DE2945615A1 - Image processing system for video - using microprocessor in conjunction with computer and memory to process scanning cycles - Google Patents

Image processing system for video - using microprocessor in conjunction with computer and memory to process scanning cycles

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DE2945615A1
DE2945615A1 DE19792945615 DE2945615A DE2945615A1 DE 2945615 A1 DE2945615 A1 DE 2945615A1 DE 19792945615 DE19792945615 DE 19792945615 DE 2945615 A DE2945615 A DE 2945615A DE 2945615 A1 DE2945615 A1 DE 2945615A1
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Abstract

The digital image processing system for moving scenes has a video image sequence continuously coded after A/D conversion according to a processor simulation, with subsequent D/A conversion before reproduction of the scene. The analogue signal is expanded on the input side and compressed on the output side to allow the bit rate to be matched to the operating speed of the processor (6), effected by a video recorder (2) controlled by a micro processor (9). The video recorder has a digital clock track parallel to the analogue recording track with a code word for each full image, each recorded image scanned in start-stop mode, fed to the A/D converter (3), to a buffer register (11) and transferred to the processor memory (5) during the processing of the following scanning cycle.

Description

Deutsche Bundespost 2352German Federal Post 2352

Digitales Bildverarbeitungssystem für bewegte Szenen Digitale Codierverfahren für Fernsehsignale, die zur Reduktion der Datenrate redundanz- und irrelevanzreduzierende Methoden verwenden, führen in der Realisierung zu komplexen und meistenteils adaptiv gesteuerten Hardwaresystemen.Digital image processing system for moving scenes. Digital coding process for television signals that reduce the data rate and reduce redundancy and irrelevance Using methods lead to complex and mostly adaptive implementation controlled hardware systems.

Die Optimierung der z. T. ineinandergreifenden Systemparameter im Hardware-Experiment ist umständlich, personalintensiv und zeitraubend. Kostengünstigere Entwicklungsprozeduren sind hier mit Rechnersimulationen erreichbar. Um bei der Simulation von digitalen Codierverfahren für bewegte Szenen Ergebnisse zu erzielen, die objektiv denen eines in Echtzeit arbeitenden Experimentalsystems entsprechen, müssen Sequenzen von Fernsehbildern für die Dauer mindestens einiger Sekunden fortlaufend in den Rechner übernommen und nach der Simulation wieder ausgegeben werden können.The optimization of the z. T. interlocking system parameters in Hardware experiment is cumbersome, labor-intensive and time-consuming. Cheaper Development procedures can be achieved here with computer simulations. To get the Simulation of digital coding processes for moving scenes to achieve results, which objectively correspond to those of an experimental system working in real time, must have sequences of television images for a period of at least a few seconds continuously can be transferred to the computer and output again after the simulation.

Die bisher realisierten Bildverarbeitungssysteme unterscheiden sich, wenn man von der Vielfalt möglicher Rechner und peripherer Geräte absieht, im wesentlichen in der Ein-Ausgabe-Strategie. In Fig. 1 ist ein Bildverarbeitungssystem im Prinzip dargestellt. Das von der Kamera 1 oder einer anderen Bildquelle, z. B. einem Aufzeichnungsgerät 2 kommende analoge Ferneehaignal wird analog-digital gewandelt 3 und gelangt über ein Ein-Ausgabe-Interface 4 auf den peripheren Massenspeicher 5. Während der Simulation werden die Bilddaten satzweise vom Massenspeicher gelesen, im Rechner 6 umcodiert und unter einem zweiten Namen wieder auf den Speichermedium abgelegt. Zur Darstellung auf einem Monitor 7 werden die umcodierten Bilddaten vom Massenspeicher 5 gelesen und über das Ein-Ausgabe-Interface und über einen Digital-Analog-Wandler 8 ausgegeben.The image processing systems implemented so far differ, if one disregards the variety of possible computers and peripheral devices, essentially in the input-output strategy. In Fig. 1, an image processing system is in principle shown. The from the camera 1 or another image source, z. B. a recording device 2 incoming analog TV signal is converted from analog to digital 3 and passes over an input / output interface 4 on the peripheral mass storage device 5. During the simulation the image data are read from the mass storage device in sets and recoded in the computer 6 and stored again on the storage medium under a second name. For representation The recoded image data are read from the mass storage device 5 on a monitor 7 and output via the input / output interface and via a digital-to-analog converter 8.

