DE602004004226T2 - Verfahren zum Bearbeiten von Videobildern zur Kompensation des Falschkontureffekts und Dithering-Rauschens - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Videobildern insbesondere im Hinblick auf eine dynamische Falschkontureneffekt- und Dithering-Rauschen-Kompensation.
- Allgemeiner Stand der Technik
- Die Plasmadisplaytechnologie ermöglicht es nun, flache Farbpanels mit großer Größe und mit begrenzter Tiefe ohne irgendwelche Einschränkungen des Betrachtungswinkels zu erzielen. Die Größe der Displays kann viel größer sein, als es die klassischen CRT-Bildröhren jemals erlaubt hätten.
- Ein Plasmadisplaypanel (oder PDP) verwendet ein Matrixarray aus Entladungszellen, die nur "ein" oder "aus" sein könnten. Im Gegensatz zu einem Kathodenstrahlröhrendisplay oder einem Flüssigkristalldisplay, bei denen Graupegel durch eine analoge Steuerung der Lichtemission ausgedrückt werden, steuert ein PDP deshalb Graupegel durch eine Impulsbreitenmodulation jeder Zelle. Diese Zeitmodulation wird von dem Auge über eine dem Augen-Zeit-Verhalten entsprechende Periode integriert. Je häufiger eine Zelle in einem gegebenen Zeitrahmen eingeschaltet ist, um so höher ist ihre Luminanz oder Helligkeit. Angenommen, wir wollen 8-Bit-Luminanzpegel bereitstellen, d.h. 255 Pegel pro Farbe. In diesem Fall kann jeder Pegel durch eine Kombination aus 8 Bits mit den folgenden Gewichten dargestellt werden:
1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64 – 128 - Um eine derartige Codierung zu realisieren, kann die Rahmenperiode in 8 Beleuchtungsteilperioden, Teilfelder genannt, unterteilt werden, die jeweils einem Bit und einem Helligkeitspegel entsprechen. Die Anzahl der Lichtimpulse für das Bit "2" ist das Doppelte wie für das Bit "1"; die Anzahl der Lichtimpulse für das Bit "4" ist das Doppelte wie für das Bit "2" usw. ... Mit diesen 8 Teilperioden können durch Kombination die 256 Graustufen aufgebaut werden. Das Auge des Betrachters integriert diese Teilperioden über eine Rahmenperiode, um den Eindruck der richtigen Graustufe zu erfassen. Die
1 zeigt einen derartigen Rahmen mit 8 Teilfeldern. - Das Lichtemissionsmuster führt neue Kategorien der Bildqualitätsverschlechterung entsprechend Störungen von Graustufen und Farben ein. Diese werden als der "dynamische Falschkontureneffekt" bezeichnet, da er Störungen von Graustufen und Farben in Form einer Erscheinung gefärbter Ränder in dem Bild entspricht, wenn sich ein Beobachtungspunkt auf dem PDP-Schirm bewegt. Solche Ausfälle auf einem Bild führen zu dem Eindruck, daß in einem homogenen Bereich starke Konturen erscheinen. Diese Verschlechterung verstärkt sich, wenn das Bild eine stetige Gradation, beispielsweise wie Haut, aufweist und wenn die Lichtemissionsperiode mehrere Millisekunden übersteigt.
- Wenn sich ein Beobachtungspunkt auf dem PDP-Schirm bewegt, folgt das Auge dieser Bewegung. Folglich integriert es nicht mehr länger die gleiche Zelle über einen Rahmen (statische Integration), sondern es integriert Informationen, die von verschiedenen Zellen kommen, die sich auf der Bewegungsbahn befinden, und es wird alle diese Lichtimpulse miteinander mischen, was zu einer fehlerhaften Signalinformation führt.
