DE19621895C1

DE19621895C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Ausgangssignalen mehrerer gleichzeitig betriebener optoelektronischer Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger

Info

Publication number: DE19621895C1
Application number: DE1996121895
Authority: DE
Inventors: Guenter Linke
Original assignee: VIDEOTECHNIK GUENTHER LINKE GM
Current assignee: VIDEOTECHNIK GUENTHER LINKE GM
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2016-06-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Ausgangssignalen mehre rer gleichzeitig betriebener optoelektronischer Bildaufnahme geräte auf einem Datenträger gemäß den Merkmalen des Oberbe griffs des Patentanspruchs 1 bzw. denjenigen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 9.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind beispielsweise aus einem im Januar 1996 erstellten und dann in Verkehr gebrachten Prospekt der Firma Geutebrück Digital Picture Recording: MULTI- SCOPE® bekannt und werden u. a. dazu benutzt, um in Überwa chungsbereichen wie Schalterhallen von Banken und Sparkassen, Verkaufsflächen von Kaufhäusern und Supermärkten, Werkhallen von weitgehend automatisierten Produktionsbetrieben oder auch Innen- und Außenbereichen von Vollzugsanstalten mittels mehre rer räumlich verteilt angeordneter optoelektronischer Bildauf nahmegeräte wie Fernseh- oder Videokameras laufend und gezielt, beispielsweise von einer zentralen Kontrollstation aus, oder auch nur sporadisch und ggf. nachträglich Informationen über den Ereignisablauf in diesen Überwachungsbereichen zu erlangen, im Falle eines Alarmzustandes jedoch stets - unabhängig vom sonstigen Auswertungsverfahren - eine maximale Anzahl von innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von allen ein gesetzten Bildaufnahmegeräten aufgenommenen Bildern dauerhaft zu registrieren - sofern nicht der ausgesprochen kosteninten sive Fall vorliegt, daß jedes Bildaufnahmegerät mit einem eige nen - ständig oder auf Abruf - betriebenen Datenträger versehen ist.

Üblicherweise arbeiten die einzelnen Bildaufnahmegeräte wie Fernseh- oder Videokameras innerhalb eines Überwachungsberei ches der vorgenannten Art zwar nach derselben Norm wie PAL, SE CAM oder NTSC, jedoch ohne definierte zeitliche Korrelation un tereinander. Bei einer willkürlichen wechselweisen Verbindung des einen oder anderen Bildaufnahmegerätes mit einem gemeinsa men Monitor ist dies nicht von entscheidender Bedeutung, da bei einer Kombination von Bildaufnahmegerät und Monitor gleicher Norm eine automatische Abstimmung zwischen der Bildfrequenz des Bildaufnahmegeräts und des Monitors erfolgt, die allenfalls einen relativ zur Länge der insgesamt zu betrachtenden Bild folge und zum Wahrnehmungsvermögen des menschlichen Auges un merklichen Zeitaufwand erfordert. Bei der Registrierung von einzelnen Gruppen von Ausgangssignalen mehrerer Bildaufnahmege räte in ständigem Wechsel zwischen diesen, beispielsweise von jeweils einem der üblicherweise von einem bewegten oder unbe wegten Objekt in unmittelbarer zeitlicher Folge aufgenommenen beiden Halbbilder mit versetzten Abfragezeilen jeder Fernseh- oder Videokamera, auf einem Datenträger, beispielsweise einem magnetischen Plattenspeicher in Form einer Bildplatte, ist je doch zwingend zu berücksichtigen, daß die so aufgenommenen Gruppen von Ausgangssignalen später als Einzelgruppen bzw. se parate Standbilder ausgewertet werden müssen und daher bei nicht synchroner Bildfrequenz aller Bildaufnahmegeräte un tereinander und damit zwangsläufig auch des Datenträgers zu mindest insoweit eine Synchronisierung zwischen dem Signalaus gang jedes Bildaufnahmegerätes und dem Datenträger erfolgen muß, daß nach der Herstellung einer Verbindung zwischen dem Bildaufnahmegerät und einer dem Datenträger vorgeschalteten Synchronisierungsstufe zunächst das Erscheinen eines für den Beginn einer vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen charakte ristischen Impulses, beispielsweise des Startimpulses eines Halbbildes, abgewartet wird, bevor die bis zum Erscheinen des nächsten derartigen charakteristischen Impulses folgenden Aus gangssignale direkt oder in elektronisch aufbereiteter Form als Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger an dessen Schreib-/Lese-Kopf weitergegeben werden. Sofern die normaler weise als Analogsignale anstehenden Ausgangssignale jedes Bild aufnahmegerätes ungeändert als analoge Signale auf dem Daten träger gespeichert werden sollen, wäre eine solche reine Verzö gerungssynchronisation grundsätzlich ausreichend, bei der heute aus bekannten Gründen bevorzugten Speicherung auch ursprünglich in analoger Form anfallender Signale in digitaler Form ist je doch zur vorgenannten Verzögerungssynchronisation einerseits noch ein Zeitintervall für die Umwandlung der Signale in einem ebenfalls zwischen dem Signalausgang jedes Bildaufnahmegerätes und dem Datenträger in Reihe mit der Synchronisierungsstufe an geordneten A/D-Wandler, der gegebenenfalls auch eine bauliche Einheit mit der Synchronisierungsstufe bilden kann, und ande rerseits ein weiteres Verzögerungsintervall bis zum Erreichen des nächsten Startzeitpunktes für die Aufnahme einer Gruppe von Eingangssignalen auf dem Datenträger, der eine digitale Spei cherung nur mit einer eigenen konstanten Bildfrequenz vornehmen kann, zu berücksichtigen.