Die Betriebsartenumschalter stehen in Fig. 1 in der Stellung Wiedergabe.The mode switch are in Fig. 1 in the playback position.

Deutsche Bundespost 2352 Anhand einiger Zahlen läßt sich ablesen, wo bei diesem Prinzip Schwierigkeiten entstehen. Durch die hohe Abtastfrequenz am Analog-Digital-Wandler 3 (nach neueren Spezifikationen der EBU (European Broadcasting Corporation) sind für PAL-Farbfernsehsignale 17,734475 MHz entsprechend 4 x Farbhilfsträgerfrequenz vorgesehen) und die hohe Amplitudenauflösung von 8 bit ergibt sich eine Datenrate von 141,88 Mbit/s. Weder der Rechner 6 noch der angeschlossene Massenspeicher 5 ist in der Lage, die Daten mit dieser hohen Geschwindigkeit abzunehmen.Deutsche Bundespost 2352 With the help of some figures it can be seen that where difficulties arise with this principle. Due to the high sampling frequency on the Analog-digital converter 3 (according to more recent specifications of the EBU (European Broadcasting Corporation) are 17.734475 MHz for PAL color television signals, corresponding to 4 x color subcarrier frequency provided) and the high amplitude resolution of 8 bits results in a data rate of 141.88 Mbit / s. Neither the computer 6 nor the connected mass storage device 5 is able to take the data at this high speed.

Die zweite Schwierigkeit ist durch die Datenmenge bedingt.The second difficulty is due to the amount of data.

Bei einer Abtastfrequenz von 17,7 MI#z und einer aktiven Pernsehzeile von 521us (64 us ohne horizontales Austastintervall) ergeben sich 922 Bildelemente pro Zeile. Bei 575 aktiven Zeilen (625 Zeilen ohne vertikale Austastung) folgt, daß sich ein Vollbild aus 530 ~ 103 Bildelementen, oder bei einer 8-bit-Quantisierung aus 530 ~ 103 byte zusammensetzt.With a sampling frequency of 17.7 MI # z and an active TV line of 521 us (64 us without horizontal blanking interval) there are 922 picture elements per line. With 575 active lines (625 lines without vertical blanking), that a frame consists of 530 ~ 103 picture elements, or with an 8-bit quantization composed of 530 ~ 103 bytes.

Bei einer Szenendauer von 10 s benötigt der Massenspeicher eine Kapazität von 130 Mbyte. Für wahlfreien Zugriff sind daher nur große Plattenlaufwerke als Massenspeicher einsetzbar.With a scene duration of 10 s, the mass storage device needs a capacity of 130 Mbytes. Therefore, only large disk drives are available for random access as Mass storage can be used.

Als Lösung des erstgenannten Problems bietet sich die Verwendung eines Pufferspeichers an, der zwischen den AD-Wandler 3 und das Ein-Ausgabe-Interface 4 geschaltet ist. Dieser nimmt die Daten schnell auf und gibt sie im Rechnertakt an den Massenspeicher weiter.As a solution to the first-mentioned problem, there is the use of a Between the AD converter 3 and the input-output interface 4 is switched. This records the data quickly and transmits them in time with the computer to the mass storage device.

Die Kapazität des Pufferspeichers bestimmt die Ein-Ausgabe-Strategie. Im einfachsten Fall wird aus den von der Bildquelle gelieferten Bildsequenzen ein Vollbild oder ein Ausschnitt eines Vollbildes ausgeblendet, zwischengespeichert und an den Massenspeicher weitergegeben. Bei Beschränkung auf kleinere Bildausschnitte können in einem Vollbildspeicher Ausschnitte mehrerer auf#####fp###4er Vollbilder zwischen- Deutsche Bundespost 2352 gespeichert werden. Da die Kapazität des Pufferspeichers nicht beliebig erweiterbar ist, bleibt dieses System auf Simulationen mit kurzen Bildfolgen beschränkt. Ihre Aussagekraft ist entsprechend gemindert.The capacity of the buffer memory determines the input / output strategy. In the simplest case, the image sequences supplied by the image source become a Full screen or a section of a full screen hidden, cached and passed on to the mass storage device. When limited to smaller image sections In a full image memory, sections of several ##### fp ### 4 frames can be stored between- Deutsche Bundespost 2352 will be saved. Because the capacity of the buffer memory cannot be expanded at will, this system remains based on simulations limited with short image sequences. Their informative value is correspondingly reduced.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten werden zwei Methoden diskutiert.Two methods are discussed for overcoming these difficulties.

