DE1141668B - Einrichtung zur Ein- bzw. UEberblendung von Videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sieh auf eine Einrichtung zur Ein- bzw. Überblendung von Videosignalen unter Verwendung einer Abtasteinrichtung, mit der ein Schablonensignal erzeugt wird, das die Weiterleitung bzw. die Sperrung eines von zwei Videosignalen hewirkt. Dabei ist eine Rasteränderungseinrichtung vorgesehen, mittels der die Amplituden und die Gleichstromkomponente der Kippsignale der Abtasteinrichtung einstellbar sind und wobei das mit diesen Kippsignalen geschriebene Raster größer als die nutzbare Abtastfläche ist. Die Videosignale können in üblicher Weise, z. B. mittels Fernsehkameras, Filmabtaster, Magnetbandabtaster, erzeugt werden.

Es ist bereits bekannt, durch Abtastung einer Schablone, welche zwei extrem verschiedene Tönungen bzw. Transparenzen aufweist, ein Schablonensignal zu erzeugen, welches sich aus rechteekförmigen Impulsen zusammensetzt und womit die Weiterleitung bzw. Sperrung der Videosignale derart bewirkt wird, daß sich das am Ausgang der Schaltstufe abgenommene Signal entsprechend den Tönungen bzw. Transparenzen der Schablone aus Videosignalteilen eines ersten bzw. zweiten Fernsehabtasters zusammensetzt. Die Grenzlinie zwischen den Tönungen bzw. Transparenzen der Schablone soll im folgenden »Schablonengrenzlinie« genannt werden.

Es ist weiterhin bekannt, daß man durch Verschiebung der Schablone von Hand aus eine Verschiebung der Schablonengrenzlinie erzielen kann. Im Fernsehstudiobetrieb bringt dies den Nachteil mit sich, daß der Regisseur z. B. während des Ablaufs eines Fernsehspiels erst relativ umständliehe Anweisungen an eine Person geben muß, welche dann die Schablone z. B. in Form eines Diapositivs an die regiemäßig erwünschte Stelle verschiebt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wäre es denkbar, eine mechanische Verschiebeeinrichtung für eine größere Anzahl von Diapositiven zu entwickeln, welche vom Regiepult aus gesteuert werden kann. Eine derartige mechanische Verschiebeeinrichtung müßte eine sehr große Genauigkeit hinsichtlich der erzielten Endlagen der Diapositive aufweisen, so daß ein außerordentlich großer Aufwand erforderlich wäre.

Es ist weiterhin entweder bekannt oder denkbar, das Schablonensignal mittels Impulsgeneratoren zu erzeugen. Allerdings braucht man dann für jede einzelne Form der Sehablonengrenzlinie einen besonderen Impulsgenerator, so daß sich daraus allein schon der Nachteil eines großen Aufwandes an elektrischen Schaltungsmitteln ergibt. Dieser Aufwand wird dann besonders groß, wenn die Schablonengrenzlinie keiner einfachen geometrischen Figur (z. B.

Einrichtung zur Ein- bzw. Überblendung
von Videosignalen

Anmelder:

Fernseh G.m.b.H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Dr. Herbert Windisehbauer

und Hans Joachim Meyer, Darmstadt,

sind als Erfinder genannt worden

Dreieck oder Rechteck), sondern einem unregelmäßigen Linienzug entspricht.

Es ist außerdem bekannt, das Raster eines Punktlichtabtasters, welcher zur Erzeugung des Sehablonensignals vorgesehen ist, derart mit elektrischen Mitteln zu verschieben und die Ablenkamplituden derart variierbar zu machen, daß die Schablonengrenzlinie verschiebbar ist. Dabei muß die Schablone naturgemäß in Form einer teilweise lichtdurchlässigen Fläche, z. B. als Diapositiv, verfügbar sein. Die Erfindung stellt einerseits eine Weiterentwicklung dieser bekannten Vorrichtung dar und zeigt andererseits einen neuen Weg, die Schablonengrenzlinien mit elektrischen Mitteln zu verschieben. Die Erfindung zielt außerdem darauf ab, Nachteile und Schwierigkeiten der vorgenannten bekannten Anordnungen und Verfahren zu vermeiden.

