DE2351471A1

DE2351471A1 - Einrichtung zum einblenden eines informationssignals in ein fernsehbild

Info

Publication number: DE2351471A1
Application number: DE19732351471
Authority: DE
Inventors: Owen Frederick Clarke; David Michael Craven
Original assignee: GOVERNORS OF UNITED LEEDS
Current assignee: GOVERNORS OF UNITED LEEDS
Priority date: 1972-10-16
Filing date: 1973-10-13
Publication date: 1974-04-25
Also published as: NL7314223A; GB1413496A

Description

HEINZ H. PUSCHMA/^IN · PATENTANWALT

8024 DE15 ENHOFEN b. München Am Steig 8 . Telefon 0811/6133297

IHE BOAED OF GOVEHNOBS OF Deisenhofen, Ή.1Ο.73

ISE IJIiITED LEEDS HOSPITALS P 210/73

Great George Street, Leeds Ί, Pu/mo Yorkshire, England

DAVID HIGHAEL CEAVEN, 84 Thornbury Avenue, Bradford BD3 8HZ, Yorkshire England

OWENFEEDEEICKCLAEKE," 29 Oakridge Avenue, Menston, Ilkley, Yirkshire England

Einrichtung zum-Einblenden eines Informationssignals in ein Fernsehbild .

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einblenden eines Informationssignals in ein Fernsehbild, wobei dieses Informationssignal ein Oszillographenstrahl, eine Beschriftung oder eine graphische Zeichnung sein kann·

Derartige Einrichtungen sind an sich bekannt. Sie arbeiten nach dem Prinzip, daß beim Zusammenfall eines Kathodenstrahles mit einem Modulationspunkt eines Fernsehbildes der eigentliche Bildpunkt

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ausgetastet und an dieser Stelle die Information eingeblendet wird. Beim Einblenden einer Information mit einfacher Leucht- oder Farbdichte in ein Fernsehbild unterschiedlicher Leucht- oder Farbdichte besteht Jedoch die Gefahr, daß der Kontrast sswischen der Information und dem · Fernsehbild an unterschiedlichen Stellen des Fernsehbildes ebenfalls unterschiedlich ist. Wird beispielsweise eine weiße Bildinformation in ein schwarz-weißes Fernsehbild eingeblendet, entsteht ein starker Kontrast in den schwarzen Bildbereichen, während die Information in den weißen Bildbereichen nahezu verschwindet« ^v~-

Um hier Abhilfe zu schaffen, ist bereits vorgeschlagen * worden, daß die Färb- oder Leuchtdichte eines Informationssignals in Abhängigkeit von der Färb- oder Leuchtdichte der unmittelbar benachbarten Bildsonen veränderbar sind, so daß ein starker Kontrast zwischen Information und Fernsehbild über die Dauer der Information erhalten bleibt·

Aufgabe der Erfindung ist es₉ eine einfach, ausgebildete Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ein eingeblendetes Informationssignal in seinem Kontrast zu den zugeordneten Bildsignalen automatisch regelbar ist*

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß durch eine Ausblendstufe der sowohl ein vom Fernsehsignal abgeleitetes erstes Eingangssignal als auch ein von der einzublendenden Information herleitbares zweites Eingangssignal zuleitbar ist, durch einen Bildsignalschalter, dem sowohl das Bildsignal als auch das Ausgangssignal der Ausblendstufe sowie ein vom aweiten Eingangssignal abgeleitetes Eegelsignal zuleitbar ist, wobei der Bildsignalschalter derart steuerbar ist, daß er für das Fernsehsignal dann durchlässig ist, wenn kein Regelsignal vorhanden ist, und daß

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er für das Aus gangs signal der Ausblendstufe durchlässig wird, wenn ein Hegelsignal vorhanden ist«

Die Ausblendstufe (Komparator) ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine frequenzabhängige Torschaltung, die eine flexible Steuerung der Amplitudenwerte ermöglicht, bei denen ein Wechsel in der I?arb- oder Leuchtdichte des Informationssignals eintritt.

Da der -verwendete Bildsignalschalter darüberhinaus eines herkömmlichen sog. Einblend-Mischers ist, ermöglicht es die Erfindung in einfacher Weise einen solchen Mischer derart abzuändern, daß ein Einblenden einer Information mit starkem Kontrast in allen Bildbereichen möglich ist.

