DE4220662A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Bildwechselfrequenz-VerdoppelungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung.
Zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung in Fernsehgeräten wird
üblicherweise jedes Halbbild zweimal wiederholt (AABB) oder
es wird jeweils das zweite wiedergegebene Halbbild aus dem
ersten übertragenen und das dritte wiedergegebene aus dem
zweiten übertragenen interpoliert und das vierte wiedergege
bene als das zweite übertragene wiederholt (AA′B′B). Dabei
treten aber Störungen durch Zeilenflimmern oder Bewegungsar
tefakte auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfah
ren gelöst.
Die wiederzugebenden Bildpunkte werden mittels einer symme
trischen Doppel-Median-Filterung aus den übertragenen oder
aufgezeichneten Bildpunkten gewonnen. Dazu werden mit einem
vertikal-temporalen Median-Filter zunächst Bildpunkte von
Zeilen zwischen den Zeilen der Eingangs-Halbbilder berech
net. Aus diesen progressiven, interpolierten Halbbildern mit
z. B. 50 Hz Bildwechselfrequenz werden mit Hilfe einer tempora
len Mittelwertbildung progressive Halbbilder mit doppelter
Bildwechselfrequenz generiert. Für eine 100 Hz-Interlace-Dar
stellung kann nun ein künstliches Interlace durch Übersprin
gen von Zeilen durchgeführt werden.
Vorteilhaft werden durch die doppelte, symmetrische Filte
rung die oben beschriebenen Artefakte weitgehend unterdrückt.
Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß
zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung, bei dem zeitlich zwi
schen Eingangs-Halbbildern liegende Ausgangs-Halbbilder aus
Eingangs-Bildpunkten (INP) interpoliert werden, indem:
- mit Hilfe einer Medianfilterung (MED2 bzw. MED1) aus je weils zwei übereinanderliegenden Eingangs-Bildpunkten (P1, P2 bzw. P3, P4; INP) des aktuellen Halbbilds und dem verti kal dazwischen liegenden Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) eines direkt benachbarten Eingangs-Halbbildes ein verti kal zwischen den beiden übereinanderliegenden Eingangs-Bild punkten liegender Bildpunkt (PiA, INT) interpoliert wird, wobei progressive Halbbilder gebildet werden;
- die Bildpunkte (PA bzw. PB; RES) der zeitlich zwischen den Eingangs-Halbbildern liegenden Ausgangs-Halbbilder durch Mittelung (A2 bzw. A1 von jeweils einem dazu temporal be nachbarten Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) und einem dazu temporal benachbarten interpolierten Bildpunkt (PiA bzw. PiB; INT) gebildet werden.
- mit Hilfe einer Medianfilterung (MED2 bzw. MED1) aus je weils zwei übereinanderliegenden Eingangs-Bildpunkten (P1, P2 bzw. P3, P4; INP) des aktuellen Halbbilds und dem verti kal dazwischen liegenden Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) eines direkt benachbarten Eingangs-Halbbildes ein verti kal zwischen den beiden übereinanderliegenden Eingangs-Bild punkten liegender Bildpunkt (PiA, INT) interpoliert wird, wobei progressive Halbbilder gebildet werden;
- die Bildpunkte (PA bzw. PB; RES) der zeitlich zwischen den Eingangs-Halbbildern liegenden Ausgangs-Halbbilder durch Mittelung (A2 bzw. A1 von jeweils einem dazu temporal be nachbarten Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) und einem dazu temporal benachbarten interpolierten Bildpunkt (PiA bzw. PiB; INT) gebildet werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfah
rens ergeben sich aus dem zugehörigen abhängigen Anspruch.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung für das erfindungsgemäße Verfahren anzugeben. Diese
Aufgabe wird durch die in Anspruch 3 angegebene Vorrichtung
gelöst.
Im Prinzip ist die erfindungsgemäße Vorrichtung versehen mit
einer ersten Zeilenverzögerung (LD1) und einem zweiten Medi
anfilter (MED2), denen die Eingangs-Bildpunkte (INP, Yi) zu
geführt werden, wobei der Ausgang der ersten Zeilenverzöge
rung verbunden ist mit dem Eingang eines Halbbildspeichers
(FD) für eine auf eine ganze Zahl abgerundete Anzahl von
Halbbild-Zeilen und mit einem ersten Medianfilter (MED1) und
mit einem ersten Addierer (A1) und mit einem weiteren Ein
gang des zweiten Medianfilters (MED2), und wobei der Ausgang
des Halbbildspeichers (FD) verbunden ist mit dem Eingang ei
ner zweiten Zeilenverzögerung (LD2) und mit einem weiteren
Eingang des ersten Medianfilters (MED1) und mit einem zwei
ten Addierer (A2) und mit einem weiteren Eingang des zweiten
Medianfilters (MED2), und wobei der Ausgang der zweiten Zei
lenverzögerung (LD2) zu einem weiteren Eingang des ersten
Medianfilters (MED1) führt und der Ausgang (Bildpunkt PiB)
des ersten Medianfilters (MED1) verbunden ist mit einem wei
teren Eingang des ersten Addierers (A1) und der Ausgang
(Bildpunkt PiA) des zweiten Medianfilters (MED2) mit einem
weiteren Eingang des zweiten Addierers (A2) und zur Erzeu
gung der Ausgangs-Bildpunkte (PA, PB; RES; Yo) die Ausgangs
werte der beiden Addierer (A1, A2) jeweils halbiert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrich
tung ergeben sich aus dem zugehörigen abhängigen Anspruch.
