DE3524097A1 - Method and device for the electronic processing of stored video signals - Google Patents
Method and device for the electronic processing of stored video signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur elektronischen Bearbeitung von Videosignalen.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 for electronic processing of video signals.
In der Fernseh-Studiotechnik ist es bekannt, die von einer Fernsehkamera gelieferten Videosignale aufzubereiten, sei es, um einen Tricktechnik anzuwenden oder um eine Vorverzerrung zur Bildverbesserung im Empfänger einzuführen. Alle diese bekannten Maßnahmen sind recht teuer und für die Heimelektronik kaum einsetzbar.In television studio technology it is known to be that of a TV camera supplied to process video signals, be it to use a trick technique or to pre-distort Introduce image enhancement in the receiver. All of these known Measures are quite expensive and can hardly be used for home electronics.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verarbeitung von Videosignalen zu schaffen, die auch für die Zwecke der Heimelektronik einsetzbar ist. Die Erfindung besteht bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Anwendung der im Kennzeichen dieses Anspruchs 1 genannten Verfahrensschritte. Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Patentanspruch 16 gekennzeichnet. Weiterbildungen des Verfahrens und der Einrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The invention is based, a method and a task To create facility for processing video signals that can also be used for the purposes of home electronics. The Invention exists in a method according to the preamble of Claim 1 in the application of the in this Claim 1 mentioned process steps. A facility for Implementation of the method is characterized in claim 16. Further training of the procedure and the device are described in the subclaims.
Der Erfindung ligt die Erkenntnis zugrunde, daß für die Bearbeitung der Videosignale im Heim mehr Zeit zur Verfügung steht als im Studio. Im Prinzip macht die Erfindung davon Gebrauch, daß die zu bearbeitenden Videosignale in einem Hauptspeicher, z. B. einem Videorecorder gespeichert werden, daß die gespeicherten Videosignale Bild für Bild oder Bildteile für Bildteil in einen Zwischenspeicher eingelesen, dort mit elektronischen Mitteln vorbestimmt korrigiert und anschließend aus dem Zwischenspeicher wieder in den oder einen anderen Hauptspeicher eingelesen werden. Für die Dauer der Korrekturarbeit an einem Bild oder Bildteil kann der Hauptspeicher stillgesetzt werden. Bei der Korrektur einer aus vielen Bildern bestehenden Bildsequenz wird der Hauptspeicher im Start-Stop-Betrieb betrieben. Für die vorbestimmte Korrektur kann ein geeigneter Takt, eine Gradationsbeeinflussung, aber auch ein programmierbarer Rechner, beispielsweise ein Heim- oder Personal-Computer verwendet werden. Als Aufzeichnungsträger können Magnetbänder, aber auch andere beschriftbare Träger wie Bildplatten verwendet werden. Die Videosignale können in analoger oder digitaler Form gespeichert sein. Auch kann der Begleitton einer Verarbeitung, z. B. Kompandierung, unterworfen werden.The invention is based on the knowledge that for processing the video signals in the home are available more time than in the studio. In principle, the invention makes use of that the video signals to be processed in a main memory, e.g. B. a VCR that the saved Video signals picture by picture or picture parts by picture part in read a buffer, there with electronic Corrected means predetermined and then from the buffer read back into or into another main memory will. For the duration of the correction work on an image the main memory can be stopped. At the correction of an image sequence consisting of many images the main memory is operated in start-stop mode. For the a suitable clock, a gradation influence, but also a programmable computer, for example a home or personal computer can be used. As Recording media can be magnetic tapes, but also others inscribable supports such as image plates can be used. The Video signals can be stored in analog or digital form be. The accompanying sound of processing, e.g. B. companding, be subjected.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Diese zeigen inThe invention is described below with reference to the drawings, for example explained. These show in
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Fig. 1 is a block diagram of a device for performing the method
Fig. 2 ein Aufzeichnungsschema für ein Magnetband Fig. 2 is a recording scheme for a magnetic tape
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 2 Fig. 3 shows an enlarged detail of Fig. 2
Fig. 4 eine Kopfradanordnung Fig. 4 shows a top wheel arrangement
