Способ и устройство для обработки видеокадра

Способ и устройство для обработки видеокадра

Реферат

 

Прилагается способ обработки первого видеоизображения с элементами изображения в m₁ строках, элементы изображения которого имеют каждый в l₁-той строке интенсивность I₁ (t, l₁) в зависимости от параметра t, в частности времени, для формирования второго видеоизображения с m₂ строками, при этом соответствующую интенсивность I₂ (t, l₂) элемента изображения в l₂-той строке второго видеоизображения интерполируют из интенсивностей I₁ (t, l₁) элементов изображения первого видеоизображения, причем I₂ получают согласно соотношению I₂ (t, l₂) = max (J (t, l₂) + ; 0), где величины J представляют собой дискретизированные относительно строки значения характеристики сигнала, задаваемой теоремой отсчетов, и где смещение предусмотрено для частичной компенсации отрицательных интенсивностей дискретизированной характеристики J сигнала, так что интерполяция относительно строк происходит с А в качестве произвольно выбираемой амплитуды положительного значения согласно соотношению Описано также устройство, содержащее соответствующие схемотехнические средства для формирования второго видеоизображения по предлагаемому способу. Технический результат заключается в высоком качестве видеоизображения. 3 с. и 14 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу обработки первого видеоизображения с элементами изображения в m₁ строках, элементы изображения которого имеют каждый в l₁- той строке интенсивность I₁(t,l₁) в зависимости от параметра t, в частности времени, для формирования второго видеоизображения с m₂ строками. Изобретение относится далее к устройству обработки первого видеоизображения с элементами изображения в m₁ строках, элементы изображения которого имеют каждый в l₁-той строке в зависимости от параметра t, в частности времени, интенсивность I₁(t, l₁), для формирования элементов изображения второго видеоизображения с m₂ строками.

В различных видеостандартах касательно числа строк и числа элементов изображения на строку требуются определенные преобразования, например, преобразования переданного в системе ПАЛ изображения для воспроизведения в ТВ-приемнике высокой четкости (ТВЧ). Наиболее простым решением является уменьшенное воспроизведение ПАЛ-изображений на экране ТВЧ. Однако это не является удовлетворительным решением, поскольку пользователю вследствие возможности получения более крупного изображения среди прочего приходится учитывать повышенную сложность конструкции и связанные с этим более высокие расходы на ТВЧ.

Чтобы использовать полный размер экрана, можно было бы, например, также ввести ПАЛ-изображение в видеопамять, из которой затем считывать его согласно разрешающей способности стандарта ТВЧ. Однако при этом, прежде всего при очень больших размерах экранов для ТВЧ, становится заметным худшее разрешение ПАЛ-изображения вследствие того, что отдельные элементы изображения еще различимы глазом зрителя. Это является раздражающим фактором. Поэтому было бы желательно повысить качество ПАЛ-изображения, воспроизводимого в ТВЧ-приемнике.

Указанное преобразование ПАЛ в ТВЧ приведено лишь в качестве примера. Та же периблема возникает всегда, когда число элементов изображения, соответственно число строк воспроизводимого изображения превышает те же параметры принятого изображения.

В литературе описаны некоторые предложения по повышению разрешающей способности.

Согласно техническому решению, описанному в патенте Германии 3841037 Al, используют трансформанты цветовых координат цветового сигнала для передачи дополнительной информации для кадра форматом 16 к 9. Прием также возможен с помощью обычного приемника, так что со стороны пользователя затраты потребуются лишь в том случае, если необходимо принимать изображения улучшенного качества.

Аналогичная передача дополнительной информации описана также в патенте Германии 3819253 C1, однако в данном случае используется высокочастотная несущая в боковых полосах частот. Согласно патенту Германии 3344524 в сигнал яркости введено дополнительное информационное содержание.

