einem Eingangs-Videobild zu verstärken.
Fig. 8A bis 8C veranschaulichen Matrixreihen eines Eingangs- Videobildes, die Steuerdaten und das verarbeitete Bild für die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform.
Fig. 9 zeigt in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für ein Bewegungs- Unschärfefilter verwendet wird.
Fig. 10A bis 10E veranschaulichen unterschiedliche Bewegungsvek­ toren, die durch den bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 verwendeten Bewegungs-Detektor ermittelt werden.
Fig. 11A bis 11E veranschaulichen unterschiedliche Sätze von Para­ meterkoeffizienten, die durch die in Fig. 10 ge­ zeigten Bewegungsvektoren erzeugt werden.
Fig. 12 zeigt in einem Blockdiagramm eine noch weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die imstande ist, als Strichdicken-Änderungsfilter zu arbeiten (z. B. als Strichverstärkungs- oder Strichabschwächungs-Filter).
Fig. 13A bis 13C veranschaulichen Matrizen, die für ein Verständnis der Arbeitsweise der in Fig. 12 gezeigten Ausfüh­ rungsform von Nutzen sind.
Fig. 14 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine noch weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die als Linsen-Aberrationskorrektureinrichtung verwendet wird.
Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen detailliert beschrieben. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und ins­ besondere auf Fig. 1 wird anhand eines Blockdiagramms eine grundsätzliche Ausführungsform einer Videobild-Verarbei­ tungsanordnung gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung erläutert. Diese Anordnung besteht aus einer Videoquelle 1 für die Lieferung eines Eingangs-Videobildes, einem Steuer­ datengenerator 2 und einem zweidimensionalen Filter 3.
Die Videoquelle besteht vorzugsweise aus einem Bildspeicher für die Lieferung einer zeilenweisen Pixelmatrix eines Eingangs-Videobildes, welches beispielsweise mittels einer Videokamera, eines Videorecorders, eines Video-Discplayers, eines Computers (wie eines Personal Computers) oder derglei­ chen wiedergegeben sein kann. Die in dem Bildspeicher ge­ speicherten Pixel bzw. Bildelemente werden aus diesem Speicher ausgelesen und als aufeinanderfolgende Pixel dem zweidimensionalen Filter 3 zugeführt. Alternativ dazu können die Pixel dem zweidimensionalen Filter als Pixelblock zuge­ führt werden, wie als n·n Pixelreihe bzw. -matrix.
Der Steuerdatengenerator 2 ist imstande, Steuerdaten zu erzeugen, die einen bestimmten bzw. besonderen Pixelver­ arbeitungsbetrieb festlegen, der durch das zweidimensionale Filter 3 ausgeführt wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten grundsätzlichen Ausführungsform besteht der Steuerdaten­ generator aus einer Speichereinrichtung, wie einem Bild­ speicher mit weitgehend denselben Pixelstellen wie den Pixelstellen, die in dem von der Videoquelle 1 geliefer­ ten Eingangs-Videobild enthalten sind. Ein Steuersignal, wie ein 8-Bit-Steuerdatenwort, kann an jeder Pixelstelle gespeichert werden, die in dem Steuerdatengenerator ent­ halten ist. Es ist anzuerkennen, daß jedes Steuerdatenwort somit irgendeinen von 255 Pegeln oder Werten darstellen kann.
Vorzugsweise wird jede Pixelstelle, die in der Videoquelle 1 enthalten ist, für das zweidimensionale Filter 3 ausgelesen, und in entsprechender Weise wird das an einer entsprechenden Pixelstelle im Steuerdatengenerator 2 gespeicherte Steuer­ datenwort ausgelesen und dem zweidimensionalen Filter zuge­ führt. Wie noch beschrieben werden wird, bestimmt das so ausgelesene besondere Steuerdatenwort die Verarbeitung des Pixels, welches von der Videoquelle abgegeben worden ist (zuweilen wird dies hier als "zu berücksichtigendes Pixel" bezeichnet werden). Demgemäß wird der Steuerdaten­ generator dazu herangezogen, eine pixelweise Verarbeitung des Eingangs-Videobildes durchzuführen.
Das zweidimensionale Filter 3 besteht aus einem Parameter­ generator 5, einer Verriegelungs- bzw. Latch-Schaltung 6 und einem Faltungsfilter 7. Bei einer in Fig. 3 dargestell­ ten Ausführungsform des Parametergenerators 5 ist dieser als Speichereinrichtung, wie als adressierbarer Speicher, dargestellt, der imstande ist, eine Reihe von Parameter­ koeffizienten abzugeben, die durch den Steuerdatengenera­ tor 2 bestimmt sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Parametergenerator imstande, eine Vielzahl unter­ schiedlicher Sätze von Parameterkoeffizienten zu speichern, wobei ein bestimmter Satz, der der Verriegelungsschaltung 6 zugeführt wird, durch die Steuerdaten ausgewählt oder be­ stimmt wird. Falls der Parametergenerator aus einem Schreib- Lese-Speicher (RAM) besteht, können die Steuerdaten bei­ spielsweise als Adresse herangezogen werden, um aus dem RAM-Speicher den bestimmten Satz von Parameterkoeffizien­ ten auszulesen, der an der adressierten Speicherstelle gespeichert ist. Bei dem hier beschriebenen Beispiel be­ steht der Satz der Parameterkoeffizienten aus neun Koeffizienten, deren jeder durch eine mehrere Bits (z. B. acht Bits) umfassende digitale Zahl bzw. Nummer dargestellt sein kann. Es dürfte einzusehen sein, daß der Parameter­ generator 5 durch eine andere Schaltungsanordnung imple­ mentiert sein kann, wodurch ein bestimmter Satz von Para­ meterkoeffizienten durch den Wert der Steuerdaten ausge­ wählt wird, die dort von dem Steuerdatengenerator 2 her zugeführt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem der Satz der Parameterkoeffizienten, die durch den Parameter­ generator 5 erzeugt werden, aus neun Koeffizienten besteht, besteht die Verriegelungsschaltung 6 aus neun Verriegelungs­ bzw. Latch-Elementen 6A bis 6I, deren jedes imstande ist, einen entsprechenden Parameterkoeffizienten P1 bis P9 zu verriegeln oder zu speichern. Diese Parameterkoeffizienten sind imstande, die Pixel zu wichten, die dem Faltungsfil­ ter 7 von der Videoquelle 1 zugeführt werden.
Eine Realisierung des Faltungsfilters wird weiter unten in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben werden; es genügt hier darauf hinzuweisen, daß dem Faltungsfilter ein zu berücksichtigendes Pixel sowie umgebende Pixel zugeführt werden, deren jedes einer Gewichtung durch einen ent­ sprechenden Koeffizienten der Parameterkoeffizienten unter­ zogen wird, die in den Verriegelungselementen 6A bis 6I gespeichert sind. Jedes gewichtete Pixel, das heißt das zu berücksichtigende gewichtete Pixel und die umgebenden gewichteten Pixel, werden summiert, um ein verarbeitetes Pixel zu liefern. Dieses verarbeitete Pixel wird am Aus­ gang des zweidimensionalen Filters 3 bereitgestellt.
Das verarbeitete Pixel wird von der weiteren Anordnung anstelle des eingangsseitigen zu berücksichtigenden Pixels verwendet. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine Ausgangs-Speichereinrichtung 4, wie ein Bildspeicher, dazu herangezogen, die gesamten verarbeiteten Pixel zu speichern, die durch das zweidimensionale Filter geliefert werden. Somit speichert der Ausgangs-Speicher 4 eine linien- bzw. zeilenweise Anordnung der verarbeiteten Pixel, die ein verarbeitetes Videobild darstellen, das dann übertragen, aufgezeichnet oder dargestellt bzw. wiedergegeben werden kann.
Bevor die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsform beschrieben wird, sei darauf hingewiesen, daß die Verarbeitung jedes Pixels eine Funktion der Parameter­ koeffizienten ist, die dem Faltungsfilter 7 von dem Para­ metergenerator 5 her zugeführt werden. Diese Parameter­ koeffizienten werden durch die Steuerdaten bestimmt oder ausgewählt, welche durch den Steuerdatengenerator 2 erzeugt werden. Die Verarbeitung kann somit einfach dadurch variiert werden, daß die Sätze der Parameterkoeffizienten geändert werden, die durch den Parametergenerator erzeugt werden, und/oder daß die Steurdaten geändert werden, die von dem Steuerdatengenerator 2 erzeugt werden. Da es eine relativ einfache Sache ist, entweder die Steuerdaten oder die Para­ meterkoeffizienten zu ändern, kann die besondere Verarbei­ tung des Eingangs-Videobildes leicht geändert werden. Wie beschrieben werden wird, erleichtert die Auswahl der Para­ meterkoeffizienten und der Steuerdaten die lokale Verar­ beitung des Eingangsbildes.
Nunmehr wird die Art und Weise, in der die in Fig. 1 ge­ zeigte Ausführungsform arbeitet, in Verbindung mit dem hier dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel erläutert. Die Videoquelle 1 liefert ein Eingangs-Pixelbild VI der dargestellten Szene; der Steuerdatengenerator 2 gibt Steuer­ daten VT mit einer Pixelmatrix ab, die als Ellipse er­ scheint. Falls der Steuerdatengenerator als einen Bild­ speicher enthaltend angenommen wird, können die Werte der Pixel an jeder Pixelstelle des Bildspeichers einen Wert von 0 bis 255 aufweisen. Gemäß einem Beispiel kann der Wert jedes innerhalb der Ellipse des Steuerdaten-Bild­ speichers liegenden Pixels den Wert 0 und jedes Pixel im Umgebungsbereich den Wert 255 aufweisen. Falls diese Pixel­ werte festgelegt und nicht variabel sind, dürfte einzu­ sehen sein, daß der Steuerdaten-Bildspeicher einen Fest­ wertspeicher (ROM-Speicher) umfassen kann.
Es sei angenommen, daß ein Pixelbereich oder Pixelblock, der in dem von der Videoquelle 1 bereitgestellten Eingangs- Videobild enthalten ist, aus den in Fig. 2A dargestellten Pixeln besteht. Der Einfachheit halber legt die Präfix- Nummer jedes Pixels die Reihe fest, in der das betreffen­ de Pixel liegt, und die Suffix-Nummer gibt die Spalte an. Somit sind die Pixel in der Reihe 1 dargestellt als G11, G12, . . . G15, während die Pixel in der Reihe 2 dargestellt sind durch G21, G22, . . . G25, und so weiter. Wie oben er­ wähnt, wird dann, wenn eine bestimmte Pixelstelle von der Videoquelle 1 ausgelesen und dem zweidimensionalen Filter 3 zugeführt wird, die entsprechende Pixelstelle aus dem Bild­ speicher ausgelesen, der den Steuerdatengenerator 2 umfaßt.
Aufeinanderfolgende Bildpixel VI werden dem Faltungsfilter 7 in dem zweidimensionalen Filter 3 zugeführt, während auf­ einanderfolgende Steuerdatenwörter VT dem Parametergenera­ tor 5 von dem Steuerdatengenerator 2 her zugeführt werden. In Abhängigkeit von der ausgelesenen bestimmten Pixelstelle kann der Steuerdatenwert in etwa 255 oder etwa 0 sein.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert werden wird, gibt die Videoquelle 1 ein zu berücksichtigendes Pixel an ein Faltungsfilter 7 ab, und sie liefert außerdem zu­ sätzliche Pixel, die in dem Eingangs-Videobild enthalten sind und die das zu berücksichtigende Pixel umgeben. Wenn beispielsweise das zu berücksichtigende Pixel mit G33 (Fig. 2A) gegeben ist, gibt die Videoquelle dieses Pixel sowie die umgebenden Pixel G22, G23, G24, G32, G34, G42, G43 und G44 an das Faltungsfilter ab. Generell ausgedrückt heißt dies, daß eine n·n Matrix aus Pixeln von der Video­ quelle abgegeben wird, wobei das zu berücksichtigende Pixel als Mittenpixel angeordnet ist. Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist n=3.
Wenn das berücksichtigte bzw. zu berücksichtigende Pixel von der Videoquelle abgegeben wird, wie in dem Fall, daß das Pixel G33 (zusammen mit seinen umgebenden Pixeln) an das Faltungsfilter abgegeben wird, wird das Steuerdaten­ wort, welches in dem Bildspeicher des Steuerdatengenera­ tors 2 an der Pixelstelle gespeichert ist, welche dem Pixel G33 entspricht, als Steuerdatenwort VT dem Parametergenera­ tor 5 zugeführt. Wenn der Steuerdatengenerator die Steuer­ daten erzeugt, welche der in Fig. 1 gezeigten Ellipse ent­ sprechen, dann ist der Wert des Steuerdatenworts VT generell entweder 0 oder 255.
Der Parametergenerator 5 spricht auf das ihm zugeführte Steuerdatenwort VT an, um eine Reihe bzw. einen Satz von Parameterkoeffizienten zu erzeugen, die bzw. der als eine n·n Matrix von Koeffizienten gedacht werden kann (wobei n=3 ist). Fig. 2B veranschaulicht den Satz der Parameter­ koeffizienten, die durch den Parametergenerator 5 erzeugt und in der Verriegelungsschaltung 6 gespeichert werden.
Es dürfte einzusehen sein, daß bei dem hier beschriebenen Beispiel der Koeffizient P1 dazu herangezogen wird, das Pixel G22 zu wichten, daß der Koeffizient P2 zur Wichtung des Pixels G23 herangezogen wird, daß der Koeffizient P3 zur Wichtung des Pixels G24 herangezogen wird, und so weiter. Da das Pixel G33 das berücksichtigte Pixel ist und da dieses Pixel in der Mitte der n·n-Matrix aus Pixeln liegt, die von der Videoquelle an das Faltungsfilter 7 abgegeben werden, dürfte einzusehen sein, daß der Koeffi­ zient P5, der in der Mitte der n·n-Matrix der Parameter­ koeffizienten angeordnet ist, zur Wichtung des Pixels G33 benutzt wird.
