DE19747402A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung mindestens eines Bildblocks eines digitalen Bildes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Bearbeitung mindestens eines Bild­ blocks eines digitalen Bildes.

Bei einem blockbasierten Bildcodierungsverfahren treten ins­ besondere bei niedrigen Übertragungsraten Blockartefakte bei decodierten Bildern auf. Unter Blockartefakten sind Unstetig­ keiten von Codierungsinformation an den Blockrändern zu ver­ stehen. Diese sind insbesondere zurückzuführen auf Unstetig­ keiten an den Blockrändern in den rekonstruierten Bildern, die auf die unabhängige, blockweise Codierung von Codierungs­ information eines digitalen Bildes zurückzuführen ist.

Unter Codierungsinformation ist im weiteren den Bildpunkten eines Bildes zugeordnete Helligkeitsinformation und/oder Farbinformation zu verstehen.

Im Rahmen der Bildverbesserung eines decodierten Bildes ist es bekannt, Blockränder einer Tiefpaßfilterung zu unterzie­ hen, wodurch die Unstetigkeiten an den Blockrändern reduziert werden [1]. Durch die Filterung werden jedoch in dem Bild vorhandene Strukturen, beispielsweise Kanten, teilweise zer­ stört. Somit ist das rekonstruierte, verbesserte Bild gemäß dem Verfahren aus [1] an den Blockkanten unscharf, insbeson­ dere in dem Bild enthaltene Kanten erscheinen "verschwommen".

Verschiedene blockbasierte Bildcodierungsverfahren sind be­ kannt, z. B. MPEG 1, MPEG 2 [2], H.261 [3].

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein digitales Bild, welches Blockartefakte aufweist, einer Bearbeitung zu unterziehen, wobei durch die Bearbeitung Strukturen in dem bearbeiteten Bild besser erhalten bleiben als bei dem bekann­ ten Verfahren.

Das Problem wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 11 gelöst.

Bei dem Verfahren weist jeder Bildblock, in den Bildpunkte des decodierten, digitalen Bildes gruppiert sind, einen Spek­ tralkoeffizienten auf, der einen Gleichanteil einer Codie­ rungsinformation der Bildpunkte beschreibt. Für mindestens einen Bildblock des Bildes werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

• - der Gleichanteil des Bildblocks wird ermittelt;
• - für an den Bildblock angrenzende Bildblöcke, die im weite­ ren als Nachbarbildblöcke bezeichnet werden, werden diesen zugeordnete Gleichanteile ermittelt;
• - die Nachbarbildblöcke werden in zwei Gruppen gruppiert, so daß die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer ersten Gruppe und die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer zweiten Gruppe einander jeweils ausreichend ähnlich sind;
• - der Bildblock wird in einen ersten Teilbildblock und in ei­ nen zweiten Teilbildblock aufgeteilt;
• - dem ersten Teilbildblock wird als erster Teilgleichanteil der Gleichanteil zugeordnet, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe;
• - dem zweiten Teilbildblock wird als zweiter Teilgleichanteil der Gleichanteil zugeordnet der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe.

Die Vorrichtung zur Bildverbesserung weist eine Prozessorein­ heit auf, die derart eingerichtet ist, daß jeder Bildblock, in den jeweils Bildpunkte des Bildes gruppiert sind, einen Spektralkoeffizienten aufweist, der einen Gleichanteil einer Codierungsinformation der Bildpunkte beschreibt. Für minde­ stens einen Bildblock werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

• - der Gleichanteil des Bildes wird ermittelt;
• - für an dem Bildblock angrenzende Bildblöcke, die im weite­ ren als Nachbarbildblöcke bezeichnet werden, werden diesen zugeordnete Gleichanteile ermittelt;
• - die Nachbarbildblöcke werden in zwei Gruppen gruppiert, so daß die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer ersten Gruppe und die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer zweiten Gruppe einander jeweils ausreichend ähnlich sind;
• - der Bildblock wird in einen ersten Teilbildblock und in ei­ nen zweiten Teilbildblock aufgeteilt;
• - dem ersten Teilbildblock wird als erster Gleichanteil der Gleichanteil zugeordnet, der in etwa gleich ist einem Gleich­ anteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe;
• - dem zweiten Teilbildblock wird als zweiter Teilgleichanteil der Gleichanteil zugeordnet, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe.

