DE3513527A1 - Video-synthesizer - Google Patents

Description

• Videe ntfresizer
• Beschreibung Die Erfindung betrifft einen elektronischen Wxdeo-Synthesizer zum Erzeugen von synthetischen Bildern. Videosynthesizer werden gebraucht in Videostudios für die Erzeugung zu von Trickeffekten und Hintergründen, und als Effektgerät in Diskotheken.
• Stand der Technik: Übliche Vdeosynthesizer enthalten analoge Oszillatoren, shape-Generatoren genannt, die synchronisiert sind mit der Bild- und Zeilenfrequenz, und die verschiedene Wellen-Formen abgeben können,welche zur Steuerung von Farbzonen dienen (mittels eines sogenannten Colorizers, der nach dem Äqui-densiden-Prinzip arbeitet), oder als key zum lokalen Umschalten zwischen verschiedenen Bildern. Diese letzteren Steuerprozesse werden im Folgenden allgmein immer als Colorizer" bezeichnet, auch wenn speziell Stanzvorgänge gemeint sein sollen.
• Die bekannten Videosynthesizer haben den Nachteil,daß die erzeugten Bildmuster sowohl in ihrer Gestalt als auch in ihrer Bewegung flächenhaft wirken und ihnen eine räumliche Wirkung, wie perspektivische Ansicht oder Fahreifekte,fehlen.
• Ziel der Erfindung ist ein Videosynthesizer, der solche räumlichen Effekte ermöglicht und sich daher sowohl zum Erzeugen neuartiger Hintergründe für Trickszenen eignet, wie auch als Ekkektgerät zur Verfremdung von räumlichen Realszenen, und dennoch auf dem analogen Prinzip beruht, daher in Echtzeit manuell gesteuert werden kann.
• Der Erfindungsgedanke beruht darin, eine Spannung, wie sie aus dem Shape-Generator kommt, so-umzuwandeln, daß sie ein Signal darstellt, welches als Videosignal der Abbildung einer räumlichen Struktur entspricht. Hierzu erhält das Gerät gemäß der Erfindung eine Schaltung, welche zwischen Shape-Generator und Bildsteuerung (Colorizer) angeschlossen ist. Die Funktion dieser Schaltung kann in 3 Schritten erklärt werden: a)Eine besondere nichtlineare Übertragerschaltung, welche im einfachsten Fall für die Verzerrung eines Signals in der perspektivischen Ansicht sorgt.
• b) Eine Schaltung, im folgenden Uervielfacher genannt, welche anschließend aus dem Spannungsverlauf eine Struktur aus einer Vielzahl von z.B. 30 Linien bildet, indem sie z.B. 30 Schweil Schalter mit geeignet verschobenen Schwellen enthält und damit das Signal in 30 Aquidensiden-linien umformt. (Lin-ien gleicher Spannung) c) Eine Vorrichtung, mit der diese Linien gleichzeitig bewegt werden können, indem eine langsame Sägezahnspannung in den Vervielfacher gegeben wird, wobei der Rücksprung des Sägezahns unsichtbar ist, indem er genauso gs weit ist wie der Abstand der Linien zueinander, und daher einen endlosen Fahreffekt vortäuscht.
• Dieser Fahreffekt ist nur möglich mit einer regelmäßigen Anordnung der einzelnen Linien des Uerfielfachers, und kann daher nicht realisiert werden mit einem normalen Colorizer, der auch Äquidensiden erzeugt, sondern braucht einen Vervielfacher wie hier beschrieben.(s. Anspruch 1 und 2) Um mit geringem Aufwand einen solchen Vervielfacher zu realisieren, kann wie in Anspruch 2 anstelle von z.B. 30 Schwellschaltern eine-Reihe von 6 hintereinendergeschalteten"Aktiven Vollwellen-Gleichrichtern" verwendet werden, wie unten erläutert zu Fit 3.
• Wird e Sägezahnspannung z.B. die Bildkippfrequenz, an den Eingang des Vervielfachers gelegt, erzeugt dieser horizontale Linien und erfüllt dieselbe Funktion wie ein Shape-Generator, der mit einer Vielfachen Frequenz der Bildkippfrequenz synchronisiert wqru.
• Entsprechendes gilt für die Zeilenfrequenz und für andere Signale, die aus einem Shape-Cenerato-r stammen können.
• Ausführungsbeispiel, siehe Fig. 1 Der Shape-Generator 1 besteht aus einem honzontal- und einem vertikal- oszillator,2 und 3, dessen Ausgangssignale Parabel-Spannungen sind, und in bekannter Weise erzeugt und gemischt werden.
• Die resultierende Spannung an Punkt 4 entspricht einem Paraboloid, und und eine Äquidensidenschaltung würde konzentrische Kreise liefern 2 2 2 5 nach der Gleichung r =x +y . Die Nichtlineare Schaltung#nach Anspruch 5 ist in bekannter Weise aus Transistoren aufgebaut und bewirkt eine Wurzelfunktion. Dies bewirkt, daß das Ausgangssignal von 5 einer Rundkegel- Funktion entspricht. Um aus diesem Signal das Bild eines räumlichen Tunnels zu formen, wird es durch den Kehrsert-Formen 6 bearbeitet, der ebenfalls nach bekannten Prinzipien eines Analogrechners aufgebaut ist und den VervielFacher 8 steuert.
• 6 bewirkt, daß die in 8 erzeugten Kreis-Linien zum Mittelpunkt hin immer enger werden und hierdurch den Fluchtpunkt eines runden Tunnels markieren. Der Sägezahnoszillator 9 bewirkt, daß die Linien quer zu ihrer Ausbreitungsrichtung wandern, wodurch ein optischer Fahreffekt in den Tunnel erreicht wird. Wenn alle Linien soweit gewander-t sind wie ihr Abstand zueinander beträgt, erfolgt im Sägezahnoszillator der Rücksprung um genau einen Linienabstand, sodaß der Rücksprung unsichtbar ist und eine endlose Bewegung simuliert.Triggereingang 10 steuert diesen Rücksprung von einem Bildkipp-Signal. Potentiometer 11 erlaubt eine Steuerung der Frequenz und daher der Geschwindigkeit. Der Ausgang des Vervielfachers 8 gelangt in den Colorizer 12 und steuert dort die Farben des Videobildes, - Leerseite -

