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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Videosignalverarbeitungseinrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Gewöhnlich bestehen
Videosignalverarbeitungseinrichtungen, zu denen Camcorder, Videokassettenrecorder
und dergleichen gehören,
aus einem Aufnahmegerät,
welches ein zusammengesetztes Farbsignal (FBAS) aufzeichnet, das über einen
Eingang einem Aufzeichnungsmedium zugeführt wird, und einem Wiedergabegerät, welches
ein zusammengesetztes Farbsignal darstellt, das durch einen Eingang
zugeführt
wurde oder von einem Bilddarstellungsgerät aufgenommen wurde. In diesem
Fall erfolgt die Eingabe in der Form einer Kamera, einer Tunerschaltung
oder einer Eingabebuchse für
externe Signale, die mit dem Ausgang eines externen Systems verbunden
ist, durch welches ein Farbmischsignal bereitgestellt wird. Solch
ein Videoverarbeitungsgerät
weist eine Überblendfunktion
zur Darstellung von Informationen auf dem Bildschirm auf, um erwünschte Bildschirminformationen
wie Zeichen oder Muster in einem vorbestimmten Bereich des Hauptschirms
darzustellen. Bis jetzt sind Bildschirminformationen unter Verwendung
von einem Luminanzsignal gebildet worden, das von einer Videosignalquelle
ausgegeben wird, und das Farbsignal der Bildschirminformation wurde
aus einem von dem Benutzer ausgewählten einfarbigen Signal gebildet.
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In
US 4 811 084 ist eine Chroma
key-Einrichtung beschrieben, die durch Verwendung eines Chroma key-Verfahrens
in der Lage ist, zwei oder mehr verschiedene Videosignale zu überlagern.
Dazu muß ein
Bildbereich in einem Vordergrund-Videosignal, der mit einem entsprechenden
Bildbereich eines zweiten Videobereichs überlagert werden soll, eine spezielle
Farbe haben, die frei ausgewählt
werden kann. Durch Festlegung verschiedener Farben, die jeweils
durch entsprechende Bildbereiche eines anderen Videosignals überlagert
werden sollen, ist es möglich,
mehr als zwei Videosignale zu überlagern.
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In
US
4 218 698 ist beschrieben, ein Fernsehvideosignal mit grafischer
Information zu überlagern,
die beispielsweise von einem Teletext-Service bereitgestellt wird.
Zu diesem Zweck ist eine Umschalteinrichtung vorgesehen, die wahlweise
das empfangene Fernsehvideosignal und ein weißes Videosignal, das in Übereinstimmung
mit dem Signal des Teletextservices erzeugt wurde, einem Bildschirm
zuleitet.
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Bei
dem in 2 dargestellten
bekannten Verfahren wird die auf dem Bildschirm dargestellte Information
durch ein Luminanzsignal gebildet, das von einer Videosignalguelle 10 zugeführt und
dem Farbmischsignal überblendet
wird. Im folgenden wird 2 im
einzelnen beschrieben.
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Wie
in ähnlicher
Weise oben beschrieben wurde, kann die Videosignalquelle 10 so
konstruiert sein, daß bei
Eingabe von einem externen System ein Videosignal in ein Farbmischsignal
verarbeitet wird und das Videosignal in Farbsignal C und Luminanzsignal
Y aufgeteilt wird. In 2 wird
als Videosignalquelle 10 eine Kamera angenommen. Das von der
Videosignalquelle 10 ausgegebene Farbsignal wird einem
ersten Kontaktpunkt S1 eines ersten Steuerschalters SW1 eines Selektors 20 zugeführt und
das Luminanzsignal wird sowohl einem A/D-Wandler 50 als
auch einem ersten Kontaktpunkt S1 eines zweiten Steuerschalters
SW2 eines Selektors 20 zugeführt. A/D-Wandler 50 wandelt
das zugefügte
Luminanzsiganl in ein Digitalsignal um und gibt es aus.
