DE3309846C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drehen eines Videobildes sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens nach dem Gattungsbegriff der Patentansprüche 1 und 3 jeweils.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Anordnung sind aus der GB PS 15 47 119 bekannt.

Bei Fernsehsendungen ist es beispielsweise oft erforderlich, ein Videobild zur Verwendung bei speziellen Effekten zu drehen. Es ist in der britischen Offenlegungsschrift GB 20 73 988 A beschrieben, daß das dadurch erreicht werden kann, daß das Bildsignal Halbbild für Halbbild in einem digitalen Halbbildpufferspeicher gespeichert wird und anschließend jedes Halbbild unter Verwendung einer abgewandelten Adressierung derart ausgelesen wird, daß das sich ergebende Bild eine gedrehte Form des Originalbildes ist.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel der in der o. g. Patentschrift verwandten Adressierung, die erforderlich ist, um dieses gedrehte Bild zu erzeugen. Um bei diesem Beispiel die neue Adresse B aus der vorhergehenden Adresse A zu berechnen, werden zwei zusätzliche Schritte dX und dY zuaddiert, wobei ohne Verkleinerung dX = 1 × cos R und dY = 1 × sin R ist, wenn R den Drehwinkel bezeichnet.

Wenn die Position eines Bildpunktes A projiziert auf das Bildspeicherraster X, Y ist, dann wird die Position des Bildpunktes B X + dX, Y + dY sein. Diese Koordinatenposition ist nicht ganzzahlig, so daß die umgebenden Bildpunkte P, Q, R und S, die benötigt werden, um den neuen Wert für die Position des Bildpunktes B zu berechnen, unter Heranziehung des ganzzahligen Teils der B-Koordinate berechnet werden können. Der Rest dX und dY wird dazu benutzt, die relativen Wichtungen der Bildpunktwerte an den Stellen P, Q, R und S zu berechnen, um einen fehlerfrei interpolierten Wert für die Position B zu liefern.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel ist der zusammenzusetzende Punkt B eine Koordinatenposition, die der Stelle 3,1 im Ausgangsraster äquivalent ist und an der Stelle 2,68, 1,82 im Bildspeicherraster liegt. Der Punkt P befindet sich beispielsweise an der Koordinatenstelle 2,1 im Bildspeicherraster und die Werte 0,68 und 0,82 werden als Interpolationsfaktoren für die Punkte P, Q, R und S neben dem zusammenzusetzenden Punkt B benutzt.

Ein Schritt in Y-Richtung von G nach H für den Anfang der nächsten Zeile wird in ähnlicher Weise berechnet.

Dieses Schema arbeitet gut bei einem Bildspeicher, in dem diese Daten in normaler Form gespeichert sind und bei dem das gedrehte Bild am Speicherausgang erzeugt wird. Wenn jedoch ein gedrehtes Bild im Bildspeicher aufgebaut werden soll, kann dieses Verfahren der Berechnung der geeigneten Adressen und Interpolationsfaktoren nicht verwandt werden. Ein Versuch, diese Schwierigkeit zu überwinden, stellt das System dar, das in Fig. 2 dargestellt ist. Bei dieser Anordnung entspricht ein Bildspeicher 10 mit zugehöriger Verarbeitungseinheit 11 der Anordnung 12, die den Gegenstand des oben genannten GB Patentes bildet. Zusätzlich ist ein weiterer Bildspeicher 13 vorgesehen, so daß das gedrehte, von der Verarbeitungseinheit 11 ausgegebene Bild diesem zuletzt genannten Bildspeicher als ankommendes Signal geliefert werden kann. Obwohl somit die in Fig. 2 dargestellte Anordnung das Erfordernis des Aufbaus eines gedrehten Bildes in einem Bildspeicher erfüllt, verursacht das jedoch beträchtliche zusätzliche Kosten für das System, da zwei Bildspeicher erforderlich sind, um die gewünschte Verarbeitungsfunktion zu erfüllen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, das Verfahren und die Anordnung der bekannten Art gemäß Gattungsbegriff der Patentansprüche 1 und 3 so zu verbessern, daß mit vergleichsweise geringem Gesamtspeicherbedarf ein relativ zu einem Eingangsbild gedrehtes Ausgangsbild in einem Bildspeicher aufgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 und bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 3 gelöst.

Eine besonders bevorzugte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Patentanspruchs 2 während besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung Gegenstand der Patentansprüche 4 bis 6 sind.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes Drehsystem.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die das in Fig. 1 dargestellte Drehsystem anwenden kann, indem sie einen zusätzlichen Bildspeicher verwendet, um eine Drehvorrichtung zu liefern, die eine ankommende Bildinformation drehen kann.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 zeigt die Parameterberechnungsschritte des Ausführungsbeispiels der Erfindung hinsichtlich der Herleitung der horizontalen Bildpunkte.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, das den Schreibalgorithmus wiedergibt, der dazu benutzt wird, die erforderlichen Bildpunkte zu bestimmen, die zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt zu speichern sind.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, die diesen Arbeitsvorgang ausführen kann.

