DE3702220A1 - Verfahren und einrichtung zur darstellung eines gesamtbildes auf einem bildschirm eines bildschirmgeraetes - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur darstellung eines gesamtbildes auf einem bildschirm eines bildschirmgeraetesInfo
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- G09G5/395—Arrangements specially adapted for transferring the contents of the bit-mapped memory to the screen
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrich
tung zur Darstellung auf einem Bildschirm eines
Bildschirmgerätes eines Gesamtbildes, das aus mehreren
natürlichen und/oder synthetischen, von verschiedenen
Quellen generierten Teilbildern zusammengesetzt
ist.
Die Darstellung eines Bildes auf dem Bildschirm
eines Bildschirmgerätes wird durch eine Vielzahl
von Zeilen, z. B. 625, erreicht, die von einem Elektro
nenstrahl abgefahren werden. Wenn der Elektronenstrahl
alle Zeilen des Bildschirms abgefahren hat, wiederholt
sich der gesamte Vorgang. Damit der Elektronenstrahl
regelmäßig die Zeilen abfährt, muß er in horizontaler
und in vertikaler Richtung synchronisiert werden.
Mit dem Takt für die horizontale Synchronisation,
dem Zeilentakt, wird der Elektronenstrahl von einer
Zeile zur nächsten Zeile getaktet, während er mit
dem Takt für die vertikale Synchronisation, dem
Bildtakt, wieder zum Bildanfang zurückkehrt und
erneut Zeile für Zeile den Bildschirm abfährt.
Bildschirmgeräte zur Darstellung von Zeichen und
Graphik weisen im Gegensatz zum gewöhnlichen Fernsehen
noch einen weiteren Takt neben dem Zeilentakt und
dem Bildtakt auf. Mit diesem Takt, dem Bildpunkttakt
("Dotclock"), wird jede Zeile in eine Vielzahl
von Punkten zerlegt. Der Elektronenstrahl läuft
hierbei zwar wie beim gewöhnlichen Fernsehen kontinu
ierlich auf einer Zeile entlang, seine Hell-Dunkel-An
steuerung wird jedoch vom Bildpunkttakt getaktet,
so daß die Auflösung der Bildpunkte durch die Periode
des Bildpunkttaktes festgelegt wird.
Dieses bekannte Prinzip kann man dazu nutzen, an
definierten Stellen des Bildschirms Farb- oder
Grauwerte einzublenden, die nicht von der angeschlosse
nen Bildquelle, z. B. Fernsehkameras, geliefert
werden. Verfahren für die Einblendung von graphischen
Elementen in das Bild eines Bildschirmgerätes sind
bereits bekannt (DE-OS 34 10 662). Auch sind Techniken
wie "Bild im Bild" bei analoger Studiotechnik bekannt
oder Fenstertechniken bei bildschirmgestützten
Rechnerarbeitsplätzen, die mit rein synthetischen
Rasterbildern arbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren und eine Einrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die eine verbesserte Gesamtdarstel
lung mindestens zweier von unterschiedlichen Quellen
generierter Teilbilder auf einen Bildschirm ermögli
chen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren
bzw. einer Einrichtung gemäß der Erfindung die
Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 9 vorgese
hen. Das Verfahren und die Einrichtung nach der
Erfindung erlauben es, Bilder insbesondere auf
hochauflösenden Bildschirmen darzustellen, die
von Bildpunkt zu Bildpunkt, von Zeile zu Zeile
und von Bild zu Bild schritthaltend mit der Bildpunkt
frequenz von einigen 10 MHz aus wechselnden Teilbil
dern verschiedener Quellen zusammengesetzt werden
können, wobei die Bildquellen asynchron und mit
verschiedenen Bilderzeugungsfrequenzen arbeiten
können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Die Erfindung ist im folgenden anhand einer Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Bei der in der Figur gezeigten Einrichtung sind
zum Generieren von Bildern als "Quellen" je drei
TV-Kameras 1, Rastergraphik-Generatoren 2 und Massen
speicher 3 für digitale Bilddaten vorgesehen, denen
jeweils eigene Pufferspeicher 11 bis 13, 14 bis
16 und 17 bis 19 zugeordnet sind. Die TV-Kameras
1, Rastergraphik-Generatoren 2 und Massenspeicher
3 übertragen ihre Informationen asynchron und damit
unabhängig voneinander in jeweils einen Pufferspeicher
11 bis 19, der über verschiedene Ein- und Ausgänge
beschrieben bzw. gelesen werden kann ("Dual-Port").
Während das Einschreiben mit unterschiedlichen
Datenraten erfolgen kann, wird über eine zentrale
Taktsteuerung 20 das Auslesen und Übergeben der
Daten an eine Interface-Schaltung 25 für einen
Bildschirm oder Monitor 30, auf dem die Bildinformatio
nen dargestellt werden sollen, synchronisiert.
