DE3816545A1 - Vorrichtung zur erzeugung von ton- und zufallsgesteuerter bilder - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung von ton- und zufallsgesteuerter bilder

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DE3816545A1
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Wolfgang Dipl Ing Hoeh
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Foerst Reiner
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/20Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63JDEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J17/00Apparatus for performing colour-music

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung ton- oder zu­ fallgesteuerter Bilder unter Verwendung eines Mikrofons zur Erfassung der Tonsignale.
Solche Vorrichtungen können in Discotheken, bei Tanz- und Konzertveranstal­ tungen oder im privaten Bereich zur Untermalung und Intensivierung der Musik angewendet werden. Sie können aber auch zur rein ästhetischen Wirkung über­ all in Räumen anstelle von Wandbildern zum Einsatz kommen.
Vorläufer solcher Vorrichtungen sind sogenannte Lichtorgeln. Sie verwenden Frequenzbandfilter und farbige Lampen, die in Abhängigkeit von den Amplitu­ den der Filter-Ausgänge hell/dunkel gesteuert werden. Die damit erzeugten einfachen Lichtmuster kann man nicht als Bilder bezeichnen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der abwechslungsreiche, vorwiegend nicht-gegenständliche Bilder auf einem Bildschirm erzeugbar sind. Weitere Aufgaben sind, die Vorrichtung so auszuführen, daß die damit erzeugten Bil­ der ästhetisch-künstlerischen Ansprüchen genügen, daß sie in Abhängigkeit von den aufgenommenen Tonsignalen sehr schnell veränderbar sind und daß sie nach psychologischen Erfahrungswerten die Stimmung erzeugen oder verstärken, die durch die aufgenommene Musik, Sprache oder Geräusche normalerweise er­ zeugt wird.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angege­ benen Merkmale gelöst.
Schließlich ist es eine Aufgabe, die Vorrichtung wirtschaftlich auszuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 3 und in den fol­ genden Ansprüchen beschriebenen Merkmale gelöst.
Neben der Hardware-Vorrichtung bedarf es noch eines geeigneten Software-An­ satzes für die Umsetzungs-Algorithmen der Töne in Bilder. Bevor deshalb auf die Vorrichtung eingegangen wird, sollen einige Ausführungen über Wahrneh­ mungsempfindungen und Umsetzungs-Algorithmen gegeben werden.
Musik wird mit sanft und friedlich beschrieben, wenn die melodischen, d.h. die aufeinanderfolgenden und die harmonischen, d.h. die gleichzeitig ertö­ nenden Tonfrequenzen den Intervallen konventioneller Kompositionen folgen, wenn sich die Töne nur schwach und langsam ändern und wenn der Musik ein lang­ samer Rhythmus zugrundeliegt. Sie wird mit hart und aggressiv beschrieben, wenn die Lautstärkeunterschiede stark sind, wenn die Änderungsgeschwindigkeit der Lautstärke und der aufeinanderfolgenden Frequenzen groß ist, wenn ein schnel­ ler Rhythmus zugrundeliegt und wenn die Tonfrequenzen disharmonisch sind. Dies gilt auch für andere Geräusche. Bei Sprache wird je nach Oberschwingungsge­ halt, Tonhöhe und Tonfrequenz-Schwankungen ebenfalls zwischen weicher und harter Stimme unterschieden. Zur Verarbeitung von Sprachsignalen können Ver­ fahren aus den Fachgebieten der Sprach- und Mustererkennung bestens verwen­ det werden.
Bewegte Bilder haben Merkmale, die sich mit ähnlichen Begriffen beschreiben lassen. Solche Merkmale sind Farben, Farbkombinationen, Farbhelligkeiten, Farbübergänge, Flächenformen, Linienverläufe, Kombinationen verschiedener Flächen und Linien, Änderungsgeschwindigkeiten von Farben und Formen. Ein Bild wird als sanft und friedlich empfunden, wenn die Farben nach gängigen ästhetischen Regeln zueinander passen, wenn die Formen sich ähnlich sind, wenn die Farbübergänge stetig sind und wenn sich diese Merkmale nur langsam ändern. Dagegen wirkt ein bewegtes Bild hart und aggressiv, wenn starke Kon­ traste in schneller und unerwarteter Folge erzeugt werden.
Die Möglichkeiten, bewegte Bilder Tonsignalen anzupassen, sind aber nicht auf die Klassifizierung weich/hart beschränkt; sondern es lassen sich eine große Vielfalt von Farben und Formen der großen Vielfalt von Klängen nach Algorith­ men zuordnen, die nicht nur Empfindungen aus anderen Bereichen, wie oben er­ läutert, sondern vor allem Überraschung durch Abwechslungsreichtum und direkte ästhetische Reize auslösen.