In Fig. 1 ist symbolisch ein Videorecorder 1 mit einem von einer Antriebsrolle 2 (Capstan) und einer Gummiandruckrolle 3 bewegbaren Magnetband 4 dargestellt. Die Antriebsrolle 2 wird von einem Motor 5 angetrieben. Zur Aufzeichnung von Videosignalen, die z. B. einer Bildsequenz entsprechen und zur Wiedergabe dieser aufgezeichneten Signale ist symbolisch ein Kopf 6 vorgesehen. Das Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem kann ein üblicher Videorecorder nach dem VHS-, Beta- oder V 2000-System sein. Vorzugsweise wird ein Videorecorder verwendet, wie er in der deutschen Patentanmeldung P 35 09 584.9 beschrieben ist. Die mit dem Kopf 6 vom Band 4 abgetasteten Signale werden über einen Kopfverstärker 7 einem Speicher 8 zugeführt, der Teil des Videorecorders sein kann. Der Speicher ist so bemessen, daß er die einem Bild oder einem Bildteil entsprechenden Videosignale speichern kann. Als Speicher kann beispielsweise der Typ IDT 7201 oder IDT 7202 verwendet werden. Der Speicher 8 ist mit dem Eingang eines Prozessors 9, z. B. eines Mikroprozessors oder eines gesonderten verfügbaren Heim- oder Personal-Computers derart verbunden, daß der Prozessor in vorbestimmter Weise die gespeicherten Videosignale ändern und die geänderte Fassung im gleichen Speicher 8 oder einem anderen Speicher 8 a speichern kann. Die erneute Speicherung geschieht "on-place" und die Verbindung von Speicher 8 und Prozessor 9 erfolgt über eine DMA (Direct Memory Access) Schnittstelle.In Fig. 1, a video recorder 1 with a movable by a drive roller 2 (capstan) and a rubber pressure roller 3 magnetic tape 4 is shown symbolically. The drive roller 2 is driven by a motor 5 . For recording video signals, e.g. B. correspond to an image sequence and a symbol 6 is provided symbolically for the reproduction of these recorded signals. The recording and playback system can be a conventional video recorder based on the VHS, Beta or V 2000 system. A video recorder is preferably used, as described in German patent application P 35 09 584.9. The signals sampled with the head 6 from the tape 4 are fed via a head amplifier 7 to a memory 8 which can be part of the video recorder. The memory is dimensioned such that it can store the video signals corresponding to a picture or a picture part. For example, the type IDT 7201 or IDT 7202 can be used as memory. The memory 8 is connected to the input of a processor 9 , e.g. B. a microprocessor or a separate available home or personal computer connected so that the processor can change the stored video signals in a predetermined manner and save the changed version in the same memory 8 or another memory 8 a . The re-storage is done "on-place" and the connection of the memory 8 and processor 9 via a DMA (D irect M emory A ccess) interface.
Bei der Durchführung der Signalverarbeitung wird das im Videorecorder enthaltene Standbildverfahren mittels eines Schalters St eingeschaltet. Für den Recorder ist eine Start-Stop-Einrichtung 10 vorgesehen, mit der zugleich der Relativantrieb zwischen Band 4 und Kopf 6 und die Signalübertragung von Kopf 6 zum Speicher 8 in Betrieb gesetzt wird. Mit einem von außen zugänglichen Betätigungsglied 11 wird die Einrichtung 10 eingeschaltet oder abgeschaltet und so zur Befehlsübermittlung vorbereitet. Die Befehle Start und Stop erhält die Einrichtung 10 über eine Steuerleitung 12. Dem Speicher 8 ist ein Detektor 13 oder 13 a zugeordnet, der nach dem Speichern des jeweils dem letzten Bildelement entsprechenden vom Band kommenden Videosignals ein Signal an die Einrichtung 10 abgibt, die den Relativantrieb und/oder die Signalübertragung stoppt. Zugleich wird dem Prozessor 9 von dem Detektor 13, 13 a ein Befehl zum Start der Signalverarbeitung übermittelt. Die Signalverarbeitung kann eine Maßnahme zur Bildverbesserung sein, also die Durchführung einer Gradation, eines Crispening oder dgl. Es ist aber auch möglich, das Bild willkürlich zu verändern, beispielsweise eine Trickaufbereitung durchzuführen. Die Auswahl des Bearbeitungsschemas kann z. B. mittels einer Drucktastenanordnung 14 vorgenommen werden. Der Prozessor kann aber auch ein Heimcomputer mit Eingabevorrichtung vorbereiteter Programm-Module, -Kassetten oder -Scheiben sein.When the signal processing is carried out, the still picture method contained in the video recorder is switched on by means of a switch St. A start-stop device 10 is provided for the recorder, with which the relative drive between belt 4 and head 6 and the signal transmission from head 6 to memory 8 are simultaneously put into operation. With an actuator 11 accessible from the outside, the device 10 is switched on or off and thus prepared for the transmission of commands. The device 10 receives the commands start and stop via a control line 12 . The memory 8 is assigned a detector 13 or 13 a which, after storing the video signal coming from the tape corresponding to the last picture element, emits a signal to the device 10 which stops the relative drive and / or the signal transmission. At the same time the processor 9 is transmitted from the detector 13, 13 a, an instruction for start of signal processing. The signal processing can be a measure for image improvement, that is to say the implementation of a gradation, a crispening or the like. However, it is also possible to change the image arbitrarily, for example to perform a trick preparation. The selection of the processing scheme can e.g. B. be carried out by means of a push button arrangement 14 . However, the processor can also be a home computer with an input device for prepared program modules, cassettes or disks.