Anhand der Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung beschrieben. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 Interpolations-Schema;
Fig. 2 Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrich
tung zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung.
In dem vertikal-temporalen Abtastraster in Fig. 1a sind die
Eingangs-Bildpunkte INP mit einem zeitlichen Abstand von
2O ms (50 Hz) und für die Eingangs-Halbbilder interpolierte
Bildpunkte INT dargestellt. In Fig. 1b sind entsprechend die
aus der erfindungsgemäßen Bildwechselfrequenz-Verdoppelung
resultierenden Ausgangs-Bildpunkte RES mit einem zeitlichen
Abstand von 10 ms (100 Hz) dargestellt.
In Fig. 1c sind die in Fig. 1a eingerahmten Bildpunkte darge
stellt. Die zu interpolierenden Bildpunkte PiA und PiB wer
den jeweils nach folgenden Formeln ermittelt:
PiA = median(P1, P3, P2);
PiB = median(P3, P2, P4).
PiA = median(P1, P3, P2);
PiB = median(P3, P2, P4).
In Fig. 1d sind die in Fig. 1c eingerahmten Bildpunkte darge
stellt. Die zu interpolierenden Bildpunkte PA und PB für die
zeitlich zwischen den Eingangs-Halbbildern liegenden Halbbil
der werden jeweils nach folgenden Formeln ermittelt:
PA= (PiA+P3)/2;
PB= (P2+PiB)/2.
PA= (PiA+P3)/2;
PB= (P2+PiB)/2.
In Fig. 1e sind die in Fig. 1d eingerahmten Bildpunkte darge
stellt. Die im Raster von Fig. 1b wiederzugebenden Bildpunk
te PA und PB (RES) für die Ausgangs-Halbbilder entstehen so
mit symmetrisch aus Eingangs-Bildpunkten INP, aus für die
Eingangs-Halbbilder interpolierten Eingangs-Bildpunkten INT
und aus den interpolierten Zwischen-Halbbildern entnommenen
Bildpunkten.
Die Eingangs-Bildpunktwerte Yi werden in Fig. 2 einer ersten
Zeilenverzögerung LD1 und einem zweiten Medianfilter MED2
zugeführt. Der Ausgang der ersten Zeilenverzögerung ist mit
dem Eingang eines Halbbildspeichers FD für 312 Zeilen, mit
einem ersten Medianfilter MED1, mit einem ersten Addierer Al
und mit einem weiteren Eingang des zweiten Medianfilters
MED2 verbunden. Der Ausgang des Halbbildspeichers FD ist mit
dem Eingang einer zweiten Zeilenverzögerung LD2, mit einem
weiteren Eingang des ersten Medianfilters MED1, mit einem
zweiten Addierer A2 und mit einem weiteren Eingang des zwei
ten Medianfilters MED2 verbunden. Der Ausgang der zweiten
Zeilenverzögerung LD2 führt zu einem weiteren Eingang des
ersten Medianfilters MED1. Es stehen somit folgende Bildpunk
te für die Medianfilterungen zur Verfügung:
P1 am Eingang von LD1;
P2 am Ausgang von LD1;
P3 am Ausgang von FD;
P4 am Ausgang von LD2.
P1 am Eingang von LD1;
P2 am Ausgang von LD1;
P3 am Ausgang von FD;
P4 am Ausgang von LD2.
Der Ausgang (Bildpunkt PiB) des ersten Medianfilters MED1
ist mit einem weiteren Eingang des ersten Addierers AI und
der Ausgang (Bildpunkt PiA) des zweiten Medianfilters MED2
mit einem weiteren Eingang des zweiten Addierers A2 verbun
den. Mit Hilfe von Schalter SW werden abwechselnd die Aus
gangs-Bildpunktwerte Yo an den Ausgängen der beiden Addierer
(Bildpunktwerte 2*PB und 2*PA) abgegriffen, die dann noch
halbiert werden müssen (nicht dargestellt).