Während die Umsetzungsalgorithmen selbst nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, soll doch an dieser Stelle ausgeführt werden, welche Merk­ male des Tonsignals auswertbar und welche Merkmale des Bildsignals erzeugbar sein sollen.
Dem Tonsignal sind folgende veränderliche Daten zu entnehmen:
  • - Augenblickliche Lautstärke-Amplitude des Tonsignals im Verhältnis zur mittleren Lautstärke,
  • - Augenblickliche Lautstärken bestimmter Tonfrequenzbänder im Verhältnis zur mittleren Lautstärke des betreffenden Frequenzbandes und/oder zur mittleren Gesamtlautstärke,
  • - Amplituden von niederfrequenten Frequenzbändern zur Rhythmusbestimmung und
  • - Veränderungsgeschwindigkeiten von Lautstärkewerten.
Das Bildsignal soll das Videosignal für einen Monitor oder Video-Projektor mit fernsehgerechter Zeilenablenkung sein. Es soll aus Linien der Breite ei­ nes Bildelements (Pixel) und Farbflächen mit Rot-, Grün- und Blauanteil be­ stehen. Gerade Linien sollen durch ihre Endpunkte (X-Y-Vektoren) bestimmbar sein, Kreisbögen durch ihren Radius und Kreis-Mittelpunkt. Flächen sollen durch ihre Grenzlinien bestimmbar sein.
Linien und Flächen können in vorgegebener Reihenfolge Priorität voreinander haben. Sie sind am Bildrand so zu begrenzen (Clipping), als würden sie sich außerhalb des Bildes kontinuierlich fortsetzen. Die Endpunkte der Linien sind entweder direkt in der zweidimensionalen Bildschirmebene vorzugeben; oder sie sind als Projektionen von Flächen in einem dreidimensionalen Raum aufzu­ fassen. Im letzteren Falle sind zwei Algorithmen aufzustellen, einer zur Er­ zeugung von räumlichen Gebilden und einer zur Umsetzung der räumlichen Gebil­ de in Flächen und Linien. Von den beiden Algorithmen kann einer schnell ton­ signalabhängig sein der andere langsam. Es können aber auch beide Algorithmen schnell tonsignalabhängig sein, das heißt sowohl die Form des erzeugten Raum­ körpers als auch seine Drehung oder Verschiebung im Raum können sich von Bild zu Bild stark ändern.
Im Folgenden soll der allgemeine Fall der räumlichen Darstellung näher ausge­ führt werden.
Der darzustellende Raum sei mit seinen karthesischen Achsen u, w und h defi­ niert. Ein Eckpunkt eines Körpers hat die Koordinaten ü, W und H. Diese Ko­ ordinaten sollen nach Zeitfunktionen U = f u (t), U = f w (t) und W = f h (t) veränderbar sein, zum Beispiel
U = C 1 + C 2 · t + C 3 · t² + C 4 sin (C 5·t+C 6)
Die Koeffizienten C 1 bis C 6 sollen zum Teil konstant bleiben, zum Teil in träge, zum Teil in flinke Abhängigkeit vom Ton- oder Zufallssignal gebracht werden.
Für die Umrechnung eines Raumpunktes in einen Bildpunkt gibt es Transforma­ tionsgleichungen. Ein Körper im Raum kann sich zum Beispiel zur Belebung des Bildes
- um seine vertikale Mittelachse drehen,
- in Längsrichtung vom Auge des Betrachters entfernen,
- in Querrichtung vom Auge des Betrachters entfernen.
Es seien
β: der Drehwinkel des Körpers,
U: die seitliche Abweichung der Mittelachse des Körpers von der Blickrichtung,
W: die Entfernung der Mittelachse des Körpers in Blickrichtung,
C 7: Größenfaktor in der Horizontalen,
C 10: Größenfaktor in der Vertikalen,
C 8: der seitliche Abstand des darzustellenden Punktes von der Längs-Mittelachse,
C 9: der Tiefenabstand des darzustellenden Punktes von der Quer- Mittelachse,
H: die Höhe des darzustellenden Punktes.
