DE10041667C2 - Verfahren und Einrichtung zur Bilddatenarchivierung und -bearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren der Bilddatenar­ chivierung und -bearbeitung sowie zum Bereithalten der Bilddaten für Verbrauchersysteme oder Benutzersysteme unterschiedlicher Art.

Bekanntermaßen fallen bei der Aufzeichnung von Bildinformationen mit modernen analog oder auch digital arbeitenden Aufzeichnungsgeräten Bilddaten in einer Dichte an, welche extrem hoher Bildauflösung entsprechen. Dies gilt für in Studios gewonnene Magnetbandaufzeich­ nungen ebenso wie für den Bildsignalausgang elektroni­ scher Kameras bei Verwendung im Unterhaltungsbereich, im kulturellen Bereich, im Bereich von Forschung (Auf­ zeichnung von Mikroskopiebildern), im medizinischen Be­ reich sowie für den Lehrbetrieb.

Für bestimmte Wiedergabezwecke, etwa für die Darstellung auf Bildschirmen von Personalcomputern zur allgemeinen Orientierung des Benutzers, ist die außeror­ dentlich große Bilddatendichte entsprechend einer extrem hohen Bildauflösung nicht notwendig, während für andere Zwecke, etwa für die Wiedergabe eines rasch bewegten Bil­ des in höchster Bildqualität auf einem Bildschirm großer Abmessung, die Bilddaten in ihrer Dichte sehr wohl er­ wünscht sind oder benötigt werden.

Bilddaten, die jedenfalls in serieller digitaler Form nach Gewinnung mit einem Aufnahmegerät und gegebenen­ falls nach Umformung von analoger in digitale Form vorlie­ gen, erfahren in allgemeinen nach einer Zwischenspeiche­ rung eine Ergänzung durch Zeitmarken, durch Szenenab­ läufe charakterisierende Schlagwörter, durch erklärende Texte, ferner durch Szenenwechselkennzeichnungen und gegebenenfalls auch durch Toninformationen, wobei diese Ergänzungen in Zuordnung zu den Bilddaten abgespeichert werden.

Die Abspeicherung erfolgt in einem Archivspei­ cher, aus dem die Bilddaten später zusammen mit den hinzu­ gefügten Informationen und Ergänzungen einer Bearbei­ tungsstation zugeführt werden, in der beispielsweise Szenen neu geordnet werden und ein Bildschnitt vorgenommen wird.

Es hat sich nun gezeigt, daß dann, wenn die mit modernen Aufnahmegeräten erzielbare hohe Dicht und hohe Geschwindigkeit der anfallenden Bilddaten in der Station zur Hinzufügung oder Ergänzung bestimmter Daten und auch in der dem Archivspeicher nachgeordneten Bearbei­ tungsstation berücksichtigt werden müssen, diese Stationen entweder in einem hohen Frequenzbereich arbeiten oder für eine große Datengeschwindigkeit ausgelegt aufgebaut wer­ den müssen und daher hohe Kosten verursachen, oder dann, wenn diese Stationen nicht für hohe Frequenzbereiche aus­ gelegt sind, die Bilddatenbearbeitung beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt, was für manche Anwendungszwecke von Nachteil ist.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst wer­ den, ein Verfahren zur Bilddatenarchivierung und -bearbei­ tung so auszugestalten, daß vergleichsweise kostengünstig bearbeitete Bilddaten sowohl für Verwendungszwecke, die nur geringere Bilddatengeschwindigkeiten erfordern, als auch für Verwendungszwecke zur Verfügung stehen, die eine sehr hohe Bildauflösung und eine hohe Bilddatenge­ schwindigkeit vorsehen. Diese Aufgabe wird erfindungsge­ mäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Verfahrens sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Verfahrensansprüche. Die Erfindung um­ faßt auch ein System zur Durchführung dieses Verfahrens.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Blockschaltbild ei­ nes Systems zur Bilddatenarchivierung und -bearbeitung der hier angegebenen Art gezeigt ist, wobei dieses System zur Durchführung des vorliegend angegebenen Verfahrens ge­ eignet ist.

Mit 1 und 2 sind Quellen analoger Bilddaten be­ zeichnet. Die Blocksymbole 3 und 4 seien digitale Bildda­ tenquellen. Bei den Bilddatenquellen kann es sich um Ma­ gnetbandaufzeichnungen, Aufzeichnungen von Aufnahme­ kameras, welche analoge oder auch digitale Ausgangssi­ gnale liefern, um Speicherinhalte aus Bilddatenarchiven und dergleichen handeln.

