DD228136A1

DD228136A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung eines gemischten videosignals

Info

Publication number: DD228136A1
Application number: DD24343782A
Authority: DD
Inventors: Joachim Wobst
Original assignee: Post Rundfunk U Fernsehtechnis
Priority date: 1982-09-23
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1985-10-02

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehstudioschaltungen, z. B. zum Mischen, Umschalten und zum Aendern des Bildcharakters, insbesondere in umfangreichen Anlagen in Sendeanstalten und Industrie. Sie schafft oekonomisch vorteilhafte Moeglichkeiten der automatischen Korrektur von Laufzeitunterschieden. Die resultierende Aufgabe der Minimierung an Laufzeitkorrekturmitteln und einer beliebigen Signalquellenzuordnung wird geloest, indem diese Laufzeitkorrekturmittel in Form von digitalen Speicherschaltungen geringer Kapazitaet nicht den Signalquelleneingaengen, sondern den eigentlichen Ueberblendstufeneingaengen zugeordnet sind, waehrend den Signalquelleneingaengen der komplexen Mischanordnung vor der Vorwahleinrichtung zwar synchrone, aber phasenverschobene Signale zugeordnet sind. Die Synchronisation von Quellen ausserhalb des Studiokomplexes erfolgt am Studioeingang mit herkoemmlichen Mitteln. Die Anwendung ist bei allen Arten von Fernsehstudios moeglich. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines gemischten Videosignals

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung "bezieht sich auf das Gebiet der Fernsehstudiotechnik und ist anwendbar in Studioschaltungen, z.B. zum Mischen, Umschalten und zum Indern des Bildcharakters, in Anlagen der Fernsehanstalten und der industriellen und anderweitigen Anwendung und nimmt besondere Rücksicht auf das Synchronisieren der Signale.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Studioschaltungen. z.B. zum Mischen, Umschalten und Ändern de"s Bild Charakter s stützen sich 'auf unterschiedliche Synchro'nsysteme, die dafür sorgen, da£ an allen Eingängen die Signale synchron und phasenrichtig anliegen. Zur Synchronisation sind dabei sowohl analoge als auch digitale Schaltungen - z.B« ein Zentralsynchronsystem für entfernte Eigenquellen und digitale Vollbildspeicher für Fremdsignale - eingesetzt.

Moderne Studioanlagen sind vielfach auf Studios und andere räum-'lich entfernte Produktionsstätten verteilt, so daß innerhalb des Leitungssystems erhebliche Laufzeiten entstehen, deren Ausgleich vor den Studioschaltungen jeweils erfolgt, um Bildstörungen zu vermeiden. Neben Laufzeitketten und ähnlichen analogen Mitteln ist allgemein auch hierzu die Verwendung von digitalen Speicherschaltungen bekannt.

Es ist auch eine digitale Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines zusammengesetzten Videosignals (Trickmischer) bekannt (DE-OS 2919493), -bei der ein Teil der sehr.aufwendigen digitalen

Vollbildspeicher durch weniger aufviendige Speicher geringerer Kapazität ersetzt sind..Es werden η Signalquelleneingängen nur ein Vollbildspeicher und n-1 4E-Speicher zugeordnet. Diese Reduzierung der Speicherkapazität wird jedoch mit einem hohen Steueraufwand für diese Speicher erkauft, der erst angesichts der Vielzahl der Signalquelleneingänge ökonomische Vorteile ergibt. Probleme bestehen auch hinsichtlich der Anpassung der Steuerung an veränderte Verbindungen von Signalquelleneingängen des Trickmischers mit anderen Signalquellen, eine Simultanmischung der Signale ist nicht möglich·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine ökonomisch vorteilhaftere Möglichkeit für eine Simultan- und .Effektmischung ir.it automatischer Korrektur,von LaufZeitunterschieden zu finden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ausgehend von dieser Zielstellung ergibt eine Analyse der technischen Mängelursachen als Aufgabe der Erfindung, daß für die Lösungsökonomie eine Minimierung des Aufwandes an Laufseitkorrekturmitteln und eine Unabhängigkeit der Signalquellenzuordnung zu den Eingängen der Studioschaltung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von örtlich getrennten Quellen mit asynchronen und synchronen, aber phasenverschobenen Signalen und von der Anwendung von Speicherschaltungen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die örtlich weit entfernten Quellen eingangsseitig - bezogen auf den Studiokomplex - direkt- mit bekannten analogen bzw. digitalen Synchronisierschaltungen versehen sind und über Leitungen mit Mischeinrichtungen verbunden sind, in denen die Quellenleitungen - an denen ausschließlich synchrone aber phasenverschobene Signale liegen - mit einer Vorwahleinrichtung (Eommutierungsschaltung) verbunden sind, deren Ausgänge über Speicherschaltungen geringer Kapazität (Zeilenspeicher) mit Eingängen von Überblendstufen verbunden sind.

