DE2803101B1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Monitorbildes als Teilausschnitt eines Grossbildes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach

ίο dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Fernsehtechnik ist es bekannt, ein und dieselbe Szene mit mehreren Kameras aufzunehmen, wobei der von jeder Kamera erfaßte Bildinhalt entweder der gesamten Szene oder einem Teilbild der Szene entspricht. Der Mann am Mischpult kann sodann für die Sendung den ihm geeignet erscheinenden Bildinhalt einer Kamera auswählen. Mit der bekannten Technik ist es hingegen nicht möglich, aus einem großen Bildinhalt ohne wesentlichen Informationsverlust, bezogen auf die Informationskapazität einer Kamera, ein Bild auszuwählen, das sich aus Teilen von Bildern zusammensetzt, die von mehreren Kameras erzeugt werden. Ein willkürlicher Ausschnitt aus einem größeren Bild kann somit nur durch eine Bewegung der Kamera erzielt werden.

Von dieser Technik, nämlich der Relativbewegung zwischen einem Bild und einer Fernsehkamera, wird auch bei der Simulation von Richtbewegungen Gebrauch gemacht. Aus der US-PS 28 71 578 ist beispielsweise eine derartige Einrichtung bekannt geworden, bei der ein auf einer kardanisch aufgehängten Kugel aufgebrachtes Panoramabild vor einer Kamera bewegt wird, wobei die Bewegung des Panoramabildes mit den Richtbewegungen gekoppelt ist. In gleicher Weise könnte man eine bewegliche Kamera innerhalb eines Domes anordnen, der das Panoramabild trägt. In jedem Fall ist bei einem solchen bekannten Simulator eine Relativbewegung zwischen Panoramabild und Kamera erforderlich.

Die Verwendung mehrerer feststehender Kameras, die auf ein räumlich ausgedehntes Objekt ausgerichtet sind und der Aufnahme eines in entsprechende Einzelbilder zerlegten Großbildes dienen, ist aus der DE-AS 10 09 228 bekannt. Dort werden alle aufgenommenen Einzelbilder auf einer Kathodenstrahlröhre zu einem Großbild vereinigt. Die Rasterfläche ist hierzu in so viele Teilrasterflächen unterteilt, wie Kameras vorgesehen sind. Das geschriebene Raster ist entsprechend der Anzahl η der Fernsehkameras η-mal größer als die nutzbare Fläche der Bildelektroden, d.h. man erhält auf Kosten der Auflösung eine vergröberte Großbilddarstellung.

Schließlich ist es aus der DE-AS 10 49 907 bekannt, auf ein und demselben Bildschirm mehrere von verschiedenen Kameras aufgenommene Bilder darzustellen. Dies bietet die Möglichkeit, die Anzahl der erforderlichen Monitore zu verringern.

Beide vorstehend genannten bekannten Anordnungen gestatten es nicht, ein beliebiges Teilbild, zusammengesetzt aus Teilen von zwei oder mehreren Einzelbildern, zu erzeugen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Monitorbildes als Teilausschnitt eines Großbildes anzugeben, bei dem eine Bewegung zwischen Kamera

und Großbild zwecks Erzeugung des Teilausschnittes nicht erforderlich ist Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß aus einem mit mehreren feststehenden Kameras aufgenommenem Großbild ohne Beeinträchtigung der Auflösung ein beliebiges Teilbild darstellbar ist. Darüberhinaus kann durch eine kontinuierliche Adressenänderung trotzt feststehender Kameras ein bewegtes Bild erzeugt werden.

Anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Unterteilung eines Großbildes in Einzelbilder mit der Darstellung eines erzielbaren Teilausschnittes;

Fig.2 die zeitliche Zuordnung der Ablenksignale hinsichtlich der Kameras einer Großbildzeile und

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

F i g. 4 ein hinsichtlich des Videosignales die Beziehungen zwischen den Ablenkspannungen und den Schaltzeitpunkten angebendes Diagramm.

