DE3110568C2

DE3110568C2 - Vorrichtung zum Verarbeiten von Videosignalen vor der Aufzeichnung

Info

Publication number: DE3110568C2
Application number: DE3110568A
Authority: DE
Inventors: Paul Roderick Noel Newbury Berkshire Kellar
Original assignee: Quantel Ltd
Current assignee: Quantel Ltd
Priority date: 1980-03-18
Filing date: 1981-03-18
Publication date: 1987-03-26
Also published as: DE3110568A1; FR2478920B3; US4403250A; FR2478920A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Bilddaten vor der Aufzeichnung, so daß eine anschließende Stehbildwiedergabe von einem Aufzeichnungsträger, beispielsweise einer Videoplatte, eine optimale Auflösung liefert. Die Vorrichtung zum Verarbeiten der Bilddaten weist einen Bildspeicher (15) zum Speichern der ankommenden Videodaten und einen Bewegungsdetektor (23) auf, der eine Bildbewegung bei irgendeinem Teil des ankommenden Videobildes wahrnimmt, wobei die Bewegungsinformation in einem Bewegungsdatenspeicher (24) gespeichert wird. Ein Wähler (18) steuert die Information vom Bildspeicher, so daß die ausgelesenen Daten von einem einzigen Halbbild des Videobildes bei den Teilen des Bildes, die eine Bewegung zeigen, und von beiden Halbbildern des Videobildes stammen, wenn keine Bildbewegung in dem Teil des Bildes aufgetreten ist. Diese ausgehende Information kann auf die Videoplatte (22) aufgezeichnet werden und erscheint als normale sich bewegende Videoinformation, es sei denn, daß die Stehbildwiedergabe gewählt ist. Wenn die Stehbildwiedergabe gewählt ist, erscheint eine Stehbildinformation mit voller vertikaler Auflösung an den Bildteilen, die ursprünglich bewegungslos waren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Videosignalen vor der Aufzeichnung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer derartigen aus der DE-AS 21 58 983 bekannten Vorrichtung werden die Bildsignale des Videobildes in der Weise aufgezeichnet, daß jeweils nur dann ein neues Bild aufgezeichnet wird, wenn der Informationsinhalt dieses Bildes sich gegenüber dem oder den vorhergehenden Bildern um mehr als ein vorgegebenes Maß verändert hat, um die Datenmenge herabzusetzen. Dazu werden nur diejenigen Bilder aufgezeichnet, in denen eine merkliche Bewegung aufgetreten ist.
Aus der älteren Patentanmeldung gemäß DE-OS 29 36 268 ist weiterhin eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Stehbildes aus einer sich bewegenden Videobildfolge bekannt, die eine Speichereinrichtung zum Speichern eines zwei Halbbilder enthaltenen Videobildes, eine Detektoreinrichtung zum Wahrnehmen einer Bildbewegung, eine Bewegungsdatenspeichereinrichtung zum Speichern einer Information über die wahrgenommene Bewegung und eine Wähleinrichtung aufweist, um wahlweise Videodaten von einem einzigen Halbbild oder von beiden Halbbildern in Abhängigkeit von den gespeicherten Bewegungsdaten auszugeben.
Aus der US-PS 40 58 840 ist es weiterhin bekannt, ein Zittern des Bildes bei der Aufzeichnung von Videosignalen dadurch zu vermeiden, daß ein eine Bewegung enthaltendes Halbbild aufgezeichnet, dieses Halbbild wiedergegeben und in bestimmter Weise neu aufgezeichnet wird. Bei einer Stehbildwiedergabe, bei der ein Teil der aufgezeichneten Videodaten wiederholt wird, tritt ein derartiges Bildzittern dann auf, wenn der wiederholte Teil beide Halbbilder umfaßt. Um das zu verhindern, ist es aus der DE-AS 11 55 476 weiterhin bekannt, nur ein einziges Halbbild wiederholt aufzuzeichnen, wobei diese Art der Aufzeichnung zu einem 2 : 1-Verlust in der vertikalen Auflösung der Bilder mit und ohne Bewegung führt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, eine Vorrichtung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzubilden, daß eine flimmerfreie Stehbildwiedergabe möglich ist, bei der die volle vertikale Auflösung beibehalten wird, wenn keine Bildbewegung auftritt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben ist.
