DE69635259T2

DE69635259T2 - Verdeckung von Flecken in Videosignalen

Info

Publication number: DE69635259T2
Application number: DE69635259T
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Balham May
Original assignee: British Broadcasting Corp
Current assignee: British Broadcasting Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1996-08-24
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2016-08-25
Also published as: US5978047A; DE69635259D1; GB9616212D0; EP0762740A3; EP0762740B1; GB2305054A8; EP0762740A2; ATE306786T1; GB2305054B; GB2305054A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Verbergen von Fehlern in einem Videosignal. Fehler können beispielsweise durch Schmutz oder Staub auf einem Film, von dem das Videosignal erzeugt wird, oder aufgrund von Defekten in der Filmemulsion oder in Charakteristiken der Filmemulsion wie z.B. Körnung verursacht werden. Die Erfindung ist allgemein auf das Beseitigen bestimmter Typen von Rausch- und Korneffekten im Signal anwendbar.
Es ist hinlänglich bekannt, dass die Qualität von cinematografischem Film bei Anwesenheit von Staub und Schmutz auf seiner Oberfläche leidet. Dies kann dann auftreten, wenn der Film in ein Videosignal in einem Telecin für Rundfunkübertragungen oder zum Aufzeichnen auf Videoband übertragen wird. Der Staub oder Schmutz erzeugt dann schwarze oder dunkle Markierungen in dem Bild. Es kann aber auch beim Kopieren von Film, besonders von negativ auf positiv, zu Qualitätsherabsetzungen kommen, und in diesem Fall können weiße oder helle Markierungen die Folge sein. Filmmaterial kann auch aus anderen Gründen ähnliche Defekttypen haben; so kann beispielsweise das Altern der Filmemulsion zu ,Glitzern' im Schwarz-Weiß-Film führen, wenn das Silber vom Filmsubstrat herabfällt.
Es ist wünschenswert, diese Defekte verbergen zu können, um die subjektive Bildqualität der Bilder für den Betrachter zu verbessern. Ein früheres Verfahren ist im BBC Research Department Report RD 1985/4 „Electronic Detection and Concealment of Film Dirt", R. Storey, herausgegeben von The British Broadcasting Corporation, Research Department, Kingswood Warren, Tadworth, Surrey, KT20 6NP, Großbritannien, und in der UK-Patentanmeldung GB-A-2 139 039 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird Schmutz durch Vergleichen des Videosignals von entsprechenden Bereichen in drei aufeinander folgenden Frames eines cinematografischen Films erfasst, um zu ermitteln, ob das Signal vom mittleren der drei Frames einen Wert hat, der sich wesentlich von den Werten für die vorherigen und nachfolgenden Frames unterscheidet. Wenn ja, dann wird davon ausgegangen, dass Schmutz auf diesem Bereich des mittleren Frames vorhanden ist. Der Schwellenbetrag, um den der Wert des Signals im mittleren Frame sich von dem auf beiden Seiten unterscheidet, kann adaptiv je nach dem Signalinhalt justiert werden. Mittels Bewegungserkennung wird das Vorliegen von Bewegung im Szeneninhalt erfasst und der Schwellenwert in Anwesenheit von Bewegung erhöht.
Das System ist zwar recht effektiv, hat aber trotzdem bestimmte Beschränkungen, insbesondere:

(i) es verbirgt keinen Schmutz in Bereichen mit hohem Bewegungsinhalt, und
(ii) es kann Bewegungsartefakte verursachen.

Ein weiteres Fehlerverbergungsverfahren ist in der UK-Patentanmeldung GB-A-2 202 706 beschrieben. Bei diesem Vorschlag wird ein Medianselektor verwendet. Hierbei handelt es sich um eine Schaltung mit drei Eingängen, die als Ausgang denjenigen der Eingänge auswählt, der den mittleren (Median-) Wert der drei Eingangswerte hat. Der Medianselektor empfängt Signale von drei aufeinander folgenden Frames. Durch Wählen des Medianwertes werden durch Fehler wie Schmutz verursachte Extremwerte eliminiert. Es wird Bewegungskompensation angewendet. Die Signale von den ,vorherigen' und ,nachfolgenden' Frames werden in Abhängigkeit vom Ausgang einer Bewegungsmessschaltung räumlich verschoben in dem Versuch, den Effekt von Bewegung zu eliminieren, wo diese auftritt.
Dieses Verfahren ergibt etwa 3 dB an Rauschunterdrückung im Ausgangssignal. Dies ist zuweilen unerwünscht.
Bei diesem Verfahren besteht keine Notwendigkeit, ein Signal zu erzeugen, dass die Anwesenheit eines Fehlers repräsentiert, sondern stattdessen wird der Fehler ohne eine separate Fehlererkennungsoperation verborgen. Dies kann deshalb vorteilhaft sein, weil die Notwendigkeit vermieden wird, ein solches Signal als Steuersignal zu erzeugen, ein Vorgang, der schon an sich niemals perfekt sein wird.
Ein weiteres Fehlerverbergungsverfahren ist in der UK-Patentanmeldung GB-A-2284960 beschrieben. Diese Anwendung offenbart die Beseitigung von Rauschsignalen aus einem Videosignal mit Hilfe einer adaptiven Medianfilterung mit der Aufgabe, Fehler in großen gestörten Bildbereichen zu maskieren, die beim Abtasten des Films durch Schmutz und Staub verursacht werden. Um dies zu erzielen, wird der Inhalt immer in stationäre, bewegte, ungestörte und gestörte Bildbereiche eingestuft, und die Fehlermaskierung erfolgt mittels temporaler Medianfilterung nur in den gestörten und stationären Bildbereichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem ersten Aspekt ein Verfahren zum Verbergen von Fehlern in einem Videosignal bereitgestellt, in dem ein vorläufiges Videosignal mit verborgenen Fehlern von einem Eingangsvideosignal erzeugt und ein Ausgangssignal mit verborgenen Fehlern durch Auswählen zwischen oder Kombinieren dem/des vorläufigen Signal(s) und dem/des Eingangssignal(s) in Abhängigkeit von einem Flagsignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Flagsignal Differenzen zwischen dem vorläufigen Signal und dem Eingangssignal anzeigt und modifiziert wird, um nicht mit Fehlern assoziierte Flags zu entfernen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem zweiten Aspekt eine Vorrichtung zum Verbergen von Fehlern in einem Videosignal bereitgestellt, die einen Fehler-Concealer, eine Seitenkette zum Erzeugen eines Flagsignals und ein(en) durch das Flagsignal gesteuerten/s Auswahlschalter oder Kombinationsmittel mit zwei Eingängen zum Empfangen des Videosignals bzw. des vorläufigen Signals mit verborgenen Fehlern sowie einem Ausgang zum Ausgeben eines Signals mit verborgenen Fehlern umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkette die Aufgabe hat, das Flagsignal als Differenzen zwischen dem Videosignal, das in den Fehler-Concealer eingegeben wurde, und dem entsprechenden vorläufigen Signal mit verborgenen Fehlern anzeigend zu erzeugen, das von dem Fehler-Concealer ausgegeben wurde, und um das Flagsignal zu modifizieren, um nicht mit Fehlern assoziierte Flags zu sperren.
