DE69415638T2

DE69415638T2 - Formatdetektor für Videosignalempfänger

Info

Publication number: DE69415638T2
Application number: DE69415638T
Authority: DE
Inventors: Robert J. Plano Tx 75075 Gove; Stephen W. Richardson Tx 75080 Marshall; Richard C. Plano Tx 75023 Meyer
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1993-11-02
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2014-11-01
Also published as: CA2134813C; KR100309858B1; EP0651569B1; EP0651569A2; CA2134813A1; US5398071A; EP0651569A3; CN1046390C; JPH07222121A; JP2007228620A; CN1116797A; DE69415638D1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Fernsehempfänger und insbesondere auf einen digitalen Formatdetektor für einen Empfänger eines ankommenden Videosignals, der erfaßt, wenn das Videosignal mit Hilfe eines Filmumsetzungsprozesses formatiert ist.

Hintergrund der Erfindung

Es wird häufig gewünscht, einen ursprünglich auf Film aufgezeichneten Kinofilm mit Hilfe des Fernsehens abzuspielen. Damit die Fernsehhalbbildgeschwindigkeiten eingehalten werden, muß eine Art Film-in-Video-Umsetzung durchgeführt werden.
Üblicherweise wird ein Kinofilm mit einer Bildgeschwindigkeit von 24 Vollbildern pro Sekunde aufgezeichnet und abgespielt. Das Fernsehen benutzt jedoch eine andere Geschwindigkeit wie etwa die Geschwindigkeit von 59,94 Halbbildern pro Sekunde des NTSC-Standards, bei dem jeweils zwei Halbbilder verschachtelt sind und ein Vollbild enthalten.
Ein Verfahren zur Umsetzung von Filmgeschwindigkeiten auf Fernsehhalbbildgeschwindigkeiten wird als "3 : 2-Pull-down"- Abtastverfahren bezeichnet. Ein erstes Filmvollbild wird zweimal abgetastet, anschließend wird ein zweites Filmvollbild dreimal abgetastet, das folgende Vollbild zweimal usw. Um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die vertikale NTSC-Abtastperiode etwas weniger als 60 Halbbilder pro Sekunde beträgt, kann die wirkliche Anzeigegeschwindigkeit etwas herabgesetzt werden.
Auf der Empfangsseite des Fernsehens bestand eine neuere Entwicklung in der Umsetzung des ankommenden Fernsehsignals in ein digitales Signal zur Verarbeitung. Die Verarbeitung umfaßt eine Kompensation, um die sichtbaren Bildfehler zu vermeiden, die durch den Betrachter als Ergebnis einer Bewegung in der abgespielten Szene wahrgenommen wird. Obwohl verschiedene Verarbeitungstechniken zur Kompensation der Bewegungseffekte zwischen verschachtelten Fernsehhalbbildern entwickelt worden sind, sind diese Verfahren nicht für Film-in-Video-Formate entworfen worden. Es ist deshalb erforderlich, zu erfassen, wann ein ankommendes Signal ein 3 : 2-Pull-down-Format besitzt, so daß eine geeignete Verarbeitung zur Kompensation der Bewegung durchgeführt werden kann.
Aus EP-A-0 343 728 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung der Bewegung in einem nach einer Film-in-Video- Umsetzung erhaltenen verschachtelten Fernsehbild bekannt. Die Erfassung der Bewegung basiert auf Bildsignalwertvergleichen zwischen Bildelementen in aufeinanderfolgenden, verschachtelten Fernsehbildern, die eine Bewegung oder keine Bewegung ergeben, bzw. auf der Bestimmung der Bewegung abhängig davon, ob die Vergleichsergebnisse einen Schwellenwert überschreiten oder nicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein digitaler Formatdetektor für einen Empfänger eines ankommenden Videosignals geschaffen, der die in Anspruch 1 definierten Merkmale besitzt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen des Formats eines ankommenden Videosignals geschaffen, das die in Anspruch 9 definierten Schritte enthält.