In jedem Fall der vorgenannten Möglichkeiten einer Speicherung von Gruppen von Ausgangssignalen verschiedener optoelektroni scher Bildaufnahmegeräte auf einem magnetischen Datenträger er gibt sich jedoch der nachteilige Effekt, daß zwischen dem An stehen einer vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen am Si gnalausgang des jeweiligen Bildaufnahmegerätes und der Übergabe der entsprechenden Eingangssignale an den Datenträger erhebli che zeitliche Lücken auftreten, die bereits ohne Berücksichti gung der für die Umwandlung der Signale in einem A/D-Wandler erforderlichen Zeit bis zu annähernd zwei Laufzeitintervalle einer Gruppe von Ausgangssignalen betragen können, nämlich ei nerseits maximal nahezu ein Laufzeitintervall bis zum Erschei nen des nächsten Startsignals einer vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen und andererseits maximal nahezu ein weiteres Laufzeitintervall bis zum Erreichen des nächsten Startzeitpunk tes für die Aufnahme einer Gruppe von Eingangssignalen auf dem Datenträger. Im Falle der Aufnahme der vorgenannten Halbbilder, die bei der Auswertung als Standbilder den Vorzug fehlender Be wegungsunschärfe aufweisen, ergibt dies bei einer Bildfrequenz von 25 s^-1, d. h. einer Halbbildfrequenz von 50 s^-1, mögliche Aufzeichnungslücken zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen von Eingangssignalen auf dem Datenträger von bis zu 40 ms, was dem Laufzeitintervall eines aus zwei Halbbildern zusammenge setzten Vollbildes entspricht, bei Berücksichtigung der Einsatzzeit eines A/D-Wandlers und eines häufig außerdem noch zwischen Synchronisierstufe einschließlich A/D-Wandler und Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers angeordneten Komprimierers können solche Aufzeichnungslücken je nach verwendeter Hardware ohne Schwierigkeiten den Wert von 100 ms bei weitem überstei gen. Dies führt jedoch dazu, daß die in einem oben angegebenen Alarmfall erwünschte umfangreiche Bildfolge von allen zur Ver fügung stehenden Bildaufnahmegeräten sehr lückenhaft und die nachträgliche Auswertung des Alarmfalls dadurch erheblich er schwert wird.

Aus diesen Gründen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Ausgangssignalen mehrerer gleich zeitig betriebener optoelektronischer Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe die vorgenannten Aufzeichnungslücken weitgehend vermieden werden und die gestatten, mit einfachen und kostengünstigen Mitteln eine im wesentlichen lückenlose Speicherung der vorgenannten Gruppen von Ausgangssignalen auf einem Datenspeicher vorzunehmen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. derjenigen des Pa tentanspruchs 9.

Dabei erweist es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als besonders vorteilhaft, daß die Synchronisierstufe durch minde stens zwei parallel angeordnete, ein- und auslesbare Signal- Zwischenspeicher bekannter Art mit ausreichender Kapazität für je eine der vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen gebildet wird, die mittels eines dem ersten Umschalter bekannter Art nachgeschalteten zweiten Umschalters ebenfalls bekannter Art nacheinander in vorgegebener zyklisch wiederholter Reihenfolge mit je einer der vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen be aufschlagt werden und die dieser jeweils entsprechende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger an sich bekannter Art nach einer definierten zeitlichen Verzögerung über einen drit ten Umschalter bekannter Art ebenfalls nacheinander in vorgege bener zyklisch wiederholter Reihenfolge an den Datenträger ab geben, weil ein solches Verfahren gestattet, bereits während der Synchronisierung einer ersten vorgegebenen Gruppe von Aus gangssignalen eines Bildaufnahmegerätes in einem ersten Signal- Zwischenspeicher und der Abspeicherung der dabei erzeugten Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger auf diesem eine weitere vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines zweiten Bildaufnahmegerätes in den zweiten Signal-Zwischenspeicher ein zulesen und dessen Synchronisierung durchzuführen, so daß nach dem Abspeichern der vorgenannten ersten Gruppe einerseits der erste Signal-Zwischenspeicher erneut eine vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines nächsten Bildaufnahmegerätes aufneh men und synchronisieren und andererseits die im zweiten Signal- Zwischenspeicher erzeugte Gruppe von Eingangssignalen auf dem Datenträger abgespeichert werden kann. Die bei zyklischer Fort setzung dieses Verfahrens entstehende zeitliche Glättung unre gelmäßig anfallender vorgegebener Gruppen von Ausgangssignalen nach der Speicherung der daraus erzeugten Gruppen von Eingangs signalen für den Datenträger auf diesem läßt sich gegebenen falls durch Verwendung weiterer parallel angeordneter Signal- Zwischenspeicher vorteilhafterweise noch verbessern, wobei sich in besonders vorteilhafter Weise herausgestellt hat, daß es zur Erzielung einer ausreichend lückenlosen Abspeicherung von vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen verschiedener Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger im allgemeinen genügt, wenn als Synchronisierstufe genau drei parallel angeordnete, in vorgegebener zyklischer Reihenfolge nacheinander ein- und aus lesbare Signal-Zwischenspeicher verwendet werden. Dabei ist die Anzahl der zu berücksichtigenden Bildaufnahmegeräte - unabhän gig von der Zahl der tatsächlich verwendeten Signal-Zwischen speicher - beliebig, da mittels des ersten, zweiten und dritten Umschalters jeder Signalausgang eines Bildaufnahmegerätes will kürlich mit jedem Signal-Zwischenspeicher verbindbar ist.

