DE3229859A1

DE3229859A1 - Verfahren und empfaengerschaltungsanordnung zur wiedergabe stereoskopischer bildsignale in komplementaeren farben

Info

Publication number: DE3229859A1
Application number: DE19823229859
Authority: DE
Inventors: Erich E. Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Walther
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1984-02-16

Description

Verfahren und Empfängerschaltungsanordnung zur Wiedergabe
stereoskolischer Bildsignale in komplementären Farben Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiedergeben zweier, einen steroskopischen Bildeindruck vermittelnder, wenigstens zu einem wesentlichen Teil zueinander komplementärer Farbsignale, die dadurch erhalten werden, daß aus dem empfangenen, mindestens ein Ilelligkeitssiqnal und gegebenenfalls Farbsignale enthaltenden Flachbildsignal das im wesentlichen dem Helligkeitssignal entsprechende erste Farbsignal und das im wesentlichen verzögerten Helligkeitssignalwerten entsprechende zweite Farbsignal gebildet und mit einer Farbwiedergabeeinrichtung wiedergegeben werden, die durch eine Anaglyphenbrille betrachtet werden können.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Empfängerschaltungsanordnung für -dieses Verfahren.
Aus der DE-AS 11 64 467 ist ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem bei einem Fernsehbild ein pseudostereoskopischer Eindruck dadurch erhalten wird, daß aus einem Flachbildsignal zwei Teilbildsignale in komplementären Farben hergestellt und seitlich gegeneinander verschoben werden. Bei der Betrachtung mit einer geeigneten Anaglyphenbrille, bei der dem einen Auge überwiegend nur die eine Farbe und dem anderen Auge überwiegend nur die andere Farbe zugeführt wird, ergibt sich dann ein Tiefeneindruck, der der empfängerseitig eingeführten Fehldeckung zwischen den von den beiden Signalen geschriebenen Rastern entspricht. Dabei erscheinen jedoch in einem bestimmen Bildfeld alle Gegenstände in die gleiche Tiefe hinter oder vor dem Bildschirm verschoben. Man kann die Verschiebung in Abhängigkeit von der seitlichen Lage nichtlinear verformen so, daß z.B. an den Rändern des Fernseluschirmes das Bild nahe der Schirmebene zu liegen scheint, während es in der Bildmitte in größere Tiefe gerückt ist.
Die Fehldeckung in Zeilenrichtung kann durch Beeinflussung der Ablenkung, aber auch durch Verzögerung des einen Videosignals in der einen Farbe gegenüber dem anderen Videosignal in der anderen Farbe erfolgen. In jedem Fall kann ein echtes Stereobild, bei der in einzelnen Bildbereichen die Gegenstände entsprechend dem Originalbild in verschiedenen Tiefen erscheinen, nicht erhalten werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Übertragung eines Flachbildsignals, das also auch ohne Stereoeffekt wiedergegeben werden kann, empfängerseitig dem Originalbild entsprechende unterschiedliche Verzögerungen einzuführen derart, daß ein wenigstens annähernd naturgetreues stereoskopisches Bild erhalten wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß senderseitig mit einer ersten Aufnahmeeinrichtung (Kamera) ein erstes, ein Helligkeitssignal und ggf. Farbsignale enthaltendes Videosignal und mit einer zweiten stereoskopisch zugeordneten Aufnahmeeinrichtung (Kamera) ein zweites, wenigstens ein Helligkeitssignal enthaltendes, Videosignal aufgenommen werden, daß in einer Vergleichsstufe aus der Differenz der bestimmten Bildinhaltsteilen zugeordneten Helligkeitssignale ein Verschiebungssignal gebildet wird und daß das erste Videosignal und das Verschiebungssignal übertragen werden und daß im Empfänger einerseits das Helligkeitssignal des ersten Videosignals in der dem einen Auge zugeordneten Farbe wiedergegeben wird und andererseits das Helligkeitssignal des ersten Videosignals entsprechend dem Verschiebungssignal verschoben wird, so daß wenigstens annähernd das Helligkeitssignal des zweiten Videosignals entsteht und in der dem anderen Auge zugeordneten Farbe wiedergegeben wird.
Wollte man außer dem einen für Flachbildwiedergabe geeigneten normalen Vicioosignal, das mit einer Kamera aufgenommen ist, zur naturgetreuen stereoskopischen Wiedergabe noch ein zweites vollst.indiges llelligkeitssignal von der zweiten Kamera zusüLzlich übertrae3en, so brauchte man nochmals die volle Bandbreite von wenigstens 2,5 MHz. Für den Stereoeindruck sind in erster Linie die Kanten wichtig, die in dem zweiten Ileiligkeitssignal gegenüber dem ersten Helligkeitssignal in der Ablenkrichtung auf dem Bildschirm verschoben erscheinen. Im aufgenommenen Bild der einen Kamera bedeutet das, daß eine bestimmte, weitgehend vertikal verlaufende Kante in horizontaler Richtung eine andere Position hat als im Bildfeld der anderen Kamera. Auf dem Empfangs bild kann das durch eine zeitliche Verschiebung, entweder durch einen unterschiedlichen Amplitudenwert des Ablenkstromes bzw. der Ablenkspannung oder bei unveränderter Ablenkung durch zeitliche Verschiebung des einen Kantensignais gegenüber dem anderen Kantensignal auf dem Bildschirm dargestellt werden. Die erforderliche Verschiebung des zweiten Helligkeitssignals gegenüber dem ersten wird nach der Erfindung als getrenntes Verschiebungssignal übertragen, so daß im Empfänger das zweite Helligkeitssignal durch örtlich gesteuerte Verschiebung aus dem ersten Helligkeitssignal erhalten wird. Dabei liegt die Tatsache zugrunde, daß ein Stereoeindruck nur entsteht, wenn das gleiche (Kanten-) Signal in beiden, für das rechte und für das linke Auge bestimmten Signalen enthalten ist. Da Flächen mit geringer Struktur nicht zum Stereoeindruck beitragen, genügt es, solche Kantendifferenzen in den aufgenommenen Stereobildern festzustellen und als Verschiebungssignale zu übertragen.
