DE3114643C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Winkelverschiebung wenigstens eines Teils eines in einem Bildspeicher in Form von Bildpunktdaten gespeicherten Fernsehbildes nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung zu seiner Durchführung gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 3.

Bei einem Verfahren und einer Anordnung dieser Art, die aus der US-PS 41 68 488 bekannt sind, wird eine Drehung der Teilbereiche des Fernsehbildes um genau 90° dadurch bewirkt, daß in Teilbereichsspeichern, in denen die Bildsignale der Teilbereiche zwischengespeichert sind, eine der gewünschten Winkeldrehung von 90° entsprechende Umorganisierung der Flächenverteilung der Bildpunkte erfolgt und die Bildsignale der Teilbereiche nach der Umorganisierung in den Hauptspeicher rückgespeichert werden.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung eignen sich für eine Winkelverschiebung um genau 90°, da bei der Beschränkung auf diesen Drehwinkel die Bildpunktsignale im Eingangsraster auf Rasteradressen im Ausgangsraster fallen. Um eine Winkelverschiebung zu bewirken, können in diesem Fall die ursprünglichen Signale lediglich in einer anderen Reihenfolge benutzt werden.

Aus der GB-PS 14 90 738 ist es weiterhin bekannt, Winkelfunktionswerte zum Drehen eines Bildes zu berechnen.

Es sind weiterhin Bildverarbeitungsvorrichtungen bekannt, mit denen Bildeffekte vollständig über elektronische Einrichungen simuliert werden können. Die Bilder können weit von der Originalkamera und dem Objektiv entfernt vergrößert, verkleinert, bewegt, in ihrer Form geändert oder sogar eingefroren, d. h. bewegungslos gemacht, werden. Der Wunsch nach einer derartigen Anlage besteht sowohl auf Seiten der künstlerischen als auch der technischen Abteilung von Fernsehanstalten, da diese Möglichkeiten ein Ausmaß an Kreativität und Flexibilität erlauben, das bisher im günstigsten Fall nur sehr zeitraubend und im ungünstigsten Fall vollständig unmöglich war.

Ein weiterer Effekt besteht darin, ein Bild oder wenigstens einen Teil eines Bildes in geeigneter Weise zu drehen, wobei die Anwendungsmöglichkeiten dieses Effektes, ein Bild zu drehen, im Bereich spezieller Effekte bis zur einfachen Geradeausrichtung des unter einem gewissen Winkel während der Originalaufnahme aufgenommenen Bildmaterials liegen.

Für eine einfache Änderung der linearen Abmessung müssen neue Bildpunkte aus den bestehenden Bildpunkten in einer Weise erzeugt werden, daß sie nicht nur von dem passenden Teil des Originalbildes abgeleitet werden, sondern daß auch die notwendige Interpolation erhalten wird. Wenn im einfachen Fall ein Bild auf die Hälfte seiner Größe verkleinert werden soll, werden jeder zweite Bildpunkt und jede zweite Zeile während des Auslesens von einem Bildspeicher ausgelassen, so daß sich tatsächlich ein Bild mit halber Größe ergibt. Der Fehler besteht dabei darin, daß sich eine schlechte Bildqualität ergibt, da die ausgelassenen Punkte und Zeilen keinen Betrag zum endgültigen Bild liefern, was eine gewisse Mangelhaftigkeit oder Unvollkommenheit zur Folge hat. Ein noch wichtigerer Umstand ist jedoch die Tatsache, daß diese einfache Möglichkeit nur bei Bildern mit einer Größe von ½, ¼, ⅛ und ¹/₁₆ besteht. Dieses Problem gewinnt dann an Bedeutung, wenn nicht binäre Änderungen in der Größe erforderlich sind. Ein Verhältnis von beispielsweise 0,9 : 1 kann nicht dadurch erreicht werden, daß lediglich ein Bildpunkt und eine Zeile aus jeweils zehn Bildpunkten und zehn Zeilen ausgelassen werden, da in der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Weise die neue Information aus den benachbarten eingegebenen Punkten interpoliert werden muß. Eine vollständige Darstellung, in welcher Weise diese Interpolation möglich ist, ist beispielsweise in der US-PS 41 63 249 enthalten.

Eine kurze Betrachtung von Fig. 1 zeigt, daß, so schwierig die obige Interpolation in Echtzeit zu verwirklichen ist, diese Interpolation stark dadurch vereinfacht wird, daß das ausgegebene Raster dieselbe Orientierung wie das eingegebene Raster hat, d. h., daß eine ganze Zeile einer ausgegebenen Information aus zwei ganzen Zeilen der eingegebenen Information erhalten wird.

Im folgenden wird die Situation für den Fall einer Bilddrehung betracht. Fig. 2 der Zeichnung zeigt zwei Raster, die gegeneinander um annähernd 30° gedreht sind. Das horizontale Raster kann als das Raster angesehen werden, das einem Bildspeicher eingegeben wird, während das gedrehte Raster das ausgegebene Raster ist. Es ist ersichtlich, daß in diesem Fall die horizontale Information des ausgegebenen Rasters, d. h. die parallel zum gedrehten Raster liegende Information, natürlich durch vollständig verschiedene vertikale Zeilen des Eingangsrasters über seine gesamte Länge beeinflußt wird. Diese einfache Tatsache führt zu erheblichen Problemen bei der Auslegung des Aufbaus des Bildspeichers und führt zu einer weiteren Komplizierung, wenn eine Interpolation erforderlich ist, um die geeignete Qualität des sich ergebenden Bildes zu erhalten.

Großraumhalbleiterdatenträger, beispielsweise dynamische Speicherplättchen mit direktem Zugriff sind langsamer, als es der erforderlichen Datengeschwindigkeit für die Echtzeitbildspeicherung von Videodaten entspricht, so daß traditionell die ankommende Information vor der Eingabe in den Speicher in Multiplexform gebracht wird und nach dem parallelen Auslesen mehrerer Punkte rückmultiplext wird.

Es ist üblich, bei nicht gedrehten Bildern zwei Zeilen parallel auszulesen, wobei alle erforderlichen ausgegebenen Punkte beim Interpolieren von diesen selben zwei Zeilen abgeleitet werden. Das ist natürlich unmöglich, wenn ein Bild gedreht wird, da die Information von mehr als zwei Zeilen für die Bildsynthese für eine dann erforderliche, unter einem Winkel verlaufende oder gedrehte Zeile benötigt wird.

Die Schwierigkeit besteht darin festzustellen, ob es einen Weg zum Speichern in Multiplexform gibt, bei dem bestehende Speicherelemente hoher Kapazität, niedriger Leistung und mit geringer Kosten verwandt werden können, die relativ langsam sind, d. h., die mit einer Zugriffsgeschwindigkeit arbeiten, die wesentlich kleiner als die Bildpunktgeschwindigkeit ist. Die US-PS 41 83 058 zeigt beispielsweise ein typisches Multiplexsystem für einen herkömmlichen Bildspeicher, dessen Grundspeicheraufbau in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Fall werden Gruppen aus 16 Bildpunkten gleichzeitig in den Speicher eingeschrieben oder aus dem Speicher ausgelesen. Diese 16 Bildpunkte liegen nebeneinander auf einer Zeile des betrachteten Videobildes und können beispielsweise diejenigen 16 Bildpunkte umfassen, die in Fig. 1 aufgeführt sind. Jedes 8-Bit-Wort für die Bildpunkte 1 bis 16 wird daher in den jeweiligen Eingangsverriegelungsgliedern 10 a-10 p verriegelt. Nachdem somit 16 Bildpunkte aufgetreten sind, hält jedes Verriegelungsglied Daten für einen Bildpunkt, so daß ein einziger Schreibzyklus den Speichern mit direktem Zugriff 11 a-11 p gleichzeitig die jeweiligen Daten für alle 16 Bildpunkte eingibt und somit die Speicher mit direktem Zugriff mit ¹/₁₆ der Videogeschwindigkeit arbeiten können.

