DE3606456C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Aus der GB-OS 21 13 950 A ist eine Schaltung zum Einblenden eines Fernsehbildes in ein anderes bekannt, bei welcher die beiden Bildinformationen in Vollbildspeicher eingegeben wer­ den und dann mit Hilfe einer Signalverarbeitungsschaltung unter Steuerung durch aus einem dritten Vollbildspeicher er­ haltenen Bildforminformationen ineinander eingesetzt werden. Diese Bildforminformationen werden mit Hilfe einer Kamera ge­ wonnen, die das einzufügende Bild als Silhouette aufnimmt.

Weiterhin ist aus der DE-PS 22 38 715 ein Verfahren zur Er­ mittlung von Einzelobjekten in einem Bildfeld bekannt, etwa Blutzellen im Bildfeld eines Mikroskops, bei welchem durch zeilenweise Abtastung des Bildfeldes an den Konturen der einzelnen Objekte Signalflanken auftreten, deren Auswertung die Erkennung dieser Objekte erlaubt.

Aus der GB-OS 11 31 539 ist eine Einrichtung zum Einblenden von Zielen vor einer Hintergrundlandschaft bekannt, bei wel­ cher sowohl die Ziele als auch der Hintergrund von je einer Kamera aufgenommen werden und im Hintergrundsignalkanal ein Ausblendverstärker vorgesehen ist, dem immer dann Ausblend­ signale für den Hintergrund zugeführt werden, wenn die Ziele darstellende Signale auftreten, so daß die Zieldarstellungen in den Hintergrund eingeblendet werden können.

Schließlich ist aus der US-PS 44 88 169 eine farbgesteuerte Schalteinrichtung zum Einblenden eines Videosignals in ein anderes bekannt, wobei eine Änderung des Farbsignals zur Er­ zeugung eines Tastsignals benutzt wird, mit Hilfe dessen die Einblendung gesteuert wird. Hierbei wird z. B. ein Nachrichten­ sprecher vor einem einfarbigen Hintergrund aufgenommen, wobei wie im Falle der oben erwähnten GB-OS 21 13 950 A Konturen­ signale für die Steuerung der Einblendung erzeugt werden.

Computer erzeugen häufig Fernsehbilder, z. B. für Spiele oder graphische Darstellungen, indem sie in einem Speicher ein einzelnes Bild speichern, das eine Hintergrundszene darstellt, in welcher verschiedene Vordergrundobjekte erscheinen. Der Hintergrund kann z. B. der ferne Weltraum mit Fixsternen und Planeten sein, und der Vordergrund kann eine Reihe von Objek­ ten wie Raumschiffe und Meteore zeigen, die sich durch den Raum bewegen. Verfeinerte Computer-Bildgeräte verwenden zwei Videosignale, welche die Hintergrundszene und die Vordergrund­ objekte getrennt darstellen. Das Hintergrund-Videosignal kann mittels Computer erzeugt sein, z. B. gewonnen aus Bildern, die in einem Teil der Speicheranordnung des Computers gespeichert sind, oder es kann durch Abspielen aufgezeichneter Szenen er­ zeugt oder aus einer Datenquelle gewonnen werden. Die Vorder­ grundobjekte oder "Schemen" (auch "sprites" genannt) werden typischerweise im Computer unabhängig erzeugt und in einem anderen Teil der Speicheranordnung gespeichert.

Das Einlagern der Bilder der Vordergrundobjekte geschieht durch Umschalten zwischen den beiden Videoquellen, um Teile des Hintergrundbildes durch die Vordergrundobjekte zu er­ setzen. Gleichartige Methoden sind beim Fernsehrundfunk be­ kannt, um Titel in ein Bild einzublenden. Dieser Prozeß neigt jedoch zur Bildung scharfer Übergänge an den Rändern zwischen dem Vordergrundobjekt und der Hintergrundszene, was häufig zu einem unnatürlichen Aussehen des zusammengesetzten Bildes führt, d. h. die Vordergrundobjekte stechen aus dem Hintergrund hervor anstatt sich harmonisch mit ihm zu verbinden.