Die Ausleseeingänge der digitalen Speicherschaltungen geringer Kapazität sind vorteilhaft mit einer zentralen Bezugssignalleitung verbunden. Weitere Möglichkeiten, die von der speziellen

Ausbildung und der Peripherie beeinflußt werden, sind anschließend noch Gegenstand des Ausführungsbeispiels.

Die Wirkungsweise und der Effekt der Erfindung seien wie folgt erklärt:

Die Laufzeitgieichheit τοη Bildsignalen ist nur dort notwendig, wo mit diesen SchnittÜberblendungen, Simultan- und Sffektmischungen durchgeführt werden sollen. Bisher wurde daher Laufzeitgleichheit aller Bildsignale an den Eingängen der Bildmischer gefordert. Diese Forderung kann entfallen, wenn der. Bildmischer selbst Tor der eigentlichen Mischstufe Laufzeitrichtigkeit der Bildsignale herstellt.

Grundgedanke des Torgesehenen Synchronisations syst ems ist es daher, die 3ildmischer so auszulegen, daß sie Laufzeitdifferenzen -der -Eingangssignale '-selbsttätig "aus'gleichen. Dies kann mittels einfacher digitaler Zeitkorrektoren erfolgen, die unmittelbar Tor den Überblendstufen liegen. Das Wirkungsprinzip des Zeitkorrektors besteht darin, kurzzeitig einen Teil des Bildsignals zu speichern und in der laufzeitrichtrgen H-?hase wieder auszulesen. Als Speichers.p.h2ltungen ..geringer ,Kapazität sind nach gegenwärtigem Stand ökonomisch am besten digitale Zeilenspeicher in Verbindung mit A/D- und D/A-Wandlern einsetzbar. Wenn die Bildmischer intern für digitale Signale ausgelegt sind, entfallen auch die A/D- und D/A-Wandler für die Zeitkorrektoren. Ss ist aber auch ohne weiteres möglich, steuerbare Analogspeicher einzusetzen, wenn solche in ausreichender Qualität und Ökonomie zur Verfügung stehen. Damit wird nur ein kleiner Bruchteil des Speicherbedarfs eines Tollbildspeichers je Speicher und eine weit geringere Zahl als Quellenanschlüsse benötigt..

Einrichtungen zur automatischen oder manuellen Laufzeitkorrektur der Synchronsignale, die Verzögerung τοη Videosignalen sowie die Mitnahmesynchronisation mit ihren Nachteilen (Stabilitätsmängel, manuelle Einstellungen erforderlich) entfallen. Die Anwendungsmöglichkeit ist nicht auf Effektmisehung begrenzt.

lusführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erklärt.