Dabei muß die Taktrate mindestens der Videofrequenz
entsprechen. Bei hochauflösenden Bildschirmen muß
sie sogar ein Mehrfaches betragen, um ein flackerfreies
Bild zu erzeugen.
Die Pufferspeicher 11 bis 19, die im Normalfall
Bilder oder Teilbilder enthalten, werden nicht
nacheinander oder nach einem anderen festen Schema
ausgelesen und zur Darstellung auf den Monitor
30 gebracht, sondern das Monitorbild kann grundsätzlich
Punkt für Punkt aus Punkten unterschiedlicher Quellen
1 und/oder 2 und/oder 3 zusammengesetzt werden.
Dazu ist ein von einem Steuerrechner 24 aus ladbarer
Maskenspeicher 21 vorgesehen, dessen Inhalt mit
der Bildpunktfrequenz auf ein Steuernetzwerk 23
gegeben wird. Das Steuernetzwerk 23 verbindet jeweils
ein Bit des Maskenspeicher-Ausgangsregisters 22
mit dem Steuerteil 31 bis 39 des Pufferspeichers
11 bis 19 einer Quelle 1, 2, 3. Wird der Maskenspei
cher 21 so aufgebaut, daß die parallel auslesbare
Datenbreite (Datenwort) genau der Anzahl der Quellen
entspricht, und wird der Maskenspeicher 21 so geladen,
daß je Datenwort gerade ein Bit gesetzt ist, so
kann von Bildpunkt zu Bildpunkt eine Auswahl des
darzustellenden Bildpunktes aus den Bildpunkten
aller zur Verfügung stehenden Quellen 1, 2, 3 erfolgen.
Werden mehrere Bildpunkte hintereinander und mehrere
Zeilen bzw. Zeilenstücke untereinander von der
gleichen Quelle gespeist, so entstehen wiederum
Teilbilder.
Versieht man die Steuerung der Pufferspeicher zusätz
lich mit vier ladbaren Registern oder Zählern 40,
so können Teilbilder unterschiedlichsten Formates
als Quelle herangezogen werden und an beliebige
Stellen in das Gesamtbild eingefügt werden, da
durch geeignetes Vorbesetzen der Zähler 40 der
Anfangspunkt des Teilbildes (linke obere Ecke)
relativ zum darstellenden Gesamtbild bestimmt werden
kann. Dabei gibt ein Zähler den Zeilenversatz an,
der zweite die Bildpunktverschiebung in der Zeile
und die weiteren Zähler laufen jeweils bis zum
Zeilenende bzw. zur letzten Zeile des Teilbildes
mit.
Die Zähler 40 werden entsprechend der Bildgröße
und der gewünschten Bildlage im Gesamtbild über
die Datensammelleitungen (Bus) 41 vorbesetzt.
Die durch den Maskenspeicher 21 vorgegebenen Steuerin
formationen veranlassen schließlich in der Steuerung
des Pufferspeichers 11 bis 19, daß der Grauwert
bzw. Farbwert des gerade darzustellenden Bildpunktes
von der ausgewählten Quelle über die Datensammelleitung
42 zur Interface-Schaltung 25 weitergeleitet wird.
An die Interface-Schaltung 25 werden somit Bildpunkt
für Bildpunkt die Grauwerte bzw. Farben übertragen,
wie sie fortlaufend für die Darstellung benötigt
werden. Dabei spielt es von der Anordnung her keine
Rolle, welche Größe das Gesamtbild im Verhältnis
zur Größe der Teilbilder hat und wie die Teilbilder
bzw. Teile der Teilbilder zusammengesetzt werden.
Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich beispiels
weise an beliebigen Stellen des Bildschirms Text
einblenden, und zwar entweder "ins Leere" oder
über bereits definierte Teilbilder. Bei einer anderen
Anwendung, bei der die Quellen von verschiedenen
Fernsehkameras gebildet sind, die an unterschiedlichen
Orten aufgestellt und/oder mit unterschiedlichen
Blickwinkeln ausgerichtet sind, läßt sich auf dem
Bildschirm durch Zusammensetzen der gewonnenen
Teilbilder ein "Panoramabild" auf dem Bildschirm
darstellen. Davon unabhängig oder zusätzlich kann
ein entsprechender Kartenausschnitt in die Gesamtdar
stellung eingeblendet werden, in welcher die Blick
richtung der Fernsehkamera als Pfeil oder
dgl. darstellbar ist. Durch Markieren einer gewünsch
ten Richtung auf dem abgebildeten Kartenausschnitt
mittels Lichtgriffel, durch Berühren oder dgl.
läßt sich die Kamera in diese Richtung schwenken.