Durch die Erfindung wird eine Verbesserung der Kanteninforma­ tion des rekonstruierten, d. h. decodierten Bildes, erreicht. Damit wird der subjektive Qualitätseindruck des Bildes für einen Betrachter beträchtlich erhöht, insbesondere, da der Betrachter nicht mehr in dem Maße einen Eindruck eines ver­ schwommenen Bildes hat, wie dies bei bekannten Verfahren der Fall ist.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das Verfahren wird durch eine Weiterbildung deutlich verein­ facht und somit unter erheblich geringerem Rechenzeitbedarf realisierbar, wenn folgende Schritte vorgesehen sind:

• - unter Verwendung der Gleichanteile der Nachbarbildblöcke wird ein Gradient mit einer Richtungsangabe des Gradienten für den Bildblock ermittelt;
• - ein erster Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe wird ausgewählt;
• - ein zweiter Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe wird ausgewählt;
• - der erste Teilgleichanteil ist der erste Gleichanteil;
• - der zweite Teilgleichanteil ist der zweite Gleichanteil.

Ferner ist es zur weiteren Verbesserung des Gesamteindrucks des decodierten Bildes in einer weiteren Ausgestaltung vor­ teilhaft, daß sich die Größe des ersten Teilbildblocks und des zweiten Teilbildblocks jeweils ergibt aus dem Verhältnis des ersten Gleichanteils und des zweiten Gleichanteils zuein­ ander.

Eine weitere Bildverbesserung wird in einer weiteren Ausge­ staltung erreicht, bei der sich ein neuer Bildblock fb aus dem Bildblock gb und dem Teilbildblock nb nach folgender Vor­ schrift ergibt:

wobei mit

• - α ein vorgebbarer erster Gewichtsfaktor,
• - β ein vorgebbarer zweiter Gewichtsfaktor,

bezeichnet wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Gewichtsfaktor α und zweite Gewichtsfaktor β abhängig von mindestens einem der folgenden Kriterien gebildet wird:

• - einer Differenz zwischen dem ersten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil;
• - einem Verhältnis der Anzahl Nachbarbildblöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbildblöcke in der zweiten Grup­ pe;
• - einer Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dar­ gestellt und wird im weiteren näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1a bis 1c Skizzen des Verlaufs der Gleichanteile vor (Fig. 1a) und nach (Fig. 1b) der Bildver­ besserung für einen Bildblock sowie den resultierenden Bildblock (Fig. 1c);

Fig. 2a und 2b einen Bildblock und acht Nachbarbild­ blöcke des Bildblocks, wobei gezeigt ist, daß die Nachbarbildblöcke in zwei Gruppen eingeteilt sind (Fig. 2a) sowie ein Gradient des Bildblocks mit Richtungsangabe (Fig. 2b);

Fig. 3 eine Skizze einer Bildcodiereinheit, die gemäß einem blockbasierten Bildcodierungsverfahren arbeitet;

Fig. 4 eine Skizze einer Bilddecodiereinheit, die gemäß einem blockbasierten Bildcodierungsverfahren arbeitet;

Fig. 5 eine Skizze eines Bildes mit Bildblöcken.

In Fig. 3 ist eine Kamera 301 dargestellt, die von einer Szene Bilder 302 aufnimmt und einer Bildcodiereinheit 303 zu­ führt.

Die Bilder 302 stellen eine Folge von zeitlich aufeinander­ folgenden Bildern dar, die sukzessive der Bildcodiereinheit 303 zugeführt werden.

