DE68917214T2

DE68917214T2 - Fernsehbewegungsdetektionsanordnung.

Info

Publication number: DE68917214T2
Application number: DE68917214T
Authority: DE
Inventors: Smith Christopher Mark Carey; Franciscus Wilhelmus Vreeswijk
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1995-03-02
Anticipated expiration: 2009-05-26
Also published as: DE68917214D1; KR0153275B1; US4979036A; EP0344843B1; EP0344843A1; KR900005800A; JPH0226484A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehbewegungsdetektionsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art.
Eine derartige Bewegungsdetektionsanordnung ist für mehrere Zwecke einsetzbar. Im Falle eines Fernsehübertragungskanals mit einer Bandbreite, die kleiner ist als die Fernsehsignalquelle, kann die Bewegungsdetektion zur Bandbreitenverringerung benutzt werden. Bei der Umwandlung eines Fernsehsignals von der einen in die andere Norm kann Detektion dazu benutzt werden, bei Wiedergabe des umgewandelten Bildes eine bessere Bildqualität zu erzielen. Außerdem kann im Falle einer sich bewegenden Fernsehkamera die Bewegungsdetektion beim Bewegungsausgleich benutzt werden. In allen Fällen kann die Detektion mit einer Schätzung des Grades und/oder der Richtung der Bewegung eines Bildelementes des Fernsehbildes kombiniert werden, dies unter etwaiger Berücksichtigung von Teilgebieten des Fernsehbildes, die mehrere umgebende Bildelemente enthalten.
In all diesen Fällen ist eine richtige Detektion, unabhängig davon, ob es eine Bewegung gibt oder nicht und in welcher Richtung oder in welchen Ausmaß, von wesentlicher Bedeutung. Die adaptive Struktur der Schwellenschaltung führt auf bekannte Weise zu einer verbesserten Detektion. Die Anpassung kann dabei anhand der Bildsignalwertdifferenzen zwischen einem augenblicklichen Bildelement und dem entsprechenden Bildelement um eine Bildperiode früher oder früher und später erfolgen. Aber beim Auftritt einerseits von Einzelheiten in dem Fernsehbild mit einer hohen Raumfrequenz und andererseits von schneller Bewegung entsprechend einer hohen Zeitfrequenz können noch immer fehlerhafte Entscheidungen in bezug auf Bewegung getroffen werden, die bei Wiedergabe des Bildsignals zu einem unzulässigen Bildqualitätsverlust führen. In der Praxis hat es sich herausgestellt, daß eine schnelle Bewegung quer zu einer Einzelheit mit hoher Raumfrequenz zu einem derartigen Qualitätsverlust führen kann.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Bewegungsdetektionsanordnung mit optimaler Detektion einer etwaigen Bewegung in den beschriebenen Fällen zu schaffen, wobei insbesondere eine fehlerhafte Bewegungsdetektion vermieden wird.
Dazu weist ein erster Aspekt der Erfindung eine Fernsehbewegungsdetektionsanordnung auf, wie in Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in Anspruch 2 und 3 definiert.
Das Ergebnis ist die Einführung einer Richtungsempfindlichkeit in der horizontalen und vertikalen Richtung bei der Bewegungsdetektion, was dazu führt, daß die Detektion, ob es Bewegung oder keine Bewegung gibt, genauer ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbiid einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fernsehbewegungsdetektionsanordnung,
Fig. 2 ein weiteres Blockschaltbild einer Detektionsanordnung, wirksam mit einer vorhergehenden und einem nachfolgenden Fernseh-Teilbild bzw. -Bild,
Fig. 3 zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung während fünf Vertikal-Perioden VT, fünf Fernsehzeilen 1, b, c, d und 2,
Fig. 4a und 4b je Fernsehzeile b, c und d nach Fig. 3 drei Bildelemente 1, 2 und 3,
Fig. 5a und 5b die Ableitung des adaptiven horizontalen bzw. vertikalen Schwellenwertes,
Fig. 6a, 6b und 6c während drei Vertikal-Perioden VT1, VT3 und VT5 einige Bildelemente c und interpolierte Bildelemente 1/2[a2+c2] und 1/2[c2+e2],
Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung einer Art und Weise, wie über den adaptiven Horizontal- und Vertikal-Schwellenwert die Folgerung Bewegungsdetektion bzw. keine Bewegungsdetektion gezogen werden kann.