1. Die Tranaferrate zwischen Puffer- und Massenspeicher wird erhöht. Dies ist im wesentlichen eine Frage der Plattentechnologie.1. The transfer rate between buffer and mass storage is increased. This is essentially a matter of disk technology.

2. Dem Prozessor wird ein in der Übertragungsgeschwindigkeit umschaltbares digitales Magnetband vorgeschaltet. Bei den bisher von der Industrie gefertigten Bandgeräten wird das Videosignal mit hoher Geschwindigkeit digital aufgezeichnet und kann mit einer im Verhältnis 1:32 reduzierten Geschwindigkeit zum Massenspeicher übertragen werden. Trotzdem kann bei diesem Konzept u.U. noch ein Pufferspeicher erforderlich werden.2. The processor is provided with a switchable transmission speed digital magnetic tape upstream. For those previously manufactured by industry Tape devices, the video signal is digitally recorded at high speed and can with a 1:32 reduced speed to the mass storage be transmitted. Nevertheless, a buffer storage tank may still be possible with this concept will be required.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine kostengünstige Lösung für die Anpassung der bei der Verarbeitung bewegter Szenen während der Ein- und Ausgabe anfallenden hohen Bitraten an die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Simulationsrechners anzugeben.It is the object of the invention to provide an inexpensive solution for Adjustment of the processing of moving scenes during input and output resulting high bit rates to the processing speed of the simulation computer to specify.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the features specified in claim 1 solved. Appropriate developments of the invention are given in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von der Überlegung aus, daß zur Verarbeitung bewegter Szenen lediglich die analoge Ein- und Ausgabe in Echtzeit erfolgen muß, während für die Deutsche Bundespost 2352 eigentliche digitale Verarbeitung theoretisch beliebig lange Zeit zur Verfügung steht.The solution according to the invention is based on the consideration that for processing Moving scenes only the analog input and output has to take place in real time, while for the Deutsche Bundespost 2352 actual digital processing is theoretically available for any length of time.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das bereits beschriebene Bildverarbeitungssystem nach dem Stande der Technik Fig. 2 das Bildverarbeitungssystem nach der Erfindung Fig. 3 den Aufbau des für die Einzelbildsteuerung verwendeten SMPTE-Codes Fig. 4 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für die Aufnahme einer Bildfolge in das Bildverarbeitungssystem Fig. 5 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm für die Wiedergabe einer Bildfolge aus dem Bildverarbeitungssystem Fig. 6 ein Zeitdiagramm für eine im Format geänderte Zeile eines Faibfernsehsignals Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild das Bildverarbeitungssystem nach der Erfindung. Für Schaltglieder, die gleiche Aufgaben erfüllen, sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 gewählt. Neu gegenüber der Fig. 1 sind der Mikroprozessor 9 für die Einzelbildsteuerung und ein Interface 10 zur Anpassung des Codes des Rechners 6 an den des Mikroprozessors 9 für die Einzelbildateuerung. Wie bei der Darstellung des Standes der Technik erwähnt, ist weiter als Pufferspeicher 11 ein Vollbildspeicher zwischen Analog-Digital-Wandler 5 und Ein-Ausgabe-Interface 4 geschaltet. Die Eingangsumsohalter stehen wie in Fig. 1 in der Wiedergabestellung.The invention is explained in more detail below with the aid of several figures. 1 shows the image processing system already described according to the prior art of the technology Fig. 2 the image processing system according to the invention Fig. 3 the structure of the SMPTE code Fig. 4 used for frame control is a simplified one Flow chart for the inclusion of an image sequence in the image processing system Fig. 5 shows a simplified flow diagram for the reproduction of an image sequence from the image processing system 6 is a timing diagram for a format-changed line of a color television signal Fig. 2 shows the image processing system according to the invention in a block diagram. The same reference symbols are used for switching elements that perform the same tasks as chosen in FIG. The microprocessor 9 for the Frame control and an interface 10 for adapting the code of the computer 6 to that of the microprocessor 9 for frame control. As with the representation As mentioned in the prior art, further as the buffer memory 11 is a frame memory connected between analog-digital converter 5 and input-output interface 4. The entrance fee holder stand as in Fig. 1 in the playback position.