Die Einrichtung ist gemäß der Erfindung vorzugsweise so ausgebildet, daß die Amplitude des Ausgangssignal der Ausblendstufe normaler Weise ihren dunkelsten Wert aufweist, ihren hellsten Wert dagegen nur dann, wenn das zweite, Eingangssignal eine einzublendende Information enthält, und daß das ausgegebene Bildsignal'eine entxyeder ein dunkelgraues oder schwarzes Bild ergebende Amplitude aufweist.

Zweckmäßig ist die Ausblendstufe nach einem weiteren Merkmal der Erfindung so ausgebildet, daß sein Ausgangssignal schwarz gesteuert ist, wenn das Bildsignal zwischen 75% bis 100% des Weiß-Spitzenwertes liegt, dagegen weiß gesteuert ist, wenn das Bildsignal außerhalb dieses Bereiches liegt und das zweite Eingangssignal eine einzublendende Information aufweist«,

Die beiden Eingänge am Bildsignalschalter weisen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung Begrenzerschalttuigen (Klemmschaltungen) auf j so daß beide Signale denselben Schwarz-Wert

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/j .

am Ausgang des Bildsignalschalters aufweisen und infolgedessen vollständig kompatibel sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann im Schwarz-Weiß-Eernsehen oder im Farbfernsehen eingesetzt werden; der Einfachhheit halber ist nachfolgend jedoch nur der Einsatz im Schwärz-Weiß-Pernsehen beschrieben.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch als Blockschaltplan · dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. ^N^-

Die Einblendeinrichtung besteht aus zwei zusammengeschalteten Schaltplatten, und zwar aus einer steckbareiiEinblend-Miseher aufweisenden Schaltplatte 1 und aus einer steckbaren einen Takt-Impulsgeber und eine automatische Kontraststeuerung aufweisenden Schaltplatte 2.

DieSchaltplatte 1 weist einen Eingang 3 für ein Abtastsignal aufj das eine Sjnchronisierkomonente enthält, die einem Emittervsrstärker 4 zugeführt wird. Aus dem Emitterverstärker 4 gelangt ein Signal su einem Terstärker 5 und von dort zu einer sy&chronisierbaren Trennstufe 6. Wahlweise kann der Verstärker 5 auch ein externes Synchronisiersignal über eine Leitung 7 erhalten» Alle IJbtadbkomponenten werden durch die frennstufe erhalten, und das abgeleitete reine Synciironisiersignal wird einer synchronisierbaren Addierstufe 8 und einem Impulsformer 9 zugeführt. Der Impulsformer 9 erzetigt Impulse konstanter Breite, die einem" Verstärker iO und von dort einem Emitterverstärker 11 zugeführt werden, von wo aus die Impulse an Begrenzerschaltungen 12, 13 gelangen. Die Impulse aus dem Emitterverstärker 11 werden verstärkt υηά durch den Verstärker 14 invertiert und einer weiteren Begrenaerschaltung angeleitet»

⁺) einen

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Das Bildsignal. -des Emitterverstärkers 4 wird der Begrenzerschaltung 12 zugeleitet, wo es gleichspannungsmäßig gespeichert und einem Bildsignalschalter 16 zugeführt wird· Zum. Eingang des Bildsignalschalters gelangt ebenfalls ein Signal des Emitterverstärkers 17 im Schaltfeld 2, dessen Ausgang zu einer Begrenzerschaltung 18 führt, die das erste Eingangssignal für eine Ausblendstufe 19 liefert.

Die Jeweils einzublendende Informations S₃B, eine ^ information einer abgehörten physiologischen Funktion^ wird als Analogimpuls einem Emitterverstärker 20 auge-= führt und gelangt von dort zu einer Begrenzerschaltung 21 und einem Komparator 22. Mit Hilfe der Begrenzerschaltung 21 kann der Eingang am Komparator 22 so geändert werden, daß nur ein positiver Vorwärtsimpuls entsteht, sobald das Eingangssignal einen vorgegebenen Wert übersteigt. Der Ausgang des Komparators 22 hat daher Digitalform und wird einem der Eingänge einer Torschaltung 23 zugeleitet. Am Ausgang der 3?orschaltung 23 ist ®±n zweites Eingangssignal für den· freqtienzabhängigen Komparator 19 abnehmbar. Das Ausgangssignal wird ferner über einen Verstärker 24- als Schaltsteuersignal dem Bildsignal⁺16 zugeleitet. Der Ausgang der Ausblendstufe 19 gelangt über einen Emitterverstärker 25 und einen Emitterverstärker 26 an die Begrenzerschaltung 13, von wo aus er an den Bildsignalschalter 16 weitergeleitet wirdo

Das an die Emitterverstärker 4- und 17 abgegebene Bildsignal stellt die Basisinformation dar₃ in die die Einblendung erfolgen soll und dient zur Bestimmung des Bildpunktes₅ an dem die Einblendung von hell nach dunkel geändert werden muß, damit der Kontrast zum Hintergrund erhalten bleibt„ Die Ausblendstufe ist derart angeordnet, daß beim Wechsel

+) schalter ■ .