Dieses natürliche Aussehen wird noch verstärkt durch die end­ liche Größe der Bildelemente (Bildpunkte), die zur Darstellung der Objekte im computererzeugten Vordergrundbild verwendet werden. Die endliche Bildpunktgröße führt oft dazu, daß ge­ krümmte oder diagonale Ränder von Objekten gezackt erscheinen, ein Effekt, der gewöhnlich als "Aliasing" bezeichnet wird. Diese gezackten Ränder tragen ebenfalls dazu bei, daß das Vor­ dergrundobjekt abgehoben zum Hintergrund erscheint und des­ wegen das endgültige zusammengesetzte Bild weniger natürlich aussieht.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einblendschaltung für Videobilder mit weichen Übergängen an den Konturen des eingeblendeten Bildes zu schaf­ fen, welche durch die Leuchtdichtewerte des einzublendenden Bildes selbst steuerbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Form verschiedener Signale bei ausge­ wählten Betriebsarten der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 ist das Schaltbild einer Ausführungsform des Mi­ schers in der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 4 zeigt ein Vordergrundbild.

In der Fig. 1 ist eine Anordnung dargestellt, mit der Teile eines Vordergrund-Videosignals einem Hintergrund- Videosignal überlagert werden können. Die Anordnung kann typischerweise in einem Computer vorgesehen werden, um Videospiele oder graphische Zeichen darzustellen, sie kann aber auch bei analogen Videosignalsystemen einschließlich des Fernsehrundfunks Verwendung finden. Das Hintergrund­ signal repräsentiert ein Hintergrundbild des Spiels oder der graphischen Darstellung. Das Vordergrund-Videosignal enthält Darstellungen verschiedener Objekte oder Muster, die dem Hintergrundbild überlagert werden sollen, um ein zusammengesetztes Bild zu entwickeln.

Das Wort "Objekt" soll hier denjenigen Teil des Vorder­ grund-Videosignals bezeichnen, der das dem Hintergrund zu überlagernde (d. h. das "einzulagernde") Muster repräsen­ tiert. Der Ausdruck "Objektrand" und "Rand des Objekts" bezeichnet diejenigen Teile des Vordergrund-Videosignals, die den äußeren Rand des Objekts repräsentieren, im Ge­ gensatz zu den Rändern von Details innerhalb des Objekts. Das Wort "Video" wird in der vorliegenden Beschreibung und auch in den Patentansprüchen zur Bezeichnung eines Bildsignals irgendwelcher Art verwendet, z. B. eines kon­ ventionellen Videosignals oder eines konventionellen Si­ gnals ohne Referenzkomponenten (d. h. ohne Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse, Farbsynchronimpulse, usw.). Im letzteren Fall werden die Referenzkomponenten dem Bild­ signal nach der Einwirkung der Überlagerungsanordnung 10 hinzugefügt.

Wie in Fig. 4 als Beispiel gezeigt, enthält das Vorder­ grundvideo ein Objekt 200, im gezeigten Fall einen Hund, und einen Umgebungsbereich 202. Im zusammengesetzten Aus­ gangsbild ist der Umgebungsbereich 202 durch das Hinter­ grundvideo ersetzt. Man kann die Sache auch so sehen, als wäre der Umgebungsbereich 202 transparent, wenn das Vor­ dergrundbild auf das Hintergrundbild gelegt wird. Der Hund 200 kann verschiedene Details enthalten wie z. B. ein Maul, Augen und einen schwarzen Fleck 204.

Damit es möglich ist, die zwischen dem Umgebungsbereich 202 und dem Objekt 200 befindlichen Ränder von internen Rändern einzelner Objektdetails wie z. B. des Flecks 204 zu unterscheiden, wird der Umgebungsbereich 202 durch einen "schwärzer als schwarzen" Videosignalpegel (Ultra­ schwarzpegel) dargestellt. Wenn z. B. der Referenz-Schwarz­ wert durch 0 Volt und der Weißwert durch 1 Volt darge­ stellt wird, könnte der das Objekt umgebende Bereich 202 einen Signalpegel von -0,5 Volt haben. Verschiedene an­ dere Leuchtdichtepegel oder Farben werden durch Spannungen zwischen 0 und 1 Volt dargestellt.

Dieses Signalschema für das Vordergrundvideo wird in der nachfolgenden Beschreibung zugrundegelegt, ist aber nur als Beispiel anzusehen. Die Erfindung kann auch in Verbin­ dung mit einem weniger komplizierten Signalschema für das Vordergrundvideo angewendet werden. Wenn das Objekt 200 keinerlei Detail enthält, läßt sich für das Vordergrund­ video ein simples Zweizustandssignal verwenden. In einem solchen Fall wird das Objekt durch den einen Videosignal­ zustand und der Umgebungsbereich durch den anderen Zustand repräsentiert. Das Auffinden der Objektränder geschieht dann durch Suche nach den Übergängen zwischen den beiden Zuständen.

