DE69521086T2

DE69521086T2 - Abtastumwandlung für videoanzeige

Info

Publication number: DE69521086T2
Application number: DE69521086T
Authority: DE
Inventors: Simon Longcroft; Chris Owen; Martin Weston
Original assignee: Snell and Wilcox Ltd
Current assignee: Snell Advanced Media Ltd
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2015-03-02
Also published as: CA2160030A1; AU3070295A; WO1995024097A1; CA2160030C; EP0696401A1; DE69521086D1; JPH08510617A; AU704658B2; US6054977A; ATE201799T1; EP0696401B1

Description

Diese Erfindung betrifft die Verarbeitung von Videosignalen, um für bessere Anzeigen zu sorgen.
Man hat kürzlich erkannt, dass das Aussehen von Fernsehbildschirmen dadurch verbessert werden kann, dass die Anzahl von Zeilen- bzw. Halbbildern, die in einer vorgegebenen Zeit angezeigt werden, erhöht wird. Dies ist insbesondere für Anzeigen von Vorteil, die größer oder heller als der Durchschnitt sind, weil das Flimmern, das von den normalen 50 Hz (oder 60 Hz bei NTSC) Halbbildwiederholfrequenzen herrührt, wahrnehmbar wird. Genauer gesagt, ist das Auge bei einer Randwahrnehmung empfindlicher auf eine Bewegung von hellen Objekten.
Verschiedene Techniken sind vorgeschlagen worden, um Anzeigehalbbildwiederholfrequenzen zu verdoppeln. Bei einem Ansatz wird jedes Zeilen- bzw. Halbbild bei zwei vertikal versetzten Positionen angezeigt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass sehr detaillierte horizontale Merkmale in dem Bild auf Grund dieser vertikalen Verschiebung mit der Originalhalbbildwiederholfrequenz auf und ab zu hüpfen scheinen. Auch wird eine Bewegung in dem Bild weniger glatt, so dass es so scheint, als ob sich bewegende Objekte zittern.
Bei einem vorherigen Versuch, um diese Schwierigkeiten zu reduzieren, werden zwei zusätzliche Zeilen- bzw. Halbbilder eines nach und eines vor alternierende Eingangshalbbildern zwischengeschoben. Die resultierende Sequenz wird zeitlich neu geordnet, so dass sich ein gleichmäßiges Zeitintervall zwischen dem Beginn von aufeinander folgenden Halbbildern ergibt. Jedes zusätzliche Halbbild wird aus dem benachbarten Originalhalbbild interpoliert und ist vertikal um einen halben Zeilenabstand zu den Originalhalbbildern versetzt. Dieser Lösungsansatz produziert ein Bild, das nicht hüpft, es gibt jedoch eine Änderung in der Schärfe von sehr detaillierten horizontalen Merkmalen zwischen den Originalhalbbildern und den interpolierten Halbbildern, was bewirkt, dass solche Merkmale zu wackeln scheinen. Dieser Lösungsansatz leidet dennoch an einem Bewegungszittern.
Bei einem anderen vorherigen Lösungsansatz - der versucht, das Problem eines Wackelns zu vermeiden - werden zwei neue Zeilen- bzw. Halbbilder aus jedem Originalhalbbild interpoliert und jeweils um einen Viertel Zeilenabstand zu dem Originalhalbbild nach oben und nach unten verschoben. Dies reduziert ein Hüpfen und ein Wackeln, leidet aber dennoch an den Nachteilen eines Zitterns und einer reduzierten vertikalen Auflösung.
Eine spezielle Referenz ist gerichtet auf IEEE Transactions on Consumer Electronics, Band 35, Nr. 3, August 1989, S. 272-278, worin die Verwendung von gewichteten Medianfiltern in einem Verfahren mit Bildwiederholfrequenzaufwärtswandlung in Bruchteilen vorgeschlagen wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Umwandlung einer Videoanzeige bereitzustellen, das für eine größere Halbbildanzeigenwiederholfrequenz mit weniger Problemen bezüglich eines Zitterns, Hüpfens, Wackelns und einer geringeren vertikalen Auflösung bietet.