- Im Grunde tritt dieser Falschkontureneffekt ein, wenn ein Übergang von einem Pegel zu einem anderen mit einem total anderen Code vorkommt. Die europäische Patentanmeldung
EP 1 256 924 stellt einen Code mit n Teilfeldern vor, der es gestattet, p Graustufen zu erzielen, in der Regel p = 256, und m Graustufen auszuwählen, mit m < p, unter den 2n möglichen Teilfeldanordnungen beim Arbeiten bei der Codierung oder unter den p Graustufen beim Arbeiten bei dem Videopegel, so daß enge Pegel enge Teilfeldanordnungen aufweisen. Das Problem besteht darin zu definieren, was "enge Codes" bedeuten; verschiedene Definitionen können erfolgen, doch werden die meisten von ihnen zu den gleichen Ergebnissen führen. Ansonsten ist es wichtig, ein Maximum an Pegeln beizubehalten, um eine gute Videoqualität beizubehalten. Das Minimum gewählter Pegel sollte gleich zum Doppelten der Anzahl der Teilfelder sein. - Wie zuvor gesehen integriert das menschliche Auge das von der Impulsbreitenmodulation emittierte Licht. Wenn man alle mit einem Basiscode codierten Videopegel betrachtet, wächst der zeitliche Schwerpunkt der Lichterzeugung für einen Teilfeldcode nicht mit dem Videopegel. Dies ist durch
2 dargestellt. Der zeitliche Schwerpunkt CG2 des Teilfeldcodes entsprechend einem Videopegel 2 ist dem zeitlichen Schwerpunkt CG3 des Teilfeldcodes entsprechend einem Videopegel 3 überlegen, selbst wenn 3 leuchtender ist als 2. Diese Diskontinuität bei dem Lichtemissionsmuster (wachsende Pegel weisen keinen wachsenden Schwerpunkt auf) führt eine falsche Kontur ein. Der Schwerpunkt ist definiert als der Schwerpunkt der Teilfelder "ein", gewichtet durch ihr Erhaltungsgewicht: wobei - – sfWi das Teilfeldgewicht des i-ten Teilfelds ist;
- – δi gleich 1 ist, wenn das i-te Teilfeld "ein" für den gewählten Code ist, ansonsten 0;
- – SfCGi der Schwerpunkt des i-ten Teilfelds ist, d.h. seine Zeitposition.
- Der Schwerpunkt SfCGi der sieben ersten Teilfelder des Rahmens von
1 ist in3 gezeigt. - Somit können mit dieser Definition die zeitlichen Schwerpunkte der 256 Videopegel für einen Code aus 11 Teilfeldern mit den folgenden Gewichten, 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80, wie in
4 gezeigt, dargestellt werden. Wie ersichtlich ist, ist diese Kurve nicht monoton und stellt viele Sprünge dar. Diese Sprünge entsprechen einer falschen Kontur. Die Idee der PatentanmeldungEP 1 256 924 besteht darin, diese Sprünge zu unterdrücken, indem nur einige Pegel ausgewählt werden, für die der Schwerpunkt stetig wächst. Dies kann erfolgen durch Zeichnen einer monotonen Kurve ohne Sprünge auf der vorausgegangenen Graphik und Auswählen des nächsten Punkts. Eine derartige monotone Kurve ist in5 gezeigt. Es ist nicht möglich, Pegel mit einem wachsenden Schwerpunkt für die niedrigen Pegel auszuwählen, da die Anzahl möglicher Pegel gering ist und so, wenn nur wachsende Schwerpunktpegel ausgewählt würden, es nicht ausreichend Pegel mit einer guten Videoqualität in den Schwarzpegeln geben würde, da das menschliche Auge in den Schwarzpegeln sehr empfindlich ist. Außerdem ist die falsche Kontur in einem dunklen Bereich vernachlässigbar. Bei dem hohen Pegel gibt es eine Verringerung der Schwerpunkte. Somit wird es eine Verringerung auch in den gewählten Pegeln geben, doch ist dies nicht wichtig, da das menschliche Auge in dem hohen Pegel nicht empfindlich ist. In diesen Bereichen kann das Auge verschiedene Pegel nicht unterscheiden und der Falschkonturpegel ist vernachlässigbar hinsichtlich des Videopegels (das Auge ist nur empfindlich gegenüber einer relativen Amplitude, wenn das Weber-Fechner-Gesetz betrachtet wird). Aus diesen Gründen ist die Monotonie der Kurve gerade für die Videopegel zwischen 10% und 80% des maximalen Videopegels erforderlich. - In diesem Fall werden für dieses Beispiel 40 Pegel (m = 40) unter den 256 möglichen ausgewählt. Mit diesen 40 Pegeln kann eine gute Videoqualität aufrechterhalten werden (Grauskalendarstellung). Dies ist die Auswahl, die erfolgen kann, wenn man auf dem Videopegel arbeitet, da nur wenige Pegel, in der Regel 256, zur Verfügung stehen. Wenn aber diese Auswahl bei der Codierung erfolgt, gibt es 2n verschiedene Teilfeldanordnungen, und so können mehr Pegel ausgewählt werden, wie aus
6 ersichtlich, wo jeder Punkt einer Teilfeldanordnung entspricht (bei einem gleichen Videopegel gibt es verschiedene Teilfeldanordnungen). - Die Hauptidee hinter dieser GCC (Gravity Center Coding – Schwerpunktcodierung) besteht darin, eine gewisse Anzahl von Codewörtern auszuwählen, um einen guten Kompromiß zwischen Unterdrückung eines Falschkontureffekts (sehr wenige Codewörter) und Unterdrückung von Dithering-Rauschen (mehr Codewörter bedeuten weniger Dithering-Rauschen) zu erhalten.