Die Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines bekannten Filmschmutz-Concealers des in der GB-A-2 202 706 beschriebenen Typs;
2 ein schematisches Blockdiagramm eines Filmschmutz-Concealers, der die vorliegende Erfindung in bestimmten Aspekten ausgestaltet;
3 die Bewegung von Flags, die durch Bewegung in benachbarten Frames verursacht werden;
4 die Verwendung einer Nachbarflag-Schutzschaltung in dem System von 2;
5 eine bevorzugte Nachbarflag-Schutzschaltungsform;
6 ein Wellenformdiagramm, das den Betrieb der Flächenteilungsschaltungen 51 in 5 illustriert;
7 ein schematisches Blockdiagramm, das eine Form der Flächenteilungsschaltungen 51 von 5 zeigt;
8 eine Alternative für einen Teil der Schaltung von 7;
9 ein Blockschaltbild einer Alternative zu der Schaltung von 2, in der Flags anhand der Neigung ihrer Flanken unterschieden werden;
10 den Betrieb der Anordnung von 9;
11 ein Blockschaltbild eines verbesserten Filmschmutz-Concealers mit den Merkmalen aller vorherigen Figuren gemeinsam in Kombination;
12 ein Schaltbild, das die Struktur von Logikblock 46 in 4 zeigt;
13 ein Blockdiagramm eines zweidimensionalen Running-Average-Filters;
14 ein Blockdiagramm eines zweidimensionalen Running-Rank-Maximum-Filters; und
15 ein Blockdiagramm eines Teils einer Final-Maximum-Schaltung, wie sie im Filter von 14 zum Einsatz kommt.
In dieser spezifischen Beschreibung sind Verweise auf Schmutz oder andere Formen von Fehlern als Verweise auf jede beliebige passende Fehlerform wie oben beschrieben zu verstehen.
Zunächst wird mit Bezug auf 1 die bekannte Videosignalverarbeitungsvorrichtung der GB-A-2 202 706 beschrieben. Zu weiteren Details wird auf diese Anmeldung verwiesen. Kurz, das bekannte System 20 umfasst zwei Frame- (oder Bild-) Verzögerungsglieder 10, 11, die in Serie mit einem Eingang 21 zum Empfangen eines Videoeingangssignals verbunden sind, um drei aufeinander folgende Frames gleichzeitig verfügbar zu machen, und einen Medianselektor 12, der auch als Medianfilter bezeichnet wird. Zur Erzielung von Bewegungskompensation werden das unverzögerte Eingangssignal und das um zwei Frames verzögerte Signal durch jeweilige zweidimensionale variable Schieber 13, 14 geleitet, die veränderliche Verzögerungsglieder umfassen. Das um einen Frame verzögerte Videosignal passiert durch ein festes Kompensationsverzögerungsglied 15. Diese drei Signale beinhalten, in Bezug auf einen beliebigen Objektframe (das um einen Frame verzögerte Signal) den vorherigen und nachfolgenden Frame, modifiziert, indem sie für eine evtl. stattgefundene Bewegung korrigiert wurden. Die zum Steuern der Schieber oder Interpolatoren 13, 14 benötigten Bewegungsvektoren werden von einer Bewegungsmess- oder Vektorzuweisungsschaltung 16 abgeleitet.
Der Medianselektor oder -filter 12 wählt den an ihm anliegenden Eingang mit dem mittleren Wert aus den drei Eingängen als das schmutzverborgene Ausgangssignal aus und überträgt es zu einem Ausgang 22. Dieses Ausgangssignal für einen bestimmten Frame kann somit Teile der vorherigen und nachfolgenden Frames enthalten, die durch Bewegungskompensation modifiziert wurden.
In der Praxis wird gefunden, dass die von der Schaltung 16 erzeugten (oder anderweitig erhaltenen) Bewegungsvektoren nicht perfekt sind. In der Tat können sie vollkommen uneinheitlich sein. So werden zwar Schmutz oder andere Fehler hoffentlich im Ausgang verborgen, aber es können ,Bewegungsartefakten' eingeführt werden. Bewegungsartefakte sind ganz einfach Beeinträchtigungen, die durch eine bewegungsabhängige Verarbeitung verursacht werden. Außerdem führt die Verwendung des Medianfilters zu einer 3 dB Rauschreduzierung oder Glättung von Bilddetail, das nicht erforderlich oder erwünscht ist.
Ein erstes die Erfindung ausgestaltendes System 30 ist in 2 dargestellt. Auch hier wird das an einem Eingang 21 empfangene Videoeingangssignal an einen bewegungskompensierten Medianfilter-Fehler-Concealer 20 des mit Bezug auf 1 beschriebenen Typs angelegt, in dem eine Verbergung direkt ohne die Notwendigkeit für einen separaten Schmutzerkennungsschritt erzielt wird. Unter bestimmten Umständen könnten alternativ auch andere Fehler-Concealer-Schaltungen verwendet werden, z.B. von dem in der GB-A-2 139 039 beschriebenen Typ. Der Ausgang 23 der Concealer-Schaltung 20 ist in diesem Fall nicht direkt mit dem Ausgang 22 verbunden. Ein Auswahlschalter 31 mit zwei Eingängen und einem Ausgang ist mit einem Eingang verbunden, der über ein Kompensationsverzögerungsglied 100 mit dem Ausgang 23 der Concealer-Schaltung 20 und dessen Ausgang mit dem Schaltungsausgang 22 gekoppelt ist. Der zweite Eingang des Auswahlschalters 31 ist mit dem Eingang 21 gekoppelt, um das Videoeingangssignal durch Kompensationsverzögerungsglieder 32 und 102 zu empfangen. Der Schalter 31 hat einen Steuereingang, als Reaktion auf den er als schmutzverborgenen Ausgang entweder den Ausgang der Schaltung 20 oder das verzögerte Eingangssignal wählt.
Die Steuerung für den Schalter 31 wird mit einer Seitenkette 33 erzielt. Die Seitenkette empfängt die Ausgänge 23, 24 der Concealer-Schaltung 20 und des Kompensationsverzögerungsgliedes 32. Diese beiden Signale werden an einen Subtrahierer 34 angelegt, dessen Ausgang in einem Gleichrichter 35 gleichgerichtet wird. Indem die Differenz zwischen dem Videoeingang und dem Medianfilterausgang genommen und das Ergebnis auf diese Weise gleichgerichtet wird, wird ein Signal erhalten, das die Größe der durch den Medianfilter eingeführten Änderungen repräsentiert. Dieses ,Änderungen'-Signal C ist aufgrund des Rauschunterdrückungseffekts des Medianfilters verrauscht und wird daher von einem räumlichen Tiefpassfilter 36 geglättet. Das gefilterte Signal wird an eine Schwellenschaltung 37 angelegt, wo es mit einem Schwellenwert t₁ verglichen wird. So entsteht ein Flagsignal S, das erhebliche Änderungen zwischen dem ursprünglichen Eingangssignal und dem fehlerverborgenen Ausgang des Medianfilters repräsentiert.