Fig. 8 ein weiteres Blockschaltbild für eine Bewegungsanordnung mit drei Teilbildern (t-1), (t) und (t+1), mit einfachem Zeilensprungverfahren,
Fig. 9 ein anderes Blockschaltbild zugeordnet zu einer Betriebsart mit drei Teilbildern (t-2), (t) und (t+2), wobei die Schwellenwertanpaßschaltung nur beim augenblicklichen Teilbild (t) wirksam ist,
Fig. 10 drei Bildelemente 0, 2 und 4 jeder Fernsehzeile 1, c und e nach Fig. 3, und
Fig. 11, 12 und 13 auf miteinander vergleichbare Art und Weise Beispiele von Fernsehzeilen und Bildelementen etwaiger Schwellenwertanpassungen mit mehr oder weniger benachbarten Bildelementen.
In der in Fig. 1 blockschematisch dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fernsehbewegungsdetektionsanordnung ist durch das Bezugszeichen MEM ein Fernsehbildspeicher bezeichnet. Der Speicher MEM kann bei einfach zeilenversprungenem Fernsehen, wobei eine Fernsehbildperiode zwei Teilbildperioden umfaßt, zwei Teilbildspeicher umfassen. Es können drei Teilbildspeicher vorgesehen sein, wenn die Information in bezug auf ein Fernsehbild zwei Teilbildspeichern entnommen wird, während der dritte Teilbiidspeicher eingeschrieben wird. In dem Fall einer Bewegungsdetektion aufgrund eines vorhergehenden und eines nach folgenden Fernsehbildes gegenüber einem augenblicklichen Teilbiid von Bildelementen können dann vier oder fünf Teilbildspeicher in dem Speicher MEM vorgesehen sein. In Fig. 2 ist dazu eine Detektionsanordnung mit vier Teilbildspeichern MEM11, MEM12, MEM13 und MEM14 mit je einer Verzögerungszeit entsprechend einer Teilbildperiode VT dargestellt. Unabhängig von der Anzahl Teilbildspeicher in dem Speicher MEM wird vorausgesetzt, daß dieser Speicher ein Digitalspeicher ist, dem über einen 8-Bit- Eingang ein digitalisiertes Bildsignal PS zugeführt wird. Von dem Bildsignal wird vorausgesetzt, daß es auf bekannte Art und Weise zeilenweise oder horizontal und teilbildweise oder vertikal aufgebaut ist, was bei Wiedergabe zu einem zeilenversprungenen Fernsehbild führt. Dabei besteht das Fernsehbild aus Bildelementen, für die entsprechende Speicherelemente beim Speicher MEM durch PIX bezeichnet sind. Weiterhin ist durch H die horizontale oder Zeilenrichtung und durch V die vertikale oder Bildrichtung angegeben, wobei t die Zeit darstellt.
Auf bekannte Art und Weise sind Mehrfachausgänge des Speichers MEM mit Eingängen einer Bildsignalwertvergleichsschaltung COM1 dargestellt. Weiterhin sind der Speicher MEM und die Schaltungsanordnung COM1 über eine Signalkombinierschaltung AVE1 gekoppeit, die wie es sich herausstellen wird, als Mittelwertschaltung ausgebildet ist. Unabhängig von der Ausführungsform des Speichers MEM erfolgen in der Schaltungsanordnung COM1 die Vergleiche, wobei für ein augenblickliches Bildelement PIX der Bildsignalwert mit beispielsweise dem entsprechenden Bildelement PIX des vorhergehenden oder nachfolgenden Fernsehbildes verglichen wird, wobei weiterhin benachbarte Bildelemente bei dem Vergleich berücksichtigt werden können. Durch TG ist in Fig. 1 ein Zeitsignalgenerator bezeichnet zum Liefern von beispielsweise Taktimpulsen zum Speicher MEM, zur Schaltungsanordnung COM1 und zu weiteren noch zu beschreibenden Schaltungsanordnungen. Der Einfachheit der Zeichnung halber sind die Verbindungen des Zeitsignalgenerators TG mit den jeweiligen Anordnungselementen fortgelassen. Dargestellt ist, daß die Eingänge der Schaltungsanordnung COM1 mit Ausgängen des Speichers MEM gekoppelt sind, aber der Eingang mit dem Bildsignal PS kann unmittelbar mit der Schaltungsanordnung COM1 verbunden sein.
