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 Line-Doubler, Scaler

The Video-Signal

The present video-systems suffer for over 50 years under problems. In the comparison to the motion-picture-film the video-signal works with the so-called interlaced-procedure (Half-Frame-Procedure, i.e. 50 "half" frames in place of 50 frames per second), which leads to line-flares and picture-unrest as well as in the result to a bad vertical picture-resolution. With the "Interlaced procedure" on the fine vertical structures due to the successive illustration of straight and non-straight lines a halfed picture-repeating-rate of 25 pictures per second - on which the eye reacts very sensitively. Because the TV-Stations however usually sends vertically-filtered (indistinct) pictures, it is difficult to recognize the effect on their small TV-Sets. With the DVD as an outstandingly sharp source of picture these picture-noises, however, are indeed not acceptable on larger displays or on a home-cinema-screen.
To the comparison: In the cinema the film is shown only with 24 movement phases. However, each film-picture appears with a rotary shutter three times (72 cycles per second of picture-frequency). Flares, flickering and peeled-off, moved picture-edges are not known from an original cinema-picture. In contrast to it, the small line-resolution of conventional video-pictures with a tube-, projection- or plasma-device effects the recognizing of the banded structure. The attempt of the eyes to re-adjust the sharpness with accomodation can cause headache.
But Cinemateq converts Interlaced-Video into progressive pictures of highest resolution, which are comparable to cinema-quality.

 cinemateq optimizer plus II
cinemateq optimizer plus II

Es gibt verschiedene Möglichkeiten das Videosignal zu optimieren. Mit der so genannten ?100 Hz Technik? kann das Bildflimmern durch Wiederholen der Bildinformation mit verdoppelter Bildgeschwindigkeit bei Beibehaltung der Interlaced-Bildstruktur nahezu eliminiert werden. Ein anderer Weg ist das Rückzusammensetzen der Bildinformation unter Beibehaltung der Bildfrequenz. Dies führt im einfachsten Fall zu einem ?progressiven? Bild, bei dem jeweils bei einem Bilddurchgang alle Zeilen, also gerade und ungerade, zusammen geschrieben werden.

Die cinemateq picture optimizer verwenden das zweite Verfahren in modifizierter Version:

1. Schritt
Die geraden und ungeraden Bildzeilen werden wieder zusammengeführt. Bei diesem, auch ?Deinterlacing? genannt Verfahren, wandelt der mit neuester Deinterlacer-Technologie ausgestattete High-End Videoprozessor die Halbbilder (Interlaced) des Videosignals in Vollbilder (Progressiv) um. Diese so genannte ?Progressive Technologie? erhöht vor allem Bildauflösung & Bildruhe des Videobildes deutlich, da anstelle von 50 Halbbildern (z.B. bei 50 Hz / PAL) die gleiche Anzahl an Vollbildern in derselben Zeit angezeigt werden.


2. Schritt
Skalierung der 576/480 Zeilen und der Bildpunkte pro Zeile des PAL/NTSC Videosignals auf die gewünschte Ausgabeauflösung. Dies geschieht in einem komplexen Prozess aus gewichteter Interpolation und angepasster Filter. Ziel ist es, die sichtbare Zeilenstruktur bei Projektoren und Plasmabildschirmen zu vermeiden. Dank dem speziellen ?Line-Multiplier Verfahren? ist eine freie, pixelgenaue Skalierung der ausgegebenen Auflösung bis zu einer Maximalauflösung von HDTV 1080p möglich.

3. Schritt
Durch Zwischenpufferung und Erstellung einer neuen Zeitstruktur kann die Bildwiederholrate des Videosignals zwischen 49Hz und 120Hz frei definiert werden. Hierbei wird ebenfalls unter Anwendung einer zeitlich gewichteten Interpolation und Filterung ein Bildstrom erreicht, welcher, nun arm an Bearbeitungsartefakten, eine den heutigen Abbildungssystemen angemessene, augenfreundliche Darstellung ohne Filmmereindruck ermöglicht.

4. Schritt
Hier kommen verschiedene selbst entwickelte bzw. modifizierte Optimierungsverfahren zum Einsatz, wie zum Beispiel:

2:2 & 3:2 Pull-Down
Um einen Kinofilm auf DVD zu bringen, muss dieser abgetastet und in Videoformat gewandelt werden. Bei dieser Umwandlung werden verschiedene Verfahren wie z.B. Interlacing (Erzeugung von Halbbildern) angewandt, die zu so genannten ?Bad Edits? führen können. Diese zeigen sich bei der Videobilddarstellung als Bildartefakte, d.h. Kanten und Fransen an Objekten im Bild. Der High-End Videoprozessor sorgt mit seiner 2:2 bzw. 3:2 Pull-Down Funktion für NTSC und PAL Videoquellen für eine optimierte Rückführung der bei der Filmabtastung entstandenen Fehler und vermeidet somit störende ?Artefakte? im Bild ? das Ergebnis ist eine optimale Bilddarstellung ohne Kanten & Fransen. Der cinemateq-Prozessor fasst bewungsgleiche Halbbilder zu perfekt scharfen Vollbildern zusammen. Damit rekonstruiert er die Qualität des Filmbilds wie im Orginal, sprich Kino, ohne das die Bilder flimmern.
.