Darin zeigen die

Fig* 1: ein Blockschaltbild einer Mischanordnung Flg.. 2: ein Signal diagramm eines Mischvorganges und Fig. 3: einen Schaltungsauszug für nur einen Zeitkorrektor

Eine beliebige Anzahl von Bildquellen Q eines Fernsehkomplexes, z.B. Fernsehkameras, Filmabtaster, Fernsehbandgeräte usw., ist, wie Fig. 1 zeigt, mit dem Mischer 1 verbanden, d.er verschiedenartige Überblendungen dieser Signale (Simultan, Effekt, harter Schnitt; usw.) ermöglicht. Die eigentlichen Überblendungen er- :\ folgen in Überblendstufen ü, von denen bekannte Mischerausfüh- y rungen, je nach Erfordernis, etwa 3 bis 5.enthalten. Yon den mit dem Mischer verbundenen Bildquellen Q, deren Zahl z.B₀ -20 betragen kann, sind mittels einer Eommutierungseinrichtung mit den Schienen A bis S die jeweils zu überblendenden Signale' ausgewählt und liegen an den überblendstufen. Die Eingangssignale der Überblendstufen müssen synchron und phasengleich sein,

Der Synchronismus wird in bekannter Weise durch einen zentralen .Impulsgeber !erzielt, der mit allen Bildquellen und Mischern des Fernsehkomplexes verbunden ist und den Signalen ein Bezugssynchronsignal, im gezeigten Beispiel ein 3?A3-Signal, zuführt. Der Bildsignaleingang einer Fremdquelle F, z.B. eines Übertragungswagens, ist mit einem digitalen Bildsynchronisator (Syn-

Y chronizer) S oder mit anderen bekannten Synchronsteuereinrich- ''' ... '

tungen verbunden und damit synchronisiert. Diese synchronen Signale sind jedoch nicht phasengleich. Sie weisen, da sie im Fernsehkomplex unterschiedliche (im Bild nicht gezeichnete) Geräte und Kabellängen durchlaufen, unterschiedliche Zeilenphasen auf. Diese werden gemäß der Erfindung durch die digitalen Zeitkorrektoren Z ausgeglichen, die vor die Eingänge der überblendstufen Ü geschaltet sind.

Bin solcher Zeitkorrektor besteht beispielsweise aus einem digitalen Speicher mit einer Speicherkapazität für eine Zeile des Bildsignals und einer Steuerschaltung, die das zeilenweise Einspeichern des Bildsignals und sein um einen bestimmten Zeitraum verzögertes Auslesen bewirkt. Der Zeitpunkt des Auslesens wird durch das den Zeitkorrektoren Z zugeführte Bezugssynchronsignal FlS bestimmt. Damit erfolgt das Auslesen in den

Zeitkorrektoren gleichzeitig, womit die für die Überblendstufen H erforderliche gleiche Phasenlage der Eingangssignal erzielt wird.

Fig. 2 zeigte zur Erläuterung der Funktion den zeitlichen Yerlauf der Signale (in analoger Form). A und B sind die Eingangssignale zweier Zeitkorrektoren, "bezogen auf entsprechende Schienen der Kornmut ierungs einrichtung. Die zeitliche Lage ihrer Horizontalimpulse H weist eine Differenz t₂ - t. = dt auf» Der Ausleseiinpuls T, der den Beginn des Auslesens der Zeile in beiden Zeitkorrektoren bev/irkt", erfolgt zum Zeitpunkt t_a· Der Zeitpunkt t_a ist so zu wählen, daß er größer ist als die im Fernsehkomplex auftretenden Zeityerschiebungen t^, t^ ··· des H-Impulses gegenüber einem Bezugswert.. Ist z.B. i^ - ^⁰ /^us ^^ie größte auftretende Zeitverschiebung, so sollte t etwa 15 ^s betragen. Dann erfolgt für dieses Signal das Auslesen der Speicherzellen 5 >üs nach dem Einspeichern. Der maximal mögliche Wert: für t beträgt etwa 60 /is und liegt damit weit über dem in Fernsehkomplesen erforderlich werdenden Wert, t sollte nicht größer als notwendig gewählt werden, da hierdurch die Gesamtverzögerung des Mischers bestimmt wird.

A¹ und B¹ sind die Ausgangssignale der Zeitkorrektoren Z und gleichzeitig die Eingangssignale der angeschlossenen Überblendstuf eü. Ihre Ξ-Impulse liegen in zeitlicher Koinzidenz mit t„ und weisen damit keine Zeitdifferenz mehr auf. Die erzielbare hohe Genauigkeit der Zeitkorrektur erlaubt die Anwendung auch für solche Farbfernsehsystem©, die besonders empfindlich gegen Zeitverschiebungen der Signale sind, wie KTSC und PAL.