Als vorteilhaft hat sich bei einer Weiterbildung des vorliegen den Verfahrens auch ergeben, wenn die jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes zwischen dem ersten und zweiten Umschalter durch einen A/D-Wandler an sich bekannter Art geleitet wird, weil auf diese Weise mit ge ringem Aufwand der zwischenzeitlich allgemein bekannte Vorteil einer Speicherung von Signalwerten in digitaler Form auch be züglich der normalerweise in analoger Form vorliegenden Aus gangssignale am Signalausgang von optoelektronischen Bildauf nahmegeräten nutzbar ist.

Bei einer anderen Weiterbildung des in Rede stehenden Verfah rens erweist es sich dagegen als vorteilhaft, daß die jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnah megerätes in der ihr durch den zweiten Umschalter zugeordneten und einem der parallel angeordneten Signal-Zwischenspeicher zu gehörigen Leiterbahn zwischen zweitem und drittem Umschalter außer durch den jeweiligen Signal-Zwischenspeicher auch stets durch einen diesem separat zugeordneten A/D-Wandler ebenfalls bekannter Art geleitet wird, da damit eine unmittelbare Kombi nation von Signal-Zwischenspeicher und A/D-Wandler ermöglicht wird, insbesondere dann, wenn außerdem die jeweilige vorgege bene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes zwi schen dem zweiten Umschalter und dem ihr von diesem zugeordne ten Signal-Zwischenspeicher durch einen diesem jeweils vorgeschalteten A/D-Wandler bekannter Art geleitet wird, da sich dies einerseits in einfacher Weise durch im Handel erhält liche einstückige Bauteile realisieren läßt und andererseits gestattet, am Ausgang des Signal-Zwischenspeichers jeweils eine abrufbereite Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger ohne weitere Beeinflussung durch die Aufbereitung der Signale im A/D-Wandler zur Verfügung zu stellen.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die jeweilige Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger zwischen dem dritten Umschalter und dem Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers durch einen Komprimierer bekannter Art geleitet wird, weil damit eine hohe Packungs dichte von Informationen auf dem Datenträger erreicht wird.

Als vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens anzusehen, bei der der erste und zweite Umschalter betätigt werden, wenn der zuletzt mit einer vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes beaufschlagte Signal-Zwischenspeicher diese Gruppe vollständig aufgenommen hat, der dritte Umschalter dagegen in äquidistanten Zeitinter vallen betätigt wird, die sicherstellen, daß einerseits die vom nächsten mit dem Komprimierer und/oder Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers zu verbindenden Signal-Zwischenspeicher an den Da tenträger zu übergebende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger abrufbereit aufbereitet ist und andererseits die Übergabe dieser Gruppe unmittelbar an die Übergabe der zuvor an den Datenträger übertragenen Gruppe von Eingangssignalen an schließt, weil damit erreicht wird, daß - unabhängig von dem jeweiligen Eingangszeitpunkt einer Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes relativ zu der durch die Bildfrequenz des Datenträgers vorgegebenen Umschaltfrequenz des dritten Um schalters - auf dem Datenträger eine kontinuierlich aufeinanderfolgende Serie von jeweils einer Gruppe von Aus gangssignalen eines Bildaufnahmegerätes entsprechenden Gruppen von Eingangssignalen für den Datenträger gespeichert wird - un abhängig davon, ob dem Datenträger ein Komprimierer vorgeschal tet ist oder nicht.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Weiterbildung des in Rede stehenden Verfahrens, bei der als jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes die Ge samtmenge aller zur vollständigen Charakterisierung eines Halb bildes bekannter Art erforderlichen Signalwerte am Signalaus gang des Bildaufnahmegerätes verwendet werden, die dem Betäti gen des ersten und zweiten Umschalters als nächste folgt, da dies ermöglicht, zumindest im Falle eines obengenannten Alarms eine umfangreiche Folge von scharfen und kontrastreichen Bil dern dauerhaft und abrufbar zu erhalten, was eine nachträgliche Analyse eines solchen Alarms wesentlich erleichtert.