Die Einzelbildateuerung nutzt die Eigenschaften des SMPTE-Zeitcodes, der auf einer seperaten Spur kontinuierlich aufgezeichnet wird und eine eindeutige Identifizierung Jedes Deutsche Bundespost 2352 Vollbildes (Frame) ermöglicht. Die Kennzeichnung des Vollbildes geschieht mit einem Codewort, das aus jeweils 80 bit besteht. Die Zuordnung der Bits erfolgt entsprechend Fig. 3.Frame-by-frame control uses the properties of the SMPTE time code, which is continuously recorded on a separate track and a unique one Identification of each Deutsche Bundespost 2352 full screen (frame) enables. The identification of the full image is done with a code word that consists of 80 bits each. The bits are assigned as shown in FIG. 3.

Aus Fig. 3 geht hervor, daß die Zeit-Bits in 8 verschieden langen Gruppen angeordnet sind. Es sind die Bits mit den Nummern0 bis 3,8 bis 9,16 bis 19,24 bis 35,40 bis 42,48 bis 51 und 56 bis 57. Diese Bits haben eine zugewiesene Information, sie werden als assigned Adress-Bits" bezeichnet.From Fig. 3 it can be seen that the time bits in 8 of different lengths Groups are arranged. These are the bits with the numbers 0 to 3.8 to 9.16 to 19.24 to 35.40 to 42.48 to 51 and 56 to 57. These bits have an assigned one Information, they are called "assigned address bits".

Daneben gibt es derzeit Bits noch ohne zugewiesene Information, die unassigned Address-Bits, die bis zur Zuordnung durch die EBU als fixes Zeros auf L0W-Pegel liegen.In addition, there are currently bits without assigned information that unassigned address bits that are assigned as fixed zeros by the EBU L0W level.

Es sind die Bits mit den Nummern 10, 11,27, 43, 48 und 49.They are bits with the numbers 10, 11, 27, 43, 48 and 49.

Zwischen Address-Bit-Gruppen liegen 8 Gruppen mit jeweils 4 USER-Bits. Es sind die Bits mit den Nummern 4 bis 7 , 12 bis 15, 20 bis 23,28 bis 31,36 bis 39,44 bis 47,52 bis 55 und 60 bis 63. Die USER-Bits können vom Anwender mit beliebiger Information z. B. für Datum, Band oder Szenennummer o.ä.There are 8 groups with 4 USER bits each between address bit groups. They are bits with the numbers 4 to 7, 12 to 15, 20 to 23, 28 to 31, 36 to 39.44 to 47.52 to 55 and 60 to 63. The USER bits can be used by the user with any Information z. B. for date, band or scene number or similar.

belegt werden.be occupied.

Die Bits mit den Nummern 64 bis 79 werden als Synchronisationswort zusammengefaßt. Es ermöglicht das genaue Erkennen des Endes eines Codewortes innerhalb des kontinuierlich ablaufenden Zeitcodes. Die HIGH/t0W-Konfiguration des Synchronisationswortes ist so ausgelegt, daß sie innerhalb der Zeit- und USER-Bita nicht nochmals auftreten kann.The bits with the numbers 64 to 79 are used as the synchronization word summarized. It enables the exact identification of the end of a code word within of the continuously running time code. The HIGH / t0W configuration of the synchronization word is designed so that they do not appear again within the time and USER bit can.