Zum Auslesen werden die Daten von jedem Speicher mit direktem Zugriff durch die jeweiligen Ausgangsverriegelungsglieder 12 a-12 p empfangen und somit aus den Speichern mit direktem Zugriff mit ¹/₁₆ der Videogeschwindigkeit ausgelesen, wobei die Daten von den Verriegelungsgliedern mit der normalen Videogeschwindigkeit zur Verfügung stehen. Obwohl jeder Speicher mit direktem Zugriff 11 a usw. in vereinfachter Form als ein einzelner Block dargestellt ist, umfaßt dieser Block in der Praxis im typischen Fall zwei Gruppen mit jeweils 8 Chips, wobei jedes Chip in der Gruppe dazu dient, 1 Bit des 8-Bit-Wortes von den Eingangsverriegelungsgliedern aufzunehmen, und jede Gruppe mit der Halbbildgeschwindigkeit umgeschaltet wird, so daß eine Gruppe des Halbbildes A hält, während die andere Gruppe das Halbbild B hält. Beim Auslesen werden die einzelnen Bits ausgelesen, um das 8-Bit-Wort den Ausgangsverriegelungsgliedern zu liefern.

Aus den oben angegebenen Gründen ist dieses Verfahren dann ungeeignet, wenn die Ausgangsinformation von verschiedenen eingegebenen vertikalen Zeilen für die Länge der ausgegebenen Zeile abgeleitet wird, wie es dann erforderlich ist, wenn das Bild gedreht wird, da diese Information bei einer derartigen Speichermultiplexanordnung nicht schnell genug zur Verfügung steht.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren anzugeben, durch das ohne merkliche Beeinträchtigung der Bildqualität die Winkelorientierung eines Fernsehbildes in Echtzeit um einen beliebig wählbaren Winkel geändert werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anordnung anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 bzw. 3 gelöst.

Besonders bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Anordnung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 sowie 4 bis 8.

Der im Patentanspruch 5 angegebene Zwischenspeicher zur Zwischenspeicherung der von der Adressiereinrichtung ausgewählten Gruppe von Bildpunktdaten wird im folgenden auch als Verriegelungsglied bezeichnet.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt eine Darstellung der Verarbeitung eines Eingangsrasters zur Bildung eines verkleinerten Bildes;

Fig. 2 zeigt die Verarbeitungserfordernisse für eine Bilddrehung;

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines bekannten Bildspeichers, der in der Lage ist, der Reihe nach die Bildpunkte zu verarbeiten;

Fig. 4 zeigt die Verarbeitung der Bildpunkte in Multiplexform gemäß der Erfindung, um für einen Zugriff zu einem Bildpunktbereich zu sorgen;

Fig. 5 zeigt eine Situation, bei der eine Modifizierung der relativen Bereichspositionen notwendig ist;

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer geeigneten Modifizierung eines der Multiplexbereiche;

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Speicheraufbaus bezüglich der Einschreibseite der Vorrichtung;

Fig. 8 zeigt einen entsprechenden Aufbau bezüglich der Leseseite der Vorrichtung;

Fig. 9 zeigt den internen Aufbau eines Speicherblocks mit direktem Zugriff, der in der Lage ist, 8-Bit-Bildpunkte von zwei Halbbildern zu verarbeiten;

Fig. 10 zeigt eine Wähleinrichtung zum Wählen von vier Bildpunkten aus den verfügbaren 24 Bildpunkten;

Fig. 11 zeigt eine Recheneinheit zur Interpolation;

Fig. 12 zeigt ein Beispiel der Berechnung der Koeffizienten für einen bestimmten Bildpunktsyntheseschritt;

Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Bestimmen der Bildpunkte und der Koeffizienten, die für die Synthese in Abhängigkeit von dem gewählten Drehwinkel erforderlich sind;

Fig. 14 zeigt eine Tabelle der typischen Verarbeitungsergebnisse bei der Verwendung der in Fig. 13 dargestellen Vorrichtung;

Fig. 15 zeigt die relative Bewegung der Bildbereiche im Bild;

Fig. 16 zeigt eine Einrichtung zum Erzielen dieser Modifizierung;

Fig. 17 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Drehblocks und

Fig. 18 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des in Fig. 17 dargestellten Blockes.

Der einfache, anhand von Fig. 3 beschriebene lineare Multiplexer wird erfindungsgemäß durch einen sogenannten Bereichsmultiplexer ersetzt. Fig. 4 zeigt das Grundkonzept. Es sei angenommen, daß der Speicher so organisiert ist, daß zweidimensionale Informationsbereiche mit einer Größe von beispielsweise 6 Bildpunkten mal 6 Zeilen zur Verfügung stehen, wie es durch unterbrochene Linien in Fig. 4 dargestellt ist. Fünf Informationspunkte können leicht vertikal oder horizontal oder in irgendeiner Richtung von einem derartigen Bereich abgeleitet werden. Es ist ersichtlich, daß bei diesem Verfahren ein fünf zu eins Multiplex erhalten wird, da alle Bildpunkte innerhalb dieser 6×6-Matrix in einem Speicherzyklus ausgelesen und ihrerseits interpoliert werden können, um die neuen fünf Bildpunkte für den Dreheffekt abzuleiten. Es müssen natürlich 36 Bildpunkte für den fünf zu eins Multiplex zur Verfügung gestellt werden, dieses Verfahrens macht es jedoch dennoch möglich, langsame Speicher mit direktem Zugriff im Drehbildspeicher zu verwenden.

Es hat sich gezeigt, daß dieses Verfahren bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel arbeitet, wobei es sich jedoch herausgestellt hat, daß es sich dabei um einen speziellen Fall handelt, bei dem die gedrehte Zeile ausgehend von der oberen linken Ecke des Bildbereiches erzeugt wird. In Fig. 5 ist dargestellt, daß bei einer einfachen Ansicht der Aufspaltung des Speichers in Bildbereiche dieses Verfahren versagt, da im Bildbereich B in Fig. 4 ein Multiplex nur von zwei erzielt wird, da nur zwei Bildpunkte aus den vom Bereich B zur Verfügung stehenden 36 Bildpunkten synthetisiert oder zusammengesetzt werden können.

Wenn nun das Grundprinzip darin besteht, alle Umstände zu berücksichtigen, muß die Anordnung der Bildbereiche im Speicher in der beispielsweise in Fig. 6 dargestellten Weise derart geändert werden, daß jeder neue Bildbereich so beginnt, daß eine Ecke auf der zu erzeugenden Zeile liegt. Die Position einer Ecke wird natürlich vom Ausmaß der gewählten Drehung und somit von der Neigung der zusammenzusetzenden Zeile abhängen. Das führt dazu, daß es möglich sein muß, den Ursprungspunkt des Bildbereiches mit einer Genauigkeit von einem Bildpunkt im Originalraster trotz der Tatsache festzulegen, daß 36 Bildpunkte auf einmal zur Verfügung stehen und daß der Bildbereich nur alle fünf erzeugten Ausgangspunkte bewegt werden muß.

Das heißt mit anderen Worten, daß der Bildbereich einem Fenster ähnelt, das bewegbar ist, um die 36 für die Bildsynthese erforderlichen Bildpunkte einzuschließen, wobei dieses Erfordernis in Abhängigkeit vom Grad der Drehung variabel ist.

Bevor ein typisches Ausführungsbeispiel des Bildbereichsmultiplexers beschrieben wird, wird auf einen weiteren wichtigen Aspekt der Bilddreheinrichtung eingegangen. Auf den ersten Blick entsteht der Eindruck, daß der Bildbereich quadratisch sein muß, da bei einer Drehung des Bildes um 90° sich die Zeilen im Bildbereich nach unten bewegen und somit sechs Elemente für einen 5 : 1-Multiplex zur Verfügung stehen müssen.