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Soll
der durch die Videosignalquelle 10 fotografierte Gegenstand
zur Darstellung auf einem Bildschirm verwendet werden, führt ein
Benutzer ein Steuersignal zu einem Bildschirminformationsdarstellungsgenerator 60 über eine
Tasteneingabe 70 zu, so daß das von der Videosignalquelle 10 ausgegebene
Luminanzsignal als Bildschirminformationssignal erfaßt ist.
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In
dem Bildschirminformationsdarstellungsgenerator 60, wenn
das obige Steuersignal von der Tasteneingabe 70 einem Regler 61 zugeführt wird, steuert
dieser das Speichern (oder Einschreiben) des von dem A/D-Wandler 50 ausgegebenen
Digitalsignals in einen Speicher 62. In diesem Fall enthält der Speicher 62 lesbare
und beschreibbare Speichereinrichtungen. Regler 61 kann
ein Regler nur zur Erzeugung von Bildschirminformationen oder ein
Mikroprozessor zur Steuerung der Gesamtfunktion der Videosignalverarbeitungseinrichtung
sein. Regler 61 steuert auch die Schaltoperation des Selektors 20.
Insbesondere, wenn die im Speicher 62 abgespeicherte Information
nicht ausgelesen wird, mit anderen Worten, wenn die Bildschirminformation
nicht dargestellt oder nicht auf einem Medium geschrieben wird,
steuert der Regler 61 ein Schalten der ersten und zweiten Schalter
SW1 und SW2 des Selektors 20 zu ihren entsprechenden ersten
Kontaktpunkten S1. Folglich wird das direkt von der Videosignalquelle 10 ausgegebene
Farbsignal C und Luminanzsignal Y einer Matrix 30 zugeführt. Diese
ist so konstruiert, daß sie die
R-Y und B-Y Farbdifferenzsignale von dem zugeführten Farbsignal C und Luminanzsignal
Y extrahiert. Farbsignal C ist aus den drei Primärfarbsignalen R, G und B zusammengesetzt.
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Inzwischen,
wenn die in Speicher 62 abgespeicherte Information gemäß eines
Steuerbefehls zur Darstellung von Informationen auf dem Bildschirm
durch eine Tasteneingabe des Benutzers ausgelesen werden soll, gibt
Regler 61 ein Lesesteuersignal an Speicher 62,
ein Steuersignal zum Schalten der ersten und zweiten Steuerschalter
SW1 und SW2 des Selektors 20 zu ihren entsprechenden zweiten Kontaktpunkten
S2 und ein Steuersignal zur Ausgabe des Farbsignals der Bildschirminformation
zum Farbgenerator 63 aus. In diesem Fall ist der Farbgenerator 63 so
konstruiert, daß er
maximal acht Farben aufweist und die Farbauswahl durch Tasteneingabe 70 durchgeführt wird.
Nur eine aus einem Pseudofarbsignal bestehende Farbe ist auswählbar.
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Speicher 62 gibt
das durch das Lesesteuersignal des Reglers 61 gespeicherte
Luminanzsignal an einen D/A-Wandler 80 aus. Dieser wandelt
das zugeführte
Signal in ein Analogsignal um, um dieses an die zweiten Kontaktpunkte
S2 des zweiten Steuerschalters SW2 auszugeben. Der zweite Steuerschalter
SW2 wird zu seinem zweiten Kontaktpunkt S2 geschaltet, um die Ausgabe
des D/A-Wandler 80 zur Matrix 30 auszugeben. Der
erste Steuerschalter SW1 übermittelt
das vom Farbgenerator 63 ausgegebene Farbsignal zur Matrix 30.
Diese gibt zwei Farbdifferenzsignale und das Luminanzsignal gemäß der oben
beschriebenen Operation aus und gibt ein Farbmischsignal zu einem
Datensichtgerät
(nicht dargestellt), oder zu einem Schreibmedium über einen
Codierer 40 aus. Wenn das Signal einem Schreibmedium zugeführt wird,
durchläuft
das Farbmischsignal einen Schreibsignalverarbeiter (nicht dargestellt).