Die Koordinaten des in der X-Y-Ebene darzustellenden Punktes sind dann
Mit solchen Transformationsgleichungen kann jeder Eckpunkt eines räumlichen Gebildes in die Bildschirmebene umgerechnet werden. In ähnlicher Weise kann der Körper auch um eine andere Achse gedreht werden. Die Koordinaten U, W, H und der Winkel β können wieder Zeitfunktionen sein, zum Beispiel
β = K 1 + K 2 · t + K 3 · t 2 + K 4 sin [K 5 (t+K 6)] ,
wobei die Koeffizienten K 1 bis K 6 zum Teil konstant sind, zum Teil in träge, zum Teil in flinke Abhängigkeit vom Tonsignal gebracht werden können. Sie können aber auch nach Wahl von einem Zufallsgeber angesteuert werden, wobei die Stimmung des Bildes durch geeignete Bewertung der Koeffezienten vorgeb­ bar sein soll.
Die Transformationsgleichungen können sich auch auf die Position und die Blickrichtung des Betrachters beziehen. Es können räumliche Gebilde, flächige Gebilde und Linien in verschiedenen Prioritätsebenen miteinander kombiniert werden. Solche Gebilde müssen sich nicht gegenseitig abdecken, sondern sie können sich überlagern, derart daß sich dabei neue Farbkombinationen ergeben. Auch können durch Überlagerung von Linienmustern, die gegeneinander verscho­ ben, verdreht, vergrößert, verkleinert oder in anderer Weise verändert wer­ den, Interferenzmuster entstehen.
Die Vorrichtung zur Realisierung solcher Umsetzungs-Algorithmen sei nun anhand der Fig. 1 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der wesentlichen Funktionsblöcke, wobei in den Block für den Bildschirm ein Bildbeispiel eingezeichnet ist.
Das Mikrofon 1 speist ein Tonsignal in ein Frequenzbandfilter 2. Solche Band­ filter können analog oder digital aufgebaut werden. Sie sind bei Verwendung eines geeigneten Computerprogramms verzichtbar. Allerdings wird bei wirtschaft­ lichen Mikrocomputern die software-orientierte Frequenzanalyse zu langsam ver­ laufen! Hardware-orientierte Frequenzbandfilter sind dagegen schnell und preis­ günstig.
Die Ausgangskanäle des Frequenzbandfilters 2 werden einem mehrkanaligen Ein­ gangsbaustein 3 zugeführt. Dieser enthält bei analogen Filtern einen analogen Multiplexer und einen Analog-/Digital-Wandler.
Über den Eingangsbaustein 3 wird auch die Stellung eines Wahlschalters 4 wei­ tergeleitet. Mit diesem Wahlschalter kann zwischen Mikrofon und Zufallsgeber umgeschaltet werden. Auch sind damit Koeffizientenbewertungen im Sinne einer Vorauswahl von Bildstimmungen sowohl im ton- als auch im zufallsgesteuerten Betrieb möglich.
Der Ausgang des Eingangsbausteins 3 ist dem Computer 5 zuführbar. Dieser um­ faßt einen Mikroprozessor mit Peripherie-Bausteinen wie Speicher, Zeitgeber, Puffer, Arithmetik-Bausteine und gegebenenfalls einen Alphanumerik-Generator.
Im Computer 5 sind bildcharakterisierende Form- und Farbdaten berechenbar. Diese werden einem Videosignalgenerator 6 zugeführt. Als Videosignalgenera­ tor kann man einen schnellen grafikfähigen Personalcomputer, einen Univer­ sal-Grafik-Computer oder den im Folgenden beschriebenen speziellen Video­ signal-Generator verwenden. Er muß die Fähigkeiten haben, farbige Bilder, bestehend aus Flächen und Linien, zu erzeugen und schnell zu verändern.
Schnelle und wirtschaftliche Videosignal-Generatoren sind bekannt. Sie ver­ wenden Zwischenspeicher für die Datenübertragung von und zu dem Computer, Recheneinheiten, Grafik-Prozessoren, Bildwiederholspeicher und Schiebere­ gister. Ihr Nachteil ist, daß sie nur einfarbige Linienmuster, sogenannte "Drahtmodelle" erzeugen. Im Folgenden ist daher eine Vorrichtung beschrie­ ben, die es ermöglicht, unter Verwendung der bekannten Vorrichtungen und durch Hinzufügen weiterer Merkmale verschiedenfarbige Flächen und verschie­ denfarbige Linien in beliebiger Kombination mit gegenseitiger Überlagerung und gegenseitiger Abdeckung (Priorisierung) zu erzeugen.
Die hierfür grundlegenden Merkmale sind in Anspruch 3 beschrieben.