В патенте США 4607773 описан способ, в котором в зависимости от содержания изображения, в частности от степени движения, передаются различные числа кадров и строк. В этом способе требуется соответствующий процессор для декодирования. Далее, способ осуществим лишь в том случае, если в передатчике имеются датчик движения, фильтры для ограничения полос, высокоразрешающая камера и дополнительные устройства модуляции.

Обработка сигнала в высокоразрешающих телевизионных камерах для передачи в обычных границах полос описана в патентах Германии 3401809 A1 и 3435265.

Во всех решениях требуется соответствующая обработка сигнала на передающей стороне. При этом необходимы высокие капиталозатраты как на передающей, так и на принимающей стороне. Так как практическое внедрение такого рода систем также будет возможно лишь благодаря соответствующей стандартизации, то эти решения, вероятно, могут быть реализованы также лишь в более отдаленном будущем.

Было бы желательно обеспечить возможность получения из сигналов, уже используемых в настоящее время для видеоизображений, изображения с более высоким разрешением. В этом случае с помощью только одного соответствующего дополнительного прибора для телевизионного приемника или другой видеосистемы, как видеомагнитофон, можно было бы создавать и воспроизводить, соответственно записывать на пленку изображение высокого качества.

Задачей изобретения является разработка способа и создание соответствующего устройства, которые позволяют получить более высокое разрешение с высоким качеством изображения для видеоизображений, причем устройство должно отличаться также прежде всего простой конструкцией.

Относящаяся к способу часть задачи решается за счет того, что соответствующую интенсивность I₂(t, l₂) элемента изображения в l₂-той строке второго видеоизображения интерполируют из интенсивностей I₁(t, l₁) элементов изображения первого видеоизображения, причем I₂ получают согласно соотношению I₂(t,l₂) = max(J(t,l₂)+;0), где величины J представляют собой дискретизированные относительно строки значения характеристики сигнала, задаваемой теоремой отсчетов, и где смещение предусмотрено для частичной компенсации отрицательных интенсивностей дискретизированной характеристики J сигнала, так что интерполяция относительно строк происходит с A в качестве произвольно выбираемой амплитуды положительного значения согласно соотношению Способ предусматривает интерполяцию между строками первого видеоизображения для создания второго видеоизображения. Интерполяцию математически в самом общем виде можно представить следующим образом: Подлежащая определению интенсивность I₂ элемента изображения второго видеоизображения интерполируется, следовательно, из интенсивностей I₁ соседних в кадре элементов изображения первого видеоизображения с помощью весовых величин g. В математике существуют самые разнообразные способы интерполяции. Самым известным из них является линейная интерполяция, при которой интерполяционное значение определяется как значение функции на прямой обоими соседними значениями.

Общая форма уравнения 1.1 позволяет делать выводы о предварительной обработке информации. Преобразование Фурье для этого уравнения показывает, что частотная информация в интенсивностях I₁ взвешивается величиной g относительно их амплитуд различно в зависимости от появляющихся частот. Различное взвешивание зависит от выбора весовых величин g, т.е. от вида интерполяции. При выборе весовых величин g, которые в противоположность этому в значительной степени поднимают низкочастотную часть, возникает изображение с более низким разрешением. При выборе весовых величин g, которые значительно поднимают высокочастотную часть, разрешение хотя и улучшается, однако непропорционально сильно возрастает шум, так как отношение сигнал/шум при высоких частотах у обычных видеоизображений менее благоприятно, чем при низких частотах.

В способе согласно изобретению весовых величины g подобраны так, что с точки зрения частоты все частоты первого видеоизображения вносят равномерный вклад. Содержащееся в уравнении 1.0 определение весовых коэффициентов через зависимость sin(x)/x описывает прямоугольное распределение в представлении Фурье. Все передаваемые частоты поэтому определяются с равномерными весами, а информационное содержание не изменяется. Способ согласно изобретению позволяет достичь таким образом точно максимального разрешения, которое содержится в первом видеоизображении в качестве информации, без повышения шума. Это является оптимальным решением. Касательно вопроса информационного содержания можно сослаться на соответствующую литературу. В качестве примера можно назвать "dtv-Lexikon der Physik", Deutecher Taschenbuch Verlag GmbH & Co. KG, Munchen, т. 1, 1969, стр. 41, ключевое слово Abtasttheorem".