Gemäß F i g. 1 wird das wiederzugebende Bild, das ein Original, ein Foto oder ein Dia sein kann, in gleiche Segmente unterteilt Diese Segmente seien als Einzelbilder EB VIII bezeichnet Die Einzelbilder EBl-EB VIII weisen einander überlappende Randzonen RZ auf, und sie ergeben in ihrer Gesamtheit ein Großbild GB, aus dem mit willkürlichem schnellem Zugriff ein beliebiges Teilbild TB auswählbar ist Da die Abbildung des Großbildes GB in Form eines Videosignales ansteht, kann durch nachstehend noch zu erläuternde elektronische Maßnahmen, die mit der Stanztechnik vergleichbar sind, aus dem gesamten Bild jeweils mit freiem Zugriff zur Video-Information ein beliebiger Teil ausgeschnitten und auf einem Monitor zur Anzeige gebracht werden.

Gemäß den Fig.2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem von einer Unterteilung des Großbildes GB in vier Einzelbilder EBl- EBW innerhalb einer Zeile ausgegangen wurde. Jedem Einzelbild EBl- EBlW ist eine ortsfest angeordnete Fernsehkamera Ki-K4 zugeordnet Die Fernsehkameras KX-KA werden von einem zentralen Taktgeber TG angesteuert, wobei die Ablenkspannungen über hochgenaue Digital/Analog-Wandler erzeugt werden, so daß eine eindeutige Adressierung eines jeden Bildpunktes möglich ist Die Video-Information der von den Kameras Ki-K4 aufgenommenen Einzelbilder EBl-EBlY kann über wahlweise betätigbare Kontakte von elektronischen Schaltern ESl bzw. ESn auf Monitoren Mi bzw. Mn zur Darstellung gebracht werden. Zwischen den Kameras Ki-K4 und den elektronischen Schaltern £51, ESn sind Schaltungsglieder DIVZi-DIVZ* geschaltet, durch die — gesteuert von der vorliegenden Adresse — die Videosignale der einzelnen Kameras Ki-KA entweder direkt oder um die Zeilenrücklaufzeit auf den elektronischen Schalter ESi-ESn und somit auf die Monitoren Mi-Mn geschaltet werden. Der Zweck dieser Maßnahme sei später anhand von F i g. 4 erläutert Die Betätigung der einzelnen Kontakte der elektronischen Schalter ESi, ESn erfolgt über Adressierschaltungen AS 1, ASn, wobei diese Adressierschaltungen eine von einem Adreßgeber AGi, AGn vorgegebene Adresse mit der von dem zentralen Taktgeber TG vorgegebenen Taktzahl vergleichen. Die Adreßgeber AGl, AGn werden vorzugsweise durch bewegliche, mit digitalen Lagecodierern versehene Einrichtungen gebildet Diese Lagecodierer werden im Rhythmus der Bildwechselfrequenz abgetastet, um auch bei kontinuierlicher Bewegung der entsprechenden

ίο Einrichtung ein eindeutiges Bild zu erzeugen. Die Anzahl der von den Adreßgebern AGl, AGn gelieferten Adressen muß hierbei mindestens der Anzahl der Bildpunkte des Großbildes entsprechen. Geht man von der hier üblichen Fernsehnorm mit ca.

625 Bildpunkten pro Zeile und 625 Zeilen aus, so muß bei acht Einzelbildern gemäß F i g. 1 der Adreßgeber AG 1, AGn eine minimale Adressenkapazität von 1250 mal 2500 aufweisen.

Gemäß F i g. 2 ist erkennbar, daß die Synchrontakte für die einzelnen Kameras in horizontaler Richtung je Einzelbild um einen Zeilentakt verschoben sind. Dadurch wird es möglich, den Bildübergang zwischen dem Videosignal der einen Kamera und dem Videosignal der nächsten Kamera umzuschalten. Die Anzahl der Zeilenverschiebungen ist identisch mit der Anzahl der Einzelbilder in horizontaler Richtung. Nach Durchlauf der gleichen Zeile aller Einzelbilder in Zeilenlaufrichtung wird auf eine höhere als die nächste Zeile gesprungen, wobei der Sprungabstand der Anzahl der Einzelbilder in Zeilenlaufrichtung entspricht.