Fig. 7 zeigt einen Interpolator, der sich insbesondere für die in Fig. 6 dargestellte Anordnung eignet.

Fig. 8 zeigt die Vertikalparameterberechnungen, die für die vorliegende Anordnung benötigt werden.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm, das den Algorithmus wiedergibt, der zu Fig. 8 gehört.

Fig. 10 zeigt eine Anordnung, die diesen Arbeitsvorgang ausführen kann.

Fig. 11 zeigt ein anderes aus den Fig. 6 und 10 kombiniertes Ausführungsbeispiel.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Gegensatz zu der Anordnung, die ein gedrehtes Bild am Ausgang des Bildspeichers erzeugt und somit zum gesamten Halbbild zugreift, wenn das Bild manipuliert wird, hat die vorliegende Anordnung nur Zugriff zu der tatsächlich ankommenden Bildfolge, so daß eine Eingabe in einen Pufferspeicher 14 vorgesehen ist, um es zu ermöglichen daß ausreichende Daten für die Interpolation in der Interpolationsverarbeitungseinheit 15 zur Verfügung gestellt werden. Diese interpolierten Daten werden dann an gewählten modifizierten Plätzen in den Bildspeicher 16 geschrieben. Das gedrehte Bild wird somit Bildpunkt für Bildpunkt im Speicher aufgebaut, während es an der berechneten Adresse eingeschrieben wird. Die Abfolge der Adressierung des Bildspeichers hat keine Ähnlichkeit mit der normalen Adressierungsabfolge. Ein Standardleseadressierungszyklus unter Verwendung des Generators 19 wird jedoch bewirken, daß das gedrehte Bild zur Anzeige an einem Monitor 53 ausgegeben wird. Der Winkelwähler 17 kann dazu benutzt werden, einen gewünschten Drehwinkel zu wählen, der durch den Parameterrechner 18 dazu benutzt wird, die Interpolationswerte und die erforderlichen Adressen zum Einschreiben zu berechnen, um das gedrehte Bild aufzubauen. Die ankommende Information, die zur Verarbeitung zur Verfügung steht, reicht nicht aus, um die Verarbeitungsmechanismen anzuwenden, die bei der oben erwähnten Anordnung benutzt werden, da nur eine begrenzte Bildinformation zu jedem gegebenen Zeitpunkt zur Verfügung steht. Das kann durch die neue Art der Verarbeitung in Fig. 4 im Vergleich mit der in Fig. 1 dargestellten Form gezeigt werden. Aus diesem Vergleich ist ersichtlich, daß das Eingangsraster nun als ein Raster angesehen werden kann, das von der dargestellten Lage vom vertikalen und horizontalen Aspekt aus in ein normales Bild gedreht ist. Diese Transformation ist komplizierter, da es sich herausgestellt hat, daß in diesem Fall z. B. der Punkt P im Bildspeicher bekannt sein muß, in den eingeschrieben werden muß, statt daß der Punkt P bekannt sein muß, von dem auszulesen ist, wie es bei der Anordnung in Fig. 1 der Fall ist. Die Stelle dieses Punktes im Bildspeicherraster und gleichfalls die Zelle A, B, C, D, in der der Punkt P im Eingangsraster liegt, müssen bekannt sein. Darüber hinaus muß es möglich sein, den richtig interpolierten Wert dafür zu berechnen, so daß die beiden Bruchteile in dieser Zelle, nämlich JX und JY bekannt sein müssen.

Wenn gerade die Zeile L vom Eingangsraster angenommen wird und die Zeile K in einem Zeilenpufferspeicher von der vorhergehenden Eingangszeile gespeichert worden ist, dann muß eine detaillierte Information über alle Punkte bekannt sein, die zwischen den Grenzen dieser beiden Zeilen liegen, was durch eine Tönung in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Punkte sind bei diesem Beispiel die Punkte 1-4, 6-9 und der Punkt 11, die in dem Diagramm von Fig. 4 zur Identifizierung mit einem großen Kreis markiert sind. Es ist somit ersichtlich, daß keine einfache Beziehung zum Berechnen des notwendigen Schrittes in den Koordinaten zwischen aufeinanderfolgenden Punkten längs des getönten Flächenbereiches besteht.