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Wie
vorstehend beschrieben bildet die bekannte Bildschirmüberblendschaltung
eine Bildschirminformation durch Verwendung des Luminanzsignals
eines Signals. Dieses ist in den über eine Videosignalquelle 10 (eine
Kamera) zugeführten
Farbmischsignalen enthalten und wird als Bildschirminformation verarbeitet
und das Bildschirminformationssignal wird auf einem Hauptschirm
durch Schalten des Selektors 20 eingeblendet. In diesem
Fall ist aufgrund der Pseudofarbsignale die Bildschirminformationsfarbe
in nachteiliger Weise nur einfarbig.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Schaltung zur Einblendung von Informationen
auf einem Bildschirm bereitzustellen, die in der Lage ist, ein einfarbig
zugeführtes
Informationssignal farbig auf einem Bildschirm darzustellen.
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Um
ein von der Videosignalquelle als Farbsignal für Bildschirminformation zugeführtes Farbsignal
zu nutzen, speichert die Überblendschaltung
zur Darstellung von Information auf den Bildschirm gemäß der Erfindung
das Luminanzsignal und das Farbsignal eines als Bildschirminformationssignal
erfaßten
Signals in entsprechenden Bereichen in einem Speicher. Das Bildschirminformationssignal
ist in von einer Videosignalquelle ausgegebenen Signal enthalten.
Wird dann ein Steuersignal zur Erzeugung einer Bildschirminformation über die
Tasteneingabe ausgegeben, wird das in dem Speicher abgespeicherte
Luminanzsignal und Farbsignal ausgelesen, um in einem bestimmten
Bereich des von der Videosignalquelle ausgegebenen Videosignals
eingeblendet zu werden.
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Im
folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Überblendschaltung zur Darstellung
von Informationen auf einem Bildschirm;
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2 ein
Blockdiagramm eines bekannten Überblendschaltkreis
zur Darstellung von Bildschirminformationen;
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3 ein
Flußdiagramm
zur Darstellung eines Verfahrens zur Speicherung von Bildschirminformationen
in einem Speicher nach 1; und
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4 ein
Fußdiagramm
zur Darstellung eines Verfahrens zum Auslesen von Bildschirminformationen
aus dem Speicher aus 1.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Überblendschaltung
zur Darstellung von Bildschirminformationen, die in einem Videosignalverarbeiter
eingesetzt wird, welche eine Kamera als Videosignalquelle 10 ähnlich zu
der in 2 dargestellten verwendet.
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Gemäß 1 ist
die vorliegende Erfindung durch eine Videosignalquelle 10 in
Form einer Kamera oder eines Videosignalwiedergabegeräts (wie
in 1) gebildet. Weiterhin empfängt ein A/D-Wandler 50' ein Luminanzsignal
Y und Farbsignale R, G und B, die von der Videosignalquelle 10 ausgegeben
werden. Ein Bildschirminformatonsgenerator 60' empfängt das
digitale Luminanzsignal DY und die digitalen Farbsignale DR, DG
und DB, die von dem A/D-Wandler 50' ausgegeben werden. Durch eine Tasteneingabe 70 werden
Steuerbefehle eines Benutzers und Informationen dem Bildschirminformationsgenerator 60' zugeführt. Ein
Auswahlregler 90 empfängt
ein Überblendsteuersignal
zur Darstellung von Bildschirminformationen von dem Bildschirminformationsgenerator 60'. Ein D/A-Wandler 80' empfängt die
von dem Bildschirminformationsgenerator 60' ausgegebenen digitalen Farbsignalen
DR, DG und DB. Ein Selektor 20' empfängt die von der Videosignalquelle 10 ausgegebenen
Farbsignale R, G und B und die vom D/A-Wandler 80' ausgegebenen Signale
und wählt
aus den empfangenen Signalen Ausgabesignale entsprechend zu einem
von dem Auswahlregler 90 ausgegebenen Signal aus. Eine Matrix 30' empfängt die
vom Selektor 20' ausgegebenen
Farbsignale R, G und B. Ein Codierer 40 empfängt die
Ausgabesignale der Matrix 30' und
gibt ein Farbmischsignal zu einem Display (nicht dargestellt) oder
einem Aufzeichnungssignalverarbeiter (nicht dargestellt) aus.