In dem Flagsignal S werden individuelle Pixel geflaggt, um signifikante Änderungen anzuzeigen, aber da die signifikanten Änderungen durch Fehler auf dem ursprünglichen Frame oder durch bewegungsabgeleitete (oder andere) Artefakte verursacht werden, besteht die Neigung, dass Gruppen von benachbarten Pixeln geflaggt werden, um beispielsweise Schmutzbereiche anzuzeigen. Der Einfachheit halber werden solche Bereiche oder Gruppen von geflaggten Pixeln hierin als „Flags" oder „Schmutzflags" bezeichnet.
Im Falle von perfekten Bewegungsvektoren markieren die Flags in diesem „signifikante Änderungen" Flagsignal S die Position von Schmutz im ursprünglichen Frame, weil dann mit dem Objektframe die Bewegungskompensation der vorherigen und nachfolgenden Frames perfekt ausgerichtet ist. Die Flags werden auf eine Schaltung 38 angewendet, wo sie jeweils um ein Pixel (oder mehr) ausgedehnt oder nach außen erweitert werden, um zu gewährleisten, dass die Schmutzbereiche vollständig abgedeckt werden. Die Flagausdehnung oder -erweiterung ist an sich beispielsweise aus den UK-Patentspezifikationen GB-A-1 547 812 und 2 124 449 (siehe 9) bekannt. Das resultierende Signal von der Schaltung 38, das den Ausgang 39 der Seitenkette 33 bildet, wird dann als Steuersignal an den Steuereingang des Schalters 31 angelegt.
Von der Differenz zwischen dem ursprünglichen Eingangssignal und dem einfachen Schmutz-Concealer-Ausgang (in 2 der Medianfilterausgang) abgeleitet, zeigt das Flagsignal somit an, in welchen Bereichen des Bildes Gruppen von Pixeln durch den einfachen Schmutz-Concealer verändert wurden. In diesen Bereichen des Bildes steuert das Flagsignal den Schalter 31 so, dass er den einfachen Schmutz-Concealer-Ausgang 23 für den Schaltungsausgang 22 wählt. Auf diese Weise kann in diesen Bereichen Schmutz in einem hohen Maß verborgen werden. In anderen Bereichen des Bildes, in denen das Flagsignal anzeigt, dass das Bild von dem einfachen Schmutz-Concealer nicht verändert wurde, steuert das Flagsignal den Schalter 31 so, dass er das ursprüngliche Bildsignal 24 für den Schaltungsausgang 22 wählt.
Auf diese Weise hilft die Seitenkette 33, einen Teil der unerwünschten Artefakte zu korrigieren, wie z.B. Bewegungsartefakte, die von dem einfachen Schmutz-Concealer eingeführt wurden. Aufgrund von geringfügigen Unterschieden zwischen dem Objektframe und den vorherigen und nachfolgenden Frames, oder aufgrund von Ungenauigkeiten in der Bewegungskompensation zwischen den Frames, wird der den Medianfilter verwendende einfache Schmutz-Concealer fälschlicherweise individuelle Pixel oder kleine Bereiche des Objektframe mit entsprechenden Pixeln von einem der Nachbarframes ersetzen, wo kein Schmutz vorhanden ist. Solche Änderungen werden im 'Änderungen'-Signal C in der Seitenkette angezeigt, werden aber vom Tiefpassfilter oder der Schwellenschaltung eliminiert und erscheinen somit nicht im ,signifikante Änderungen' Signal S oder im Flagsignal. Das Flagsignal steuert somit den Schalter 31 so, dass er diese fälschlicherweise ersetzten Pixel durch das verzögerte ursprüngliche Bildsignal ersetzt. Dieses Zurückschalten auf das ursprüngliche Bild in Bereichen, in denen das Flagsignal keine signifikanten Änderungen anzeigt, reduziert das Auftreten von unerwünschten Artefakten wie Bewegungsartefakte in ungeflaggten Bereichen erheblich. Die 3 dB Rauschunterdrückung, die im Medianfilter eingeführt wurden, werden durch die Verwendung des mediangefilterten (rauschreduzierten) Signals nur dann, wenn dies notwendig ist, ebenfalls weitgehend vermieden.
Man wird sehen, dass die Schmutz-Concealer-Schaltung von 2 sowohl direkt zum Verbergen des Schmutzes oder anderer Fehler als auch indirekt zum Bereitstellen eines Schmutzdetektors verwendet wird, der wiederum wählt, ob die Schmutzverbergungsfunktion angewendet wird oder nicht.
Es ist zwar ein Schalter 31 dargestellt, aber allgemeiner können auch andere geeignete Auswahlschaltungsformen zum Einsatz kommen. In der Tat kann eine Kombinationsschaltung verwendet werden, in der variable Kombinationen der beiden Eingänge genommen werden. So können beispielsweise um die Ränder der Schmutzflags das verzögerte ursprüngliche Bildsignal und das mediangefilterte Signal vorteilhafterweise jeweils mit einem Faktor z und (1 – z) (wobei 0 < z < 1 ist) multipliziert und zum Bilden des schmutzverborgenen Ausgangs 22 miteinander addiert werden. Der Faktor z könnte mit der Distanz vom Schmutzflag variiert werden, um den Flagbereich, in dem das mediangefilterte Signal den schmutzverborgenen Ausgang bildet, mit dem Umgebungsbereich zu vermischen, in dem das ursprüngliche Bildsignal den schmutzverborgenen Ausgang bildet. Dies ergäbe sanftere Übergänge am Rand des Flags und würde Randeffekte unterdrücken. Der Flag-Spreader 38 könnte dann Flags über einen größeren Bereich als nur ein Pixel ausdehnen oder könnte Flags über einen nichtintegrale Anzahl von Pixeln ausdehnen.
Da die von der Bewegungszuweisungsschaltung 16 in 2 erzeugten Bewegungsvektorsignale niemals perfekt sind, enthält das ,signifikante Änderungen' Signal S weiterhin einige bewegungsbedingte Komponenten im Eingangssignal. Wir haben erkannt, dass eine zusätzliche Verarbeitung einbezogen werden kann, um die Zuverlässigkeit des Flagsignals zu verbessern.
Wir gehen davon aus, dass Schmutz auf benachbarten Frames nicht an derselben Stelle auftritt. Diese Annahme gilt für die Mehrheit von physischen Fehlern. Es wird nunmehr auf 3 Bezug genommen. Diese Figur zeigt zwei Beispiele für ein in dem Bild angezeigtes, sich bewegendes Objekt. Die Positionen b und B zeigen in jedem Fall ein sich bewegendes Objekt in einem betrachteten Frame (dem Objektframe), die Positionen a und A zeigen das jeweilige Objekt im vorherigen Frame und die Positionen c und C zeigen es im nachfolgenden Frame. Es wird im Flagsignal an jeder dieser Positionen geflaggt. Wir schlagen vor, in Bezug auf die Positionen b und B zu prüfen, ob in den Nachbarframes in einem kleinen Bereich um den Flag im aktuellen Frame herum Flags vorhanden sind. Wenn ein Flag in einem solchen Bereich in einem Nachbarframe gefunden wird, dann kann die Annahme gemacht werden, dass es wahrscheinlich ist, dass die Flags in dem Objektframe und dem Nachbarframe durch Bewegung und nicht durch einen Fehler verursacht wurden. Der/die Flag(s) kann/können daher weggenommen oder ignoriert werden. So findet man beispielsweise in 3 in einem Bereich D um b und B ähnliche Flags in den Nachbarframes. Diese können besonders dann, wenn die Flags von ähnlicher Größe und Form sind, benutzt werden, um anzuzeigen, dass die Flags wahrscheinlich von einem sich bewegenden Objekt anstatt durch eine Fehler verursacht werden.