Adaptiv Motion Control
Bei schnellen Bewegungen von kleineren Objekten im Bild kommt es vor allem bei rein digital produzierten Videoquellen oftmals zu Verzerrungen, Ruckbewegungen und Ausfransungen des Objektes. Die Adaptive Motion Control gleicht diese fehlerhafte Wiedergabe (z.B. ?Treppenartefakte?) aus und sorgt dank neuester Prozessortechnologie für die kontinuierliche, ruck- und kantenfreie Darstellungen von schnellen Bewegungen im Bild.
.

Adaptive Comb Filter
Die adaptive Kammfilterfunktion verringert typische Schwächen des Videosignals in punkto Farbdarstellung, welche technisch bedingt sind oder bei der Speicherung des Videosignals auf das Medium entstehen. Der Filter reduziert laufende bzw. verschobene Farbränder im Wiedergabebild und garantiert so eine optimale Farbwiedergabe.
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Time Base Correction
Insbesondere digitale Anzeigegeräte wie z.B. DLP Projektoren oder Plasmabildschirme benötigen ein konstantes Videosignal ohne Schwankungen, die z.B. bei der Wiedergabe von VHS-Videokassetten auftreten können. Die TBC Funktion sorgt für ein konstantes Videosignal und ermöglicht dadurch eine einwandfreie Wiedergabe auf digitalen Geräten.
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10-Bit processing
Digitale Videoquellen liefern ein 8-Bit Videosignal, das trotz exzellenter Qualität leider nur begrenzte Möglichkeiten der Korrektur zulässt: 8-Bit ermöglichen nur Korrekturwerte in ganzen 1-er Schritten, also z.B. von einem Wert von 130 auf 131. Für eine optimale Anpassung des Quellsignals an das Ausgabegerät sind aber Zwischenwerte von mindestens 0,25-er Schritten notwendig. Über die integrierte Video Lookup-Table-Funktion wird das 8-Bit Videosignal in ein 10-Bit Signal konvertiert, so dass eine feinere Abstimmung in 0,25-er Schritten möglich wird ? also z.B. von einem Wert von 130 auf 130,25. Dank diesem so genannte 10-Bit processing können Helligkeit, Kontrast, Farbton und Farbsättigung wesentlich feiner abgestimmt und für eine perfekte Bildwiedergabe optimiert werden.

Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit die Farbtemperatur und den so genannten Gamma-Wert ("Hell-Dunkel-Gewichtung") anzugleichen, so dass eine naturgetreue Wiedergabe von Farben und Kontrastverhältnissen ermöglicht wird. Hierbei wird die Informationsbreite von 8 Bit am Eingang auf 10 Bit am Ausgang aufgespreizt, um bearbeitungsbedingte Zwischenwerte nicht zu verlieren.

Die Summe dieser Funktionalitäten liegt weit über den Fähigkeiten eines marktüblichen Videosystems und definieren neue Maßstäbe für optimale Bilddarstellung.












 cinemateq picture optimizer plus II SDI
cinemateq picture optimizer plus II SDI

cinemateq optimizer Verfahren

Es gibt verschiedenen Möglichkeiten das Videosignal zu optimieren. Mit der so genannten ?100 Hz Technik? kann das Bildflimmern durch Wiederholen der Bildinformation mit verdoppelter Bildgeschwindigkeit bei Beibehaltung der Interlaced-Bildstruktur nahezu eliminiert werden. Ein anderer Weg ist das Rückzusammensetzen der Bildinformation unter Beibehaltung der Bildfrequenz. Dies führt im einfachsten Fall zu einem ?progressiven? Bild, bei dem jeweils bei einem Bilddurchgang alle Zeilen, also gerade und ungerade, zusammen geschrieben werden.

Die cinemateq picture optimizer verwenden das zweite Verfahren in modifizierter Version:

1. Schritt
Die geraden und ungeraden Bildzeilen werden wieder zusammengeführt. Bei diesem, auch ?Deinterlacing? genannt Verfahren, wandelt der mit neuester Deinterlacer-Technologie ausgestattete High-End Videoprozessor die Halbbilder (Interlaced) des Videosignals in Vollbilder (Progressiv) um. Diese so genannte ?Progressive Technologie? erhöht vor allem Bildauflösung & Bildruhe des Videobildes deutlich, da anstelle von 50 Halbbildern (z.B. bei 50 Hz / PAL) die gleiche Anzahl an Vollbildern in derselben Zeit angezeigt werden.


2. Schritt
Skalierung der 576/480 Zeilen und der Bildpunkte pro Zeile des PAL/NTSC Videosignals auf die gewünschte Ausgabeauflösung. Dies geschieht in einem komplexen Prozess aus gewichteter Interpolation und angepasster Filter. Ziel ist es, die sichtbare Zeilenstruktur bei Projektoren und Plasmabildschirmen zu vermeiden. Dank dem speziellen ?Line-Multiplier Verfahren? ist eine freie, pixelgenaue Skalierung der ausgegebenen Auflösung bis zu einer Maximalauflösung von HDTV 1080p möglich.