- Das Problem besteht darin, daß das ganze Bild je nach seinem Inhalt ein anderes Verhalten aufweist. Tatsächlich ist es in einem Bereich mit einer stetigen Gradation wie etwa auf der Haut wichtig, so viele Codewörter wie möglich zu haben, um das Dithering-Rauschen zu reduzieren. Zudem basieren jene Bereiche hauptsächlich auf einer stetigen Gradation von benachbarten Pegeln, die sehr gut zu dem allgemeinen Konzept der GCC wie in
7 gezeigt paßt. In dieser Figur wird der Videopegel eines Hautbereichs dargestellt. Es ist leicht zu erkennen, daß alle Pegel nahe beieinander liegen und leicht auf der dargestellten GCC-Kurve gefunden werden könnten. Die8 zeigt den Videopegelbereich für Rot, Blau und Grün, der zwingend ist, um die stetige Hautgradation auf der Frauenstirn zu reproduzieren. In diesem Beispiel basiert die GCC auf 40 Codewörtern. Wie ersichtlich ist, liegen alle Pegel von einer Farbkomponente sehr nahe beieinander, und dies paßt sehr gut zu dem GCC-Konzept. In diesem Fall liegt in jenen Bereich mit einem guten Dithering-Rauschverhalten fast kein Falschkontureneffekt vor, wenn genügend Codewörter vorliegen, beispielsweise 40. - Es soll nun jedoch die Situation an der Grenze zwischen der Stirn und den Haaren, wie in
9 dargestellt, analysiert werden. In diesem Fall liegen zwei glatte Bereiche (Haut und Haare) mit einem starken Übergang dazwischen vor. Der Fall der beiden glatten Bereiche ist ähnlich der zuvor präsentierten Situation. In diesem Fall haben wir bei GCC fast keinen Falschkontureneffekt kombiniert mit einem guten Dithering-Rauschverhalten, da 40 Codewörter verwendet werden. Das Verhalten am Übergang ist ganz anders. Tatsächlich sind die zum Erzeugen des Übergangs erforderlichen Pegel von dem Hautpegel zum Haarpegel stark gestreut. Mit andern Worten entwickeln sich die Pegel nicht mehr stetig, sondern sie springen recht stark, wie in10 für den Fall der roten Komponente gezeigt ist. - In
10 ist ein Sprung in der roten Komponente von 86 auf 53 ersichtlich. Die Pegel dazwischen werden nicht verwendet. In diesem Fall kann die Hauptidee der GCC, die Änderung beim Schwerpunkt des Lichts zu begrenzen, nicht direkt verwendet werden. Tatsächlich liegen die Pegel zu weit voneinander weg und in diesem Fall ist das Schwerpunktskonzept nicht länger hilfreich. Mit anderen Worten wird im Bereich des Übergangs die falsche Kontur wieder wahrnehmbar. Zudem sollte hinzugefügt werden, daß das Dithering-Rauschen in starken Gradientenbereichen auch weniger wahrnehmbar sein wird, was es ermöglicht, in jenen Gebieten weniger auf eine falsche Kontur adaptierte GCC-Codewörter zu verwenden. - Erfindung
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Offenbarung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Verarbeiten von Videobildern, was es ermöglicht, die Falschkontureffekte und das Dithering-Rauschen unabhängig vom Inhalt der Bilder zu reduzieren.