Die Schaltungsanordnung, die notwendig ist, um dies zu erzielen, ist in 4 illustriert.
Wie in 4 gezeigt, befindet sich eine Schaltung 40 zwischen der Schwellenschaltung 37 und der Flag-Spreader-Schaltung 38 in der Nebenkette 33 von 2. Die Schaltung 40 umfasst zwei Frame-Verzögerungsglieder 41, 42, die in Serie mit dem Ausgang des Tiefpassfilters 37 geschaltet sind. Wie in der einfachen Schmutz-Concealer-Schaltung, ergibt dies Signale von drei aufeinander folgenden Frames. Der Ausgang des ersten Verzögerungsgliedes 41 wird an eine zweite Flag-Spreader-Schaltung 43 angelegt, die jeden Flag über einen Bereich von n mal n Pixeln (oder n × m Pixeln) verteilt. Die vorherigen und nachfolgenden Felder erfahren Kompensationsverzögerungen 44, 45, und eine Logikschaltung 46 empfängt die drei Signale von Schaltungen 43, 44 und 45 als Steuersignale. Die Logikschaltung 46 besteht aus herkömmlichen Gattern, z.B. wie in 12 gezeigt, um einen Ausgang 47 wie folgt zu erzeugen:

(i) wenn der Ausgang von Schaltung 43 nicht die Anwesenheit eines Flags anzeigt, dann ist der Ausgang der Logikschaltung 46 logisch tief (d.h. kein Flag);
(ii) wenn der Ausgang von Schaltung 43 die Anwesenheit eines Flags anzeigt und keiner der Ausgänge der Verzögerungsglieder 44 und 45 die Anwesenheit eines Flags anzeigt, dann ist der Ausgang der Logikschaltung 43 logisch hoch (d.h. ein Flag ist vorhanden);
(iii) wenn der Ausgang von Schaltung 43 die Anwesenheit eines Flags anzeigt und der Ausgang von einem oder beiden der Verzögerungsglieder 44 und 45 die Anwesenheit eines Flags anzeigt, dann ist der Ausgang der Logikschaltung 43 logisch tief (d.h. kein Flag).

Im Fall (iii) wird angenommen, dass aufgrund der Anwesenheit von Flags in einer Nachbarposition des Bildes in wenigstens einem Nachbarframe der Flag im Objektframe in der Tat keinen Fehler repräsentiert, sondern eher eine unerwünschte Folge von Bewegung im Bild ist. Der Flag im Objektframe wird daher weggenommen.
In einer Modifikation der in 4 gezeigten Schaltung wird die Zuverlässigkeit einer korrekten Identifikation von Fehlerflags anstatt von Flags, die von Bewegungsartefakten stammen, durch Suchen nach ähnlich großen Flagbereichen in Nachbarframes anstatt einfach nach An- oder Abwesenheit von Flags in Nachbarframes verbessert, da sich bewegende Objekte dazu neigen, die Größe von Frame zu Frame erheblich zu ändern. 5 illustriert eine Schaltung, um dies zu implementieren. Sie zeigt eine Schaltung 50, die die Schaltung 40 von 4 ersetzt. Die Schaltung 50 ist mit dem Ausgang der Schwellenschaltung 37 gekoppelt, um das gefilterte ,signifikante Änderungen' Signal S zu empfangen. Dieses Signal wird an drei Flächenteilungsschaltungen 51A, 51, 51C angelegt, die in Kaskade geschaltet sind und die das Signal in Abhängigkeit davon teilen, ob die geflaggten Bereiche klein, mittelgroß oder groß sind. Eine jeweilige Nachbarflag-Schutzschaltung 40A, 40B, 40C ist mit dem Ausgang jeder der Schaltungen 51A, 51B, 51C verbunden. Jede Nachbarflag-Schutzschaltung ist der Schaltung 40 von 4 ähnlich, aber in jeder davon unterscheidet sich das Ausmaß an Flagausdehnung, das in der jeweiligen Schaltung 43 angewendet wird, wobei es für die von der Teilungsschaltung 51C ausgegebenen großen Flagbereiche größer und für die von der Teilungsschaltung 51A ausgegebenen kleinen Flagbereiche kleiner ist.
Die Bereichsteilungsschaltungen 51 arbeiten nach den in 6 illustrierten Prinzipien und können die in 7 gezeigte Form haben. Bei (a) in 6 sind drei Eingangsflags (jeweils mit einer Größe von 2, 4 bzw. 6 Einheiten) in einer Dimension dargestellt. Diese werden an einen Running-Average-Filter mit einer Apertur angelegt, deren Größe gleich dem kleinsten Flagbereich ist, der nicht von der Bereichsteilungsschaltung zu ihrer jeweiligen Nachbarflag-Schutzschaltung ausgegeben werden sollen. Flags mit dieser Fläche und größer sollten an die in der Kaskade nächste Bereichsteilungsschaltung ausgegeben werden. Der Running-Average-Filter gibt in diesem Fall mit einer Aperturgröße von 3 Einheiten den Durchschnittswert des Signals in der Apertur aus und ergibt die in 6 gezeigte Wellenform (b). Diese Wellenform wird dann an einen Running-Rank-Maximum-Filter mit derselben Apertur (3 Einheiten) angelegt, so dass die in 6 gezeigte Wellenform (c) erzeugt wird. Ein Running-Rank-Maximum- Filter gibt den maximalen Signalwert aus, der an irgendeinem Punkt in die Filterapertur fällt. Diese Wellenform (c) wird mit dem Eingangsflagsignal (a) von der Schwellenschaltung 37 torgesteuert, um die Wellenform (d) zu erzeugen. Dies ergibt ein Signal, dessen Amplitude von der Größe jedes Flagbereichs abhängig ist. Wie in 6 zu sehen ist, erzeugen Flags eines Bereiches, der gleich oder größer als die Aperturgröße ist, gleiche maximale Signalamplituden, und Flags, die kleiner als die Aperturgröße sind, erzeugen kleinere Signalamplituden. Das torgesteuerte Signal (d) wird mit einem Schwellenwert t₂ verglichen, der auf einen Pegel unmittelbar unterhalb der maximalen Amplitude gesetzt wird, um ein Reststeuersignal zu bilden, Wellenform (e), und ein Umschaltsignal, Wellenform (f). Unter Verwendung des Restsignals und des Schaltsignals zum Steuern der beiden Ausgänge der Bereichsteilungsschaltungen 51 kann das Eingangssignal leicht in zwei Ausgangssignale unterteilt werden, einen, der Bereiche enthält, die kleiner sind als die Filteraperturen, und einen anderen, der Bereiche enthält, die gleich oder größer als die Filteraperturen sind. Dazu (mittels der Bereichsteilungsschaltung 51A als Beispiel) wird das Eingangsflagsignal, wenn das Schaltsignal (f) logisch hoch ist, auf den Ausgang der mit der jeweiligen Nachbarflag-Schutzschaltung 40A gekoppelten Bereichsteilungsschaltung 51A geschaltet. Wenn das Schaltsignal (f) logisch tief ist, dann wird ein Nullsignal an die jeweilige Nachbarflag-Schutzschaltung 40A ausgegeben. Zum Erzeugen des Restsignals, das an die in der Kaskade nächste Bereichsteilungsschaltung (51B) ausgegeben werden soll, wird das Eingangsflagsignal auf die nächste Bereichsteilungsschaltung geschaltet, während das Reststeuersignal (e) logisch hoch ist. Wenn das Reststeuersignal logisch null ist, dann wird ein Nullsignal an die nächste Bereichsteilungsschaltung ausgegeben.