Claims (12)
1. Verfahren zur Darstellung auf einem Bildschirm
eines Bildschirmgerätes eines Gesamtbildes,
das aus mehreren natürlichen und/oder synthetischen,
von verschiedenen Quellen generierten Teilbildern
zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeich
net, daß die Teilbilder erst zum Zeitpunkt
der zeilenweisen Wiedergabe bzw. Darstellung
auf dem Bildschirm stückweise zusammengesetzt
werden, indem aus verschiedenen, den einzelnen
Quellen zugeordneten Speichern videoschnell
eine jedem Teilbild entsprechende Anzahl von
Bildpunkten herausgelesen wird und dieser Vorgang
von Zeile zu Zeile wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die den einzelnen Quellen
zugeordneten Speicher asynchron zu dem Auslesetakt
beschrieben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß an beliebigen
Stellen des Bildschirms Text eingeblendet wird
und zwar entweder in "leere" oder über bereits
definierte Teilbilder.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Bildpunktrate beim Auslesen sich wesentlich
von der des Einlesens der einzelnen Teilbilder
unterscheidet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
einzelnen Teilbilder den Bildern mehrerer in
unterschiedlichen Blickwinkeln auf ein Objekt,
einen Landschaftsausschnitt oder dgl. gerichteter
Kameras entsprechen, um eine Gesamtdarstellung
mit größerem als dem natürlichen Betrachtungswinkel
auf dem Bildschirm zu realisieren, in welcher
die einzelnen Teilbilder entsprechend der Wirklich
keit lückenlos nebeneinander oder übereinander
angeordnet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß auf
dem einen Teil des Bildschirms ein von Fernsehkame
ras in horizontaler Blickrichtung aufgenommener
Landschaftsausschnitt und gleichzeitig auf einem
anderen Teil des Bildschirms der zugehörige
Ausschnitt aus einer Landkarte dargestellt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei schwenkbarer Anordnung
der Kamera(s) die Blickrichtung der Kamera(s)
in Form eines Pfeils oder eines anderen Symbols
auf der Kartendarstellung eingeblendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei schwenkbarer Anordnung
der Kamera(s) durch Markieren einer Richtung
auf der Kartendarstellung mittels Lichtgriffel,
berührungsempfindlichen Schirm oder sonstiger
Steuerung die Kamera(s) automatisch in dieser
Richtung geschwenkt wird.
9. Einrichtung zur Darstellung auf einem Bildschirm
eines Bildschirmgerätes eines Gesamtbildes,
das aus mehreren natürlichen und/oder syntheti
schen, von verschiedenen Quellen generierten
Teilbildern zusammengesetzt ist, dadurch ge
kennzeichnet,
daß jeder Quelle (1, 2, 3) ein Speicher (11 bis 19) zugeordnet ist,
daß ein von einem Steuerrechner (24) aus ladbarer Maskenspeicher (21) vorgesehen ist, dessen parallel auslesbare Datenbreite (Datenwort) der Anzahl der Quellen entspricht und daß je Datenwort gerade ein Bit gesetzt ist,
daß ein Steuernetzwerk (23) vorgesehen ist, in welches der Inhalt des Maskenspeichers (21) mit Bildpunktfrequenz eingespeist wird, und daß ein Ausgangsregister (22) des Maskenspeichers (21) mit dem Steuerteil (31 bis 39) des Spei chers (11 bis 19) jeder Quelle (1, 2, 3) verbunden ist.
daß jeder Quelle (1, 2, 3) ein Speicher (11 bis 19) zugeordnet ist,
daß ein von einem Steuerrechner (24) aus ladbarer Maskenspeicher (21) vorgesehen ist, dessen parallel auslesbare Datenbreite (Datenwort) der Anzahl der Quellen entspricht und daß je Datenwort gerade ein Bit gesetzt ist,
daß ein Steuernetzwerk (23) vorgesehen ist, in welches der Inhalt des Maskenspeichers (21) mit Bildpunktfrequenz eingespeist wird, und daß ein Ausgangsregister (22) des Maskenspeichers (21) mit dem Steuerteil (31 bis 39) des Spei chers (11 bis 19) jeder Quelle (1, 2, 3) verbunden ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Quellen Fernsehkameras
(1) und/oder Rastergraphik-Generatoren (2) und/oder
Massenspeicher (3) enthaltend digitale Bilddaten
sind.
11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bildschirm
zur Wiedergabe einer größeren Anzahl von Bildpunk
ten ausgelegt ist, als sie jede einzelne Quelle
(1, 2, 3) bereitstellen kann.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß als
Quellen mehrere aufeinander in entsprechenden
Blickwinkeln justierte Kameras (1) so angeordnet
sind, daß sie lückenlos nebeneinander oder unterein
ander ein Bild eines Objektes, einer Landschaft
oder dgl. als Gesamtbild mit einem wesentlich
größeren Betrachtungswinkel als dem natürlichen
auf dem Bildschirm darstellen.
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