Das Faltungsfilter 7 liefert ein verarbeitetes Pixel g33, welches aus folgender Beziehung berechnet werden kann: g33=G22·P1+G23·P2+G24·P3+G32·P4+G33·P5 + . . . + G44·P9. Demgemäß ist das durch das Faltungsfilter 7 ge­ lieferte verarbeitete Pixel VP die Summe der n·n Pixel, die das berücksichtigte bzw. zu berücksichtigende Pixel und die umgebenden Pixel umfassen, wobei jedes dieser Pixel durch einen entsprechenden Koeffizienten der Parameterko­ effizienten P1 bis P9 gewichtet ist, die auf Steuerdaten VT hin von dem Parametergenerator 5 erzeugt sind.
Falls das Eingangs-Videobild Farbkomponenten, wie R-, G- und B-Komponenten umfaßt, kann der zuvor beschriebene rechnerische Faltungs-Filterbetrieb für jede dieser Kompo­ nenten ausgeführt werden. In entsprechender Weise kann in dem Fall, daß das Eingangs-Videobild ein Farbbildgemisch ist, dieses Bild in Luminanz- bzw. Leuchtdichte- und Chro­ minanz- bzw. Farbartkomponenten mittels konventioneller Einrichtungen aufgeteilt werden, und sodann können die Luminanzkomponente Y und die Chrominanzkomponente C der zuvor beschriebenen Rechenoperation mittels Faltungsfil­ ter ähnlich dem Faltungsfilter 7 unterzogen werden.
Nunmehr sei angenommen, daß das betrachtete Pixel das nächst benachbarte Pixel ist, welches in der Matrix enthalten ist, welche in dem Bildspeicher der Videoquelle 1 gespeichert ist, nämlich das Pixel G34. Das in dem Steuerdaten-Bild­ speicher an der Stelle gespeicherte Steuerdatenwort, wel­ che dem Pixel G34 entspricht, wird ausgelesen und als Steuerdaten VT dem Parametergenerator 4 zugeführt, der seinerseits die Reihe der Parameterkoeffizienten P1 bis P9 erzeugt. Dem Faltungsfilter 7 werden das Pixel G34 sowie die umgebenden Pixel G23, G24, G25, G33, G35, G43, G44 und G45 zugeführt, wobei jedes dieser Pixel durch einen entsprechenden Koeffizienten der Koeffizienten P1 bis P9 gewichtet wird. Wie zuvor summiert das Faltungsfilter die gewichteten Pixel, um das verarbeitete Pixel g34 ent­ sprechend folgender Beziehung zu liefern:
g34 = F23 · P1 + G24 · P2 + G25 · P3 + . . . + G45 · P9.
Wenn bei der hier beschriebenen Ausführungsform das aus dem Steuerdaten-Bildspeicher ausgelesene Steuerdatenwort ein hohes Luminanzsignal darstellt, wie in dem Fall, daß das Steuerdatenwort an einer Pixelstelle außerhalb der in Fig. 1 dargestellten Ellipse angeordnet ist, ist die Reihe der Parameterkoeffizienten, die durch den Para­ metergenerator 5 auf dieses Steuerdatenwort hin erzeugt werden, so, daß der Parameter P5 (in Fig. 2B dargestellt) einen Wert 1 hat und daß jeder der übrigen Parameter P1-P4 und P6-P9 den Wert 0 hat. Wenn alternativ dazu das Steuer­ datenwort ein niedriges Luminanzsignal darstellt bzw. wiedergibt, wie im Falle eines Steuerdatenwortes, welches an einer Pixelstelle innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Ellipse untergebracht ist, ist die Reihe der durch den Parametergenerator 5 erzeugten Parameterkoeffizienten so, daß jeder der Parameterkoeffizienten P1 bis P9 den Wert 1/9 aufweist. Demgemäß arbeitet das Faltungsfilter 7 so, daß dann, wenn das zugeführte, der Betrachtung unterzogene Pixel an einer Stelle außerhalb der durch den Steuergene­ rator 2 dargestellten Ellipse liegt, das betreffende Pixel direkt dem Ausgangs-Speicher 4 zugeführt wird, ohne mit irgendeinem der umgebenden Pixel kombiniert zu werden. Wenn jedoch das der Betrachtung unterzogene Pixel innerhalb der Ellipse liegt, gibt das Faltungsfilter 7 an den Aus­ gangs-Speicher 4 ein verarbeitetes Pixel ab, welches durch Mittelung des der Betrachtung unterzogenen Pixels mit seinen umgebenden Pixeln gebildet worden ist. Demgemäß werden die vorbestimmten Pixel (die in der n·n Matrix enthalten sind) des Eingangs-Videobildes durch das Faltungsfilter gemittelt, um ein verarbeitetes Ausgangs-Pixel VP zu liefern.
Aus der vorstehenden Erläuterung dürfte ersichtlich sein, daß lediglich die Eingangs-Videosignalbilddaten innerhalb des elliptischen Bereichs der in dem Steuerdaten-Bild­ speicher gespeicherten Steuerdaten durch die Mittelung der n·n Pixel schattiert oder vignettiert werden, um ein verarbeitetes Pixel zu liefern. Obwohl der vignettier­ te Bereich in Fig. 1 als Ellipse dargestellt ist, dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß diese Form einfach da­ durch modifiziert werden kann, daß die an den entsprechen­ den Pixelstellen in dem Steuerdaten-Bildspeicher gespeicher­ ten Steuerdatenwerte geändert werden. Dies bedeutet, daß die Verteilung der durch den Steuerdatengenerator 2 erzeug­ ten Steuerdaten ohne weiteres so geändert werden kann, daß eine unterschiedliche Bildverarbeitung, wie sie er­ wünscht ist, geliefert wird. Somit kann die lokale bzw. örtliche Bildverarbeitung je nach Wunsch geändert werden, und sie kann ohne weiteres vorgenommen werden, ohne daß eine komplizierte und teure Anordnung erforderlich ist.
Wie oben erwähnt, veranschaulicht Fig. 3 eine Ausführungs­ form des Parametergenerators 5, der hier als adressierba­ rer Speicher oder als RAM-Speicher dargestellt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Parameter­ koeffizienten P1 bis P9 jeweils in einem entsprechenden RAM-Speicher 8A bis 8I gespeichert, wobei jeder derartige RAM-Speicher durch die Steuerdaten VT adressiert wird, die von dem Steuerdatengenerator 2 erzeugt werden. Wenn angenommen wird, daß die Steuerdaten VT aus einem 8-Bit- Wort bestehen, dann wird dieses 8-Bit-Wort als Adresse verwendet, und jeder der RAM-Speicher 8A bis 8I kann mit 28 = 256 Adressen versehen werden. Es dürfte einzusehen sein, daß die in jeder adressierbaren Speicherstelle des RAM-Speicher 8A gespeicherten Daten verschieden sein können von den Daten, die unter derselben adressierbaren Speicher­ stelle des RAM-Speichers 8B gespeichert sind, und so weiter. So kann beispielsweise hinsichtlich des oben beschriebenen Beispiels, bei dem das durch den Steuerdatengenerator 2 erzeugte Steuerdatenwort ein hohes Luminanzsignal mit einem 8-Bit-Wert von 250 oder ein niedriges Luminanzsignal mit einem 8-Bit-Wert von 0 darstellt, der Parameterkoeffizient 0 unter der Adresse 255 der RAM-Speicher 8A bis 8D und 8F bis 8I gespeichert sein, und der Parameterkoeffizient 1 kann unter der Adresse 255 des RAM-Speichers 8E gespeichert sein. In entsprechender Weise kann der Parameterkoeffizient 1/9 unter der Adresse 0 für jeden der RAM-Speicher 8A bis 8I gespeichert sein. Falls das Steuerdatenwort VT als gemein­ same Adresse für die RAM-Speicher 8A bis 8I benutzt wird, können somit die folgenden Sätze von Parameterkoeffizienten ausgelesen werden:
Falls VT = 255 ist, gilt
Falls VT = 0 ist, gilt
Fig. 3 umfaßt einen zusätzlichen adressierbaren RAM-Spei­ cher 9. Falls die Bildverarbeitungsanordnung eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten zweidimensionalen Filtern 3 umfaßt, wie dies weiter unten in Verbindung mit den in Fig. 9, 12 und 14 gezeigten Ausführungsbeispielen bei­ spielsweise erläutert wird, deren jedes einen Parameter­ generator 5 umfaßt, ist das Steuerdatenwort, welches einer nächstfolgenden zweidimensionalen Filterstufe zugeführt wird, in typischer Weise eine modifizierte Version des Steuerdatenwortes VT, das von dem Steuerdatengenerator 2 erzeugt wird. Das Steuerdatenwort, welches der nächstfol­ genden zweidimensionalen Filterstufe zugeführt wird, kann beispielsweise eine gedämpfte Version des Steuerdatenwor­ tes VT sein. Der RAM-Speicher 9 funktioniert in der Weise, daß die modifizierten Steuerdatenwörter gespeichert werden, die in Beziehung stehen zu dem Steuerdatenwort VT; die betreffenden Steuerdatenwörter werden aus dem RAM-Speicher 9 ausgelesen und der nächstfolgenden zweidimensionalen Filter­ stufe als modifiziertes Steuerdatenwort VT1 zugeführt. Es dürfte einzusehen sein, daß in der nächstfolgenden zwei­ dimensionalen Filterstufe das Steuerdatenwort VT1 dazu herangezogen wird, Speicher zu adressieren, um aus diesen Parameterkoeffizienten in einer Weise analog zu jener aus­ zulesen, gemäß der das Steuerdatenwort VT die RAM-Speicher 8A bis 8I adressiert, um aus diesen die Parameterkoeffizien­ ten P1 bis P9 auszulesen. Demgemäß wird, wie beschrieben wird, ein verarbeitetes Pixel, welches durch eine zweidimen­ sionale Filterstufe erzeugt worden ist, durch eine kaska­ dierte Stufe weiterverarbeitet.
Wie oben erwähnt, veranschaulicht Fig. 4 in einem teilwei­ sen Blockdiagramm und in einem teilweisen schematischen Diagramm eine bevorzugte Ausführungsform des Faltungsfil­ ters 7. Das Faltungsfilter besteht aus Pixel-Verzögerungs­ oder -Speicherelementen 12A bis 12I, Multiplizierern 13A bis 13I und Addierern 14A bis 14H. Die Pixel-Speicher­ elemente sind als Gruppen von Schieberegistern miteinander verbunden, wobei jedes Speicherelement imstande ist, ein Pixelelement während einer Zeitspanne zu speichern, die gleich der Rate ist, mit der die Pixel von der Videoquel­ le 1 (Fig. 1) ausgelesen werden. Bei einer Ausführungsform können die Pixel-Speicherelemente Pixel-Verzögerungsein­ richtungen umfassen. Für einen bald zu beschreibenden Zweck sind die Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12A bis 12C als ein Schieberegister verbunden, wobei Pixel-Verzögerungs­ einrichtungen 12D bis 12F als weiteres Schieberegister verbunden sind, während Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12G bis 12I als noch weiteres Schieberegister verbunden sind. Die drei Schieberegister, deren jedes aus drei Pixel- Verzögerungseinrichtungen besteht, werden dazu verwendet, eine 3·3-Pixelmatrix für die Multiplizierer 13A bis 13I bereitzustellen.
Das aus den Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12A bis 12C bestehende Schieberegister ist so geschaltet, daß es auf­ einanderfolgende Pixel VI direkt aufnimmt, die von der Videoquelle 1 abgegeben werden. Das Schieberegister besteht aus den Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12D-12F, die mit einem Zeilenspeicher 10 verbunden sind, dem seinerseits die aufeinanderfolgenden Pixel zugeführt werden, welche von der Videoquelle gelesen werden. Der Zeilenspeicher 10 ist imstande, eine Verzögerung gleich einem horizontalen Zeilenintervall den Pixeln zu erteilen, die von der Videoquelle 1 abgegeben werden.
In entsprechender Weise ist das aus den Pixel-Verzögerungs­ einrichtungen 12G-12I bestehende Schieberegister mit einem Zeilenspeicher 11 verbunden, der seinerseits mit dem Zeilen­ speicher 10 in Kaskade geschaltet ist und der imstande ist, den Pixeln, die durch den Zeilenspeicher 10 bereits verzögert worden sind, eine Verzögerung gleich einem hori­ zontalen Zeilenintervall zu erteilen. Demgemäß dürfte er­ sichtlich sein, daß aufgrund der Zeilenspeicher 10 und 11 ein bestimmtes Pixel in einer horizontalen Zeile, welches dann von der Videoquelle 1 abgegeben wird, in zeitlicher Koinzidenz mit dem Pixel in derselben Spalte, jedoch in der vorangehenden Zeile ist, wie es am Ausgang des Zei­ lenspeichers 10 auftritt, welches in zeitlicher Koinzidenz mit den Pixeln in derselben Spalte ist, das jedoch zwei vorangehende Zeilen auftritt, wie es am Ausgang des Zeilen­ speichers 11 erscheint. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn das Pixel G32 von der Videoquelle 1 bereitgestellt wird, das Pixel G22 am Aus­ gang des Zeilenspeichers 10 geliefert wird und daß das Pixel G12 am Ausgang des Zeilenspeichers 11 bereitgestellt wird.