Jedes Bild weist Bildpunkte 501 (vgl. Fig. 5) auf, denen je­ weils Codierungsinformation (Helligkeitsinformation oder Farb­ information) zugeordnet ist. Die Bildpunkte werden in Bild­ blöcke 502 der Größe 8×8 Bildpunkte 501 gruppiert.

Man unterscheidet bei der blockbasierten Bildcodierung zwi­ schen der Inter-Bildcodierung und der Intra-Bildcodierung.

Bei der Inter-Bildcodierung wird jeweils, wie im weiteren er­ läutert, lediglich Differenzbildinformation zwischen zwei di­ rekt aufeinanderfolgenden Bildern codiert und übertragen. Bei der Intra-Bildcodierung wird jeweils die gesamte Bildinforma­ tion eines Bildes codiert und übertragen.

Bei der Inter-Bildcodierung wird jeweils ein zu codierendes Bild 302 einer Subtraktionseinheit 304 zugeführt. In der Sub­ traktionseinheit 304 wird eine Differenz gebildet zwischen der Codierungsinformation der Bildpunkte des zu codierenden Bildes und der Codierungsinformation von Bildpunkten eines zeitlich direkt vorangegangenen Bildes, das in der Bildcodie­ rungseinheit 303 rekonstruiert wurde. Ein Differenzbild 305 wird blockweise in einer Transformationseinheit 306 einer diskreten Cosinustransformation (DCT-Transformation) unterzo­ gen. Resultierende, transformierte Bildblöcke 307 werden ei­ ner Quantisierungseinheit 308 zugeführt.

Jeder transformierte Bildblock weist Spektralkoeffizienten auf, die jeweils die Ortsfrequenzen der Codierungsinformation der jeweiligen Bildblöcke 502 beschreiben. Die Spektralkoef­ fizienten weisen einen Gleichanteil sowie Koeffizienten auf, die Anteile höherer Ortsfrequenzen beschreiben.

In der Quantisierungseinheit 308 werden die transformierten Bildblöcke 307 quantisiert zu quantisierten Bildblöcken 309. Auf die transformierten, quantisierten Bildblöcke 309 wird eine Entropiecodierung angewendet 310, wobei eine Run-Length- Codierung und eine Variable-Length-Codierung (RLC/VLC) vorge­ sehen sind.

Das nunmehr resultierende codierte Bild 311 wird von der Bildcodierungseinheit 303 zu einer in Fig. 4 dargestellten Bilddecodiereinheit 401 übertragen.

Die Übertragung erfolgt über ein beliebiges Kommunikations­ netz (Festnetz oder Mobilnetz). Die quantisierten Bildblöcke 309 werden in der Bildcodiereinheit 303 einer inversen Quan­ tisierung 312 unterzogen. Die invers quantisierten Bildblöcke 313 werden einer inversen diskreten Cosinustransformation (IDCT) 314 unterzogen. Die resultierenden rekonstruierten Bildblöcke 315 werden einer Additionseinheit 316 zugeführt. In der Additionseinheit 316 wird jeweils die Information ei­ nes Bildblocks eines zeitlich vorangegangenen Bildes, zuge­ führt. Der Bildblock ist ein Bildblock in dem vorangegangenen Bild, der als Ergebnis einer Bewegungsschätzung 317 im Rahmen einer Bewegungskompensation 318 dem jeweiligen rekonstruier­ ten Bildblock 315 hinzuaddiert wird. Der sich ergebende re­ konstruierte Gesamtbildblock wird in einem Bildspeicher 319 abgespeichert.

In der Bilddecodiereinheit 401 wird ein entsprechendes Ver­ fahren, wie oben beschrieben, zur Rekonstruktion des Bildes durchgeführt.