Es ist ersichtlich, daß das Parameterberechnungs- und -verarbeitungssystem, das benutzt wird, ausreichend hoch entwickelt sein muß, um zu bestimmen, ob die Information über einen gegebenen in den Bildspeicher einzuschreibenden Punkt gerade zur Verfügung steht, die es erlaubt, eine Synthese des jeweiligen Punktes zu erreichen. Während bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel somit die Punkte 1-4 zur Speicherung aus benachbarten Daten innerhalb der Zeilen K und L zusammengesetzt werden können, gibt es nicht ausreichende benachbarte Daten für die Punkte 5 oder 10 beispielsweise, so daß zur Vermeidung einer Bildbeeinträchtigung das vorliegende System so ausgelegt ist, daß es beurteilen kann, welche Punkte zur Verfügung stehen.

Bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung wird ein System verwandt, das Entscheidungen treffen kann hinsichtlich der Frage, welche Bildpunkte für die Drehberechnungen benutzt werden sollen.

Das angewandte Verfahren zum Berechnen der richtigen Adresse ist im Prinzip ein Suchlaufalgorithmus, um herauszufinden, wo der nächste richtige Punkt sein wird. Dieser Suchlaufalgorithmus muß einem festen Satz von Regeln folgen, der im folgenden anhand von Fig. 4 für den Umgang mit den Horizontalberechnungen beschrieben wird.

Es sei angenommen, daß die Zeile K im Zeilenpufferspeicher 14 gespeichert ist und daß gerade die Zeile L in das System hereinkommt. Wenn von einem gültigen Punkt (bei diesem Beispiel Punkt 1) begonnen wird, dann wird zur Berechnung des nächsten gültigen Punktes ein horizontaler Schritt längs des Bildspeicherrasters zum Punkt 2 ausgeführt. Um die Position dieses Punktes im Eingangsraster zu berechnen, werden die Schritte RX und RY den bekannten Koordinaten der Position 1 zuaddiert. Die Position 2 ist gleichfalls ein gültiger Punkt und wird somit in den Bildspeicher nach der Interpolation im Interpolator 15 unter Verwendung eines im folgenden beschriebenen Interpolationsalgorithmus eingeschrieben. Dieses Einschreiben wird bis zum Punkt 5 fortgesetzt. Es stellt sich dann heraus, daß die Y-Koordinate aus dem Bereich der getönten Fläche innerhalb der Zeilen K und L herausgelaufen ist, so daß der Punkt 5 kein gültiger Punkt ist. Da die Y-Koordinate kleiner als K ist, muß daher ein Schritt im Bildspeicherraster in Y-Richtung zur Position 6 (Punkt P) ausgeführt werden, wie es im Diagramm von Fig. 4 angegeben ist. Die Koordinaten der Position 6 im Eingangsraster werden wiederum durch Addieren von RX und RY für einen Vertikalschritt im Bildspeicherraster berechnet.

Es stellt sich dann heraus, daß die Koordinaten der Position 6 im Bereich K bis L liegen, so daß daher ein gültiger Punkt vorliegt.

Bei Verwendung dieses Rechenverfahrens bestimmt der ganzzahlige Teil der Koordinaten der Position 6 die Zelle im Eingangsraster, in die der Punkt gehört, und liefern die Bruchteile der Information, die die richtigen Proportionen der umgebenden Punkte der Zelle ergeben und somit einen richtig interpolierten Wert zum Eingeben als Punkt P in den Bildspeicher liefern.

Der Punkt P ist der Koordinatenstelle 4,2 im Bildspeicherraster bei diesem Beispiel und beispielsweise der Stelle 4,27, 0,81 relativ zum Eingangsraster äquivalent.

Der Punkt A liegt an der Stelle 4,0 im Eingangsraster, wobei die Werte 0,27, 0,81 als Interpolationsfaktoren für A, B, C und D verwandt werden.

Es ist daher notwendig, sich nicht nur horizontal entlang des Bildspeicherrasters zu bewegen, um die Punkte, die von Interesse sind unter Verwendung von Interpolationstechniken zu berechnen, sondern es besteht in der dargestellten Weise die Notwendigkeit, sicherzustellen, daß die Berechnung einen vertikalen Schritt gehen kann, wenn es erforderlich ist, innerhalb der Eingangsrasterzeilen K, L zu bleiben, da sonst Punkte verlorengehen.

Im folgenden wird ein Satz von Regeln für die horizontale Spurführung, der die gewünschte Steuerung liefert, gegeben, um den erforderlichen Suchlauf zu erreichen, wobei dieser Satz bei diesem Beispiel sich zur Handhabung irgendeines Drehwinkels zwischen 0° und 45° eignet und Y die laufende Koordinate bezüglich des Eingangsrasters ist.

Suchlaufalgorithmusregeln für 0° < 45° (horizontal)

Y < Kdann wird ein vertikaler Bildspeicherschritt (V- schritt) zuaddiert Y Ldann wird ein horizontaler Bildspeicherschritt (H-Schritt) zuaddiert K Y < Ldann liegt ein gültiger Punkt vor, und

• (i) es wird die Interpolation von benachbarten ankommenden Punkten berechnet, und es wird das Ergebnis in den Bildspeicher eingeschrieben,
• (ii) es wird geprüft, ob die Addition eines vertikalen Bildspeicherschrittes zu einem gültigen Punkt führt. Falls das nicht der Fall ist, dann wird ein horizontaler Bildspeicherschritt zuaddiert.