Der Multiplizierer 13A ist mit der Pixel-Verzögerungsein­ richtung 12A und dem Verriegelungselement 6A gekoppelt; er ist imstande, das am Ausgang der Verzögerungseinrich­ tung 12A erzeugte Pixel mit dem in dem Verriegelungsele­ ment 6A gespeicherten Parameterkoeffizienten P1 zu multi­ plizieren oder zu wichten. In entsprechender Weise ist der Multiplizierer 13B mit der Pixel-Verzögerungseinrich­ tung 12B und dem Verriegelungselement 6B verbunden; er ist imstande, das am Ausgang der Verzögerungseinrichtung 12B bereitgestellte Pixel mit dem Parameterkoeffizienten P2 zu multiplizieren. Aus den dargestellten Verbindungen der übrigen Multiplizierer dürfte ersichtlich sein, daß jedes sodann von einer entsprechenden Verzögerungseinrich­ tung der Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12A-12I geliefer­ te Pixel mit einem entsprechenden Parameterkoeffizienten P1-P9 multipliziert oder gewichtet ist. Die multiplizierten oder gewichteten Pixel werden summiert, wie dies durch aufeinanderfolgende Addierer 14A-14H veranschaulicht ist. Demgemäß summiert der Addierer 14A die gewichteten Pixel, welche von den Multiplizierern 13A und 13B geliefert werden; der Addierer 14B summiert die addierten, gewichteten Pixel, welche durch den Addierer 14A geliefert werden, mit dem gewichteten Pixel, welches durch den Multiplizierer 13C erzeugt wird, und so weiter. Der Addierer 14H erzeugt so­ mit das verarbeitete Pixel VP.
Im Betrieb zeigt sich, daß drei aufeinanderfolgende Pixel in einer Zeile in zeitlicher Koinzidenz durch die Pixel- Verzögerungseinrichtungen 12A-12C bereitgestellt werden, daß drei Pixel in der nächsten Zeile in zeitlicher Koinzi­ denz durch die Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12D-12F gebracht sind und daß drei aufeinanderfolgende Pixel in einer dritten Zeile in zeitlicher Koinzidenz durch die Pixel-Verzögerungseinrichtungen 12G-12I gebracht sind. Jedes dieser zeitlich koinzident auftretenden Pixel ist in einer 3·3-Matrix enthalten und jeweils mit einem entsprechenden Parameterkoeffizienten P1-P9 multipliziert oder gewichtet. Die resultierenden gewichteten Pixel werden durch die Addierer 14A-14H summiert, um das verarbeitete Pixel VP zu erzeugen.
Es dürfte ersichtlich sein, daß Fig. 4 lediglich als sche­ matische Darstellung vorgesehen ist und zum Zwecke der Vereinfachung gezeigt ist. Die Multiplizierer 13A-13I können mit unterschiedlichen Kombinationen von Pixel-Verzögerungs­ einrichtungen und Verriegelungselementen verbunden sein, um arithmetische Berechnungen gewichteter Pixel vorzuneh­ men, und zwar zum Zwecke der Erzeugung des erwünschten verarbeiteten Pixels, wie dies oben erläutert worden ist.
Die grundsätzliche Ausführungsform der in Fig. 1 darge­ stellten Videobildverarbeitungsanordnung kann modifiziert werden, um Spezialeffekte, eine örtliche Bildverarbeitung, Videoverstärkungen oder dergleichen zu erzielen. Nunmehr werden veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben werden, um verschiedene Anwendungen unter Heranziehung der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
Zunächst sei auf Fig. 5 Bezug genommen, in der eine An­ wendung der vorliegenden Erfindung als Bildmischer oder Schalter veranschaulicht ist. Die Videoquelle 1 gemäß Fig. 1 ist in Fig. 5 in Form von drei gesonderten Videoquellen 1A, 1B und 1C dargestellt, deren jede imstande ist, Eingangs- Videosignale VA, VB und VC bereitzustellen, welche drei unterschiedliche Eingangs-Videobilder des Typs darstellen, der schematisch in Fig. 5 gezeigt ist. Es dürfte einzusehen sein, daß die Eingangs-Videosignale VA, VB und VC aus auf­ einanderfolgenden Pixeln ähnlich den aufeinanderfolgenden Pixeln VI bestehen, die von der Videoquelle 1 gemäß Fig. 1 erzeugt werden.
Der Steuerdatengenerator 2 kann eine Speichereinrichtung, wie einen Bildspeicher ähnlich jenem, wie er in Verbindung mit Fig. 1 erläutert worden ist, umfassen, welcher imstande ist, Steuerdatenwörter zu speichern, die unterschiedliche bestimmte Muster 15A, 15B und 15C kennzeichnen, welche in der in Fig. 5 gezeigten Konfiguration angeordnet sind. Falls der Steuerdatengenerator, wie zuvor, einen Bild­ speicher umfaßt, werden die in jeder Speicherstelle ge­ speicherten Steuerdatenwörter in Synchronismus mit den aufeinanderfolgenden Pixeln ausgelesen, die von den Video­ quellen 1A bis 1C abgegeben werden. Wenn beispielsweise das Pixel G11 (siehe Fig. 2) von den Videoquellen 1A, 1B und 1C bereitgestellt wird, wird das Steuerdatenwort, welches an einer Speicherstelle in dem Steuerdaten-Bild­ speicher entsprechend dem Pixel G11 gespeichert ist, als Steuerdatenwort VT abgegeben. In entsprechender Weise wird dann, wenn die Videoquellen 1A, 1B und 1C das Pixel G12 abgeben, das Steuerdatenwort ausgelesen, welches in der Pixel-Speicherstelle des Steuerdaten-Bildspeichers ent­ sprechend dem Pixel G12 gespeichert ist. Demgemäß wird ein Steuerdatenwort in Zuordnung zu einer bestimmten Pixel­ stelle an den Parametergenerator 5 abgegeben, wenn das Bildpixel an der betreffenden Stelle dem Faltungsfilter 7 durch die Videoquellen 1A, 1B und 1C zugeführt wird.
Der Parametergenerator 5 ist imstande, drei Sätze von Para­ meterkoeffizienten zu erzeugen, die als Sätze 16A, 16B und 16C dargestellt sind. In Abhängigkeit vom Wert des Steuerdatenwortes, welches durch den Steuerdatengenera­ tor 2 erzeugt wird, wird ein entsprechender Satz dieser drei Sätze von Parameterkoeffizienten erzeugt. Wenn bei­ spielsweise das Steuerdatenwort kennzeichnend ist für eine Pixelstelle, die in dem Muster 15A enthalten ist, wird der Satz 16A der Parameterkoeffizienten durch den Para­ metergenerator 5 erzeugt. Falls das Steuerdatenwort eine Pixelstelle innerhalb des Musters 15B kennzeichnet, er­ zeugt der Parametergenerator den Satz 16B der Parameter­ koeffizienten. Wenn schließlich das Steuerdatenwort eine Pixelstelle innerhalb des Musters 15C kennzeichnet, wird der Satz 16C der Parameterkoeffizienten erzeugt. Es zeigt sich somit, daß lediglich ein Satz von Parameterkoeffizien­ ten für jede Pixelstelle erzeugt wird, zu der dann zuge­ griffen wird. Gemäß einem Beispiel kann das Steuerdaten­ wort, welches an den Pixelstellen gespeichert ist, die in dem Muster 15A enthalten sind, einen Wert 0 haben, während das Steuerdatenwort, das in den Pixelstellen inner­ halb des Musters 15B gespeichert ist, einen Wert von 128 haben kann. Demgegenüber kann das Steuerdatenwort, welches an den Pixelstellen innerhalb des Musters 15C gespeichert ist, einen Wert von 250 haben. Sodann wird ein Satz 16A von Parameterkoeffizienten auf ein Steuerdatenwort mit dem Wert 0 hin erzeugt, während der Satz 16B der Para­ meterkoeffizienten auf ein Steuerdatenwort mit dem Wert 128 hin erzeugt wird; der Satz 16C der Parameterkoeffi­ zienten wird auf ein Steuerdatenwort mit dem Wert 255 hin erzeugt.
Das in Fig. 5 dargestellte Faltungsfilter unterscheidet sich etwas von dem oben in Verbindung mit Fig. 1 erläuter­ ten Faltungsfilter, weshalb das betreffende Filter als Faltungsfilter 7A bezeichnet wird. Wenn hierbei eine be­ stimmte Zeile aus aufeinanderfolgenden Pixeln von den Videoquellen 1A, 1B und 1C geliefert wird, sind die Pixel in aufeinanderfolgenden Zeilen einer Reihe bzw. Matrix angeordnet, wobei die erste Zeile der Reihe aus aufeinan­ derfolgenden Pixeln VA gebildet ist, die durch die Video­ quelle 1A erzeugt werden, während die nächste Zeile der Pixel in der betreffenden Matrix aus aufeinanderfolgenden Pixeln VB gebildet ist, die durch die Videoquelle 1B er­ zeugt werden. Eine dritte Zeile aus Pixeln in der betref­ fenden Matrix ist aus aufeinanderfolgenden Pixeln VC ge­ bildet, die durch die Videoquelle 1C erzeugt werden. Es sei beispielsweise angenommen, daß aufeinanderfolgende Pixel einer horizontalen Zeile 1 durch jede der Video­ quellen 1A-1C bereitgestellt werden. Die resultierende Matrix bzw. Reihe der Pixel, die dem Faltungsfilter 7A zugeführt werden, erscheint als folgendes Gemisch:
Eine zusammengesetzte 3·3-Matrix aus Pixeln, die aus der vorstehenden Matrix abgeleitet ist, wird in dem Faltungsfilter 7A mittels eines entsprechenden Satzes 16A oder 16B oder 16C von Parameterkoeffizienten gewichtet, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das der Betrachtung unterzogene Pixel an einer Stelle innerhalb des Musters 15A oder des Musters 15B oder des Musters 15C angeordnet ist, welches durch den Steuerdatengenerator 2 erzeugt wird. Es dürfte einzusehen sein, daß das Faltungsfilter 7A in derselben Weise funktioniert wie das Faltungsfilter 7, um ein verarbeitetes Pixel VB zu erzeugen. Aufeinander­ folgende verarbeitete Pixel, die im Ausgangs-Speicher 4 gespeichert sind, erzeugen somit ein verarbeitetes Bild, welches als ein Gemisch aus Bildern erscheint, die durch die Videoquellen 1A, 1B und 1C geliefert werden, wobei die Mischung in Übereinstimmung mit den Mustern gegeben ist, die durch den Steuerdatengenerator 2 erzeugt sind.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Beispiel ist ersichtlich, daß aufgrund der Sätze der Parameterkoeffizienten, die durch den Parametergenerator 5 erzeugt werden, das durch die Videoquelle 1A bereitgestellte Bild direkt produziert wird, wenn Pixel, die an den Pixelstellen angeordnet sind, welche in dem Muster 15A enthalten sind, verarbeitet werden. Das durch die Videoquelle 1B bereitgestellte Bild wird direkt produziert, wenn Pixel, die an Pixelstellen ange­ ordnet sind, welche innerhalb des Musters 15B liegen, ver­ arbeitet werden. Das durch die Videoquelle 1C bereitge­ stellte Bild wird schließlich direkt produziert, wenn Pixel verarbeitet werden, die an jenen Pixelstellen innerhalb des Musters 15C angeordnet sind. Das zusammengesetzte ge­ mischte Bild, welches in dem Ausgangs-Speicher 4 gemäß Fig. 5 gespeichert ist, veranschaulicht diese Bild-Misch- oder Schaltoperation. Es ist zu erkennen, daß andere Misch- oder Schaltanordnungen einfach dadurch implementiert werden können, daß die Steuerdatenwörter ausgetauscht werden, die durch den Steuerdatengenerator 2 erzeugt werden, und/oder daß die Sätze der Parameterkoeffizienten geändert, erhöht oder vermindert werden, die durch den Parametergene­ rator 5 erzeugt werden, und zwar auf ein Steuerdatenwort hin, welches dort von dem Steuerdatengenerator zugeführt wird.
Eine weitere Anwendung der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 veranschaulicht, in der eine Ausführungsform gezeigt ist, die zur Erzeugung eines Spotlight- bzw. Spotlicht- Effekts in einem Videobild herangezogen wird. Hierbei be­ steht die Videoquelle aus einer Videokamera 18, die imstande ist, eine Szene 17 aufzunehmen oder abzubilden. Der Steuer­ datengenerator besteht aus einer weiteren Videokamera 21, die imstande ist, eine steuerbare Szene aufzunehmen oder abzubilden, die beispielsweise aus einer dunklen Platte bzw. Scheibe 20 besteht, der ein heller Hintergrund 19 überlagert ist, wobei die Beziehung oder Position der Plat­ te zum Hintergrund durch den Anwender einstellbar ist. Die Kamera 18 (die durch eine zusätzliche, nicht dargestellte Schaltung erweitert sein kann) wird somit dazu benutzt, aufeinanderfolgende Pixel VI des Videobildes 17 zu erzeugen.
Die Kamera 21 ist imstande, aufeinanderfolgende Steuer­ datenwörter VT zu erzeugen, die von der dadurch abgebildeten Szene gewonnen werden, nämlich der Überlagerung der dunklen Scheibe 20 auf den hellen Hintergrund 19.
Ein zweidimensionales Filter 3 ähnlich dem zweidimensiona­ len Filter 3 gemäß Fig. 1 wird dazu benutzt, die aufeinan­ derfolgenden Pixel VI des Videobildes 17 mit Parameter­ koeffizienten zu falten, die auf die Steuerdatenwörter VT hin erzeugt werden, welche aus der durch die Kamera 21 abgebildeten Szene gewonnen sind. Bei der hier beschrie­ benen Ausführungsform wird der Satz 22A der Parameterkoef­ fizienten dann erzeugt, wenn das Steuerdatenwort VT aus der Abbildung der dunklen Scheibe 20 abgeleitet wird. Der Satz 22B der Parameterkoeffizienten wird auf die Abbildung des hellen Hintergrundes 19 hin erzeugt. Diese Sätze der Parameterkoeffizienten 22A und 22B liefern vorzugsweise die in Fig. 6 gezeigten Werte.