Es erfolgt für das codierte Bild eine Entropiedecodierung 402 (Variable-Length-Decodierung, Run-Length-Codierung, VLD/RLD). Die entropiedecodierten, quantisierten Bildblöcke 403 werden einer inversen Quantisierung 404 unterzogen und die daraus resultierenden invers quantisierten Bildblöcke 405 werden ei­ ner inversen diskreten Cosinustransformation (IDCT) unterzo­ gen 406. Diese resultierenden rekonstruierten Bildblöcke 407 werden einer Addiereinheit 408 zugeführt ebenso wie ein Bild­ block eines zeitlich vorangegangenen Bildes, der im Rahmen der Bewegungskompensation 409 ebenso der Addiereinheit 408 zugeführt wird.

Es ergibt sich bei Durchführung des Verfahrens für alle Bild­ blöcke eines Bildes jeweils ein in einem Bildspeicher 410 ge­ speichertes decodiertes Bild 411, welches die oben beschrie­ benen Blockartefakte aufweist. Das decodierte Bild wird einer Bildverbesserung in einem Mittel zur Bildverbesserung 412 un­ terzogen. Ein dem Betrachter des Bildes dargestelltes verbes­ sertes Bild 413 ist das Ergebnis des Verfahrens, das im wei­ teren näher erläutert wird und auf mindestens einen Teil der Bildblöcke des decodierten Bildes 411 angewendet wird.

Fig. 2a zeigt einen Bildblock 201, der einen Gleichanteil DC₀ aufweist.

Es wird jeweils für einen Bildblock 200, für den die Bildver­ besserung durchgeführt werden soll, der Bildblock 200 ausge­ wählt und das im weiteren beschriebene Verfahren für den je­ weiligen Bildblock 200 durchgeführt.

Der Bildblock 200 weist 8 Nachbarbildblöcke 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208 mit jeweils einem dem Bildblock zuge­ ordneten Gleichanteil DC₁, DC₂, DC₃, DC₄, DC₅, DC₆, DC₇ und DC₈ auf.

Die Nachbarbildblöcke 201, 202, . . ., 208 werden in zwei Grup­ pen, einer ersten Gruppe A und einer zweiten Gruppe B grup­ piert. Nachbarbildblöcke werden gemeinsam in eine Gruppe gruppiert, wenn der Gleichanteil der Nachbarbildblöcke aus­ reichend ähnlich ist.

Es bietet sich an, folgendes Kriterium zur Gruppierung heran­ zuziehen.

Der ersten Gruppe A werden die Nachbarbildblöcke 201, 202, 203, 204, 205 zugeordnet, deren Gleichanteil DC₁ bis DC₅ grö­ ßer ist als der Gleichanteil DC₀ des Bildblocks 200.

Der zweiten Gruppe B werden die Bildblöcke, 206, 207, 208 zu­ geführt, deren Gleichanteile DC₆, DC₇, DC₈ kleiner ist als der Gleichanteil DC₀ des Bildblocks 200.

Eine in den Bildblock 200 und den Nachbarbildblöcken mögli­ cherweise enthaltene Kante wird durch Ermittlung eines Gra­ dientenvektors (Betrag und Richtung des Gradienten) auf Basis der Gleichanteile des Bildblocks 200 und der Nachbarbildblöc­ ke ermittelt gemäß folgender Vorschrift:

wobei mit

• - DC_k, k = 1, . . . , 8, die Gleichanteile der acht direkt be­ nachbarten Nachbarbildblöcke des Bildblocks in zeilenweiser Numerierung,
• - i, j zwei zueinander orthogonale Richtungen in dem Bild, bezeichnet werden.

Eine Richtung einer Trennungslinie zwischen Nachbarbildblöc­ ken der ersten Gruppe A und Nachbarbildblöcken der zweiten Gruppe B ist abhängig von der Richtung des Gradientenvektors. Die Richtung kann vertikal, horizontal, oder jeweils um 45° nach links oder rechts geneigt um die Horizontale sein.