Die Zeilenzahl der Bilder kann z. B. 525, 625, 1050, 1125
oder 1250 sein, wobei die Speicherzeit des Halbbildspeichers
FD entsprechend angepaßt wird.
Die Erfindung kann ebenso für Eingangs-Bildwechselfrequenzen
von 59.94 Hz oder 60 Hz angewendet werden.
Claims (4)
1. Verfahren zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung, bei dem
zeitlich zwischen Eingangs-Halbbildern liegende Aus
gangs-Halbbilder aus Eingangs-Bildpunkten (INP) interpo
liert werden, dadurch gekennzeichnet, daß:
- mit Hilfe einer Medianfilterung (MED2 bzw. MED1) aus jeweils zwei übereinanderliegenden Eingangs-Bildpunkten (P1, P2 bzw. P3, P4; INP) des aktuellen Halbbilds und dem vertikal dazwischen liegenden Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) eines direkt benachbarten Eingangs- Halbbildes ein vertikal zwischen den beiden übereinan derliegenden Eingangs-Bildpunkten liegender Bildpunkt (PiA, INT) interpoliert wird, wobei progressive Halbbil der gebildet werden;
- die Bildpunkte (PA bzw. PB; RES) der zeitlich zwi schen den Eingangs-Halbbildern liegenden Ausgangs-Halb bilder durch Mittelung (A2 bzw. A1) von jeweils einem dazu temporal benachbarten Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) und einem dazu temporal benachbarten interpo lierten Bildpunkt (PiA bzw. PiB; INT) gebildet werden.
- mit Hilfe einer Medianfilterung (MED2 bzw. MED1) aus jeweils zwei übereinanderliegenden Eingangs-Bildpunkten (P1, P2 bzw. P3, P4; INP) des aktuellen Halbbilds und dem vertikal dazwischen liegenden Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) eines direkt benachbarten Eingangs- Halbbildes ein vertikal zwischen den beiden übereinan derliegenden Eingangs-Bildpunkten liegender Bildpunkt (PiA, INT) interpoliert wird, wobei progressive Halbbil der gebildet werden;
- die Bildpunkte (PA bzw. PB; RES) der zeitlich zwi schen den Eingangs-Halbbildern liegenden Ausgangs-Halb bilder durch Mittelung (A2 bzw. A1) von jeweils einem dazu temporal benachbarten Eingangs-Bildpunkt (P3 bzw. P2; INP) und einem dazu temporal benachbarten interpo lierten Bildpunkt (PiA bzw. PiB; INT) gebildet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausgangs-Halbbilder (RES) mit einem künstlichen
Interlace (SW) versehen werden.
3. Vorrichtung für ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
versehen mit einer ersten Zeilenverzögerung (LD1) und
einem zweiten Medianfilter (MED2), denen die Eingangs-
Bildpunkte (INP, Yi zugeführt werden, wobei der Aus
gang der ersten Zeilenverzögerung verbunden ist mit dem
Eingang eines Halbbildspeichers (FD) für eine auf eine
ganze Zahl abgerundete Anzahl von Halbbild-Zeilen und
mit einem ersten Medianfilter (MED1) und mit einem er
sten Addierer (A1) und mit einem weiteren Eingang des
zweiten Medianfilters (NED2), und wobei der Ausgang des
Halbbildspeichers (FD) verbunden ist mit dem Eingang
einer zweiten Zeilenverzögerung (LD2) und mit einem wei
teren Eingang des ersten Medianfilters (MED1) und mit
einem zweiten Addierer (A2) und mit einem weiteren Ein
gang des zweiten Medianfilters (MED2), und wobei der
Ausgang der zweiten Zeilenverzögerung (LD2) zu einem
weiteren Eingang des ersten Medianfilters (MED1) führt
und der Ausgang (Bildpunkt PIB) des ersten Medianfil
ters (MED1) verbunden ist mit einem weiteren Eingang
des ersten Addierers (A1) und der Ausgang (Bildpunkt
PiA) des zweiten Medianfilters (MED2) mit einem weite
ren Eingang des zweiten Addierers (A2) und zur Erzeu
gung der Ausgangs-Bildpunkte (PA, PB; RES; Yo) die Aus
gangswerte der beiden Addierer (A1, A2) jeweils hal
biert werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe einer Umschaltung (SW) ein künstliches
Interlace für die Ausgangs-Halbbilder erzeugt wird
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220662 DE4220662A1 (de) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220662 DE4220662A1 (de) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4220662A1 true DE4220662A1 (de) | 1994-01-05 |
Family
ID=6461716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924220662 Withdrawn DE4220662A1 (de) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Verfahren und Vorrichtung zur Bildwechselfrequenz-Verdoppelung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4220662A1 (de) |
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Legal Events
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8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
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