Es hat sich herausgestellt, daß die Einführung der Prüfung bei (ii) sicherstellt, daß niemals gültige Punkte für die Berechnung und die Speicherung verlorengehen.

Der obige Algorithmus kann in das in Fig. 5 dargestellte Flußdiagramm übersetzt werden.

Eine Anordnung, die die erforderliche Schrittsteuerung in Übereinstimmung mit diesem Algorithmus erzeugen kann, ist in Fig. 6 dargestellt und befaßt sich gleichfalls mit der Bestimmung der Horizontalberechnungen für jeden Bildpunkt und der diesbezüglichen Interpolationskoeffizienten.

Der gewünschte Drehwinkel kann durch den Wähler 17 geliefert werden, der im typischen Fall eine digitale Kodierscheibe sein kann, die an irgendeinem gegebenen Winkel ein Ausgangssignal erzeugt, das als Adresse für die Nachschlagtabelle 54 benutzt werden kann, die mit entsprechenden Schrittwerten für Ry und Rx für diesen Winkel vorprogrammiert ist.

Die Werte, auf die zugegriffen wird, werden Horizontal- und Vertikalschrittregistern 20 und 21 zugeführt, die jeweils diese Werte Rx und Ry (siehe Fig. 4) halten, die als feste Werte für diesen Drehwinkel eingegeben werden. Die Höhe der Schrittwerte wird somit von dem gewählten Winkel und vom Grad der Verdichtung oder Verkleinerung abhängen. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel können diese Werte 0,935 und 0,265 jeweils betragen. Die Horizontal- oder Vertikalwerte stehen zur Auswahl über den Wähler 22 zur Verfügung, um dem Addierer/Subtrahierer 23 zugeführt zu werden.

Das Ausgangssignal des Addierers/Subtrahierers 23 liegt am Wähler 24, an dem auch die Information vom X-Ursprungspunktregister 50 liegt, das mehr im einzelnen anhand von Fig. 10 beschrieben wird. Das Ausgangssignal vom Wähler 24 geht zum X-Register 25, das mit einer Zyklustaktfrequenz über ein UND-Glied 28 getaktet wird. Bei diesem Beispiel kann der Zyklustakt doppelt so hoch wie die Bildpunkteingangstaktfrequenz sein. Das digitale Ausgangssignal wird dem Subtrahierer 26 zugeführt und dem Addierer/Subtrahierer 23 rückgekoppelt. Der Bruchteil des Ausgangssignales des Registers 25 wird für den X-Interpolator benutzt, was mehr im einzelnen anhand von Fig. 7 beschrieben wird. Der Subtrahierer 26, an dem das Ausgangssignal des Registers 25 liegt, empfängt gleichfalls das Ausgangsignal vom Horizontalbildpunktzähler 29, der mit der Bildpunktfrequenz getaktet wird und am Ende jeder Zeile über den Zeilentakt gelöscht werden kann. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 26 wird einem Komparator 27 zugeführt, der den ganzzahligen Teil des Ausgangssignales des Subtrahierers mit einem Bezugsäquivalent für Null vergleicht und Steuersignale in Abhängigkeit von den Vergleichsergebnissen erzeugt.

Eine ähnliche Arbeitsabfolge ist für die Y-Koordinate vorgesehen. Die Horizontal- und Vertikalschrittregister 30 und 31 halten den Wert der Schrittgröße, der zum Y-Parameter gehört, und sind mit dem Wähler 32 verbunden. Das gewählte Ausgangssignal wird einem Addierer/Subtrahierer 33 zugeführt, dessen Ausgangssignal an einem Wähler 34 liegt, der auch das Ausgangssignal vom Y-Ursprungregister 51 empfängt (siehe Fig. 10). Das gewählte Ausgangssignal geht zum Y-Register 35, das mit der Zyklustaktfrequenz getaktet wird und dessen Ausgangssignal vom Subtrahierer 36 und Addierer 33 empfangen wird. Der Bruchteil dient gleichfalls für die Y-Interpolation, wie es anhand von Fig. 7 beschrieben wird. Der Subtrahierer 36 empfängt das Ausgangssignal vom Register 35 und gleichfalls das Ausgangssignal vom Vertikalzähler 39, der mit Zeilenfrequenz getaktet wird. Das Ausgangssignal des Zählers 39 ist der Lage der Zeile K in Fig. 4 äquivalent. Dieser Zähler kann auch erforderlichenfalls dazu benutzt werden, die Zeile L festzulegen, da diese K + 1 äquivalent ist. Das Ausgangssignal des Subtrahierers liegt am Komparator 37, der den ganzzahligen Teil mit Null vergleicht, wobei die Entscheidung über diesen Vergleich die gewünschten Steuersignale erzeugt.