Ein technischer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie eine Optimierung der Verarbeitung der Fernsehdaten für das Format der ankommenden Daten ermöglicht. Die Erfindung kann auf jedes Fernsehsignal angewandt werden, das einen Film repräsentiert, der in der Weise abgetastet wurde, daß die Vollbilder nacheinander wiederholt werden und zu einem gewünschten Kinofilm-Videohalbbild-Verhältnis führen.
Ein erfindungsgemäßer Formatdetektor kann ohne weiteres mit einer Bewegungserfassungslogik, die als Entschachtelungsalgorithmen für Standardfernsehformate verwendet wird, integriert werden. Dadurch kann ein digitaler Prozessor in Echtzeit zu dem Pixelverarbeitungsalgorithmus schalten, der für die gerade empfangenen Daten am geeignetsten ist.
Weitere Aspekte der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Segment eines Kinofilms, der für das Fernsehen als NTSC-Fernsehsignal abgetastet wird.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Grundkomponenten eines digitalen Fernsehempfängers.
Fig. 3 zeigt die Grundschritte der Erfassung eines 3 : 2-Pulldown-Formats.
Fig. 4 zeigt Muster von Halbbilddifferenz-Indikatoren, die sich aus einem 3 : 2-Pull-down-Format ergeben.
Fig. 5 zeigt Muster von Halbbilddifferenz-Indikatoren, die sich aus einem Standardvideoformat ergeben.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines Formatdetektors.
Fig. 7 ist ein Zustandsdiagramm, das veranschaulicht, wie eine Folge von Halbbilddifferenz-Indikatoren analysiert wird.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Segment eines Kinofilms, der für das Fernsehen als NTSC-Fernsehsignal abgetastet wird. Wie angegeben zeigt der Film 24 Vollbilder pro Sekunde an. Das Vollbild 1 wird zweimal abgetastet, so daß sich zwei Halbbilder des Fernsehsignals ergeben. Das Vollbild 2 wird dreimal abgetastet, das Vollbild 3 zweimal usw. Das Ergebnis ist ein Fernsehsignal mit 60 Vollbildern pro Sekunde, was nahezu der Geschwindigkeit des Standard-NTSC-Formats von 59,94 Halbbildern pro Sekunde entspricht. Dieser Prozeß wird als "3 : 2-Pulldown-Abtastung" bezeichnet.
Auch wenn die obige Beschreibung sich auf die 3 : 2-Pull-down- Abtastung in ein NTSC-Fernsehsignal bezieht, können dieselben Konzepte auf die Abtastung von Kinofilmen in andere Fernsehformate angewandt werden. Zum Beispiel kann für eine PAL- Ausstrahlung von 50 Halbbildern pro Sekunde ein Film-in-Video- Verhältnis von 2 Fernsehhalbbildern pro Filmvollbild angewandt werden. Aus diesem Grund wird das 3 : 2-Pull-down-Abtastformat hier allgemein als "Film-in-Video-Format" bezeichnet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Quellbild-Vollbilder in einer periodischen Folge abgetastet werden, was zu einem gewünschten Film-in-Video-Verhältnis führt. Im Beispiel in dieser Beschreibung ist das gewünschte Verhältnis:
60/24 = 5/2
Für ganzzahlige Vollbildnummern ist dies gleichbedeutend mit fünf Vollbildern für jeweils zwei Halbbilder, womit die beste Symmetrie bei einer 3 : 2-Pull-down-Abtastung erzielt wird.
Eine Bewegung in der ursprünglich gefilmten Szene wird angezeigt, wenn eine Änderung zwischen benachbarten Halbbildern stattfindet. Diejenigen Halbbilder, die dasselbe Filmvollbild repräsentieren, weisen keine Bewegung auf. Jedoch kann sich die Szene an jedem Übergang zu einem anderen abgetasteten Filmvollbild ändern, so daß eine Bewegung auftreten könnte.