- Dies wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 10 beanspruchte Lösung erzielt.
- Die Hauptidee bei dieser Erfindung besteht darin, das anzuzeigende Bild in Bereiche von mindestens zwei Typen zu unterteilen, beispielsweise Bereiche mit niedrigem Videogradienten und Bereiche mit hohem Videogradienten, um jedem Bereichstyp eine andere Menge von GCC-Codewörtern zuzuweisen, wobei die einem Bereichstyp zugewiesene Menge dafür bestimmt ist, falsche Konturen und Dithering-Rauschen in dem Bereich dieses Typs zu reduzieren und die Videopegel jedes Bereichs des anzuzeigenden Bilds mit der zugewiesenen Menge von GCC-Codewörtern zu codieren.
- Auf diese Weise wird die Reduktion von Falschkontureffekten und Dithering-Rauschen in dem Bild Bereich für Bereich optimiert.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen und in der folgenden Beschreibung ausführlicher dargestellt. Es zeigen:
-
1 die Teilfeldorganisation eines 8 Teilfelder umfassenden Videorahmens; -
2 den zeitlichen Schwerpunkt verschiedener Codewörter; -
3 den zeitlichen Schwerpunkt jedes Teilfelds in der Teilfeldorganisation von1 ; -
4 eine Kurve, die die zeitlichen Schwerpunkte von Videopegeln für 11 Teilfelder zeigt, die mit den Gewichten 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80 codiert; -
5 die Auswahl einer Menge von Codewörtern, deren zeitliche Schwerpunkte stetig mit ihrem Videopegel wachsen; -
6 den zeitlichen Schwerpunkt der 2n verschiedenen Teilfeldanordnungen für einen n Teilfelder umfassenden Rahmen; -
7 ein Bild und die Videopegel eines Teils dieses Bilds; -
8 die zum Reproduzieren dieses Teils des Bilds verwendeten Videopegelbereiche; -
9 das Bild von7 und die Videopegel eines anderen Teils des Bilds; -
10 die Videopegelsprünge, die zum Reproduzieren des Teils des Bilds von9 ausgeführt werden müssen; -
11 den Schwerpunkt von Codewörtern einer zum Reproduzieren von Bereichen mit niedrigem Gradienten verwendeten ersten Menge; -
12 den Schwerpunkt von Codewörtern einer zum Reproduzieren von Bereichen mit hohem Gradienten verwendeten zweiten Menge; -
13 mehrere mögliche Mengen von Codewörtern, ausgewählt entsprechend dem Gradienten des anzuzeigenden Bildbereichs; -
14 das Ergebnis einer Gradientenextraktion in einem Bild und -
15 ein Funktionsdiagramm einer Einrichtung gemäß der Erfindung. - Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
- Gemäß der Erfindung verwenden wir mehrere Mengen von GCC-Codewörtern, um das Bild zu codieren. Eine spezifische Menge von GCC-Codewörtern wird jedem Typ von Bereich des Bilds zugewiesen. Beispielsweise wird eine erste Menge stetigen Bereichen mit einem niedrigen Videogradienten des Bilds und eine zweite Menge Bereichen des Bilds mit einem hohen Videogradienten zugewiesen. Die Werte und die Anzahl der Teilfeldcodewörter in den Mengen werden so gewählt, daß falsche Konturen und Dithering-Rauschen in den entsprechenden Bereichen reduziert werden.
- Die erste Menge von GCC-Codewörtern umfaßt q verschiedene Codewörter entsprechend q verschiedenen Videopegeln, und die zweite Menge umfaßt weniger Codewörter, beispielsweise r Codewörter mit r < q < n. Diese zweite Menge ist bevorzugt eine direkte Teilmenge der ersten Menge, um eine etwaige Änderung zwischen einer Codierung und einer anderen unsichtbar zu machen.
- Die erste Menge wird als ein guter Kompromiß zwischen einem Reduzieren von Dithering-Rauschen und einem Reduzieren falscher Konturen gewählt. Die zweite Menge, die eine Teilmenge der ersten Menge ist, wird so gewählt, daß sie gegenüber falschen Konturen robuster ist.