Diese Entscheidungen werden möglich, da die Zähler 29 und 39 die Original-X- und -Y-Adressen des laufenden Bildpunktes halten, die relativ zu ihrer normalen Halbbildadresse unverändert sind. Die Register 25 und 35 halten die modifizierten Halbbildadressen, die auf das Raster rückprojiziert sind.

Die Abfolge der Arbeitsvorgänge über das System, um die Schrittfunktion zu erreichen, wird von einem programmierbaren Festspeicher PROM 40 gesteuert, der effektiv so vorprogrammiert ist, daß er der Arbeitsabfolge des in Fig. 5 dargestellten Flußdiagrammes folgt.

Die Ausgangssignale des PROM schließen ein Taktfreigabesignal für das UND-Glied 28, um die X- und Y-Register 25 und 35 mit Zyklustaktfrequenz fortzuschreiben, ein Addier- oder Subtrahiersteuersignal für die Blöcke 23 und 33, ein Steuersignal zum Wählen entweder des Horizontal- oder Vertikalschrittwertes für die Wähler 22 und 32 und ein Signal zum Steuern der Wähler 24 und 34 in Abhängigkeit vom Anfang der Zeile ein. Die Information über den Anfang der Zeile wird am Eingang des PROM 40 geliefert. Der PROM liefert gleichfalls eine Ausgangsgrafik sowie eine X- und Y-Zunahme/Abnahmesteuerung für die Bildspeicheradressenzähler 55 und 56. Die Entscheidungen der Komparatoren 27 und 37 modifizierten effektiv die Ausgangssignalkombination des PROM, um verschiedene Statussteuersignale für das System hervorzurufen und dadurch der in Fig. 5 dargestellten Art der Arbeitsabfolge zu folgen. Eine Entscheidung durch den Komparator 37, daß Y < K ist, was dadurch bestimmt wird, daß im Block 36 das Ausgangssignal des Y-Registers 35 und das Ausgangssignal des Vertikalzählers 39 voneinander abgezogen werden, wird dann dazu führen, daß der PROM einen Zuwachs der Y-Adresse des Bildspeichers für den Zähler 56, eine Taktfreigabe, die es ermöglicht, das Register 35 wieder zu laden und eine Additionswahl für die Blöcke 23 und 33 und eine Vertikalwahl für die Blöcke 22 und 32 liefern wird.

Für eine zu treffende Horizontalschrittentscheidung werden in ähnlicher Weise dann die Werte von den Registern 20 und 30 über die Wähler 22 und 32 eingegeben und nach Addieren und Durchgang über die Wähler 24 und 34 in das X-Register 25 geladen und wird gleichfalls eine Zunahme der X-Adresse des Bildspeichers dem Zähler 55 geliefert.

Die Anordnung bestimmt somit nicht nur die modifizierte Bildspeicheradresse, sondern es wird das Bruchteilergebnis von den X- und Y-Registern 25 und 35 dazu benutzt, die notwendige Interpolationsinformation zu liefern, wie es im folgenden anhand von Fig. 7 beschrieben wird, die im wesentlichen den Blöcken 14, 15 und 16 von Fig. 3 entspricht.

Das ankommende digitale Bildsignal geht zu einem Zeilenpufferspeicher 14, der eine Verzögerung um eine Zeile liefert, um sicherzustellen, daß der Punkt A von Fig. 4 durch die Interpolatoren gleichzeitig mit dem Punkt C empfangen wird. Diese Punkte werden von Sperrgliedern 61 und 63 jeweils gehalten, um eine Verzögerung um einen Bildpunkt zu liefern, während die nächsten Punkte B und D bei ihrer Ankunft verwandt werden. Der neue Bildpunkt P wird aus der Information über diese vier benachbarten Bildpunkte nach der Gleichung erzeugt:

P = (1 - YI) · [(1 - XI) · A + XI · B)] + YI · [(1 - XI) · C + XI · D)]

Die Interpolatoren umfassen Multiplikatoren 66-71, Addierer 75-77 und Inverter 62, 64, 72, 73. Die Koeffizientenwerte für X und Y, die in den Multiplikatoren verwandt werden, werden durch den Bruchteil der Berechnung geliefert, der von den Registerblöcken 25 und 35 jeweils in Fig. 6 zur Verfügung gestellt wird. Die Ausgangssignale der Adressenzähler 55 und 56 in Fig. 6 werden dazu benutzt, die X- und Y-Bildspeicheradressen zum Einschreiben in den Bildspeicher 16 zu bestimmen und das Ausgangssignal für die grafische Ausgabe vom PROM dient als Bildspeicherschreibanforderung. Es ist somit ersichtlich, daß eine Kombination der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Anordnungen den Bilddrehanforderungen gemäß der Erfindung, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, für die Horizontalberechnungen genügt. Obwohl die Bildpunkte in den Bildspeicher 16 in einer variablen Abfolge eingeschrieben werden, ist die Leseadressierung des Bildspeichers derart, daß eine Standardzeile und eine Bildpunktadressierungsabfolge in normaler Weise geliefert werden.