Folglich besteht die vorliegende Erfindung in einem Verfahren zur Umwandlung einer Videoanzeige, welches auf eine Sequenz von Eingangshalb- bzw. Eingangszeilenbildern angewendet wird, um eine Sequenz von Ausgangshalbbildern mit einer Halbbildanzeigefrequenz, die um einen Faktor p größer ist, zu erzeugen, wobei jedes Ausgangshalbbild interpoliert wird, indem gewichtete Summen von Beiträgen von zwei oder mehr Eingangshalbbildern genommen werden.
Man hat bei der vorliegenden Erfindung erkannt, dass es zur Erzeugung jedes Ausgangshalbbildes durch Heranziehung von Information von mehr als einem Originalhalbbild möglich ist, ein Zittern signifikant zu verringern und gleichzeitig die vertikale Auflösung im Vergleich zu bekannten Lösungsansätzen zu verbessern. Es ist auch möglich, Abweichungen in der vertikalen Auflösung von einem Ausgangshalbbild zu dem anderen zu vermeiden und folglich ein beanstandenswertes Wackeln von dem angezeigten Bild zu beseitigen.
Die vorliegende Erfindung wird nun in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, worin:
Fig. 1 ein Diagramm ist, das ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, bei dem Ausgangshalbbilder in einer Videoanzeigenumwandlung abgeleitet werden, die die Halbbildwiederholfrequenz verdoppelt;
Fig. 2 ein Diagramm vergleichbar zu Fig. 1 ist, jedoch eine neue Notation einführt;
Fig. 3 ein Diagramm vergleichbar zu Fig. 2 ist und eine Modifikation darstellt;
Fig. 4 ein Diagramm vergleichbar zu den Fig. 2 und 3 ist (wobei die mit Pfeilen versehenen Linien aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden), das eine weitere Modifikation darstellt;
Fig. 5 ein Diagramm ist, das ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, bei dem Ausgangshalbbilder in einer Videoanzeigenwandlung abgeleitet werden, die die Halbbildwiederholfrequenz um das Eineinhalbfache erhöht;
Fig. 6 ein Diagramm vergleichbar zu Fig. 5 ist und eine weitere Modifikation darstellt; und
Fig. 7 ein Schemadiagramm ist, das eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Bezugnehmend zunächst auf die Fig. 1, wird eine Zeile in der Original- bzw. Eingangshalbbildsequenz durch "+" markiert und eine Zeile in der interpolierten Halbbildsequenz bzw. der Ausgangshalbbildfrequenz durch "o" markiert ist. Teile, die sich zwischen Eingangszeilen + und Ausgangszeilen o erstrecken, deuten Beiträge von der Eingangszeile an, die bei dem Interpolationsprozess verwendet werden.
Man wird erkennen, dass zwei Eingangshalbbilder dazu verwendet werden, um jedes Ausgangshalbbild zu erzeugen, und dass der Gesamtbeitrag von jedem Eingangshalbbild umgekehrt proportional von der Zeitdifferenz zwischen diesem Eingangshalbbild und dem in Frage kommenden Ausgangshalbbild abhängt. Somit summieren sich bei der dargestellten Anordnung die Beiträge zu jeder Ausgangszeile von dem nächstgelegenen Halbbild (die zwei Beiträge von 3/8 oder ein Beitrag von 3/4 sind) auf drei Viertel auf, während sich die Beiträge von dem weiteren Halbbild (ein einziger Beitrag von 1/4 oder zwei Beiträge von 1/8) auf ein Viertel aufsummieren. Dies verringert ein Zittern erheblich.
Fig. 1 zeigt, dass die Ausgangszeilen stets vertikal mit einer Eingangszeile in einem der Eingangshalbbilder ausgerichtet sind bzw. fluchten. Nur die fluchtende Eingangszeile wird von dem fluchtenden Halbbild verwendet; die zwei nächstgelegenen Zeilen werden von dem anderen Eingangshalbbild verwendet und der Beitrag wird zwischen diesen aufgeteilt.