Besonders bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 3.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zum Steuern der auf eine Videoplatte aufgezeichneten Daten.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Videodaten einschliesslich eines Bewegungsidentifizierungskennzeichens.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wiedergabeanlage mit der Möglichkeit der Stehbildwiedergabe.
Fig. 4 zeigt die Bewegungsdetektoreinrichtung in Fig. 1 mehr im einzelnen und einen kombinierten Speicher für Bewegungs- und Videodaten.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlungsform des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung dargestellt, bei der eine Bildbewegung wahrgenommen und während der Aufzeichnung der Videodaten auf die Platte kompensiert wird. Die ankommenden Daten, die im typischen Fall in Form von 8 Bits vorliegen, werden von der Vorrichtung aufgenommen und über den Schreibwähler 14 zum Bildspeicher 15 geführt, wobei der Wähler die Daten, die dem Halbbild 1 entsprechen, in den Bildspeicher eingibt. Wenn die Videoinformation in analoger Form vorliegt, dann kann vor dem Bildspeicher 15 ein Analogdigitalwandler vorgesehen sein. Das Einschreiben und Auslesen der Daten in den Bildspeicher und aus dem Bildspeicher erfolgt unter Steuerung einer Schreiblesesteuerung 16. Aus der ankommenden Synchroninformation ist die Schreibsteuerung in der Lage, den Anfang eines neuen Halbbildes zu bestimmen und dementsprechend den Wähler 14 anzusteuern. Diese Synchroninformation kann in bekannter Weise vom normalen zusammengesetzten Videosignal oder vom Schreibsynchronsignal abgeleitet werden, das der Schreiblesesteuerung 16 zur Verfügung steht. Die vom Bildspeicher ausgelesenen Daten gehen über einen Lesewähler 18 und liegen an der Aufzeichnungssteuerung 21, die die Aufzeichnung auf die Videoplatte 22 steuert.
Der Lesewähler 18 bestimmt zweckmäßigerweise eine Änderung im Halbbild über die Lesesynchronsignale von der Steuerung 16.
Die Vorrichtung enthält gleichfalls einen Bewegungsdetektor 23, der irgendeine Bildbewegung wahrnimmt, die in den ankommenden Daten auftritt, und der ein Bewegungsidentifizierungskennzeichenbit liefert, das im Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher gespeichert wird, um am Ausgang des Bildspeichers 15 den Teil des Bildes zu identifizieren, der sich bewegt oder nicht bewegt hat. Der Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher 24 steht unter der Steuerung der Leseschreibsteuerung 16 in ähnlicher Weise wie der Bildspeicher 15. Obwohl der Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher 24 als separater Speicher in Fig. 1 dargestellt ist, kann er auch im normalen Bildspeicher 15 aufgenommen sein, so daß das Bewegungsidentifizierungskennzeichenbit die 8 Bits der Videodaten in der in Fig. 2 dargestellten Weise begleitet.
Der Schreibwähler wird umgeschaltet, um die ankommende Information in den Speicherplatz des Bildspeichers 15 für das erste oder das zweite Halbbild einzugeben, wobei diese Information in den Speicher von der Steuerung 16 gesteuert eingeschrieben wird. Die gewünschten Speicherplätze im Speicher 15 werden über interne Bildpunktzähler in der Steuerung 16 adressiert. In ähnlicher Weise legen Lesezähler in der Steuerung 16 die Adressierung zum Auslesen aus dem Speicher fest. Der Lesewähler 18 kann so oft umgeschaltet werden, wie es während eines Bildes erforderlich ist, um das benötigte Halbbild in Abhängigkeit von irgendeiner Bewegung zu wählen, die vorher Bildpunkt für Bildpunkt wahrgenommen und im Identifizierungskennzeichenspeicher 24 gespeichert ist. Die gespeicherte Videoinformation wird Bild für Bild so fortgeschrieben, daß die Daten kontinuierlich durch die ankommenden Daten über den Wähler 14 ersetzt werden und sich gleichfalls die Bewegungsidentifizierungskennzeichendaten kontinuierlich ändern.