Im folgenden wird mehr im einzelnen die Anforderung für die Y- und X-Ursprungsregister 50 und 51 jeweils in Fig. 6 beschrieben. Die Anordnung in Fig. 4 zeigt, daß der erste Punkt unter Verwendung benachbarter Bildpunkte vom ankommenden Raster zusammenzusetzen ist, die die ersten Bildpunkte in dessen Zeilen einschließen. In der Praxis kann der Ursprungspunkt des ersten zusammenzusetzenden Punktes nach rechts im Bildspeicher verschoben sein, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, so daß dieses Erfordernis durch das System berücksichtigt werden muß, wenn es in einer solchen Situation fehlerfrei arbeiten soll. Dieser Wert relativ zum Ursprungspunkt wird in den Registern 50 und 51 in Fig. 6 gespeichert. Es ist ersichtlich, daß die Anfangspunkte, die für eine gegebene Zeile zusammenzusetzen sind, von dem getönten Bereich innerhalb der Grenzen der Linien M und N genommen werden müssen. Der zusammenzusetzende Punkt 1, der in den Bildspeicher eingeschrieben wird, befindet sich somit nicht an der Stelle 1 im Bildspeicher. Die Stelle 1 im Bildspeicher hat keine für sie zur Verfügung stehende Information für die Berechnung.

Vom Punkt 1 werden die aufeinanderfolgenden Punkte innerhalb der Zeilen K und L zusammengesetzt und in den Bildspeicher wie in Fig. 1 eingeschrieben, so daß dann der Punkt 13 der Ursprungspunkt für den nächsten Lauf unter Verwendung der Information von der Zeile L und der nächsten benachbarten Zeile sein wird.

Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß der folgende Satz von Regeln es erlaubt, der Spur aller relevanten Ursprungspunkte zu folgen, wenn irgendein Winkel zwischen 0° und 45° bezüglich der Ursprungszeile gehandhabt wird.

Suchlaufalgorithmus für 0° R < 45° (vertikal)

Wenn X-Ursprung < 0 ist, dann wird ein horizontaler Bildspeicherschritt addiert.
Wenn X-Ursprung 1 ist, dann wird ein horizontaler Bildspeicherschritt subtrahiert.
Wenn 0 X 0 < 1 ist und
i) Y-Ursprung < L ist, dann wird ein vertikaler Bildspeicherschritt addiert und wenn
ii) Y-Ursprung < L ist, dann wird auf den nächsten Zeilentakt gewartet.

Der obige Algorithmus kann in das in Fig. 9 dargestellte Flußdiagramm übersetzt werden.

Ein geeignetes System, das diesen Arbeitsanforderungen genügt, ist in Fig. 10 dargestellt.

Die Grundwerte von X 0 und Y 0 für den gegebenen Winkel, die beispielsweise von einer Nachschlagtabelle erhältlich sind, werden in die Register 80, 81 und 90, 91 jeweils eingegeben. Die jeweiligen Werte werden zum Liefern der gewünschten horizontalen und vertikalen Schritte über Wähler 82 und 92 unter der Steuerung des Ausgangssignales vom PROM 100 zur Verfügung gestellt, der so programmiert ist, daß er den Schritten folgt, die im Flußdiagramm von Fig. 9 dargestellt sind. Die gewählten Ausgangssignale werden von Addierern/Subtrahierern 83, 93 empfangen, deren Funktionen durch den logischen Zustand des Ausgangssignales des PROM gesteuert werden. Die Ausgangssignale der Blöcke 83, 93 liegen an jeweiligen Registern 50, 51, die mit Zyklustaktfrequenz unter der Freigabesteuerung des PROM 100 über ein UND-Glied 85 getaktet werden. Das Ausgangssignal vom X 0-Register 50 wird auch dem X-Register 25 (siehe Fig. 6) über den Wähler 24 zur Verfügung gestellt. In ähnlicher Weise wird auch das Ausgangssignal vom Y 0-Register 51 über den Wähler 34 dem Y-Register 35 in Fig. 6 zur Verfügung gestellt. Die Ausgangssignale von den Registern 50 und 51 sind gleichfalls für Addierer/Subtrahierer 83, 93 jeweils und Komparatoren 87, 97 jeweils verfügbar. Der Vergleichsschritt besteht in einem Vergleich des ganzzahligen Teiles des Ausgangssignals des Registers mit dem Bezug auf Null.