Der Codebeginn liegt auf der Tsktflanke des ersten Bits (Nummer 0). Die Bits haben einen gleichmäßigen Abstand, so daß die Codewortdauer mit der Dauer eines Vollbildes zusammentrifft. Daraus folgt, daß die Bit-Frequenz beim 80fachen der Jeweils benutzten Normalvollbildfrequenz liegt, d.h. 2kurz bei 25 iiz.The start of the code is on the tskt edge of the first bit (number 0). The bits are evenly spaced so that the codeword duration increases with duration of a full screen meets. It follows that the bit frequency is 80 times the normal frame rate used in each case, i.e. 2 for a short time at 25 iiz.

Deutsche Bundespost 2352 Die Einzelbildaufnahme bzw. -wiedergabe geschieht unter der Kontrolle des Mikroprozessors 9 für die Einzelbildsteuerung durch Angabe einer Bildnummer, die im Interface O in den Zeitcode gemäß Fig. 3 umgesetzt wird oder durch direkte Angabe des Zeitcodes. Die auf dem Markt erhältliche Einzelbildateuerung ermöglicht die Anwahl von bis zu 10 000 Einzelbildern, die aneinandergereiht einer Szene von knapp 7 Minuten entsprechen. Durch Modifikation der Mikroprozessorschnittstellen kann die Szene noch weiter verlängert werden.Deutsche Bundespost 2352 The single image recording or reproduction takes place under the control of the microprocessor 9 for frame control by indication a picture number which is converted in the interface O into the time code according to FIG. 3 or by specifying the time code directly. The single frame control available on the market Allows the selection of up to 10,000 individual images, which are lined up one after the other Scene of just under 7 minutes. By modifying the microprocessor interfaces the scene can be extended even further.

Damit entfällt die Notwendigkeit, ein Magnetband in mehrere Unterabschnitte, die jeweils mit dem Zeitcode 0 beginnen, aufzuteilen. Die Modifikation ermöglicht somit einen automatischen Suchlauf auf dem gesamten Band.This eliminates the need to divide a magnetic tape into several subsections, each beginning with the time code 0. The modification enables thus an automatic search on the entire band.

Die Eingabe einer Bildfolge über die Einzelbildateuerung geschieht in Anlehnung an das Ablaufdiagramm der Fig. 4, wobei der Eingabevorgang stark vereinfacht dargestellt wird.A sequence of images is entered using the individual image control based on the flow chart of FIG. 4, the input process being greatly simplified is pictured.

Das aus der vorangegangenen Leseposition zurückgelsufene Videosufzeichnungagerät 2 wird durch Eingabe des Zeitcodes neu vorbereitet und läuft, sobald alle gepufferten Bilddaten des vorhergehenden Ablaufzyklus in den Massenspeicher 5 übernommen wurden, zum nächsten Vollbild vor.The video recording device recalled from the previous reading position 2 is prepared again by entering the time code and runs as soon as all of the buffered Image data from the previous cycle have been transferred to mass memory 5, to the next full screen.

Der Jeweilige Vor- und Rücklauf der Maschine .auch bei unmittelbar benachbart aufgezeichneten Vollbildern ist aus Synchronisationsgründen erforderlich. Das Bild wird gelesen, A/D-gewandelt 3 und im Pufferspeicher 11 abgelegt. Der Zeitcode wird um 1 erhöht und, während das Videoaufzeichnungsgerät 2 zurückläuft und neu vorbereitet wird, erfolgt die Datenübernahme in den Massenspeicher 5. Dieses durch die Programmschleife angedeutete Wechselspiel wird solange wiederholt, bis die gesamte Szene abgespeichert ist, d.h.The respective forward and reverse movement of the machine, even with immediate adjacent recorded frames is necessary for reasons of synchronization. The image is read, A / D-converted 3 and stored in the buffer memory 11. The time code is incremented by 1 and, while the video recorder is running back 2 and new is prepared, the data is transferred to mass storage 5. This is done by the program loop indicated interplay is repeated until the entire Scene is stored, i.e.

der Inhalt des Bildzählers gleich der maximalen Bildzahl N max ist.the content of the image counter is equal to the maximum number of images N max.