Der Schaltungsanordnung COM1 folgt eine Absolutwertschaltung ABS1. Diese Schaltungsanordnung ABS1 leitet die von der Schaltungsanordnung COM1 herrührenden positiven und negativen Bildsignalwertunterschiede mit ein und derselben festgelegten Polarität weiter an eine adaptive Schwellenschaltung THR. Die Schaltungsanordnung THR hat auf bekannte Art und Weise einen Schwellenwerteingang OI, der mit einem Ausgang einer Schwellenwertanpaßschaltung ADA gekoppelt ist. Dabei ist der Schwellenwert, der auch durch OI bezeichnet ist, abhängig von der Größe der Bildsignalwertunterschieden und führt ein Überschreiten des Schwellenwertes zu einer Bewegungsdetektion. Je Bildelement PIX gibt die Schaltungsanordnung THR in einem Ausgangssignal MOT die Information Bewegungsdetektion bzw. keine Bewegungsdetektion, was durch beispielsweise eine logische 1 bzw. 0 angegeben wird. Diese Information kann außer über den beschriebenen Element-zu-Element-Vergleich auch über einen Vergleich mit umgebenden Biidelementen erhalten worden sein, beispielsweise in einem bestimmten Teilgebiet des Fernsehbildes. Weiterhin ließe sich das Ausmaß der Bewegung und die Richtung derselben bestimmen. Unabhängig von der spezifischen Ausführungsform der Bewegungsdetektion mit dem Ausmaß und/oder der Richtung ist nach einem Aspekt der Erfindung die Schaltungsanordnung THR weiterhin mit einem Horizontal- und einem Vertikal-Schwellenwerteingang HI bzw. VI ausgebildet, an die entsprechende Ausgänge der Schwellenwertanpaßschaltung ADA angeschlossen sind. Als Beispiel sind 8-Bit-Eingänge, OI, HI und VI angegeben, wobei die jeweiligen Schwellenwerte dieselbe Bezeichnung haben.
Die Schwellenwertanpaßschaltung ADA nach der Erfindung ist nach Fig. 1 mit einer mit dem Speicher MEM gekoppelten Signalkombinierschaltung AVE2, beispielsweise in Form einer Mittelwertschaltung, ausgebildet. Über die Schaltungsanordnung AVE2 und um dieselbe herum sind Ausgänge des Speichers MEM mit Eingängen einer Bildsignalwertvergleichsschaltung VOM2 gekoppelt, der eine Absolutwertschaltung ABS2 folgt. Die Schaltungsanordnung ABS2 ist mit drei Gruppen von Ausgängen dargestellt, die über Maximalwertdurchlaßschaltungen V MAX, H MAX und O MAX mit den betreffenden Schwellenwerteingängen VI, HI bzw. OI gekoppelt sind.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1 sind in Fig. 3 fünf Vertikal-Perioden durch VT1 bis einschließlich VT5 bezeichnet. Dabei sind durch a, b, c, d und e fünf zeilenversprungene Fernsehzeilen angegeben. VT3 bezeichnet eine augenblickliche Vertikal-Periode mit (t), wobei den zwei vorhergehenden Vertikal-Perioden VT2 und VT1 die Zeiten (t-1) und (t-2) und den zwei nachfolgenden Vertikal-Perioden VT4 und VT5 die Zeiten (t+1) und (t+2) zugeordnet sind. Durch V ist, wie beim Speicher MEM nach Fig. 1, die Vertikalrichtung bezeichnet. Dabei wird bei Fig. 3 vorausgesetzt, daß der Speicher MEM vier oder fünf Teilbildspeicher aufweist zum Liefern der den fünf Vertikal-Perioden zugeordneten Bildsignale. Fig. 2 gehört zur Ausführungsform mit vier Speichern in Form von Verzögerungsanordnungen.