Dieselbe Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt, aber mit einer anderen Notation, die hilfreich sein wird, um kompliziertere Ausführungsformen der Erfindung zu beschreiben. In dieser Notation sind sämtliche möglichen Beiträge zu Ausgangszeilen o gezeigt, wobei die Ausgangszeilenpositionen überlagert sind. Die entsprechenden Eingangszeilen + sind für ein Beispiel gezeigt.
Bezugnehmend nun auf Fig. 3, wird die in Fig. 2 eingeführte Notation verwendet, um eine Modifikation zu beschreiben.
Es kann angemerkt werden, dass in der Anordnung gemäß Fig. 2 die Ausgangszeile mit einer Zeile in einem der Eingangshalbbilder ausgerichtet ist bzw. fluchtet und entweder einen Beitrag von 1/4 oder 3/4 von dieser Eingangszeile verwendet. Zwei gleiche Beiträge von 1/8 oder 3/8 werden von dem anderen Eingangshalbbild verwendet, worin sich keine fluchtende Zeile befindet. Im Gegensatz, hat die Anordnung gemäß Fig. 3 Ausgangszeilen, die nicht mit einer Zeile in irgendeinem der zwei Eingangshalbbilder fluchten bzw. ausgerichtet sind. Beiträge werden im Wesentlichen in dem Verhältnis 3 : 1 zwischen den zwei nächstgelegenen Zeilen verwendet. Somit werden Beiträge von zwei Eingangszeilen in dem nächstgelegenen Eingangshalbbild im Umfang 9/16 für die nächstgelegene Zeile und 3/16 für die weitere Zeile verwendet. In dem anderen Eingangshalbbild sind die Beiträge 3/16 für die nächstgelegene Zeile und 1/16 für die weitere Zeile.
Diese Anordnung hat weniger Wackeln als die gemäß Fig. 2, was jedoch zu Lasten einer geringfügig geringeren vertikalen Auflösung geht. In dem Fall gemäß Fig. 2 und Fig. 3 wird es eine gewisse Abweichung zu dem idealen zeitlichen Verhalten geben; wenn man Beiträge von mehreren Halbbildern verwendet, führt dies unvermeidbar zu der Gefahr, dass mehrere Bilder bereitgestellt werden oder dass sich bewegende Bilder verschwimmen. Der visuelle Effekt wird jedoch stark verbessert, weil ein Wackeln vermieden worden ist.
Die vertikale Auflösung und das zeitliche Verhalten kann durch Modifizieren der Gewichtung der Zeilenbeiträge verbessert werden und ein Beispiel ist in Fig. 4 gegeben. In dieser Figur sind die mit Pfeilen versehenen Linien, die von Eingangszeilen zu Ausgangszeilen führen, aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen worden. Wie zuvor, wird ein Satz von Eingangszeilen mit + markiert. Man wird erkennen, dass bei dieser Anordnung Beiträge von drei Zeilen und von drei Halbbildern genommen werden. Man wird auch beobachten, dass gewisse Gewichtungsfaktoren negativ sind. Das gewünschte Resultat wird auf diese Weise dadurch erzielt, dass der Beitrag von der nächstgelegenen Zeile eins ist, wobei die Beiträge von anderen Zeilen sich algebraisch zu Null aufsummieren.
Bei einer Anordnung, wie sie beispielhaft in Fig. 4 gezeigt ist, kann ein Zittern und Wackeln in dem Bild im Vergleich zu bekannten Halbbildverdopplungsaufwärtswandlern sehr stark reduziert werden. In der Tat erkennt die vorliegende Erfindung, dass mit dieser Möglichkeit einer Verbesserung des angezeigten Bildes die gewünschte Leistungsfähigkeit mit einer Erhöhung der Halbbildwiederholfrequenz erzielt werden kann, die gegenüber einer Halbbildverdopplung hinterher hinkt.