Deutsche Bundespost 2352 Der besondere Vorteil dieser Ein-Ausgabe-Strategie liegt darin, daß die Datenübernahme in den Rechner beliebig langsam erfolgen kann, da das Videoaufzeichnungsgerät 2 in der Vorbereitungsposition so lange verharrt, bis nach Abschluß der Datenübernahme in den Massenspeicher 5 der Mikroprozessor 9 den Befehl zum Vorlauf und Lesen des nächsten Vollbildes erteilt. Selbst mit langsamen Prozessorsystemen kann damit die Bild-Ein-Ausgabe realisiert werden.Deutsche Bundespost 2352 The particular advantage of this one-output strategy lies in the fact that the data can be transferred to the computer as slowly as desired, since the video recording device 2 remains in the preparation position for so long until after the data transfer has been completed in the mass memory 5 of the microprocessor 9 issued the command to advance and read the next frame. Even with slow ones Processor systems can thus be used to implement image input / output.

In Fig. 5 ist der Auslesevorgang im Ablaufdiagramm vereinfacht dargestellt.In Fig. 5, the readout process is shown in simplified form in the flow chart.

Der Auslesezyklus beginnt nach dem Start mit der Datenübergabe des aktuellen gespeicherten Vollbildes aus den Massenspeicher 5 über den Rechner 6 in den Pufferspeicher 11.The readout cycle begins after the start with the data transfer of the current stored full image from the mass storage device 5 via the computer 6 in the buffer tank 11.

Danach wird aufgrund der Bildnummer der Platz des Vollbildes auf dem Magnetband des Videoaufzeichnungsgerätes 2 bestimmt.After that, based on the picture number, the space of the full picture on the Magnetic tape of the video recording device 2 determined.

Das Magnetband läuft auf die vorbestimmte Stelle und das digital-analog gewandelte Vollbild wird dort aufgezeichnet.The magnetic tape runs to the predetermined point and the digital-analog converted full image is recorded there.

Der Bildzähler für die Einzelbildsteuerung wird um 1 erhöht und danach geprüft" ob der Inhalt des Bildzählers mit der zu erwartenden Zahl N übereinstimmt. Danach ist die Programmschleife abgearbeitet und der Auslesezyklus wiederholt sich,solange N<Nmax ist, für das nächste Vollbild. Auch hier wird der Auslesevorgang solange wiederholt, bis die gesamte Szene auf dem Magnetband aufgezeichnet ist. Sie kann dann in Echtzeit abgetastet werden und bietet die Möglichkeit des Vergleichs mit der Originalszene.The frame counter for single frame control is increased by 1 and then checked "whether the content of the picture counter matches the expected number N. The program loop is then processed and the readout cycle repeats itself for as long N <Nmax for the next frame. Here, too, the readout process lasts as long repeatedly until the entire scene is recorded on the magnetic tape. she can can then be sampled in real time and offers the possibility of comparison with the original scene.

Mit dem Bildverarbeitungssystem nach der Erfindung kann Jeweils nur ein Videosignal ein- bzw. wieder ausgegeben werden. Dies kann ein Luminanz- oder ein Farbfernsehsignal der Normen NTSC, SECAM oder PAL sein. Mit den genannten Modulationssystemen lassen sich Jedoch Beeirirächtigungen der Bildqualität, z.B. durch Cross-Colour-Effekte und Deutsche Bundespost 2352 Moiré-Störungen, nicht vermeiden. Um auch digitale Codierverfahren ohne diese analogen, system-bedingten Störungen simulieren zu können, müssen die drei Komponenten Y, R-Y und B-Y eines Farbfernsehsignals getrennt in den Rechner übernommen werden. Dazu ist es erforderlich, das Signalformat der drei Komponenten zu verändern und ein einkanaliges Zeitmultiplexsignal zusammenzustellen.With the image processing system according to the invention, only a video signal can be input or output again. This can be a luminance or be an NTSC, SECAM or PAL color television signal. With the mentioned modulation systems However, the image quality can be impaired, e.g. by cross-color effects and Deutsche Bundespost 2352 Moiré interference, do not avoid. In order to also use digital coding methods without these analog, system-related disturbances To be able to simulate, the three components Y, R-Y and B-Y of a color television signal have to be simulated be transferred separately to the computer. This requires the signal format to change the three components and to compose a single-channel time division multiplex signal.