Wenn jedoch jedes Halbbild getrennt behandelt wird, ist es aufgrund der Tatsache, daß jedes Halbbild nur jede zweite Zeile des vollständigen Bildes enthält, lediglich notwendig, einen Bildbereich von 4 Zeilen mal 6 Bildpunkte zu haben, damit 5 Bildpunkte in irgendeiner Richtung erzeugt werden können. Diese Einsparung ist jedoch dann nicht möglich, wenn zwischen den Halbbildern eine Interpolation durchgeführt wird.

Wenn die Bildpunkte im Bild auf einem Gitter liegen, das einen verschiedenen horizontalen und vertikalen Maßstab hat, so kann das dadurch aufgefangen werden, daß die Form des Bildbereiches oder das Multiplexverhältnis geändert wird, um beispielsweise aus jedem 6×4-Bildbereich nur 4 Ausgangsbildpunkte zu erzeugen.

Eine weitere Schwierigkeit besteht jedoch darin, in welcher Weise eine Vorrichtung verwirklicht werden kann, die den Zugriff zu dem Bildbereich aus 6×4 Punkten derart erlaubt, daß der Ursprungspunkt mit einer Genauigkeit von einem einzigen Bildpunkt örtlich festgelegt werden kann. Die Speichereinrichtung wird im folgenden zum leichteren Verständnis zunächst unter Vernachlässigung der Erfordernisse bezüglich der Genauigkeit des Ursprungspunktes beschrieben, um die Grundarbeitsweise gemäß der Erfindung darzustellen.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Speicheraufbaues gemäß der Erfindung mit einer Matrix von Speichern RAM mit direktem Zugriff 30-52, die zum leichteren Verständnis in Reihen und Spalten entsprechend einem der Bildbereiche aus 24 Bildpunkten angeordnet sind, die bereits beschrieben wurden. Fig. 7 zeigt nur die Einschreibseite der Speichervorrichtung, d. h., daß die Einrichtung zum Ausgeben der Daten aus Gründen der Deutlichkeit nicht dargestellt ist. Die ankommenden Bildpunktdaten liegen an den verschiedenen Eingangsverriegelungsgliedern 30 c-53 c, von denen jedes Daten eines bestimmten Bildpunktes in Form eines 8-Bit- Wortes jeweils empfängt. Die Verriegelungsglieder sind vorzugsweise mit zwei Speicherplätzen versehen, damit ein Bildpunkt zum Einschreiben in den Speicher mit direktem Zugriff zur Verfügung steht, während der zweite Speicherplatz einen anderen Bildpunkt in ähnlicher Weise empfängt, wie es in der US-PS 41 83 058 beschrieben ist. Der Bildpunkt- und Zeilenzähler 54 wird in der Praxis dazu verwandt, denselben Speicherplatz in allen Speichern mit direktem Zugriff gleichzeitig zu adressieren, zur deutlichen Darstellung sind die Verbindungen dazwischen jedoch weggelassen, so daß die Adressierung eine gemeinsame Verbindung zu den Speichern mit direktem Zugriff bildet. Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, wie der Zähler 54 und die Multiplexer 55 und 56 angeschlossen sind.

Vorzugsweise können die Bildpunkte in allen Verriegelungsgliedern zur Verfügung stehen und wird unter Verwendung des normalen Bildpunkt- und Zeilenzählers 54 mit einem Eingangsmultiplexer 56 nur eine Spalte 30 c, 36 c, 42 c, 48 c für den Bildpunkt Nr. 1 tatsächlich die Daten in Abhängigkeit von einem Freigabesignal aufnehmen, das dem Multiplexer 56 geliefert wird (1 : 6-Multiplex). Einer der sechs Ausgänge des Multiplexers 56 ist somit mit allen Verriegelungsgliedern in der Spalte verbunden. Obwohl derselbe Bildpunkt den Speichern mit direktem Zugriff 30, 36, 42 und 48 zur Verfügung steht, wird er nur in den Speicher mit direktem Zugriff 30 eingeschrieben, da der Adressenabtastmultiplexer 55 vorgesehen ist, der mit einem seiner vier Ausgänge mit allen Speichern mit direktem Zugriff in der Reihe verbunden ist, wobei der Multiplexer daher ein Abtastsignal nur einem der vier Speicher mit direktem Zugriff in der Reihe während eines Schreibzyklus liefern wird (1 : 4-Multiplex). Wenn ein Speicherblock 30 mit direktem Zugriff (und die anderen Blöcke) eine Speicherkapazität von 16K hat, dann können bis zu 16 000 Bildbereiche durch den gesamten Speicher verarbeitet werden. Was beispielsweise den Bildbereich A anbetrifft, so werden die Punkte 1 bis 6 jeweils in der Form, in der sie auftreten, in jedem der vier Verriegelungsglieder der sechs Spalten verriegelt, wobei der zweite Speicherplatz in jedem Verriegelungsglied dann zur Verfügung steht, um die Punkte 1 bis 6 des Bildbereiches B aufzunehmen. Während diese zweite Reihe von 6 Punkten verarbeitet wird, erfolgt ein Schreibzyklus der Speicher mit direktem Zugriff für beispielsweise den ersten Adressenplatz in jedem der Speicher mit direktem Zugriff 30-53, wobei die Adresse zum Einschreiben dieser Daten durch den Zähler 54 geliefert wird. Da der Adressenabtastmultiplexer 55 vorgesehen ist, empfängt jedoch nur eine der vier Reihen, d. h. in diesem Fall die Speicher 30-35, ein Abtastsignal, so daß nur die oberen Speicher mit direktem Zugriff die jeweiligen Bildpunkte 1 bis 6 des Bildbereiches A empfangen. Es versteht sich, daß nur 1 Schreibzyklus der Speicher mit direktem Zugriff alle 6 empfangenen Bildpunkte erforderlich ist, so daß der Speicherzyklus mit ¹/₆ der Datengeschwindigkeit arbeitet, was langsam genug ist, damit die Daten durch diese dynamischen Speicherplättchen mit direktem Zugriff verarbeitet werden können. Die Bildpunkte 1 bis 6 des Bildbereiches B gehen eventuell an den zweiten Adressenplatz in den Speichern mit direktem Zugriff 30-35 jeweils usw., bis alle Bildpunkte längs der ersten Videozeile gespeichert sind (bis zu 128 Schreibzyklen). Bei der nächsten empfangenen Zeile, d. h. beim Punkt 7 des Bildbereiches A, ist der Vorgang ähnlich, d. h., werden die Punkte 7 bis 12 der Reihe nach in den sechs Spalten verriegelt, woraufhin während eines Schreibzyklus der Speicher mit direktem Zugriff der Adressenmultiplexer 55 nur ein Tasten der Speicher mit direktem Zugriff 36-41 erlauben wird, so daß jeder dieser Bildpunkte an den ersten Adressenplatz dieser Speicher mit direktem Zugriff geht. Die Arbeitsvorgänge werden fortgesetzt, bis alle Bildpunkte von allen Bildbereichen eingegeben sind.

Ein derartiger Arbeitsvorgang wird daher einen Bildbereich aus 24 Bildpunkten verarbeiten. Beim Auslesen können diese Bildpunkte zum Zusammensetzen der erforderlichen Bildpunkte in diesem Teil der gedrehten Zeile verwandt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine Änderung der Anzahl der Reihen und Spalten erfolgen, wenn das Multiplexverhältnis nicht geändert werden muß.

Im folgenden wird die Leseseite des Speicheraufbaus beschrieben.