- Für das Beispiel werden unten zwei Mengen auf der Basis eines Rahmens mit 11 Teilfeldern vorgestellt: 1 2 3 5 8 12 18 27 41 58 80
- Die erste Menge, die für Bereiche mit niedrigem Videopegelgradienten verwendet wird, umfaßt beispielsweise die 38 folgenden Codewörter. Ihr Wert des Schwerpunkts ist auf der rechten Seite der folgenden Tabelle angegeben.
- Die zeitlichen Schwerpunkte dieser Codewörter sind in der
11 gezeigt. - Die für Bereiche mit hohen Videopegelgradienten verwendete zweite Menge umfaßt die 11 folgenden Codewörter.
- Die zeitlichen Schwerpunkte dieser Codewörter sind in der
12 gezeigt. - Diese 11 Codewörter gehören zu der ersten Menge. In der ersten Menge haben wird 11 Codewörter von den 38 der ersten Menge entsprechend einem GCC-Standardansatz beibehalten. Diese 11 Codewörter basieren jedoch auf dem gleichen Skelett im Hinblick auf Bitstruktur, damit man absolut keinen Falschkonturpegel hat.
-
- Die Pegel 1 und 4 führen zwischen ihnen keine falsche Kontur ein, da der Code 1 (1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0) in dem Code 4 (1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0) enthalten ist. Es gilt auch für die Pegel 1 und 9 und die Pegel 1 und 17, da sowohl 9 als auch 17 mit 1 0 starten. Es gilt auch für die Pegel 4 und 9 und die Pegel 4 und 17, da beide 9 und 17 mit 1 0 1 starten, was den Pegel 4 darstellt. Wenn wir tatsächlich alle diese Pegel 1, 4, 9 und 17 vergleichen, können wir beobachten, daß sie zwischen sich absolut keine falsche Kontur einführen. Tatsächlich, wenn ein Pegel M größer ist als Pegel N, dann sind die ersten Bits des Pegels N bis zu dem letzten Bit bis 1 des Codes des Pegels N so wie sie sind in dem Pegel M enthalten.
- Diese Regel gilt auch für die Pegel 37 bis 163. Das erste Mal, wo gegen diese Regel verstoßen wird, ist zwischen der Gruppe von Pegeln 1 bis 17 und der Gruppe von Pegeln 37 bis 163. Tatsächlich ist in der ersten Gruppe das zweite Bit 0, wohingegen es 1 in der zweiten Gruppe ist. Dann erscheint im Fall eines Übergangs 17 auf 37 ein Falschkontureffekt eines Werts 2 (entsprechend dem zweiten Bit). Dies ist verglichen mit der Amplitude von 37 vernachlässigbar.
- Es ist das gleiche für den Übergang zwischen der zweiten Gruppe (37 bis 163) und 242, wo das erste Bit verschieden ist, und zwischen 242 und 255, wo das erste und sechste Bit verschieden sind.
- Die beiden unten dargestellten Mengen sind zwei Extremfälle, einer für den Idealfall eines stetigen Bereichs und einer für einen sehr starken Übergang mit einem hohen Videogradienten. Es ist jedoch möglich, je nach dem Gradientenpegel des anzuzeigenden Bilds mehr als zwei Teilmengen von GCC-Codierung zu definieren, wie in
13 gezeigt. In diesem Beispiel werden 6 verschiedene Teilmengen von GCC-Codewörtern definiert, die von einem Standardansatz (Pegel 1) für einen niedrigen Gradienten bis zu einer stark reduzierten Codewortmenge für einen sehr hohen Kontrastpegel (Pegel 6) gehen. Immer wenn der Gradientenpegel erhöht wird, nimmt die Anzahl der GCC-Codewörter ab und geht in diesem Beispiel von 40 (Pegel 1) auf 11 (Pegel 6). - Neben der Definition der Menge und Teilmengen von GCC-Codewörtern ist die Hauptidee des Konzepts das Analysieren des Videogradienten um das aktuelle Pixel, damit der entsprechende Codierungsansatz ausgewählt werden kann.