Da die einzelnen, in einer bestimmten Ebene liegenden Gegenstande, z.B. Personen, relativ zur gesamten Bildbreite einen beträchtlichen Teil ausmachen, treten stereoskopisch wirkende Bildkanten nur selten auf, d.h., ihre Signalbandbreite ist geriny. Sie können also auf einen Hilfsträger, wie z.B. dem gegenwärtig für Stereoton verwendeten zweiten Hilfsträger, mit wenigen 100 kHz Bandbreite übertragen werden.
Allerdings treten diese Kantensignale nicht kontinuierlich, sondern sprunghaft auf. Für die dazu gehörenden Oberwellen wäre dann doch wieder eine größere Bandbreite erforderlich.
Es sind daher empfängerseitig an sich bekannte Maßnahmen zur Flankenversteilerung durchzuführen.
Für den stereoskopischen Eindruck kommen insbesondere solche Kanten in Betracht, die sich über eine Mehrzahl von Zeilen vertikal erstrecken. Es ist daher eine weitere Bandbreitenverringerung möglich dadurch, daß nicht die aus den Kanten gewonnenen Verschiebungssignale'selbst in jeder Zeile übertragen werden, sondern nur ihre Veränderungen von Zeile zu Zeile.
Der gegebenenfalls im Empfäriger erforderliche höhere Aufwand ist dadurch gerechtfertigt, daß bei einem Verfahren nach der Erfindung das Fernsehbild in jedem Flachbildempfänger ungestört wiedergegeben werden kann, also volle Kompatibilität besteht. Andererseits kann dadurch praktisch jede Sendung als Stereosendung ausgestrahlt werden, so daß ein Zuschauer, der die Stereoauswerteinrichtung besitzt, alle Sendungen mit räumlichem Tiefeneindruck empfangen kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der in Fig. 1 ein Sender-Blockschaltbild und in Fig. 2 ein Empfänger-Blockschaltbild dargestellt ist.
Gemäß Fig. 1 werden in einem Fernsehstudio von einer ersten Fernsehkamera 1 und einer zweiten, in dem für ein Stereobila erforderlichen Abstand daneben aufgestellten Fernsehkamera 2 ein erstes Helligkeitssignal und ein zweites Helligkeitssignal, ygf.mit Farbsignalen, aufgenommen. Das erste HelligkeitsSi ynal wird einer Signalverarbeitungsstufe 3 zugeführt, in dieser geeignet verändert und moduliert und dann über einen Sendervcrstarker 4 und eine Antenne 5 ausgestrahlt.
Von dem ersten !Ielligkeitssignal wird weiter in einer, z.B.
differentlierenden, ersten Stufe 6 ein erstes Kantensignal gebildet, und einem ersten Eingang 7 einer Vergleichsstufe 8 zugeführt.
Das zweite Iielligkeitssignal wird einer zweiten, z.B.
differentiierende Glieder enthaltenden Stufe 9 zugeführt, deren Ausgangssignal dem zweiten Eingang 10 der Stufe 8 zugeführt wird. In der Stufe 8 werden die beiden zugeführten Kantensignale verglichen, und es wird ein, der zeitlichen Differenz zwischen den Signalen zugeordneter Kanten entsprechendes Verschiebungssignal gebildet. Dies wird einem zweiten Eingang li der Verarbeitungsstufe 3 zugeführt. Dieses Verschiebungssignal wird in der Stufe 1 ebenfalls in geeigneter Form verarbeitet und moduliert und über den Senderverstärker 4 und die Antenne 5 ausgestrahlt.
Das vom Sender ausgestrahlte Signal wird vom Empfänger nach Fig. 2 von einer Empfangsantenne 20 auf genommen und einem Empfangsteil 21 zugeführt. Dieser liefert an einem ersten Ausgang 22 das erste Helligkeitssignal und ggf. Farbsignale, die dem ersten Eingang 23 einer Farbvideosteuerstufe 24 zugeführt werden und nach geeigneter Verarbeitung die drei Kathoden einer Farbbildwiedergaberöhre 30 steuern.
Die Empfängerstufe 21 liefert weiter an einem zweiten Ausgang 32 das Verschiebungssignal, das dem ersten Eingang 33 einer Verschiebungsstufe 34 zugeführt wird. Diese erhält an ihrem zweiten Eingang 35 das empfangene Helligkeitssignal vom Ausgang- 22 der Impfängersüule 21. In in der Verschiebungsstufe 34 wird das Hellikeitssignal vom Eingang 35 cntsprechend dem Signal vom Eingang 33 zeitlich verzögert, so daß am Ausgang 36 der Verschiebungsstufe 34 das wiederhergestellte zweite Ilelligkeitssignal entsteht, das dem von der Kamera 2 gelieferte ursprünglichen signal wenigstens annähernd entspricht. Dieses zweite Helligkeitssignal wird dem zweiten Eingang 37 der BildsignalstuSe 24 zugeführt. Für Stereoempfang werden dort in an sich bekannter Weise das erste Stereosignal vom Eingang 23 zur Wiedergabe mit einer Farbe, z.B. grün, und das zweite Stereosignal vom Eingang 37 zur Wiedergabe mit der komplementären Farbe, z.B. rot, ausgenutzt. Auf dem Schirm der Bildröhre 30 entsteht somit entsprechend den kameraseitigen Stcreosignalen ein grünes und ein rotes Bild, das mit einer Anaglyphenbrille betrachtet werden kann.
Patentansprüche Leerseite