Wenn der Fernsehempfänger digitale Verarbeitungskomponenten enthält, kann eine gewisse Bewegungskompensationsverarbeitung durchgeführt werden, um zu vermeiden, daß der Betrachter sichtbare Bildfehler wahrnimmt. Jedoch hängt die beste Art der Verarbeitung vom Format des digitalisierten Fernsehsignals ab. Mit anderen Worten, derselbe Verarbeitungsalgorithmus, der für Standard-NTSC-Daten angewandt wird, braucht nicht der beste Algorithmus für Daten zu sein, die im 3 : 2-Pull-down-Format dargestellt sind.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm der Grundkomponenten eines digitalen Fernsehempfängers 20. Es sind nur die für die Hauptbildschirmpixeldatenverarbeitung wesentlichen Komponenten gezeigt. Weitere Komponenten, die z. B. zur Durchführung der Synchronisation und der Verarbeitung von Audiosignalen verwendet werden können, oder sekundäre Bildschirmmerkmale wie etwa die feste Bildbeschriftung (engl.: "closed captioning"), sind nicht gezeigt.
Eine ausführliche Beschreibung eines DMD-basierten digitalen Fernsehsystems ist im US-Patent Nr. 5.079.544 mit dem Titel "Standard Independent Digitized Video System" und im US-Patent Nr. 5.526.051 mit dem Titel "Digital Television System", beide an Texas Instruments Incorporated erteilt und hier durch Verweis aufgenommen, vorgelegt.
Das US-Patent Nr. 5.278.652 mit dem Titel "DMD-Architecture and Timing for Use in a Pulse-Width Modulated Display System" beschreibt ein Verfahren zur Formatierung von Videodaten zur Verwendung mit einem DMD-basierten Anzeigesystem und ein Verfahren zur Modulation von Bitebenen zur Schaffung einer veränderlichen Pixelhelligkeit. Die Verwendung eines DMDbasierten Anzeigesystems mit einem Farbrad zur Erzeugung aufeinanderfolgender Farbbilder ist im US-Patent Nr. 5.233.385 mit dem Titel "White Light Enhanced Color Field Sequential Projection" beschrieben. Diese Patentanmeldungen lauten auf Texas Instruments Incorporated und sind hier durch Literaturhinweis eingefügt.
Im Überblick über die Arbeitsweise des Empfängers 20 empfängt die Signalschnittstelleneinheit 21 ein analoges Videosignal und trennt Video-, Synchronisations- und Audiosignale. Sie schickt das Videosignal zum A/D-Umsetzer 22a. Die Daten werden dann zum Y/C-Separator 22b geschickt, der die Luminanz-Daten (Y-Daten) von den Chrominanz-Daten (C-Daten) trennt. In Fig. 2 wird das Signal vor der Y/C-Trennung in digitale Daten umgesetzt, jedoch kann in anderen Ausführungen die Y/C-Trennung mit Hilfe von Analogfiltern vor der A/D-Umsetzung ausgeführt werden. Die getrennten Y- und C-Daten werden zum Halbbildpuffer 23 geschickt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Empfänger 20 außerdem zum Empfang eines Videodatenstroms geeignet. In diesem Fall werden die Daten zum Halbbildpuffer 23 geschickt, ohne daß ein Abtasten oder eine Farbtrennung erforderlich wären.
Wie oben erläutert worden ist, erfordert die Bestimmung, ob eine Bewegung zwischen zwei Halbbildern stattfindet, einen Vergleich der Pixeldaten eines momentanen Halbbildes mit den Pixeldaten eines vorvorherigen Halbbildes. Der Halbbildpuffer 23 ermöglicht das Speichern von Daten des vorherigen Halbbildes während des Eintreffens von Daten des momentanen Halbbildes. Da die ankommenden Daten verschachtelte Halbbilder repräsentieren können, hat der Halbbildpuffer 23 eine Kapazität zum Speichern von drei Halbbildern, so daß die Pixeldaten des momentanen Halbbildes mit den Pixeldaten des vorvorherigen Halbbildes verglichen werden können. Zum Zweck der Beschreibung sind diese Halbbilder wie folgt gekennzeichnet:
momentanes Halbbild Halbbildn
vorvorheriges Halbbild Halbbildn-2