3. Schritt
Durch Zwischenpufferung und Erstellung einer neuen Zeitstruktur kann die Bildwiederholrate des Videosignals zwischen 49Hz und 120Hz frei definiert werden. Hierbei wird ebenfalls unter Anwendung einer zeitlich gewichteten Interpolation und Filterung ein Bildstrom erreicht, welcher, nun arm an Bearbeitungsartefakten, eine den heutigen Abbildungssystemen angemessene, augenfreundliche Darstellung ohne Filmmereindruck ermöglicht.

4. Schritt
Hier kommen verschiedene selbst entwickelte bzw. modifizierte Optimierungsverfahren zum Einsatz, wie zum Beispiel:

2:2 & 3:2 Pull-Down
Um einen Kinofilm auf DVD zu bringen, muss dieser abgetastet und in Videoformat gewandelt werden. Bei dieser Umwandlung werden verschiedene Verfahren wie z.B. Interlacing (Erzeugung von Halbbildern) angewandt, die zu so genannten ?Bad Edits? führen können. Diese zeigen sich bei der Videobilddarstellung als Bildartefakte, d.h. Kanten und Fransen an Objekten im Bild. Der High-End Videoprozessor sorgt mit seiner 2:2 bzw. 3:2 Pull-Down Funktion für NTSC und PAL Videoquellen für eine optimierte Rückführung der bei der Filmabtastung entstandenen Fehler und vermeidet somit störende ?Artefakte? im Bild ? das Ergebnis ist eine optimale Bilddarstellung ohne Kanten & Fransen. Der cinemateq-Prozessor fasst bewungsgleiche Halbbilder zu perfekt scharfen Vollbildern zusammen. Damit rekonstruiert er die Qualität des Filmbilds wie im Orginal, sprich Kino, ohne das die Bilder flimmern.
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Adaptiv Motion Control
Bei schnellen Bewegungen von kleineren Objekten im Bild kommt es vor allem bei rein digital produzierten Videoquellen oftmals zu Verzerrungen, Ruckbewegungen und Ausfransungen des Objektes. Die Adaptive Motion Control gleicht diese fehlerhafte Wiedergabe (z.B. ?Treppenartefakte?) aus und sorgt dank neuester Prozessortechnologie für die kontinuierliche, ruck- und kantenfreie Darstellungen von schnellen Bewegungen im Bild.
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Adaptive Comb Filter
Die adaptive Kammfilterfunktion verringert typische Schwächen des Videosignals in punkto Farbdarstellung, welche technisch bedingt sind oder bei der Speicherung des Videosignals auf das Medium entstehen. Der Filter reduziert laufende bzw. verschobene Farbränder im Wiedergabebild und garantiert so eine optimale Farbwiedergabe.
.

Time Base Correction
Insbesondere digitale Anzeigegeräte wie z.B. DLP Projektoren oder Plasmabildschirme benötigen ein konstantes Videosignal ohne Schwankungen, die z.B. bei der Wiedergabe von VHS-Videokassetten auftreten können. Die TBC Funktion sorgt für ein konstantes Videosignal und ermöglicht dadurch eine einwandfreie Wiedergabe auf digitalen Geräten.
.

10-Bit processing
Digitale Videoquellen liefern ein 8-Bit Videosignal, das trotz exzellenter Qualität leider nur begrenzte Möglichkeiten der Korrektur zulässt: 8-Bit ermöglichen nur Korrekturwerte in ganzen 1-er Schritten, also z.B. von einem Wert von 130 auf 131. Für eine optimale Anpassung des Quellsignals an das Ausgabegerät sind aber Zwischenwerte von mindestens 0,25-er Schritten notwendig. Über die integrierte Video Lookup-Table-Funktion wird das 8-Bit Videosignal in ein 10-Bit Signal konvertiert, so dass eine feinere Abstimmung in 0,25-er Schritten möglich wird ? also z.B. von einem Wert von 130 auf 130,25. Dank diesem so genannte 10-Bit processing können Helligkeit, Kontrast, Farbton und Farbsättigung wesentlich feiner abgestimmt und für eine perfekte Bildwiedergabe optimiert werden.

Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit die Farbtemperatur und den so genannten Gamma-Wert ("Hell-Dunkel-Gewichtung") anzugleichen, so dass eine naturgetreue Wiedergabe von Farben und Kontrastverhältnissen ermöglicht wird. Hierbei wird die Informationsbreite von 8 Bit am Eingang auf 10 Bit am Ausgang aufgespreizt, um bearbeitungsbedingte Zwischenwerte nicht zu verlieren.

Die Summe dieser Funktionalitäten liegt weit über den Fähigkeiten eines marktüblichen Videosystems und definieren neue Maßstäbe für optimale Bilddarstellung.