(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号における画像安定性エラーを補正する装置であって、
補正されるべきビデオ信号の順次連続する画像における偏差に依存して補正信号を導出する装置と、
補正されるべきビデオ信号を受け取る入力側と、導出された補正信号の供給のための調整入力側と、補正されたビデオ信号を出力する出力側とを備えた調整素子と、
入力側で、順次連続する画像間の動きのベクトルを示す運動ベクトル信号を受け取り、受け取った前記運動ベクトル信号から補正信号を導出して、出力側で出力するフィルタであって、加算器を介して前記運動ベクトル信号が入力される複数の第１のレジスタと、該第１のレジスタにそれぞれ割り当てられた複数の第２のレジスタと、前記第１及び第２のレジスタを制御する論理ユニットとからなる、フィルタと、
を備え、
順次連続する画像の少なくとも１つの運動ベクトル信号が前記フィルタに供給されると、
（ａ）  前記第１のレジスタの内容が有効である場合に、前記第２のレジスタに対して状態変数を割り当て、
（ｂ）  前記状態変数のセットされた前記第２のレジスタの内容を、新たな運動ベクトル信号が入力される度に累算し、
（ｃ）  前記第１のレジスタ内容が所定の閾値を上回っている場合には前記状態変数をリセットし、上回っていない場合には前記状態変数に１をセットし、
（ｄ）  上記（ａ）〜（ｃ）の処理を前記複数の第１のレジスタのすべてについて完了するまで繰り返し、
（ｅ）  完了すると、状態変数に１がセットされた第２のレジスタと対応付けられた第１のレジスタの内容の合計値を当該第１のレジスタの数で割って平均値を算出し、
（ｆ）  前記算出した平均値に反対の符号を付して前記調整素子に供給する、
ことを特徴とする、ビデオ信号における画像安定性エラーを補正する装置。
【請求項２】
前記運動ベクトルの各成分に対してそれぞれフィルタが設けられている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
フィルムスキャナーによって生成されたビデオ信号における走査されたフォルム画像の画像安定性補正に使用される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
携帯撮影装置の生成されたビデオ信号における画像の画像安定性補正に使用される、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はビデオ信号における画像安定性エラー（Bildstandsfehler）を補正する装置に関する。この装置は補正されるべきビデオ信号の順次連続する画像における偏差に依存して補正信号を導出する装置と、補正されるべきビデオ信号を受け取る入力側と導出された補正信号の供給のための調整入力側と補正されたビデオ信号を出力する出力側を備える調整素子とを有している。
【０００２】
フィルムの投影時および走査時には画像安定性エラーが観られる。この画像安定性エラーは、撮影中および／または投影ないしは走査時のフィルムの均一でない搬送によって生じる。この画像安定性エラーは、不所望の運動成分につながってしまう。この運動成分は観察者によって画像を妨害する揺れとして認識される。
【０００３】
ＤＥ１９５３６６９１Ａ１号から例えば、ビデオ信号における画像成分が画像安定性に関して補正信号によって補正される、テレビ的な走査時の画像安定性エラーを補正する方法および装置が公知である。ここでは１つの画像から次の画像へのパターン領域の試験的な移動と、パターン領域と次の画像の相応する領域との相互関係の検出に基づく探索方法によってどのように運動ベクトルが導出されるのかが詳細に示されている。
【０００４】
しかし導出された運動ベクトルは画像安定性エラーも、実際に存在する動き（例えば撮影されたシーンにおける動き、またはカメラの振動）も含む。しかしこれらの成分を明確に相互に区別することができない。それ故に実際の動きのシーケンスを正確に再構築することは不可能である。
【０００５】
走査された画像内に存在する動きを観るとき、静止画像と動画とで区別される。静止画像では画像安定性エラーは振幅が小さい場合にも著しく目立つ。ここでは補正の質に対する要求がとりわけ高い。しかしこのような場合に補正信号は非常に容易に計算される。画像点の軌道特性を得るためには、移動ベクトル（Verschiebungsvektoren）が継続的に合計されさえすればよい。その後、画像点の目下の位置が得られる。補正のために、この画像点は目下の位置から画像平面の固定された位置にシフトされる。