Die Anordnung 10 enthält eine erste Verzögerungsschaltung 12, welcher das Hintergrundvideosignal auf einer Leitung 14 zugeführt wird. Diese erste Verzögerungsschaltung 12 verzögert das Hintergrundsignal z. B. um die Hälfte der Periode der Bildelemente (halbe Bildpunktperiode). Das Ausgangssignal der ersten Verzögerungsschaltung 12 wird über eine Leitung 15 auf einen Videoeingang eines Video­ mischers 16 gegeben.

Das Videosignal des Vordergrundbildes, das auf der Leitung 18 erscheint und mit dem Hintergrundvideosignal synchro­ nisiert ist, wird auf den Eingang einer zweiten Verzöge­ rungsschaltung 20 gegeben, um diesem Signal eine Verzöge­ rung mitzuteilen, die gleich derjenigen des Hintergrund­ signals ist. Das verzögerte Vordergrundsignal gelangt dann über eine Leitung 21 von der zweiten Verzögerungs­ schaltung 20 zu einem anderen Eingang des Videomischers 16, ferner zu einem UND-Glied 30 und zum Eingang eines ersten monostabilen Multivibrators (Univibrator) 22. Der erste Univibrator 22 sendet, wenn er einen positiv gerich­ teten Übergang im eingangsseitigen Videosignal von Ultra­ schwarz auf Schwarz (oder auf heller als Schwarz) fühlt, einen Impuls der Länge T₁. Dieser Ausgangsimpuls vom er­ sten Univibrator 22 wird auf einen Eingang eines ODER- Gliedes 24 gekoppelt.

Das Vordergrundsignal wird außerdem in einem Inverter 26 invertiert und dann auf einen zweiten Inivibrator 28 ge­ geben. Der zweite Univibrator 28 liefert einen Impuls der Länge T₂, wenn er im invertierten Vordergrundsignal eine positiv gerichtete Flanke fühlt, die einem Übergang von Schwarz (oder von heller als Schwarz) auf Ultraschwarz entspricht. Die Impulslänge T₂ des zweiten Univibrators 28 ist etwas größer als die Länge T₁ des Impulses des ersten Univibrators, wobei dieser Unterschied z. B. eine halbe Bildpunktperiode beträgt. Der Ausgang des zweiten Univibrators 28 ist mit dem anderen Eingang des ODER- Gliedes 24 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 24 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes 30 verbunden, dessen Ausgang zum Betriebsarten-Steuereingang 32 des Mischers 16 führt.

Die Überlagerungsanordnung 10 nach Fig. 1 kann Teil eines computergesteuerten Videosignals oder Wiedergabegerätes für graphische Zeichen sein, worin das Hintergrundbild in einem Videosignal auf der Leitung 14 und die Vorder­ grundobjekte in einem Videosignal auf der Leitung 18 ge­ liefert werden. Die Anordnung 10 kombiniert die beiden Signale zu einem einzigen Bildsignal auf einer Ausgangs­ leitung 34, in dem die Objekte des Vordergrundbildes dem Hintergrundbild überlagert und damit vermischt sind.

Die Arbeitsweise der Überlagerungsanordnung 10 läßt sich am besten anhand der in den Fig. 2a und 2b gezeigten Spannungswellenformen verstehen. Die Buchstaben neben den verschiedenen Wellenformen in den Fig. 2a und 2b wei­ sen auf die Schaltungsknoten in Fig. 1 hin, wo die be­ treffenden Wellenformen jeweils erscheinen.

Die Fig. 2a zeigt die Wellenformen, die erzeugt werden, wenn im Vordergrundvideo ein Signalübertrag erfaßt wird, der den vorderen Rand eines Objektes darstellt. Bis zum Zeitpunkt 0 befindet sich das Vordergrundvideosignal auf niedrigem Pegel, z. B. Ultraschwarz, und nur das Hinter­ grundvideo wird durch den Mischer 16 auf der Leitung 34 gesendet.