In den Fig. 4a und 4b sind pro Fernsehzeile b, c und d nach Fig. 3 drei Bildelemente durch 1, 2 und 3 bezeichnet. Das augenblickliche Bildelement ist durch c2(t) und ein Quadrat angegeben. Die benachbarten Bildelemente in der horizontalen Richtung sind durch c1(t) und c2(t) bezeichnet. Die benachbarten Bildelemente in der vertikalen Richtung sind durch b2(t-1) und d2(t-1) in Fig. 4a und durch b2(t+1) und d2(t+1) in Fig. 4b bezeichnet. Dem Bildelement c1(t) und c3(t) entsprechende Bildelemente der überliegenden und unterliegenden Zeile sind durch b1 und b3 bzw. d1 und d3 oder durch das vorhergehende Teilbild (t-1) und das nachfolgende Teilbild (t+1) bezeichnet.
Die Fig. 5a und 5b gehören zu der Ableitung des adaptiven horizontalen bzw. vertikalen Schwellenwertes für die Teilbilder (t) und (t-1) oder (t+1). Der horizontale Schwellenwert wird über die Schaltungsanordnungen H MAX, ABS2, COM2 und AVE2 entsprechend der nachfolgenden Beziehung erhalten: Das Maximum von
c2(t) - ci(t) ,
c2(t) - c3(t) ,
c2(t) - 1/2(b1(t-1) + d1(t-1)) und
c2(t) - 1/2(b3(t-1) + d3(t-1))
wird durchgelassen, wobei . . . . den Absolutwert bezeichnet, das Minus-Zeichen zu der Gleichung gehört und 1/2( . . . + . . . ) zu der Bildelementkombination, hier als Wertmittelung ausgebildet. Der Ersatz von (t-1) durch (t+1) gibt die Beziehung zu dem nachfolgenden Teilbild statt zu dem vorhergehenden Teilbild an. In Fig. 5a ist der Einfluß der Wertmittelung durch die gestrichelten Linien angegeben. Es stellt sich heraus, daß die Horizontal-Maximalwertdurchlaßschaltung H MAX mit zu dem augenblicklichen Bildelement c2(t) benachbarten Bildelementen c1(t) und c3(t) in der horizontalen Richtung wirksam ist und denselben entsprechenden Bildelementen, die über die Signalkombinierschaltung AVE2 aus den Bildelementen b1 bzw. b3 der überliegenden Zeile und d1 bzw. d3 der unterliegenden Zeile, die der vorhergehenden (t-1) oder nachfolgenden (t+1) Teilbildperiode zugeordnet ist, abgeleitet sind.
Der Vertikal-Schwellenwert wird nach der unten stehenden Beziehung erhalten: Das Maximum von:
c2(t) - b2(t-1) ,
c2(t) - d2(t-1) ,
c2(t) - 1/2(b1(t-1) + b3(t-1)) und
c2(t) - 1/2(d1(t-1) + d3(t-1)) wird durchgelassen.
Auch hier kann (t-1) durch (t+1) ersetzt werden. In Fig. 5b ist der Einfluß der Wertmittelung durch die gestrichelten Linien dargestellt. Es stellt sich heraus, daß die vertikale Maximalwertdurchlaßschaltung V MAX mit zu dem augenblicklichen Bildelement c2(t) benachbarten Bildelementen b2 und d2 und denselben entsprechenden Bildelementen wirksam ist, die über die Signalkombinierschaltung AVE2 aus den Bildelementen abgeleitet sind, die in denselben Zeilen denselben vorhergehen, b1 bzw. d1 und denselben folgen b3 bzw. d3, wobei die genannten Bildelemente zu der vorhergehenden (t-1) oder nachfolgenden (t+1) Teilbildperiode gehören.
Vollständigkeitshalber sei bemerkt, daß die Schaltungsanordnung O MAX das Maximum der Absolutwerte der Bildwertunterschiede zwischen dem augenblicklichen Bildelement c2(t) und jedem der umgebenden Bildelemente b, c und d durchläßt.
Die Anwendung bei den Schwellenwerten HI und VI der Richtungsempfindlichkeit in der horizontalen und vertikalen Richtung führt in der Praxis zu einer genauere Entscheidung in bezug auf Bewegungsdetektion. Dabei sind die richtungsempfindlichen Schwellenwerte beispielsweise einem minimalen Schwellenwert überlagert vorhanden, wobei dieser letztere Schwellenwert durch den Rauschpegel bestimmt wird.