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des Bildsignals vom Dunkelwert auf den größten Hellwertr und umgekehrt deren Ausgang sich von einem hohen auf einen niedrigen Ausgleichswert an einem vorgegebenen Punkt in der Grauskala ändert, nämlich hoch, wenn das Abtastsignal schwarz ist und niedrig_? wenn das Abtastsignal weiß ist. Der Ausgang der Ausblendstufe weist jedoch immer einen niedrigen Pegel auf, wenn kein Eingangssignal, auch von der Torschaltung 25 kommt» Gelangen keine Signale an die torschaltung 23 _s wird kein Einblendvorgang ausgelöst, so daß sich ein Ausgangssignal an der Ausblendstufe erübrigt, wobei es besonders vorteilhaft ist, daß"· die Ausgänge zu diesem Zeitpunkt auf niedrigem Potential liegen, so daß sich die Gefahr des Nebensprechens im Bildsignalschalter 16 verringert. Bis Ausblendstufe 19 kann awar als echte Ausblendstufe ausgebildet sein, doch wird sie im allgemeinen in Standardausführung benutzt, ist jedoch mit einer Schwellwertanzeige (Strobe facility) versehen.

Der Ausgang der Ausblendstufe 19 wird über die Emitterverstärker 25 und 26 und die Begrenzerschaltung 13 an den Bildsignalschalter 16 weitergeleitete Dieses Signal, das bei üblicher Ausbildung des Mischers ein Bildsignal darstellen würde, ist jet2t digital ausgebildet, und hat einen niedrigen Pegel, sofern keine Einblendung erfolgt und die Amplitude des Untergrundes unterhalb des Schwellwertes der Ausblendstufe 19 bleibt«

Gelangt an den Bildsignalschalter kein Steuersignal} so gelangt das vom Begrenzer 12 kommende Abtasteingangssignal über den Bildsignalschalter zum Begrenzer und zu einer Austaststufe - 26, in der in herkömmlicher Weise ein Austasten erfolgt, wobei ein Austastsignal aus einem Verstärker 27

+(auch als Schwellensignal bekannt)

-7-

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kommt. Von der Austaststufe gelangt das Signal zu einer Mischstufe 8, "wo dem Signal Synchronisierimpulse hinzugefügt werden und von dort zu einem Emitt erver starker 28 und zum Ausgang.

Liegt dagegen an dem Bildsignalschalter 16 ein Steuersignal an, wird das Einblende signal von der Begrenzerschaltung 13 gelöst, Dieses Signal gelangt nunmehr an den Bildsignalschalter und die Begrenzerschaltung 15» die Austaststufe 26, die Mischstufe 8 und zum Emitterverstärker 28. Liegt das aus dem Begrenzer 12 stammende Abtastsignal oberhalb deV vorgegebenen Grauwertskala, vorzugsweise 75% oder mehr des Weiß-Spitzenwertes, dann hat das vom Bildsignalschal te-r i6 abgegebene Signal den Amplitudenwert Schwarz % liegt das Abtastsignal jedoch unterhalb dieser Wertskala, dann hat das Einblendesignal den Amplitudenwert Weiß. Der Ausgang des Bildsignalschalters 16 + - also das Bildsignal mit der eingeblendeten Information, wobei die Einblendung stets mit dem Bildsignal kontrastiert.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht_s werden die Begrenzerschaltungen 18 und 21 von einem aus einem Verstärker 29? einer Frequenzweiche 30, einem Impulsformer 31, einem Verstärker 32 und einem Emitterverstärker 33 bestehenden Schaltkreis gespeist« Dieser wiederum kann von einem Bildeingang 3 oder über einen von außen kommenden Synchronisiereingang 34 gespeist werden. In beiden Fällen ist der Schaltkreis .dazu bestimmt, identische Signale für die Begrenzerschaltungen 12, 13s 155 18 und 21 vorzusehen, so daß alle Bild- und Einblende signale auf derselben Gleichstromstufe begrenzt (geklemmt) und folglich kompatibel sind. Der Vorteil-, einen getrennten Begrenzer oder Klemmschaltkreis 29 bis 33 am Schaltfeld 2 vorzusehen, liegt darin, daß das Schaltfeld 1 ein in üblicher Weise getasteter Einbl@ii.de-

⁺)liefert

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Mischer (standard keyed inlay mixer) sein kann. Der Begrenzerschaltkreis 29 bis 33 kann selbstverständlich auch entfallen, wobei dann die Begrenzer- oder Klemmschaltungen 18 und 21 über den Emitterverstärker 11 gespeist werden.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, kann die Torschaltung 23 drei weitere mögliche Eingänge A, B und C aufweisen, von denen jeder ein digitales Einblendsignal liefern kann. , Derartige Eingänge müssen TiEL kompatibel sein und können von Zusatzeinrichtungen geliefert werden, wie ein Frequenzgenerator, eine Digital-Zeitsteuerung, ein Digital-Spannungsmesser oder ein Abtaäwandler, der analoge Signale in digitale Signale umwandelt.

Die Ausblendstufe (window comparator) kann so ausgebildet sein, daß mit ihrer Hilfe die Umschaltung von schwarz nach weiß bei jedem Amplitudenwert durchgeführt werden kann, so daß der Wert von 75% des Weiß-Spitzenwertes unbeachtet bleiben kann.

Patentansprüche:

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Claims

235U71

THE BOARD OP GOVERNORS OP ■ Deisenhofen, ll.lo.73

THE TOITED LEEDS HOSPITALS ■ P 21o/73

Great George Street, Leeds 1 . Pu/mo

DAVID MICHAEL CRAVEN

Thornbury Avenue,

Bradford BD^ 8hz, Yorkshire

England . ■ ■ .

OWEN FREDERICK CLARKE
Oakridge Avenue,
Menston, Ilkley, Yorkshire
England

Patentansprüche \^

' IJ Einrichtung zum Einblenden eines Inforraationssignals in ein Fernsehbild gekennzeichnet durch eine Ausblendstufe (19), der sowohl ein vom Fernsehsignal abgeleitetes, erstes Eingangssignal als auch ein von der .einzublendenden Information herleitbares zweites Eingangssignal zuleitbar ist, durch einen Bildsignalschalter (16), dem sowohl das Bildsignal als auch das Ausgangssignal der Ausblendstufe sowie ein vom zweiten Eingangssignal abgeleitetes Regelsignal zuleitbar ist, wobei der Bildsignalschalter derart steuerbar ist, daß er für das Fernsehsignal dann durchlässig ist, wenn kein Regelsignal vorhanden ist, und daß er für das Ausgangssignal der Ausblendstufe durchlässig wird, wenn ein Regelsignal vorhanden ist, und daß dur.ch die Ausblendstufe (19) ein Ausgangssignal erzeugbar ist, das in Abhängigkeit des ersten Eingangssignals eine Färb- oder Leuchtdichte aufweist, die zur Färb- oder Leuchtdichte des Fernsehsignals kontrastiert,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblendstufe (19) eine frequenzabhängige Torschaltung ist.

-lo-

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235U71

- ίο -

3". Einrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitude des Ausgangssignals der Ausblendstufe (19) normaler Weise ihren dunkelsten Wert aufweist, ihren hellsten Wert dagegen nur dann, wenn das zweite Eingangssignal eine einzublendende Information enthält, und daß das ausgegebene Bildsignal eine entweder ein dunkelgraues oder schwarzes Bild ergebende Amplitude aufweist.

4* Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sein Ausgangssignal "^gesteuert is"Ö> wenn das Bildsignal zwischen 75% "bis 100% des Weiß-Spitzenwertes liegtj dagegen weiß gesteuert ist, wenn das Bildsignal außerhalb dieses Bereiches liegt und das zweite Eingangssignal eine einzublendende Information aufweist·

5· Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet , daß Begrenzerschaltungen (12, 13» 18, 21) zur Unterdrückung der ersten und zweiten Eingangssignale vorgesehen sind₉ bis diese denselben Schwarz-Wert des Signals am Ausgang des Bildsignalschalters (16) aufweisen.

+ schwarz

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