Zum Zeitpunkt 0 erscheint im Vordergrundvideo auf der Lei­ tung 18 der Objektrand, dargestellt durch einen nach oben gerichteten Übergang bis mindestens zum Referenz-Schwarz­ wert, wie in der Wellenform A gezeigt. Dieses Signal wird vom Inverter 26 invertiert (Wellenform B), und weil der invertierte Signalübergang in negativer Richtung geht, spricht der zweite Univibrator 28 nicht an, wie es die Wellenform E zeigt.

Das Vordergrundvideo wird in der zweiten Verzögerungs­ schaltung 20 um eine Zeitspanne T verzögert, wie mit der Wellenform C gezeigt. Zum Zeitpunkt T triggert die dem Objektrand entsprechende positive Flanke im verzögerten Videosignal den ersten Univibrator 22, wodurch ein Impuls erzeugt wird, der vom Zeitpunkt T zum Zeitpunkt T+T₁ dauert (Wellenform D). Da der Ausgang des zweiten Univibrators 28 niedrig ist, wird der Impuls aus dem ersten Univibra­ tor 22 durch das ODER-Glied 24 zum UND-Glied 30 übertra­ gen.

Solange der Impuls vom ersten Univibrator 22 und das Signal, welches das Objekt im Vordergrundbild darstellt, beide an den Eingängen des UND-Gliedes 30 vorhanden sind, liefert dieses Glied einen "hohen" Logikpegel zum Betriebs­ arten-Steuereingang 32 des Mischers 16 (Wellenform G). Der Schwellenwert des UND-Gliedes 30 für den Videoeingang ist etwas unterhalb des Referenz-Schwarzwertes eingestellt. Der erwähnte hohe Pegel am Eingang 34 veranlaßt den Mi­ scher 16, auf der Leitung 34 ein Ausgangssignal zu lie­ fern, welches eine Mischung der Hintergrund- und Vorder­ grundbilder ist, die beide in der ersten bzw. zweiten Ver­ zögerungsschaltung 12 bzw. 20 in gleichem Maß verzögert worden sind.

Zum Zeitpunkt T+T₁ ist der Impuls vom ersten Univibrator 22 zu Ende (Wellenform D), und obwohl das Objekt noch im Vordergrundvideo vorhanden ist, gibt das UND-Glied 30 einen niedrigen Logikpegel auf den Betriebsarten-Steuerein­ gang 32 des Mischers 16 (Wellenform G). Die Vermischung der beiden Videosignale hört auf, und es wird nur das Vor­ dergrundvideo vom Mischer 16 übertragen, wie es weiter unten noch ausführlicher erläutert wird.

Die Übertragung nur des Vordergrundvideos geht so lange weiter, bis dessen hinterer Rand (Rückflanke) gefühlt wird, wie es in Fig. 2b veranschaulicht ist. Zum Zeitpunkt 0 er­ scheint die Rückflanke des Objekts im Vordergrundvideo auf der Leitung 18 (Wellenform A). Aus dieser Flanke wird nach Invertierung im Inverter 16 ein positiv gerichteter Über­ gang (Wellenform B), der den zweiten Univibrator 28 trig­ gert (Wellenform E). Dies bewirkt einen Impuls am Ausgang des zweiten Univibrators, der vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeit­ punkt T₂ dauert und über das ODER-Glied 24 auf das UND- Glied 30 gegeben wird.

Da das Videosignal des Objekts in der zweiten Verzögerungs­ schaltung 20 für eine Dauer T verzögert wird, ist das an den anderen Eingang des UND-Gliedes 30 gelegte Vordergrund­ video bis zum Zeitpunkt T, also bis kurz vor dem Zeitpunkt T₂, ebenfalls hoch. Daher wird an den Betriebsarten-Steuer­ eingang 32 des Mischers 16 ein Betriebsarten-Steuersignal mit hohem Pegel gelegt (Wellenform G), das ein Ausgangs­ signal bewirkt, welches für die Dauer des Intervalls 0 bis T eine Mischung von Vordergrund- und Hintergrundbild ist. Nach dem Zeitpunkt T wird nur das Hintergrundbild vom Mischer 16 übertragen.