Die Bilddaten der Bilddatenquellen 1 bis 4 gelan­ gen über eine in der Zeichnung vereinfacht bei 5 angedeu­ tete Sammelschienenanordnung zu einer Interfacestation 6, die, soweit erforderlich, die Bilddaten in eine einheitliche serielle digitale Form bringt. Am Ausgang 7 der Interface­ station 6 treten somit serielle digitale Bilddaten sehr hoher Datengeschwindigkeit entsprechend einer sehr hohen Bild­ auflösung auf. Der Ausgang 7 ist mit zwei parallelen Daten­ kanälen verbunden, von denen ein erster mit 8 und ein zwei­ ter mit 9 bezeichnet ist. Der Datenkanal 8 enthält eine erste Datenkompressionseinrichtung 10, durch welche der von der Interfacestation 6 dargebotene Bilddatenstrom so weit komprimiert und gleichsam ausgedünnt wird, daß danach die Übertragung der Bilddaten und auch ihre Bearbeitung und Verarbeitung mit einer vergleichsweise niedrigen Da­ tengeschwindigkeit erfolgen kann, die in praktischen Fällen in der Größenordnung von 0,7 Megabit/s liegt.

Eine zweite Datenkompressionseinrichtung 11 in dem Datenkanal 9 nimmt eine solche Datenkompression der von der Interfacestation 6 dargebotenen seriellen digitalen Bilddaten vor, daß sich am Ausgang der Datenkompressi­ onseinrichtung 11 für die Bilddatenübertragung und weitere Bearbeitung und Auswertung eine gegenüber den Verhält­ nissen im Datenkanal 8 bedeutend höhere Datengeschwin­ digkeit von etwa 50 Megabits ergibt, was einer Informati­ onsdichte entspricht, die für die Wiedergabe in hochauflö­ senden Wiedergabesystemen geeignet ist.

Dem Ausgang der ersten Datenkompressionsein­ richtung 10 im Datenkanal 8 ist eine Datenaufbereitungsein­ richtung 12 nachgeschalltet. Diese hat die Aufgabe, dem Bilddatenstrom Textinformationsdaten, Bildszenenerken­ nungsmarken, Bildszenenkennzeichnungsschlagwörter, Bildszenenwechselkennzeichnungen und dergleichen hin­ zuzufügen, den Bildinformationsdatenstrom also mit Zu­ satzmerkmalen zu versehen, welche es gestatten, im Bildda­ tenstrom bestimmte Zeitpunkte, Zeitabschnitte oder Über­ gänge von Abschnitten aufzufinden, etwa im Fluß einer län­ geren Handlung oder bestimmter Vorgänge oder Bildbe­ richte, die Gegenstand des Bilddatenstromes sind. Es zeigt sich, daß die Präzision der Aussagekraft der hinzugefügten Merkmale trotz der geringeren zeitlichen und örtlichen Auf­ lösung der über den Datenkanal 8 fließenden Bilddaten in je­ dem Falle zufriedenstellend bleibt.

Die in der Datenaufbereitungseinrichtung 12 er­ gänzten Bilddaten vom Ausgang der Datenkompressions­ einrichtung 10 werden in einem Teil 13 eines Datenarchiv­ speichers 14 eingespeichert und die Bilddaten hoher Bild­ auflösung vom Ausgang der Datenkompressionseinrichtung 11 werden in einem Teil 15 des Archivspeichers 14 einge­ speichert, wobei auf eine inhaltliche Zuordnung der Bildda­ ten in den Archivspeicherteilen 13 und 15 geachtet wird, die etwa durch Zeitmarken im Datenstrom am Ausgang der In­ terfacestation 6 gesteuert wird.

Mit dem Speicherteil 13 der Archivspeichermittel 14, welcher die digitalen Bilddaten und die hinzugefügten Informationen in geringerer Datendichte enthält, ist eine Redaktionsstation 16 mit einer Reihe von Personalcomputer- Arbeitsplätzen 17 verbunden. An den Personalcomputer-Ar­ beitsplätzen können die komprimierten und aufbereiteten Bilddaten aus dem Datenkanal 8, wie sie in dem Teil 13 der Archivspeichermittel 14 gespeichert sind, bearbeitet wer­ den. Beispielsweise können Aufzeichnungen szenenweise oder abschnittsweise geordnet und/oder geschnitten werden und das Bearbeitungsergebniss kann dann entweder in ei­ nem gesonderten Speicher oder auch in dem Teil 13 der Ar­ chivspeichermittel abgespeichert werden.