【０００６】
動画の場合には小さい振幅を有する画像安定性エラーはそれ程強くは目立たない。しかし画像安定性の補正は、実際の動きを妨害してはならない。
【０００７】
本発明の課題は冒頭に記載された形式の装置を改善して、静止画像に対する画像安定性エラーの補正にも動画に対する画像安定性エラーの補正にも適し、同時に補正への各要求にほぼ合う装置を提供することである。
【０００８】
上述の課題は本発明と相応に、順次連続する画像間の動きのベクトルを示す運動ベクトル信号を入力側で受け取り、受信された運動ベクトル信号を所定の関数に従って処理し、出力側で補正信号を出力するフィルタが設けられることによって解決される。
【０００９】
形成された運動ベクトル信号の信号経路にフィルタを挿入することで、ビデオ信号の画像の画像安定性が格段に改善される。ここではビデオ信号が携帯ビデオカメラから生じたか、またはフィルムスキャナーによる映画フィルムの走査によって生じたかは問題ではない。
【００１０】
本発明の有利な構成では、
・順次連続する画像の少なくとも１つの運動ベクトル（ｓ（Ｋ））がそれぞれフィルタ（８）に供給され、
・フィルタ（８）は複数のレジスタ（Ｒｉ（ｋ））を有しており、これらのレジスタには少なくとも１つの運動ベクトル（ｓ（ｋ））が供給可能であり、各レジスタの内容が有効である場合には状態変数（Ｂｉ（ｋ））が割り当てられ、
・セットされた状態変数を有するレジスタ（Ｒｉ（ｋ））の内容は、新たな運動ベクトル（ｓ（Ｋ））の入力時に運動ベクトル分だけ累算され、
・状態変数が新たな運動ベクトル（ｓ（Ｋ））の入力前にセットされており、各レジスタの内容が所定の閾値（Ｄ）を上回っている場合には状態変数（Ｂｉ（ｋ））がリセットされ、
・リセットされた状態変数（Ｂｉ（ｋ））を有するレジスタのうちの１つのレジスタの内容が０にセットされ、状態変数（Ｂｉ（ｋ））は１にセットされ、
・セットされた状態変数（Ｂｉ（ｋ））を有するレジスタの内容から平均値が形成され、この平均値は反対の符号を有して調整素子（９）に供給される。
【００１１】
本発明の装置は次の利点を有する。すなわち突発的な小さい動きが画像安定性エラーの結果として補正される。また、突発的にではなく変化する動きはほぼ影響されずに残る。さらに比較的大きな振幅を有する動きは、それが迅速である場合にもまたはその方向が迅速に変化する場合にも補正されない。この種の動きは例えば迅速な揺れのとき、シーンの変化時および場合によっては演出上の理由から所望された振動時に生じる。
【００１２】
本発明の実施例を複数の図面に基づいて図示し、以下の明細書でより詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明による装置の概略図であり、
図２は図１の装置で使用されたフィルタのブロック回路図であり、
図３は走査されたフィルムの画像点の異なる動きをあらわす図であり、
図４は図２のフィルタを説明するためのフローチャートである。
【００１４】
図１の本発明による装置を有するフィルムスキャナーの概略図では、フィルム１は一定の速度で光電センサ２を通過する。このセンサ２は例えばいわゆるＣＣＤの列である。フィルムの搬送中にランプ３の光はフィルム１を光で透かす。レンズ４はフィルム１を通る光をセンサ２上にフォーカシングする。
【００１５】
センサ２の出力側は、画像安定性エラーを有するアナログのビデオ信号を取り出すことができる。このビデオ信号はアナログ／デジタル変換器５に供給される。このアナログ／デジタル変換器は自身の出力側でデジタルのビデオ信号を出力する。このデジタルのビデオ信号は、画像安定性エラーを補正する本発明による装置６に供給される。
【００１６】
簡易化するために図１には１つの色チャンネルだけが示されている。フィルム走査時に通常は、各色成分に対して１つのチャンネルが設けられる。このチャンネルは同じように補正される。ここでこれらの色チャンネルに対する補正信号は、輝度チャンネルに対する補正信号に相応する。
【００１７】