Eine weitergehende Maßnahme besteht darin, daß beim Vorhandensein des adaptiven horizontalen und vertikalen Schwellenwertes HI bzw. VI die Schwellenschaltung THR mit einer Torschaltung mit einer logischen UND-Funktion ausgebildet ist, wodurch Bewegungsdetektion nur dann hervorgeht, wenn die Absolutwerte aller für das augenblickliche Bildelement c2(t) zugeführten Bildsignalwertdifferenzen nur einen der Schwellenwerte (OI, HI und VI) überschreiten. In Fig. 1 ist beim Ausgang der Schwellenschaltung THR ein UND-Gatter zur Erläuterung dargestellt. Die Fig. 6a, 6b und 6c gehören zu drei Vertikal-Perioden VT1(t2), VT3(t) bzw. VT5(t+2). Fig. 6b zeigt das augenblickliche Bildelement c2, das als Quadrat dargestellt ist. Das nach Fig. 6a um zwei Teilbildperioden VT früher auftretende Teilbild und das nach Fig. 6c um zwei Teilbildperioden VT später auftretende Teilbild sind durch die Bildelemente c1, c2 und c3 dargestellt, wobei durch Interpolation oder Signalmittelung durch die Schaltungsanordnung AVE1 erhaltene Bildelemente durch 1/2[a2+c2] und 1/2[c2+e2] angegeben sind. Fig. 7 zeigt die genannten (interpolierten) Bildelemente durch Kreise. Für die Teilbilder (t) und (t-2) wird zu Bewegungsdetektion entschieden, wenn die nachfolgende UND-Beziehung gilt:
c2(t) - c1(t-2) > HI,
UND c2(t) - c3(t-2) > HI,
UND c2(t) - 1/2[a2+c2] (t-2) > VI,
UND c2(t)/1/2[c2+e2] (t-2) > VI,
UND c2(t) - c2(t-2) > OI.
Für die Teilbilder (t) und (t+2) muß in der UND-Beziehung (t-2) durch (t+2) ersetzt werden.
Aufgrund der gegebenen UND-Beziehung wird erst aus sehr guten Gründen zu Bewegungsdetektion entschieden, da alle für das augenblickliche Bildelement c2(t) von der Schaltungsanordnung COM1 der Schaltungsanordnung THR zugeführten Bildsignalwertdifferenzen einen der Schwellenwerte HI, VI und OI überschreiten müssen.
Die Anordnung nach Fig. 1 ist mit vorhergehenden oder nachfolgenden Teilbild- und Bildperioden wirksam. In Fig. 2 ist eine Anordnung gegeben, die mit vorhergehenden und nachfolgenden Teilbild- und Bildperioden wirksam ist. Der Eingang mit dem Bildsignal PS ist mit der Reihenschaltung aus vier Speichern MEM11 bis einschließlich MEM14 gekoppelt, die als Verzögerungsanordnungen mit je einer Verzögerungszeit gleich der Vertikalperiode VT wirksam sind. Ausgehend von dem augenblicklichen Teilbild (t) sind gleichzeitig zur Verarbeitung vorhanden die zwei vorhergehenden Teilbilder (t-1) und (t-2) sowie die zwei folgenden Teilbilder (t+1) und (t+2). Durch PROC11 bzw. 12 ist eine Signalverarbeitungsschaltung angegeben, welche die Schaltungsanordnungen AVE1, COM1, ABS1 und THR nach Fig. 1 umfaßt. PROC13 bzw. 14 ist eine Signalverarbeitungsschaltung, welche die Schaltungsanordnungen AVE2, COM2, ABS2, O MAX, H MAX und V MAX umfaßt. PROC13 bzw. 14 ist mit den Teilbildern (t) und (t+1) bzw. (t) und (t-1) wirksam, wie bei Fig. 2 beschrieben. Ein Ausgang MOT1 bzw. 2 mit der Entscheidung Bewegungsdetektion (logische 1) oder keine Bewegungsdetektion (logische 0), ist mit einem Eingang eines logischen ODER-Gatters, durch OR bezeichnet, gekoppelt, wobei ein Ausgang MOT12 die letztendliche Entscheidung Bewegungsdetektion oder keine Bewegungsdetektion führt.