Im Betrieb wird dann, wenn ein Pixel der Szene 17, die an einer in der dunklen Scheibe 20 enthaltenen Pixel­ stelle angeordnet ist, erzeugt wird, der Satz 22A der Para­ meterkoeffizienten erzeugt, was dazu führt, daß die Pixel der Szene 17 direkt zum Ausgangs-Speicher 4 gelangen. Wenn jedoch ein Pixel der Szene 17, die an einer Pixelstelle entsprechend dem hellen Hintergrund 19 angeordnet ist, erzeugt wird, dient der Satz 22B der Parameterkoeffizien­ ten dazu, das Pixel zu bedämpfen, beispielsweise um den Faktor 0,5, wobei dieses bedämpfte Pixel in dem Ausgangs- Speicher 4 gespeichert wird. Als Ergebnis zeigen die in dem Ausgangs-Speicher 4 gespeicherten Pixel bedämpfte Werte an jenen Stellen auf, die dem hellen Hintergrund 19 ent­ sprechen, während unbedämpfte Werte entsprechend jenen Stellen vorhanden sind, die in der Scheibe 20 angeordnet sind. Demgemäß ist die von der Kamera 18 aufgenommene Szene mit einem Spotlight-Effekt in einem Bereich ausgestattet, der durch die Scheibe 20 definiert ist und dessen Lage relativ zu dem hellen Hintergrund 19 gegeben ist.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die imstande ist, eine Kontur eines Eingangs-Videobildes zu verstärken, ist in Fig. 7 veranschaulicht. Hier umfaßt der Steuerdatengenerator einen Kanten-Detektor 24, der mit der Videoquelle 1 verbunden ist und der imstande ist, eine Grenzlinie oder Kante eines Objekts im Bild zu er­ mitteln, welches von der Videoquelle geliefert wird, um dafür kennzeichnende Steuerdaten VT zu erzeugen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Kanten-Detektor 24 ein Faltungsfilter, dessen Arbeitsweise unten beschrieben wird. Es dürfte jedoch einzusehen sein, daß andere Einrich­ tungen verwendet werden können, um den Kanten-Detektor zu realisieren, der für eine ermittelte Grenzlinie kennzeich­ nende Steuerdaten erzeugt.
Ein zweidimensionales Filter 3 ist mit dem Kanten-Detek­ tor 24 verbunden, um von diesem Steuerdaten VT aufzunehmen.
Das zweidimensionale Filter ist ferner mit der Videoquelle 1 über eine Verzögerungsschaltung 23 verbunden, die so ange­ paßt ist, daß eine "Anpassung" an die dem Kanten-Detektor innewohnende Verzögerung erfolgt. Demgemäß werden die Ein­ gangs-Videodaten VI, nämlich die von der Videoquelle ge­ lieferten aufeinanderfolgenden Pixel, einer solchen Verzö­ gerung ausgesetzt, daß die verzögerten Videodaten VJ dem zweidimensionalen Filter in zeitlicher Koinzidenz mit den Steuerdaten VT zugeführt werden. Es zeigt sich somit dann, daß ein Pixel VI dem zweidimensionalen Filter zum selben Zeitpunkt wie ein Steuerdatenwort VT zugeführt wird, welches von dem betreffenden Pixel gewonnen wird, wobei das Steuer­ datenwort kennzeichnend ist dafür, ob das betreffende Pixel bei oder nahe einer Grenzlinie des Eingangs-Videobildes liegt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der in dem zweidimensionalen Filter 3 enthaltene Para­ metergenerator imstande, erste oder zweite Sätze von Para­ meterkoeffizienten zu erzeugen, die als Sätze 26A bzw. 26B gekennzeichnet sind, und zwar in Abhängigkeit vom Wert des Steuerdatenwortes VT, welches durch den Kanten-Detek­ tor 24 erzeugt wird. Das (nicht dargestellte) Faltungs­ filter, welches in dem zweidimensionalen Filter enthalten ist, faltet ein betrachtetes Pixel, das von der Videoquelle 1 geliefert wird, sowie umgebende Pixel mit entsprechenden Parameterkoeffizienten, die in dem Satz 26A oder 26B ent­ halten sind, um ein verarbeitetes Pixel VB zu erzeugen. Es zeigt sich, daß der Ausgangs-Speicher 4 mit dem zwei­ dimensionalen Filter gekoppelt ist und die dadurch verar­ beiteten Pixel VB speichert. Infolgedessen wird ein hin­ sichtlich der Grenzlinie verstärktes Bild in dem Ausgangs- Speicher gespeichert und für die Anzeige, Übertragung, Aufzeichnung oder weitere Verarbeitung verfügbar gemacht.
Nunmehr wird die Art und Weise, in der die in Fig. 7 dar­ gestellte Ausführungsform arbeitet, um eine Kontur in einem Eingangs-Videobild zu verstärken, beschrieben werden. Es sei angenommen, daß das Eingangs-Videobild eine einem Hintergrund überlagerte Scheibe ist, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, oder, was weit instruktiver ist, die Kante eines Objekts, wie eine vertikale Kante, enthält. Die individuellen Pixel, welche dieses Bild ausmachen, werden sukzessiv dem Kanten-Detektor 24 zugeführt und mittels der Verzögerungsschaltung 23 dem zweidimensiona­ len Filter 3 zugeleitet. Bei der gerade beschriebenen Aus­ führungsform umfaßt der Kanten-Detektor ein Faltungsfilter mit einer 3·3-Parameter-Koeffizientenmatrix 25, welche die individuellen Parameterkoeffizienten enthält, die hier dargestellt sind. Die Parameterkoeffizienten, welche diese Matrix ausmachen, werden dazu herangezogen, einen betrach­ teten Pixel zuzüglich der umgebenden Pixel zu wichten. Die gewichteten Pixel werden summiert. Es dürfte einzusehen sein, daß die Pixel, welche durch die Parameterkoeffizien­ tenmatrix 25 gewichtet werden, in einer 3· 3-Matrix ange­ ordnet sind, deren Mitten-Pixel das betrachtete Pixel ist. Aus der dargestellten Parameterkoeffizientenmatrix dürfte ersichtlich sein, daß das Mitten-Pixel oder das der Be­ trachtung unterzogene Pixel durch den Parameterkoeffizien­ ten 8 gewichtet wird und daß jedes der umgebenden Pixel durch den Parameterkoeffizienten -1 gewichtet wird.
Zur Erzielung eines leichten Verständnisses sei angenommen, daß eine vertikale Kante oder Grenzlinie im Eingangs-Video­ bild enthalten ist. Fig. 8A veranschaulicht eine Anzahl von Pixeln in bezug auf diese vertikale Kante bzw. Grenz­ linie 27. Der Einfachheit halber ist Pixeln links der Grenz­ linie 27 der Wert 0 zugeordnet, und Pixeln rechts der Grenz­ linie 27 ist der Wert 1 zugeordnet. Es dürfte selbstver­ ständlich einzusehen sein, daß andere Pixelwerte verwendet werden können und daß die vertikale Grenzlinie durch eine nennenswerte Werteänderung von einem Pixel zum nächst be­ nachbarten Pixel dargestellt ist. Gleichwohl ist zum Zwecke der Vereinfachung und für ein leichtes Verständnis die Grenz- bzw. Übergangslinie 27 in Fig. 8 als eine Demarka­ tion zwischen Pixeln mit dem Wert 0 und Pixeln mit dem Wert 1 dargestellt. Ein Teil der Pixel, die in dem in Fig. 8A dargestellten Bereich enthalten sind, sei als Pixel A, B, C, . . . K, L, wie dargestellt, gekennzeichnet. Wenn bezüglich des Pixels A angenommen wird, daß es das zu be­ trachtende Pixel ist, dann werden dieses Pixel und dessen umgebende Pixel in dem Kanten-Detektor 24 durch die Para­ meterkoeffizientenmatrix 25 einer Faltung unterzogen, was zu einem verarbeiteten Pixel A′ mit dem Wert 0 führt. Falls das Pixel B in Fig. 8A als nächster zu berücksichtigende Pixel als angenommen wird, verarbeitet das in dem Kanten- Detektor 24 enthaltene Faltungsfilter dieses Pixel mit der Parameter-Koeffizientenmatrix 25, um das verarbeitete Pixel B′ mit dem Wert -3 zu erzeugen. Falls das Pixel C anschließend das zu berücksichtigende Pixel ist, weist das durch den Kanten-Detektor 24 erzeugte verarbeitete Pixel C′ den Wert 3 auf. Falls schließlich das Pixel D als das zu berücksichtigende Pixel angenommen wird, wird es durch den Kanten-Detektor 24 verarbeitet, was zu dem verarbeiteten Pixel D′ mit dem Wert 0 führt. Es dürfte ersichtlich sein, daß die weitere Verarbeitung der Pixel E, F, G, . . . K, L zu verarbeiteten Pixeln E′, F′, G′, . . . K′, L′ mit den in Fig. 8B dargestellten Werten führt.
Somit erzeugt der Kanten-Detektor 24 Steuerdaten VT mit den in Fig. 8B dargestellten Werten in der Nähe der oder bei der Grenzlinie 27. Im besonderen veranschaulicht Fig. 8B eine Zone 28, in der der Steuerdatenwert sich von -3 zu +3 ändert, wenn die Grenzlinie 27 vorhanden ist. Außerhalb der Zone 28 weisen die Steuerdaten VT den Wert 0 auf, was anzeigt, daß ein in dem Eingangs-Videobild enthaltenes Pixel von der Grenzlinie 27 entfernt ist. Wenn die Steuer­ daten VT jedoch den Wert -3 aufweisen, befindet sich das der Betrachtung unterzogene Pixel an der Grenzlinie und liegt auf dessen einer Seite, wie auf der linken Seite. Wenn die Steuerdaten den Wert 3 aufweisen, liegt das der Betrachtung unterzogene Pixel auf der anderen Seite der Grenzlinie 27, wie auf der rechten Seite der Grenzlinie. Demgemäß wird die Nähe des der Betrachtung unterzogenen Pixels zu einer Grenzlinie durch die Steuerdaten VT dar­ gestellt, wie dies in Fig. 8B veranschaulicht ist, und der Wert der Steuerdaten ist ferner kennzeichnend für die entsprechende Seite der Grenzlinie, auf der das Pixel an­ geordnet ist bzw. liegt.
Wie oben erwähnt, ist das zweidimensionale Filter 3 im­ stande, den Satz 26A oder den Satz 26B der Parameterko­ effizienten auf die zugeführten Steuerdaten VT hin aus­ zuwählen. Im besonderen wird der Satz 26A dann ausgewählt, wenn der Absolutwert der Steuerdaten VT kleiner ist als 1 (|VT|<1); der Satz 26B wird indessen dann ausgewählt, wenn der Absolutwert der Steuerdaten VT gleich oder größer als 1 ist (|VT|<1). Zur Verstärkung der Grenzlinie entsprechend der vorliegenden Ausführungsform sind die Sätze 26A und 26B der Parameterkoeffizienten so, wie dies in Fig. 7 veran­ schaulicht ist.
Es dürfte einzusehen sein, daß die Parameterkoeffizienten des Satzes 26A als sogenannte Durchsatzmatrix arbeiten, bei der lediglich das der Betrachtung unterzogene Pixel des Eingangs-Videobildes durchgelassen und somit als ver­ arbeitetes Pixel VP abgegeben wird. Wenn demgemäß der Ab­ solutwert der Steuerdaten VT kleiner ist als 1, was be­ deutet, daß das Pixel des Eingangs-Videobildes von der Grenzlinie 27 entfernt ist, wie dies in Fig. 8A und 8B veranschaulicht ist, wird das der Betrachtung unterzogene Pixel einfach durch das zweidimensionale Filter 3 durchge­ lassen, wie es ist. Fig. 8C veranschaulicht den Fall, daß dann, wenn der Absolutwert der Steuerdaten kleiner ist als 1, das heißt, daß VT=0 ist, das der Betrachtung unter­ zogene Pixel so, wie es ist, durchgelassen und keiner wei­ teren Verarbeitung unterzogen wird. Demgemäß werden die Pixel A, D, E, H, I und L gemäß Fig. 8A so, wie sie sind, durchgelassen und im Ausgangsspeicher 4 als verarbeitete Pixel A′, D′, E′, H′, I′ und L′ gespeichert.
Wenn der Absolutwert der Steuerdaten VT gleich oder größer als 1 ist, das heißt dann, wenn VT=-3 oder VT=3 gegeben ist, wie dies in Fig. 8B veranschaulicht ist, dann werden nunmehr die Parameterkoeffizienten des Satzes 26B ausge­ wählt. Ein Vergleich der Fig. 8A und 8B veranschaulicht, daß dann, wenn das der Betrachtung unterzogene Pixel ge­ geben ist durch das Pixel B, C, F, G, J oder K, die Para­ meterkoeffizientenmatrix 26B ausgewählt und dazu herange­ zogen wird, das der Betrachtung unterzogene Pixel zuzüglich seiner umgebenden Pixel zu falten. Es dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn das Pixel B das der Betrachtung unter­ zogene Pixel ist, dieses Pixel verarbeitet wird, um ein verarbeitetes Pixel B′′ mit dem Wert -0,3 zu erzeugen. In entsprechender Weise werden die Pixel F und J durch das in dem zweidimensionalen Filter 3 enthaltene Faltungsfil­ ter verarbeitet, um verarbeitete Pixel F′′ und J′′ zu er­ zeugen, deren jedes den Wert -0,3 aufweist.