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Der
Bildschirminformationsgenerator 60' weist einen Regler 61' auf, welcher
das von dem A/D-Wandler 50' ausgegebene
Luminanzsignal DY und das von der Tasteneingabe 70 ausgegebene Steuersignal
empfängt.
Weiterhin umfaßt
er einen Transmitter 64, der die von dem A/D-Wandler 50' ausgegebenen
digitalen Farbsignale DR, DG und DB und ein Signal DA (DA entspricht
digitalen Daten einschließlich
der DR, DG und DB Signale), das von einem später beschriebenen Speicher 62' ausgelesen wird,
empfängt.
Der Transmitter sendet die Ausgangssignale vom A/D-Wandler 50' zu einem Speicher 62' oder die Signalausgabe
vom Speicher 62' zu einem
D/A-Wandler 80',
entsprechend zur Steuersignalausgabe vom Regler 61'. Der Speicher 62' empfängt oder
sendet ein Signal DA von oder zu Transmitter 64 und ein
digitales Luminanzsignal DY von oder zu Regler 61' und empfängt ein
Speichersteuersignal MC und ein Adressensteuersignal AD vom Regler 61'.
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3 stellt
ein Verfahren dar, bei dem Regler 61' Bildschirminformationen im Speicher 62' nach 1 speichert.
Im Schritt 100 wird ein Wert (DYC) gesetzt,
der vom A/D-Wandler 50' zum
Regler 61' zugeführte, digitales
Luminanzsignal DY für
eine bestimmte Zeitperiode zählt.
Im Schritt 101 wird die Datenform des zugeführten digitalen
Luminanzsignals DY überprüft. In den
Schritten 102 und 103 werden die digitalen Farbsignale
DR, DG und DB und das digitale Luminanzsignal DY im Speicher 62' gespeichert.
In den Schritten 104 und 105 wird der im Schritt 100 gesetzte
Zählwert
vermindert, um die wiederholte Durchführung der Schritte 101 bis 104 zu
steuern, bis der DY-Zählwert
zurückgesetzt
wird.
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4 zeigt
ein Verfahren, bei dem ein Regler 61' die im Speicher 62' nach dem Verfahren
der 3 gespeicherte Bildschirminformation ausliest. Im
Schritt 106 wird der gleiche Zählwert (DYC)
wie im Schritt 100 aus 3 gesetzt.
In den Schritten 107 und 108 wird ein im Speicher 62' gespeichertes
digitales Luminanzsignal DY ausgelesen und die Datenform des digitalen
Luminanzsignals überprüft. Im Schritt 109 werden
die Farbsignale ausgelesen. In den Schritten 110 und 111 wird
wie in den Schritten 104 und 105 aus 3 der
im Schritt 106 gesetzte Zählwert vermindert, um die wiederholte
Durchführung
der Schritte 107 bis 110 zu steuern, bis der Zählwert zurückgesetzt
ist.
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Im
folgenden wird der Betrieb der Schaltung nach 1 unter
Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben.
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Die
Videosignalquelle 10 und der Codierer 40 sind
die gleichen wie in 2, wobei deren ausführliche
Beschreibung weggelassen ist.