Man hat herausgefunden, dass ein Flimmern in Anzeigen bei Frequenzen oberhalb - von etwa 70 Hz kaum wahrnehmbar wird und dass deshalb bei den für gewöhnlich verwendeten Halbbildwiederholfrequenzen von 50 Hz und 60 Hz eine Erhöhung der Wiederholfrequenz um das Eineinhalbfache ausreichend ist, vorausgesetzt, dass die Wandlung mit der Qualität vorgenommen wird, die man erzielen kann, wenn man Techniken gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
Bezugnehmend nun auf die Fig. 5, wird ein Verfahren dargestellt, bei dem die Ausgangshalbbildzeilen o mit dem Eineinhalbfachen der Halbbildwiederholfrequenz der Eingangshalbbildzeilen + erzeugt werden. Jede Ausgangszeile o wird unter Verwendung von drei Eingangszeilen + aus jedem von drei Halbbildern erzeugt. Somit verwendet beispielsweise die in Fig. 5 speziell mit o markierte Ausgangszeile Information von bis zu neun Eingangshalbbildzeilen, die mit + markiert sind. Ein zweckmäßiger Satz von Gewichtungskoefiizienten ist in Tabelle I nachfolgend niedergelegt: TABELLE I
[Koeffizienten dargestellt mit x100]
Man wird verstehen, dass geeignete 3 · 3-Koeffizienten aus dem vollständigen Satz von Koeffizienten in Abhängigkeit von der Position in der Zeit und im Raum - oder der Phase - der zu erzeugenden Ausgangszeile gewählt werden, relativ zu den verfügbaren Eingangszeilen. In diesem Zusammenhang ist die relative Phase auf einen von sechs Werten quantisiert, folglich umfasst der vollständige Satz 6·3·3=54 Koeffizienten. Die Matrix von Koeffizienten hat eine Symmetrie um vertikale und horizontale Achsen, was somit die erforderliche Verarbeitung bzw. Berechnung vereinfacht.
In praktischen Fernsehanzeigen gibt es häufig einen wirtschaftlichen Grenzwert hinsichtlich der möglichen Halbbildzeilenfrequenz. Dies liegt daran, weil Belastungen in den elektrischen Bauelementen sehr rasch zunehmen, wenn die Zeilenfrequenz erhöht wird. Für eine vorgegebene Anzeigenzeilenfrequenz ermöglicht die Erzielung der gewünschten Verbesserung hinsichtlich der "zeitlichen" Performance mit einer Erhöhung der Halbbildwiederholfrequenz von x 1,5 anstatt von x 2 eine Erhöhung in der Anzahl von Zeilen pro Halbbild. Dies verbessert die "räumliche" Performance durch Reduzierung der Sichtbarkeit der Zeilenstruktur.
Bezugnehmend auf Fig. 6 wird eine Anordnung dargestellt, bei der die Anzeigenwandlung nicht nur die Halbbildwiederholfrequenz um 1,5 erhöht, sondern auch die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um 1,5 erhöht. Es gibt folglich eine erhebliche Verbesserung der "räumlichen" Performance. Die Erhöhung der gesamten Anzeigenzeilenfrequenz von 2,25 ist - jedoch - nur geringfügig größer als die eines herkömmlichen Halbbild-verdoppelnden Anzeigenaufwärtswandlers.
Ein zweckmäßiger Satz von Gewichtungskoeffizienten ist in der nachfolgenden Tabelle II niedergelegt: TABELLE II
[Koeffizienten mit x100 gezeigt]
Wiederum werden die geeigneten 3 · 3-Koeffizienten in Abhängigkeit von der Phase der Ausgangszeile relativ zu den verfügbaren Eingangszeilen gewählt. Weil eine Ausgangszeile an jeder beliebigen von drei Positionen vertikal in Bezug auf die Eingangszeilen eines gegebenen Halbbildes erzeugt werden kann, gibt es 3 · 6 mögliche Phasenwerte und der vollständige Satz von Koeffizienten umfasst 18 · 3 · 3 = 108 Werte.