Auf die beschriebene Art und Weise ist die Anordnung doppelt ausgebildet, wobei die Kopplung der doppelt ausgebildeten Teile (PROC11+PROC13) und (PROC12+PROC14) durch die logische ODER-Funktion zum Erhalten von Bewegungsdetektion (logische 1) in der Praxis zu einer genaueren Detektion führt. Im Fall eine Bewegungsdetektion der logischen 0 entspricht, kann die logische ODER- Funktion dadurch verwirklicht werden, daß das ODER-Gatter durch ein NICHT-UND- Gatter ersetzt wird.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbiid einer Detektionsanordnung, die mit drei Teilbildern wirksam ist, wie dies durch drei Vertikalzeiten (t-1), (t) und (t+1) angegeben ist. Bei den Fig. 1 und 2 beschriebene Elemente sind mit denselben Bezugszeichen in d Fig. 8 und in den nachfolgenden Figuren angegeben. Fig. 8 zeigt die zwei Speicher MEM12 und MEM13, wobei die Signalverarbeitungsschaltungen PROC mit den nachfolgenden Teilbildern (t-1), (t) und (t+1) wirksam sind: PROC11 und PROC12 mit den Teilbildern (t-1) und (t+1), PROC13 mit den Teilbildern (t) und (t+1) und PROC14 mit den Teilbildern (t-1) und (t). Der Ausgang MOT1 ist über einen Speicher MEM15 als Verzögerungsanordnung mit einer Verzögerungszeit gleich 2VT wirksam, gekoppelt mit dem Gatter OR. Statt der Verwendung der Speicher MEM11 und MEM14 nach Fig. 2 ist nach Fig. 8 der Speicher MEM15 vorhanden. Dabei gibt es eine Kosteneinsparung, da die Speicher MEM11 (VT) und MEM14 (VT) geeignet zur Speicherung und Lieferung des digitalisierten Bildsignals PS durch den Speicher MEM15 (2VT) mit einer beschränkten Speicherkapazität, geeignet zur Speicherung und Lieferung der Information Bewegungsdetektion (logische 1) bzw. keine Bewegungsdetektion (logische 0) ersetzt worden sind.
Der Speicher MEM15 ergibt, daß die Detektionsanordnung nach Fig. 8 mit der vorhergehenden und der nachfolgenden Vertikal-Periode wirksam ist. Zur Erläuterung wird als Beispiel genannt, daß bei der Verarbeitung der Teilbildreihenfolge (t-1) = 3, 4, usw. und (t+1) = 5, 6 usw. die Ausgänge MOT2 und MOT1 Bewegungsinformation über die Teilbilder 3 und 5 bzw. 4 und 6 führen usw. und der Speicher MEM15 die Bewegungsinformation über die Teilbilder 1 und 3 bzw. 2 und 4 usw. abgibt. Es stellt sich heraus, daß das Teilbild 3 bzw. 4 usw. mit den Teilbildern 1 und 5 bzw. 2 und 6 usw. verglichen wird.
Fig. 9 gibt ein Blockschaltbiid einer Detektionsanordnung, wirksam mit drei Teilbildern (t-2), (t) und (t+2), wobei die Schwellenwertanpaßschaltung ADA (PROC13, PROC14) nur mit dem augenblicklichen Teilbild (t) wirksam ist.
Fig. 10 zeigt auf der Fig. 4a oder 4b entsprechende Art und Weise einige Bildelemente, wobei für die gegenseitigen Lagen auf Fig. 3 verwiesen wird. In Fig. 10 wird das augenblickliche Bildelement c2(t) durch nicht direkt-benachbarte Bildelemente umgeben (Fig. 4a und 4b, c1(t) und c3(t)), sondern durch neben denselben liegende, weitere benachbarte Bildelemente c0(t) und c4(t) umgeben wird. In der vertikalen Richtung werden die Bildelemente nicht unmittelbar über- und unterliegender Zeilen (Fig. 4a und 4b, Zeilen b und d) sondern die Bildelemente von über und unter denselben liegenden benachbarten Zeilen a und e. Fig. 10 zeigt die Bildelemente a0(t), a2(t), a4(t) und e0(t), e2(t), e4(t). Es stellt sich heraus, daß in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung das augenblickliche Bildelement c2 mit nicht den unmittelbar benachbarten, sonder mit den nächsten benachbarten Bildelementen verglichen wird.