Gemäß F i g. 4 ergibt sich aus der anhand von F i g. 2 erläuterten Aufnahmetechnik folgende Konsequenz bei der Erzeugung eines sich aus wenigstens zwei Einzelbildern EB zusammensetzenden Teilbildes TB.

Jedes Einzelbild muß sowohl direkt als auch um die Zeilen-Bildrücklaufzeit (Zeilentakt) verzögert verfügbar sein. Zu diesem Zweck sind gemäß Fig.2 die Schaltungsglieder Dl VZ vorgesehen, die das Kamerasignal auf einer ersten Ausgangsleitung unverzögert und auf einer zweiten Ausgangsleitung, beispielsweise aufgrund eines eingeschalteten Laufzeitgliedes, um den Zeilentakt verzögert ausgeben. Beim Übergang zwischen zwei Einzelbildern wird somit das verzögerte Signal des ersten Einzelbildes zu dem unbeeinflußten Signal des zweiten Einzelbildes geschaltet. Der Umschaltzeitpunkt sowohl zwischen den Einzelbildern als auch zwischen verzögertem und direktem Signal wird hierbei von dem Adreßgeber gesteuert

Es liegt auf der Hand, daß die Fernsehkameras K 5—K 8 hinsichtlich der Einzelbilder der zweiten Zeile des Großbildes in gleicher Weise über nicht dargestellte elektronische Schalter auf die Monitore Ml bzw. M2 geschaltet werden können.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens sei nunmehr ein Beispiel gegeben.

Es sei eine Bewegung einer nicht dargestellten Richteinrichtung angenommen, bei der der mit der Richteinrichtung gekoppelte Adreßgeber AGl eine Zeilenadresse von 350 und eine Spaltenadresse von 300 vorgibt. Durch diese Adressen ist das in F i g. 1 mit TB bezeichnete Teilbild vorgegeben. Es liegt auf der Hand, daß aufgrund der verwendeten Rasternorm die untere rechte Begrenzung des Teilbildes TB durch die Zeilenadresse 975 und die Spaltenadresse 925 vorgegeben ist. Die Adressierschaltung ASl, die beispielsweise aus einem voreinstellbaren Zeilenzähler sowie einem

voreinstellbaren Spaltenzähler bestehen kann, zählt somit die von dem zentralen Taktgeber TG gelieferten Takts von 0 bis zu den eingestellten Werten 350 bzw. 300. Bei Erreichung der Differenz Null, d.h. bei Erreichen des 300sten Bildpunktes in der 350sten Zeile, wird somit der der Kamera K1 zugeordnete Kontakt des elektronischen Schalters ESi geschlossen. Zugleich wird das Schaltungsglied DIVZi von dem Adreßgeber AG 1 auf Verzögerung geschaltet Der der Kamera K1 zugeordnete Kontakt wird beim Auftreten des nächsten Zeilentaktes geöffnet, und gleichzeitig wird der der Kamera K 2 zugeordnete Kontakt des Schalters ESi geschlossen. Dieser Kontakt des Schalters ESi wird beim Erreichen des 925sten Bildpunktes geöffnet. Gleichzeitig mit dem Schließen des der Kamera K 2 zugeordneten Kontaktes des Schalters £"51 wird das Schaltungsglied DIVZ2 so von dem Adreßgeber ASi betätigt, daß das Signal der Kamera K 2 unverzögert auf den Schalter ESi und somit auf den Monitor Mi gelangt. Diese Verhältnisse sind in Fig.4 dargestellt und bedürfen keiner näheren Erläuterung. Dieser Vorgang wiederholt sieh von der 350sten Zeile bis zur •525sten Zeile. Hinsichtlich der Zeilen 626 bis 975 sind die gleichen Schaltungsmaßnahmen von der Adressierschaltung hinsichtlich der den Kameras K 5 bzs. K 6 zugeordneten Kontakte des nichtdargestellten elektronischen Schalters zu treffen. Beim vertikalen Bildübergang zwischen Einzelbildern gelten die vorstehenden Ausführungen sinngemäß.