Wenn das Pixel C das der Betrachtung unterzogene Pixel ist und wenn dieses Pixel und dessen umgebende Pixel durch die Parameterkoeffizienten des Satzes 26B gewichtet werden, dann führt dies im Ergebnis zu dem verarbeiteten Pixel C′′ mit dem Wert 1,3. Wenn das Pixel C das der Betrachtung unterzogene Pixel ist und wenn dieses Pixel und dessen umgebende Pixel durch die Parameterkoeffizienten des Satzes 26B gewichtet werden, dann führt dies in entsprechender Weise zur Erzeugung des verarbeiteten Pixels G′′ mit dem Wert 1,3. Schließlich verarbeitet das in dem zweidimen­ sionalen Filter 3 enthaltene Faltungsfilter das Pixel K, um das verarbeitete Pixel K′′ mit dem Wert 1,3 zu erzeugen. Fig. 8C veranschaulicht die Verarbeitung der in Fig. 8A gezeigten Pixel, wobei die Verarbeitung entweder durch die Parameterkoeffizientenmatrix 26A oder durch die Para­ meterkoeffizientenmatrix 26B erfolgt, was abhängt vom Wert der Steuerdaten VT. Dies führt zu der Matrix der verarbei­ teten Pixel, wie dies in Fig. 8C veranschaulicht ist. Es dürfte ersichtlich sein, daß jene Pixel, die der Zone 29 angeordnet sind, einer nennenswerten Veränderung im Wert an der dazwischen festgelegten Grenzlinie unterzogen werden. Jene Pixel, die von der Grenzlinie weiter entfernt sind, weisen Werte auf, die weitgehend dieselben sind, wie sie die Eingangspixel aufweisen, die in Fig. 8A gezeigt sind. Aufgrund der Änderung im Wert der Pixel an der Grenzlinie 27, das heißt aufgrund der Änderung im Wert der innerhalb der Zone 29 enthaltenen verarbeiteten Pixel wird demgemäß die Grenzlinie oder Kontur, die in dem Eingangs-Videobild enthalten ist, verstärkt. Da lediglich die Kante oder Grenz­ linie verstärkt bzw. hervorgehoben wird, während jene Pixel, die von der betreffenden Grenzlinie entfernt sind, weit­ gehend intakt bleiben, ist die vorliegende Erfindung wirk­ sam, um jene Bildbereiche, die relativ gleichmäßig sind, davon auszunehmen, als grobe bzw. rauhe Bereiche zu er­ scheinen.
Nunmehr sei auf Fig. 9 Bezug genommen, in der eine noch weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veran­ schaulicht ist, die geeignet ist für den Einsatz als Be­ wegungsunschärfefilter. Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegung in einem Eingangs-Videobild derart hervorge­ hoben, daß als Spezialeffekt eine derartige Bewegung un­ scharf erscheint. Je schneller die Bewegung eines Objekts in einer Szene ist, umso stärker wird der Unschärfeeffekt sein.
Hierbei umfaßt der Steuerdatengenerator einen Bewegungs­ vektordetektor 33, und das zweidimensionale Filter besteht aus kaskadierten Filterstufen 31a, 31b, . . . 31m. Der Bewe­ gungsvektor-Detektor 33 ist imstande, die Bewegung inner­ halb einer Szene des Eingangs-Videobildes zu ermitteln, welches von der Videoquelle 1 geliefert wird. Wie darge­ stellt, ist der Bewegungsvektor-Detektor direkt mit der Videoquelle verbunden, um Bilddaten VI aufzunehmen. Ferner ist er mit der Videoquelle über eine Bildverzögerungsein­ richtung 32 verbunden, um für ein vorhergehendes Bild kenn­ zeichnende Daten aufzunehmen. Bewegungsvektor-Detektoren sind auf dem vorliegenden Gebiet bekannt; bei einer Aus­ führungsform wird eine Änderung im Pixelwert einer bestimm­ ten Pixelstelle von einem Bild zum nächsten Bild ermittelt, und diese Änderung wird als Bewegungsvektor <MV< angezeigt. Dieser Bewegungsvektor <MV< kennzeichnet somit eine Änderung im Ziel-Pixel von einem vorhergehenden Bild zum gerade vorliegenden Bild. Als Alternative kann anstatt des Vergleichs eines Ziel-Pixels von einem Bild mit dem nächsten Bild der Bewegungsvektordetektor 33 von der Art sein, daß er eine Änderung in einem Pixelblock von einem Bild zum nächstfolgenden Bild ermittelt. Die durch den Bewegungs­ vektor-Detektor erzeugten Bewegungsvektoren werden weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 10A bis 10E beschrie­ ben werden.
Das zweidimensionale Filter 31a, welches in typischer Weise aus den in Fig. 9 dargestellten in Kaskade geschalteten zweidimensionalen Filter aufgebaut ist, ist mit dem Be­ wegungsvektordetektor 33 verbunden, um den dadurch erzeug­ ten Bewegungsvektor <MV< aufzunehmen. Das zweidimensionale Filter ist ferner mit der Videoquelle 1 über eine Bildver­ zögerungseinrichtung 30 verbunden, so daß für das vorher­ gehende Bild kennzeichnende Videodaten VIl aufgenommen werden. Demgemäß werden dem zweidimensionalen Filter der für die Bewegung von einem vorhergehenden Bild zum vor­ liegenden Bild kennzeichnende Bewegungsvektor und die Videodaten, vorzugsweise in Form aufeinanderfolgender Bild­ pixel zugeführt, die kennzeichnend sind für das Abbild des vorhergehenden Bildes. Wie dargestellt, umfaßt das zweidimensionale Filter einen Parametergenerator 34, eine Verriegelungs- bzw. Zwischenspeicherschaltung 35 und ein Faltungsfilter 36. Diese Elemente führen dieselben Funk­ tionen aus wie der zuvor beschriebene Parametergenerator 5, die Verriegelungsschaltung 6 und das Faltungsfilter 7. Es dürfte somit ersichtlich sein, daß der Parametergene­ rator in der Weise arbeitet, daß ein Satz von Parameter­ koeffizienten als Funktion des Bewegungsvektors (MV) gelie­ fert wird, die für diesen Anwendungsfall als Steuerdaten wirken.
Das zweidimensionale Filter 31a umfaßt ferner eine Dämpfungseinrichtung 37, die so geschaltet ist, daß sie den durch den Bewegungsvektordetektor 33 erzeugten Bewe­ gungsvektor (MV) aufnimmt und diesen Bewegungsvektor derart bedämpft, daß der nächstfolgenden zweidimensionalen Filter­ stufe 31b ein bedämpfter Bewegungsvektor zugeführt wird. Die Dämpfungseinrichtung 37 kann ähnlich dem adressierba­ ren RAM-Speicher 9 sein, wie dies Fig. 3 zeigt.
Bei der dargestellten Ausführungsform sind m zweidimen­ sionale Filterstufen 31a-31m für den Zweck der Akzentuierung des Unschärfeeffekts vorgesehen, der durch die Bildverar­ beitungsanordnung hervorgerufen wird. Es dürfte aus der folgenden Erläuterung ersichtlich werden, daß die Größe dieses Unschärfeeffekts eine Funktion der Anzahl der in Kaskade geschalteten zweidimensionalen Filterstufen ist, die verwendet werden.
Im Betrieb ist der Bewegungsvektordetektor 33 imstande, einen Bewegungsvektor (MV1) zu erzeugen, der von der Art sein kann, wie dies in Fig. 10A bis 10E veranschaulicht ist. Falls keine Bewegung eines Ziel-Pixels von einem Bild zum nächsten ermittelt wird, weist der Bewegungsvektor (MV1) den Wert 0 auf, wie dies in Fig. 10A veranschaulicht ist. Falls indessen der Wert eines Ziel-Pixels so geändert wird, daß das Ziel-Pixel in einem Bild im nächstfolgenden Bild im ersten oder dritten Quadranten angezeigt wird, dann erzeugt der Bewegungsvektordetektor 33 den Bewegungsvek­ tor V1 oder V2, wie dies Fig. 10B veranschaulicht. Falls diese Verschiebung des Ziel-Pixels im zweiten oder vierten Quadranten liegt, erzeugt der Bewegungsvektordetektor den Bewegungsvektor V3 oder V4, wie dies Fig. 10C zeigt. Falls das Ziel-Pixel lediglich als in der horizontalen Richtung anzuzeigendes Pixel erscheint, wie durch ein Pixel nach rechts oder durch ein Pixel nach links, erzeugt der Bewe­ gungsvektordetektor den Bewegungsvektor V5 oder V6, wie dies in Fig. 10D veranschaulicht ist. Falls diese Ver­ schiebung des Ziel-Pixels im wesentlichen lediglich in der vertikalen Richtung erfolgt, liefert der Vektordetek­ tor 33 den Bewegungsvektor V7 oder V8, wie dies in Fig. 10E veranschaulicht ist.
Der Parametergenerator 34 spricht auf einen Bewegungsvek­ tor 0, wie in Fig. 10A, oder auf einen Bewegungsvektor V1-V8, wie in Fig. 10B bis 10E, an, um einen entsprechen­ den Satz von Parameterkoeffizienten zu erzeugen. Falls beispielsweise der Parametergenerator einen oder mehrere RAM-Speicher umfaßt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, werden die Sätze der Parameterkoeffizienten, wie in Fig. 11A-11E gezeigt, aus diesen RAM-Speichern ausgelesen, falls der durch den Bewegungsvektordetektor 33 erzeugte Bewegungs­ vektor so ist, wie dies in Fig. 10A-10E veranschaulicht ist. Somit wird der Satz der Parameterkoeffizienten, wie in Fig. 11A gezeigt, bereitgestellt, wenn der Bewegungs­ vektor 0 ist. Der Satz der Parameterkoeffizienten gemäß Fig. 11B wird indessen dann bereitgestellt, wenn der Be­ wegungsvektor V1 oder V2 ist. Der Satz der Parameterkoef­ fizienten gemäß Fig. 11C wird indessen bereitgestellt, wenn der Bewegungsvektor V3 oder V4 ist. Der Satz der Parameterkoeffizienten gemäß Fig. 11D wird indessen be­ reitgestellt, wenn der Bewegungsvektor V5 oder V6 ist. Schließlich wird der Satz der Parameterkoeffizienten, wie in Fig. 11E gezeigt, bereitgestellt, wenn der Bewegungs­ vektor gegeben ist mit V7 oder V8.
Das Faltungsfilter 36 faltet das der Betrachtung unter­ zogene Pixel VIl zuzüglich dessen umgebende Pixel, wobei alle Pixel durch die Bildverzögerungseinrichtung 30 zuge­ führt werden. Die Faltung erfolgt mit dem besonderen Satz der Parameterkoeffizienten, die durch den Parametergene­ rator 34 erzeugt sind. Es dürfte einzusehen sein, daß dann, wenn keinerlei Bewegung ermittelt wird, wie dies durch den in Fig. 10A dargestellten Bewegungsvektor veranschau­ licht ist, das der Betrachtung unterzogene Pixel einfach durch das Faltungsfilter weitgehend unverändert hindurch­ gelassen wird. Wenn indessen eine Bewegung in den ersten oder dritten Quadranten ermittelt wird, wie dies Fig. 10B veranschaulicht, liefert das Faltungsfilter 36 ein ver­ arbeitetes Pixel durch Summierung der gewichteten Pixel in einer Diagonallinie parallel zur Richtung des Be­ wegungsvektors. Falls die Bewegung in den zweiten oder vierten Quadranten ermittelt wird, wie dies durch den in Fig. 10C gezeigten Bewegungsvektor veranschaulicht ist, summiert in entsprechender Weise das Faltungsfilter 36 die gewichteten Pixel, die in einer Richtung parallel zu dieser Bewegung ausgerichtet sind.
Aus Fig. 10D und 11D geht hervor, daß dann, wenn eine horizontale Bewegung ermittelt wird, das Faltungsfilter ein verarbeitetes Pixel dadurch erzeugt, daß die horizontal ausgerichteten gewichteten Pixel summiert werden. Schließ­ lich geht aus Fig. 10E und 11E hervor, daß dann, wenn eine vertikale Bewegung ermittelt ist, das Faltungsfilter die gewichteten Pixel summiert, die in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Aus Fig. 11B-11E ist ersichtlich, daß die Wichtungskoeffizienten den Wert 1/3 haben.
Während der Satz der Parameterkoeffizienten als ein Satz von neun Koeffizienten für die Wichtung einer 3·3-Ma­ trixreihe veranschaulicht ist, dürfte einzusehen sein, daß eine größere Anzahl von Parameterkoeffizienten ver­ wendet werden kann, um eine Reihe bzw. Matrix aus n·n Pixeln zu wichten, wie dies oben beschrieben worden ist.
Es dürfte ersichtlich sein, daß das Faltungsfilter 36 ein verarbeitetes Pixel VI2 dadurch liefert, daß jene Pixel VI1 gemittelt werden, die von der Bildverzögerungseinrichtung 30 her zugeführt werden und die in einer Richtung parallel zu dem ermittelten Bewegungsvektor ausgerichtet sind, der durch den Bewegungsvektordetektor 33 geliefert wird. Dieses verarbeitete Pixel VI2 wird der kaskadierten zweidimensiona­ len Filterstufe 31b als das der Betrachtung unterzogene Pixel zugeführt, und die durch das Faltungsfilter 36 in der vorangehenden Filterstufe 31a erzeugten verarbeite­ ten Pixel, welche das der Betrachtung unterzogene Pixel umgeben, werden der Stufe 31b für die Faltung mit den Para­ meterkoeffizienten zugeführt, die durch den in dieser Stu­ fe 31b enthaltenen Parametergenerator erzeugt sind. Ferner arbeitet die Dämpfungseinrichtung 37 in der Weise, daß die Größe des Bewegungsvektors <MV1< bedämpft wird, was zu einem bedämpften Bewegungsvektor <MV2< führt, der dem in der Stufe 31b enthaltenen Parametergenerator zugeführt wird. Die Parameterkoeffizienten werden durch den in der Stufe 31b enthaltenen Parametergenerator auf den bedämpften Bewegungsvektor <MV2< hin in ähnlicher Weise erzeugt, in der der Parametergenerator 34 die in Fig. 11A bis 11E gezeigten Parameterkoeffizienten erzeugt. Das in der Stufe 31b enthaltene Faltungsfilter faltet die ihm zugeführten verarbeiteten Pixel als Bilddaten VI2 mit dem besonderen Satz der Parameterkoeffizienten, die durch den Parameter­ generator erzeugt worden sind, und zwar auf den bedämpften Bewegungsvektor <MV2< hin.