Durch die automatische. Zeitkorrektur entfällt bei der Verteilung des Bezugssynchrosignals (FAS) die Notwendigkeit, den Quellen Q individuelle, bei einer Kommutierung der Quelle ebenfalls zu kommutierende Laufzeitkorrekturglieder zuzuordnen. Dadurch reduziert sich der Aufwand der Verteilung entscheidend. Eine Quelle kann jetzt auch gleichzeitig von mehreren, in Kaskade geschalteten Mischern verarbeitet werden, was mit bisher bekannten Synchrones iersyst einen nicht möglich war. In Fig. 1 ist dies mit dem Mischer 2 angedeutet. Ss ist leicht ersichtlich, daß

eine wesentlich, effektivere Nutzung der Bildquellen sowie eine, höhere Flexibilität des Zusammenwirkens eines Fernsehkomplexes möglich werden«.

Der Aufwand für einen Zeitkorrektor ist im Vergleich zu einem· Vollbildsynchrcnisator sehr gering, da der Speicherbedarf nur ca. Λ des Voll bildsy ehr onisators beträgt. Er wird weiter

reduziert., wenn der Mischer für die Verarbeitung digitaler Bildsignale ausgelegt, ist. Es entfallen dann die sonst im Zeitkorrektor erforderlichen D/A- und A/D-Wandler.

Das in Bild 1 gezeigte Prinzip ist sinngemäß auf alle möglichen Mischerkonfigurationen und Anlagenkonzeptionen anwendbar. Es ist u.a. ersichtlich, daß bei in Kaskade geschalteten überblendstufen keine weiteren Zeitkcrrektoren erforderlich sind.

Es ist zwecks weiterer Aufwandsminderung auch möglich, vor eine Überblendstufe grundsätzlich nur einen Zeitkorrektor zu schalten, Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, Eine Vergleichsschaltung V ermittelt das vorei.lende der beiden zu überblendenden Bildsignale und bewirkt mit der Ums ehalt einheit U, daß der Zeitkcrrektor in den Weg' dieses voreilenden Signals geschaltet wird., und daß dem Zeitkorrektor Z das nacheilende Signal zur Bildung'des Ausleseimpulses T zugeführt wird. Die Eingangssignale der überblendstufe sind damit phasengleich. In Fig. 3 s.ind die Schalterstellungen der Umsehalt einheit Π für den Fall dargestellt, daß das Signal A gegenüber dem Signal B nacheilt.

Claims

Erfindungsanspruch

1_β Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines gemischten Videosignals aus mehreren Fernsehbildern von örtlich getrennten Quellen mit asynchronen und synchronen, aber phasenverschobenen Signalen unter Verwendung von Speicherschaltungen, gekennzeichnet dadurch, daß die örtlich weit entfernten . Quellen eingangsseitig direkt; mit "bekannten analogen bzw. digitalen Synchronisierschaltungen und über Leitungen mit Mischeinrichtungen verbunden sind, in denen die Quellenleitungen mit einer Vorwahleinrichtung (Kommutierungsschaltung) verbunden sind, deren Ausgänge über Speicherschaltungen geringer Kapazität mit Eingängen von Überblendstufen verbunden sind.
.2, Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausleseeingänge der Speicherschaltungen geringer Kapazität mit einer zentralen Bezugssignalleitung verbunden sind.
3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Paare von Ausgängen der Koimnutierungsschaitung jev/eils mit einer Vergleichsschaltung verbunden sind, deren Ausgang mit dem Steuereingang einer Ums ehalt einheit verbunden ist, in der für einen Ausgang eine direkte Verbindung und für den anderen Ausgang eine Verbindung über einen Zeitkorrektor zur Überblendstufe umsteuerbar enthalten ist.

Hierzu. JLieiien Zsicnnunoen