Der Formatdetektor 24 empfängt von dem Halbbildpuffer 23 Daten des vorherigen Halbbildes und von dem Y/C-Separator 22b Daten des momentanen Halbbildes. Der in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaute und betriebene Formatdetektor 24 ist weiter unten im Zusammenhang mit den Fig. 4-7 näher beschrieben. Der Formatdetektor 24 schickt zum Prozessorsystem 25 ein Steuersignal, das angibt, ob die ankommenden Daten eine bewegte Szene darstellen und ob sie das 3 : 2-Pull-down-Format haben.
Das Prozessorsystem 25 führt verschiedene Pixeldatenverarbeitungstasks aus. Diese Tasks umfassen eine Bewegungskompensation, wobei der geeignete Algorithmus vom Format der Daten abhängt, das durch das Steuersignal vom Formatdetektor 24 angegeben wird. Im allgemeinen sind die für Standard-NTSC- Daten geeigneten Algorithmen zur Bewegungskompensation nicht für Film-in-Video-Daten geeignet. Somit steuert das Steuersignal vom Formatdetektor 24 das Prozessorsystem 25 derart, daß es einen geeigneten Algorithmus ausführt.
Zusätzlich zur Filmbewegungskompensation oder -entschachtelung führt das Prozessorsystem 25 weitere Verarbeitungstasks aus, um die Pixeldaten zur Anzeige aufzubereiten. Diese Tasks können die Skalierung, die Farbraumumsetzung und die Bildqualitätskontrolle umfassen. Auch wenn in Fig. 2 nicht explizit gezeigt, enthält das Prozessorsystem 25 jeglichen für einen korrekten Betrieb erforderlichen Speicher einschließlich eines Vollbildspeichers, um für das Anzeigesystem 26 die anzeigebereiten Daten zu liefern.
Das Anzeigesystem 26 könnte ein Standard-CRT-Anzeigesystem sein, wobei in diesem Fall die Pixelvollbilddaten zum Abtasten auf den Bildschirm in eine analoge Form umgesetzt werden. Alternativ könnte das Anzeigesystem 26 ein räumliches Lichtmodulatorsystem (SLM-System) sein, bei dem die Anzeigevorrichtung eine Matrix von Pixelelementen enthält, die gleichzeitig Licht aussenden oder reflektieren können. Für SLM-Anzeigen wird jedes Vollbild durch Adressieren von Pixelelementen statt durch Abtasten eines CRT-Schirms erzeugt. Die Vollbilder werden zeitlich in Bitebenen getrennt, wobei jede Bitebene Pixelwerte derselben Bitwertigkeit repräsentiert. Wenn z. B. die Pixeldaten 24 Bits besitzen, 8 Bits pro Farbe, gibt es 8 Bit-Ebenen für jede Farbe. Die Farbdaten können nacheinander mit einem Farbrad angezeigt oder aus Mehrfach-SLM kombiniert werden. Ein SLM-Typ ist die durch Texas Instruments Incorporated entwickelte Digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD). Einzelheiten einer geeigneten DMD sind im US-Patent Nr. 4.956.619 mit dem Titel "Spatial Light Modulator", das auf Texas Instruments Incorporated lautet und hier durch Literaturhinweis eingefügt ist, beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Grundschritte der Erfindung. In Schritt 31 werden die Pixelwerte eines momentanen Halbbildes und eines vorvorherigen Halbbildes verglichen. Ein Halbbilddifferenzwert größer als null gibt einen Unterschied zwischen den verglichenen Halbbildern an. In Schritt 32 wird der Halbbilddifferenzwert mit einem Schwellenwert T verglichen, um sicherzugehen, daß der Unterschied nicht einfach aufgrund des Rauschens entstanden ist. Das Ergebnis von Schritt 32 ist ein Halbbilddifferenz-Indikator. Zum Zweck dieser Beschreibung repräsentiert ein Halbbild-Indikatorwert "1" einen Unterschied zwischen dem momentanen Halbbild und dem vorvorherigen Halbbild. Ein Indikatorwert "0" repräsentiert unveränderte Halbbilder. Die Schritte 31 und 32 werden wiederholt, um eine Folge von Halbbild-Indikatoren zu erhalten.