Bei den gewählten Abtastfrequenzen von 2.f0 bzw. mio/2 (fO= Farbhilfsträgerfrequenz = 4,443361875 MHz) für das Luminanz- bzw. für die beiden Chrominanzsignale ergeben sich 460 Abtastwerte pro aktive Zeile für das Luminanzsignal und Je 115 Abtastwerte für die Chrominanzsignale. Bei einer Videobandbreite des Videoaufzeichnungagerätes von 5 MIIz lassen sich aber nur insgesamt 520 Abtastwerte ( = 10 MHz Abtastfrequenz) in der aktiven Zeile unterbringen. Hieraus folgt, daß das Bildformat an den Seiten um etwa 1/4 verschmälern werden muß (exakt um 1-344/460), um einen genügend breiten Zeitschlitz für die Ubertragung der beiden Chrominanzkomponenten zu schaffen. Das resultierende Signalformat für die Magnetaufzeichnung ist in Fig. 6 dargestellt.With the selected sampling frequencies of 2.f0 or mio / 2 (fO = color subcarrier frequency = 4.443361875 MHz) for the luminance or the two chrominance signals 460 samples per active line for the luminance signal and 115 samples each for the chrominance signals. With a video bandwidth of the video recording device of 5 MIIz, however, only a total of 520 samples (= 10 MHz sampling frequency) place in the active line. It follows that the picture format on the sides must be narrowed by about 1/4 (exactly by 1-344 / 460) in order to be sufficiently wide To create time slot for the transmission of the two chrominance components. That resulting signal format for magnetic recording is shown in FIG.

Die Fig. 6 zeigt eine Zeile nach der Gerbernorm in Zeitdiagramm. Zieht man von der Gesamtzeilendauervon 64 plus den vorangehenden horizontalen Austastimpuls mit 12>xs ab, verbleiben 54 /U8 für die Informationsübertragung. Davon wird die eine Hälfte von 26#s für das Helligkeitssignal Y mit 344 von 460 im ursprünglichen Format vorhandenen Bildelementen und die andere Hälfte für die beiden Farbdifferenzsignale R - Y und B - Y mit Je 13/um verwendet. Für Jedes Farbdifferenzsignal können infolge der Formateinengung 86 von 115 Bildelementen übertragen werden. Diese Minderung der Bildelementzahl ist durch Grenzfrequenzen des Videobandgerätes bedingt.6 shows a line according to the Gerber standard in a time diagram. Pulls is derived from the total line duration of 64 plus the previous horizontal blanking pulse with 12> xs from, 54 / U8 remain for the information transfer. This is the a half of 26 # s for the luminance signal Y with 344 of 460 in the original Format existing picture elements and the other half for the two color difference signals R - Y and B - Y used with 13 / µm each. For each color difference signal, as a result the format narrowing 86 of 115 picture elements can be transmitted. This reduction the number of picture elements is determined by the cutoff frequencies of the video tape recorder.

Deutsche Bundespost 2352 Die Verkleinerung des Bildformates ist für den angestrebten Zweck der Simulation bewegter Szenen ohne Belang. Dafür ergibt die Formatänderung den Vorteil, die drei Komponenten eines Farfernsehsignals einerseits ohne Quadratmodulation eines Hilfsträgers mit den dadurch bedingten Störungen und andererseits noch als einkanalig aufzuzeichnendes Signal zusammenzufassen.Deutsche Bundespost 2352 The reduction of the image format is for the intended purpose of simulating moving scenes is irrelevant. Therefor results the format change has the advantage of having the three components of a far television signal on the one hand without square modulation of a subcarrier with the resulting interference and on the other hand, to be summarized as a single-channel signal to be recorded.