Fig. 8 zeigt die Matrix von Speichern mit direktem Zugriff mit einer Reihe von Verriegelungsgliedern am Ausgang. Aus Gründen der klaren Darstellung fehlen in Fig. 8 die Eingangsdatenverriegelungsglieder und die Adressiereinrichtungen. Die Speicher mit direktem Zugriff 30-53 sind mit zwei Ausgangsverriegelungsgliedern 30 A-53 A und 30 B -53 B jeweils dargestellt. Der Grundarbeitsvorgang mit einem einzigen Lesezyklus besteht darin, daß alle 24 Speicher mit direktem Zugriff in der Matrix in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Bildpunkt- und Zeilenzählers 58 adressiert werden, der die gewünschten Adressenplätze liefert, wobei dieses Ausgangssignal allen Speichern mit direktem Zugriff gemeinsam ist. Beim Lesen der Daten werden alle Speicher mit direktem Zugriff abgetastet, so daß ein Adressenabtastmultiplexer, der dem Block 55 in Fig. 7 ähnlich ist, nicht erforderlich ist. Es werden somit alle Bildpunkte in dem Bildbereich von den Speichern mit direktem Zugriff in die jeweiligen Verriegelungsglieder, beispielsweise das Verriegelungsglied A in einem Lesezyklus ausgelesen. Ein Adressieren des ersten Speicherplatzes in jedem Speicher mit direktem Zugriff wird somit dazu führen, daß die Bildpunkte 1 bis 24 für den Bildbereich A in Fig. 7 in die Verriegelungsglieder 30 A-53 A ausgegeben werden.

Durch ein Erhöhen der Adressen für den nächsten Lesezyklus werden die 24 Bildpunkte vom Bildbereich B in Fig. 7 ausgelesen, wobei diese Bildpunkte im Verriegelungsglied B, d. h. in den Verriegelungsgliedern 30 B-53 B, jeweils gehalten werden können.

Ein Verriegelungsfreigabemultiplexerblock 57 kann beispielsweise mit zwei Ausgängen für alle Verriegelungsglieder A oder B versehen sein um auszuwählen, welche Verriegelungsglieder zu irgendeinem Zeitpunkt verwandt werden. Es ist daher klar, daß die Anordnung, wie sie dargestellt ist, 24 Punkte für einen Adressenzyklus des Speichers erzeugen kann, da ein Speicherzyklus alle Verriegelungsglieder einer Gruppe von Ausgangsverriegelungsgliedern parallel belädt, woraufhin sie je nach Wunsch über eine später beschriebene Hochgeschwindigkeitsleseschaltung abgefragt werden können. Während die erste Gruppe gelesen wird, wird die zweite Gruppe vom Speicher mit direktem Zugriff in eine andere Gruppe von Ausgangsverriegelungsgliedern eingeladen.

Durch eine Anordnung des Speichers in der oben beschriebenen Form kann dieses Verfahren 24 Punkte für einen Speicherzyklus bezüglich eines 6×4-Bildbereiches in der Bildebene erzeugen. Jedes einzelne Speicherplättchen 30-53, das an jeder der 24 Ausgangsverriegelungsstellen angebracht ist, reicht aus, das Bild zu speichern (unter Verwendung entweder eines Speichers mit direktem Zugriff mit einer Kapazität von 8K oder 16K), so daß es möglich ist, die Adressierung so zu organisieren, daß die obere Reihe der Speicher mit direktem Zugriff in Fig. 8 die Daten von den Zeilen 1, 5, 9, 13 usw. hält, während die zweite die Daten von den Zeilen 2, 6, 10, 14, die dritte die Daten von den Zeilen 3, 7, 11, 15 und die vierte die Daten von den Zeilen 4, 8, 12, 16 usw. hält. Das heißt mit anderen Worten, daß die räumliche Darstellung in der Zeichnung eine wahre Wiedergabe des Bildbereiches aus 6 Bildpunkten mal 4 Zeilen darstellt, der aus dem Speicher ausgelesen wird. Im Fall eines Fernsehhalbbildes mit annähernd 250 Zeilen, jeweils mit 500 Bildpunkten, sind bei Bildbereichen, die 24 Bildpunkte umfassen, nahezu 8000 derartige Bildbereiche erforderlich, um den gesamten Bildbereich dieses Halbbildes zu überdecken. Ein 8K-Speicher wird daher ein Halbbild verarbeiten, während ein 16K-Speicher das gesamte Bild, d. h. zwei Halbbilder, verarbeiten kann.

Obwohl die Speicher 30 usw. mit direktem Zugriff in Fig. 7 und 8 in Form einzelner Blöcke dargestellt sind, umfassen sie in Wirklichkeit eine Anzahl einzelner Speicherplättchen, von denen ein Beispiel in Fig. 9 dargestellt ist. Der Speicherblock 30 mit direktem Zugriff umfaßt somit eine erste Gruppe von Plättchen 60-67 und zweite Gruppe von Plättchen 68-75. Jedes Speicherplättchen kann 1 Bit des 8-Bit-Wortes für einen bestimmten Bildpunkt vom Verriegelungsglied 30 c verarbeiten, wobei die gesamte Speicherkapazität 8K beträgt. Die Ausgangssignale der Plättchen liegen am Verriegelungsglied 30 A oder 30 B und bilden beim Auslesen wieder ein 8-Bit-Wort für den gespeicherten Bildpunkt. Die beiden Speicherplättchengruppen befassen sich jeweils mit der Verarbeitung von Daten eines der beiden Halbbilder des Bildes. Um zu steuern, welche Gruppe die Daten verarbeitet, ist ein gekoppelter Schalter 76 vorgesehen, so daß eine Gruppe im Lesebetrieb arbeitet, während die andere Gruppe im Schreibbetrieb arbeitet und umgekehrt. Obwohl aus Gründen der Einfachheit eine mechanische Umschaltung dargestellt ist, wird diese Umschaltung normalerweise elektronisch gesteuert, um in bekannter Weise mit der Halbbildgeschwindigkeit umzuschalten.

Es ist somit möglich, das Halbbild B in eine Speicherplättchengruppe einzuschreiben, während die andere Speicherplättchengruppe zum Auslesen des Halbbildes A zur Verfügung steht. Die Verwendung eines derartigen Systems macht es nicht mehr erforderlich, eine sogenannte Überkreuzungseinrichtung für den Speicher vorzusehen, wenn vom Schreiben vor dem Lesen auf das Lesen vor dem Schreiben umgeschaltet wird. Wie es in der US-PS 41 83 058 dargestellt ist, würde diese plötzliche Änderung in der Verzögerung während der Erzeugung eines Bildes zu einer Bildaufspaltung führen, wenn sich der Gegenstand auf dem Bildschirm am Kreuzungspunkt bewegt. Für die Drehvorrichtung ändert sich der Kreuzungspunkt während der Speicherung, so daß bei dem beschriebenen Beispiel der Drehvorrichtung die Schwierigkeit der Ausbildung einer geeigneten Einrichtung vermieden wird, indem zwei Gruppen von Speichern mit direktem Zugriff vorgesehen sind, die an den Gruppen von Ausgangsverriegelungsgliedern angeordnet sind und von denen eine eingeschrieben wird, während die andere ausgelesen wird. Am Ende des Halbbildes ändern beide Gruppen in der gerade beschriebenen Weise unter Steuerung des Schalters 76 ihren Arbeitszustand. Ein Konflikt zwischen dem Schreiben und Lesen für ein gegebenes Halbbild wird somit vermieden.

Die 24 Bildpunkte, die zu einem beliebigen Zeitpunkt in einem bestimmten Bildbereich anschließend an das Auslesen für eine Interpolation zur Verfügung stehen, umfassen daher 6 Bildpunkte von 4 aufeinanderfolgenden Zeilen im selben Halbbild. Obwohl normalerweise zwei ineinanderliegende Halbbilder im Vollbild vorhanden sind, ist es bei dieser Anordnung zur Vermeidung eines Konfliktes nicht möglich, Zeilen von beiden Halbbildern gemeinsam für eine Interpolation zu betrachten, so daß abhängig von der Lage eines zusammengesetzten Bildpunktes relativ zur normalen Zeilenlage eine gewisse vertikale Auflösung im zusammengesetzten Bild verlorengehen kann, obwohl die horizontale Auflösung unverändert bleibt. In der Praxis ist das für das Auge nicht wahrnehmbar, was die Dreheffekte anbetrifft.

Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, ist es für eine Interpolation zwischen beliebigen 4 Punkten im Bildbereich zur Erzeugung neuer Bildpunkte notwendig, die gewünschten 4 Verriegelungsglieder zu irgendeinem Zeitpunkt aus den möglichen 24 Verriegelungsgliedern auszuwählen. Eine derartige Anordnung dazu ist in Fig. 10 dargestellt. Die Ausgangsverriegelungsglieder 30 A, 30 B-53 A, 53 B in Fig. 8 sind in der dargestellten Weise mit einem Dreizustandstreiber 30 D-53 D verbunden. Die Ausgänge der Treiber sind in 4 Vielfachleitungen unterteilt. Der Anschluß der Treiber in der dargestellten Weise stellt sicher, daß beliebige 4 benachbarte Bildpunkte gemeinsam zur Verfügung gestellt werden können und daß somit die vier Vielfachleitungen die für die Interpolation erforderlichen vier Bildpunkte liefern können. Nur ein Verriegelungsglied jedes Verriegelungsgliederpaares 30 A oder 30 B usw. befindet sich im Lesezustand, so daß die Daten von einem derartigen Verriegelungsglied zur Verfügung gestellt werden können und irgendein Bildpunkt im Bildbereich der Vielfachleitung in Abhängigkeit von der Freigabe der jeweiligen Treiber ausgegeben werden kann. Wie es bereits dargestellt wurde, müssen sich die 4 für die Interpolation verwandten Bildpunkte 5mal ändern, um im Bildbereich neue Bildpunkte zu bilden, so daß 5 derartige Freigabearbeitsvorgänge anschließend an jeden Lesezyklus des Speichers ausgeführt werden. Um zu steuern, welche Bildpunkte an die Vielfachleitung gelegt werden, ist die Freigabe vorzugsweise dadurch organisiert, daß die Koordinaten der Treiberplätze festgelegt werden und die 6 Spalten nun zum Zweck der Erläuterung C₀ bis C₅ genannt werden, während die 4 Reihen R₀ bis R₃ genannt werden. Durch zwei Freigabesignale für die Reihe und die Spalte ist es möglich, irgendeinen gewünschten Treiber auszuwäheln. Ein Treiber wird nur dann das Ausgangssignal erzeugen, wenn beide Reihen- und Spaltenfreigabesignale empfangen werden. Durch die Signale C₀, R₀ wird somit der Treiber 30 D freigegeben, durch die Signale C₁, R₀ wird der Treiber 31 D freigegeben, während die Signale C₀, R₁ den Treiber 36 D und die Signale C₁, R₁ den Treiber 37 D freigeben. In dieser Weise kann ein erster Bildpunkt (siehe Fig. 7), der für die Drehsynthese verwandt wird, aus den ursprünglichen Bildpunkten 1, 2, 7 und 8 des Bildbereiches A berechnet werden. Die Interpolation erfolgt in der Recheneinheit 80. Ein Ausführungsbeispiel der Recheneinheit ist im einzelnen in Fig. 11 dargestellt.

Die vier Bildpunkte für die Interpolation liegen an den Eingängen von jeweiligen Multiplikatoren 81-84, die jeden gegebenen Bildpunkt mit einem Koeffizienten N _A bis N _D multiplizieren. Das Ergebnis wird im Addierer 85 addiert. Die Summe aus N _A , N _B , N _C und N _D ist gewöhnlich gleich Eins. Die Werte N _A bis N _D werden in Abhängigkeit von der Lage des neuen, für die Drehung zusammenzusetzenden Bildpunktes relativ zu der Lage gewählt, die durch die ursprünglichen Bildpunkte eingenommen wurde.

Ein spezielles Beispiel ist in Fig. 12 dargestellt, in der die 4 Originalbildpunkte als Bildpunkte 1, 2, 7 und 8 entsprechend dem in Fig. 10 gewählten Beispiel aufgeführt sind und diese Bildpunkte dazu benutzt werden, einen Bildpunkt P zusammenzusetzen, von dem angenommen wird, daß er in der dargestellten relativen Position, d. h. an einer Stelle 2/8 des Weges zwischen den Punkten 1 und 2 und 3/8 des Weges zwischen den Punkten 1 und 7 angeordnet werden muß. Es sei angenommen, daß die für die Multiplikatoren zur Verfügung stehenden Koeffizienten im Bereich von 0/64 bis 64/64 liegen. Je näher der neue Bildpunkt an einem bestehenden Bildpunkt liegt, um so größer ist der prozentuale Anteil des bestehenden Bildpunktes, der für die Interpolation verwandt wird.

Aus Fig. 12 ergibt sich somit:

N _A = 30/64 N _B = 10/64 N _C = 18/64 N _D =  6/64

wobei die Summe dieser Koeffizienten gleich Eins ist.

Die in der Praxis gewählten Werte für die Koeffizienten sind in Abhängigkeit vom Ausmaß der gewählten Drehung bestimmt, wobei eine Einrichtung zum Liefern dieser Koeffizienten in Fig. 13 dargestellt ist.

Die Drehung wird auf der Leseseite des Speichers in der bereits beschriebenen Weise durchgeführt. Eine Modifizierung der Leseadressierung, verglichen mit dem Schreibvorgang, ist erforderlich, um den gewünschten Bildbereich zu jedem Zeitpunkt auszuwählen. Der Bildpunktzähler 90 und der Zeilenzähler 91 werden daher die Bildpunkte und die Zeilen wie üblich für ein ausgelesenes Bild zählen, wobei die Zählerstände an einem Drehblock 92 liegen, der eine Modifizierung der Adressierung in Abhängigkeit vom gewählten Drehwinkel R liefert. Der Drehblock transformiert die Adressierung nach der relativ einfachen Gesetzmäßigkeit

PR = P · cos R - L · sin R und LR = P · sin R + L · cos R,

wobei P die Adresse des Originalbildpunktes ist und PR die Adresse des gedrehten Bildpunktes bezeichnet, während L die Adresse der Originalzeile ist und LR die Adresse der gedrehten Zeile bezeichnet.

Die transformierte Bildpunktadresse bildet eine x-Adresse, während die transformierte Zeilenadresse die y-Adresse, bezogen auf den Vollspeicher, bildet. Dafür sorgt der Drehblock 92 mit eine Genauigkeit von ⅛ aus den in Fig. 12 dargestellten Gründen, so daß sich dadurch die tatsächliche Stelle des zusammenzusetzenden Bildpunktes ergibt. Diese Berechnung wird fortlaufend mit der Bildpunktgeschwindigkeit fortgeschrieben, während der Bildzähler 90 aufzählt.

Da das Bild in Bildbereiche aufgeteilt ist und in der bereits beschriebenen Weise Daten nicht von den Speichern mit direktem Zugriff mit der normalen Datengeschwindigkeit ausgelesen werden können, ist es notwendig, zusätzliche Schaltungselemente vorzusehen, die die notwendigen Adressierungsmöglichkeiten liefern. Die Anzahl der Bildbereiche für das Bild kann als insgesamt 128×128 angesehen werden.

Die Vollspeicheradresse x liegt an einem durch sechs teilenden Zähler 94, der die Bildbereichsadresse x (0-127) liefert, wobei daran zu erinnern ist, daß 6 Bildpunkte horizontal im Bildbereich liegen.