Es sei angemerkt, dass es bei einem Punkt in der Phasenprogression eine bedeutsame Koinzidenz einer Ausgangszeile mit einer Eingangszeile gibt, was in einer Gewichtung von 98% für diese Eingangszeile resultiert. Es sei auch angemerkt, dass die Matrix von Koeffizienten eine Symmetrie um eine vertikale Achse aufweist.
Man wird erkennen, dass diese Erfindung nur in beispielhafter Weise beschrieben - worden ist und dass eine große Vielzahl weiterer Modifikationen möglich sind, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
Somit können andere Änderungen der Halbbildwiederholfrequenz als das Zweifache oder das Eineinhalbfache übernommen werden und Vorteile bieten. Es wird für gewöhnlich eine Erhöhung der Anzahl von erforderlichen Koeffizienten geben; falls die Anzahl von theoretischen Koeffizienten unerschwinglich wird, kann die "Phase" der Wandlung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, quantisiert werden. Die größere Anzeigenhalbbildwiederholfrequenz von 72 Hz verdient eine besondere Erwähnung, weil diese eine Anzeigenwiederholfrequenz ist, die weithin bei Computerdisplays verwendet wird. Bei gewissen Applikationen wird man einen Vorteil haben, wenn man eine normale Anzeigenwiederholfrequenz für Material verwendet, das auf Videos und Computern basiert.
Der Vorteil einer Anzeigenwandlung ist erwähnt worden, die sowohl die Halbbildanzeigenwiederholfrequenz als auch die Anzahl von Zeilen, die pro Halbbild bzw. Zeilenbild angezeigt werden, erhöht, während diese innerhalb eines insgesamt praktikablen Grenzwertes für die Anzeigenzeilenwiederholfrequenz verbleibt. Das dargestellte Beispiel einer Erhöhung um das Eineinhalbfache sowohl hinsichtlich der Frequenz der Halbbildanzeige als auch hinsichtlich der Anzahl von pro Halbbild angezeigten Zeilen ist nur ein Beispiel einer Anordnung, bei der das Produkt der Faktoren p und q zur Erhöhung der Halbbildwiederholfrequenz der Anzeige und der Anzahl von Zeilen mit Vorteil zwischen 2 und 3 bzw. vorzugsweise zwischen 2 und 2,5 gehalten wird.
Eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung kann dazu verwendet werden, um ein Ausgangssignal in einer Vielzahl von Formaten für eine Vielzahl von Anzeigeneinrichtungen bereitzustellen, die nicht nur Monitore, sondern auch Projektoren und Videowandarrays beinhalten. Die Vorrichtung wird in gewissen Fällen einem bestimmten Eingangsformat und einem bestimmten Ausgangsformat gewidmet sein; häufiger wird die Vorrichtung in der Lage sein, einen Bereich von Eingangsformaten zu akzeptieren und wird den Nutzer in die Lage versetzen, aus einer Anzahl von möglichen Ausgangsformaten zu wählen. Somit kann beispielsweise ein 625/50-Eingangssignal wahlweise in Ausgangssignale, wie beispielsweise 625/100; 1125/60; 1050/59,94; 875/75 oder 787,5/60, gewandelt werden. Es wäre auch möglich, ein 625/50-Signal in ein VGA-Signal zu wandeln, beispielsweise mit 640 · 480/60. In ähnlicher Weise kann ein 525/59,94-Eingangssignal in ein Ausgangssignal gewandelt werden, das von 525/119,88 oder 735/89,91 gewählt wird.
Die Vorrichtung würde beispielsweise in einem PROM die benötigten Filterkoeffizienten zur Wandlung zwischen dem aktuellen Eingangsformat und dem vom Nutzer gewählten Ausgangsformat halten.