Die Dämpfungseinrichtung 37 arbeitet in der Weise, daß der in Fig. 10A-10E dargestellte Bewegungsvektor um einen Betrag bedämpft wird, der gleich einer Einheitslänge in Richtung auf den Ursprung hin ist. Falls diese Einheitslänge die Länge eines Pixels kennzeichnet und mit 1 angegeben wird, dann kann eine Einheitslänge in der X-Richtung dar­ gestellt werden als <1,0<, während eine Einheitslänge in der X-Richtung dargestellt werden kann als <0,1<; eine Einheitslänge in der Diagonalrichtung (wie im ersten oder dritten Quadranten) kann als <1,1<, dargestellt werden. Falls der Bewegungsvektor <MV1< irgendein Vektor der in Fig. 10B-10E dargestellten Vektoren V1-V8 ist, erzeugt demgemäß sodann die Dämpfungseinrichtung 37 den bedämpf­ ten Bewegungsvektor <MV2<, wie dies aus folgender Tabelle hervorgeht:
<MV1<
<MV2<
V1|V1-<1,1<
V2 V2-<-1,-1<
V3 V3-<-1,1<
V4 V4-<1,-1<
V5 V5-<1,0<
V6 V6-<-1,0<
V7 V7-<0,1<
V8 V8-<0,-1<
Die zweidimensionale Filterstufe 31b verarbeitet somit die Bilddaten VI2, die durch das Faltungsfilter 36 der zweidimensionalen Filterstufe 31a erzeugt werden, mit den Parameterkoeffizienten, die durch den bedämpften Bewegungs­ vektor <MV2< bestimmt sind, um verarbeitete Bilddaten VI3 zu erzeugen. Die Stufe 31b umfaßt ferner eine Dämpfungsein­ richtung ähnlich der Dämpfungseinrichtung 37, und zwar für den Zweck der Bedämpfung des bedämpften Bewegungs­ vektors <MV2<, um einen weiteren bedämpften Bewegungs­ vektor <MV3< zu erzeugen. Nachfolgende zweidimensionale Filterstufen 31c . . . 31m arbeiten in einer ähnlichen bzw. entsprechenden Weise, wie sie oben in Verbindung mit der zweidimensionalen Filterstufe 31a beschrieben worden sind, um Videobilddaten VI3, . . . VIm mit Parameterkoeffizienten zu falten, die durch bedämpfte Bewegungsvektoren <MV3< . . . <MVm< bestimmt sind. Wie in Fig. 9 gezeigt, werden die durch die letzte kaskadierte Stufe 31m erzeugten ver­ arbeiteten Pixel VP der Ausgangs-Speichereinrichtung 4 zugeführt und dort gespeichert.
Aufgrund der Verarbeitung der Pixel durch die kaskadierten zweidimensionalen Filterstufen, wie sie zuvor beschrieben worden sind, wird dann, wenn ein Objekt in einer Eingangs­ szene sich bewegt, wie in Richtung des bei der Videoquel­ le 1 dargestellten Pfeiles, das durch die in der Ausgangs- Speichereinrichtung 4 gespeicherten verarbeiteten Pixel dargestellte Bild in der betreffenden Richtung verschwom­ men bzw. unscharf, wie dies in Fig. 9 schematisch ange­ deutet ist. Demgemäß wird das verarbeitete Bild einem Bewegungs-Unschärfeeffekt unterzogen. Die Größe bzw. das Ausmaß dieses Effekts ist proportional der Anzahl der in Kaskade geschalteten Stufen und außerdem der Größe des Bewegungsvektors <MV1<. Demgemäß kann eine Zunahme oder Abnahme in diesem Bewegungs-Unschärfeeffekt dadurch er­ zielt werden, daß die Anzahl der in Kaskade geschalteten zweidimensionalen Filterstufen erhöht bzw. addiert oder vermindert wird und daß außerdem die Größe des Bewegungs­ vektors geändert wird, der durch den Bewegungsvektorde­ tektor 33 auf die ermittelte Bewegung eines Ziel-Pixels hin erzeugt wird. Dies bedeutet, daß für eine vorgegebene Bewegungsgröße die Größe des Bewegungsvektors größer oder kleiner sein kann, was zur Erhöhung oder Verminderung des Bewegungs-Unschärfeeffekts für die betreffende ermittelte Bewegung führt.
Als Modifikation der in Fig. 9 dargestellten Ausführungs­ form kann ein nennenswerter Bewegungs-Unschärfeeffekt da­ durch erzielt werden, daß lediglich eine zweidimensionale Filterstufe 31a verwendet wird, wobei die Parameterkoef­ fizientenmatrix, die durch den Parametergenerator 34 er­ zeugt wird, eine wesentlich größere Matrix, wie eine 10·10-Matrix ist, die als 10·10-Pixelmatrix betreib­ bar ist, die das Videobild VI1 umfassen kann, welches dem Faltungsfilter 36 von der Bild-Verzögerungseinrichtung 30 her zugeführt wird. Dies erfordert indessen einen wesent­ lich größeren Speicher, um die unterschiedlichen 10·10- Parameterkoeffizientenmatrizen aufzunehmen, und überdies ist ein kompliziertes Faltungsfilter erforderlich, um eine 10·10-Pixelmatrix mit jenen Parameterkoeffizienten zu falten. Der Einfachheit halber und zur Reduzierung von Kosten wird somit bevorzugt, eine Vielzahl von kaskadier­ ten zweidimensionalen Filterstufen zu verwenden, wobei jede Stufe von relativ einfachem Aufbau ist und geringe Kosten verursacht.
Nunmehr sei auf Fig. 12 Bezug genommen, in der in einem Blockdiagramm eine noch weitere Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung veranschaulicht ist, wobei diese Aus­ führungsform imstande ist, als Strichdicken-Änderungsfilter zu arbeiten, wodurch eine Linie oder ein Strich in einem Eingangs-Bild verdickt oder abgeschwächt werden kann. Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Steuerdatengenerator einen Strich-Detektor 40, 41, der imstande ist, einen Linienstrich in einer Szene des Eingangs-Videobildes zu ermitteln, welches von der Videoquelle 1 geliefert wird. Der Steuergenerator funktioniert so, daß er Steuerdaten erzeugt, die dazu herangezoge 17322 00070 552 001000280000000200012000285911721100040 0002004139401 00004 17203n werden, die effektive Dicke des betreffenden Striches zu ändern. Der Strich-Detektor umfaßt ein Faltungsfilter 40 und einen Koeffizienten­ matrixgenerator 41, welcher imstande ist, an das Faltungs­ filter einen Satz von festliegenden, bestimmten Koeffizien­ ten abzugeben, wie dies Fig. 12 veranschaulicht. Das Ko­ effizientenfilter 40 ist mit der Videoquelle 1 über einen binären Größenwandler bzw. eine binäre Quantifizierungs­ einrichtung 38 verbunden, die imstande ist, den Leucht­ dichtepegel des jeweiligen Pixels des Eingangs-Bildes ent­ weder zu einem hohen Pegel oder zu einem niedrigen Pegel hin zu konvertieren. Diese Quantifizierungseinrichtung funktioniert somit so, daß ein in einem Strich oder einer Linie enthaltenes Pixel als "1" und ein im Hintergrund oder Nachbarbereich enthaltenes Pixel als "0" dargestellt wird.
Das Ausgangssignal des Strich-Detektors wird von dem Fal­ tungsfilter 40 her abgeleitet und dem zweidimensionalen Filter zugeführt, welches aus dem Parametergenerator 42, der Verriegelungsschaltung 43 und dem Faltungsfilter 44 gebildet ist. Es dürfte ersichtlich sein, daß dieses zweidimensionale Filter ziemlich ähnlich dem zweidimen­ sionalen Filter 3 ist, das in Fig. 1 gezeigt ist. Der Para­ metergenerator 42 ist durch einen RAM-Speicher, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgeführt.
Der Strich-Detektor und das zweidimensionale Filter umfas­ sen eine Filterstufe 39a. Wie bei der bevorzugten Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 12 veranschaulicht, ist eine Vielzahl von Filterstufen 39b, 39c, .. in Kaskade geschaltet. Das Ausgangssignal der letzten Filterstufe liefert ein ver­ arbeitetes Pixel VP, welches dem Ausgangs-Speicher 4 zuge­ führt und dort gespeichert wird. Die gespeicherten verar­ beiteten Pixel umfassen ein verarbeitetes Videobild, in welchem die Dicke des ursprünglichen Strichs oder der ursprünglichen Linie verändert ist.
Die Art und Weise, in der die in Fig. 12 gezeigte Ausfüh­ rungsform arbeitet, wird nunmehr in Verbindung mit den in Fig. 13A-13C gezeigten Matrizen beschrieben werden. Es sei angenommen, daß ein Bereich bzw. Abschnitt der Pixel, welche das Eingangsbild umfassen, das von der Videoquelle 1 bereitgestellt wird, so ist, daß nach binärer Quantifi­ zierung mittels der Quantifizierungseinrichtung 38 die quantifizierten Pixel so erscheinen, wie dies in Fig. 13A gezeigt ist. Es dürfte erkennbar sein, daß die quantifi­ zierten Pixel, die in der Zeile enthalten sind, durch die schraffierten Pixelelemente dargestellt sind, und daß die im Hintergrundbereich enthaltenen Pixel durch die un­ schraffierten Pixelelemente dargestellt sind. Es sei ferner angenommen, daß, wie oben erwähnt, ein quantifiziertes Pixelelement innerhalb der Zeile als "1" dargestellt ist, und daß ein quantifiziertes Pixelelement neben der Zeile als "0" dargestellt ist. Diese quantifizierten Pixelelemen­ te VI1 werden durch die Quantifizierungseinrichtung 38 an das Faltungsfilter 40 abgegeben. Es dürfte einzusehen sein, daß diese quantifizierten Pixel VI1 außerdem dem Faltungsfilter 44 zugeführt werden.
Falls das der Betrachtung unterzogene quantifizierte Pixel durch das Pixel PI gemäß Fig. 13A gegeben ist, faltet nun­ mehr das Faltungsfilter 40 dieses Pixel zusammen mit seinen umgebenden quantifizierten Pixeln mit den in der Koeffizien­ tenmatrix 41 enthaltenen Koeffizienten. Demgemäß verar­ beitet das Faltungsfilter 40 das Pixel PI durch Wichtung dieses Pixels und seiner umgebenden Pixel mit entsprechen­ den Koeffizienten der in der Matrix 41 dargestellten Ko­ effizienten und nimmt eine Summierung der gewichteten Pixel vor. Dadurch wird ein verarbeitetes Pixel mit dem Wert 1 + 23 + 25 erzeugt. Es dürfte einzusehen sein, daß dieser Wert als eine acht Bit umfassende Digitalzahl wie folgt angegeben werden kann: 00101001. Diese 8-Bit-Zahl wird dem Parametergenerator 42 als Steuerdatenwort zugeführt und von dem Parametergenerator dazu herangezogen, einen Satz der Parameterkoeffizienten auszuwählen, der von dem Faltungsfilter 44 dazu benutzt wird, das der Betrachtung unterzogene Pixel PI und dessen Umgebungspixel zu falten.
Wenn das der Betrachtung unterzogene, von der Quantisie­ rungseinrichtung 38 abgegebene quantisierte Pixel das Pixel PI2 ist, wie dies Fig. 13A zeigt, dann faltet in ent­ sprechender Weise das Faltungsfilter 40 dieses Pixel und dessen umgebende Pixel mit der Matrix 41, um ein Steuer­ datenwort mit dem Wert 2 + 26 zu erzeugen. Dieser Wert kann als 8-Bit-Steuerdatenwort 01000010 dargestellt werden. Der Parametergenerator 42 spricht auf dieses Steuerdaten­ wort an, um einen Satz von Parameterkoeffizienten für die Verwendung durch das Faltungsfilter 44 auszuwählen, damit das der Betrachtung unterzogene Pixel PI2 und dessen um­ gebende Pixel gefaltet werden.
Somit dürfte ersichtlich sein, daß der Steuerdatengenera­ tor ein Steuerdatenwort erzeugt, dessen Wert kennzeichnend ist für die Nähe des der Betrachtung unterzogenen quanti­ fizierten Pixels zu einer Linie oder einem Strich, der im Eingangsbild enthalten ist. Der Wert dieses Steuer­ datenworts bei der hier beschriebenen Ausführungsform nimmt zu, wenn das der Betrachtung unterzogene Pixel sich der Linie nähert. Der Wert des Steuerdatenworts ist ferner durch die Dicke der Linie bestimmt. Wenn die Liniendicke gleich drei Pixelbreiten oder größer als diese ist, dann ist insbesondere der Wert des Steuerdatenwort ein Maximum, wenn das der Betrachtung unterzogene Pixel gut innerhalb der Linie liegt.