補正装置６は運動ベクトルを導出する装置７を有する。これはＤＥ１９５３６６９１Ａ１号に記載されている。運動ベクトルｓ（ｋ）はフィルタ８に供給される。このフィルタは補正信号ｃ（ｋ）を形成して調整素子９に供給する。装置７および８内で遅延が生じ、これによって補正信号ｃ（ｋ）は該当するデジタルのビデオ信号より格段に遅く生じるので、このデジタルビデオ信号は１０で相応に遅らされる。出力側１１では、補正されたビデオ信号が取り出される。
【００１８】
調整素子９は実質的にデジタルのメモリから成る。このメモリでは書き込み時および読み出し時にアドレスが相互に、補正信号ｃ（ｋ）によって示されたように区別される。
【００１９】
図２には非常に簡単にフィルタ８（図１）の構造が、具体的に示すためにブロック回路図として示されている。しかし本発明によるフィルタは有利にはプログラムとしてプロセッサ内で実現される。これは後で図４と関連して説明される。図２の実施例には１２で運動ベクトルｓ（ｋ）が供給され、加算器１４. ０〜１４. ｎでレジスタ１５. ０〜１５. ｎの内容Ｒ＿０〜Ｒ＿ｎがこれに加えられる。各レジスタ１５. ０〜１５. ｎにはレジスタ１６. ０〜１６. ｎが割り当てられている。ここでは各レジスタの内容Ｒ＿０〜Ｒ＿ｎに割り当てられた状態変数Ｂ０〜Ｂｎがそれぞれ記憶されている。
【００２０】
論理ユニット１６は、加算器１６によって加算されたレジスタ内容を制御する。合計は平均値を形成するために１８で、加算に使用されたレジスタの数で除算され、１と乗算される。補正信号ｃ（ｋ）は１９で取り出される。
【００２１】
状態変数（以下では状態ビットとも称される）は、レジスタ内容および閾値Ｄに依存してセットされるまたはリセットされる。これは図４との関連でより詳細に説明される。
【００２２】
図３には、走査された画像内の画像点または対象の位置ｄが走査数の関数として示されている。見やすくするために動きの表示は１つのコンポーネントに制限されている。曲線２１は、装置７（図１）から導出される運動ベクトルｓ（ｋ）のシーケンスを示している。曲線２２および２３は、実際の動き（曲線２２）および画像安定性エラー（曲線２３）の成分を示している。
【００２３】
図４はフィルタのアルゴリズムをフローチャート形式で示している。初期状態３１はＲ＿ｉ（ｋ）＝０およびＢｉ（ｋ）＝０であり、ここでｉ＝０およびＫ＝−１である。３２ではｋが増分される。引き続き３３で運動ベクトルｓ（ｋ）が読み込まれる。３４ではＢｉ（ｋ−１）＝１か否かに依存して、分岐が行われる。そうである場合（少なくとも１回の通過（Durchlauf）後に）、３５でレジスタ内容Ｒ＿ｉ（ｋ）が累算される。３５および３６では状態ビットＢｉ（ｋ−１）＝１であるか否か、およびＲ＿ｉ（ｋ）＞Ｄであるか否かが検査される。２つともそうである場合、Ｂｉ（ｋ）＝０がセットされる（３７）。そうでない場合には３８で１にセットされる。
【００２４】
３９ではｉが既に最大値Ｎ−１に達しているか否かが、すなわち全レジスタが応動したか否について検査される。そうでない限り、ｉは４０で増分されてプログラムは３１で続けられる。
【００２５】
４１では、Ｂｉ（ｋ）＝０を有するレジスタの第１のレジスタに対して、指標（Index）ｉが指標ｌとして記憶される。これによって４２ではレジスタ内容Ｒ＿ｌおよび属する状態ビットＢｌ（ｋ）＝０をセットすることができる。さらに４３では出力信号ｇ（ｋ）が計算される。このために同一のレジスタ内容の合計がＢｉ（ｋ）＝１に対して形成されて、このようなレジスタ内容の数で除算される。移動ベクトルは２つの成分からなるので、フィルタは２倍に実現される。結果ベクトルは補正信号をあらわす。この補正信号は動きの流れを逆転させるのに使用され、成分ｇｘ（Ｋ）およびｇｙ（ｋ）を有する。
【００２６】
本発明による装置の容易な実現は、プロセッサの相応のプログラミングによって行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の概略図である。
【図２】  図１の装置で使用されたフィルタのブロック回路図である。
【図３】  走査されたフィルムの画像点の異なる動きをあらわす図である。
【図４】  図２のフィルタを説明するためのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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