Diese Verarbeitung der Videosignale wird Bild für Bild oder Bildteil für Bildteil nacheinander vorgenommen, wobei für jedes Bildteil viel Zeit verwendbar ist. Jedes einem Bildteil entsprechende Videosignal wird im Betriebszustand der Standbildwiedergabe in den Speicher 8 übertragen und anschließend verarbeitet, wobei der Relativantrieb Band-Kopf stillgesetzt wird und für die Verarbeitung jedes Speicherinhalts mit Hilfe des Prozessors, z. B. eines Heimcomputers fast beliebig lange Zeit zur Verfügung steht. Sobald die Verarbeitung beendet ist und das verarbeitete Signal wieder gespeichert ist (bei on-place-Betrieb in denselben Speicher 8), erhält die Einrichtung 10 den Befehl zur Einschaltung des Relativantriebs B an d /Kopf und der Speicherinhalt wird auf dem Band 4 oder einem anderen Aufzeichnungsträger gespeichert. Das verarbeitete Signal wird auf demselben Band 4 in einem korrelierten Bereich aufgezeichnet. Das verarbeitete Signal kann auf diese Weise ständig mit dem ursprünglichen Signal verglichen werden. Für diesen Zweck werden bei einem Band das Originalsignal und das verarbeitete Signal in Spurrichtung nebeneinander aufgezeichnet und die Köpfe jeweils entsprechend positioniert. Für diesen Zweck ist ein Aufzeichnungsverfahren vorteilhaft, das in Fig. 2-4 dargestellt ist.This processing of the video signals is carried out frame by frame or frame by frame, one after the other, with much time being usable for each frame. Each video signal corresponding to a picture part is transferred to the memory 8 in the operating state of the still picture reproduction and then processed, the relative drive tape head being stopped and for the processing of each memory content with the aid of the processor, e.g. B. a home computer is available for almost any length of time. As soon as the processing is finished and the processed signal is stored again (in on-place operation in the same memory 8 ), the device 10 receives the command to switch on the relative drive B at d / head and the memory content is on the tape 4 or one other record carrier stored. The processed signal is recorded on the same tape 4 in a correlated area. In this way, the processed signal can be continuously compared with the original signal. For this purpose, the original signal and the processed signal are recorded side by side in the direction of a tape and the heads are positioned accordingly. A recording method shown in Figs. 2-4 is advantageous for this purpose.