Bei einer modifizierten Anordnung kann der Benutzer nicht nur eine Ausgangsnorm als solche auswählen, sondern auch gewünschte Faktoren p und q zur Erhöhung der Halbbildwiederholfrequenz der Anzeige bzw. der Anzahl von Zeilen.
Ein spezielles Beispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt.
Dieses schematische Diagramm zeigt eine Realisierung der Erfindung, wobei M Halbbildspeicher 70 dazu verwendet werden, um eingehende Daten zu speichern, die bei dem Digitalvideoeingangsanschluss 72 empfangen werden und durch den horizontalen Interpolator 74 laufen. Die Halbbildspeicher 70 sind mit Abzweigungen versehen, die in einer solchen Weise angeordnet sind, dass Daten von N Zeilen von jedem von M Halb- bzw. Zeilenbildern gleichzeitig verfügbar gemacht werden. Daten von jeder Abzweigung werden dann im Block 76 mit Koeffizienten multipliziert, die sich gemäß den relativen Positionen von Eingangs- und Ausgangszeilen und -Halbbildern ändern, wie hier vorstehend beschrieben. Die resultierenden Werte werden dann in dem Block 78 summiert, um jeden Ausgangsdatenwert zu bilden.
Bei dieser Ausführungsform können Ausgangshalbbilder wahlweise in einer festen Position (oder einer Serie von festen Positionen) relativ zu Eingangshalbbildern festgehalten werden, selbst wenn die Ausgangshalbbildwiederholfrequenz in einem nicht ganzzahligen Verhältnis zu der Eingangshalbbildwiederholfrequenz steht (beispielsweise Eineinhalbfach). Dies wird dadurch erzielt, dass die ausgangs- und eingangsspannungsgesteuerten Oszillatoren (VCOs) 80 bzw. 82 verwendet werden, die jeweils zeilenfeste Taktsignale in bekannter Weise und unter Verwendung einer Rückkopplungsschleife erzeugen: ein Taktsignal bzw. Taktgeber treibt einen Zähler oder Teiler, beispielsweise den Ausgangsteiler 81, der die Zeilenwiederholfrequenz abwärts dividiert, um ein Signal zu erzeugen, das mit Referenzzeilensynchronisationssignalen in der Phase ausgerichtet werden kann. Auf der Eingangsseite empfängt der VCO 82 Referenzsynchronisationssignale beim Eingang 84. Auf der Ausgangsseite können diese Referenzsynchronisationssignale über einen Schalter 86 wahlweise von einem Genlock- bzw. Bildmischereingang oder von einem frei laufenden Oszillator oder von einem Teiler abgeleitet werden, der das Eingangstaktsignal abläuft. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Teiler durch Teilen des Eingangs-VCO-Teilers in zwei Abschnitte 87 und 89 realisiert, was für eine "gemeinsame mehrfache" Frequenz sorgt, die dann weiter hinab auf 91 geteilt werden kann, um eine Ausgangszeilenwiederholfrequenz zu erzeugen, während trotzdem solche Verhältnisse wie 2,1, 2,25 usw. möglich sind. Wenn diese letztgenannte Option gewählt wird, wird die Eingangszeilenlänge ein festes Vielfaches der Ausgangszeilenlänge; somit wird die Ausgangshalbbildwiederholfrequenz ein festes Vielfaches der Eingangshalbbildwiederholfrequenz, entsprechend der Anzahl von Zeilen in dem Ausgangshalbbild. Ein Festhalten der Ausgangshalbbilder in einer festen Position relativ zu den Eingangshalbbildern wird dann eine Sache der Erzeugung eines "Kick"-Pulses, um den Ausgangszeilenzähler bei einem geeigneten Punkt in der Sequenz von Eingangshalbbildern zurückzusetzen.