Die Vollspeicheradresse y liegt an einem durch vier teilenden Zähler 96, der die Bildbereichsadresse y (0-127) liefert, wobei daran erinnert sei, daß der Bildbereich Bildpunkte von 4 Zeilen umfaßt. In dieser Weise wird die Position des bezeichneten Bildbereiches berechnet, wobei die Daten von diesen 24 Bildpunkten aus den Speichern mit direktem Zugriff in die Ausgangsverriegelungsglieder ausgelesen werden, wie es in den Fig. 8 und 10 dargestellt ist. Wie es bereits beschrieben wurde, wird der Bildbereich dazu verwandt, 5 Bildpunkte zusammenzusetzen, bevor ein anderer Bildbereich erforderlich ist, so daß die Teiler 94 und 96 nur alle 5 Bildpunkte getastet werden müssen, da in der gesamten Bereichsadressierung während dieses Intervalls keine Änderung auftritt. Um die 4 Bildpunkte zur Interpolation jedes der 5 zusammenzusetzenden Bildpunkte auszuwählen, sind zusätzliche Teiler 95 und 97 vorgesehen. Der durch sechs teilende Teiler 95 dient dazu, den Rest der Vollspeicheradresse x zu liefern, was bedeutet, daß der Teile 94 eine ganze Zahl liefert. Dieser Rest (0-5) definiert effektiv die x-Adresse im Bildbereich und liegt an einer Nachschlagtabelle 101, die mit 6 Ausgangsleitungen entsprechend den Spaltenfreigabeleitungen C₀-C₅ in Fig. 10 versehen ist. Die Tabelle ist so ausgebildet, daß nicht nur die durch den Rest C _n bezeichnete Treiberspalte, sondern auch die nächste Treiberspalte im Bildbereich (C _n +1) freigegeben wird. Das ist notwendig, um einen Zugriff zu den Bildpunkten zu liefern, die von Interesse sind. In ähnlicher Weise ist ein zusätzlicher, durch vier teilender Zähler 97 vorgesehen, der den Rest der Vollspeicheradresse y liefert,was bedeutet, daß der Teiler 96 eine ganze Zahl liefert. Dieser Rest (0-3) definiert effektiv die y-Adresse im Bildbereich und liegt an einer Nachschlagtabelle 102, die mit 4 Ausgangsleitungen versehen ist, die den Reihenfreigabeleitungen R₀-R₃ in Fig. 10 entsprechen. Die Nachschlagtabelle 102 ist so ausgebildet, daß sie nicht nur die Treiberreihe, die durch den Rest R _n bezeichnet wird, sondern auch die nächste Reihe R _n +1 freigibt. Es ist somit ersichtlich, daß diese Einrichtung dazu verwandt werden kann, zu den 4 Bildpunkten, die von Interesse sind, im Bildbereich in derselben Weise zuzugreifen, wie es anhand von Fig. 10 bereits beschrieben wurde. Die Teiler 95 und 97 werden mit der Bildpunktgeschwindigkeit fortgeschrieben, so daß fünf verschiedene Kombinationen aus 4 Bildpunkten für die Interpolation in der Periode vor dem nächsten Auslesen der Speicher mit direktem Zugriff gewählt werden können. Dadurch, daß die zusätzlichen Schaltungsblöcke 98 und 99 vorgesehen sind, ist es gleichfalls möglich, die Koeffizienten festzulegen, die für jeden der Multiplikatoren in Fig. 11 erforderlich sind. Wie es bereits beschrieben wurde, kann der Ausgang des Drehblockes 92 die x- und y-Adressierung mit einer Genauigkeit von ⅛ liefern. Ein Bruchteil der x- und y-Adressen wird durch die Blöcke 98 und 99 jeweils verwandt, wobei diese Blöcke Nachschlagtabellen sein können, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, so daß dann, wenn FR _x der Restbruchteil ist, der am Block 98 liegt, dieser Block 98 zwei Ausgangswerte FR _x und 1-FR _x erzeugt. In ähnlicher Weise wird der Block 99 zwei Ausgangswerte, nämlich FR _y und 1-FR _y erzeugen.

Ein Beispiel des Rechenvorganges ist in der Tabelle von Fig. 14 unter Bezug auf die Darstellung in Fig. 13 gezeigt.

Die beiden x-Interpolationskoeffizienten vom Block 98 und die beiden y-Interpolationskoeffizienten vom Block 99 dienen dazu, die Werte N _A , N _B , N _C und N _D in ähnlicher Weise wie bei dem in Fig. 12 dargestellten Beispiel zu berechnen. In der Praxis kann diese Berechnung über einen programmierbaren Lesespeicher 103 erfolgen, der die Eingangssignale dazu verwendet, interne Speicherplätze zu adressieren, die mit dem richtigen arithmetischen Ergebnis vorprogrammiert sind.

In der Praxis benötigt der programmierbare Lesespeicher auch die Ausgangssignale der Teile 95 und 97 um festzustellen, wo der Bildpunkt auf einer der 4 Vielfachleitungen relativ zu seiner geometrischen Position liegt. Anhand von Fig. 10 ist somit ersichtlich, daß das Ausgangssignal des Treibers 37 D unter verschiedenen Umständen der Bildpunkt links oben von den 4 Speichern mit direktem Zugriff 30, 31, 36 und 37, der Bildpunkt links unten von den 4 Speichern mit direktem Zugriff 36, 37, 42 und 43, der Bildpunkt rechts oben von den 4 Speichern mit direktem Zugriff 31, 32, 37 und 38 oder der Bildpunkt rechts unten von den 4 Speichern mit direktem Zugriff 37, 38, 43 und 44 sein kann. Diese Information wird in der dargestellten Weise dem programmierbaren Lesespeicher 103 zur Verfügung gestellt. Das heißt mit anderen Worten, daß die Kombination der Eingangssignale effektiv einen bestimmten Adressenplatz im programmierbaren Lesespeicher bestimmt und daß die an diesem Speicherplatz gespeicherten Koeffizienten als Eingangswerte für die jeweiligen zugehörigen Multiplikatoren 81-84 in Fig. 11 verwandt werden.

Das in Fig. 13 dargestellte System kann somit den Bildbereich festlegen und die gewünschten, für die Interpolation auszugebenden Bildpunkte sowie die Bruchteile der Adressen zur Steuerung der Gewichte der arithmetischen Interpolationsmultiplikatoren auswählen. Die Adressierung der Speicher mit direktem Zugriff wird alle 5 Bildpunkte fortgeschrieben, und die Freigabe der Treiber für die Ausgangsverriegelungsglieder wird bei jedem Bildpunkt fortgeschrieben.

Dieses Verfahren führt zu einer Anordnung des Bildbereiches mit einer Genauigkeit von 6 Punkten horizontal und 4 Zeilen vertikal, wobei die MOS-RAM-Adresse allen Speichern mit direktem Zugriff RAM gemeinsam ist.

Es wäre natürlich möglich, den Bildbereich mit einer höheren Genauigkeit anzuordnen, wenn die Adresse nicht allen Speichern mit direktem Zugriff gemeinsam wäre, die Verwirklichung eines derartigen Schemas wäre jedoch so schwierig, daß dieser Versuch nicht durchführbar ist.

Eine Möglichkeit, eine derartige Genauigkeit zu erzielen, wird im folgenden anhand von Fig. 15 beschrieben, die einige der verschiedenen Bildbereiche für das Bild zeigt. Wie es bereits in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 beschrieben wurde, ist es notwendig, 5 Bildpunkte aus der Information in einem einzigen Bildbereich zusammensetzen zu können. In Abhängigkeit vom gewählten Drehwinkel wird die Diagonalzeile, die die zusammengesetzte Zeile der Information wiedergibt, nicht immer so angeordnet sein, daß sie die Bildbereichsinformation verwenden kann, die zum Erzeugen aller 5 Bildpunkte zur Verfügung steht. Das würde normalerweise zwei oder drei Lesezyklen der Speicher mit direktem Zugriff zum Zusammensetzen der Punkte erforderlich machen, was ersichtlich nicht zur Verfügung steht. Das ist bei diesem Beispiel anhand des Bildbereiches A dargestellt, der von seinen 24 Bildpunkten die gesamte Information liefern kann, die zum Zusammensetzen der gewünschten 5 Bildpunkte erforderlich ist, wobei jedoch der Bildbereich B nur zum Zusammensetzen von 2 Bildpunkten verwandt werden kann, während die restlichen 3 Bildpunkte aus dem Bildberich D erhalten werden müssen.