Ein negatives Ergebnis oder eine Gleichheit ändert die Steuerparameter, die vom ROM 100 geliefert werden, in Übereinstimmung mit dem in Fig. 9 dargestellten Ablauf. Der ROM empfängt Taktimpulse mit Zeilenfrequenz als Teil seines Folgebetriebes. In Abhängigkeit von der Vergleichsentscheidung wird bewirkt, daß der Ursprungszähler 88 des X-Bildspeichers oder der Ursprungszähler 99 des Y-Bildspeichers erhöht oder herabgesetzt wird. Die Werte in diesen Ursprungszählern werden in Bildspeicheradressenzähler 55 und 56 zu einem geeigneten Zeitpunkt, d. h. dann eingegeben, wenn die Wähler 24 und 34 arbeiten, um die Register 50 und 51 am Anfang der Zeile zu wählen.

Obwohl das System auch so angesehen werden kann, daß es eine ankommende Standardechtzeitbildinformation handhabt, die vorher in digitale Form umgewandelt wurde, kann auch die ankommende Information von Nichtechtzeitbildquellen, beispielsweise von Plattenspeichern vorliegen. Dieser Tatsache eingedenk zeigt Fig. 11 eine Anordnung, die die Arbeitsvorgänge gemäß Fig. 6 und 10 kombiniert, jedoch beispielsweise so dargestellt ist, daß sie eine ankommende Takt- und Synchroninformation empfängt, die von einer Plattenspeicherquelle kommt. Die Bildinformation von dieser Platte wird verarbeitet, bevor sie in der in Fig. 7 dargestellten Anordnung benutzt wird, obwohl es möglich ist, die Bildinformation von einer vorhergehenden Datenverarbeitungsfunktion so anzuordnen, daß sie direkt von zwei Zeilen genommen wird, ohne daß ein separater Zeilenpuffer 60 vorgesehen sein muß.

Die Synchronisation des Systems auf die Plattengeschwindigkeit erfolgt durch den Zykluszähler 110, der alle 8 Taktimpulse periodisch umschaltet, so daß jeder der 8 Ausgangssignalzustände des Zählers eine andere Arbeitsabfolgesteuerung bewirkt, die vom PROM 111 zu bewirken ist.

Der PROM ist so vorprogrammiert, daß er die Doppelarbeitsmöglichkeiten der separaten PROM-Speicher in Fig. 6 und 10 liefert. Die Register und die zugehörigen arithmetischen Bauteile in Fig. 6 und 10 werden nun von den Speichern mit direktem Zugriff RAM 112, 114 mit zwei Ausgängen und der arithmetischen und logischen Einheit ALU 113, 115 gebildet. Der PROM 11 liefert eine Steuerung zur Ausgabe der Adressen der beiden RAM-Ausgänge A und B sowie eine Schreibfreigabe dem RAM 112 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Abfolgezustand des Zyklus vom Zähler 110. Der erste Ausgang des RAM liefert Ausgangssignale unter Verwendung der A-Adresse, die in Abhängigkeit von der Steuerung des PROM der Wert des X-Registers oder des X 0-Registers sein kann. Der zweite Ausgang des RAM liefert Ausgangssignale unter Verwendung der B-Adresse, die das Ausgangssignal des Horizontal- oder des Vertikalregisters oder gleich Null sein kann. Diese Ausgangssignale liegen an der arithmetischen und logischen Einheit ALU 113, die gleichzeitig ein weiteres Steuersignal vom PROM 93 empfängt, so daß die ALU die gewünschte Funktion der Addition, der Subtraktion, der Verminderung oder des Kopierens ausführen kann und dadurch X-Interpolationswerte und Verhältniskennzeichen für den PROM liefert, die angeben, daß X < P oder P X < P + 1 oder X P ist, wobei P der laufende eingegebene Bildpunkt ist.

Der RAM 114 mit zwei Ausgängen erzeugt das Y-Register- oder Y 0-Registerausgangssignal vom ersten Ausgang und den Horizontal- oder Vertikalschritt auf der mit K numerierten Zeile vom zweiten Ausgang. Die Zeilennummer L kann daraus, wie bisher bestimmt werden, da L = K + 1. Die ALU 115 arbeitet in Abhängigkeit von der Steuerung vom PROM 111 so, daß sie die Y-Interpolationswerte und die Verhältniskennzeichen liefert, die angeben, ob Y < K oder K Y < K + 1 oder Y K ist, damit diese vom PROM 111 benutzt werden.

Der PROM kann dann entscheiden, ob ein Bildspeicherschreiben anzufordern ist und die Speicheradressensteuerung für die x,y-Zuwachsfreigabe oder x,y-Auf- oder Ab-Richtung zu liefern ist.