Если применить используемые в способе согласно изобретению весовые величины к скачку интенсивности от 0 до 1 между двумя элементами изображения, то можно констатировать, что для одного элемента изображения во втором видеоизображении между элементами интерполированное значение для интенсивности получается равным 0,45, в то время как чистая линейная интерполяция дала бы значение 0,5. Различие между результатами, следовательно, очень незначительно. Поэтому априори нельзя ожидать, что предлагаемый способ даст в сравнении с линейной интерполяцией существенное улучшение. Специалист в данной области техники отверг бы предлагаемый по изобретению способ как слишком сложный, возможно, вследствие наличия функции синуса, и, кроме того, даже рассматривал бы как негативный тот факт, что из-за наличия функции синуса можно получать отрицательные и поэтому не имеющие физического смысла интенсивности, которые, однако, в предлагаемом способе приравниваются к нулю.

Тем не менее неожиданно было установлено, что в высшей степени структурированные первые видеоизображения при их обработке способом согласно изобретению дают в результате значительно более четкое второе видеоизображение, чем при применении линейной интерполяции. Однако это можно объяснить тем, что постоянно помнить, что очень сильно структурированные изображения содержат в представлении изображения по Фурье значительные частотные доли при высоких частотах. Так как в способе линейной интерполяции согласно представлению Фурье высокие частоты заглушаются, то этот способ не позволяет существенно улучшить изображение при сильно структурированных видеоизображениях. Напротив, способ согласно изобретению учитывает все частоты равномерно.

Способ согласно изобретению также показывает, каким образом можно избежать отрицательных сумм, чтобы они не создавали никаких серьезных проблем. Отрицательные значения частично или полностью устраняются путем добавления смещения и/или за счет того, что все еще присутствующие отрицательные значения приравниваются в этом случае к нулю для второго видеоизображения. Предпочтительные варианты, касающиеся выбора смещения, подробнее описаны ниже.

Содержащаяся в уравнении 1,0 функция синуса также не обозначает вопреки первому впечатлению, что необходимы вычислительные процессы. Так как аргументы у синуса принимают в каждом элементе изображения всегда равные значения, то для каждой встречающейся на практике комбинации чисел m₁ и m₂ строк можно создать таблицы для соответствующих имеющихся весовых функций sin(x)/x, так что предлагаемый способ может выполняться точно так же быстро, как и любая другая интерполяция. При применении аналоговых сетевых моделей для суммирования весовые величины g могут быть реализованы просто с помощью постоянных значений сопротивления в сетевой модели. Поэтому способ согласно изобретению применим также и для обработки изображений в реальном масштабе времени.

В способе согласно изобретению прежде всего оптимальным путем достигается максимально возможное разрешение, так как все информационное содержание первого видеоизображения используется для второго видеоизображения. Это означает, что достигается наилучшее возможное качество изображения. Элементы изображения первого видеоизображения при этом, однако, не отображаются непосредственно, как об этом было сказано выше как о негативном факторе.

Вышеприведенные рассуждения касались только числа строк. Однако аналогичную обработку можно проводить также и для элементов изображения в пределах одной строки, если число элементов изображения на строку второго видеоизображения превышает число элементов изображения на строку первого видеоизображения. Однако в том случае, если сигнал для строчной информации первого видеоизображения непрерывен относительно времени t, то это представляется малоцелесообразным, так как информационное содержание при применении самого способа не изменяется, следовательно не приходится ожидать никакого улучшения в результате дискретизации элементов изображения одной строки первого видеоизображения с последующим определением весовых коэффициентов согласно теореме отсчетов.