Erfindungsgemäß ist bei Verwendung einer Fernsehkamera als Abtasteinrichtung für beide Ablenkrichtungen je ein Impulsgenerator vorgesehen, der bei Erreichen des dem Rand der nutzbaren Abtastfläche entsprechenden Momentanwertes des jeweiligen Kippsignals anspricht und einen rechteekförmigen, horizontalfrequenten bzw. vertikalfrequenten Impuls (G bzw. G') erzeugt, dessen Dauer und Phasenlage derart ist, daß er etwa gleichzeitig mit dem Überfahren

209 749/153

des Elektronenstrahls über die nutzbare Abtastfläche auftritt. Diese Impulse werden benutzt, das Schablonensignal immer dann auf einen bestimmten Wert, beispielsweise den Schwarzwert zu bringen, wenn der Kathodenstrahl außerhalb der nutzbaren Abtastfläche auftrifft.

Gegenüber der bekannten Vorrichtung, bei der ein Punktlichtabtaster zur Erzeugung des Schablonensignals vorgesehen ist, hat die Erfindung den Vorteil, daß auch reflektierende Flächen, wie z. B. eine schwarze, mit Kreide bemalte Tafel oder extrem kontrastreich ausgeleuchtete Szenenaufbauten als »Schablone« mit einer Fernsehkamera aufgenommen und daraus in weiterer Folge ein Schablonensignal abge-Fig. 1 gebaut sein. Dagegen ist nun zusätzlich eine Rasteränderungseinrichtung 14 angeordnet, mittels der die Amplituden der horizontalen und vertikalen Kippschwingungen wahlweise eingestellt und eine Verschiebung des Rasters vorgenommen werden kann. An Hand der Fig. 3 wird nun die Rasterverschiebung und Bildwinkeländerung, welche in an sich bekannter Weise erfolgt, näher erläutert. Die Fernsehkamera 13 (Fig. 2) soll z. B. mit einem Vidikon als

ο Aufnahmeröhre bestückt sein. Unter »nutzbare Abtastfläche« soll jeneFläche verstanden werden, welche vom Kathodenstrahl bei normalem Betrieb des Aufnahmerohres abgetastet wird. Beim Vidikon wird als nutzbare Abtastfläche eine Halbleiterplatte abgetastet.

leitet werden kann, wobei die Schablonengrenzlinie 15 Die nutzbare Abtastfläche 15 innerhalb des Vidikons

ebenfalls mit elektrischen Mitteln verschiebbar ist. Auf diese Weise lassen sich insbesondere künstlerische Effekte, Trickbilder erzielen, und gegebenenfalls können Kulissenaufbauten eingespart · werden. Die Erfindung ermöglicht es also — auch dann, wenn als Schablone eine reflektierende Fläche verwendet wird —, die Schablonengrenzlinie in sehr einfacher Weise durch Fernsteuerung, z. B. vom Regiepult aus, zu verschieben bzw. zu verändern.

wurde in Fig. 3 in voller Strichstärke gezeichnet. Die Amplituden der horizontalen bzw. vertikalen Kippsignale (wie sie den Fernsehkameras 1 und 2 zugeleitet werden) werden für die Fernsehkamera 13 entsprechend einem Raster 16 vergrößert. Der Elektronenstrahl im Innern des Vidikons schreibt aber nur Teile dieses Rasters 16, da er an Wandungen und Elektroden aufprallt. Vom Raster 16 sind zwei der geschriebenen Zeilen, nämlich die Zeilen 17 und 18,