Das Festhalten von Ausgangshalbbildpositionen auf diese Weise bietet den Vorteil, dass nur ein begrenzter Satz von Koeffizientenphasen benötigt wird, so dass kein Erfordernis besteht, sämtliche der Koeffizientensätze zu speichern, die benötigt werden, um eine optimale Performance für eine beliebige Ausgangshalbbildeinphasung sicherzustellen. Dies bedeutet auch bei der vorgenannten Architektur, dass ein Schreibvorgang in die Halbbildspeicher von einem Lesevorgang frei bzw. klar gehalten werden kann: folglich können sichtbare Überschreib- bzw. Überlesesituationen vermieden werden und dennoch Daten von sämtlichen der Halbbildspeicher gleichzeitig verwendet werden.
In Fig. 7 ist auch eine Anordnung gezeigt, bei der die Aufwärtswandlungshardware zusätzlich dazu gebracht werden kann, eine Abwärtswandlung (auf niedrigere Zeilenwiederholfrequenzen) in optimaler Weise auszuführen. In dieser Situation ist eine zusätzliche Verarbeitungszeit verfügbar, weil der Interpolator mit (zumindest) dem Zweifachen der erforderlichen Ausgangszeilenwiederholfrequenz laufen kann.
Es gibt auch das Erfordernis einer größeren Anzahl von vertikalen Abzweigungen in der Interpolation, weil N Eingangszeilen nun einen vergleichsweise kleinen vertikalen Abstand in dem Ausgangsbild darstellen. Folglich wird eine Interpolation mit der zweifachen Ausgangszeilenwiederholfrequenz ausgeführt und wird ein Silospeicher (FIFO) 92 dazu verwendet, um Daten zu speichern, die in den Aufsummierungsprozess rückgekoppelt werden. In der ersten Hälfte von jeder Ausgangszeile wird eine Hälfte der Interpolation unter Verwendung von N Zeilen von jedem Halbbild vorgenommen. Dann wird während der zweiten Hälfte von jeder Ausgangszeile die andere Hälfte der Interpolation unter Verwendung von anderen N Eingangszeilen ausgeführt und das vorherige Resultat wird hinein addiert. Dies wird in dem Schalter 94 gesteuert. Ein FIFO 96 in der Bahn der Ausgangsdaten ermöglicht ein Auslesen dieser Daten mit der erforderlichen Wiederholfrequenz während der folgenden Zeile. Auf diese Weise ist die effektive Anzahl von vertikalen Abzweigungen unter Verwendung der zusätzlichen Verarbeitungszeit verdoppelt worden.

Claims

1. Verfahren zur Umwandlung einer Videoanzeige, welches auf eine Sequenz von Eingangshalbbildern angewendet wird, um eine Sequenz von Ausgangshalbbildern mit einer Halbbildanzeigefrequenz, die um einen Faktor p größer ist, zu erzeugen, wobei jedes Ausgangshalbbild interpoliert wird, indem gewichtete Summen von Beiträgen von zwei oder mehr Eingangshalbbildern genommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ausgangshalbbilder jeweils inter- poliert werden, indem gewichtete Summen von Beiträgen von drei Eingangshalbbildern genommen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem p nicht ganzzahlig ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um einen Faktor q erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem q nicht ganzzahlig ist.