Der Videogenerator sei nun anhand der Fig. 2 bis 9 näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Videosignalgenerators 6 gemäß Anspruch 3,
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Farbflächen- und Linienbildners 57 ge­ mäß Anspruch 4,
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Flächenbildners 61 nach einem Ansteue­ rungsverfahren durch rechte und linke Konturen gemäß Anspruch 5, ein videografisches Beispiel und ein Zeitdiagramm der Signale,
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Flächenbildners 61 nach einem Ansteue­ rungsverfahren durch ein einziges Konturensignal gemäß An­ spruch 6, ein videografisches Beispiel und ein Zeitdiagramm der Signale,
Fig. 6 ein Blockschaltbild des Innenflächen- und Linienbildners 62 ge­ mäß Anspruch 7,
Fig. 7 ein Blockschaltbild des Farbsignalbildners und Prioritätsgebers gemäß Anspruch 8,
Fig. 8 ein Blockschaltbild der Prioritätsstufe 58 mit Prioritätsnahme gemäß Anspruch 9,
Fig. 9 ein Blockschaltbild der Prioritätsstufe 58 mit Prioritätsgabe gemäß Anspruch 10.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild des Videosignalgenerators 6 als Beispiel einer Anordnung von 3 Gegenstandssignalbildnern 50 a, b, und c. Diese Gegen­ standsbildner werden zweckmäßigerweise auf je einer Steckkarte untergebracht. Je nach Anspruch des Videosignal-Generators auf Formen- und Farbenreichtum kann man nur eine oder viele Steckkarten verwenden. Die Funktionen der ein­ zelnen Blöcke sind in Anspruch 3 angegeben. Die Blöcke 51 bis 56 sind be­ kannt:
Ein Treiber 51 entkoppelt die Daten-Adreß- und Steuerleitung des Computers 5 von der Daten-Adreß- und Steuerleitung des Videosignalgenerators 6.
Als Zwischenspeicher 52 ist ein FiFo-Baustein (First in, First out) verwend­ bar. Dieser erlaubt die asynchrone Datenübertragung auf mehrere Gegenstands­ signalbildner 50.
Als Recheneinheit 53 ist zum Beispiel ein 16-Bit-Mikroprozessor mit Rechen­ speicher, Programmspeicher, Zeitgeber-Baustein, Arithmetik-Baustein und an­ deren Peripherie-Bausteinen verwendbar.
Als Grafik-Prozessor 54 ist ein handelsüblicher Baustein zum Erzeugen von Geraden und Kreisbögen nach Vorgabe der diese Linien charakterisierenden Daten verwendbar. Ihm ist eine Schaltung zur Dekodierungslogik zuzuordnen.
Als Bildwiederholspeicher 55 sind spezielle dynamische Schreib-/Lesespeicher verwendbar. Ihr Inhalt wird mit Hilfe von Schieberegistern 56 synchron zum Monitorstrahl seriell ausgegeben.
Der Farbflächen- und Linienbildner 57 wird mit der Erläuterung der Fig. 3 bis 6 näher beschrieben, die Prioritätsstufe 58 mit der Erläuterung der Fig. 8 und 9.
Als Farbenzuordner und Digital-/Analog-Wandler 59 ist ein handelsüblicher Farbpaletten-Baustein (Color-Look-Up-Table) verwendbar.
Alternativ ist jedoch auch vorgesehen, daß die Farbflächenleitung FFL durch eine 9-polige Farbinformationsleitung oder eine Farbinformationsleitung mit einer anderen Polzahl (ein Vielfaches von 3) gebildet wird, bei der jeder der drei Farben rot, grün und blau drei Helligkeitsstufen (ein Drittel, zwei Drittel und drei Drittel) zugeordnet sind, daß jeder Gegenstandssig­ nalgenerator 50 über Open-Collector-NAND-Gatter verfügt, mit denen die Farbflächenleitung FFL gemäß den Farben des Videoobjektes ansteuerbar ist und daß der Digital-/Analog-Wandler 59 aus neun Tristate-Gattern und neun Widerständen besteht, über die im aktivierten Zustand des Gatters Ströme gemäß den drei Helligkeitsstufen in die Rot-Grün-Blau-Leitung als analoges Videosignal AVS eingespeist werden.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild des Farbflächen- und Linienbildners 57. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 4 angegeben. Im Beispiel der Fig. 3 umfaßt das Schieberegister 56 acht Bit, aus denen zwei Farbflächen mit den zugehörigen - verschiedenfarbigen - Konturen und insgesamt vier ver­ schiedenfarbige Kantenlinien gebildet werden. Aus 8 Linienmustern hätten zum Beispiel auch 3 Farbflächen, 3 zugehörige Konturenlinien und 2 Kantenlinien gebildet werden können. Im Beispiel der Fig. 3 sind die Prioritäten inner­ halb des Gegenstandes im Farbsignalbildner und Prioritätsgeber 63 fest vor­ gegeben. Ebensogut könnten sie auch von der Recheneinheit 53 steuerbar sein.
Fig. 4a zeigt das Blockschaltbild eines Flächenbildners 61. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 5 angegeben.
Fig. 4b zeigt ein Beispiel für ein konkaves räumliches Gebilde, dargestellt in der Bildschirmebene mit 2 Maxima, einem Minimum, rechten und linken Kon­ turen und Kantenlinien. Alle Konturen- und Kantenlinien sind in diesem Fal­ le gleichfarbig darzustellen.
Fig. 4c zeigt ein Zeitdiagramm der Signale am Beispiel der Monitorzeile Y aus Fig. 4b.
Damit dieser Flächenbildner richtig funktioniert, muß per Software festge­ legt werden, welche Konturen links und welche rechts liegen. Dies ist zum Beispiel bei geradlinig begrenzten Flächen nach folgendem Verfahren mög­ lich:
Jede Fläche eines Körpers im Raum wird durch den Polygonzug der Konturen­ linien definiert, dessen Liniensegmente im Uhrzeigersinn durchnumeriert sind. Die Eckpunkte werden ebenfalls durchnumeriert.
Fig. 4d zeigt eine derart durchnumerierte Konturenlinie.
Es wird eine Tabelle angelegt, die nach Linien geordnet ist und der die Endpunkte der Linie eindeutig zugeordnet sind. Im Beispiel:
Sodann wird Linie für Linie abgefragt ob die Ordinate des Anfangspunktes kleiner als die Ordinate des Endpunktes ist. Wenn ja, dann wird die Linie als linke Kontur KoL ausgegeben, wenn nein, als rechte Kontur KoR. Im Bei­ spiel:
Ergibt die Abfrage Gleichheit der Ordinaten, dann müssen beide Konturen gleichzeitig ausgegeben werden.
Fig. 5a zeigt das Blockschaltbild eines Flächenbildners 61 in alternativer Ausgestaltung. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 6 ange­ gegeben. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, mit einem einzigen Konturen- Puls auszukommen, sodaß nicht zwischen den linken und rechten Konturen un­ terschieden werden muß. Die Verzögerungsstufe 67 und das Sperrsignal SPS haben die Aufgabe, zu verhindern, daß bei einem Maximum oder Minimum der Dualzähler 68 hochgetaktet wird, sodaß auf dem Monitor eine Zeile bis zum rechten Bildrand geschrieben werden würde. Es wird deshalb in der Prüfein­ richtung 69 geprüft, ob ein Maximum oder Minimum vorliegt. Die Ausgabe des Signals wird um eine Monitorzeile verzögert, und es wird nur dann ein Flächen­ signal ausgegeben, wenn eine gerade Anzahl von Konturenpulsen vorgelegen hatte. Zur Verzögerung wird der Zeilenimpuls ZI verwendet. Der Nachteil die­ ses Verfahrens ist, daß nicht erkannt wird, wenn zwei Maxima oder Minima auf einer Zeile liegen. Die Vorrichtung ist deshalb bei der Forderung nach belie­ biger Drehung der darzustellenden Fläche auf die Darstellung einer konvexen Fläche beschränkt.
Fig. 5b zeigt ein Beispiel für ein konvexes räumliches Gebilde, dargestellt in der Bildschirmebene mit einem Maximum, einem Minimum, einer Kontur- und Kantenlinie.
Fig. 5c zeigt ein Zeitdiagramm der Signale am Beispiel der Monitorzeile Y 1 aus Fig. 5b.
Fig. 5d zeigt ein Zeitdiagramm der Signale am Beispiel der Monitorzeile Y 2 aus Fig. 5b.
Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild des Innenflächen- und Linienbildners 62. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 7 angegeben. In die­ ser Vorrichtung wird bewirkt, daß alle Konturen- und Kantensignale zu ei­ nem (einfarbigen) Liniensignal LS zusammengefaßt werden und daß die Fläche zwischen diesen Linien durch ein (andersfarbiges) Innenflächensignal IFS beschrieben wird.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild des Farbsignalbildners und Prioritätsge­ bers 63. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 8 beschrie­ ben.
Da in einem Gegenstandsbildner mehrere Objekte verschiedener Raumtiefe dar­ gestellt werden können, erhebt sich die Aufgabe, die visuellen Prioritäten festzulegen. Dies geschieht mit dem Speicher 74, der normalerweise nur ei­ nen Ausgang freigibt und der zum Beispiel als PAL (Programmable Array Logic) ausführbar ist.
Da die Ausgänge der Zwischenspeicher 75 eines Gegenstandssignalgenerators 50 parallelgeschaltet werden, wird nur der jeweils aktive niederohmig ge­ schaltet.
Das Gegenstandsbit beschreibt die Gesamtfläche eines Gegenstandes.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der Prioritätsstufe 58. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 9 angegeben. Bei dieser Ausgestaltung wird jedem Gegenstandsbildner eine Leiterbahn zugeordnet, die auch den anderen Gegenstandsbildnern zuführbar ist, mit der durch Aktivierung dem Gegen­ standssignal die Priorität nehmbar ist.
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild der Prioritätsstufe 58 in einer alternativen Ausgestaltung. Die Funktionen der einzelnen Blöcke sind in Anspruch 10 ange­ geben. Bei dieser Ausgestaltung wird jedem Gegenstandsbildner eine Leiter­ bahn zugeordnet, die auch den anderen Gegenstandssignalbildnern zuführbar ist, die durch das Gegenstandsbit aktivierbar ist, sodaß anderen Gegen­ standssignalen dadurch je nach Ansteuerung die Priorität nehmbar ist.
Ein Gegenstandssignalbildner 50 kann auch zur Darstellung von pixel-orien­ tierten Farbbildern verwendet werden. In diesem Falle sind die Ausgangs- Bits des Schieberegisters 56 als Farbflächennummer direkt der Farbflächen­ leitung FFL zuführbar. Das Bild wird dabei per Software in den Bildwieder­ holspeicher 55 geladen.
Das analoge Videosignal AVS ist einem Videosignal-Verstärker 7 zuführbar. Dieser kann ein Fernsehmonitor-Chassis, ein TV-Projektor oder ein anderes System zur Darstellung von Farbbildern, zum Beispiel ein Vektor-Grafik- oder ein Bildpunktspeicher-orientiertes System sein.
Der Bildschirm 8 kann aus einer Monitorröhre, einer Leinwand, einem Flach­ bildschirm oder einem anderen Anzeigesystem bestehen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erzeugung ton- und zufallsgesteuerter Bilder unter Ver­ wendung eines Mikrofons (1) dadurch gekennzeich­ net, daß
  • a) ein Computer (5) vorgesehen ist, in dem das anzusteuernde Bild charak­ terisierende Daten in Abhängigkeit vom Tonsignal des Mikrofons (1) und der Stellung eines Wahlschalters berechenbar sind, daß
  • b) ein Wahlschalter (4) vorgesehen ist, mit dem zwischen Ton- und Zu­ fallssteuerung und zwischen verschiedenen Bildstimmungen umschaltbar ist, daß
  • c) ein Videosignal-Generator (6) vorgesehen ist, in dem aus den vom Com­ puter (5) ausgegebenen Daten Videosignale in Echtzeit erzeugbar sind und daß
  • d) ein Bildschirm (8) mit einem Videosignalverstärker (7) vorgesehen ist, auf dem das in den Videosignal-Generatoren (6) erzeugte Bild in Farbe darstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Frequenzbandfilter (2) vorgesehen ist, welches dem Mikrofon (1) nachgeschaltet ist und daß der Ausgang des Frequenzband­ filters (2) dem Computer (5) über einen mehrkanaligen Eingangsbaustein (3) zuführbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 unter Verwendung eines Trei­ bers (51) für die Datenübertragung von und zu dem Computer (5), Zwischen­ speichern (52), Recheneinheiten (53), Grafik-Prozessoren (54) zur Berech­ nung von Linienmustern, Bildwiederholspeichern (55) und Schieberegistern (59) für den Videosignal-Generator (6), dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) den Schieberegistern (56) Farbflächen- und Linienbildner (57) nachge­ schaltet sind, mit denen aus den Flanken der Linienmuster in Echtzeit Farbflächen und Liniensignale erzeugbar und in eine Farbsignalleitung (FSL) einspeisbar sind, daß
  • b) mehrere solcher Gegenstandsbildner (50 a, 50 b, 50 c), bestehend aus je einem Zwischenspeicher (52), einer Recheneinheit (53), einem Grafik- Prozessor (54), einem Bildwiederholspeicher (55), einem Schiebere­ gister (56) und einem Farbflächen- und Linienbildner (57) parallel­ schaltbar und gleichzeitig betreibbar sind, daß
  • c) eine Prioritätsleitung (P) und Prioritätsstufen (58 a, 58 b, 58 c) vor­ gesehen sind, mit denen die visuellen Prioritäten zwischen den ein­ zelnen Gegenstandssignalbildnern (50) festlegbar sind und deren Aus­ gänge in eine digitale Farbflächenleitung (FFL) einspeisbar sind, daß
  • d) ein Farbenzuordner und Digital-/Analogwandler (59) vorgesehen ist, dem die Farbflächenleitung (FFL) und die Daten-Adreß- und Steuerlei­ tung (DAS) des Videosignalgenerators zuführbar sind und von dem ein analoges Videosignal (AVS) an den Videosignalverstärker (7) mit Bild­ schirm (8) abgebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß
  • a) ein Bit (KoL) eines Schieberegisters (56) zur software-gesteuerten Ausgabe von linken Konturen, ein Bit (KoR) zur software-gesteuerten Ausgabe von rechten Konturen und ein Bit (Ka) zur software-ge­ steuerten Ausgabe von Kanten verwendbar sind, daß
  • b) der Farbflächen- und Linienbildner (57) einen Flächenbildner (61) zur Erzeugung von Flächensignalen (FS) enthält, daß
  • c) der Farbflächen- und Linienbildner (57) weiterhin einen Innenflächen- und Linienbildner (62) zur Erzeugung von Liniensignalen (LS) und Innenflächensignalen (IFS) aus den Konturen und Kanten und den Flächen­ signalen enthält, daß
  • d) weitere Flächenbildner (61) und Innenflächen- und Linienbildner (62) weiteren Ausgangs-Bit des Schieberegisters (56) nachschaltbar sind und daß
  • e) ein Farbsignalbildner und Prioritätsgeber (63) vorgesehen ist, in dem die Innenflächensignale (IFS) und die Liniensignale (LS) in Farb­ flächensignale (FFS) umformbar und in die Farbsignalleitung (FSL) einspeisbar sind und von dem ein Gegenstands-Bit (GB) ausgebbar ist, welches die von dem erzeugten Gegenstand inanspruchgenommene Gesamt­ fläche beschreibt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Flächenbildner (61) einen Dualzähler (64), dem die Linienmuster für die linken Konturen (KoL) und einen Dualzähler (65), dem die Linienmuster für die rechten Konturen (KoR) als Takt-Eingänge zuführbar sind, enthält und daß die Ausgänge der beiden Zähler einem EXOR-Gatter (66) zur Abgabe des Flächensignals (FS) zuführbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß
  • a) der Flächenbildner (61) eine Verzögerungsstufe (67) enthält, die das vom Schieberegister (56) ausgegebene Konturenmuster (Ko) um eine Mo­ nitorzeile verzögert, daß
  • b) ein Dualzähler (68) vorgesehen ist, dem die verzögerten Konturen (Kov) zuführbar sind und der das Flächensignal (FS) abgibt, daß
  • c) der Flächenbildner (61) weiterhin eine Prüfvorrichtung (69) enthält, in der am Ende einer Zeile prüfbar ist, ob eine ungerade Zahl von Konturen-Pulsen vorgelegen hatte, daß
  • d) ein Speicher (70) vorgesehen ist, der das Signal für Ungeradzahlig­ keit bis zum Ende der folgenden Monitorzeile speichert und daß
  • e) das gespeicherte Ungeradzahligkeitssignal dem Dualzähler (68) als Sperrsignal (SPS) zuführbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Innenflächen- und Linienbildner (62)
  • a) ein ODER-Gatter (71) enthält, das die Signale für die Konturen (KoL und KoR) und die Kanten (Ka) zu einem Liniensignal (LS) ver­ knüpft und
  • b) ein UND-Gatter (73) enthält, welches das Flächensignal (FS) nur zu­ sammen mit dem in einem Inverter (72) invertierten Liniensignal (LS) als Innenflächensignal (IFS) passieren läßt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • a) alle Liniensignale (LS) und alle Innenflächensignale (IFS) eines Ge­ genstandsbildners (50) einem Speicher (74) zuführbar sind, welcher ihnen in Abhängigkeit vom Zustand der Adreßleitung (A) und der Steuer­ leitung (S) des Videosignalgenerators (6) generator-interne Priori­ täten zuweist, daß
  • b) die Ausgangssignale des Speichers (74) Zwischenspeichern (75 a bis 75 d) mit drei Ausgangszuständen als Steuerleitungen für die Umschaltung zwischen hochohmigem und niederohmigem Zustand zuführbar sind, daß
  • c) die Datenleitung (D) des Videosignalgenerators den Zwischenspeichern (75 a bis 75 d) als Dateneingang für die Farbvorgabe zuführbar ist, daß