Ziffern bzw. Buchstaben bezeichnet werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Schaltungsanordnung zur Einblendung von Videosignalen, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Einblendung von Videosignalen, bei der eine Rasteränderung vorgenommen wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er- 25 besonders gekennzeichnet. Während der abtastende findung an Hand der Fig. 1 bis 5 näher erläutert, wo- - Elektronenstrahl der Fernsehkamera 1 und 2 und der bei in mehreren Figuren vorkommende gleiche Schal- aufzeichnende Elektronenstrahl der Fernsehempfänger tungselemente bzw. Impulsformen durch gleiche eine Zeile entsprechend der Zeile 17 zurücklegt, wird

der Elektronenstrahl innerhalb des Vidikons in Richtung der Zeile 17 abgelenkt. Wird dagegen in den Fernsehkameras 1 und 2 und auf entsprechenden Fernsehempfängern eine Zeile entsprechend der Zeile 18 geschrieben, überfährt der Elektronenstrahl im Innern des Vidikons teilweise auch die nutzlose Ab-

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Raster- 35 tastfläche 15, so daß dabei ein Schablonensignal B änderung, wie sie durch die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 erzeugt wird. Mit Hilfe der Rasterändenach Fig. 2 bewirkt wird,

Fig. 4 und 5 Impulsfolgen, wie sie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 verwendet werden.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dienen 4°
die Fernsehkameras 1 und 2 zur Erzeugung von Videosignalen, welche gegebenenfalls über die Taststufen 3 und 4, die Mischstufe 5 und die Klemme 6
einem Fernsehsender oder einer Fernsehbildaufzeichnungsanlage zugeleitet werden. Zur Erzeugung eines 45 ergibt sich also eine Verschiebung der Schablonen-Schablonensignals wird die Schablone? von der Fern- grenzlinie von der rechten oberen Ecke (wie beim sehkamera 8 abgetastet und das dabei entstehende Raster 19) nach links unten. Mittels der Rasterände-Signal nach Übersteuerung über eine Abschneide- rungseinrichtung 14 können außerdem noch Ändestufe 9 der Gegentaktstufe 10 zugeleitet, in welcher rangen des Bildwinkels durch Änderung der Ampligegenphasige Impulse erzeugt und zur Sperrung bzw. 50 tuden der Kippsignale bewirkt werden, so daß sich Öffnung der Taststufen 3 und 4 verwendet werden. beispielsweise durch eine Verschiebung des Rasters Das Schablonensignal wird durch Abtastung einer und Veränderung des Bildwinkels das Raster 21 er-

rungseinrichtung 14 kann das Raster 16 verschoben werden, so daß sich beispielsweise das Raster 19 ergibt. Auf diese Weise wird also beim Raster 19 die AbtastflächelS und damit auch die Fläche 20 wesentlich früher überfahren als bei Anwendung des Rasters 16. Da das bei der Abtastung entstehende Signal entsprechend der Impulsfolge B in weiterer Folge zur Steuerung der Gegentaktstufe 10 verwendet wird,

Schablone erzeugt, worunter eine Bildvorlage verstanden werden soll, auf welcher zwei stark voneinander abweichende Tönungen bzw. verschieden transparente Flächen (z. B. weiß/schwarz, glasklar/undurchsichtig) aufgebracht sind. Als Schablone kann z. B. ein Diapositiv, eine teilweise berußte Glasscheibe, ein Stück überklebtes oder gefärbtes Papier verwendet werden. Als Fernsehabtaster können z. B. Fernsehkameras, Dia- und Epidiaskopabtaster und Flying-Spot-Abtaster verwendet werden.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 werden ebenfalls die Fernsehkameras 1 und 2, die Taststufen 3 gibt. Dies hat also eine wesentliche Vergrößerung des Umfangs der Schablonengrenzlinie, wie sie auf den Fernsehempfängern sichtbar wird, zur Folge.