Claims

Patentansprüche: /?.) Verfahren zum Wiedergeben zweier, einen stereoskopischen Bildeindruck vermittelnder, wenigstens zu einem wesentlichen Teil zueinander komplementärer Farbsignale, die dadurch erhalten werden, daß aus dem empfangenen, mindestens ein llelligkeitssignal und gegebenenfalls Farbsignale enthaltenden Flachbildsignal das im wesentlichen dem Helligkeitssignal entsprechende erste Farbsignal und das im wesentlichen verzögerten Helligkeitssignalwerten entsprechende zweite Farbsignal gebildet und mit einer Farbwiedergabeeinrichtung wiedergegeben werden, die durch eine Anaglyphenbrille betrachtet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig mit einer ersten Aufnahmeeinrichtung (Kamera) (1) ein erstes, ein Helligkeitssignal und ggf. Farbsignale enthaltendes Videosignal und mit einer zweiten stereoskopisch zugeordneten Aufnahmeeinrichtung (Kamera) (2) ein zweites, wenigstens ein Helligkeitssignal enthaltendes, Videosignal aufgenommen werden, daß in einer Vergleichsstufe (8) aus der Differenz der bestimmten Bildinhaltsteilen zugeordneten Helligkeitssignale ein Verschiebungssignal gebildet wird und daß das erste Videosignal und das Verschiebungssignal übertragen werden und daß im Empfänger einerseits das elligkeitssignal des ersten Videosignals in der dem einen Auge zugeordneten Farbe wiedergegeben wird und andererseits das Helligkeitssignal des ersten Videosignals entsprechend dem Verschiebungssignal verschoben wird, so daß wenigstens annähernd das Helligkeitssignal des zweiten Videosignals entsteht und in der dem anderen Auge zugeordneten Farbe wiedergegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß senderseitig beide Helligkeitssignale differentiiert und gecjcbanenfalls begrenzt werden, so daß Kantensignale entsttXhen, und daß aus der Zeitdifferenz zwischen zugeordneten Kantens ignalen das Verschicbungssignal gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantensignale mittels eines Verschiebungssignals gegencinander verschoben und wenigstens annähernd zur Deckung gebracht werden und daß das Verschiebungssignal zum Empfänger übertragen wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal als Amplitudenmodulation eines IIilfsträgers übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal als Frequenzmodulation auf einem Hilfsträger übertragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ekennzeichnetl daß das Verschiebungssignal als Amplitudenmodulation auf den mit dem Tonsignal frequenzmodulierten Hilfsträger übertragen wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal als Digitalsignal übertragen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal nur in einer geringen Anzahl von Wertestufen übertragen wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal in der Austastlücke komprimiert übertragen wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal als Veränderungssignal gegenüber dem entsprechenden Signalwert in der vorangehenden Zeile übertragen wird.
11. Empfängerschaltungsanordnung für ein Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebungssignal einer steuerbaren Verzögerungsstufe (34) zugeführt wird, in der das Helligkeitssignal abhängig vom Verschiebungssignal verzögert wird und daß das unverzögerte Helligkeitssignal vorwiegend in der ersten und das verzögerte Helligkeitssignal vorwiegend in der zur ersten komplementären zweiten Farbe wiedergegeben wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Farbe Rot gewählt ist.