Auf die bei Fig. 5a beschriebene Art und Weise wird der adaptive horizontale Schwellenwert nach der unten stehenden Beziehung erhalten: Das Maximum von
c2(t) - co(t) ,
c2(t) - c4(t) ,
c2(t) - 1/2(a0(t) + e0(t)) und
c2(t) - 1/2(a4(t) + e4(t))
wird durchgelassen.
Auf die bei Fig. 5b beschriebene Art und Weise wird der adaptive vertikale Schwellenwert nach der untenstehenden Beziehung erhalten: Das Maximum von
c2(t) - a2(t) ,
c2(t) - e2(t) ,
c2(t) - 1/2(a0(t) + a4(t)) und
c2(t) - 1/2(e0(t) + e4(t))
wird durchgelassen.
Im Anschluß an Fig. 10 zeigen die Fig. 11, 12 und 13 Bildelementkombinationen mit weniger benachbarten Bildelementen in der horizontalen sowie in der vertikalen Richtung. Die Bildelemente sind auf zueinander vergleichbare Art und Weise in demselben Abstandsmaßstab aufgetragen. Ausgehend von den Zeilen a, c, e usw. in einem Teilbild nach Fig. 3 wird vorausgesetzt, daß für die Fig. 11, 12 und 13 von der Zeilenfolge w, y, a, c, e, g, i usw. ausgegangen wird. Die angewandte Numerierung der Bildelemente 1, 2 und 3 (beispielsweise c1, c2, c3) auf den Zeilen wird erweitert zu: (-4), (-3), (-2), (-1), 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.
Fig. 11 zeigt, daß die Zeile c mit den Zeilen y und g verglichen wird. Zwischen den Zeilen c und y, und c und g sind drei Zeilen vorgesehen. Dies ist die Zeile a bzw. e des eigenen Teilbildes und es sind die Zeilen b und z bzw. d und f aus dem anderen Teilbild des Bildes, ausgehend von einer Zeilen folge dort von x, z, b, d, f, h, j usw. Auf jeder Zeile werden bei der Signalverarbeitung drei Bildelemente übergangen, so daß ausgehend von dem augenblicklichen Bildelement 2, die Bildelemente (-2) und 6 verwendet werden. Dabei liegen die Bildelemente nach Fig. 11 auf einem Quadrat mit drei zwischenliegenden Bildelementen bzw. Zeilen.
Fig. 12 zeigt eine weniger benachbarte Lage der Bildelemente, wobei fünf Bildelemente bzw. Zeilen in dem Quadrat übergangen werden.
Fig. 13 zeigt Bildelemente, die auf einem Kreis liegen. Diese Kreiskombination wird durch eine Wahl der Bildelemente aus den Fig. 11 und 12 erhalten.
Als Beispiel sind zum Ableiten der adaptiven Schwellenwerte die quadratischen Gebiete und das Kreisgebiet gegeben. Je nach der Bildinformationsstruktur können die beschriebenen Gebiete in Form und Größe zum Erhalten eines möglichst optimalen adaptiven Schwellenwertes gewählt werden.
Der adaptive horizontale Schwellenwert wird bei der Bildelementkombination nach Fig. 13 nach der untenstehenden Beziehung erhalten: Das Maximum von
c2(t) - (-c4)(t) ,
c2(t) - c8(t) ,
c2(t) - 1/2 {(-y2)(t) + (-g2)(t)} und
c2(t) - 1/2 {y6(t) + g6(t)}
wird durchgelassen.
Dabei wird der adaptive vertikale Schwellenwert nach der untenstehenden Beziehung erhalten: Das Maximum von:
c2(t) - w2(t) ,
c2(t) - i2(t) ,
c2(t) - 1/2 {(-y2)(t) + y6(t)} und
c2(t) - 1/2 {(-g2)(t) + g6(t)}
wird durchgelassen.