Dieses Vermischen von Vordergrund- und Hintergrundbild an den Rändern der Vordergrundobjekte führt zu einer Einschmel­ zung oder "Fiederung" (feathering) der Objekte in die Hin­ tergrundszene. Diese Einschmelzung schwächt die Effekte scharfer Kontrastränder und des weiter oben erwähnten "Aliasing" und läßt die Objekte viel realistischer als Teil einer einzigen, zusammengehörenden Szene erscheinen.

Wie oben erwähnt, werden Vordergrund- und Hintergrundvi­ deo beide um das gleiche Maß verzögert, typischerweise um die Hälfte einer Bildpunktperiode. Die Kompliziert­ heit und die Kosten der Überlagerungsanordnung 10 können vermindert werden, indem man die Hintergrund-Verzögerungs­ schaltung 12 wegläßt. Dies führt dazu, daß die beiden Videobilder etwas gegeneinander verschoben sind. Solange die Verzögerung jedoch relativ kurz ist (z. B. eine halbe Bildpunktperiode), bleibt diese Verschiebung belanglos und bringt keine Diskontinuitäten im Ausgangssignal als Folge der Mischung zweier nicht-synchronisierter Signale.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung der Arbeitsweise der Überlagerungsanordnung 10 deutlich wird, läßt der Mischer 16 das Hintergrundvideo nur dann nicht durch, wenn ein Objekt im Vordergrundvideo vorhanden ist. Wird ein solches Objekt von der Schaltung 10 gefühlt, überlagert der Mischer 16 das Objekt dem Hintergrundbild und mischt die beiden Bilder an den Rändern des Objekts. Einzelhei­ ten der Mischerschaltung zum Vermischen an den vertikalen Rändern eines Objekts sind in der Fig. 3 dargestellt.

Das Hintergrundvideo von der ersten Verzögerungsschaltung 12 wird dem Mischer 16 auf der Leitung 15 zugeführt, von wo es über einen Widerstand 100 zum nicht-invertierenden Eingang eines ersten Pufferverstärkers 102 gelangt. Der Ausgang dieses ersten Verstärkers 102 ist über einen Rück­ kopplungswiderstand 104 mit dem invertierenden Eingang dieses Verstärkers verbunden. Zwei hintereinandergeschal­ tete Widerstände 106 und 108 koppeln das Ausgangssignal des ersten Verstärkers auf den invertierenden Eingang eines Ausgangsverstärkers 110. Der Schaltungsknoten X zwischen den beiden hintereinandergeschalteten Widerstän­ den 106 und 108 ist über die Source-Drain-Stromleitungs­ strecke eines ersten n-Kanal-Feldeffekttransistors 112 mit Masse verbunden.

Der nicht-invertierende Eingang des Ausgangsverstärkers 110 kann direkt, wie in der Figur dargestellt, oder alternativ über einen Offset-Vorspannungswiderstand mit Masse verbunden sein. Ein erster Rückkopplungswiderstand R₁ liegt zwischen Ausgang und invertierendem Eingang des Ausgangsverstärkers. Zwei hintereinandergeschaltete Rück­ kopplungswiderstände R₂ und R₃ sind dem ersten Rückkopp­ lungswiderstand R₁ parallelgeschaltet. Jeder Widerstand R₂ und R₃ hat den halben Widerstandswert von R₁. Der Schaltungsknoten Z zwischen den Rückkopplungswiderständen R₂ und R₃ ist über die Source-Drain-Strecke eines die Rückkopplung steuernden "dritten" n-Kanal-Feldeffekttran­ sistors 132 mit Masse gekoppelt.

Das auf der Leitung 21 erscheinende Vordergrundvideo wird über einen Widerstand 114 auf den nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Verstärkers 116 gekoppelt. Der Aus­ gang des zweiten Verstärkers ist über einen Rückkopplungs­ widerstand 118 mit dem invertierenden Eingang dieses Ver­ stärkers verbunden. Der Ausgang des zweiten Verstärkers 116 ist ferner über zwei hintereinandergeschaltete Wider­ stände 120 und 122 mit dem invertierenden Eingang des Aus­ gangsverstärkers 110 verbunden. Der Schaltungsknoten Y zwischen den beiden hintereinandergeschalteten Widerstän­ den 120 und 122 ist über die Source-Drain-Strecke eines "zweiten" n-Kanal-Feldeffekttransistors 124 mit Masse ge­ koppelt.