In Stufe 22 wird eine Impulsfolge A erzeugt, deren Impulse während der Horizontal- bzw. Vertikalrücklaufperiode auftreten. Sie können also die Frequenz der Horizontal- bzw. Vertikalfrequenz oder auch die Frequenz eines Brachteils der Horizontal- bzw. Vertikalfrequenz aufweisen. Diese Impulsfolge A wird in der Mischstufe 23 mit dem von der Kamera 8 gelieferten Schablonensignal B gemischt, so daß sich dielmpulsfolgeC ergibt. Zwischen die Fernsehkamera

und 4, die Mischstufe S, die Schablone 7 und die 65 und die Mischstufe 23 kann gegebenenfalls auch noch Gegentaktstufe 10 verwendet. Die Fernsehkamera eine Austaststufe 24 geschaltet werden, deren Wir-13, mit welcher das Schablonensignal erzeugt wird, kungsweise an Hand der Fig. 5 später noch näher bekann im wesentlichen wie die Fernsehkamera 8 nach schrieben wird. Das von der Mischstufe 23 abgegebene

Signale wird in der Abschneidestufe25 in das Signal D umgewandelt und dieses der Gegentaktstufe 10 zugeleitet, wo in bekannter Weise gegenphasige Impulse erzeugt und damit die Sperre bzw. Öffnung der Taststufen 3 und 4 wie bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 vorgenommen wird.

Bei den derzeit üblicherweise benutzten Aufnahmeröhren ergeben sich bei der Anwendung größerer Kippamplituden (wie z. B. bei der Erzeugung des Rasters 16) Signale, die teilweise von Wandelektroden und anderen Röhrenbauteilen bewirkt werden. Derartige Signale stören das Schablonensignal D, weshalb sie ausgetastet werden. Dies kann entweder mit der Schaltstufe 24 nach Fig. 2 oder durch Unterdrückung des Strahlstroms (der Aufnahmeröhre) von der Fernsehkamera 13 geschehen. Die Unterdrückung des Strahlstroms hat den Vorteil, daß im Innern der Aufnahmeröhre während des Auftretens des Elektronenstrahls außerhalb der Abtastfläche 15 keine Sekundärelektronen ausgelöst werden. Um eine derartige Austastung bzw. Strahlstromunterdrückung vorzunehmen, werden Impulse benötigt, deren Erzeugung an Hand der Fig. 5 beschrieben wird.

Die Folge der Sägezahnimpulse E nach Fig. 5 ist horizontalfrequent. Aus diesen Sägezahnimpulsen Zs (z. B. aus dem Kippsignal für die Kamera 13 nach Fig. 2) wird durch doppelseitige Begrenzung ein schmaler Amplitudenbereich herausgeschnitten. Die Vorspannung des Begrenzers oder die Gleichstromkomponente der Sägezahnspannung £ wird in Abhängigkeit vom Gleichstromsteuerpotential (mit dem die Rasterverschiebung vorgenommen wird) derart eingestellt, daß der Punkt 27 mit der linken Kante 28 der nutzbaren Abtastfläche 15 zeitlich zusammenfällt. Durch Übersteuerung werden die ImpulseF gewonnen. In entsprechenderweise kann hinsichtlich der rechten Kante 29 der nutzbaren Abtastfläche 15 verfahren werden. Unter Verwendung dieser Impulse F werden in an sich bekannter Weise die Impulse G gewonnen, deren Vorderflanken bzw. Rückflanken etwa gleichzeitig mit dem Überfahren des Elektronenstrahls über die linke Kante 28 bzw. über die rechte Kante 29 der nutzbaren Abtastfläche 15 auftrifft.