Sowohl mit dem Teil 13 als auch mit dem Teil 15 der Archivspeichermittel 14 hat eine Schalt- und Umord­ nungsstation 18 Verbindung. Diese hat die Aufgabe, entwe­ der im Teil 13 der Archivspeichermittel 14 gespeicherte und durch die Redaktionsstation 16 bearbeitete Daten über einen Ausgang A an Verbrauchersysteme weiterzugeben, in denen die niedrigere Bildauflösung der über den Datenkanal 8 ge­ führten Bilddaten nach Aufbereitung in der Datenaufberei­ tungseinrichtung 12 und nach Bearbeitung in der Redakti­ onsstation 16 bei Wiedergabe in herkömmlichen Wiederga­ begeräten eine zufriedenstellende Information liefern. Sol­ che Bildinformationen können bei geringerer Bildgeschwin­ digkeit und geringerer Bildauflösung etwa für Verkaufsin­ formationen, Kurzankündigungen und dergleichen ausrei­ chend sein. Es ergibt sich der Vorteil, daß die gesamte Da­ tenverarbeitung für die Vorbereitung, Aufbereitung und Be­ arbeitung der Bilddaten des Kanals 8 bis hin zu dem Aus­ gang A mit vergleichsweise billigerer Hardware geschehen kann.

Die Schalt- und Umordnungsstation 18 liefert aber auch Bildinformationen mit Bilddaten aus dem Teil 15 des Archivspeichers 14 über einen Ausgang B zu Verbraucher­ systemen oder Benutzersystemen, in denen für eine Bilddar­ stellung höchster Auflösung und hoher Bildgeschwindigkeit die Bilddaten aus dem Datenkanal 9 erforderlich sind. Diese Bilddaten hoher Datengeschwindigkeit werden unter Mit­ hilfe der Schalt- und Umordnungsstation 18 in dem Aufbe­ reitungsergebnis der Datenaufbereitungseinrichtung 12 bzw. in dem Bearbeitungsergebnis der Redaktionsstation 16 ge­ gen die Bilddaten niedrigerer Datengeschwindigkeit, wie sie der Ausgang der Datenkompressionseinrichtung 10 geliefert hatte, ausgetauscht, so daß nun am Ausgang B eine aufberei­ tete und bearbeitete Bilddatenversion für höchste Wiederga­ beansprüche bezüglich Bildgeschwindigkeit und Bildauflö­ sung zur Verfügung steht.

Ein Datenroboter 19 dient zur Steuerung der Spei­ chervorgänge zwischen den Teilen 13 und 15 der Archiv­ speichermittel 14 über die Schalt- und Umordnungsstation 18.

Das hier dargestellte System ermöglicht es, die Da­ tenaufbereitung und Datenbearbeitung an einem Bilddaten­ strom vergleichsweise geringer Datengeschwindigkeit mit zufriedenstellender Präzision und mit geringerem Kosten­ aufwand durchzuführen und dann das Aufbereitungs- und Bearbeitungsergebnis auf einen Bilddatenstrom hoher Da­ tengeschwindigkeit zu projizieren, so daß in einem die Bild­ daten hoher Datengeschwindigkeit führenden Datenkanal 9 keine Datenaufbereitungseinrichtungen teuerer Konstruk­ tion vorgesehen werden müssen und daß auch für die im Teil 15 der Archivspeichermitttel 14 gespeicherten Bilddaten höchster Auflösung keine teuere Redaktionsstation aufge­ baut werden muß, wodurch sich die Gesamtkosten des hier angegebenen System beträchtlich vermindern, ohne daß auf eine hohe Bildqualität und Bildgeschwindigkeit für vom Ausgang B aus bediente Verbrauchersysteme und Benutzer­ systeme verzichtet werden müßte.