Эту ситуацию следует рассматривать иначе, если первое видеоизображение поступает, например, из видеопамяти или с видеодиска, следовательно в первом видеоизображении строка состоит из n₁ элементов изображения согласно стандарту первого видеоизображения, а второе видеоизображение должно быть дискретизировано n₂ элементами изображения на строку относительно параметра t, так что интенсивности, соответственно цветовые сигналы первого видеоизображения могут быть представлены как I₁(k₁, l₁) для k₁-того элемента изображения в l₁-той строке, а интенсивности, соответственно цветовые сигналы второго видеоизображения могут быть представлены как I₂(k₂, l₂), соответственно равным образом дискретизированные характеристики сигнала могут быть представлены как J(k₂, l₂) для k₂-того элемента изображения в l₂-той строке. Тогда интерполяция элементов изображения согласно предпочтительному варианту способа должна происходить в пределах одной строки также по теореме отсчетов, так что получают следующую зависимость: I₂(k₂,l₂) = max(J(k₂,l₂)+;0), где Этот способ имеет те же преимущества относительно обработки элементов изображения строки, что и преимущества, описанные выше в отношении обработки строк видеоизобарежний. Весовые функции под знаком суммы являются в данном случае произведением функций синуса. Это не приводит к проявлению каких-либо дополнительных трудностей, так как уравнение 2.0 позволяет проводить кадровую обработку строк и строчную обработку элементов изображения в виде последовательных стадий. Следовательно преобразование первого видеоизображения во второе может быть осуществлено, например, с помощью нескольких процессоров, выполняющих расчет интенсивности элементов изображения для различных элементов в строках параллельно для нескольких элементов изображения с последующей обработкой строк. Затем возможна также быстрая обработка в режиме реального времени.

Ниже описано подавление отрицательных значений. Для компенсации появляющихся в процессе вычисления отрицательных интенсивностей в способе согласно изобретению предусмотрено смещение , которое при соответствующем выборе этой величины смещает такие полученные отрицательные интенсивности сигнала в положительную область.

Согласно предпочтительному варианту смещение устанавливают для каждого видеоизображения на максимальное значение отрицательной характеристики J сигнала.

Преимущество этого состоит в том, что может быть воспроизведена вся информация во втором видеоизображении. При низких интенсивностях мелкие контуры остаются все еще распознаваемыми. Однако в этом варианте способа требуется опрос всех обработанных элементов изображения перед вводом смещения. Этот фактор может отрицательно сказаться на продолжительности обработки.

Поэтому согласно другому предпочтительному варианту способа предусмотрена установка смещения на нуль. Исчезающее смещение позволяет сэкономить дополнительные операции суммирования при обработке в режиме реального времени. Очевидно, что при этом необходимо отказаться от правильного представления структур с незначительной яркостью в первом видеоизображении. Однако в тех областях применения, на которые накладываются временные ограничения, например, при телевизионном приеме, зритель воспринимает в основном движения доминирующих по яркости структур, так что можно отказаться от потери информации, обусловленной срезом отрицательных интенсивностей. При этом края отображаются со значительно более высокой резкостью, благодаря чему возникает впечатление существенно более четкого изображения.

По соображениям быстродействия согласно предпочтительному варианту изобретения можно установить также введенную выше амплитуду А на 1. Получаемое таким образом качество изображения удовлетворяет нормальным требованиям.

Если же, например, при применении быстрого видеопроцессора необходимо исключить временные ограничения, то согласно предпочтительному варианту способа амплитуду А для каждого видеоизображения устанавливают так, чтобы во втором видеоизображении достигалась такая же интегральная яркость, что и в первом видеоизображении.