Es ist somit erkennbar, daß mit Hilfe der von dem Adreßgeber beeinflußten Adressierschaltung das Teilbild frei und willkürlich aus dem Gesamtbild entnommen werden kann, wobei jeder Teilbereich des Gesamtbildes unabhängig von den Bildübergängen der Einzelbilder auf dem Monitor angezeigt werden kann. Selbstverständlich können über weitere Adreßgeber AG andere Adressen vorgegeben werden, so daß bei Zuordnung weiterer Adressierschaltungen AS und weiterer elektronischer Schalter ES auf weiteren Monitoren weitere von dem ersten Teilbild unabhängige Teilbilder dargestellt werden können. Ebenso liegt es auf der Hand, daß jede beliebige von der F i g. 1 abweichende Unterteilung des Großbildes GB in Einzelbilder EB möglich ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erzeugung eines Monitorbildes von einem Großbild, das von mehreren Fernsehkameras aufgenommen und in entsprechende Einzelbilder zerlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines beliebigen Teilausschnittes aus dem Großbild mit schnellem willkürlichem Vielfach-Zugriff die auf den Monitor (M 1, Mn) arbeitenden Fernsehkameras (Ki-KS) bildpunktweise selektiv adressierbar sind, daß das Videosignal jeder Kamera zur Überbrückung der Zeilenrücklauf zeit um die Länge dieser Zeit verzögert wird und daß nach Durchlauf der gleichen Zeile aller Einzelbilder in Zeilenlaufrichtung auf eine höhere als die nächste Zeile gesprungen wird, wobei der Sprungabstand mindestens der Anzahl der Einzelbilder in Zeilenlaufrichtung entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzonen (RZ) zwischen den Einzelbildern (EBl-EBVlIl) überlappend aufgenommen werden und der Schaltzeitpunkt für den Übergang zwischen den Einzelbildern (EBl- EB VIII) in diesen Randzonen vorgegeben wird.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehkameras (Ki- K 8) starr auf die Einzelbilder (EB I -EB VIII) des Großbildes (GB) ausgerichtet sind, daß die Fernsehkameras (Ki-K8) alle an einen zentralen Taktgeber (TG) angeschlossen sind und daß jede Fernsehkamera (Ki-KS) über einen ihr zugeordneten, selektiv betätigbaren Kontakt eines elektronischen Schalters (ES 1, ESn) an wenigstens einen Monitor (M 1, Mn^ angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte des elektronischen Schalters (ESi, ESn) von einer Adressierschaltung (AS 1, ASn) betätigbar sind, die von einem Adreßgeber (AGi, AGn) vorgegebene Adressen mit den Taktsignalen des zentralen Taktgebers (TG) vergleicht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adreßgeber (AG 1, AGn) aus einer beweglichen mit Lagegebern gekoppelten Richteinrichtung besteht.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Adreßgeber (AG 1, AGn) eine Adressenkapazität aufweist, die mindestens der Anzahl der Bildpunkte des Großbildes entspricht.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch hochgenaue Digital/Analog-Wandler zur Umwandlung der Taktgeberimpulse in die Zeilen-Ablenkspannung.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung, bestehend aus Monitor, elektronischem Schalter, Adressierschaltung und Adreßgeber, mehrfach vorhanden ist.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagegeberwerte periodisch entsprechend der Bildwechselfrequenz abgetastet werden.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Kameras (Ki-K8) und die zugeordneten Kontakte der elektronischen Schalter (ESi, ESn) von dem Adreßgeber (AG 1, AGn)gesteuerte Schaltungsglieder (DVZi-DVZA) geschaltet sind, die das von den Kameras aufgenommene Videosignal wahlweise direkt oder um die Zeilenrücklaufzeit verzögert dem elektronischen Schalter zuführen.