Claims (3)

Digitales Bildverarbeitungssystem fUr bewegte Szenen Deutsche Bundespost 2352 (3) Patentansprüche 9 Digitales Bildverarbeitungssystem für bewegte Szenen, a) bei dem Fernsehbildfolgen nach ihrer Analog-Digitalwandlung und Zwischenspeicherung entsprechend einer Rechnersimulation im Sinne einer Redundanz- und Irrelevanzreduktion fortlaufend codiert und nach erneuter Zwischenspeicherung und Digital-Analog-Wandlung als bewegte Szene wieder ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet ~daß b) zur Anpassung der anfallenden hohen Bitraten an die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners (6) eine eingangsseitige Dehnung und ausgangsseitige Raffung des Analogsignals mit Hilfe eines handelsüblichen über einen Mikroprozessor (9) gesteuerten Videoaufzeichnungagerätes (2) erfolgt, c) dessen Speichermedium in bekannter Weise parallel zur Analogspur eine digitale Zeitspur mit synchron zu Jedem Vollbild aufgebrachten Codewörtern mit fortlaufender Numerierung zur Einzelbildsteuerung aufweist, d) von welchem das kontinuierlich aufgezeichnete analoge Eingangssignal Jeweils vollbildweise im Start - Stop-Betrieb abgetastet, analog - digital gewandelt (3), in einen Pufferspeicher (11) eingelesen und während der Vorbereitungsphase auf den folgenden Abtastzyklus von dort in einen Massenspeicher (5) übernommen wird, Deutsche Bundespost 2352 e) und auf welches die auf dem Massenspeicher (5) nach Umcodierung durch die Rechnersimulation (6) abgespeicherten Vollbilder nach Durchlaufen des Pufferspeichers (11) und Digital-Analogwsndlers (8), gesteuert durch ihre codierte Bildnummer wieder vollbildweise aufgezeichnet werden, f) sodaß nach vollbildweiser Abtastung und Wiederaufzeichnung der gesamten Fernsehbildfolge eine kontinuierliche Abtastung in Echtzeit möglich ist (Fig.2).Digital image processing system for moving scenes Deutsche Bundespost 2352 (3) claims 9 digital image processing system for moving scenes, a) in the television picture sequences after their analog-digital conversion and intermediate storage corresponding to a computer simulation in terms of redundancy and irrelevance reduction continuously coded and after renewed intermediate storage and digital-to-analog conversion can be output again as a moving scene, characterized in that b) for adaptation the resulting high bit rates to the processing speed of the computer (6) with an input-side expansion and output-side gathering of the analog signal With the help of a commercially available video recording device controlled by a microprocessor (9) (2) takes place, c) its storage medium in a known manner parallel to the analog track a digital time track with code words applied synchronously to each frame with consecutive numbering for single image control, d) of which the Continuously recorded analog input signal. Each frame at the start - Stop mode scanned, analog - digital converted (3), in a buffer memory (11) read in and during the preparation phase for the following scanning cycle is transferred from there to a mass storage device (5), German Federal Post Office 2352 e) and to which the on the mass storage device (5) after recoding by the Computer simulation (6) saved full images after going through the buffer memory (11) and digital-to-analog converter (8), controlled by their coded picture number are recorded frame by frame, f) so that after full frame scanning and re-recording The entire television picture sequence can be continuously sampled in real time is (Fig.2). 2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Codewörter der digitalen Zeitspur der SMPTE-Zeitcode verwendet wird (Fig. 3).2. Image processing system according to claim 1, characterized in that that the SMPTE time code is used for the code words of the digital time track (Fig. 3). 3. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Helligkeitssignal und die beiden Farbdifferenzsignale einer Farbfernsehbildfolge unmittelbar zu einem einkanaligen Zeitmultiplexsignal zusammengefaßt werden, derart, daß die Hälfte einer aktiven Zeile von 520 Bildelementen dem Helligkeitssignal und die andere Hälfte den beiden Farbdifferenzsignalen zugeordnet wird, wobei zur Einhaltung der Grenzfrequenz des Videoaufzeichnungsgerätes eine Minderung der Bildbreite um etwa ein Viertel hingenommen wird (Fig. 6).3. Image processing system according to claim 1, characterized in that that the brightness signal and the two color difference signals of a color television picture sequence can be combined directly into a single-channel time-division multiplex signal in such a way that that half of an active line of 520 picture elements corresponds to the brightness signal and the other half is assigned to the two color difference signals, with compliance the cut-off frequency of the video recording device reduces the image width by about a quarter is accepted (Fig. 6).
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