Claims (6)

1. Ansprüche 1) Verfahren und elektronisches Gerät zum Erzeugen syntetischer Videobilder (Videosynthesizer) , enthaltend eine Anordnung von Oszillatoren, die mit der Bildfrequenz und/oder Zeilenfrequenz synchronisiert sind, im folgenden "Shape-generator" bezeichnet, und eine Schaltung zum Steuern der Farben oder Umschalten von Bildern in Abhängigkeit von einer Mbmentanspannung, im folgenden "Colorizer" genannt, gekennzeichnet dadurch, daß im Signalweg zwischen Shape-Generator und Colorizer ein Übertragungsglied mit einer Vielzahl von Schaltschwellen vorhanden ist, im folgenden Verfieltacher genannt, dessen Ausgangsspannung eine Funktion der Eingangsspannung ist derart, daß bei einer Vielzahl von Eingangs-Spannungswerten in zueinender regelmäßigen Abständen, die Ausgangsspannung tief wird, und bei der Vielzahl dazwischenliegenderEingangsspannungswertedie Ausgangsspannung hoch wird, indem eine Vielzahl von Komparatoren vorhanden ist oder eine Anzahl aktiver Vollwellengleichrichter.
2. 2) Videosynthesizer nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Vervielfacher aufgebaut ist aus einer Reihe von mehreren hintereinender geschalteten aktiven Vollwellengleichrichtern beziehungsweise Umpolschaltungen, deren Umschaltschwellen bzw.

   Knickpunkte elektrisch vorgespannt und so zueinander eingestellt sind, daß jeder Vnllwellengleichrichter die Ausgangsspannung des vorherigen Vollwellengleichrichters umpolt und dadurch die Anzahl der Knickpunkte, die die vorherigen Vollwellengleichrichter in der Übertragungsfunktion bewirken, verdoppelt.
3. 3) Viueosynthasizer nach Anspruch 1 oder2, gekennzeichnet dadurch, daß ein langsamer Sägezannoszillator vorhanoiil ist und dessen Sägezannspannunq in den Lingang des Vervielfachers gemischt wird, wobei die Höhe der Sägezahn-Rücksprung-Flanken gleich groß ist wie die regelmäßigen Abstände der Eingangsspannungen des Vervielfachers, oder ein Vielfaches hiervon, sodaß der Rücksprung unsichtbar ist und eine endlose Fahrbewegung vortauscht,
4. 4)Videosynthesizer nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Sägezahnoszillator nur während des Bildrücklaufes seine Rücksprungflanke erzeugen kann, indem er mit dem Bildkippimpuls getriggert ist.
5. 5) Videosynthesizer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch-eine nichtlineare Analogschaltung, welche im Signalweg zwischen Shape-Generator und Vervielfacher geschalte-t ist, und dessen Ausgangswert als Funktion des Eingangswertes im Wesentlichen einer Wurzel funktion und/oder einer Kehrwertfunktion entspricht,indem auf bekannte Weise die kennlinien von Dioden oder Transistoren ausgenützt werden.
6. 6) Videosynthesizer nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß vor dem Eingang des Vervielfachers ein Differenzierglied in den Signalweg anschalthar eingebaut ist.