Die Ausdehnung des oben Gesagten auf zwei Dimensionen wird dem Leser klar sein. Der Running-Average-Filter und der Running-Rank-Maximum-Filter werden auf herkömmliche Weise für das in den 13 und 14 gezeigte Beispiel auf zwei Dimensionen ausgedehnt. 13 zeigt ein Blockdiagramm eines zweidimensionalen Running-Average-Filters. Der Filter umfasst, in Serie geschaltet, einen Differentiator 110, einen Integrator 112 und einen Normalisierer 114, die mit einer Aperturgröße von x Abtastsignalen oder Pixeln in der X-Richtung (horizontal) arbeiten, und einen Differentiator 116, einen Integrator 118 und einen Normalisierer 120, die mit einer Aperturgröße von y Zeilen in der Y-Richtung (vertikal) arbeiten. Somit sind der X-Richtungsfilter und der Y-Richtungsfilter in Kaskade geschaltet. In jedem Fall dividiert der Normalisierer durch die Zahl der Elemente in der Apertur. In jedem Filter (X oder Y) können der Differentiator, der Integrator und der Normalisierer in der Tat in jeder beliebigen Reihenfolge geschaltet sein.
14 zeigt ein Blockdiagramm eines zweidimensionalen Running-Rank-Maximum-Filters. Der Filter umfasst eine Kaskade von (x – 1) Verzögerungsgliedern 122 für ein Abtastsignal oder ein Pixel. Nebenketten von der Kaskade führen x Abtastwerte von x aufeinander folgenden Pixeln zu einer Schaltung 124, die den maximalen Abtastwert ausgibt. Die aufeinander folgenden maximalen Abtastwerte, die von der Schaltung 124 ausgegeben werden, werden an eine Kaskade von (y – 1) Einzeilen-Verzögerungsgliedern 126 angelegt. Nebenketten von der Kaskade führen y-Abtastwerte, die jeweils der maximale Abtastwert eines Satzes von x Abtastwerten sind, die von der Schaltung 124 ausgewählt sind, zu einer Schaltung 128, die den maximalen der y- Abtastwerte ausgibt. Dies ist der maximale Abtastwert innerhalb der x-mal-y-Apertur des Filters. Jede „Maximum suchen" Schaltung 124, 128 besteht aus einer Kaskade von zu einer Baumstruktur geschalteten Komparatoren 130 und Schaltern 132. Ein Teil einer solchen Baumstruktur ist in 15 dargestellt. Jeder Baum umfasst (w – 1) Komparatoren/Schalter, um das Maximum von w Eingängen (wenn w eine Potenz von 2 ist) zu finden.
Eine geeignete Schaltungsanordnung ist in 7 dargestellt, die die Schaltung 51A zeigt. Der Ausgang der Schwellenschaltung 37 wird an eine Schaltung 53 angelegt, die einen Teil der Schaltung 51A zum Messen der Größe des Flagbereichs bildet. Die Schaltung 53 beinhaltet einen Running-Average-Filter 54, der über eine Apertur mit der Größe x mal y Pixeln filtert. Der Ausgang des Filters 54 wird an einen Rank-Maximum-Filter 55 angelegt, der ebenso über eine zweidimensionale Fläche von x mal y arbeitet. Der Ausgang des Filters 55 bildet den Ausgang der Schaltung 53 und wird an einen ersten Eingang des Auswahlschalters 56 angelegt. Der zweite Eingang des Auswahlschalters 56 wird auf logisch tief geschaltet. Der Ausgang des Filters 55 wird mit dem Eingangsflagsignal (nach einer Verzögerung in einem entsprechenden Kompensationsverzögerungsglied 57) zum Steuern des Auswahlschalters torgesteuert. Der Ausgang des Auswahlschalters 56 wird an eine Schwellenschaltung 58 angelegt, die das vom Auswahlschalter 56 ausgegebene torgesteuerte Signal mit einem Schwellenwert t₂ vergleicht. Der Ausgang der Schwellenschaltung 58 bildet den ,Rest'-Ausgang der Schaltung 51A. Der Ausgang der Schwellenschaltung 58 wird auch zum Steuern eines Auswahlschalters 59 angelegt, der an einem ersten Eingang das Eingangsflagsignal durch ein Kompensationsverzögerungsglied 60 empfängt und umgekehrt zum Auswahlschalter 65 funktioniert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das diejenigen Flächen anzeigt, die kleiner sind als x mal y. Der zweite Eingang des Auswahlschalters 56 ist auf logisch tief gekoppelt.
Dieser Vorgang wird in Schaltungen 51B und 51C (die mit der Schaltung 51A in Kaskade geschaltet sind) mit anderen, zunehmenden Aperturgrößen wiederholt, um die Flagbereiche je nach der Größe des Flagbereichs in Gruppen zu unterteilen. Es ist zu bemerken, dass die Flagbereiche, die nahe beieinander liegen, die Messung der Flächen der anderen beeinflussen können, weil eine Filterapertur, wenigstens teilweise, mehr als einen Flagbereich abdecken kann. Die Aperturgrößendifferenz von einer Gruppe zur nächsten sollte nicht zu groß gemacht werden, um diesen Effekt reduzieren zu helfen.
In der Praxis ist es schwierig, den Rank-Maximum-Filter 55 für etwas anderes als die kleinste Apertur zu machen. Wir haben gefunden, dass eine gute Näherung an eine bestimmte Aperturfläche (z.B. x mal y) dadurch erhalten werden kann, dass die linearen Dimensionen der Apertur verdoppelt und separate 2x und 2y Running-Average-Filtervorgänge in orthogonalen X- und Y-Richtungen durchgeführt werden (d.h. mit Aperturgrößen von 2x mal 1 Pixel und 1 mal 2y Pixeln in den jeweiligen Filtern). Für jedes Pixel des Bildes wird dann der Ausgang der Flagbereichsgrößenmessschaltung der größere, oder maximale, der Ausgänge der beiden eindimensionalen Running-Average-Filter mit ihren jeweiligen Aperturen auf diesem Pixel zentriert. Eine Schaltung, um dies zu implementieren, ist in 8 dargestellt.
Die geflaggte Bereichsgrößenmessschaltung 53 von 7 kann durch die Schaltung 63 von 8 ersetzt werden, die einen Running-Average-Filter 64 aufweist, der in der X-Richtung über eine Aperturgröße von 2x arbeitet, und einen Running-Average-Filter 65, der in der Y-Richtung über eine Aperturgröße 2y arbeitet. Eine Schaltung 66 wählt das Maximum der Ausgänge der Schaltungen 64 und 65 für jedes Pixel aus.