Als sehr vorteilhaft erweist sich darüber hinaus bei einer er findungsgemäßen Vorrichtung, daß die Synchronisierstufe aus mindestens zwei parallel angeordneten, ein- und auslesbaren Si gnal-Zwischenspeichern bekannter Art mit ausreichender Kapazi tät für je eine der vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen besteht, die von einem dem ersten Umschalter bekannter Art nachgeschalteten und jeweils synchron mit diesem betätigten zweiten Umschalter ebenfalls bekannter Art nacheinander in vor gegebener zyklisch wiederholter Reihenfolge mit einem Signal ausgang eines der Bildaufnahmegeräte zur Übernahme einer vorge gebenen Gruppe von dessen Ausgangssignalen verbunden werden und nach einer definierten zeitlichen Verzögerung ihrerseits eine der aufgenommenen vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen ent sprechende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger be kannter Art über einen dritten Umschalter bekannter Art nach einander in vorgegebener zyklisch wiederholter Reihenfolge an den Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers abgeben, weil dies ge stattet, die Signalausgänge einer beliebigen Zahl von optoelek tronischen Bildaufnahmegeräten in vorgegebener - willkürlich wählbarer - Reihenfolge jeweils mit einem von mindestens zwei Signal-Zwischenspeichern derart zu verbinden, daß zunächst ein erstes Bildaufnahmegerät eine vorgegebene Gruppe von Ausgangs signalen an einen ersten Signal-Zwischenspeicher abgibt, wo diese unter Erzeugung einer Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger synchronisiert und dann an diesen weitergeleitet wird, während nach der vollständigen Abgabe der ersten Gruppe von Ausgangssignalen an den ersten Signal-Zwischenspeicher die Verbindung zwischen erstem Bildaufnahmegerät und erstem Signal- Zwischenspeicher durch eine solche zwischen einem zweiten Bild aufnahmegerät und einem zweiten Signal-Zwischenspeicher ersetzt wird und das zweite Bildaufnahmegerät nun eine vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen an den zweiten Signal-Zwischenspei cher abgibt, die dort noch während der Abgabe der ersten Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger an diesen synchroni siert wird, so daß nach der vollständigen Abgabe der ersten Gruppe von Eingangssignalen an den Datenträger einerseits der erste Signal-Zwischenspeicher wieder zur Aufnahme einer näch sten Gruppe von Ausgangssignalen eines weiteren Bildaufnahmege rätes zur Verfügung steht und andererseits der zweite Signal- Zwischenspeicher zur Abgabe einer nächsten Gruppe von Eingangs signalen für den Datenträger an diesen bereit ist. Mit einer solchen fortsetzbaren Herstellung jeweils einer Verbindung zwi schen einem der beliebig vielen Bildaufnahmegeräte und einem der mindestens zwei Signal-Zwischenspeicher wird eine erhebli che zeitliche Glättung der Abfolge der auf dem Datenträger ab gespeicherten Gruppen von Eingangssignalen gegenüber den zeit lich unregelmäßig an den Signalausgängen der Bildaufnahmegeräte anstehenden vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen erzielt. Diese Glättung wird vorteilhafterweise noch verbessert, wenn mehr als zwei parallel angeordnete Signal-Zwischenspeicher ver wendet werden, wobei sich allerdings ergeben hat, daß es im allgemeinen in sehr vorteilhafter Weise ausreicht, wenn die Synchronisierstufe aus genau drei parallel angeordneten Signal- Zwischenspeichern besteht.

Bei weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Vorrichtungen erweist es sich auch als Vorteil, wenn zwischen erstem und zweitem Umschalter ein A/D-Wandler bekannter Art angeordnet ist oder wenn in jeder zwischen zweitem und drittem Umschalter ver laufenden und je einen der Signal-Zwischenspeicher aufweisenden Leiterbahn ein dieser jeweils separat zugeordneter A/D-Wandler angeordnet ist oder wenn jedem Signal-Zwischenspeicher inner halb der ihm zugehörigen Leiterbahn zwischen zweitem und drit tem Umschalter ein ihm separat zugeordneter A/D-Wandler vorge schaltet ist, da in allen vorgenannten Fällen der zwischenzeit lich in der Fachwelt allseits anerkannte Vorteil einer Speiche rung von Signalen in digitaler Form in einfacher Weise auch für die üblicherweise in analoger Form vorliegenden Ausgangssignale von optoelektronischen Bildaufnahmegeräten nutzbar zu machen ist, wobei im letztgenannten Fall auch noch der Vorteil zum Tragen kommt, daß A/D-Wandler mit nachgeschaltetem (Signal-Zwi schen-)Speicher als einteilige Bausteine im Handel erhältlich sind.

Als vorteilhaft erweist sich auch eine Ausführungsform der in Rede stehenden Vorrichtung, bei der zwischen dem dritten Um schalter und dem Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers ein Kom primierer bekannter Art angeordnet ist, weil es damit möglich ist, die in einer Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträ ger enthaltenen Informationen noch weiter zu verdichten und da mit eine wesentlich erhöhte Packungsdichte dieser Informationen auf dem Datenträger zu erreichen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung erweist es sich auch als Vorteil, daß die Betätigung des ersten und zweiten Umschalters dann erfolgt, wenn der zu letzt mit einem Signalausgang eines Bildaufnahmegerätes verbun dene Signal-Zwischenspeicher eine vorgegebene Gruppe von Aus gangssignalen vollständig aufgenommen hat, die Betätigung des dritten Umschalters dagegen in äquidistanten Zeitintervallen, die so festgelegt sind, daß einerseits die vom nächsten mit dem Komprimierer und/oder Schreib-/Lese-Kopf des Datenträgers zu verbindenden Signal-Zwischenspeicher an den Datenträger zu übertragende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger abrufbereit ist und andererseits die Übertragung dieser Gruppe unmittelbar an die Übertragung der zuvor an den Datenträger übermittelten Gruppe von Eingangssignalen anschließt, da dies gestattet, unabhängig von dem jeweiligen Startzeitpunkt der Ab gabe einer vorgegebenen Gruppe von Ausgangssignalen an den zu geschalteten Signal-Zwischenspeicher relativ zu der durch die Bildfrequenz des Datenträgers vorgegebenen Umschaltfrequenz des dritten Umschalters auf dem Datenspeicher eine kontinuierlich aufeinander folgende Serie von jeweils einer Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes entsprechenden Grup pen von Eingangssignalen für den Datenträger zu speichern - sowohl mit als auch ohne vorgeschalteten Komprimierer.

Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der vorliegenden Vor richtung, bei der jeder Signal-Zwischenspeicher jeweils die Ge samtmenge aller zur vollständigen Charakterisierung eines Halb bildes bekannter Art am Signalausgang des ihm zugeschalteten Bildaufnahmegerätes anstehenden Signalwerte als vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen von dort übernimmt, deren Start zeitpunkt dem Zeitpunkt der Herstellung der Verbindung zwischen jeweiligem Bildaufnahmegerät und Signal-Zwischenspeicher durch Betätigen des ersten und zweiten Umschalters als nächstliegen der folgt, weil damit zumindest im Falle eines Alarmzustandes in einem Überwachungsbereich eine umfangreiche Serie von scharfen und kontrastreichen Halbbildern bekannter Art erhalt- und speicherbar ist, die anschließend eine nachträgliche Ana lyse des Alarmzustands im Überwachungsbereich mittels einer Se rie von Standbildern aus verschiedenen Richtungen und zu unter schiedlichen, jedoch dicht aufeinanderfolgenden Zeitpunkten er möglicht und wesentlich erleichtert.

Die Wirkungsweise des vorbeschriebenen Verfahrens und ein Aus führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden anhand der Darstellungen der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Ausgangs signalen mehrerer gleichzeitig betriebener optoelek tronischer Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger.

Fig. 2: Ablaufdiagramm von Signalverarbeitung und -transport in den drei parallel angeordneten Kombinationen aus je einem A/D-Wandler und einem Signal-Zwischenspei cher der Fig. 1 für 15 gleichzeitig betriebene Videokameras.

Die Fig. 1 zeigt eine - beliebige - Mehrzahl von gleichzeitig betriebenen, bezüglich ihrer jeweiligen Bildfrequenz gleicher Norm jedoch nicht miteinander zeitlich korrelierten, d. h. nicht synchronisierten, Videokameras 1, 2, 11, 12 als optoelektroni sche Bildaufnahmegeräte zur ständigen Beobachtung eines Überwa chungsbereiches, deren Signalausgänge 3, 4, 13, 14 jeweils mit einem ersten Umschalter 5 verbunden sind, der diese Signalaus gänge 3, 4, 13, 14 wahlweise auf eine zu einem zweiten Umschal ter 6 führende Leitung 23 schaltet. Von dieser Umschaltung ist im dargestellten Fall vorausgesetzt, daß sie automatisch in zy klisch wiederholter vorgegebener Reihenfolge derart erfolgt, daß jeweils alle zur Charakterisierung eines von der betreffen den Videokamera 1, 2, 11, 12 aufgenommenen vollständigen Halb bildes erforderlichen Signale weitergeleitet werden. Andere - ebenfalls mögliche - Umschaltungsmaßnahmen, beispielsweise der Abruf einer einzelnen Videokamera auf einen in einem Kontroll raum installierten Monitor außerhalb eines Alarmzustandes im Überwachungsbereich, sollen hier unberücksichtigt bleiben und sind in der Zeichnung wissentlich nicht dargestellt.

Der zweite Umschalter 6, der gegebenenfalls mit dem Umschalter 5 eine geschlossene Baueinheit bildet, leitet die über die Lei tung 23 einlaufenden Signale wahlweise auf je eine von drei parallel angeordneten Kombinationen aus jeweils einem A/D-Wandler 7, 8, 9 und einem diesem unmittelbar nachgeschalteten ein- und auslesbaren Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19, die jeweils als geschlossener, im Handel erhältlicher Baustein ausgebildet sein können und insgesamt eine Synchronisierstufe 10 bilden. Bezüglich des Umschalters 6 ist dabei vorausgesetzt, daß er die vorgenannten Umschaltungen ebenfalls automatisch in zyklisch wiederholter vorgegebener Reihenfolge vornimmt, und zwar je weils synchron mit einer Betätigung des ersten Umschalters 5, so daß alle zur Charakterisierung eines von der durch den er sten Umschalter 5 mit der Leitung 23 verbundenen Videokamera 1, 2, 11, 12 aufgenommenen Halbbildes erforderlichen Signale auch an eine der drei vorgenannten Kombinationen aus A/D-Wandler 7, 8, 9 und Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19 weitergeleitet wer den. Weitere denkbare Schaltmöglichkeiten des zweiten Umschal ters 6, beispielsweise die Herstellung einer Verbindung der Leitung 23 mit einem Monitor, gegebenenfalls von Hand, außer halb eines Alarmzustandes im Überwachungsbereich, sollen im vorliegenden Fall ebenfalls außer Betracht bleiben.

In den Kombinationen aus A/D-Wandler 7, 8, 9 und Signal-Zwi schenspeicher 17, 18, 19 werden die ankommenden Ausgangssig nale, die von den Signalausgängen 3, 4, 13, 14 der Videokameras 1, 2, 11, 12 üblicherweise in analoger Form abgegeben werden, nach Feststellung des ersten ankommenden Halbbild-Startimpulses in eine digitale Form umgewandelt und als Kette von Di gitalwerten im jeweiligen Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19 abgelegt. Von hier aus sind diese dann als Eingangssignale für einen beispielsweise in Form einer magnetischen Bildplatte ve rifizierten Datenträger 15 zu einem beliebig vorgegebbaren Zeitpunkt auslesbar, wobei dieser Zeitpunkt im vorliegenden Fall durch die Betätigung eines dritten Umschalters 16 in der Weise definiert wird, daß dieser nach dem Abschluß des Einle sens aller zu einem zuvor in einer anderen Kombination aus A/D- Wandler 7, 8, 9 und Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19 aufbe reiteten Halbbild gehörigen Eingangssignale für den Datenträger 15 auf diesen Datenträger 15 eine Verbindung zwischen dem vor genannten Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19 und einem dem Da tenträger 15 vorgeschalteten Komprimierer 20 herstellt und die ses Umschalten synchron mit der für den Datenträger 15 ein schließlich des Komprimierers 20 festgelegten Bildfrequenz er folgt, die zwar durch die für die gesamte Vorrichtung zutref fende Norm wie PAL, SECAM oder NTSC vorgegeben, aber im allge meinen nicht synchron mit derjenigen einer oder gar aller Vi deokameras 1, 2, 11, 12 ist und gegebenenfalls auch einen defi nierten Bruchteil, beispielsweise die Hälfte, oder auch ein de finiertes Vielfaches der Norm-Bildfrequenz betragen kann. Der Komprimierer 20 übernimmt die Eingangssignale für den Da tenträger 15 aus dem vorgenannten Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19, um sie zunächst in bekannter Weise einer Informations verdichtung zu unterziehen und anschließend über den Schreib-/Lese-Kopf 21 auf dem Datenträger 15 abzuspeichern. Die Doppel funktion des Schreib-/Lese-Kopfes 21 ist in der vorliegenden Darstellung durch den ebenfalls mit dem Schreib-/Lese-Kopf 21 verbundenen Monitor 22 symbolisiert, wobei hier jedoch auf eine detaillierte Darstellung eines solchen Anschlusses verzichtet wird, da dieser Teil der Vorrichtung nicht erfindungswesentlich ist.