Вследствие наличия синуса в уравнении 1.0 и среза отрицательных сигналов при одинаковой информации, что зависит от положения элементов изображения при подвижном видеоизображении, яркость от кадра к кадру может изменяться на несколько процентов в результате обработки. При постоянной амплитуде А для всех кадров это может проявляться как легкое мерцание изображения. Для устранения этого эффекта яркость второго видеоизображения нормируют по яркости первого. На практике, например, с целью сокращения времени вычисления, затрачиваемым одним видеопроцессором, для определения яркости каждого видеоизображения образуют общую сумму яркостей в первом и втором видеоизображениях. Затем из отношения интегральных яркостей первого ко второму видеоизображению рассчитывают амплитуду А, которая в последующем учитывается для отдельных интенсивностей, например, как коэффициент тел усиления при воспроизведении изображения. В таком способе, следовательно, А выносят за сумму в уравнении 1.0, соответственно 2.0. Это обеспечивает очень быструю обработку.

Как уже упоминалось выше, функции sin(x)/x под знаком суммы могут быть представлены как постоянные весовые величины, которые при аналоговой обработке второго видеоизображения из первого определяются значениями сопротивления, соответственно при обработке с помощью процессора они определяются табличными значениями. Количество необходимых весовых величин при этом в значительной степени зависит от отношений m₁/m₂ и n₁/n₂, так как эти отношения определяют период, в котором l₂, соответственно k₂ снова приводит к получению целочисленного значения величины m₁ ^*l₂/m₂, соответственно n₁ ^*k₂/n₂. При соответствующем выборе m₁ и m₂, соответственно n₁ и n₂ функции синуса периодически дают в результате одинаковые значения sin(x) в числителе, а необходимое количество табличных значений, соответственно величина сетевой модели при аналоговой обработке ограничены.

Это преимущество небольшого количества весовых величин можно обеспечить всегда, если согласно предпочтительному варианту изобретения первое видеоизображение с m₁ строками и n₁ элементами изображения на строку создавать из первоначального видеоизображения с m₀ строками и n₀ элементами изображения и m₀ элементами изображения на строку, причем выбирают n₁ > n₀ и m₁ > m₀, а дополнительные элементы изображения первого видеоизображения относительно первоначального видеоизображения охватывают первоначальное видеоизображение в качестве рамки. Интенсивности элементов изображения в рамке в этом случае приравнивают к значению черного.

Образованный согласно этому варианту изобретения черный край предоставляет, следовательно, новую степень свободы, при которой можно произвольно выбирать отношения m₂/m₁ и n₂/n₁ в соответствии с заданными требованиями. Результатом этого является дополнительное упрощение схемотехники при реализации способа, в частности при применении аналоговых схем. При осуществлении способа с помощью цифровой техники количество учитываемых табличных значений оптимально будет сокращаться, что при соответствующем выборе алгоритма образования суммы приведет к уменьшению времени вычислений.

Устройство согласно изобретению для решения задачи имеет суммирующую схему, которая интерполирует интенсивность l₂(t,l₂) элемента изображения второго видеоизображения в l₂-той строке из интенсивностей l₁(t,l₁) элементов первого видеоизображения, причем интенсивности I₁ элементов изображения первого видеоизображения суммируются с учетом весовых коэффициентов по заданному числу строк с целью создания для строки l₂ второго видеоизображения характеристики сигнала J(t,l₂) согласно уравнению с амплитудой А, установленной для второго видеоизображения. Устройство далее содержит схему подавления, которая в основном оставляет без изменения положительные значения J и подавляет отрицательные значения J и на выходе которой воспроизводятся интенсивности I₂(t, l₂) элементов второго видеоизображения.

Это устройство имеет особенно простую конструкцию и позволяет простым путем осуществлять вышеописанный способ. Стоящие под знаком суммы функции sin(x)/x являются заданными весовыми величинами, которые, например, для суммирования могут быть реализованы с помощью особо согласованных значений сопротивления в аналоговой суммирующей схеме. Отрицательные интенсивности срезаются схемами подавления при воспроизведении.