Fig. 2b zeigt einen angenommenen Gradientenvektor grad für den Bildblock 200 und ein Koordinatensystem, aufgespannt durch zwei zueinander orthogonale Koordiantenachsen i und j, die entsprechend der Ausrichtung des Bildblocks und der Nach­ barbildblöcke ausgerichtet sind.

Als Grundlage für das weitere Vorgehen wird die Richtung des Gradientenvektors grad verwendet. Die Richtung des Gradien­ tenvektors grad dient als Grundlage für ein in Fig. 1a darge­ stelltes Diagramm.

An der Abszisse des in Fig. 1a dargestellten Diagramms ist entlang des Verlaufs der Richtung des Gradientenvektors grad der örtliche Verlauf aufgetragen.

An der Ordinate des Diagramms ist jeweils der Gleichanteil des Bildblocks, bzw. Nachbarbildblocks, der sich jeweils an der entsprechenden örtlichen Position entlang des Gradienten­ vektors grad befindet, aufgetragen.

So befindet sich in einem ersten Bereich 101 entlang des Gra­ dientenvektors grad ein Nachbarbildblock, der einen Gleichan­ teil DC_B aufweist. An einer zweiten Position 102 befindet sich der Bildblock 200 mit dem Gleichanteil DC₀. Mit S wird eine in dem Diagramm dargestellte Fläche bezeichnet, die sich aus dem Produkt des Gleichanteils DC₀ des Bildblocks 200 und der Größe des zweiten Intervalls 102 ergibt. In einem dritten örtlichen Intervall 103 entlang des Gradientenvektors grad ist ein Nachbarbildblock der ersten Gruppe A, der einen Gleichanteil DC_A aufweist.

Die Gleichanteile DC_A, DC_B der Nachbarbildblöcke bleiben auch bei den weiteren Verfahrensschritten unverändert. Es wird nur der Gleichanteil DC₀ des Bildblocks 200 verändert gemäß fol­ gender Vorschrift.

Der Bildblock 200 wird in zwei Teilbildblöcke derart aufge­ teilt, daß zum einen die Breite des Bildblocks entlang des Gradientenvektors grad 102 erhalten bleibt (vgl. Fig. 2b) und zum anderen die Fläche S ebenso erhalten bleibt. Die Teil­ bildblöcke werden in ihrer Breite entlang des Gradienten der­ art in den ersten Teilbildblock, dessen Fläche entlang des Gradientenvektors grad mit S1 bezeichnet wird, und den zwei­ ten Teilbildblock, dessen Fläche mit S2 bezeichnet wird, im selben Verhältnis aufgeteilt wird, entsprechend dem Verhält­ nis des Gleichanteils DC_A des Nachbarbildblocks der ersten Gruppe A und des Gleichanteils DC_B des Nachbarbildblocks der zweiten Gruppe B.

Dies bedeutet, daß sich eine Breite des ersten Teilbildblocks entlang des Gradientenvektors a und eine Breite b des zweiten Teilbildblocks entlang des Gradientenvektors grad gemäß fol­ genden Vorschriften gebildet wird:

wobei mit c die Breite des zweiten Intervalls 102 entlang des Gradientenvektors grad bezeichnet wird.

In dem ersten Teilbildblock mit der Breite a entlang des Gra­ dientenvektors grad wird der Gleichanteil DC_B des Nachbar­ bildblocks der zweiten Gruppe B zugeordnet. Dem Gleichanteil des zweiten Teilbildblocks wird der Gleichanteil DC_A des Nachbarbildblocks der zweiten Gruppe A zugeordnet.

Eine Skizze eines sich daraus ergebenden Bildblocks, der im weiteren als verbesserter Bildblock fb bezeichnet wird, ist in Fig. 1c dargestellt.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, nicht immer das Verfahren auf den gesamten Block umgewichtet anzuwenden, son­ dern eine weitere Gewichtung des sich ergebenden Gradienten­ blocks mit dem Bildblock 200 zu dem endgültigen Bildblock fb durchzuführen gemäß folgender Vorschrift:

wobei mit

• - α ein vorgebbarer erster Gewichtsfaktor,
• - β ein vorgebbarer zweiter Gewichtsfaktor,

bezeichnet wird.