Claims (5)

1. Verfahren zur Bildarchivierung und -bearbeitung mit folgenden Verfahrensschritten:

• a) Zuführen serieller digitaler Bilddaten zu zwei parallelen Datenkanälen (8, 9), in deren erstem (8) eine Datenkompression für einen Datenübertra­ gungsstandard niedrigerer Datengeschwindigkeit (Motion Picture Expert Groupe 1) und in deren zweitem (9) eine Datenkompression für einen Da­ tenübertragungsstandard höherer Datengeschwin­ digkeit (Motion Picture Expert Group 2) stattfin­ det;
• b) Hinzufügen von Textinformationen, Szenen­ wechselkennzeichnungen, Schlagwörtern und dergleichen zu den komprimierten Bilddaten des ersten Datenkanals (8);
• c) Speichern der komprimierten Bilddaten des er­ sten Datenkanals (8) nach ihrer Ergänzung gemäß Verfahrensschritt b) und der komprimierten Bild­ daten des zweiten Datenkanals (9) in gegenseiti­ ger Zuordnung in Archivspeichermittel (14);
• d) Redaktionelles Bearbeiten der komprimierten und gemäß Verfahrensschritt b) ergänzten Bildda­ ten des ersten Datenkanals (8);
• e) Speichern des Bearbeitungsergebnisses gemäß Verfahrensschritt d);
• f) Ausgeben des Bearbeitungsergebnisses mit den komprimierten Bilddaten des ersten Datenka­ nals (8) an erste Verbrauchersysteme; und
• g) Ausgeben des Bearbeitungsergebnisses unter Austausch der komprimierten Bilddaten des er­ sten Datenkanals (8) gegen diejenigen des zweiten Datenkanals (9) an zweite Verbrauchersysteme.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß vor dem Zuführen zu den parallelen Datenka­ nälen (8, 9) analoge Bilddaten in serielle digitale Form umgewandelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im ersten Datenkanal (8) eine Datenkom­ pression für einen Datenübertragungsstandard einer Datengeschwindigkeit von etwa 0,7 Megabit/s erfolgt, und daß im zweiten Datenkanal (9) eine Datenkom­ pression für einen Datenübertragungsstandard einer Datengeschwindigkeit von etwa 50 Megabit/s statt fin­ det.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das redaktionelle Bearbei­ ten der komprimierten und ergänzten Bilddaten des er­ sten Datenkanals (8) von Personalcomputer-Arbeits­ plätzen aus erfolgt, welche mit Speichermittel zum Speichern des Bearbeitungsergebnisses gemäß Verfah­ rensschritt e) und/oder den Archivspeichermitteln (14) gekoppelt werden.

5. System zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ei­ nen ersten Datenkanal (8) zur Aufnahme serieller digi­ taler Bilddaten, welche eine erste Datenkompressions­ einrichtung (10) und eine Datenaufbereitungseinrich­ tung (12) zum Hinzufügen von Textinformationsdaten, Szenenwechselkennzeichnungen, Schlagwörtern und dergleichen enthält;
ferner durch einen zweiten Datenkanal (9) zur Auf­ nahme derselben seriellen digitalen Bilddaten, welcher eine zweite Datenkompressionseinrichtung (11) ent­ hält, wobei deren Datenkompression für einen Daten­ übertragungsstandard entsprechend einer bedeutend höheren Datengeschwindigkeit im Vergleich zur Datengeschwindigkeit des Datenübertragungsstandards im ersten Datenkanal ausgebildet ist;
weiter durch Archivspeichermittel (14), welche mit den Ausgängen des ersten und zweiten Datenkanals ge­ koppelt sind und in denen die unterschiedlich kompri­ mierten Bilddaten in gegenseitiger Zuordnung gespei­ chert werden;
fernerhindurch eine Redaktionsstation (16) mit Perso­ nalcomputer-Arbeitsplätzen (17), welche an die Ar­ chivspeichermittel (14) angekoppelt ist und in welcher die komprimierten und aufbereiteten Bilddaten des er­ sten Datenkanals (8) bearbeitbar sind, wobei das Bear­ beitungsergebnis in den Archivspeichermittel (14) oder gesonderten Speichermitteln abspeicherbar ist; und
durch eine Schalt- und Umordnungsstation (18) zur Ausgabe des Bearbeitungsergebnisses mit den kompri­ mierten Bilddaten des ersten Datenkanals (8) an erste Verbrauchersysteme und zur Ausgabe des Bearbei­ tungsergebnisses mit den komprimierten Bilddaten des zweiten Datenkanals (9) an zweite Verbrauchersy­ steme.