Die Wirkungsweise der Synchronisierstufe 10 geht aus der Fig. 2 hervor, die einerseits in einer obersten Reihe einen Ausgangs- Synchron-Takt festlegt, der der halben Normfrequenz nach PAL, d. h. einer Halbbild-Intervallfolge von t_H = 20 ms, entspricht, die hier gleichzeitig als halbe Bildfrequenz des Datenträgers vorausgesetzt ist, und in drei weiteren Zeitachsen die zeitli che Korrelation der Aufbereitung der zu jeweils einem Halbbild gehörenden Gruppen von Ausgangssignalen von insgesamt 15 gleichzeitig betriebenen Videokameras in drei parallel angeord neten Kombinationen aus je einem A/D-Wandler und einem Signal- Zwischenspeicher und deren Weitergabe an den Datenträger unter einander und gegenüber dem Datenträger zeigt. Vorausgesetzt ist dabei je ein A/D-Wandler, der vom Umschaltzeitpunkt USn (n = 1, . . . , 15) bis zur Auswahl der zum nächsten vollständigen Halb bild gehörenden Gruppe von Ausgangssignalen der entsprechenden n-ten Videokamera und der vollständigen Aufbereitung dieser - analogen - Ausgangssignale zu digitalen Eingangssignalen für den hier mit SP.PL bezeichneten Datenträger ein maximales Zeit intervall von SZ = 60 ms, d. h. das dreifache Laufzeitintervall eines Halbbildes, benötigt, und ein mit einem vorgeschalteten Komprimierer versehener Datenträger, dessen Bildfrequenz zur Aufnahme von Daten aus dem Signal-Zwischenspeicher, hier mit SP bezeichnet, über den nicht explizit bezeichneten Komprimierer gerade der Norm-Bildfrequenz für ein Vollbild, d. h. einer Spei cher-Intervallfolge von t_S = 40 ms, entspricht. Die Umschaltung erfolgt jeweils dann, wenn einerseits der betrachtete Signal- Zwischenspeicher SP die vom zugehörigen A/D-Wandler im vorange gangenen Arbeitszyklus erzeugten und dann während eines Halb bild-Intervalles von t_H = 20 ms dort abgelegten digitalen Ein gangssignale für den Datenträger SP.PL vollständig an den Datenträger SP.PL übertragen und andererseits der unmittelbar zuvor mit einer Gruppe von Ausgangssignalen einer anderen Videokamera beaufschlagte A/D-Wandler diese Gruppe von Aus gangssignalen vollständig aufgenommen hat, und weist im darge stellten Fall ein Umschalt-Intervall in der Größenordnung von t_U = 40 ms auf, das somit in etwa im Bereich der Vollbild- Intervallfolge von t_V = t_S = 40 ms liegt. Die zeitliche Streckung der Folge von Eingangssignalen für den Datenträger beim Durchgang durch den Komprimierer ist durch die gestrichelte Darstellung des Übergangs der Signale aus dem innerhalb eines Halbbild-Intervalles von t_H = 20 ms gefüllten Signal-Zwi schenspeicher SP an den Schreib-/Lese-Kopf Sp des Datenträgers SP.PL symbolisiert, wobei die unterschiedlichen Winkel der gestrichelten Darstellung die glättende Wirkungsweise des Signal-Zwischenspeichers SP zur Angleichung des unsynchroni sierten Eingangs der verschiedenen Halbbilder in die A/D-Wand ler an die konstante Taktfrequenz des Datenträgers SP.PL für die Aufnahme für ihn bestimmter Eingangssignale darstellt.