Wenn die Ausführungsform gemäß Fig. 12 dazu herangezogen wird, die Dicke einer im Eingangs-Bild enthaltenen Linie zu vergrößern bzw. zu verstärken, wird ein quantifizier­ tes Pixel, welches als neben der Linie befindlich ermittelt wird, wie das quantifizierte Pixel PI, als "1" verarbeitet, so daß es als Teil der ermittelten Linie erscheint. Falls der Wert des Steuerdatenwortes einen bestimmten Schwell­ wert überschreitet, wodurch angezeigt wird, daß das der Betrachtung unterzogene Pixel neben der Linie liegt, spricht der Parametergenerator 42 auf das Steuerdatenwort an, um somit einen Satz von Parameterkoeffizienten des in Fig. 13B dargestellten Typs zu erzeugen. Dieser Satz der Parameter­ koeffizienten wird dem Faltungsfilter 44 zugeführt zur Faltung des der Betrachtung unterzogenen quantifizierten Pixels PI sowie der dieses Pixel umgebenden Pixel. Es dürf­ te einzusehen sein, daß als Ergebnis dieses Faltungsvor­ gangs der Wert des quantifizierten Pixels PI von "0" zu "1" geändert wird, wie dies in Fig. 13C veranschaulicht ist. In entsprechender Weise gibt der Strich-Detektor dann, wenn das der Betrachtung unterzogene quantifizierte Pixel das Pixel PI3 (Fig. 13A) ist, ein Steuerdatenwort an den Parametergenerator 42 ab, um den Satz der Parameterkoeffi­ zienten auszuwählen, die in Fig. 13B veranschaulicht sind. Wenn das quantifizierte Pixel PI3 mit diesem Satz von Para­ meterkoeffizienten gefaltet wird, ändert sich somit der quantifizierte Wert dieses Pixels von "0" zu "1".
Demgemäß dürfte ersichtlich sein, daß die Dicke der im Eingangs-Bild, welches von der Videoquelle 1 geliefert worden ist, enthaltenen Linie um ein Pixel aufgrund des Betriebs der Filterstufe 39a vergrößert ist. Die durch diese verdickte Linie dargestellten verarbeiteten Pixel werden ihrerseits in der nächstfolgenden Stufe 39b ver­ arbeitet, die im wesentlichen in derselben Weise arbeitet, wie dies oben in Verbindung mit der Stufe 39a erläutert worden ist. Infolgedessen wird die verdickte Linie um ein noch weiteres Pixel vergrößert. Da zusätzliche kaskadierte Filterstufen verwendet werden, um die in dem Videobild enthaltenen Pixel zu verarbeiten, dient somit jede Stufe dazu, die Linie um ein Pixel zu verdicken. Der Ausgangs- Speicher 4 speichert die resultierenden verarbeiteten Pixel und stellt somit ein Ausgangs-Bild mit einem Strich dar, dessen Dicke vergrößert worden ist.
Für einen Durchschnittsfachmann dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn der Satz der Parameterkoeffizienten modi­ fiziert wird, der durch den Parametergenerator 42 auf das von dem Faltungsfilter 40 her zugeführte Steuerdatenwort ausgewählt wird, das Faltungsfilter 44 so betrieben werden kann, daß die quantifizierten Pixel PIl in einer solchen Weise verarbeitet werden, daß die Dicke des in dem Ein­ gangs-Bild enthaltenen Striches reduziert wird. So können beispielsweise die durch den Parametergenerator erzeugten Parameterkoeffizienten so sein, daß die in einer Linie oder einem Strich enthaltenen ersten Pixel derart ver­ arbeitet werden, daß sie von "1" zu "0" konvertiert werden.
Nunmehr sei auf Fig. 14 Bezug genommen, in der in einem Blockdiagramm eine noch weitere Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung veranschaulicht ist, die geeignet ist für den Einsatz als Linsen-Aberrationskorrektureinrichtung. Bei dieser Ausführungsform sind Videoquellen 1R, 1G und 1B vorgesehen, um aufeinanderfolgende Pixel eines roten Ein­ gangs-Videobildes, eines grünen Eingangs-Videobildes bzw. eines blauen Eingangs-Videobildes abzugeben. Diese Video­ quellen können beispielsweise Bildspeicher umfassen, bei denen ein Bild eines roten Abbildes, ein Bild eines grünen Abbildes und ein Bild eines blauen Abbildes gespeichert sind.
Der Steuerdatengenerator besteht aus Festwertspeichern (ROM) 45R, 45G und 45B, deren jeder imstande ist, ein Steuerdatenwort, wie ein 8-Bit-Wort, abzugeben, welches kennzeichnend ist für einen Rot-Aberrations-Korrektur­ vektor, einen Grün-Aberrations-Korrekturvektor bzw. einen Blau-Aberrations-Korrekturvektor. Wie bei der grundsätz­ lichen Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird dann, wenn eine beispielsweise in der Videoquelle 1B enthaltene Pixelstelle als Pixel VI1 ausgelesen wird, ein Steuerdatenwort <AV1< beispielsweise aus dem ROM-Speicher 45B ausgelesen, wobei dieses Datenwort kennzeichnend ist für den Aberrations- Korrekturvektor an derselben Pixelstelle. Demgemäß wird für jedes von der Videoquelle 1B gelieferte Pixel ein Ab­ errations-Korrekturvektor für die betreffende Pixelstelle aus dem ROM-Speicher 45B ausgelesen. In entsprechender Weise wird für jedes durch die Videoquelle 1G bereitge­ stellte Pixel ein Aberrations-Korrekturvektor für die be­ treffende Pixelstelle aus dem ROM-Speicher 45G ausgelesen. Eine entsprechende bzw. ähnliche Beziehung existiert zwischen der Videoquelle 1R und dem ROM-Speicher 45R. Es dürfte einzusehen sein, daß die in dem ROM-Speicher 45R, 45G und 45B gespeicherten Aberrations-Korrekturvektoren räumliche Koordinaten-Korrekturfaktoren einer Linse dar­ stellen, die ein zusammengesetztes R-, G-, B-Bild fokus­ siert.
Ein entsprechendes zweidimensionales Filter ist für die Pixel vorgesehen, die in den roten, grünen und blauen Abbildungen bzw. Bildern enthalten sind. Darüber hinaus ist, wie dies auch in Fig. 14 gezeigt ist, eine Vielzahl von zweidimensionalen Filtern für jede Farbe in Kaskade vorgesehen. Demgemäß wird das zweidimensionale Filter 46Ra dazu herangezogen, Pixel, die durch die Rot-Videoquelle 1R bereitgestellt werden, mit Parameterkoeffizienten zu fal­ ten, welche durch den Rot-Aberrationskorrekturvektor aus­ gewählt sind, der aus dem ROM-Speicher 45 ausgelesen ist. Dieses zweidimensionale Filter ist mit dem zweidimensiona­ len Filter 46Rb in Kaskade geschaltet. In entsprechender Weise wird das zweidimensionale Filter 46Ga dazu herange­ zogen, Pixel, die durch die Grün-VideoquelLe 1G bereitge­ stellt werden, mit Parameterkoeffizienten zu falten, welche durch den aus dem ROM-Speicher 45G ausgelesenen Grün-Aber­ rations-Korrekturvektor ausgewählt sind. Dieses zweidimen­ sionale Filter ist mit dem zweidimensionalen Filter 46Gb in Kaskade geschaltet. Schließlich ist das zweidimensionale Filter 46Ba so geschaltet, daß durch die Blau-Videoquelle 1B bereitgestellte Pixel mit Parameterkoeffizienten gefaltet werden, die durch den aus dem ROM-Speicher 45B ausgelesenen Aberrations-Korrekturvektor ausgewählt sind. Dieses zwei­ dimensionale Filter ist mit dem zweidimensionalen Filter 46Bb in Kaskade geschaltet.
Es dürfte ersichtlich sein, daß die zweidimensionalen Fil­ ter 46Ra, 46Ga und 46Ba unabhängig voneinander arbeiten. Der Einfachheit halber und zur Erleichterung wird weiter­ hin lediglich das zweidimensionale Filter 46Ba erläutert werden. In Fig. 14 ist dieses zweidimensionale Filter als eine Einrichtung veranschaulicht, die einem RAM-Speicher 47a umfaßt, welcher Sätze von Parameterkoeffizienten umfaßt, die durch den aus dem ROM-Speicher 45B ausgelesenen Aber­ rations-Korrekturvektor <AV1< ausgewählt sind. Der ausge­ wählte Satz der Parameterkoeffizienten wird in einer Ver­ riegelungs- bzw. Zwischenspeicherschaltung 48a gespeichert und an ein Faltungsfilter 49a abgegeben, welches diesen Satz der Parameterkoeffizienten dazu heranzieht, den der Betrachtung unterzogenen Pixel VI1 sowie dessen umgebende Pixel, die von der Blau-Videoquelle 1B abgegeben worden sind, zu falten. Das Faltungsfilter 49a verarbeitet das der Betrachtung unterzogene Pixel und gibt verarbeitete Pixel VI2 an das Faltungsfilter 49b ab, welches in dem kaskadierten zweidimensionalen Filter 46Bb enthalten ist.
Der Aberrations-Korrekturvektor <AV1< wird nicht nur dem RAM-Speicher 47a des zweidimensionalen Filters 46Ba zuge­ führt, sondern er wird ferner einem Dämpfungsglied 50a zugeführt. Dieses Dämpfungsglied bzw. diese Dämpfungsein­ richtung ist ähnlich der zuvor beschriebenen Dämpfungsein­ richtung 37 (Fig. 9); es bzw. sie liefert eine bedämpfte Version des Aberrationskorrekturvektors <AV1<. Damit kann die Dämpfungseinrichtung 50A ähnlich dem RAM-Speicher 9 gemäß Fig. 3 sein. Der bedämpfte Aberrations-Korrektur­ vektor <AV2<, welcher von der Dämpfungseinrichtung 50a erzeugt wird, wird dem kaskadierten zweidimensionalen Fil­ ter 46Bb zugeführt, wo der betreffende Vektor von dem RAM- Speicher 47b dazu herangezogen wird, einen Satz von Para­ meterkoeffizienten für die Faltung der Pixel VI2 auszu­ wählen, die durch das zweidimensionale Filter 46Ba ver­ arbeitet worden sind. Das zweidimensionale Filter 46Bb umfaßt ferner eine Dämpfungseinrichtung 50b, die ähnlich der Dämpfungseinrichtung 50a ist, um eine weitere Be­ dämpfung bezüglich des Aberrations-Korrekturvektors vorzu­ nehmen. Weitere kaskadierte Stufen können angeschlossen sein, wie dies in Fig. 14 durch gestrichelte Linien an­ gedeutet ist.
Die durch die letzte Stufe der zweidimensionalen Rot-, Grün- und Blau-Filter erzeugten verarbeiteten Pixel VP werden in Rot-, Grün- bzw. Blau-Ausgangs-Speichern 4R, 4G bzw. 4B gespeichert. Demgemäß liefert jeder dieser Aus­ gangs-Speicher eine Pixel-Reihe bzw. -Matrix, die kenn­ zeichnend ist für ein verarbeitetes Videobild einer ent­ sprechenden Farbkomponente.
Es dürfte ersichtlich sein, daß die durch den RAM-Spei­ cher 47a (oder 47b) ausgewählten Parameterkoeffizienten durch die Größe des zugeführten Aberrations-Korrekturvek­ tors bestimmt sind. Wenn sich dieser Aberrations-Korrek­ turvektor mit verschiedenen Pixelstellen ändert, ändert sich in entsprechender Weise die Verarbeitung der Pixel, welche durch die Videoquelle bereitgestellt werden. Dem­ gemäß können sich die Linsen-Aberrationen nicht gleich­ mäßig ändern; das von einer bestimmten Linse gewonnene Videobild wird trotzdem korrigiert. Durch Bereitstellen von kaskadierten zweidimensionalen Filtern für die Korrek­ tur der Linsen-Aberration dürfte ersichtlich sein, daß sogar ein beträchtlicher Wert der Aberration leicht und effektiv korrigiert werden kann, ohne daß eine komplizierte und teure Anordnung erforderlich ist.