Das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 116 wird außer­ dem einer Verstärker/Begrenzer-Schaltung 124 zugeführt, die das Vordergrundvideo so umwandelt und konditioniert, daß es zur Ansteuerung einer digitalen Steuerschaltung im Mischer 16 verwendet werden kann. Die Eingangsschwelle des Verstärker/Begrenzers 124 ist auf einen Wert einge­ stellt, der niedriger als der Referenz-Schwarzwert ist. Der Ausgang des Verstärker/Begrenzers 124 ist über einen Inverter 126 mit einem Eingang eines ersten NOR-Gliedes 128 und außerdem direkt mit einem Eingang eines zweiten NOR-Gliedes 130 verbunden. Die anderen Eingänge der bei­ den NOR-Glieder 128 und 130 sind mit dem Betriebsarten- Steuereingang 32 des Mischers 16 verbunden. Der Ausgang des ersten NOR-Gliedes 128 führt zur Gateelektrode des ersten Feldeffekttransistors 112, und der Ausgang des zweiten NOR-Gliedes 130 ist mit der Gateelektrode des zweiten Feldeffekttransistors 125 verbunden. Der Betriebs­ arten-Steuereingang ist ferner über einen Inverter 134 mit der Gateelektrode des Rückkopplungs-Feldeffekttran­ sistors 132 verbunden.

Der Betrieb des Mischers 16 wird durch das Vorhandensein oder die Abwesenheit eines Objekts in dem auf der Leitung 21 erscheinenden Vordergrundvideo gesteuert. Falls ein Vordergrundobjekt nicht vorhanden ist (vor dem Zeitpunkt 0 in Fig. 2a), führt der Ausgang des zweiten Verstärkers 116 und des Begrenzers 124 einen Pegel unterhalb des Re­ ferenz-Schwarzwertes. Somit ist der eine Eingang des zwei­ ten NOR-Gliedes 130 niedrig (0), und der Inverter 126 er­ zeugt einen hohen Pegel (1) am zugeordneten Eingang des ersten NOR-Gliedes 128. Beim Fehlen eines Vordergrundob­ jekts ist der Betriebsarten-Steuereingang auf der Leitung 32 vom UND-Glied 30 her (Fig. 1) niedrig. Daher ist bei fehlendem Objekt der Ausgang des ersten NOR-Gliedes niedrig, wodurch der erste Feldeffekttransistor 112 gesperrt wird, und der Ausgang des zweiten NOR-Gliedes 130 ist hoch, wo­ durch der zweite Feldeffekttransistor 125 eingeschaltet wird, der dann das Vordergrundvideo nach Masse kurzschließt. In diesem Zustand erreicht nur das Hintergrundvideo den Aus­ gangsverstärker 110.

Der niedrige Pegel am Betriebsarten-Steuereingang 32 be­ wirkt nach seiner Invertierung im Inverter 134 die Ein­ schaltung des Rückkopplungs-Feldeffekttransistors 132. Wenn dieser Transistor leitet, sind die Widerstände R₂ und R₃ aus dem Rückkopplungsweg genommen, so daß sich ein effektiver Rückkopplungswiderstand ergibt, der lediglich gleich R₁ ist.

Wenn ein vorderer Rand (Vorderflanke) eines Vordergrund­ objekts erscheint (Zeitpunkt 0 in Fig. 2a), dann wird diese Flanke von der Schaltung nach Fig. 1 in der weiter oben beschriebenen Weise erfaßt, so daß ein hoher Pegel am Betriebsarten-Steuereingang 32 erscheint. Dieses hohe Eingangssignal bewirkt über das erste und das zweite NOR- Glied 128 bzw. 130, daß der erste und der zweite Feld­ effekttransistor 112 und 125 ausgeschaltet werden, unab­ hängig vom Signalpegel am anderen Eingang der NOR-Glieder. Dies läßt sowohl das Hintergrundvideo als auch das Vor­ dergrundvideo zum Eingang des Ausgangsverstärkers 110 gelangen.