Der erste Gewichtsfaktor α und der zweite Gewichtsfaktor β werden unter Berücksichtigung der folgenden Kriterien und nach folgender Vorschrift gebildet:

wobei mit

• - einem ersten Summanden con eine Differenz zwischen dem er­ sten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil,
• - einem zweiten Summanden num ein Verhältnis der Anzahl Nach­ barbildlöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbild­ löcke in der zweiten Gruppe,
• - einem dritten Summanden pos eine Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil,

bezeichnet wird.

Ein erstes Kriterium findet in einem ersten Summanden con Be­ rücksichtigung. Das erste Kriterium ist der Kontrast zwischen den Gleichanteilen DC_A der Nachbarbildblöcke der ersten Grup­ pe A und der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe B, d. h. ei­ ne Differenz zwischen dem ersten Gleichanteil DC_A und dem zweiten Gleichanteil DC_B.

Der erste Summand con wird gebildet nach folgender Vor­ schrift:

wobei mit DC_max der maximale Wert aller Gleichanteile be­ zeichnet wird. Bei einem Wert DC_max = 255 ergeben sich fol­ gende Werte für:

Eine in einem zweiten Summanden nom der obigen Vorschrift Be­ rücksichtigung findendes zweites Kriterium ist eine Anzahl von Nachbarbildblöcken, die der ersten Gruppe A bzw. der zweiten Gruppe B zugeordnet ist. Je mehr Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe B zugeordnet werden, desto größer wird der zweite Gewichtsfaktor β gewählt.

Der zweite Summand nom wird gebildet nach folgender Vor­ schrift:

• - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 1 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 3, 4 oder 5 Nachbarbild­ blöcke zugeordnet sind.
• - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 0 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 1, 2, 6 oder 7 Nachbar­ bildblöcke zugeordnet sind.

Ein in einem dritten Summanden pos Berücksichtigung findendes Kriterium ist die Differenz des Gleichanteils DC₀ des Bild­ blocks 200 mit dem Gleichanteil DC_A des Nachbarbildblocks der ersten Gruppe A bzw. des Gleichanteils DC_B der Nachbarbild­ blöcke der zweiten Gruppe B.

Der dritte Summand pos wird gebildet nach folgender Vor­ schrift:

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dem ersten Gewichtsfak­ tor α einen umso niedrigeren Wert zuzuordnen, je näher der Gleichanteil DC₀ des Bildblocks 200 dem Gleichanteil DC_B der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe B ist verglichen mit dem Gleichanteil DC_A der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe A.

Das oben beschriebene Verfahren wird für mindestens einen Teil der Bildblöcke des Bildes durchgeführt. Nach erfolgter Bildverbesserung wird das Bild einem Betrachter dargestellt.

In einer alternativen Ausgestaltung haben sich folgende Vor­ schriften zur Bildung des ersten Summanden con und des zwei­ ten Summanden nom als vorteilhaft erwiesen, wobei im weiteren die oben eingeführten Bezeichnungen beibehalten werden:

• - erster Summand con:
  
• - zweiter Summand nom:
  • - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 1 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 4 Nachbarbild­ blöcke zugeordnet sind.
  • - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 0,6 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 3 oder 5 Nach­ barbildblöcke zugeordnet sind.
  • - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 0,2 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 2 oder 6 Nach­ barbildblöcke zugeordnet sind.
  • - Dem zweiten Summanden nom wird der Wert 0 zugeordnet, wenn einer Gruppe von Nachbarbildblöcken 1 oder 7 Nach­ barbildblöcke zugeordnet sind.