In Schritt 33 wird eine Folge von Halbbild-Indikatoren analysiert. Wie weiter unten erläutert ist, besteht das Ergebnis der Analyse in der Feststellung, ob die ankommenden Daten ein 3 : 2-Pull-down-Format und eine Bewegung, ein Standardformat und eine Bewegung oder irgendein Format ohne Bewegung aufweisen. Eine zusätzliche Analyse gibt außerdem an, ob die ankommenden Daten ein Standardformat mit Bewegung aufweisen oder nicht. Wie die Schritte 31 und 32 wird auch der Schritt 33 wieder holt. Auf diese Weise wird die Analyse aktualisiert, wenn sich die Folge aufgrund sich verändernder Daten verändert.
Fig. 4 zeigt eine Folge von Halbbild-Indikatoren für das 3 : 2- Pull-down mit und ohne Bewegung. Wenn eine Bewegung vorkommt, sind alle Halbbild-Indikatoren "1", es sei denn, daß zwei geradzahlige oder zwei ungeradzahlige Halbbilder desselben Filmhalbbildes verglichen werden. Somit entspricht die Folge einem 0,1,1,1,1,0,1,1,1,1...- Muster. Wenn keine Bewegung vorkommt, besitzt die Folge ein 0,0,0,0...-Muster.
Fig. 5 zeigt eine Folge von Halbbild-Indikatoren für das Standardvideo mit und ohne Bewegung. Wenn eine Bewegung vorkommt, sind alle Halbbild-Indikatoren "1". Wenn keine Bewegung vorkommt, sind alle Halbbild-Indikatoren "0". Für das Standardvideo, das zufällige Perioden mit Bewegung und zufällige Perioden ohne Bewegung hat, wird das Ergebnis ein Zufallsmuster von Nullen und Einsen sein.
Fig. 6 zeigt eine Ausführung eines Formatdetektors 24. Der Formatdetektor arbeitet ständig und in Echtzeit, so daß jede Formatänderungen an im ankommenden Signal erfaßt werden und ein Echtzeit-Steuersignal zum Prozessor 25 geschickt wird. Mit "Echtzeit" ist eine Zeit gemeint, die kurz genug ist, daß realistisch bewegte Bilder geliefert werden.
Der Pixelkomparator 61 empfängt zwei Pixelwerte für dieselbe Pixelstelle. Üblicherweise sind die Pixelwerte Luminanzwerte (Y-Werte). In anderen Ausführungen der Erfindung kann der Formatdetektor 25 ebensogut Chrominanzdaten (C-Daten) anstatt Luminanzdaten zur Bewegungserfassung verwenden. Der eine Wert ist für ein momentanes Halbbild und der andere für ein vorvorheriges Halbbild. Diese Werte sind als YHalbbild n, Pixel i bzw. YHalbbild n-2, Pixel i dargestellt. Der i-Wert wird der Anzahl der Pixel pro verglichenem Halbbild entsprechend inkrementiert.
Der Pixelkomparator 61 vergleicht die zwei Pixelwerte und erzeugt einen Pixeldifferenzwert. Wenn die Pixeldaten z. B. den Y-U-V-Farbraum repräsentieren, wird jedes Pixel durch 24 Datenbits repräsentiert, wovon 8 Luminanzdaten (Y-Daten) repräsentieren. Diese 8 Bits aus dem momentanen Halbbild und aus dem vorvorherigen Halbbild werden verglichen. Wieder mit Bezug auf die Fig. 5 und 6 finden, wenn keine Bewegung vorkommt, alle Vergleiche zwischen denselben ungeradzahligen oder geradzahligen Halbbildern statt und der Halbbilddifferenzwert ist null. Wenn jedoch eine Bewegung vorkommt, finden Vergleiche zwischen zwei verschiedenen Halbbildern statt, was zu einem Pixeldifferenzwert ungleich null führt mit Ausnahme jedes fünften Halbbildes von Daten, die ein 3 : 2-Pull-down- Format besitzen. Der Absolutwert des Pixeldifferenzwerts kann zwischen 0 und 255 liegen. Wenn ein dunkler Abschnitt der Szene sich über einen hellen Hintergrund geschoben hat, kann der Pixeldifferenzwert bis zu 255 groß sein. Oder ein heller Abschnitt kann sich über einen dunklen Hintergrund schieben, was einen Pixeldifferenzwert von bis zu -255, also einen Absolutwert von 255 ergibt.
Der Addierer 62 summiert die Absolutwerte der durch den Komparator 61 an ihn gelieferten Pixeldifferenzwerte. Das Ergebnis ist ein Halbbilddifferenzwert, der den Grad einer eventuellen Änderung zwischen dem momentanen und dem vorvorherigen Halbbild angibt.