Eine alternative Anordnung für eine kombinierte Speicherung der Bilddaten und des Bewegungsidentifizierungskennzeichens ist in Fig. 4 dargestellt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Bildspeicher 15 wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel unter der Steuerung der Speichersteuerung 16 steht, daß jedoch das Bewegungsidentifizierungskennzeichen, das vom Detektor 23 erzeugt wird, beispielsweise als das niedrigst wertigste Bit gespeichert wird, das die Videodaten begleitet. Der Bewegungsdetektor kann im typischen Fall einen Subtrahierer 30 umfassen, der die ankommenden Videodaten von den vorher gespeicherten Daten abzieht, um irgendeinen Unterschied dazwischen festzustellen. Dieser Unterschied wird mit einem Schwellenwert im Komparator 31 verglichen, um ein logisches Ausgangssignal mit einem hohen oder einem niedrigen Pegel in Abhängigkeit vom Ausmaß der wahrgenommenen Bewegung zu erzeugen. Die anderen Bauteile der Vorrichtung sind zwar nicht dargestellt, im typischen Fall jedoch gleich denjenigen, die in Fig. 1 dargestellt sind.
Bei der Wiedergabe, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird die Platte in ein Abspielgerät 26 eingelegt und wird das Ausgangssignal des Abspielgerätes 26 durch das Fernsehgerät 24 aufgenommen, das sich im normalen Wiedergabebetrieb befindet, so daß das Signal von der Platte dem Betrachter als ein Standardlaufbild erscheint. Wenn unter Verwendung der Steuerung 25 jedoch das Stehbild gewählt ist, wird das gewählte Bild wiederholt, um ein Stehbild zu liefern. Aufgrund der Art, in der die Daten auf die Platte aufgezeichnet wurden, stammt jedoch die Bildinformation effektiv von zwei Halbbildern, wenn keine Bewegung in diesem Teil des Bildes auftritt, und von einem einzigen Halbbild bei den Teilen des Bildes, in denen eine Bewegung auftritt. Das hat zur Folge, daß sich bei der Wiedergabe ein Stehbild ergibt, das im wesentlichen flimmerfrei oder frei von einer Unschärfe ist. Das Plattenwiedergabegerät 26 kann ein Standardgerät mit einer normalen Stehbildwahl sein und schärfere Bilder liefern, da die Verarbeitung oder Manipulation der Bildinformation während der Aufzeichnung erfolgt.
Bei der Herstellung der Wiedergabevorrichtung sind daher keine Abwandlungen und weitere Aufwendungen erforderlich, da die Wiedergabevorrichtung automatisch die richtigen Daten von beiden wiederholten Halbbildern oder einem einzigen wiederholten Halbbild liefern wird, da diese Informationsverarbeitung oder -manipulation während der Aufzeichnung erfolgte.
Obwohl die obige Anordnung in Verbindung mit Videoplatten beschrieben wurde, können auch andere Informationsträger, beispielsweise Videobänder, verwandt werden.
Bei einem weiteren in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal vom Lesewähler 18 nicht direkt von der Aufzeichnungssteuerung 21, wie in Fig. 1, sondern über ein Zwischenanschlußglied 40 aufgenommen. Bei einer derartigen Ausbildung kann die Steuerung 16 auf der Leseseite der Vorrichtung von den Schreibsynchronsignalen Gebrauch machen, um die Ausgabe der Daten zum Anschlußglied 40 zu steuern.
Das Anschlußglied kann dazu dienen, eine Fernaufzeichnung unter Verwendung der Steuerung 21 für die Platte 22 zu liefern. Wenn das Anschlußglied 40 ein Mikrowellenglied ist, kann eine Echtzeitverbindung vorgesehen sein, und wenn das Anschlußglied 40 ein Videobandaufzeichnungsgerät ist, kann eine Nichtechtzeitverbindung vorgesehen sein, so daß die Aufzeichnung auf dem Videobandgerät der Übertragung äquivalent ist, während die Wiedergabe der Aufnahme äquivalent ist.
Der Lesewähler 18 ist mehr im einzelnen als mechanischer Schalter dargestellt.