Im Rahmen dieses Dokuments wurden folgende Veröffentlichungen zitiert: [1] S. Minami und A. Zakhor, An Opitmization Approach for Removing Block Effects in Transform Coding, IEEE Transactions on Circuit and Systems Video Technology, Vol. 5, No. 2, S. 74-82, USA, April 1995
[2] D. Le Gall, MPEG: A Video Compression Standard for Multimedia Applications, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 47-58, April 1991
[3] Ming Liou, Overview of the px64 kbit/s Video Coding Standard, Communications of the ACM, Vol. 34, No. 4, S. 60-63, April 1991

Claims (20)

1. Verfahren zur Bearbeitung mindestens eines Bildblocks ei­ nes digitalen Bildes, das in Bildblöcke gruppierte Bildpunkte aufweist,

• - bei dem der Bildblock einen Spektralkoeffizienten aufweist, der einen Gleichanteil einer Codierungsinformation der Bild­ punkte beschreibt,
• - bei dem der Gleichanteil des Bildblocks ermittelt wird,
• - bei dem für an dem Bildblock angrenzende Bildblöcke, Nach­ barbildblöcke, diesen zugeordnete Gleichanteile ermittelt werden,
• - bei dem die Nachbarbildblöcke in zwei Gruppen gruppiert werden, so daß die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer ersten Gruppe und die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke ei­ ner zweiten Gruppe einander jeweils ausreichend ähnlich sind,
• - bei dem der Bildblock in einen ersten Teilbildblock und in einen zweiten Teilbildblock aufgeteilt wird,
• - bei dem dem ersten Teilbildblock als ersten Teilgleichan­ teil der Gleichanteil zugeordnet wird, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe,
• - bei dem dem zweiten Teilbildblock als zweiten Teilgleichan­ teil der Gleichanteil zugeordnet wird, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere Bildblöcke des digitalen Bildes bearbeitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das digitale Bild ein decodiertes digitales Bild ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

• - bei dem unter Verwendung der Gleichanteile der Nachbarbild­ blöcke ein Gradient mit einer Richtungsangabe des Gradienten für den Bildblock ermittelt wird,
• - bei dem ein erster Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe ausgewählt wird,
• - bei dem ein zweiter Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe ausgewählt wird,
• - bei dem der erste Teilgleichanteil der erste Gleichanteil ist,
• - bei dem der zweite Teilgleichanteil der zweite Gleichanteil ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Größe des ersten Teilbildblocks und die Größe des zweiten Teilbildblocks sich jeweils ergibt aus dem Verhältnis des ersten Gleichanteils und des zweiten Gleichanteils.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Gradient grad nach folgender Vorschrift gebildet wird:
wobei mit

• - DC_k, k = 1, . . ., 8 die Gleichanteile der acht direkt be­ nachbarten Nachbarbildblöcke in zeilenweiser Numerierung,
• - i, j zwei zueinander orthogonale Richtungen in dem Bild,

bezeichnet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem sich ein neuer Bildblock fb ergibt aus dem Bildblock gb und den Teilbildblöcken nb nach folgender Vorschrift:
wobei mit

• - α ein vorgebbarer erster Gewichtsfaktor,
• - β ein vorgebbarer zweiter Gewichtsfaktor,
• bezeichnet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der erste Gewichtsfaktor α und der zweite Gewichts­ faktor β abhängig von mindestens einem der folgenden Kriteri­ en gebildet werden:

• - einer Differenz zwischen dem ersten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil,
• - einen Verhältnis der Anzahl Nachbarbildlöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbildlöcke in der zweiten Gruppe,
• - einer Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der erste Gewichtsfaktor α und der zweite Gewichts­ faktor β gemäß folgenden Vorschriften gebildet werden:
wobei mit

• - einem ersten Summanden con eine Differenz zwischen dem er­ sten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil,
• - einem zweiten Summanden num ein Verhältnis der Anzahl Nach­ barbildlöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbild­ löcke in der zweiten Gruppe,
• - einem dritten Summanden pos eine Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil,

bezeichnet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Codierungsinformation ein Helligkeitswert und/oder ein Farbwert ist.