Da sich der Pegel am Eingang des Ausgangsverstärkers 110 infolge des Anlegens beider Videosignale erhöht, muß der Verstärkungsfaktor dieses Verstärkers vermindert werden, um den Ausgangspegel wieder auszugleichen. Das mit hohem Pegel erscheinende Betriebsarten-Steuersignal schaltet nach seiner Invertierung im Inverter 134 den Rückkopplungs- Feldeffekttransistor 132 aus. Da nun der Schaltungsknoten Z zwischen den Widerständen R₂ und R₃ nicht mehr an Masse liegt, befinden sich alle drei Rückkopplungswiderstände im Rückkopplungsweg und bilden einen effektiven Widerstands­ wert gleich:

Da aber R₁=R₂+R₃, weil R₂ und R₃ beide jeweils den halben Wert von R₁ haben, gilt:

Somit vermindert das Ausschalten des Feldeffekttransistors 132 den effektiven Widerstandswert, verstärkt die negative Rückkopplung und reduziert die Verstärkung des Ausgangs­ verstärkers um die Hälfte.

Sobald der Zeitpunkt T+T₁ (Fig. 2a) erreicht ist, kehrt das Betriebsarten-Steuersignal auf niedrigen Pegel zurück. Da jedoch das Vordergrundobjekt noch vorhanden ist, ist der Ausgang des Begrenzers 124 hoch. Dieser hohe Pegel bewirkt über das zweite NOR-Glied 130, daß der zweite Feldeffekttransistor 124 im ausgeschalteten Zustand ge­ halten wird, und da der Inverter 126 einen niedrigen Pe­ gel an das erste NOR-Glied 128 legt, wird der erste Feld­ effekttransistor 112 eingeschaltet, wodurch das Hinter­ grundsignal nach Masse kurzgeschlossen wird. Somit wird in diesem Zustand nur das Vordergrundvideo an den Aus­ gangsverstärker 110 gelegt. Der niedrige Pegel des Be­ triebsarten-Steuersignals, der über den Inverter 134 zum Feldeffekttransistor 132 gelangt, bringt den Widerstands­ wert der Rückkopplung des Ausgangsvertärkers 110 wieder auf den Wert von R₁, wie es weiter oben in Verbindung mit dem Zustand vor dem Zeitpunkt 0 erläutert wurde.

Wenn der hintere Rand (Rückflanke) des Objekts erfaßt wird, findet wieder eine Mischung von Vordergrund- und Hintergrundvideo statt, in der gleichen Weise, wie bei der Vorderflanke. Sobald die Mischungszeit T (Fig. 2b) verstrichen ist, kehrt der Mischer 16 in seinen oben be­ schriebenen ersten Zustand zurück, in welchem nur das Hin­ tergrundvideo zum Mischerausgang 34 gelangt.

Die Mischerschaltung nach Fig. 3 bewirkt eine Vermischung nur an den vertikalen Rändern der Vordergrundobjekte. Eine zusätzliche Schaltungsanordnung könnte dafür sorgen, eine Mischung auch an den horizontalen Rändern zu erhalten, in­ dem sie das Signal um eine volle Horizontalzeilenperiode verzögert und eine Mischung von Signalen bei Erfassung eines horizontalen Randes bewirkt.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel hat der Mi­ scher 16 drei Ausgangszustände, d. h. er liefert entweder nur das Hintergrundvideo oder nur das Vordergrundvideo oder eine gleiche Mischung aus Vordergrund- und Hinter­ grundvideo. Alternativ kann der Mischer aber auch so aus­ gebildet sein, daß er anstatt einer einzigen festen Mi­ schung der beiden Videosignale an den Objekträndern eine (allmähliche) Umblendung von einem Videosignal auf das andere besorgt. Beispielsweise kann bei Erfassung des vorderen Randes des Objekts das Hintergrundvideo mit einem über einige Bildpunkte gehenden Übergang abgeblendet werden, während das Vordergrundvideo im selben Zeitver­ lauf eingeblendet wird. Anordnungen zur Realisierung einer solchen Umblendung sind bei Fernsehproduktionsanlagen all­ gemein bekannt, insbesondere bei Video-Umschalteinrichtun­ gen. Es können Generatoren für aufwärts- und abwärtsgerich­ tete Sägezahnsignale vorgesehen werden, um die jeweiligen Beträge der Vordergrund- und Hintergrund-Videosignale im Mischer 16 zu steuern. Diese umblendende Ausführungsform bringt eine "fiederige" Einbettung (feathering) des Objekts in die Hintergrundszene.