Das Ausgangsbit des Bewegungsdetektors 23, das in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Bewegung einen hohen oder niedrigen Wert hat, wird in den Identifizierungskennzeichenspeicher 24 eingeschrieben, der zweckmäßigerweise eine Einbitversion des Bildspeichers 15 sein kann und dieselbe Speichersteuerung 16 verwendet. Wenn die Daten vom Bildspeicher ausgelesen werden, werden auch die Identifizierungskennzeichendaten ausgelesen, wie es durch die Steuerung 16 vorgeschrieben wird, wobei dieses Datenbit einfach bestimmt, ob der Wähler in die Stellung A oder B bewegt werden darf. Unter normalen Umständen befindet sich der Wähler in der Stellung A während des Halbbildes 1 und in der Stellung B während des Halbbildes 2, was durch die Steuerung 16 gesteuert wird. Bei der vorliegenden Ausbildung wird der Wähler beispielsweise in der Stellung A für beide Halbbilder gehalten, wenn sich bewegende Punkte des Bildes ausgelesen werden, was durch den Zustand des Bewegungsidentifizierungskennzeichens angegeben wird, und wird der Wähler in die Stellung A für das Halbbild 1 und die Stellung B für das Halbbild 2 umgeschaltet, wenn keine Bewegung vorliegt, was gleichfalls durch den Zustand des Bewegungsidentifizierungskennzeichens angegeben wird. Der Lesewähler 18 kann als Standardfestkörperschalter ausgebildet sein, wobei das Identifizierungskennzeichen den logischen Pegel für die erforderliche Sperrsteuerung liefert. Das Ausgangssignal vom Wähler 18 kann erforderlichenfalls in eine analoge Form und in die verschlüsselten Chrominanz- und Luminanzsignale zurück umgewandelt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Kombination aus der Wiedergabe eines einzigen Halbbildes und der Wiedergabe von zwei Halbbildern dazu benutzt, die sich ergebende Information zu optimieren, die gegebenenfalls anschließend an die Aufzeichnung auf die Platte dazu benutzt werden kann, ein Stehbild zu liefern.
Durch die Verwendung der Teile von zwei Halbbildern, die bewegungslos bleiben, und der Teile eines einzigen Halbbildes, das sich bewegt, für die anschließende Aufzeichnung auf eine Platte 22 ist es möglich, bei der Wiedergabe der Platte soweit es möglich ist, ein Stehbild mit allen Einzelheiten zu rekonstruieren.
Zweckmäßigerweise werden somit die bespielten Videoplatten, deren Informationsgehalt in der oben beschriebenen Weise verarbeitet wurde, verkauft, so daß der Käufer eine derartige Platte in der normalen Weise als Laufbild ohne eine Beeinträchtigung auch als Stehbild (Vollbild) mit verstärkten Einzelheiten gegenüber normal bespielten Platten abspielen kann.
Im Obigen wurde dargestellt, daß die Vorrichtung so arbeitet, daß ein einzelnes Halbbild während sich bewegender Bildteile wiederholt wird. Es versteht sich, daß unter Verwendung einer Interpolationstechnik das wiederholte einzelne Halbbild für das fehlende Halbbild repräsentativ gemacht werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Verarbeiten von Videodaten vor der Aufzeichnung mit einer Bildspeichereinrichtung zum Speichern eines zwei Halbbilder enthaltenden Videobildes der ankommenden Videodaten, einer Bewegungsdetektoreinrichtung zum Wahrnehmen einer Bildbewegung an irgendeinem Teil des Videobildes, einer Bewegungsdatenspeichereinrichtung zum Speichern einer Information über die wahrgenommene Bewegung von der Detektoreinrichtung, einer Wähleinrichtung, die die Ausgabe von der Bildspeichereinrichtung steuert, und einer Aufzeichnungseinrichtung zur Aufzeichnung der von der Bildspeichereinrichtung ausgegebenen Videodaten, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung einer anschließenden Stehbildwiedergabe mit optimaler Auflösung die Steuerung in Abhängigkeit von dem, was durch die Detektoreinrichtung festgestellt worden ist, in der Weise erfolgt, daß die von der Bildspeichereinrichtung (15) ausgelesenen Daten von einem einzigen Halbbild des Videobildes bei denjenigen Bildteilen stammen, bei denen eine Bewegung aufgetreten ist, und von beiden Halbbildern des Videobildes bei denjenigen Bildteilen stammen, bei denen keine Bildbewegung aufgetreten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildspeichereinrichtung (15) und die Bewegungsdatenspeichereinrichtung (24) einen kombinierten Festkörperspeicher bilden, so daß die Bewegungsdaten die Bildinformation begleiten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtung (18) einen Lesewähler umfaßt, der so umschaltbar ist, daß er das erste oder das zweite Halbbild in Abhängigkeit davon wählt, von welchem einzigen Halbbild die Daten stammen, und der gesperrt werden kann, so daß er nur Daten von jedem Halbbild wählen kann, wenn keine Bildbewegung aufgetreten ist.