Claims (45)

1. Schaltungsanordnung zur Videobildverarbeitung, mit der in einem Videobild enthaltene Pixel verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Steuerdateneinrichtung Steuerdaten zur Festlegung einer Pixel-Verarbeitungsoperation für ein einer Betrach­ tung zu unterziehendes Pixel erzeugt,
daß eine Parametererzeugungseinrichtung auf die Steuer­ daten hin einen Satz von Parameterkoeffizienten erzeugt,
daß eine Eingangs-Videodateneinrichtung aufeinanderfolgende Pixel eines Eingangs-Videobildes liefert, und
daß eine Faltungsfiltereinrichtung vorgesehen ist, die so geschaltet ist, daß sie den betreffenden Satz der Parameterkoeffizienten und der bestimmten Pixel des Ein­ gangs-Videobildes einschließlich des der Betrachtung zugrundeliegenden Pixels aufnimmt und die aufgenommenen Pixel mit dem Parameterkoeffizienten faltet und dadurch ein verarbeitetes Pixel erzeugt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilter­ einrichtung eine Wichtungseinrichtung zur Wichtung ent­ sprechender Pixel der bestimmten Pixel mit einem der Para­ meterkoeffizenten und eine Summiereinrichtung für die Summierung der gewichteten Pixel unter Lieferung des ver­ arbeiteten Pixels umfaßt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bestimmten Pixel das der Betrachtung unterzogene Pixel und eine zweidimen­ sionale Pixelmatrix umfassen, die um das der Betrachtung unterzogene Pixel herum zentriert ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensionale Matrix eine n·n-Pixelmatrix umfaßt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß n=3 ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtungseinrich­ tung eine Vielzahl von Multipliziereinrichtungen umfaßt, deren jeder ein entsprechender Parameterkoeffizient und ein entsprechender Pixel für die Multiplizierung des zugeführten Parameterkoeffizienten und des Pixels zur Erzeugung eines gewichteten Pixels zugeführt ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdatenein­ richtung eine Speichereinrichtung umfaßt für die Spei­ cherung von Steuerdatenwerten, die den Pixeln des Ein­ gangs-Videobildes zugehörig sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrich­ tung einen Bildspeicher für die Speicherung eines Bildes bzw. Rahmens von Steuerdatenwerten umfaßt, wobei jedes Steuerdatenwort einer Pixelstelle im Eingangs-Videobild entspricht.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrich­ tung einen Festwertspeicher (ROM) umfaßt.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeu­ gungseinrichtung eine adressierbare Speichereinrichtung für die Speicherung einer Vielzahl von Sätzen von Para­ meterkoeffizienten umfaßt, wobei die betreffende adres­ sierbare Speichereinrichtung durch die Steuerdaten adres­ siert wird, derart, daß aus der betreffenden Speicherein­ richtung ein bestimmter Satz von Parameterkoeffizienten ausgelesen wird, der durch die betreffenden Steuerdaten bestimmt ist.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die adressierbare Speichereinrichtung einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) um­ faßt für die Speicherung der Sätze der Parameterkoeffi­ zienten, die von einem Anwender änderbar sind.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgangs-Spei­ chereinrichtung vorgesehen ist für die Speicherung einer Reihe bzw. Matrix von verarbeiteten Pixeln, derart, daß dadurch ein verarbeitetes Videobild erzeugt wird.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Speicher­ einrichtung einen Bild- bzw. Rahmenspeicher für die Spei­ cherung eines Videobildes aus verarbeiteten Pixeln umfaßt.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdateneinrich­ tung eine gespeicherte Reihe bzw. Matrix aus bestimmten Steuerwerten umfaßt, wobei die individuellen Steuerwerte an Stellen gespeichert sind, die den Pixelstellen eines Eingangs-Videobildes entsprechen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist für die Wiederge­ winnung des Steuerwertes an der Stelle, die der Pixelstelle des betrachteten Pixels entspricht.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung eine Einrichtung umfaßt, welche auf den aufge­ rufenen Steuerwert hin einen entsprechenden Satz von Para­ meterkoeffizienten erzeugt, der durch den aufgerufenen Steuerwert bestimmt ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Reihe bzw. Matrix der bestimmten Steuerwerte eine Vielzahl von bestimmten Mustern darstellt.
17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs-Videodaten­ einrichtung eine Vielzahl von Eingangseinrichtungen für die Abgabe einer Vielzahl von Eingangs-Bildsignalen umfaßt, deren jedes eine Vielzahl von Pixel-Zeilen umfaßt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist für die Kopplung der Faltungsfiltereinrichtung mit einer entsprechenden Zeile von Pixeln in den Eingangs-Bildern, derart, daß die durch die Faltungsfiltereinrichtung aufgenommenen bestimm­ ten Pixel aus unterschiedlichen Bildern gewonnen werden, wobei ein aus verarbeiteten Pixeln bestehendes Bild eine Mischung der betreffenden Vielzahl von Eingangs-Bildern ist, die in Übereinstimmung mit den bestimmten Mustern angeordnet sind.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrich­ tung für die Kopplung einer entsprechenden Zeile von Pixeln mit der Faltungsfiltereinrichtung derart betrieben ist, daß mit der betreffenden Faltungsfiltereinrichtung eine vorgegebene Zeile von Pixeln in jedem Eingangs-Bild ge­ koppelt ist, der eine nachfolgende Zeile von Pixeln in jedem Eingangs-Bild folgt.
19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung so arbeitet, daß ein anderer Satz von Parameter­ koeffizienten für jedes Muster dann erzeugt wird, wenn ein Steuerwert, der an einer in dem betreffenden Muster enthaltenen Stelle gespeichert ist, wiedererlangt wird.
20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Reihe der bestimmten Steuerwerte Linsen-Aberrationskorrekturvek­ toren umfaßt, die räumliche Koordinatenkorrekturfaktoren für eine Linse darstellen, und daß die Eingangs-Videodateneinrichtung eine Videokamera mit der betreffenden Linse aufweist.
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangs-Videodaten­ einrichtung ferner eine Einrichtung für die Bereitstellung von aufeinanderfolgenden Pixeln einer Vielzahl von Farb­ komponentenbildern aufweist und daß die gespeicherte Reihe der Linsen-Aberrationskorrek­ turvektoren eine entsprechende Reihe von Linsen-Aberrations­ korrekturvektoren für jedes Farbkomponentenbild umfaßt.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilterein­ richtung ein entsprechendes Faltungsfilter für jedes Farb­ komponentenbild umfaßt zur Multiplizierung eines berück­ sichtigten Pixels eines entsprechenden Farbkomponentenbil­ des zusammen mit bestimmten Pixeln, die das betreffende berücksichtigte Pixel umgeben, mit Parameterkoeffizienten, die durch den Linsen-Aberrationskorrekturvektor bestimmt sind, der aus der Stelle gewonnen ist, welche dem berück­ sichtigten Pixel des betreffenden Farbkomponentenbildes entspricht.
23. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilterein­ richtung eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Fal­ tungsfiltern umfaßt, deren jedes einen entsprechenden Filterabschnitt für eine entsprechende Farbkomponente enthält.
24. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdateneinrich­ tung eine Kanten-Detektoreinrichtung umfaßt für die Ermitt­ lung einer Grenzlinie in dem betreffenden Eingangs-Video­ bild und für die Erzeugung von dafür kennzeichnenden Steuer­ daten.
25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die Abgabe der aufeinanderfolgenden Pixel eines Eingangs- Videobildes an die Kanten-Detektoreinrichtung vorgesehen ist, die eine Einrichtung für die Erzeugung von Grenzlinien- Steuerdaten umfaßt, welche kennzeichnend sind für eine entsprechende Seite einer Grenzlinie in dem Eingangs-Video­ bild, und daß Einrichtungen vorgesehen sind für die Erzeu­ gung von anderen Steuerdaten, die kennzeichnend sind für den Nicht-Grenzlinien-Bereich des betreffenden Eingangs- Videobildes.
26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung eine Einrichtung umfaßt, die auf Grenzlinien- Steuerdaten, welche kennzeichnend sind für eine bestimmte Seite einer Grenzlinie, hin einen Satz von Parameterkoeffi­ zienten erzeugt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf weitere Steuerdaten hin einen anderen Satz von Parameterkoeffizienten erzeugt.
27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorge­ sehen ist für die Abgabe der aufeinanderfolgenden Pixel eines Eingangs-Videobildes an die genannte Kanten-Fest­ stelleinrichtung, die ein Kanten-Extraktions-Faltungsfil­ ter mit einer bestimmten n·n-Matrix aus Faltungswerten und eine Einrichtung zur Multiplizierung der betreffenden Pixel in einer n·n-Matrix aus Pixeln des betreffenden Eingangs-Videobildes mit entsprechenden Werten der Fal­ tungswerte umfaßt, wobei die betreffende n · n-Matrix der Pixel um das berücksichtigte Pixel herum zentriert ist, und daß eine Summiereinrichtung vorgesehen ist, welche die multiplizierten n·n-Pixel summiert und die Steuer­ daten liefert.
28. Schaltungsanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung eine Einrichtung umfaßt für die Speicherung von ersten und zweiten Sätzen von Parameterkoeffizienten und daß eine Einrichtung vorgesehen ist für die Auswahl des ersten Satzes in dem Fall, daß die erzeugten Steuerda­ ten einen Schwellwert überschreiten, während der zweite Satz in dem Fall ausgewählt wird, daß die erzeugten Steuer­ daten niedriger sind als der betreffende Schwellwert.
29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdateneinrich­ tung eine Bewegungsfeststelleinrichtung umfaßt für die Ermittlung der Bewegung in einer Szene eines Eingangs-Video­ bildes und für die Erzeugung von dafür kennzeichnenden Steuerdaten.
30. Schaltungsanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Einrichtung vorgesehen ist für die Abgabe der aufeinanderfolgenden Pixel eines Eingangs-Videobildes an die Bewegungsfeststell­ einrichtung und daß die Bewegungsfeststelleinrichtung eine Bildverzöge­ rungseinrichtung für die Verzögerung der zugeführten Pixel um ein Videobildintervall und eine Einrichtung für die Erzeugung eines Bewegungsvektors als Funktion einer Differenz zwischen den zugeführten Pixeln und den ver­ zögerten Pixeln umfaßt.
31. Schaltungsanordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung eine Auswahleinrichtung für die Auswahl eines Satzes von Parameterkoeffizienten aus einer Vielzahl von Parameterkoeffizienten umfaßt, wobei die betreffende Aus­ wahl durch den Bewegungsvektor bestimmt ist.
32. Schaltungsanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilterein­ richtung eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Fal­ tungsfilterstufen umfaßt.
33. Schaltungsanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß jede Faltungsfilter­ stufe einen Parametergenerator für die Erzeugung eines entsprechenden Satzes von Parameterkoeffizienten in Ab­ hängigkeit von einem zugeführten Bewegungsvektor, eine Vielzahl von Multiplizierern zum Multiplizieren des er­ zeugten Satzes von Parameterkoeffizienten mit einer Reihe von Pixeln, umfassend den zu berücksichtigenden Pixeln und bestimmte umgebende Pixel, und eine Summierungsein­ richtung umfaßt, die zur Summierung der multiplizierten Pixel dient, derart, daß ein verarbeitetes Pixel als Aus­ gangssignal der Faltungsfilterstufe geliefert wird.
34. Schaltungsanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jede Faltungsfilterstufe ferner eine Dämpfungseinrichtung umfaßt, die einen bedämpf­ ten Bewegungsvektor an den Parametergenerator in der nächst­ folgenden in Kaskade geschalteten Stufe abgibt.
35. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdatenein­ richtung eine Strich-Detektoreinrichtung aufweist für die Ermittlung eines Zeilenstriches in einer Szene des Ein­ gangs-Videobildes und für die Erzeugung von Steuerdaten zur Anderung der effektiven Dicke des betreffenden Striches.
36. Schaltungsanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorge­ sehen ist für die Abgabe der aufeinanderfolgenden Pixel eines Eingangs-Videobildes an die Strich-Feststelleinrich­ tung,
daß die Strich-Feststelleinrichtung eine binäre Quantifi­ zierungseinrichtung umfaßt, welche einen zugeführten Pixel in einen ersten oder zweiten Wert quantifiziert,
daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen bestimmten Satz von Matrixkoeffizienten bereitstellt,
und daß ein Strich-Feststellfaltungsfilter vorgesehen ist, welches das zugeführte quantifizierte Pixel und seine um­ gebenden Pixel mit dem genannten Satz der Matrixkoeffizien­ ten unter Erzeugung der genannten Steuerdaten faltet.
37. Schaltungsanordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Parametererzeugungs­ einrichtung eine Auswahleinrichtung umfaßt, mit der ein durch die Steuerdaten bestimmter Satz der Vielzahl bestimm­ ter Parameterkoeffizientensätze ausgewählt wird.
38. Schaltungsanordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilterein­ richtung so geschaltet ist, daß sie das abgegebene quanti­ fizierte Pixel und dessen umgebende Pixel für eine Faltung mit dem ausgewählten Satz der Parameterkoeffizienten auf­ nimmt und das verarbeitete Pixel erzeugt.
39. Schaltungsanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der bestimmten Sätze der Parameterkoeffizienten Parameterwerte für eine Vergrößerung der Dicke des betreffenden Striches zeigt.
40. Schaltungsanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der bestimmten Sätze von Parameterkoeffizienten Parameterwerte für eine Verringerung der Dicke des betreffenden Striches zeigt.
41. Schaltungsanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsfilterein­ richtung eine Vielzahl von in Kaskade geschalteten Faltungs­ filtern umfaßt, deren jedes so geschaltet ist, daß es ein verarbeitetes betrachtetes Pixel und verarbeitete umgebende Pixel von einem vorangehenden Faltungsfilter aufnimmt für eine Faltung mit einem bestimmten Satz von Parameterkoeffi­ zienten zur Lieferung eines verarbeiteten Ausgangspixels, derart, daß die effektive Dicke des betreffenden Striches als Funktion der Anzahl der in Kaskade geschalteten Schal­ tungsfilter geändert wird.
42. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdateneinrich­ tung Bilderzeugungseinrichtungen umfaßt für die Erzeugung von Steuerdaten, die kennzeichnend sind für bestimmte Bild­ muster.
43. Schaltungsanordnung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderzeugungsein­ richtung eine Bildaufnahmeeinrichtung umfaßt, mit der ein Abbild des bestimmten Bildmusters aufgenommen wird.
44. Schaltungsanordnung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Bildmuster ein Spot- bzw. Spotlichtmuster ist und daß die Parametererzeugungseinrichtung auf für das betreffende Spotlichtmuster kennzeichnende Steuerdaten hin einen ersten Satz von Parameterkoeffizienten erzeugt, wenn das zu berücksichtigende Pixel innerhalb des Spot­ lichtmusters liegt, während ein zweiter Satz von Para­ meterkoeffizienten in dem Fall erzeugt wird, daß das zu berücksichtigende Pixel außerhalb des Spotlichtmusters liegt.
45. Schaltungsanordnung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildaufnahmeeinrich­ tung Musterpixel erzeugt, die kennzeichnend sind für das bestimmte Bildmuster, und daß die Parametererzeugungseinrichtung so angeschlossen ist, daß sie die abgegebenen aufeinanderfolgenden Muster­ pixel in Synchronismus mit den aufeinanderfolgenden Pixeln aufnimmt, die durch die Faltungsfiltereinrichtung von der Eingangs-Videodateneinrichtung her aufgenommen sind.
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