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Zuerst,
wenn das von der Videosignalquelle 10 (eine Kamera) erhaltene
Ausgabesignal nicht als Bildschirminformation gemäß einer über die
Tasteneingabe 70 von einem Benutzer eingegebene Steuerbefehl
verwendet wird, steuert Regler 61' Selektor 20' über Auswahlregler 90,
so daß Selektor 20' Farbsignale
R, G und B ausgibt, die von der Videosignalequelle 10 ausgegeben
wurden. Da die vom Selektor 20' ausgegebenen Signale Farbsignale
R, G und B im Gegensatz zu der in 1 dargestellten
Matrix 30 sind, blendet Matrix 30' Luminanzsignal Y und zwei Farbdifferenzsignale
R-Y und B-Y von den zugeführten
Farbsignalen R, G und B aus und übermittelt
diese an Codierer 40. In diesem Fall wird ein Verfahren zum
Erfassen von Luminanzsignal Y aus den Farbsignalen R, G und B nach
der bekannten Gleichung Y = 0,59 G + 0,30 R + 0,11 B durchgeführt. Die
Betriebsweise des Codierers 40 ist die gleiche wie bei dem
aus 1.
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Wenn
die Signalausgabe von der Videosignalquelle 10 als Bildschirminformation
verwendet wird, wandelt A/D-Wandler 50' Farbsignale R, G und B und Luminanzsignal
Y, die von der Videosignalquelle 10 zugeführt werden,
in digitale Signale um und gibt diese aus.
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Regler 61' erfaßt das vom
A/D-Wandler 50' ausgegebene,
digitale Luminanzsignal DY gemäß einer
durch Tasteneingabe 70 von einem Benutzer zugeführten Erfassungsbefehls
der Bildschirminformation. Die eingebbare Zeitperiode des einer
DY-Eingabe des Reglers 61' zugeführten DY-Signals
ist durch den Zählwert
bestimmt, der in einem DY-Zählregister des
Reglers 61' gesetzt
ist (Schritt 100). Genauer gesagt unter der Annahme daß das DY-Signal
in Einzelbildern erfaßt
wird, um ein gesamtes Bild eines DY-Signals dem DY-Eingang des Reglers 61' zuzuführen, wird
der Zählwert
in dem DY-Zählregister
so gesetzt, daß er
gleich der Anzahl von Pixeln entsprechend zu einem gesamten Bild
ist. Wird ein Datenpixel dem DY-Eingang zugeführt, wird der Zählwert wiederholt
um eins vermindert, bis der Zählwert
null wird. Wird der Eingang des DY-Signals vom A/D-Wandler 50' zum DY-Eingang
erfaßt, überprüft Regler 61' die Datenform
des zugeführten
DY-Signals (Schritt 101). Das heißt, es wird überprüft, ob das
zugeführte
DY-Signal gleich "0" oder "1" ist, da die Daten in Form von binärer Information
vorliegen. In diesem Fall wird angenommen, daß ein Bereich, in dem das DY-Signal "1" ist, der Bereich ist, in dem die Bildschirminformation
auf dem Bildschirm dargestellt werden soll. Wenn das dem DY-Eingang
zugeführte Signal
gleich "1" ist, gibt Regler 61' ein Steuersignal zum
Setzen des Speichers 62' in
einen Speichermodus (oder Schreibmodus) über einen MC-Steuereingang
aus und führt
ein Steuersignal dem Transmitter 64 zu. Dieser übermittelt
DR, DG und DB-Signalausgaben vom A/D-Wandler 50' zum Speicher 62' gemäß dem Steuersignal
des Reglers 61',
so daß Speicher 62' die übermittelten
Signale (Schritt 102) und die DY-Information entsprechend
zu den Farbsignalen (Schritt 103) speichert.
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Ist
die Datenform des vom A/D-Wandlers 50' zugeführten DY-Signals gleich "0", wird der Speichermodus des Speichers 62' für die DR,
DG und DB-Signale aufgehoben und gleichzeitig der Pfad zur Übermittlung
der Farbsignale vom Transmitter 64 zum Speicher 62' gesperrt. Statt
dessen wird nur das korrespondierende DY-Signal im Speicher 62' (Schritt 103)
gespeichert. In diesem Fall haben DY, DR, DG und DB ihre eigenen
Speicherbereiche im Speicher 62'.