Der Schwellenwert in der Schwellenschaltung 58 sollte dann empirisch justiert werden, da dieses Näherungsverfahren des Erhaltens der Flagbereichsgröße einen Abfall des Größenwertes in Richtung auf die Ränder jeder der Flagbereiche bewirkt (d.h. während die Größenmessschaltung 53 theoretisch ein Größenwertsignal mit einem im Wesentlichen konstanten Wert über den gesamten Bereich eines Flags erzeugt, wie in (c) in 6 illustriert ist, erzeugt die Größenmessschaltung 63 ein Größenwertsignal, dessen Wert dazu neigt, in Richtung auf die Flanken eines Flags abzufallen).
Auf der Ebene jedes Flaggrößenbereichs wird der Bereich, in dem die jeweilige Nachbarflag-Schutzschaltung nach Flags in Nachbarframes sucht, davon abhängig, dass der größte Flagbereich in dieser Ebene behalten wird. Es muss dann eine Annahme gemacht werden, wie weit Objekte sich wahrscheinlich von Frame zu Frame bewegen werden. So kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass sich Objekte wahrscheinlich nicht mehr als um das Fünffache ihrer eigenen Abmessungen von einem Frame zum nächsten bewegen werden. Dann werden die Suchbereiche auf das Fünffache der Abmessungen des größten Objekts für diese Ebene eingestellt.
Mit diesem System können Schmutzflags fälschlicherweise beseitigt werden. Schmutzflecken von ähnlicher Größe, die nahe beieinander, aber in benachbarten Rahmen liegen, werden als sich bewegende Objekte in dem Bild erfasst und daher werden die entsprechenden Schmutzflags beseitigt und der Schmutz wird nicht verborgen. Durch Hinzufügen von mehreren Größenbereichslevels ist es möglich, auf diese Weise weniger Schmutzflags zu beseitigen, da die Schmutzflecken im Hinblick auf ihre Größe immer näher zueinander kommen müssen, wenn sie fälschlicherweise entfernt werden sollen. Dies hat jedoch auch zur Folge, dass weniger Bewegung erfasst wird, wenn es eine Größenänderung des sich bewegenden Objekts von Frame zu Frame gibt.
Ein Problem mit dem beschriebenen System ist, dass sich sehr schnell bewegende Objekte nicht geschützt werden. Unter ,sich sehr schnell bewegende Objekte' sind Objekte zu verstehen, die sich bezogen auf ihre Größe über eine große Distanz zwischen Frames bewegen. Sie werden deshalb nicht geschützt, weil sie sich aus dem Bereich hinaus bewegen, der auf Nachbarflags durchsucht wird. Nachfolgend wird ein System beschrieben, das dieses Problem dadurch angeht, dass es zwischen Bewegung und Fehlern wie z.B. Schmutz auf eine ganz andere Weise differenziert. Dieses System wird vorzugsweise in Kombination mit dem mit Bezug auf die 2 bis 8 beschriebenen Verfahren eingesetzt. Im Prinzip könnte es jedoch separat eingesetzt und dafür benutzt werden, Schmutz und Bewegung für andere Zwecke zu unterscheiden. Daher wird es zunächst separat beschrieben.
Filmkameras haben im Allgemeinen eine Blende von etwa 180 Grad, d.h., die Blende ist etwa für eine halbe Film-Frame-Periode offen. Dies führt zu einem Grad an Integration. Aufgrund dieser Kameraintegration sind die Ränder von sich bewegenden Objekten nicht vollkommen scharf, sondern etwas verschwommen. In der Tat werden sie zu Rampen (die sich hauptsächlich in der Bewegungsrichtung des Objekts erstrecken); je schneller sich ein Objekt bewegt, desto mehr Kameraintegration liegt vor und desto flacher ist die Rampe, die von seinen Rändern entsteht.
Schmutz dagegen ist auf dem Film stationär und neigt dazu, weitaus schärfere Ränder zu haben als sich bewegende Objekte. Dasselbe gilt im Allgemeinen für andere Fehlertypen.
Diese Differenz kann zum Unterscheiden zwischen Bewegung und Fehlern mit der in 9 gezeigten Schaltung 80 genutzt werden. Die obere Hälfte dieser Figur ist dieselbe wie 2 und wird daher nicht nochmals beschrieben. Der untere Teil der Figur zeigt eine Erkennungsschaltung 81, die die Nebenkettenschaltung 33 von 2 ersetzt. Die Erkennungsschaltung 81 empfängt den Ausgang 23 der Medianfilterschaltung 20 und das verzögerte Eingangssignal 24. Diese werden auf einen Subtrahierer 82 und Gleichrichter 83 ähnlich wie auf den Subtrahierer 34 und den Gleichrichter 35 von 2 angewendet. Der Ausgang des Gleichrichters 83 wird jetzt parallel an zwei Schwellenschaltungen 84 und 85 angelegt, die mit unterschiedlichen jeweiligen Schwellenwerten t₃ und t₄ arbeiten. Die Ausgänge der Schwellenschaltungen 84 und 85 werden jeweils an zwei Running-Average-Filter 86 und 87 angelegt, deren Ausgänge an die beiden jeweiligen Eingänge eines Subtrahierers 98 angelegt werden. Der Subtrahiererausgang wird dann in einem Gleichrichter 90 gleichgerichtet und an eine weitere Schwellenschaltung 92 angelegt (die mit einem Schwellenwert t₅ arbeitet), deren Ausgang im H-Zustand ist, wenn der Eingang unter t₅ liegt. Der Ausgang der Schwellenschaltung 92 wird in einem AND-Gate 104 mit dem Ausgang der Schwellenschaltung 84 kombiniert. Der Ausgang des AND-Gate 104 bildet das Flagsignal, das an eine Spreaderschaltung 93 angelegt wird, die der Schaltung 38 von 2 entspricht.
Der Betrieb der Detektorschaltung 81 ist in 10 illustriert. Wie oben erwähnt, hat aufgrund von Kameraintegration Bewegung, auf der linken Seite in 10 gezeigt, ein weniger steiles Profil als Schmutz, der auf der rechten Seite dargestellt ist, der ein steileres Profil im ,Änderungen'-Signal C hat. Wenn man die Änderung in dem abgedeckten Bereich betrachtet, wenn dieses Signal einen Schwellenwert auf zwei unterschiedlichen Niveaus hat, dann kann zwischen Schmutz und Bewegung unterschieden werden. Wie in 10 zu sehen ist, erstreckt sich Bewegung über die Region a am ersten Schwellenwert t₃ und über eine beträchtlich breitere Region b, wenn sie dem zweiten, tieferen Schwellenwert t₄ unterworfen wird. Durch das Subtrahieren von Signalen, die Signale jeweils der Länge a und b umfassen, entsteht ein signifikantes Differenzsignal, das den Schwellenwert t₅ überschreitet. Umgekehrt, der Schmutz verläuft über Region c am ersten Schwellenwert t₃ und über Region d am zweiten Schwellenwert t₄, wobei die Ausmaßdifferenz von c und d klein ist. Durch Subtrahieren von Signalen, die Signale der Längen c und d umfassen, entsteht jeweils ein kleines Differenzsignal, das den Schwellenwert t₅ nicht überschreitet. Wenn ein Schmutzfleck mit einem sehr steilen Flankenprofil vorliegt, dann können die Regionen a und b gleich sein (innerhalb der Auflösung der Abtastung des Bildes). Der Ausgang des Subtrahierers 90 kann dann null sein, was dasselbe ist wie dann, wenn es überhaupt keine Differenz zwischen dem ursprünglichen Bildsignal und dem mediangefilterten Signal gibt. Eine Kombination der Ausgänge der Schwellenschaltungen 84 und 92 im AND-Gate 104 bedeutet, dass der Flagsignalausgang vom AND-Gate nur dann hoch sein kann, wenn die Differenz zwischen dem ursprünglichen Bild und dem mediangefilterten Signal den Schwellenwert t₃ überschreitet.