6. Videoanzeigenumwandlungsvorrichtung zum Empfangen einer Sequenz von Eingangshalbbildern und zum Bereitstellen von Ausgangshalbbildern mit einer höheren Halbbildanzeigefrequenz, umfassend ein Halbbildspeichermittel (70), um zwei oder mehr Eingangshalbbilder verfügbar zu machen, und ein Interpolatormittel (76, 78), das ausgelegt ist, um ein Ausgangshalbbild zu erzeugen, indem eine gewichtete Summe von Beiträgen von zwei oder mehr Eingangshalbbildern genommen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Interpolatormittel ausgelegt ist, um ein Ausgangshalbbild zu erzeugen, indem gewichtete Summen von Beiträgen von drei Eingangshalbbildern genommen werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei der das Interpolatormittel ausgelegt ist, um die Anzahl von Zeilen pro Halbbild zu erhöhen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der jede Ausgangshalbbildzeile aus mindestens drei Eingangshalbbildzeilen von jedem von mindestens drei Eingangshalbbildern interpoliert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Halbbildanzeigefrequenz um einen Faktor p erhöht wird und die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um einen Faktor q erhöht wird und umfassend ein Teilermittel, das so geschaltet ist, dass Eingangs- und Ausgangshalbbilder mit Hilfe eines Verfahrens zusammengekoppelt werden, bei dem eine Ausgangszeilenlänge als Funktion einer Eingangszeilenlänge dividiert um Faktoren p und q abgeleitet wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei der die Halbbildanzeigefrequenz um einen Faktor p erhöht wird und die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um einen Faktor q erhöht wird, weiterhin umfassend ein Mittel, um dem Benutzer die Auswahl von Faktoren p und q zu ermöglichen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, weiterhin umfassend ein Mittel, um dem Benutzer die Auswahl eines Ausgabeformats zu ermöglichen, das aus einer gewünschten Halbbildanzeigefrequenz und einer gewünschten Anzahl von Zeilen pro Halbbild besteht, sowie ein Mittel, um das Interpolatormittel mit den benötigten Filterkoeffizienten zur Umwandlung zwischen dem Eingabeformat und dem ausgewählten Ausgabeformat zu versorgen.

13. Verfahren zur Videoanzeigeumwandlung, welches auf eine Sequenz von Eingangshalbbildern angewendet wird, die jeweils aus Eingangshalbbildzeilen aufgebaut sind, um eine Sequenz von Ausgangshalbbildern zu erzeugen, die aus Ausgangshalbbildzeilen aufgebaut sind, bei dem jede Ausgangshalbbildzeile interpoliert wird, indem eine gewichtete Summe von mindestens einer Eingangshalbbildzeile von jedem von zwei Eingangshalbbildern genommen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Ausgangshalbbildzeile räumlich mit keiner der Eingangshalbbildzeilen ausgerichtet ist bzw. fluchtet.

15. Verfahren nach Anspruch 3 bzw. Anspruch 14, bei dem die Halbbildanzeigefrequenz um einen Faktor p erhöht wird und die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um einen Faktor q erhöht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem p und/oder q nicht ganzzahlig ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem sowohl p als auch q nicht ganzzahlig ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem das Produkt der Faktoren p, q zwischen 2 und 3 liegt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Produkt der Faktoren p, q zwischen 2 und 2, 5 liegt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem Eingangs- und Ausgangshalbbilder mit Hilfe eines Verfahrens zusammengekoppelt werden, bei dem eine Ausgangszeilenlänge als Funktion einer Eingangszeilenlänge dividiert durch Faktoren p und q abgeleitet wird.

21. Videoanzeigenumwandlungsvorrichtung zum Empfangen einer Sequenz von Eingangshalbbildern, die jeweils aus Eingangshalbbildzeilen aufgebaut sind, und zum Erzeugen einer Sequenz von Ausgangsanzeigehalbbildern, die aus Ausgangshalbbildzeilen aufgebaut sind, umfassend ein Halbbildspeichermittel (70), um zwei oder mehr Eingangshalbbilder verfügbar zu machen, sowie ein Interpolatormittel (76, 78), das ausgelegt ist, um eine gewichtete Summe von mindestens einer Eingangshalbbildzeile von jedem von zwei Eingangshalbbildern zu nehmen, um eine Ausgangshalbbildzeile zu erzeugen, die räumlich mit keiner der Eingangshalbbildzeilen ausgerichtet ist bzw. fluchtet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der die Halbbildanzeigefrequenz um einen Faktor p erhöht wird und die Anzahl von Zeilen pro Halbbild um einen Faktor q erhöht wird.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der p und/oder q nicht ganzzahlig ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, bei der sowohl p als auch q nicht ganzzahlig ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, die so geschaltet ist, dass Eingangs- und Ausgangshalbbilder mit Hilfe eines Verfahrens zusammengekoppelt werden, bei dem eine Ausgangszeilenlänge als Funktion einer Eingangszeilenlänge abgeleitet wird.