Claims

1. Fernsehbewegungsdetektionsanordnung mit:

mindestens einem Fernsehbildspeicher (MEM) zur Speicherung digitaler Bildsignalwerte, die Bildelementen eines zeilenversprungenen Fernsehbildes zugeordnet sind, das bei Wiedergabe zeilensequentiell, d. h. horizontal, und bildsequentiell, d. h. vertikal, aufgebaut ist, wobei das Fernsehbild eine Bildperiode aufweist, die mehrere Teilbildperioden umfaßt;

einer ersten Bildsignalwertvergleichsschaltung (COM1), deren Eingänge mindestens mit Ausgängen des die Bildsignalwerte zum Bilden der Bildsignalwertdifferenzen enthaltenden Speichers gekoppelt sind;

einer ersten Absolutwertschaltung (ABS1), die mit Ausgängen der ersten Vergleichsschaltung (COM1) zum Liefern der Bildsignalwertdifferenzen gekoppelt ist;

einer adaptiven Schwellenschaltung (THR), die mit Ausgängen der ersten Absolutwertschaltung (ABS1) gekoppelt ist, und

einer Schwellenwertanpaßschaltung (ADA), von der ein Ausgang mit einem Schwellenwerteingang der adaptiven Schwellenschaltung (THR) zur Lieferung eines Schwellenwertes gekoppelt ist, der von den Bildsignalwertdifferenzen abhängig ist, wobei die Ausgangswerte der ersten Absolutwertschaltung (ABS1), die den adaptiven Schwellenwert überschreiten, eine Anzeige einer Bewegung sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

von der adaptiven Schwellenschaltung (THR) wenigstens ein Horizontal- oder Vertikal- Schwellenwerteingang mit einem Ausgang einer Horizontal- oder Vertikal-Maximum- Durchlaßschaltung (HMAX oder VMAX) gekoppelt ist, die einen Teil der Schwellenwertanpaßschaltung (ADA) bildet, wobei Eingänge derselben über eine zweite Absolutwertschaltung (ABS2) mit Ausgängen eines zweiten Bildsignalwertvergleichsschaltung (COM2) gekoppelt sind, die entweder über oder um eine Signalkombinierschaltung (AVE2) herum mit Ausgängen des Bildspeichers (MEM) gekoppelt sind, wobei die genannte zweite Bildsignalwertvergleichsschaltung (COM2) für die Horizontal-Maximum-Wertdurchlaßschaltung (HMAX) wirksam ist mit zu einem augenblicklichen Bildelement benachbarten Biidelementen in der Zeilen- d. h. horizontalen Richtung und Bildelementwerte, die über die Signalkombinierschaltung (AVE2) von den Bildelementen einer der benachbarten Zeilen abgeleitet sind, entweder über oder unter derselben, die zu dem augenblicklichen, vorhergehenden oder nachfolgenden Teilbildperiode gehören und ebenfalls für die Vertikal-Maximum- Wertdurchlaßschaltung (VMAX) mit zu dem genannten augenblicklichen Bildelement benachbarten Bildelementen in der Teilbild - d. h. vertikalen, Richtung und Bildelementwerte, die über die Signalkombinierschaltung (AVE2) von den Bildelementen einer der benachbarten Zeilen abgeleitet sind, entweder über oder unter derselben, die zu der augenblicklichen, vorhergehenden oder nachfolgenden Teilbildperiode gehören.

2. Fernsehbewegungsdetektionsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem adaptiven horizontalen und vertikalen Schwellenwert ausgebildeten Schwellenschaltung (THR) mit einer Gatterschaltung mit einer logischen UND-Funktion versehen ist, wodurch Bewegungsdetektion nur dann erhalten wird, wenn die Absolutwerte aller für das augenblickliche Bildelement zugeführten Bildsignalwertdifferenzen nur einen der Schwellenwerte überschreiten.

3. Fernsehbewegungsdetektionsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (MEM) zum Liefern der Bildsignalwerte des Bildelementes des vorhergehenden und des nachfolgenden Fernsehbildes geeignet sind und die Anordnung zur Bewegungsdetektion einer doppelten Struktur mit den genannten Schaltungsanordnungen ist und die doppelt ausgebildeten Elemente der Anordnung durch eine logische ODER-Funktion gekoppelt sind um Detektion herbeizuführen, wenn es Bewegung gibt.