Wenn jedoch der Bildbereich B nach unten um 2 Zeilen versetzt werden kann, wie es durch den Bildbereich B 1 dargestellt ist, dann kann ersichtlich dieser Bildbereich zum Zusammensetzen aller 5 Bildpunkte verwandt werden, ohne daß mehr als ein Lesezyklus der Speicher mit direktem Zugriff erforderlich ist. In ähnlicher Weise zeigt der Bildbereich C 1 die Möglichkeit, den Bereich effektiv nach rechts zu bewegen, um irgendeine notwendige Versetzung zu liefern.

Fig. 15 zeigt, daß es erfindungsgemäß möglich ist, diese Versetzung unter Verwendung des beschriebenen Speicheraufbaues zu erzielen, wobei jedoch durch eine Erhöhung um eine Reihen- und/oder Spaltenadressierung des gegebenen Speichers mit direktem Zugriff nach rechts oder unter die normale Grenze die relevanten 24 Bildpunkte aus einem einzigen Lesezyklus erhalten werden können.

Der Bildbereich A kann somit als horizontal an der Adresse n _x und vertikal an der Adresse m _y angeordnet betrachtet werden, wobei diese Adressen durch die Blöcke 94 und 96 in Fig. 13 jeweils geliefert werden. In der Praxis sind diese beiden Adressen den Reihen- und Spaltenadressen äquivalent, die in die Speicher mit direktem Zugriff eingetastet sind, wobei während eines Lesezyklus der Speicher mit direktem Zugriff die einzelnen Bildpunkte von jedem Speicher mit direktem Zugriff 30-53 die 24 Bildpunkte im Bildbereich bilden. Anhand des Bildbereiches B ist es aus der modifizierten Position B 1 ersichtlich, daß die ersten beiden Zeilen des Bildbereiches von der Adresse m _y und die letzten zwei Zeilen von der Adresse m _y +1 kommen. Dennoch sind weiterhin 24 Bildpunkte in diesem Bildbereich vorhanden. Um die Bildpunkte von den beiden Adressen von den Speichern mit direktem Zugriff auslesen zu können, wird das in Fig. 16 dargestellte System verwandt, das unter normalen Umständen, d. h. ohne Versetzung, die Adressen x und y für den Bildbereich von den Blöcken 94 und 96 in Fig. 13 jeweils liefern wird und diese Adressen über den Multiplexer 120 leiten wird, um die normalen Reihen- und Spaltenadressen zu liefern, die in üblicher Weise, wie es oben und in der genannten Patentschrift beschrieben wurde, in die Speicher mit direktem Zugriff eingetastet werden. Die Reihen- und Spaltenadressen sind dieselben für alle 24 Speicherblöcke 30-53 mit direktem Zugriff, obwohl aus Gründen der Vereinfachung nur ein Block 30 dargestellt ist. Die Reihen- und Spaltenadressen liegen am Addierer 122, der über das Ausgangssignal von der Nachschlagtabelle 123 gesteuert wird. Die Nachschlagtabelle 123 ist mit 24 Ausgangsleitungen versehen, die jeweils zu den entsprechenden Speichern mit direktem Zugriff 30-53 gehen, wobei in der Praxis jeder der anderen Speicher mit direktem Zugriff 31-53 einen zugeordneten Addierer hat. Das Ausgangssignal von der Nachschlagtabelle 123 gibt einem bestimmten Addierer, beispielsweise dem Addierer 122, die Information, daß er Null oder Eins zur Adresse des Speichers mit direktem Zugriff, d. h. entweder zur Reihen- oder Spaltenadresse, zuaddieren muß, die zu einem bestimmten Zeitpunkt empfangen wird, was einfach über ein einziges Ausgangssignal mit einem hohen oder niedrigen logischen Pegel erreicht werden kann. In dieser Weise wird die einzelne Adressierung jedes Speichers mit direktem Zugriff geliefert, ohne daß es notwendig ist, alle einzelnen Adressenleitungen tatsächlich zu adressieren, wie es am Anfang als notwendig erachtet wurde.

Obwohl das obige System grundsätzlich als ein System beschrieben wurde, das einen Speicherblock mit direktem Zugriff auf jeder Karte hat, ist es gleichfalls möglich, mehr als einen Block auf jede Karte zu bringen, solange jeder Block seinen zugehöriten Adressenaddierer aufweist.

Die Nachschlagtabelle 123 empfängt ihre Information zur Entscheidungsbildung aus dem x-Adressenrest vom Block 95 und dem y-Adressenrest vom Block 97 in Fig. 13. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem der Bildbereich an einer identischen Position zu seinem Äquivalent an der Schreibseite sein muß, ergibt sich zu Beginn der Adressenberechnung kein Rest von Blöcken 95 und 97, so daß kein Signal für die Addierer 127 usw. für diesen Bildbereich geliefert wird und die Adressierung ohne Modifikation erfolgt. Bei dem Bildbereich B 1 erzeugt jedoch zu Beginn des Bildbereiches der Teilerblock 95 einen Restbetrag gleich Null, während der Block 97 einen Restbetrag von 2 erzeugt. Die Nachschlagtabelle 123 bewirkt effektiv, daß der Wert 1 bei der Adressierung der Speicher mit direktem Zugriff zu irgendeiner Adresse in der Reihe unter dem Rest, d. h. unter 2 in diesem Fall, zuaddiert wird und daß der Wert 1 bei der Adressierung der Speicher mit direktem Zugriff zu irgendeiner Adresse in der Spalte unter dem Rest addiert wird, wobei in diesem Fall kein Rest vorhanden ist und daher keine derartige Addition erfolgt. Es ist ersichtlich, daß dieser Arbeitsvorgang die gewünschten 24 Bildpunkte liefert.

Der Drehblock 92 in Fig. 13 kann unter Verwendung der in Fig. 17 dargestellten Anordnung verwirklicht werden, die die Ausgangssignale vom Bildpunktzähler 90 aufnimmt, die zu den Multiplikatoren 130 und 131 gehen, an denen auch die jeweiligen Werte von cos R und sin R liegen. Diese Werte werden zweckmäßigerweise von der Nachschlagtabelle 136 geliefert. Der Wert von R kann im einfachsten Fall durch bekannte digitale Zackenrad- oder Vorwählschalter 137 geliefert werden, wobei jedoch auch eine Software insbesondere dann verwandt werden kann, wenn der Wert für R fortlaufend fortgeschrieben wird.

Das Ausgangssignal vom Zeilenzähler 91 liegt an den Multiplikatoren 133 und 134, an denen auch die jeweiligen Werte für cos R und sin R liegen. Der Bildpunktzählwert, multipliziert mit dem Wert für cos R, wird im Subtrahierer 132 vom Zeilenzählwert, multipliziert mit sin R, abgezogen. Der Bildpunktzählwert, multipliziert mit sin R, wird dem Zeilenzählwert, multipliziert mit cos R, im Addierer 135 zuaddiert. Der Ausgang des Subtrahierers 132 liefert den transformierten Bildpunktzählwert, während der Ausgang des Addierers den transformierten Zeilenzählwert liefert.

In der Praxis kann die Anzahl der Multiplikatoren unter Verwendung der in Fig. 18 dargestellten Anordnung herabgesetzt werden, die den Schalter 140 und die Verriegelungsglieder 141 und 142 enthält. Da sich der Zeilenzählwert nur einmal pro Zeile ändert, können die Multiplikationen des Zeilenzählwertes mit cos R und sin R jeweils während der Zeilenleertastung dadurch ausgeführt werden, daß der Schalter 140 in eine geeignete Stellung gebracht wird. Das Ergebnis wird dann in den Verriegelungsgliedern 142 und 141 jeweils für die gesamte Zeile gehalten, während der Schalter 140 umgeschaltet wird, um den mit der Bildpunktgeschwindigkeit zunehmenden Bildpunktzählwert zur Multiplikation durchzulassen.