Fig. 2 zeigt ein Magnetband 4 mit einem für die Aufzeichnung digitaler Videosignale geeigneten Aufzeichnungsschema. Die Videosignale sind in Spuren 22 aufgezeichnet, die im wesentlichen parallel zu den Bandkanten 23 angeordnet sind und eine begrenzte Länge haben. Bei der praktischen Erprobung bewährte sich eine Ausführungsform mit einer Neigung von =arcton b/l, wobei b die Breite (10 μm) und l die Länge (15 mm) der Spuren 22 ist. Die Spuren 22 liegen in Fig. 2 blockweise nebeneinander und die verbindenden Begrenzungslinien 24, 25 aller Spuranfänge und Spurenden eines Blockes B im wesentlichen senkrecht zu den Bandkanten angeordnet sind. Fig. 2 shows a magnetic tape 4 with a recording scheme suitable for recording digital video signals. The video signals are recorded in tracks 22 , which are arranged substantially parallel to the tape edges 23 and have a limited length. In practical testing, an embodiment with an inclination of = arcton b / l proved itself, where b is the width (10 μm) and l is the length (15 mm) of the tracks 22 . The tracks 22 are located in Fig. 2 in blocks adjacent to each other and the connecting boundary lines 24, 25 of all track beginnings and ends of a track block B are arranged substantially perpendicularly to the strip edges.
Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung des Schemas. Die Spuren 22 sind jeweils mit einem Anfangsimpuls 27 und einem Endimpuls 28 gekennzeichnet, damit bei der Abtastung die Spuren 23 wieder erkannt werden können. Die Blöcke liegen praktisch ohne Zwischenraum nebeneinander. Fig. 3 shows an enlargement of the scheme. The tracks 22 are each identified with an initial pulse 27 and an end pulse 28 so that the tracks 23 can be recognized again during the scanning. The blocks lie next to each other with practically no space.
Fig. 4 zeigt die Prinzipdarstellung eines Kopfrades 31 mit vier Köpfen K 1, K 2, K 3, K 4 sowie Bandes 4, das durch Umlenkrollen 29, 30 um das Kopfrad 31 herumgeführt ist und dieses Rad 31 um etwa 180° umschlingt. Das Kopfrad 31 kann Teil einer Trommel sein. Die Achse des Kopfrades 31 ist senkrecht zur Bandlaufrichtung und parallel zur Bandfläche angeordnet. Das Kopfrad 31 wird in Richtung seiner Achse 32 auf und ab bewegt. Jeder Kopf K schreibt eine Spur 22. Diese Spur verläuft bei kontinuierlicher Bewegung zum Kopfrad 31 und Band 4 wegen der Bandbewegung schräg. Fig. 4 shows the principle of a head wheel 31 with four heads K 1, K 2, K 3, K 4, and the tape 4, which is guided by guide rollers 29, 30 onto the drum 31 and this gear 31 wraps about 180 °. The head wheel 31 can be part of a drum. The axis of the top wheel 31 is arranged perpendicular to the tape running direction and parallel to the tape surface. The head wheel 31 is moved up and down in the direction of its axis 32 . Each head K writes a track 22 . This track runs obliquely with continuous movement to the top wheel 31 and band 4 because of the band movement.
Das soweit beschriebene Aufzeichnungsschema ermöglicht nicht nur das schnelle Auffinden von aufgezeichneten Spuren 22. Durch Ansteuerung der Köpfe K 1-K 4 ist es auch möglich, ohne Bandbewegung die korrigierten Videosignale direkt neben die ursprünglichen Videosignale zu schreiben und erst nach einem Vorgang Abtasten - Speichern - Korrigieren - Speichern - Aufzeichnen den Bandtransport um z. B. eine Spurlänge 22 weiterzubewegen.The recording scheme described so far not only enables recorded tracks 22 to be found quickly. By controlling the heads K 1 - K 4 , it is also possible to write the corrected video signals directly next to the original video signals without moving the tape and only after one process scanning - storing - correcting - storing - recording the tape transport by z. B. to continue moving a track length 22 .
Es ist möglich, Spur für Spur zu lesen, zu korrigieren und wieder aufzuzeichnen. Es ist aber auch möglich, die Lesedauer an die jeweilige Kapazität des Speichers 8 anzupassen und so alle zu einem Vollbild gehörenden Spuren 22 in einem Vollbildspeicher einzulesen.It is possible to read, correct and record again track by track. However, it is also possible to adapt the reading duration to the respective capacity of the memory 8 and thus to read in all the tracks 22 belonging to a frame in a frame memory.
Bei Videorecordern mit Schrägspuraufzeichnung kann der Abstand der Spuren so groß bemessen werden, daß eine weitere Spur mit korrigierten Signalen dazwischen geschrieben werden kann.In the case of video recorders with helical track recording, the distance can of the tracks are so large that another track with corrected signals can be written in between.
Claims (27)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |