Bewegungskompensierende Signalverarbeitung fuer HDTV Abschlussbericht

During the last years methods for motion estimation and compensation have become a kind of key technology for different applications in image processing and coding. Using these methods a conversion between different HDTV-standard can be performed while maintaining excellent picture quality. This has become even more important since a unique world-wide HDTV standard is not in view. Also for conversion between film, HDTV and TV as well as for multi-media applications and for slow-motion, motion compensating methods are necessary in order to avoid motion artefacts. For this application area appropriate concepts have been developed which can also be implemented in hardware. Real-time-processing is supported up to HDTV-sampling rates of 144 MHz. A further application area of motion compensated signal processing is the restoration or distorted signals by using temporal correlation. A motion vector based system has been developed for noise reduction which is capable to improve the signal-to-noise ratio up to approximately 8dB. The system can be used for noise signals with a wide range of noise density spectra. Furthermore, a new algorithm has been developed, which is capable to reduce film unsteadiness. By combining this new approach with existing methods the basis for an overall-system is available, which minimises film unsteadiness down to the visibility-threshold. This project is part of project group 2 of EUREKA 95. Thus a know-how transfer to European industrial partners is guaranteed. (orig.)Verfahren zur Bewegungsschaetzung und -kompensation haben sich in den letzten Jahren immer mehr zu Schluesseltechniken fuer die Bildsignalverarbeitung und -codierung entwickelt. So kann z.B. nur unter Einsatz solcher Methoden eine hochqualitative Umsetzung zwischen unterschiedlichen HDTV-Standards erreicht werden. Dies ist um so wichtiger geworden, da sich fuer das hochaufloesende Fernsehen kein einheitlicher Produktionsstandard durchgesetzt hat. Auch fuer Umsetzungen zwischen Film, HDTV und TV, fuer Multi-Media-Anwendungen sowie fuer die Zeitlupengenerierung im Studio sind bewegungskompensierende Verfahren erforderlich, wenn Stoerungen vermieden werden sollen. Fuer diese Anwendungsbereiche wurden geeignete Verfahren entwickelt, die mit einem vertretbaren Aufwand an Hardware auch fuer HDTV-Echtzeitbedingungen mit Abtastfrequenzen von bis zu 144 MHz aufgebaut werden koennen. Ein weiteres Anwendungsgebiet der bewegungskompensierten Signalverarbeitung besteht in der Restaurierung gestoerter Signale durch Ausnutzung der zeitlichen Korrelation. Fuer den Bereich der Rauschreduktion wurde ein bewegungskompensiertes Verfahren entwickelt, mit dem sich weitgehend unabhaengig von Rauschdichtespektrum des Stoersignals eine Verbesserung des Stoerabstandes von bis zu ca. 8 dB erreichen laesst. Ferner wurde ein neuer Algorithmus entworfen, mit dem sich eine Reduktion von Bildstandsfehlern erreichen laesst, die bei der Filmabtastung entstehen. In Verbindung mit bekannten Verfahren zur Bildstandsfehlerkorrektur ist damit die Basis fuer ein Gesamtverfahren vorhanden, mit dem sich Bildstandsfehler fast voellig unterdruecken lassen. Die Projektarbeiten liefen im Rahmen der Projektgruppe 2 von EUREKA 95. Die Verwertung der Ergebnisse durch Industriepartner ist dadurch gewaehrleistet. (orig.)Available from TIB Hannover: F94B998+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman