DE3702220C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrich­ tung zur Darstellung eines Gesamtbildes auf einem Bildschirm eines Bildschirmgerätes, wobei das Gesamtbild aus mehreren natürlichen und/oder synthetischen, von verschiedenen Quellen generierten Teilbildern zusammengesetzt ist (DE 30 35 636 C2).

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 34 10 662 A1). Auch sind Techniken wie "Bild im Bild" bei analoger Studiotechnik bekannt oder Fenstertechniken bei bildschirmgestützten Rechnerarbeitsplätzen, die mit rein synthetischen Rasterbildern arbeiten. Schließlich ist bekannt, aus verschiedenen Quellspeichern entnommene Bilder prioritätsgesteuert auf einem Bildschirm zu überlagern (US 43 17 114).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Gesamtdarstel­ lung mindestens zweier von unterschiedlichen Quellen generierter Teilbilder auf einen Bildschirm ermög­ licht.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Einrichtung gemäß der Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 vorgese­ hen. Die Einrichtung nach der Erfindung erlaubt 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 Datenwortbreite 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 (4)

1. Einrichtung zur Darstellung eines Gesamtbildes auf einem Bild­ schirm eines Bildschirmgerätes, wobei das Gesamtbild aus mehre­ ren natürlichen und/oder synthetischen, von verschiedenen Quel­ len generierten Teilbildern zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Quelle (1, 2, 3) ein über ein Steuerteil (31 bis 39) steuerbarer Pufferspeicher (11 bis 19) zugeordnet ist,
daß ein von einem Steuerrechner (24) aus ladbarer und mit einem Ausgangsregister (22) versehener Maskenspeicher (21) zur Vorgabe des gewünschten Gesamtbildes vorgesehen ist, dessen parallel auslesbare Datenwortbreite 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 einspeis­ bar ist, und daß das Ausgangsregister (22) des Maskenspeichers (21) über das Steuernetzwerk (23) mit dem Steuerteil (31 bis 39) des Pufferspeichers (11 bis 19) jeder Quelle (1, 2, 3) verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Quellen Fernsehkameras (1) und/oder Rastergra­ phik-Generatoren (2) und/oder Massenspeicher (3) für digitale Bilddaten vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm zur Wiedergabe einer größeren Anzahl von Bildpunkten ausgelegt ist, als sie jede einzelne Quelle (1, 2, 3) bereitstellen kann.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Quellen mehrere aufeinander in entsprechenden Blickwinkeln justierte Kameras (1) so angeord­ net sind, daß sie lückenlos nebeneinander oder untereinander ein Bild eines Objektes oder einer Landschaft als Gesamtbild mit einem wesentlich größeren Betrachtungswinkel als dem natür­ lichen auf dem Bildschirm darstellen.