11. Vorrichtung zur Bearbeitung mindestens eines Bildblocks eines digitalen Bildes, das in Bildblöcke gruppierte Bild­ punkte aufweist,
mit einer Prozessoreinheit, die derart eingerichtet ist, daß

• - der Bildblock einen Spektralkoeffizienten aufweist, der ei­ nen Gleichanteil einer Codierungsinformation der Bildpunkte beschreibt,
• - der Gleichanteil des Bildblocks ermittelt wird,
• - für an dem Bildblock angrenzende Bildblöcke, Nachbarbild­ blöcke, diesen zugeordnete Gleichanteile ermittelt werden,
• - die Nachbarbildblöcke in zwei Gruppen gruppiert werden, so daß die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer ersten Gruppe und die Gleichanteile der Nachbarbildblöcke einer zweiten Gruppe einander jeweils ausreichend ähnlich sind,
• - der Bildblock in einen ersten Teilbildblock und in einen zweiten Teilbildblock aufgeteilt wird,
• - dem ersten Teilbildblock als ersten Teilgleichanteil der Gleichanteil zugeordnet wird, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe,
• - dem zweiten Teilbildblock als zweiten Teilgleichanteil der Gleichanteil zugeordnet wird, der in etwa gleich ist einem Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß mehrere Bildblöcke des digitalen Bildes bearbeitet werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß das digitale Bild ein decodiertes digitales Bild ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß

• - unter Verwendung der Gleichanteile der Nachbarbildblöcke ein Gradient mit einer Richtungsangabe des Gradienten für den Bildblock ermittelt wird,
• - ein erster Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der ersten Gruppe ausgewählt wird,
• - ein zweiter Gleichanteil der Nachbarbildblöcke der zweiten Gruppe ausgewählt wird,
• - der erste Teilgleichanteil der erste Gleichanteil ist,
• - der zweite Teilgleichanteil der zweite Gleichanteil ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß die Größe des ersten Teilbildblocks und die Größe des zweiten Teilbildblocks sich jeweils ergibt aus dem Verhältnis des er­ sten Gleichanteils und des zweiten Gleichanteils.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß der Gradient grad nach folgender Vorschrift gebildet wird:
wobei mit

• - DC_k, k = 1, . . ., 8 die Gleichanteile der acht direkt be­ nachbarten Nachbarbildblöcke in zeilenweiser Numerierung,
• - i, j zwei zueinander orthogonale Richtungen in dem Bild,

bezeichnet wird.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß sich ein neuer Bildblock fb ergibt aus dem Bildblock gb und den Teilbildblöcken nb nach folgender Vorschrift:
wobei mit

• - α ein vorgebbarer erster Gewichtsfaktor,
• - β ein vorgebbarer zweiter Gewichtsfaktor,

bezeichnet wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß der erste Gewichtsfaktor α und der zweite Gewichtsfaktor β abhän­ gig von mindestens einem der folgenden Kriterien gebildet werden:

• - einer Differenz zwischen dem ersten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil,
• - einen Verhältnis der Anzahl Nachbarbildlöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbildlöcke in der zweiten Gruppe,
• - einer Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß der erste Gewichtsfaktor α und der zweite Gewichtsfaktor β gemäß folgenden Vorschriften gebildet werden:
wobei mit

• - einem ersten Summanden con eine Differenz zwischen dem er­ sten Gleichanteil und dem zweiten Gleichanteil,
• - einem zweiten Summanden num ein Verhältnis der Anzahl Nach­ barbildlöcke in der ersten Gruppe und der Anzahl Nachbarbild­ löcke in der zweiten Gruppe,
• - einem dritten Summanden pos eine Differenz zwischen dem Gleichanteil und dem ersten Gleichanteil,

bezeichnet wird.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei der die Prozessoreinheit derart eingerichtet ist, daß die Codierungsinformation ein Helligkeitswert und/oder ein Farb­ wert ist.