Схема дополнительно упрощается в том случае, когда схема подавления состоит из одного сопротивления и одного диода, включенного встречно напряжению смещения, причем напряжение смещения определяется пороговым значением диода. Такого рода схемы известны специалисту.

Наряду с простой конструкцией они позволяют оптимизировать характеристики среза. При соответствующем выборе значения сопротивления рабочий интервал характеристики может быть установлен таким, что срезание при малых или отрицательных интенсивностях происходит логарифмически. Тем самым остаются распознаваемыми также структуры при незначительной яркости. Признаки согласно этому варианту обеспечивают, следовательно, не только простоту конструкции устройства согласно изобретению, но и также способствуют улучшению качества изображения.

Согласно предпочтительному варианту изобретения суммирующая схема адаптирована для суммирования смещения . Благодаря этому, например, можно компенсировать пороговое значение диода вышеописанного варианта.

В другом варианте устройства согласно изобретению можно отказаться от срезания с помощью схем подавления. Это устройство характеризуется наличием суммирующей схемы, интерполирующей интенсивность I₂(t,l₂) элемента изображения второго видеоизображения в l₂-той строке из интенсивностей I₁(t,l₁) элементов первого видеоизображения, причем интенсивности I₁ элементов первого видеоизображения суммируются с учетом весовых коэффициентов по заданному числу строк с целью создания для строки l₂ второго видеоизображения характеристики J(t,l₂) сигнала согласно уравнению с амплитудой А, установленной для второго видеоизображения, причем I₂(t, l₂) получают из J(t,l₂) путем суммирования смещения , которое может быть выбрано такой величины, что отрицательные значения в характеристике сигнала J будут точно скомпенсированы.

Таким образом, смещение применяется для предотвращения возможного появления отрицательных интенсивностей элементов изображения. Необходимость в применении упомянутой выше схемы подавления может в этом случае отпасть в соответствии с вышеописанным способом, при котором смещение устанавливалось на максимальное отрицательное значение характеристик сигнала J.

Как указывалось выше, способ и устройство применимы к аналоговым непрерывным входным сигналам для каждой строки. Если же первое видеоизображение поступает из видеопамяти или с видеодиска, то изображение может быть дискретизировано также уже согласно элементам изображения на строку, что при определенных условиях требует также применения интерполяции относительно элементов изображения в пределах одной строки. Для этого случае в предпочтительном варианте изображения, если n₁ есть число элементов изображения на строку первого видеоизображения, а n₂ число элементов изображения на строку второго видеоизображения, предусмотрена интерполяция интенсивности I₂(k₂,l₂) k₂-того элемента изображения l₂-той строки для второго видеоизображения из интенсивностей I₁(k₁,l₁) соответствующих k₁-тых элементов изображения l₁-той строки первого изображения с помощью суммирующей схемы, причем для формирования второго видеоизображения создание характеристики J сигнала, дискретизированной по элементам изображения и строкам, осуществляется согласно а интенсивности I₂ приравниваются к положительным значениям J, однако при этом отрицательные значения J подавляются с помощью схемы подавления и/или посредством суммирования смещения В таком устройстве, как уже указывалось выше для способа, также рассматриваются элементы изображения в каждой строке при обработке отношения согласно теореме отсчетов. Благодаря этому в каждой строке также достигается повышенное разрешение относительно элементов изображения.

Согласно другому предпочтительному варианту устройство по изобретению содержит видеопроцессор, который включает суммирующую схему и/или подавления либо может управляться соответствующей программой.

В сравнении с вышеприведенными примерами с аналоговым суммированием интенсивностей или соответственно цветов по соседним элементам изображения этот вариант обеспечивает существенно более гибкое согласование с различными стандартами. Такого рода видеопроцессоры имеются в продаже по невысокой цене. Далее, затраты на схемотехнику, обусловленные видеопроцессором, для большинства областей применения ниже для способа согласно изобретению, чем в обычных схемотехнических решениях. Следовательно преимуществом применения видеопроцессора в устройстве согласно изобретению является также снижение затрат.

Видеопроцессор может при соответствующем программировании взять на себя также функцию схемы подавления. Другим преимуществом видеопроцессора является его гибкость в отношении применения самых различных алгоритмов.

Как описано выше, например, при логарифмической характеристике диода, возможно лишь частичное подавление информационного содержания при отрицательных интенсивностях. Применение же видеопроцессора также дает возможность использовать иную, нежели вышеназванная, логарифмическую характеристику для подавления. Применение видеопроцессора также приводит к дальнейшему повышению качества изображения без дополнительных затрат схемотехнических средств.

Видеопроцессоры могут программироваться произвольным образом и, кроме того, имеется возможность простого осуществления вышеназванного варианта способа, при котором яркость второго видеоизображения нормирована по яркости первого видеоизображения. Помимо этого согласно предпочтительному варианту предусмотрено, что видеопроцессор может управляться программой таким образом, что амплитуда А может быть определена в режиме реального времени и при создании характеристики сигнала J задаваться таким образом, что интегральная яркость второго видеоизображения будет равна интегральной яркости первого видеоизображения.

Согласно другому предпочтительному варианту изобретения предусмотрено устройство для воспроизведения второго видеоизображения, которое позволяет высвечивать на экране различные элементы изображения независимо от стандарта.

В качестве воспроизводящего устройства может быть использован, например, монитор. Этим устройством может быть также и видеомагнитофон, в который уже интегрированы все средства для осуществления способа согласно изобретению.

Признак, согласно которому отдельные элементы изображения могут быть высвечены независимо от стандарта, отсутствует у имеющегося в продаже цветного кинескопа, который может освещать только элементы изображения, определяемые теневой маской. В противоположность этому, например, в черно-белых кинескопах, электронный луч путем соответствующего управления отклоняющими катушками или отклоняющими пластинами может непрерывно направляться на любой элемент изображения кинескопа.

Этот вариант изобретения не только позволяет получать различные размеры изображения, но и дает возможность иным, нежели описанный, образом оптимизировать встречающиеся в уравнениях 1.0 и 2.0 весовые функции, так как благодаря произвольно выбираемым в этом варианте числам строк и числам элементов изображения в воспроизводящем устройстве частные n₁/n₂ и m₁/m₂ всегда могут быть заданы соответствующим образом, чтобы, используя периодичность функции, уменьшить число весовых величин в указанных уравнениях. Каким образом необходимо выбирать эти частные, было описано выше в отношении рамки первоначального видеоизображения.

Для создания черно-белых изображений это не представляет проблем, так как черно-белые кинескопы не требуют теневой маски. Однако цветное телевизионное изображение также может быть получено с одним черно-белым кинескопом на каждый цвет, если отображаемые ими монохроматические изображения проецируются одно на другое посредством специально адаптированной для этой цели оптики.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения в противоположность решению с кинескопами предусмотрен непрерывный сканер для отражения управляемого интенсивностью I₂ луча света в воспроизводящем устройстве, который в зависимости от условий сканирования позволяет реализовать различные телевизионные стандарты относительно числа элементов и числа строк воспроизводимого изображения. В устройстве такого рода второе изображение создается лучом света. Это целесообразно по той причине, что для больших экранов могут быть получены существенно более высокие интенсивности света в элементе изображения. Далее, размер кадра может быть установлен практически любым путем выбора расстояния до экрана. При почти параллельных лучах света, как это известно, например, для лазерного света, четкость изображения не изменяется при изменении расстояния.

Следовательно качество изображения дополнительно повышается также и благодаря признакам этого варианта.