-
- Die oben dargestellten drei Filter sind nur ein Beispiel für eine Gradientenextraktion. Das Ergebnis einer derartigen Gradientenextraktion ist in
14 gezeigt. Schwarze Bereiche stellen ein Gebiet mit einem niedrigen Gradienten dar. In jenen Gebieten kann ein GCC-Standardansatz verwendet werden, z.B. in unserem Beispiel die Menge von 38 Codewörtern. Andererseits entsprechen leuchtende Bereiche einem Gebiet, wo reduzierte GCC-Codewort-Mengen verwendet werden sollten. Eine Teilmenge von Codewörtern ist jedem Videogradientenbereich assoziiert. In dem vorliegenden Beispiel haben wir 6 nicht-überlappende Videogradientenbereiche definiert. - Es können viele andere Typen von Filtern verwendet werden. Die Hauptidee in unserem Konzept besteht nur in dem Extrahieren des Werts des lokalen Gradienten, um zu entscheiden, welche Menge von Codewörtern zum Codieren des Videopegels des Pixels verwendet werden sollte.
- Horizontale Gradienten sind kritischer, da in einer Videosequenz viel mehr horizontale Bewegung als vertikale vorliegt. Deshalb ist es nützlich, Gradientenextraktionsfilter zu verwenden, die in der horizontalen Richtung vergrößert worden sind. Solche Filter sind immer noch recht preiswert im Hinblick auf Chipanforderungen, da nur vertikale Koeffizienten aufwendig sind (erfordert Zeilenspeicher). Ein Beispiel für einen derartigen erweiterten Filter ist unten dargestellt:
- In diesem Fall werden wir Gradientengrenzen für jede Codierungsmenge definieren, so daß, wenn der Gradient des aktuellen Pixels innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, der entsprechende Codierungssatz verwendet wird.
- Eine die Erfindung implementierende Einrichtung ist in
15 dargestellt. Das eingegebene R-, G-, B-Bild wird an einen Gammablock1 weitergeleitet, der eine quadratische Funktion unter der Form Aus = 4095 × ( Eingabe / MAX)γ wobei γ mehr oder weniger um 2,2 herum liegt und MAX den höchst möglichen Eingabewert darstellt. Das Ausgangssignal dieses Blocks ist bevorzugt mehr als 12 Bits, damit niedrige Videopegel korrekt wiedergegeben werden können. Es wird an einen Gradientenextraktionsblock2 weitergeleitet, der eine der oben dargestellten Filter ist. Theoretisch ist es auch möglich, die Gradientenextraktion vor der Gammaextraktion durchzuführen. Die Gradientenextraktion selbst kann vereinfacht werden, indem nur die höchstwertigen Bits (MSB – Most Significant Bits) des ankommenden Signals verwendet werden (z.B. die 6 höchsten Bits). Der extrahierte Gradientenpegel wird an einen Codierauswahlblock3 geschickt, der die zu verwendende entsprechende GCC- Codierungsmenge auswählt. Auf der Basis dieses ausgewählten Modus wird eine reskalierende LUT4 und eine codierende LUT6 aktualisiert. Zwischen ihnen addiert ein Dithering-Block7 mehr als 4-Bits-Dithering, um das Videosignal korrekt wiederzugeben. Es sei angemerkt, daß die Ausgabe des Reskalierungsblocks 4 p × 8 Bits ist, wobei p die Gesamtmenge verwendeter GCC-Codewörter darstellt (in unserm Beispiel von 40 bis 11). Die 8 zusätzlichen Bits werden für Dithering-Zwecke verwendet, damit man nach dem Dithering für den codierenden Block nur p Pegel hat.
Claims (12)
- Verfahren zum Verarbeiten von Videobildern insbesondere im Hinblick auf dynamische Falschkontureffekt- und Dithering-Rauschen-Kompensation, wobei jedes der Videobilder aus Pixeln mit mindestens einer RGB-Farbkomponente besteht, wobei die Farbkomponentenwerte digital mit einem digitalen Codewort codiert werden, im folgenden als Teilfeldcodewort bezeichnet, wobei jedes Bit eines Teilfeldcodeworts einer bestimmten Dauer zugeordnet wird, im weiteren als Teilfeld bezeichnet, während der eine Farbkomponente des Pixels zur Lichterzeugung aktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt: – Unterteilen jedes der Videobilder in Bereiche von mindestens zwei Typen gemäß dem Videogradienten des Bilds, wobei ein spezifischer Videogradientenbereich jedem Typ von Bereich zugewiesen wird, – Bestimmen einer spezifischen Menge von Teilfeldcodewörtern, die dafür bestimmt sind, die Falschkontureffekte und/oder das Dithering-Rauschen in den Bereichen des Typs zu reduzieren, für jeden Typ von Bereich, – Codieren der Pixel jedes Bereichs des Bilds mit der entsprechenden Menge von Teilfeldcodewörtern.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Menge von Teilfeldcodewörtern der zeitliche Schwerpunkt CGi für die Lichterzeugung der Teilfeldcodewörter stetig mit dem entsprechenden Videopegel wächst, außer für den niedrigen Videopegelbereich bis zu einer ersten vordefinierten Grenze und/oder in dem hohen Videopegelbereich ab einer zweiten vordefinierten Grenze.
- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Videogradientenbereiche nicht-überlappend sind und daß die Anzahl von Codes in den Mengen von Teilfeldcodewörtern abnimmt, während der durchschnittliche Gradient des entsprechenden Videogradientenbereichs höher wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Menge von Teilfeldcodewörtern für den Videogradientenbereich mit den höchsten Gradientenwerten definiert wird und daß die anderen Mengen Teilmengen dieser ersten Menge sind.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für einen spezifischen Videogradientenbereich definierte Menge von Teilfeldcodewörtern eine Teilmenge der Menge ist, die für den benachbarten Videogradientenbereich mit niedrigeren Gradientenwerten definiert ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfeldcodewörter der dem Videogradientenbereich mit dem höchsten Videogradienten zugeordneten Menge derart bestimmt werden, daß in mindestens einer Teilmenge von aufeinanderfolgenden Videopegeln der Menge das Teilfeldcodewort eines Videopegels mindestens die Bits bis "1" des Teilfeldcodeworts des benachbarten niedrigeren Videopegels in der Menge enthält.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Unterteilen des Videobilds in Bereiche gemäß dem Videogradienten des Bilds das Bild von einem Gradientenextraktionsfilter gefiltert wird.
- Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradientenextraktionsfilter ein horizontaler Filter ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die erste vordefinierte Grenze etwa 10% des maximalen Videopegels beträgt und/oder die zweite vordefinierte Grenze etwa 80% des maximalen Videopegels beträgt.
- Vorrichtung zum Verarbeiten von Videobildern insbesondere im Hinblick auf dynamische Falschkontureffekt- und Dithering-Rauschen-Kompensation, wobei jedes der Videobilder aus Pixeln mit mindestens einer RGB-Farbkomponente besteht, umfassend: – erste Mittel (
1 ,4 ) zum digitalen Codieren der mindestens einen Farbkomponentenwerte mit einem digitalen Codewort, im weiteren als Teilfeldcodewort bezeichnet, wobei jedem Bit eines Teilfeldcodeworts eine bestimmte Dauer zugeteilt ist, im weiteren als Teilfeld bezeichnet, während der eine Farbkomponente des Pixels zur Lichterzeugung aktiviert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin folgendes umfaßt: – einen Gradientenextraktionsblock (2 ) zum Zerlegen jedes der Videobilder in Bereiche von mindestens zwei Typen gemäß den Videogradienten des Bilds, wobei ein spezifischer Videogradientenbereich jedem Typ von Bereich zugewiesen ist, – zweite Mittel (3 ) zum Auswählen unter den p möglichen Teilfeldcodewörtern für die mindestens eine Farbkomponente, für jeden Typ Ti vom Bereich, wobei i eine ganze Zahl ist, eine Menge Si von mi Teilfeldcodewörtern zum Codieren der mindestens einen Farbkomponente der Bereiche dieses Typs, wobei jede Menge Si dafür bestimmt ist, die Falschkontureffekte und/oder das Diteering-Rauschen in den entsprechenden Bereichen zu reduzieren und – dritte Mittel (4 ,6 ) zum Codieren der verschiedenen Bereiche jedes Videobilds mit der assoziierten Teilfeldcodewortmenge. - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel einen Dithering-Block (
5 ) umfaßt, in dem Ditheringwerte zu den Codewörtern des Videobilds für die mindestens eine Farbkomponente addiert werden, um die Grauskalendarstellung zu erhöhen. - Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel einen Degammablock (
1 ) umfaßt, in dem die eingegebenen Videopegel des Bilds verstärkt werden, um die Gammakorrektur in der Videoquelle zu kompensieren.
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