Claims (6)

1. Anordnung zum Einblenden eines ersten Videosignals als Objektsignal in ein zweites Videosignal als Hintergrund­ signal,

• - mit einem ersten Detektor (124) zum Feststellen eines Objektbildes im ersten Videosignal und Erzeugen eines ersten Steuersignals
• - und mit einem Mischer (16) für seinem ersten und seinem zweiten Eingang zugeführten ersten bzw. zweiten Eingangs­ signale und Erzeugen eines das Objektbild vor dem Hinter­ grundbild darstellenden Ausgangssignalgemisches in Ab­ hängigkeit von dem Steuersignal,

gekennzeichnet durch

• - eine erste Verzögerungsschaltung (20), der das erste Video­ signal zugeführt wird und die mit ihrem Ausgang an den ersten Eingang des Mischers (16) angeschlossen ist,
• - einen zweiten Detektor (22), der auf Grund der Leuchtdichte­ werte des ersten Videosignals am Ausgang der ersten Ver­ zögerungsschaltung (20) die Vorderkanten des Objektes fest­ stellt und daraufhin ein Ausgangssignal einer ersten vor­ bestimmten Dauer erzeugt,
• - einen dritten Detektor (26, 28), der auf Grund der Leucht­ dichtewerte des ersten Videosignals am Eingang der ersten Verzögerungsschaltung (20) die Rückkanten des Objektes feststellt und daraufhin ein Ausgangssignal einer zweiten vorbestimmten Dauer erzeugt,
• - eine Schaltung (24, 30), die a) auf Grund der Leuchtdichte­ werte des ersten Videosignals am Ausgang der ersten Ver­ zögerungsschaltung (20) und b) bei Vorhandensein eines Ausgangssignals vom zweiten oder dritten Detektor (22 bzw. 26, 28) ein weiteres Steuersignal erzeugt, welches dem Mischer (16) zugeführt wird, der auf Grund des ein Vorhanden­ sein eines Objektbildes im ersten Videosignal anzeigenden ersten Steuersignals und des weiteren Steuersignals das erste und das zweite Videosignal an den Vorderkanten und an den Rückkanten des Objektes mischt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Detektor einen ersten monostabilen Multivibrator (22) enthält, der einen Ausgangsimpuls (D in Fig. 2a) erzeugt, wenn das Ausgangssignal der ersten Verzögerungsschaltung (20) einen gegebenen Schwellenwert erreicht,
daß der dritte Detektor einen Inverter (26), dessen Eingang das erste Videosignal zuführbar ist, und einen zweiten monostabilen Multivibrator (28) enthält, der einen Ausgangs­ impuls (E in Fig. 2b) erzeugt, wenn das Ausgangssignal des Inverters einen gegebenen Schwellenwert erreicht,
daß die Schaltung (24, 30) zur Erzeugung des weiteren Steuer­ signals ein ODER-Glied (24), das einen mit dem Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators verbundenen Eingang und einen mit dem Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators verbundenen weiteren Eingang hat, und ein UND-Glied (30) enthält, das einen mit dem Ausgang des ODER-Gliedes verbunde­ nen Eingang und einen mit dem Ausgang der das erste Video­ signal verzögernden ersten Verzögerungsschaltung (20) ge­ koppelten zweiten Eingang hat und dessen Ausgang mit dem Mischer (16) verbunden ist, um das Vorhandensein eines Objekt­ randes im ersten Videosignal anzuzeigen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine weitere Verzögerungsschaltung (12), die das zweite Videosignal verzögert und das verzögerte zweite Videosignal als ein Ein­ gangssignal dem Mischer (16) zuführt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verzögerungsschaltungen (20 und 12) die jeweiligen Signale um im wesentlichen dasselbe Zeitmaß (T) verzögern.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer eine erste Schaltung mit einem Inverter (126) für das erste Videosignal enthält,
mit einem ersten NOR-Glied (128), das einen mit dem Objekt­ randdetektor gekoppelten Eingang und einen mit dem Ausgang des Inverters gekoppelten weiteren Eingang hat, und mit
einem durch das Ausgangssignal des ersten NOR-Gliedes steuer­ baren ersten Schalter (112) zum Steuern der Übertragung des zweiten Videosignals,
und eine zweite Schaltung mit einem NOR-Glied (130), das einen mit dem Objektranddetektor gekoppelten Eingang und einen das erste Videosignal empfangenden weiteren Eingang hat,
und mit einem durch das Ausgangssignal des zweiten NOR- Gliedes steuerbaren zweiten Schalter (124) zum Steuern der Übertragung des ersten Videosignals.