Wenn der Drehwinkel R so gewählt ist, daß er nach der Einstellung konstant bleibt, dann wird die Berechnung Bild für Bild ähnliche Ergebnisse liefern. Wenn der Winkel pro Bild fortgeschrieben wird, tritt ein Bild auf, das sich dreht oder kreist.

Wenn der Drehpunkt bewegt werden soll, kann das dadurch erreicht werden, daß die Bildpunktzählwerte und die Zeilenzählwerte jeweils verändert werden.

Die oben beschriebene Vorrichtung eignet sich für ein Schwarz-Weiß-System. Bei einem Farbsystem kann die obige Vorrichtung auf die Luminanzinformation angewandt werden. Es sind zwei weitere Speicher erforderlich, um die beiden Farbdifferenzkanäle jeweils zu verarbeiten. Aufgrund der verringerten Bandbreitenerfordernisse für die Chrominanzkanäle sind nur Bildbereiche mit Abmessungen vn 2×2 Bildpunkten erforderlich.

Obwohl die obige Vorrichtung nur hinsichtlich einer Grundbilddrehung mit einer konstanten Winkeländerung über das Bild beschrieben wurde, ist sie auch in der Lage, zusätzliche Verzeichnungen oder Effekte hervorzurufen, bei denen sich der Winkel von Zeile zu Zeile oder sogar von Bildpunkt zu Bildpunkt ändert, wobei alle diese Effekte unter den Begriff der Winkelverschiebung fallen sollen. Beispielsweise können nur Teile des Bildes der in dieser Weise erfolgenden Verschiebung unterworfen werden. Die möglichen Effekte schließen Drehflügelspiralen und Kreisfaltungen ein und können beispielsweise dadurch verstärkt werden, daß Versetzungskonstanten in den verschiedenen Stufen der Adressentransformation eingegeben werden.

Es ist auch möglich, herkömmliche Änderungen in der Größe, Form und Position in der Speichereinrichtung auszuführen und in ähnlicher Weise, wie es in der erwähnten Patentschrift beschrieben ist, eine Interpolation durchzuführen.

Obwohl die beschriebene Vorrichtung eine einzige Halbbildinterpolation verwendet, ist es durch einen weiteren Bildspeicher möglich, eine modifizierte Vorrichtung vorzusehen, die eine Interpolation von beiden Halbbildern des Vollbildes verwendet.

Obwohl die Beschreibung allgemein sich mit einer Vorrichtung mit dynamischen Speichern mit direktem Zugriff befaßte, sind auch bei einem System mit statischen Speichern mit direktem Zugriff, die mit einer größeren Geschwindigkeit arbeiten, die Erfordernisse zum Zugriff eines Bildbereiches aus beispielsweise 2×2 Bildpunkten zu erfüllen, wenn die Interpolation erfolgt. Der Bildbereich müßte in ähnlicher Weise wie bei der obigen Vorrichtung verarbeitet werden, damit das Fenster der Bildpunkte bewegbar ist und die gewünschten, für die Interpolation zu irgendeinem Zeitpunkt verwandten 4 Bildpunkte gewählt werden können.

Claims (8)

1. Verfahren zur Winkelverschiebung wenigstens eines Teils eines in einem Bildspeicher in Form von Bildpunktdaten gespeicherten Fernsehbildes, bei welchem aufeinanderfolgend Gruppen von Bildpunktdaten, die jeweils einem Teilbereich des Fernsehbildes zugeordnet sind, aus dem Bildspeicher ausgelesen und aus den ausgelesenen Gruppen von Bildpunktdaten in einem winkelverschobenen Bildpunktraster der Reihe nach Bildpunktdaten des winkelverschobenen Fernsehbildes erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Bildpunktdaten jeder ausgelesenen Gruppe Bildpunktdaten für wenigstens einen Bildpunkt des winkelverschobenen Bildes interpoliert werden und daß die Gruppen für die Interpolation so ausgewählt werden, daß die interpolierten Bildpunktdaten in der durch das winkelverschobene Bildpunktraster festgelegten Reihenfolge aufeinanderfolgen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Interpolation der Reihe nach Gruppen von Bildpunktdaten ausgewählt werden, die in dem winkelverschobenen Bild Teilbereichen zugeordnet sind, die entlang einer Fernsehzeile aufeinanderfolgen.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem die Bildpunktdaten wenigstens eines Halbbildes speichernden Bildspeicher (30-53), mit einer die Bildpunktdaten in Gruppen, welchen aufeinanderfolgende Teilbereiche des Fernsehbildes zugeordnet sind, auswählenden Adressiereinrichtung (90, 91, 92) für den Bildspeicher (30-53) und mit einer Bildverarbeitungseinrichtung (80, 101, 102, 103) zur Umorientierung der Bildpunktdaten entsprechend einem winkelverschobenen Bildpunktraster, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Adreßdaten der Adressiereinrichtung (90, 91, 92) ansprechende Bildverarbeitungseinrichtung (80, 101, 102, 103) aus den Bildpunktdaten jeder Gruppe Bildpunktdaten für wenigstens einen Bildpunkt des winkelverschobenen Bildes erzeugt und daß die Adressiereinrichtung (90, 91, 92) die Gruppen von Bildpunktdaten in einer Reihenfolge auswählt, in der die Bildpunkte für die die Bildverarbeitungseinrichtung (80, 101, 102, 103) Bildpunktdaten erzeugt, auf einer Zeile des winkelverschobenen Bildpunktrasters liegen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtung (90, 91, 92) eine Adressentransformationseinrichtung (92) für eine Winkelverschiebung von Adreßdaten um einen wahlweise vorgebbaren Winkel umfaßt und die Gruppen von Bildpunktdaten abhängig von der Winkeltransformationsschaltung (92) auswählt.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwischenspeicherung der von der Adressiereinrichtung ausgewählten Gruppen von Bildpunktdaten wenigstens ein Zwischenspeicher (30 A-53 A, 30 B-53 B ) vorgesehen ist, dessen Leserate, verglichen mit der Leserate des Bildspeichers, vergleichsweise hoch ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Multiplexeinrichtung (55, 56) vorgesehen ist, die die Bildpunktdaten eines Vollbildes innerhalb einer Vollbildperiode in den Bildspeicher (30-53) einschreibt, daß die Adressiereinrichtung (90, 91, 92) jede der aufeinanderfolgenden Gruppen von Bildpunktdaten in einem einzigen Lesezyklus aus dem Bildspeicher (30- 53) ausliest und in den Zwischenspeicher (30 A-53 A, 30 B-53 B) einschreibt und daß die Bildverarbeitungseinrichtung (80, 101, 102, 103), die die Bildpunktdaten in dem winkelverschobenen Bildpunktraster mit einer solchen Rate erzeugt, daß innerhalb einer Vollbildperiode das winkelverschobene Fernsehbild erzeugt wird.

7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtung (90, 91, 92) zweidimensionale Adressensignale in einem Eingangs-Bildpunktraster erzeugt, die die Bildpunkte des winkelverschobenen Bildes in Bruchteilen der Zeilen- und Spaltenadressen des Eingangsrasters gestuft bezeichnen und daß die Bildverarbeitungseinrichtung (80, 101, 102, 103) abhängig von winkeltransformierten gestuften Adressensignalen die Bildpunktsignale der Gruppe gewichtet und miteinander kombiniert.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (101, 102, 103) vorgesehen ist, die die Gewichtskoeffizienten abhängig vom Abstand der winkelverschobenen Bildpunkte von den zugeordneten zweidimensionalen Adressen auswählt.