Das von der Fernsehkamera 13 gelieferte Schablonensignal B wird dann zur Impulsfolge G addiert und aus der dabei entstehenden Impulsfolge K durch Abschneidung die Impulsfolge L gewonnen, welche an Stelle des Schablonensignals B der Mischstufe 23 nach Fig. 2 zugeführt werden kann. Um auch störende Signale zu unterdrücken, die während der Abtastung der schraffierten Flächen 31 und 32 auftreten können, wird von einer vertikalfrequenten Folge von Sägezahnimpulsen E' (z. B. von dem vertikalfrequenten Kippsignal für die Fernsehkamera 13) ausgegangen und entsprechend die Impulsfolgen F', G' und K' abgeleitet, so daß die dann entstehende Impulsfolge L' auch während der Zeitdauer, während der die Flächen 31 und 32 abgetastet werden, keine Störungen aufweist. Diese Austastung nach Fig. 5 kann unterbleiben, wenn in der Aufnahmeröhre der Kamera 13 eine rahmenartige Elektrode eingebaut wird, deren Potential derart ist, daß der darauf auftreffende Kathodenstrahl ein nicht mehr störendes Signal bewirkt. Um eine Verdrehung der Schablonengrenzlinie zu bewirken, kann entweder die Schablone senkrecht zur optischen Achse der Fernsehaufnahmeröhre verdrehbar angeordnet sein, oder bei Aufnahmeröhren, in denen entsprechend dem Bild der Schablone eine elektronenoptische Ladungsverteilung erzeugt wird, kann durch Magnetfelder eine Drehung der elektronenoptischen Ladungsverteilung und damit eine scheinbare Drehung der Schablone bewirkt werden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung zur Ein- bzw. Überblendung von Videosignalen unter Verwendung einer Abtasteinrichtung, mit der ein Schablonensignal erzeugt wird, das die Weiterleitung bzw. die Sperrung eines von zwei Videosignalen bewirkt, wobei eine Rasteränderungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Amplituden und die Gleichstromkomponenten der Kippsignale der Abtasteinrichtung einstellbar sind, und wobei das mit diesen Kippsignalen geschriebene Raster größer als die nutzbare Abtastfläche ist, dadurch ge kennzeichnet, daß bei Verwendung einer Fernsehkamera als Abtasteinrichtung für beide Ablenkrichtungen je ein Impulsgenerator vorgesehen ist, der bei Erreichen des dem Rand der nutzbaren Abtastfläche entsprechenden Momentanwertes des jeweiligen Kippsignals anspricht und einen rechteckförmigen, horizontalfrequenten bzw. vertikalfrequenten Impuls (G bzw. G') erzeugt, dessen Dauer und Phasenlage derart ist, daß er etwa gleichzeitig mit dem Überfahren des Elektronenstrahls über die nutzbare Abtastfläche (15) auftritt, und daß diese Impulse (G bzw. G') dazu benutzt werden, das Schablonensignal immer dann auf einen bestimmten Wert, beispielsweise den Schwarzwert, zu bringen, wenn der Kathodenstrahl außerhalb der nutzbaren Abtastfläche (15) auftrifft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine horizontalfrequente bzw. vertikalfrequente Folge von Sägezahnimpulsen (E bzw. E') — vorzugsweise das horizontalfrequente bzw. vertikalfrequente Kippsignal für die Fernsehkamera (13) — einem Amplitudenbegrenzer zugeführt wird, in welchem durch doppelseitige Begrenzung dieser Folge von Sägezahnimpulsen (E bzw. £") ein schmaler Amplitudenbereich herausgeschnitten und eine Folge entsprechender rechteckförmiger Impulse (F bzw. F') erzeugt wird, wobei das Begrenzerpotential derart ist, daß die Vorderflanke der rechteckförmigen Impulse (F bzw. F') zeitlich immer dann auftritt, wenn der linke bzw. obere Rand der nutzbaren Abtastfläche (15) vom Kathodenstrahl überfahren wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus den rechteckförmigen Impulsen (F bzw. F') unter Verwendung entsprechender Schaltstufen die rechteckförmigen, horizontalfrequenten bzw. vertikalfrequenten Impulse (G bzw. G') erzeugt werden, die hinsichtlich der Dauer und Phasenlage derart festgelegt sind, daß sie gleichzeitig mit dem Überfahren des Elektronenstrahls über die nutzbare Abtastfläche (15) auftreten.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischstufe vorgesehen ist, in der die weiteren Rechteckimpulse (G bzw. G') zum Schablonensignal (B) addiert werden, und

daß durch doppelseitige Begrenzung alle Jen? Anteile des Schablgnensignals, (B) unterdrückt werden, die bei ÜPX Abtastung von Rasterstelien außerhalb der nutzbaren Abtastfläche (15) herrühren.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 193 869, 2 613 263; »Television Engineerings Oktober 1950, S. 5 bis

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 749/153 12.62