Im dargestellten Fall der Fig. 2 wird von jedem fünfzehnten von einer von 15 Videokameras aufgenommenen Vollbild ein Halbbild gespeichert, wobei die gespeicherten Daten eine dichte Folge von Informationen auf dem Datenträger darstellen. Selbstver ständlich ist die vorbeschriebene Verfahrensweise in keiner Weise auf 15 Videokameras und 3 Kombinationen aus je einem A/D- Wandler und einem Signal-Zwischenspeicher beschränkt. Da sowohl die Abfrage der Bildaufnahmegeräte als auch der Einsatz der vorgenannten Kombinationen stets zyklisch erfolgt, läßt sich die vorbeschriebene Vorrichtung und deren Wirkungsweise mit je der geeigneten Zahl von Bildaufnahmegeräten und Kombinationen verifizieren. Dabei ist es ebenso selbstverständlich, daß auch jede andere als die vorgenannte Intervallfolge von einem ge speicherten Halbbild pro Vollbild - dividiert durch die Anzahl der Videokameras - registrierbar ist, was lediglich eine Frage der verwendeten Hardware ist. So ist beispielsweise mit einem mit doppelter Geschwindigkeit arbeitenden Komprimierer oder bei gänzlichem Verzicht auf einen solchen ohne Schwierigkeiten auch die doppelte Anzahl von Halbbildern pro aufgenommener Vollbilder - dividiert durch die Anzahl der Videokameras - speicherbar wie auch jede andere wünschenswerte und mittels der zur Verfügung stehenden Hardware realisierbare Bildfolge. Dies gilt grundsätzlich auch dann, wenn die Vorrichtung dahingehend abgeändert wird, daß zwischen dem ersten und zweiten Umschalter 5, 6 nur ein gemeinsamer A/D-Wandler für alle parallel angeordneten Signal-Zwischenspeicher 17, 18, 19 angeordnet wird oder die A/D-Wandler 7, 8, 9 den Signal-Zwischenspeichern 17, 18, 19 jeweils nachgeschaltet werden.

Bezugszeichenliste

1, 2, 11, 12 Videokameras
3, 4, 13, 14 Signalausgänge
5 erster Umschalter
6 zweiter Umschalter
7, 8, 9 A/D-Wandler
10 Synchronisierstufe
15 Datenträger (Bildplatte)
16 dritter Umschalter
17, 18, 19 Signal-Zwischenspeicher
20 Komprimierer
21 Schreib-/Lese-Kopf
22 Monitor
23 Leitung

Claims

1. Verfahren zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Aus gangssignalen mehrerer gleichzeitig betriebener optoelek tronischer Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger, bei dem mittels schrittweiser Umschaltung nacheinander in vor gegebener, zyklisch wiederholter Reihenfolge jeweils eine am Signalausgang eines der Bildaufnahmegeräte anstehende vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen an eine Synchroni sierstufe übergeben wird, wobei zwischen den vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen unterschiedlicher Bildaufnah megeräte keine definierte zeitliche Korrelation existiert, und die von der Synchronisierstufe übernommene vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes als entsprechende Gruppe von Eingangssignalen für den Daten träger an diesen weitergeleitet wird, sobald dieser für die Aufnahme der vorgenannten Gruppe von Eingangssignalen freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Synchronisierstufe zu übernehmenden vorge gebenen Gruppen von Ausgangssignalen mittels einer der vorgenannten ersten schrittweisen Umschaltung bekannter Art folgenden zweiten schrittweisen Umschaltung bekannter Art nacheinander in vorgegebener, zyklisch wiederholter Reihenfolge jeweils in einen von mindestens zwei parallel angeordneten, die Synchronisierstufe bildenden ein- und auslesbaren Signal-Zwischenspeichern bekannter Art mit ausreichender Kapazität für je eine der vorgegebenen Grup pen von Ausgangssignalen eingelesen und von diesen nach einer definierten zeitlichen Verzögerung als jeweils ent sprechende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger an sich bekannter Art mittels einer dritten schrittweisen Umschaltung bekannter Art ebenfalls nacheinander in vorge gebener, zyklisch wiederholter Reihenfolge auf den Daten träger übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Synchronisierstufe zu übernehmenden vorge gebenen Gruppen von Ausgangssignalen mittels der vorge nannten zweiten schrittweisen Umschaltung bekannter Art nacheinander in vorgegebener, zyklisch wiederholter Rei henfolge jeweils in einen von genau drei parallel angeord neten, die Synchronisierstufe bildenden ein- und auslesba ren Signal-Zwischenspeichern bekannter Art eingelesen wer den.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes zwischen der ersten und zweiten Umschaltung einem A/D-Wandlungsprozeß an sich bekannter Art unterworfen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes während ihres Durchgangs durch die Synchronisierstufe zwischen zweiter und dritter Um schaltung außer dem Zwischenaufenthalt in dem jeweils zu geordneten Signal-Zwischenspeicher auch stets einem jedem dieser Signal-Zwischenspeicher separat zugeordneten A/D- Wandlungsprozeß ebenfalls bekannter Art unterworfen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes während des Durchgangs durch die Synchronisierstufe zwischen der zweiten Umschaltung und dem ihr dadurch zugeordneten Signal-Zwischenspeicher einem A/D-Wandlungsprozeß bekann ter Art unterworfen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Gruppe von Eingangssignalen für den Da tenträger während des Durchgangs von der Synchronisierstufe zum Datenträger zwischen dritter Umschal tung und Datenträger einer Komprimierung bekannter Art un terzogen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Umschaltung erfolgen, wenn eine von der Synchronisierstufe zu übernehmende vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen vollständig von dem ihr zugeordneten Signal-Zwischenspeicher aufgenommen worden ist, die dritte Umschaltung dagegen in äquidistanten Zeitintervalle erfolgt, die sicherstellen, daß einerseits die als nächste vom Daten träger aufzunehmende Gruppe von Eingangssignalen für die sen Datenträger in vorgegebener Weise aufbereitet ist und abrufbereit in dem auszulesenden Signal-Zwischenspeicher zur Verfügung steht und andererseits die Übergabe dieser Gruppe unmittelbar an die Übergabe der zuvor an den Daten träger übertragenen Gruppe von Eingangssignalen an schließt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als jeweilige vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen eines Bildaufnahmegerätes die Gesamtmenge aller zur voll ständigen Charakterisierung eines Halbbildes bekannter Art erforderlichen Signalwerte am Signalausgang des Bildauf nahmegerätes verwendet wird, die nach dem Zeitpunkt der synchronen er sten und zweiten Umschaltung als nächste folgt.