In der Ausführung dieser Beschreibung vergleicht der Pixelkomparator jedes Pixel in den Halbbildern, wobei die durch den Addierer 62 bewirkte Summation ein Summen- oder ein Differenzwert aus jedem Pixel ist. In anderen Ausführungen kann der Komparator 61 jedoch weniger als ein Pixel pro Halbbild vergleichen. Grundsätzlich besteht die Funktion des Pixelkomparators 61 und des Addierers 62 darin, einen Differenzwert zu liefern, der angibt, ob eine Bewegung zwischen Halbbildern vorkommt.
Ein Schwellenkomparator 63 vergleicht den Halbbilddifferenzwert mit einer vorgegebenen Schwelle. Dieser Vergleich garantiert, daß der Differenzwert nicht nur ein Rauschen repräsentiert. Das Ausgangssignal dieses Schwellenkomparators 63 kann einfach ein "Ja/Nein"-Signal sein, das angibt, ob eine Bewegung zwischen den Halbbildern vorkommt.
Der Sequenzanalysator 64 empfängt das Ausgangssignal des Schwellenkomparators 63 und bestimmt, ob die "Ja/Nein"-Werte irgendeinem oder mehreren Formatmustern entsprechen. In dem Beispiel dieser Beschreibung kann der Sequenzanalysator 64 eine serielle Datenfolge mit dem folgenden Muster empfangen: 1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,... Dieses Muster gibt ein 3 : 2-Pull-down- Format an.
Das Ausgangssignal des Sequenzanalysators 64 ist ein Formatsteuersignal, das zum Verarbeitungssysstem 25 geschickt wird. Das Signal gibt das Format der Pixeldaten an, so daß ein geeigneter Pixeldatenverarbeitungsalgorithmus ausgeführt werden kann.
Fig. 7 ist ein Zustandsdiagramm, das ein Verfahren zur Analyse der Halbbild-Indikatorwerte veranschaulicht. Ein erster Indikatorwert wird im Zustand A empfangen. Nach dem Zustand B oder dem Zustand C gibt ein Muster 0,0 an, daß keine Bewegung vorkommt, während die Muster 0,1 oder 1,0 oder 1,1 entweder eine zufällige Bewegung eines Standardvideoformats oder ein 3 : 2-Pull-down-Format angeben können. Ein Halbbild-Indikator 0 im Zustand D oder im Zustand E oder ein Halbbild-Indikator 1 im Zustand E schließt das 3 : 2-Pull-down-Format aus und zeigt eine zufällige Bewegung an. Jedoch zeigt ein Muster 1,1,1,1,0, wenn eine Folge von fünf Halbbild-Indikatoren im Zustand F empfangen worden ist, ein 3 : 2-Pull-down-Format an.
Ein weiteres Verfahren zur Analyse der Halbbild-Indikatorwerte könnte einen Schritt zur Speicherung von jeweils fünf Halbbild-Indikatorwerten in einem Speicher des Sequenzanalysators 64 umfassen. Der Sequenzanalysator 64 würde dann bestimmen, ob diese fünf Werte eines der folgenden Muster aufweisen:
0,1,1,1,1
1,0,1,1,1
1,1,0,1,1
1,1,1,0,1
1,1,1,1,0
Diese Muster zeigen an, daß die ankommenden Daten ein 3 : 2- Pull-down-Format besitzen.
Weitere Analyseverfahren könnten mit dem Sequenzanalysator 64 implementiert werden. Däs gemeinsame Merkmal ist die Erkennung des Musters, das sich aus dem Vergleich momentaner Halbbilder und vorvorheriger Halbbilder ergibt, wenn die ankommenden Daten das 3 : 2-Pull-down-Format besitzen.
Die Implementierung der verschiedenen Komponenten des Formatdetektors 24 könnte ohne weiteres eine Kombination im Handel erhältlicher Logikbausteine sein, die zur Ausführung der hier beschriebenen Logikfunktionen programmiert werden. Oder der Formatdetektor 24 könnte ein Prozessor mit befehlsbasierter Programmierung sein. Im letzteren Fall könnten die Funktionen des Formatdetektors 24 durch denselben Prozessor ausgeführt werden, der zu Implementierung des Verarbeitungssystems 25 verwendet wird.