Die Implementation wurde zwar in einer Dimension beschrieben, aber sie wird wiederum vorzugsweise auch in einer zweidimensionalen Form erzielt.
Schließlich werden die übrigen Flagbereiche um ein Pixel ausgedehnt, um zu gewährleisten, dass die Schmutzflecken vollständig abgedeckt werden. Das resultierende Signal wird dann, in diesem Fall, als Steuersignal zum Umschalten zwischen dem Eingangsvideosignal und dem bewegungskompensierten mediangefilterten Signal verwendet. Das mediangefilterte Signal wird verwendet, wenn der die Anwesenheit von Schmutz anzeigende Flag gesetzt ist.
Die verschiedenen beschriebenen Merkmale werden vorzugsweise in Kombination benutzt, wie in 11 illustriert ist. Dort werden die zuvor verwendeten Bezugsziffern verwendet, und die Figur wird nicht ausführlich beschrieben. Nachbarflagschutz 40 ist in die Seitenkette integriert, wie auch Kameraintegrations-Bewegungsschutz. Die Ausgänge der Nachbarflag-Schutzschaltung 40 und der Schwellenschaltung 92 werden von einem AND-Gate 95 vor der Anwendung auf die Ein-Pixel-Spreader-Schaltung 38 kombiniert, und somit wird das mediangefilterte Signal nur für einen Ausgang gewählt, wenn sowohl die Nachbarflag-Schutzschaltung als auch die Schwellenschaltung zum Erfassen der Flagflankensteilheit anzeigen, dass ein Flag von einem Fehler und nicht beispielsweise von einem Bewegungsartefakt herrührt. Der Subtrahierer 34, der Gleichrichter 35 und die Flagspreader-Schaltung 38 sind üblich und brauchen nicht dupliziert zu werden. Das AND-Gate 95 erzielt ebenfalls dieselbe Funktion wie das AND-Gate 104 in 9, das daher nicht erforderlich ist.
Die Ausgestaltungen wurden in Hardware-Form beschrieben, könnten alternativ aber auch in Software implementiert werden. In diesem Fall können die Hardware-Diagramme als mit Software-Fließschemata äquivalent angesehen werden.
In den Beschreibungen der Erfindung und den Ausgestaltungen hierin basiert die Verarbeitung vorteilhafterweise auf dem Luminanzsignal der verarbeiteten Videosignale, kann aber auch auf anderen Parametern wie z.B. Chrominanz basieren.
Wie beschrieben, werden verschiedene Verfahren zum Verbessern der Qualität von Filmbildern in einem Videosignal durch Beseitigen von Filmschmutz vorgeschlagen. Die Verfahren sind auch in Bezug auf andere Fehler in Videosignalen nützlich. Das Niveau an Schmutzverbergung an sich ist zwar möglicherweise nicht besser oder sogar geringer im Vergleich zu früher vorgeschlagenen Systemen, aber wir haben gefunden, dass es eine besonders vorteilhafte subjektive Verbesserung im schmutzverborgenen Bild aufgrund der Eliminierung von Artefakten kommen kann, die im ursprünglichen, einfachen Schmutzverbergungsprozess eingeführt werden. So kann beispielsweise die erhebliche Eliminierung der Rauschreduzierung, die in Schmutzverbergungssystemen des Standes der Technik inhärent war, die wahrgenommene Bildqualität signfikant verbessern.

Claims

Verfahren zum Verbergen von Fehlern in einem Videosignal, in dem ein vorläufiges Videosignal mit verborgenen Fehlern von einem Eingangsvideosignal erzeugt und ein Ausgangssignal mit verborgenen Fehlern durch Auswählen zwischen oder Kombinieren dem/des vorläufigen Signal(s) und dem/des Eingangssignal(s) in Abhängigkeit von einem Flagsignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Flagsignal Differenzen zwischen dem vorläufigen Signal und dem Eingangssignal anzeigt und modifiziert wird, um nicht mit Fehlern assoziierte Flags zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem jedes Pixel des Ausgangssignals von dem vorläufigen Signal ausgewählt wird, wenn das Flagsignal die Anwesenheit einer Fehlers an diesem Pixel anzeigt, und von dem Eingangssignal, wenn das Flagsignal nicht die Anwesenheit eines Fehlers an diesem Pixel anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Flagsignal erzeugt wird, indem die Differenz zwischen dem vorläufigen Signal und dem Eingangssignal ermittelt und das resultierende Differenzsignal mit einem Schwellenwert zum Erzeugen eines Zweizustands-Flagsignals verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Differenzsignal vor dem Vergleich tiefpassgefiltert wird und geflaggte Bereiche im Flagsignal nach dessen Produktion verteilt oder flächenmäßig vergrößert werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das Flagsignal modifiziert wird, um Flags in Verbindung mit Bewegung im Bild anstatt mit Fehlern zu ent fernen, bei dem Flags in einem Flagsignal, das von einem aktuellen Frame abgeleitet wurde, mit Flags in einem Flagsignal verglichen werden, das von einem Nachbarframe genommen wird, und wenn ein Flag im Flagsignal des Nachbarframe innerhalb einer vorbestimmten Distanz von dem Flag im Flagsignal des aktuellen Frame vorliegt, dann wird der Flag auf dem aktuellen Frame gesperrt, wobei die vorbestimmte Distanz je nach der Größe eines Flag variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem Flags in einem Flagsignal des aktuellen Frame mit einem Flagsignal eines Nachbarframe verglichen werden, indem für den Vergleichszweck jeder Flag im Flagsignal des aktuellen Frame auf eine vorbestimmte Fläche, die der vorbestimmten Distanz entspricht, vergrößert und untersucht wird, ob der vergrößerte Flag einen Flag im Flagsignal des Nachbarframe überlappt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Flags in einem Flagsignal des aktuellen Frame in eine Mehrzahl von Gruppen nach ihrer Größe unterteilt werden, wobei die Flaggrößen dadurch beurteilt werden, dass das Flagsignal durch einen zweidimensionalen Running-Average-Filter und dann einen zweidimensionalen Rank-Maximum-Filter mit derselben Apertur wie der Running-Average-Filter geleitet wird, um ein Größensignal zu erzeugen, oder dass jeder Flag durch zwei eindimensionale Running-Average-Filter, die in nicht parallelen Richtungen arbeiten, geleitet und der maximale oder größere der Ausgänge der beiden Filter als der Größenwert ausgewählt wird, und wobei jede resultierende Gruppe von Flagsignalen verarbeitet wird, um zu ermitteln, ob ein Flag in einem Flagsignal eines Nachbarframe innerhalb einer vorbestimmten Distanz jedes Flags in dem Flagsignal des aktuellen Frame vorliegt, wobei eine konstante vorbestimmte Distanz für alle Flags in jeder Gruppe von Flags je nach dem Bereich von Flaggrößen in der Gruppe verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Größensignal mit dem Eingangsflagsignaltorgesteuert und das torgesteuerte Signal mit einem Schwellenwert zur Bildung eines Schaltsignals verglichen wird, das das Schalten des Eingangsflagsignals steuert, um Ausgangsgruppensignale zu bilden, die Gruppen von Flags mit Flächen enthalten, die größer oder kleiner sind als die jeweilige Aperturgröße, und/oder wobei die Flaggrößen in einer Stufenkaskade beurteilt werden, wobei jede Stufe ein Signal ausgibt, das Flags eines anderen vorbestimmten Größenbereichs enthält.