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Regler 61' steuert Transmitter 64 und
Speicher 62' gemäß der DY-Signalausgabe
vom A/D-Wandler 50' und
vermindert gleichzeitig den DY-Zählwert
im Speicher 61' um
eins gemäß der Erfassung
des DY-Signals (Schritt 104). Wenn der verminderte Wert
gleich "0" ist, ist der Regler 61' im Standby-Modus.
Ist der verminderte Wert nicht gleich "0",
werden Schritte 101 bis 104 wiederholt (Schritt 105).
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Gemäß der obigen
Betriebsweise enthält
die im Speicher 62' gespeicherte
Information die Datenform von einem Bild des Luminanzsignals und
der Farbsignale DR, DG und DB entsprechend zu den durch Zeichen
oder Figuren eingenommenen Bereichen, die als Bildschirminformation
genommen werden. Speicher 62' kann
Informationen über
eine Vielzahl von Bildern der Bildschirminformation durch die oben
genannten Schritte abspeichern.
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Im
folgenden wird die Überblendung
der im Speicher 62' gespeicherten
Bildschirminformationen über
das von der Videosignalquelle 10 zugeführte Signal beschrieben. Zuerst
wird ein Steuersignal zur Auswahl einer erwünschten Bildschirminformation aus
der Vielzahl von nach den obigen Schritten gespeicherten Bildschirminformationen
von der Tasteneingabe 70 dem Regler 61' zugeführt.
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Regler 61' setzt das DY-Zählregister
mit dem gleichen Zählwert
wie dem, der während
der Speichersteuerung des Speichers 62' verwendet wurde, entsprechend
zu dem von der Tasteneingabe 70 zugeführten Steuersignal (Schritt 106).
Dann liest Regler 61' die
DY-Daten einer entsprechenden Bildüberlagerung unter den in Speicher 62' gespeicherten Bildschirminformationen
aus (Schritt 107). Die Datenform des erfaßten DY-Signals
wird erfaßt
(Schritt 108), ähnlich
wie bei der Speicheroperation. Sind die DY-Daten gleich "1", was bedeutet, daß ein Bereich mit Bildschirminformationen
vorhanden ist, gibt Regler 61' ein Lesesteuersignal an Speicher 62' aus und gleichzeitig
gibt er ein Steuersignal an Transmitter 64 aus, um vom
Speicher 62' ausgelesene
Farbsignale DR, DG und DB an den D/A-Wandler 80' zu übermitteln
(Schritt 109). Sind die DY-Daten gleich "0", sind Speicher 62' und Transmitter 64 gesperrt.
Während dieser
Operation vermindert das DY-Zählregister
seinen Zählwert
um eins, wenn ein DY-Wert erfaßt
ist (Schritt 110). Ist der um eins verminderte Zählwert gleich "0", ist das System in einem Standby-Modus. Ist
der Wert nicht gleich "0", werden die Schritte 107 bis 110 wiederholt.
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D/A-Wandler 80' wandelt die
zugeführten Farbsignale
DR, DG und DB in Analogsignale um und übermittelt diese an Selektor 20'. Gleichzeitig, wenn
immer Daten vom D/A-Wandler 80' ausgegeben werden, führt Regler 61' ein Steuersignal
dem Auswahlregler 90 zu, so daß Selektor 20' den Ausgang
des D/A-Wandlers 80' an
Matrix 30' anstatt
des Ausgangs der Videosignalquelle 10 ausgibt. Die Betriebsweise
von Matrix 30' und
Codierer 40 sind wie oben beschrieben.
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Wie
oben im Detail beschrieben ist die erfindungsgemäße Überblendschaltung zur Darstellung von
Bildinformationen vorteilhaft zur Verarbeitung einer Signalausgabe
von einer Videosignalquelle als Bildschirminformation, in dem das
Farbsignal der Signalausgabe von der Videosignalquelle gespeichert und
ausgelesen wird, um das Farbsignal der Bildschirminformation unter
Verwendung des ursprünglichen
Farbsignals zu reproduzieren.