Schärfer gehts nicht
„Hollywood Quality Video“TM verbessert Qualität auf HDTV-Monitoren
Das hoch auflösende Fernsehen HDTV scheint nun nach jahrelanger Verzögerung endlich Einzug in die Haushalte zu finden und die öffentlich-rechtlichen Sender starten nach aktueller Planung den HDTV-Regelbetrieb mit den olympischen Winterspielen 2010. Die Investitionen in den Ausbau der Infrastruktur sind gewaltig, denn vom Bildaufnehmer bis zum Monitor müssen die Gerätschaften HD-fähig werden. Der Konsument trägt dabei unmittelbar die Kosten für den hoch auflösenden Bildschirm und verlangt nun selbstverständlich Kinoqualität - Equipment, dass sichtbar und objektiv diesen Anspruch genügt, wird er also bei seinen Kaufentscheidungen bevorzugen.
- Selbst bei einem „blow up“ von SD nach HD kann die Bildqualität überzeugen.
Diesen Bedarf hat das Unternehmen Silicon Optix schon vor Längerem erkannt und Bildprozessoren entwickelt, die ganz entscheidend die Darstellungsqualität von HDTV-Videos verbessern. Dank der Aquisition des Unternehmens durch IDT können wir diese interessante Techno¬logie nun unseren Kunden anbieten.
Hollywood Quality Video (HQV)
Unter dem Markenzeichen HQV™ hat Silicon Optix ein Bündel von Bildbearbeitungsalgorithmen zusammengefasst und in preiswerte ICs der Reon-VX-Serie implementiert, die in ähnlicher Form auch in professionellem Studio-Equipment eingesetzt werden und eine erhebliche Verbesserung der Videoqualität ermöglichen. Dabei arbeiten die Algorithmen grundsätzlich auf Pixelebene, d.h. jeder Eingriff in das Bild erfolgt quasi "minimal invasiv" und entsprechend dem lokalen Kontext.
Die beeindruckende Bildqualität ist schon vielfach ausgezeichnet worden, z.B. mit dem "Technical Emmy" 2007 oder dem PerfectVision Editor's Choice Award. Hier nun eine Übersicht der wichtigsten Bearbeitungsverfahren.
Hollywood Quality Video - Beschreibung und Beispiele
1. Pixelweises De-Interlacing (Zeilenentflechtung)
Über 4 HalbbilderReon-VX bietet eine bewegungsadaptive HD Zeilenentflechtung über 4 Halbbilder und bietet damit die schärfsten und detailreichsten High-Definition 1080p-Vollbilder.
Gutes De-Interlacing ist äußerst aufwendig, da die Halbbilder mit zeitlichem Versatz aufgezeichnet sind und daher unterschiedliche Objektpositionen bei Bewegung aufweisen. Die richtigen Positionen werden durch Analyse 4 aufeinander folgende Halbbilder rekonstruiert.
- Entfernung lästiger Treppenartefakte dankm ehrdimensionaler Diagonalfilter
2. Umsetzung unterschiedlicher Bildwiederholfrequenzen (Cadence processing)
Aufzeichnungen auf klassischem Film liegen in der Regel mit einer Geschwindigkeit von 24 Bildern/s vor, während das Fernsehen mit einer Wiederholrate von 25 Bildern/s (50 Halbbilder/s) sendet (bzw. 30 Vollbilder bei NTSC). Zur Angleichung duplizieren die Sendeanstalten in regelmäßigen Intervallen Halbbilder des Ausgangsmaterials und erreichen so eine Anpassung.
Bei NSTC entsteht damit eine sog. 2:3 Kadenz, d.h. auf 2 Halbbilder des ersten Frames folgen 3 Halbbilder des zweiten Frames etc. Bei der empfangsseitigen Umsetzung der Halbbildfolgen zu einem 1080p Vollbild müssen nun die eingeschobenen "Doubletten" erkannt erkannt werden, da ansonsten 50% der Bildinformationen verloren gehen können. Mit den Reon-VX-Prozessoren ist genau das möglich und damit eine perfekte Rekonstruktion des Ausgangs-Filmmaterials zu 1080p Vollbildern.
3. Multidirektionale Diagonalfilter (MDDF)
Diagonalfilter bzw. Interpolatoren mit echter 10-Bit Auflösung sorgen für weiche Schrägen und Kanten und ent¬fernen damit sog. Jaggies bzw. Trep¬penartefakte aus zeilenentflochtenen Bildern, ohne dabei das Material zu verwaschen.
- HQV reduziert die häufig auftauchenden Typen von Bildrauschen.
4. Unterdrückung bzw. Reduktion des Bildrauschens
Sämtliche digitalen Videodaten sind heute komprimiert und erzeugen daher oft einen soge nannten Random- oder Mosquito-Noise. Die HQV™-Technologie wertet das Rauschen nach der Zeit und auf Basis einzelner Pixel aus. Bei der Unterdrückung des Random Noise wird das Rauschen im statischen Bereich reduziert, indem verschiedene Halbbilder gleichzeitig betrachtet und Unterschiede zwischen den Halbbildern berücksichtigt werden.
Die Random- und Mosquito-Noise-Rauschunterdrückung beseitigt das Rauschen, das von Video¬kodierern verursacht wird. Das Ergebnis ist eine maximale Rausch- unterdrückung bei optimaler Bildqualität.Echte 10-bit VerabeitungSkalierung bedeutet eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Ausgangsauflösung auf die Zielauflösung des Displays. Mit einer Skalierung auf 1920 Pixel und dem Detail Enhancement werden aus einem SD-Ausgangsmaterial Bilder in HD-Qualität, gestochen scharf und mit einer größeren dynamischen Farbpalette, jedoch originalgetreu.
Die Verarbeitung, Skalierung und Abtastung erfolgt mit 10 Bit pro Kanal bei einer Vollfarbverarbeitung von 4:4:4.Simultane 2-Kanal-Bearbeitung (für PIP)Die Reon-VX-Prozessoren verfügen über ausreichen de Leistungsreserven, um gleichzeitig 2 Videos optimal zu bearbeiten und damit sind Picture-In-Picture-Anwendungen oder Split-Screen-Darstel- lungen ebenfalls möglich.eWARP VX Geometrie-Bearbeitung (Warping)Applikationen wie Beamer können mitunter nicht im optimalen Winkel zur Projektionsfläche positioniert werden - mit der Warping-technik der Reon-VX-Bausteine gelingt aber eine Kompensation der sonst entstehenden Abbildungsfehler.
Reon-VX Familie
Die Reon-VX-Videoprozessoren unterstützen eine ganze Reihe von Anwendungen, TFT-Panels beispielsweise oder Fernseher mit Flachbildschirmen, Settop-Boxen, Blu-ray -Recorder oder hochwertige Beamer. Da jeweils nur unterschiedliche Sets von Algorith- men benötigt werden, bietet IDT ein ganzes Portfolio unterschiedlich ausgestatteter Reon-Prozessoren.
Alle Typen sind in einem 27x27mm 580-Pin PBGA untergebracht und haben eine maximale Leistungsaufnahme von 4 Watt.
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick:
- Reon VX Familie
Technology Transfer 2009 Heft 1
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