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem das vorläufige Signal und das Eingangssignal durch Addieren nach der Multiplikation mit komplementären Faktoren zur Bildung des Ausgangssignals kombiniert werden, wobei die Faktoren fest oder variabel sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Differenzsignal erzeugt wird, das für Fehler und andere Differenzen zwischen Bildern repräsentativ ist, und die Fehler und anderen Differenzen durch Bezugnahme auf die Steilheit der Kurve des Differenzsignals an den Flanken jedes Fehlers oder anderen Differenz unterschieden werden.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Steilheit durch Gleichrichten und Vergleichen des Differenzsignals mit zwei unterschiedlichen Schwellenwerten ermittelt wird, wobei Distanzen in dem Bild zwischen Punkten, an denen das Differenzsignal die beiden Schwellenwerte überquert, die Steilheit der Kurve des Differenzsignals anzeigt.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Ermittlung durchgeführt wird, indem eine erste Distanz zwischen Punkten, an denen das Differenzsignal den ersten Schwellenwert auf gegenüberliegenden Seiten eines Fehlers oder anderen Differenzwertes überquert und wieder überquert, ausgewertet wird, eine zweite Distanz zwischen Punkten, an denen das Differenzsignal den zweiten Schwellenwert überquert und wieder überquert, ausgewertet wird, die er ste und die zweite Distanz voneinander subtrahiert werden und das subtrahierte Signal gleichgerichtet und mit einem Schwellenwert verglichen wird, wobei der Fehler oder die sonstige Differenz entweder als Fehler oder als andere Differenz je nach dem Vergleich mit dem Schwellenwert identifiziert wird.
Vorrichtung zum Verbergen von Fehlern in einem Videosignal, die einen Fehler-Concealer (20), eine Seitenkette (33) zum Erzeugen eines Flägsignals (39) und ein(en) durch das Flagsignal (39) gesteuerten/s Auswahlschalter oder Kombinationsmittel (31) mit zwei Eingängen zum Empfangen des Videosignals (21) bzw. des vorläufigen Signals (23) mit verborgenen Fehlern sowie einem Ausgang zum Ausgeben eines Signals (22) mit verborgenen Fehlern umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenkette (33) die Aufgabe hat, das Flagsignal (39) als Differenzen zwischen dem Videosignal (21), das in den Fehler-Concealer eingegeben wurde, und dem entsprechenden vorläufigen Signal (23) mit verborgenen Fehlern anzeigend zu erzeugen, das von dem Fehler-Concealer ausgegeben wurde, und um das Flagsignal zu modifizieren, um nicht mit Fehlern assoziierte Flags zu sperren.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei dem die Seitenkette, in Reihe geschaltet, einen Subtrahierer (34) zum Ermitteln der Differenz zwischen dem vorläufigen Signal mit verborgenen Fehlern und dem Eingangssignal, einen Gleichrichter (35), einen Tiefpassfilter (36) und einen Schwellenwertkomparator (37) umfasst, wobei der Ausgang des Komparators das Flagsignal bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, die ein Nachbarflag-Schutzmittel (40) mit einem Flagsignal-Vergleichsmittel (46) zum Vergleichen von Flags in einem von einem aktuellen Frame abgeleiteten Flagsignal mit einem von einem Nachbarframe abgeleiteten Flagsignal und zum Sperren eines Flags im Flagsignal des aktuellen Frame, wenn ein Flag im Flagsignal des Nachbarframe innerhalb ei ner vorbestimmten Distanz von dem Flag im Flagsignal des aktuellen Frame vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der das Flagsignal des aktuellen Frame in eine Mehrzahl von Flagflächenerfassungsmitteln (51A, 51B, 51C) eingegeben wird, die in Kaskade geschaltet sind, so dass sie jeden Flag in dem Flagsignal nach seiner Größe in eins aus einer Mehrzahl von Größenbanden unterteilen, wobei jedes Flagflächenerfassungsmittel Flags in einem jeweiligen Größenband zu einem Eingang eines entsprechenden einen aus einer Mehrzahl von Nachbarflag-Schutzmitteln (40A, 40B, 40C) ausgibt, die jeweils Flags mit denen in einem Nachbarframe anhand einer vorbestimmten Distanz vergleichen, die gemäß den Flaggrößen in dem entsprechenden Flaggrößenband ausgewählt wurde, und wobei die Ausgänge des Nachbarflag-Schutzmittels in einem OR-Gate zur Bildung des Ausgangsflagsignals kombiniert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, umfassend ein Mittel zum Erzeugen eines Differenzsignals, das für Fehler und andere Differenzen zwischen Bildern repräsentativ ist, gekoppelt mit einem Mittel zum Unterscheiden zwischen Fehlern von anderen Differenzen in dem Differenzsignal durch Bezugnahme auf die Steilheit der Kurve des Differenzsignals an einer Flanke jedes Fehlers oder jeder sonstigen Differenz, wobei das Differenzsignal durch einen Gleichrichter (35) geleitet wird, bevor es an das Fehlerunterscheidungsmittel angelegt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Fehlerunterscheidungsmittel zwei Schwellenwertkomparatoren (84, 85) umfasst, die parallel geschaltet sind und mit unterschiedlichen Schwellenwerten arbeiten, wobei jeder Komparator an seinem Ausgang mit einem Running-Average-Filter (86, 87) gekoppelt ist, wobei die Filterausgänge die Distanz im Bild zwischen den Punkten repräsentieren, an denen das gleichgerichtete Differenzsignal jeden Schwel lenwert überquert und erneut überquert, wobei die Filterausgänge in einem Subtrahierer 89 subtrahiert werden und der Subtrahiererausgang in einem Gleichrichter 90 gleichgerichtet und mit einem weiteren Schwellenwert in einem Schwellenwertkomparator 91 verglichen wird, dessen Ausgang die Art des Fehlers oder der sonstigen Differenz anzeigt und in einem AND-Gate 95 mit dem Flagsignal kombiniert wird, um ein fehlerunterschiedenes Flagsignal zu bilden.