Луч света может отклоняться, например, посредством акустооптических элементов. В одном из предпочтительных вариантов предусмотрено, однако, что сканер содержит одно вращающееся многогранное зеркало и одно поворотное зеркало. Благодаря этому могут быть достигнуты существенно более высокие углы отклонения, чем при акустической модуляции. Далее, вследствие инерционности многогранного зеркала получают наиболее хороший, не зависящий от рабочего напряжения равномерный ход. Благодаря этому качество изображения также повышается.

Изобретение ниже более подробно проиллюстрировано на примерах его выполнения со ссылкой на чертежи, на которых изображено: на фиг. 1 - видеоизображение, которое было обработано с помощью способа согласно изобретению для воспроизведения двойного числа строк и элементов изображения на строку; на фиг. 2 - вырез видеоизображения, полученного с двойным числом строк и элементов изображения на строку по фиг. 1 для пояснения предлагаемого способа: а) необработанный кадр, б) после обработки способом согласно изобретению, в) после обработки линейной интерполяцией; на фиг. 3 - распределение интенсивности вдоль сечения А-А по фиг. 2б, соответственно вдоль сечения B-B по фиг. 2в; на фиг. 4 - схематическое изображение примера реализации способа на аналоговых схемах; на фиг. 5 - суммирующая схема, которая использована в примере выполнения по фиг. 4; на фиг. 6 - пример выполнения для удвоенного числа элементов изображения на строку второго видеоизображения относительно первого видеоизображения с применением суммирующей схемы по фиг. 5; на фиг. 7 - схематический пример выполнения способа с видеопроцессором; на фиг. 8 - воспроизводящее устройство для создания изображения согласно примерам выполнения по фиг. 4-7.

Способ согласно изобретению поднимает высокие частоты лучше, чем обычные методы интерполяции, поэтому его преимущества лучше всего выявляются при его применении на высокоструктурированных видеоизображениях. Кроме того, информационное содержание не изменяется, так что несмотря на повышение доли высоких частот сигналы шумов при этом способе не повышаются.

Для пояснения способа на высокоструктурированных изображениях изменение изображения показано на фиг. 1-3 полосовыми узорами при воспроизведении с более высокой плотностью элементов изображения. На фиг. 1 приведено необработанное видеоизображение с десятью тонкими полосами 1, проходящими из правого верхнего угла в левый нижний угол. Эти полосы пересекаются четырьмя более толстыми полосами 2, проходящими перпендикулярно первым.

На фиг. 1 выделен далее участок 3 экрана, который представлен на фиг. 2 в увеличенном масштабе и с двойным числом строк и элементов изображения на строку. На фиг. 2а, показанной без интерполяции, ясно видно, что отдельные элементы 4 изображения воспринимаются как прямоугольные ступеньки. Этот эффект на изображениях в системе ПАЛ, представляемых на большом экране, действует на зрителя крайне раздражающе. В это же время способ согласно изобретению позволяет уменьшить такого рода раздражающие эффекты путем суммирования с определением весовых коэффициентов соседних элементов изображения.

Способ согласно изобретению был применен к видеоизображению по фиг. 1, обозначенному в дальнейшем как первое видеоизображение. При этом для указанной демонстрации способа использовалось уравнение 2.0 с учетом двойного числа строк и элементов изображения второго видеоизображения в сравнении с первым. Результат показан на фиг. 2б. На этом чертеже мешающие, видимые на фиг. 2а ступеньки отсутствуют. Однако заметны новые ступенчатые структуры 5. Последние обусловлены элементами изображения второго видеоизображения и могут быть уменьшены только при дальнейшем повышении числа элементов изображения на строку и числа строк.

На фиг. 2б далее заметна штрихованная область 6, создаваемая применяемым способом и кажущаяся серой на реальных видеоизображениях. Эта серая область помогает глазу при рассматривании видеоизображения на некотором расстоянии выравнивать прямоугольные ступенчатые структуры 5 второго видеоизображения, так что косые полосы 1 и 3 в основном воспринимаются без ступенчатых структур 5.

Для сравнения рез