Claims

1. Digitaler Formatdetektor für einen Empfänger eines ankommenden Videosignals, mit:

einem Pixelkomparator (61) zum Vergleichen von Datenwerten von Pixeln eines momentanen Halbbildes des Videosignals mit Datenwerten entsprechender Pixel eines zweiten, vorhergehenden Halbbildes des Videosignals, wodurch eine Menge aus Pixeldifferenzwerten erhalten wird;

einem Addierer (62) zum Addieren der Absolutwerte der Menge aus Pixeldifferenzwerten, wodurch ein Halbbild-Differenzwert erhalten wird;

einem Schwellenkomparator (63) zum Vergleichen des Halbbild- Differenzwerts mit einem vorgegebenen Schwellenwert, wodurch ein binärer Halbbilddifferenz-Indikator erzeugt wird; und

einem Sequenzanalysator (64), der bestimmt, ob eine Reihe aus Halbbilddifferenz-Indikatoren einem erkennbaren Muster folgt.

2. Formatdetektor nach Anspruch 1, wobei der Pixelkomparator (61) eine Logikschaltung zum Berechnen der Differenz zwischen zwei Pixelwerten ist.

3. Formatdetektor nach Anspruch 1, wobei der Pixelkomparator (61) ein Prozessor ist, der so programmiert ist, daß er die Differenz zwischen zwei Pixelwerten berechnet.

4. Formatdetektor nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei der Addierer (62) eine Logikschaltung ist.

5. Formatdetektor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Addierer (62) ein Prozessor ist, der so programmiert ist, daß er die Absolutwerte der Pixeldifferenzwerte addiert.

6. Formatdetektor nach irgendeinem vorangehenden Ansprüch, wobei der Schwellenkomparator (63) eine Logikschaltung ist.

7. Formatdetektor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schwellenkomparator (63) ein Prozessor ist, der so programmiert ist, daß er den Halbbild-Differenzwert mit dem vorgegebenen Schwellenwert vergleicht.