Im typischen Fall können die acht Arbeitsvorgänge des PROM in der Zyklusabfolge in der folgenden Weise wiedergegeben werden:

Obwohl die RAM 112, 114 und die ALU 113, 115 als separate Bauteile dargestellt sind, können diese zweckmäßigerweise in einem aus einer Scheibe bestehenden Mikroprozessorplättchen enthalten sein.

Im Gegensatz zu den bekannten Systemen von Fig. 2, die einen Prozessor enthalten, der annehmen kann, daß das gesamte Halbbild von Bildpunkten für die rationale Verarbeitung zur Verfügung steht, da der Prozessor sich am Ausgang des Bildspeichers befindet, hat das oben beschriebene System gemäß der Erfindung einen Aufbau, der ausreichend intelligent ist, um bestimmen zu können, welche Information gerade zur Verfügung steht (im typischen Fall die Information von nur zwei Zeilen), und um wissen zu können, welches der nächste Bildpunkt in einer Abfolge ist, der zusammengesetzt werden kann, ohne in der Wahl Fehler zu machen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Drehen eines Videobilds, bei dem eingangsseitig entsprechend einem Bildpunktraster zeilenweise zugeführte Bildpunktdaten des Videobilds gespeichert werden, bei dem abhängig von einem ausgewählten Grad der Bilddrehung Bildpunkte eines gedrehten Bildpunktrasters in das eingangsseitige Bildpunktraster projiziert werden und bei dem aus Bildpunktdaten von Bildpunkten mehrerer Bildzeilen des eingangsseitigen Bildpunktrasters, die dem projizierten Bildpunkt benachbart sind, Bildpunktdaten für das gedrehte Bildpunktraster interpoliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der in das eingangsseitige Bildpunktraster projizierten Bildpunkte relativ zu einem Bereich des eingangsseitigen Bildpunktrasters, welcher durch die zur Interpolation jeweils ausgenutzten Bildzeilen festgelegt ist, überprüft wird und daß die Bildpunktdaten für das gedrehte Bildpunktraster interpoliert und ausgangsseitig gespeichert werden, wenn die Überprüfung ergibt, daß die projizierten Bildpunkte diesem Bereich zugehören.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschiebung des gedrehten Bildpunktrasters relativ zum eingangsseitigen Bildpunktraster bestimmt wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Bildspeicher (16), in welchem Bildpunktdaten eines Videobilds speicherbar sind, mit einer den Bildspeicher (16) zum Einschreiben und Auslesen der Bildpunktdaten adressierenden Adressiereinrichtung (18, 19), mit einer Interpolationseinrichtung (15), die aus Bildpunktdaten eines in einem Zeilenraster zugeführten Video-Eingangsbilds Bildpunktdaten eines um einen ausgewählten Bilddrehwinkel gedrehten Video- Ausgangsbilds ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl Bildzeilen des Eingangsbilds in einem Pufferspeicher (14) und die von der Interpolationseinrichtung (15) aus den Bildpunktdaten der im Pufferspeicher (14) gespeicherten Bildzeilen ermittelten Bildpunktdaten des Ausgangsbilds im Bildspeicher (16) speicherbar sind und daß die Adressiereinrichtung (18, 19) den Bildspeicher (16) zum Einschreiben derjenigen Bildpunktdaten des Ausgangsbilds adressiert, die in einem Bildbereich liegen, der durch die im Pufferspeicher (14) gespeicherten Bildzeilen bestimmt ist, wobei die Adressiereinrichtung (18, 19) die Schreibadresse von einer Zeile des Ausgangsbilds zur nächsten fortschaltet, wenn die Schreibadresse außerhalb dieses Bildbereichs liegende Bildpunkte bezeichnet und die Leseadresse entsprechend aufeinanderfolgenden Zeilen ändert.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtung (18, 19) so ausgebildet ist, daß sie jede Schreibadresse des Bildspeichers (16) in eine äquivalente, in das eingangsseitige Bildpunktraster projizierte Adresse des Pufferspeichers (14) transformiert und daß die Interpolationseinrichtung (15) auf die äquivalenten Adressen anspricht.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationseinrichtung (15) so ausgebildet ist, daß sie die Bildpunktdaten für jede Schreibadresse des Bildspeichers (16) aus Anteilen von Bildpunktdaten bestimmt, die in dem Pufferspeicher (14) an der äquivalenten Adresse benachbarten Adressen gespeichert sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtung (18, 19) eine Einrichtung zum Fortschalten der Schreibadresse des Bildspeichers (16) um einen horizontalen Adressenschritt zur nächsten Schreibadresse und eine Einrichtung aufweist, die prüft, ob die nächste Schreibadresse innerhalb der vorbestimmten Anzahl Bildzeilen in dem Pufferspeicher (14) liegt, und dann, wenn das nicht der Fall ist, einen vertikalen Adressenschritt erzeugt.