9. Vorrichtung zur Speicherung von in Gruppen angeordneten Ausgangssignalen mehrerer gleichzeitig betriebener opto-elek tronischer Bildaufnahmegeräte auf einem Datenträger mit mindestens zwei derartigen Bildaufnahmegeräten, an de ren Signalausgängen vorgegebene Gruppen von Ausgangssigna len abnehmbar sind, wobei zwischen den vorgegebenen Grup pen von Ausgangssignalen unterschiedlicher Bildaufnahmege räte keine definierte zeitliche Korrelation existiert, einem Umschalter bekannter Art, der die vorgenannten Signalausgänge schrittweise nacheinander in vorgegebener, zyklisch wiederholter Reihenfolge mit einer Synchronisierstufe verbindet, dieser Synchronisierstufe und einem dieser nachgeschalteten, über einen Schreib-/Lese-Kopf zugänglichen Datenträger, wobei die Synchroni sierstufe einerseits je eine der vorgegebenen Gruppen von Ausgangssignalen zunächst vollständig aufnimmt, um dann eine jeweils entsprechende Gruppe von Eingangssignalen für den Datenträger an dessen Schreib-/Lese-Kopf zu übertra gen, sobald dieser für die Aufnahme der vorgenannten Grup pen von Eingangssignalen freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierstufe (10) aus mindestens zwei paral lel angeordneten, ein- und auslesbaren Signal-Zwischen speichern (17, 18, 19) bekannter Art mit ausreichender Kapa zität für je eine der vorgegebenen Gruppen von Ausgangssi gnalen besteht, die von einem zwischen dem vorgenannten ersten Umschalter (5) bekannter Art und der Synchronisier stufe (10) angeordneten und jeweils synchron mit dem er sten Umschalter (5) betätigten zweiten Umschalter (6) ebenfalls bekannter Art nacheinander in vorgegebener, zy klisch wiederholter Reihenfolge mit einem Signalausgang (3, 4, 13, 14) eines der Bildaufnahmegeräte (1, 2, 11, 12) und nach einer definierten zeitlichen Verzögerung mittels ei nes zwischen der Synchronisierstufe (10) und dem Schreib-/Lese-Kopf (21) des Datenträgers (15) angeordneten dritten Umschalters (16) bekannter Art nacheinander in vorgegebe ner, zyklisch wiederholter Reihenfolge mit diesem Schreib-/Lese-Kopf (21) des Datenträgers (15) verbunden werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierstufe (10) aus genau drei parallel angeordneten Signal-Zwischenspeichern (17, 18, 19) besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erstem und zweitem Umschalter (5, 6) ein A/D- Wandler bekannter Art angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem zwischen zweitem und drittem Umschalter (6, 16) verlaufenden und je einen der Signal-Zwischenspei cher (17, 18, 19) aufweisenden Zweig der Synchronisierstufe (10) ein diesem jeweils separat zugeordneter A/D-Wandler angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Signal-Zwischenspeicher (17, 18, 19) innerhalb des ihm zugehörigen Zweiges der Synchronisierstufe (10) zwi schen zweitem und drittem Umschalter (6, 16) ein ihm sepa rat zugeordneter A/D-Wandler (7, 8, 9) vorgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dritten Umschalter (16) und dem Schreib-/Lese-Kopf (21) des Datenträgers (15) ein Komprimierer (20) bekannter Art angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß erster und zweiter Umschalter (5, 6) aktiviert werden, wenn der zuletzt mit einem Signalausgang (3, 4, 13, 14) eines Bildaufnahmegerätes (1, 2, 11, 12) verbundene Signal-Zwi schenspeicher (17, 18, 19) eine vorgegebene Gruppe von Aus gangssignalen vollständig eingelesen hat, der dritte Um schalter (16) dagegen in solchen äquidistanten Zeitinter vallen aktiviert wird, daß einerseits im nächsten mit dem Komprimierer (20) oder Schreib-/Lese-Kopf (21) des Datenträgers (15) zu verbindenden Signal-Zwischenspeicher (17, 18, 19) eine an den Datenträger (15) zu übertragende Gruppe von Eingangssignalen abrufbereit zur Verfügung steht und andererseits diese Gruppe unmittelbar nach der zuvor an den Datenträger (15) übermittelten Gruppe von Eingangssignalen an dessen Kompri mierer (20) oder Schreib-/Lese-Kopf (21) übertragen wird.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signal-Zwischenspeicher (17, 18, 19) derart steu erbar ist, daß er jeweils die Gesamtmenge aller zur voll ständigen Charakterisierung eines Halbbildes bekannter Art am Signalausgang (3, 4, 13, 14) des ihm zugeschalteten Bild aufnahmegerätes (1, 2, 11, 12) anstehenden Signalwerte als vorgegebene Gruppe von Ausgangssignalen von dort über nimmt, deren Startzeitpunkt dem Zeitpunkt der Herstellung der Verbindung zwischen jeweiligem Bildaufnahmegerät (1, 2, 11, 12) und Signal-Zwischenspeicher (17, 18, 19) durch synchrone Aktivierung von erstem und zweitem Umschalter (5, 6) als nächstliegender folgt.