8. Formatdetektor nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei der Sequenzanalysator (64) eine Logikschaltung ist.

9. Verfahren zum Erfassen des digitalen Formats eines ankommenden Videosignals, mit den folgenden Schritten:

Empfangen eines ersten Pixeldatenwerts von einem Pixel eines momentanen Halbbildes des Videosignals;

Empfangen eines zweiten Pixeldatenwerts von dem entsprechenden Pixel eines zweiten, vorhergehenden Halbbildes des Videosignals;

Berechnen (61) der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Pixelwert, um einen Pixeldifferenzwert zu erhalten;

Wiederholen der Empfangsschritte und des Berechnungsschrittes für eine vorgegebene Anzahl von Pixel;

Summieren (62) der Absolutwerte der im Wiederholungsschritt erhaltenen Pixeldifferenzwerte, um einen Halbbild-Differenzwert zu erhalten;

Bestimmen (63), ob der Halbbild-Differenzwert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, um einen binären Halbbilddifferenz-Indikator zu erhalten;

Wiederholen sämtlicher der obigen Schritte, um eine Reihe aus Halbbilddifferenz-Indikatoren für eine kontinuierliche Reihe aus Halbbildern zu erhalten; und

Analysieren (63) der Reihe aus Halbbilddifferenz-Indikatoren, um zu bestimmen, ob sie ein Muster besitzt, das einer Film-in- Video-Umsetzung entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner enthaltend das Empfangen der Pixeldatenwerte als Luminanzwerte.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, ferner enthaltend das Ausführen sämtlicher Schritte mit einer Echtzeit- Bilderzeugungsgeschwindigkeit.

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11, ferner enthaltend das Wiederholen der Empfangs- und Berechnungsschritte in einer Anzahl, die kleiner als die Anzahl der Pixel pro Halbbild ist.

13. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem der Analyseschritt ferner die Bestimmung umfaßt, ob die Reihe aus Halbbild-Indikatoren ein Muster besitzt, das einer Szene ohne Bewegung entspricht.

14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem der Analyseschritt ferner die Bestimmung eines Formatzustands beim Empfang jedes Halbbild-Indikators umfaßt.

15. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 14, bei dem der Analyseschritt ferner das Speichern einer Menge aufeinanderfolgender Indikatoren und die Bestimmung, ob die Menge aus Halbbild-Indikatoren mit einem oder mehreren gespeicherten Mustern übereinstimmt, umfaßt.

16. Digitales Verarbeitungssystem für einen Empfänger (20) eines Videosignals, mit:

einem Halbbildpuffer (23) zum Speichern von Pixeldaten aus wenigstens drei Halbbildern von Daten des Videosignals;

einem Formatdetektor (24) nach Anspruch 1 zum Erfassen des Formats des Videosignals; und

einem Verarbeitungssystem (25) zum Empfangen der Pixeldaten und zum Empfangen eines Formatsteuersignals vom Formatdetektor (24) sowie zum Verarbeiten der Pixeldaten in Übereinstimmung mit dem Formatsteuersignal.

17. System nach Anspruch 16, ferner mit einem Analog/Digital- Umsetzer (22a) zum Umsetzen des Videosignals in die Pixeldaten.

18. System nach Anspruch 16 oder Anspruch 17, ferner mit einer Farbtrenneinheit (22b) zum Trennen der Pixeldaten in eine Luminanzkomponente und in Chrominanzkomponenten.

19. System nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Sequenzanalysator bestimmt, ob die Reihe aus Halbbilddifferenz-Indikatoren ein Muster besitzt, das sich aus einer Szene ohne Bewegung ergibt.

20. System nach irgendeinem der Ansprüche 16 bis 19, ferner mit einem räumlichen Lichtmodulator (26) zum Empfangen von Bitebenen aus Daten von dem Verarbeitungssystem (25) für die Anzeige.