  • d) die Adreßleitung (A) und die Steuerleitung (S) des Videosignalgenera­ tors den Zwischenspeichern (75 a bis 75 d) zur Farbzuweisung zuführbar sind und daß die Ausgänge der Zwischenspeicher (75 a bis 75 d) der Farb­ flächenleitung (FFL) des betreffenden Gegenstandssignalbildners zu­ führbar sind und daß
  • e) alle Liniensignale (LS) und alle Innenflächensignale (IFS) eines Ge­ genstandsbildners (50) weiterhin einem ODER-Gatter (76) zuführbar sind, von welchem das Gegenstands-Bit (GB) abgreifbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • a) jede Prioritätsstufe (58) eines Gegenstandssignalbildners (50) ein UND-Gatter (77) mit drei Ausgangszuständen enthält, dem die Farb­ signalleitung (FSL) zuführbar ist und dessen Ausgang in die Farb­ flächenleitung (FFL) einspeisbar ist, daß
  • b) die einzelnen Leiterbahnen der Prioritätsleitung (P) den Steuerein­ gängen der UND-Gatter (77) der einzelnen Gegenstandssignalbildner (50 a, 50 b, 50 c) zuführbar sind und daß
  • c) die Prioritätsstufe (58) einen Speicher (78) enthält, dessen Eingang die Daten-Adreß- und Steuerleitung des Videosignalgenerators (6) zu­ führbar ist und dessen Ausgangs-Bits zusammen mit dem Gegenstands- Bit (GB) des betreffenden Gegenstandssignalbildners (50) Open-Collec­ tor-NAND-Gattern (79, 80) zuführbar sind, deren Ausgänge an die Priori­ tätsleitung (P) anschließbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • a) jede Prioritätsstufe (58) eines Gegenstandssignalbildners (50) ein UND-Gatter (77) mit drei Ausgangszuständen enthält, dem die Farb­ signalleitung (FSL) zuführbar ist und dessen Ausgang in die Farb­ flächenleitung (FFL) einspeisbar ist, daß
  • b) die einzelnen Leiterbahnen der Prioritätsleitung (P) den Gegenstands- Bits (GB) der einzelnen Gegenstandssignalbildner (50) zuführbar sind, daß
  • c) die Prioritätsstufe (58) einen Speicher (78) enthält, dessen Eingang die Daten-Adreß- und Steuerleitung des Videosignalgenerators (6) zu­ führbar ist und dessen Ausgangs-Bits zusammen mit den Leiterbahnen der Prioritätsleitung (P) UND-Gattern (81 und 82) zuführbar sind und daß
  • d) ein ODER-Gatter (83) vorgesehen ist, dem die Ausgänge der UND-Gatter (81 und 82) zuführbar sind und dessen Ausgang dem Steuereingang des UND-Gatters (77) zuführbar ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995025570A1 (en) * 1994-03-23 1995-09-28 Gerhard Meikies Audio-visual radiation system
WO1999026412A1 (de) * 1997-11-19 1999-05-27 X.Ist Realtime Technologies Gmbh Einheit und verfahren zum transformieren und sichtbarmachen von akustischen signalen
DE19903942C1 (de) * 1999-02-01 2000-07-27 Matthias Riediger Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung von elektrischen Signalen in bewegte Bilder
DE102004025013A1 (de) * 2004-05-21 2005-12-15 Hüwel, Jan Verfahren zur Erzeugung von Bildern und Bilddarstellungssystem
US7400361B2 (en) 2002-09-13 2008-07-15 Thomson Licensing Method and device for generating a video effect

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969972A (en) * 1975-04-02 1976-07-20 Bryant Robert L Music activated chromatic roulette generator
WO1986005409A1 (en) * 1985-03-20 1986-09-25 Paist Roger M Video display of two-channel audio signals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3969972A (en) * 1975-04-02 1976-07-20 Bryant Robert L Music activated chromatic roulette generator
WO1986005409A1 (en) * 1985-03-20 1986-09-25 Paist Roger M Video display of two-channel audio signals

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Raster Graphics Handbook, veröffentlicht von: Van Nostrand Reinhold Comp. Inc., 1985, 2.Aufl., ISBN 0-442-21608.4, S.1-10,61-104, 140-149 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995025570A1 (en) * 1994-03-23 1995-09-28 Gerhard Meikies Audio-visual radiation system
WO1999026412A1 (de) * 1997-11-19 1999-05-27 X.Ist Realtime Technologies Gmbh Einheit und verfahren zum transformieren und sichtbarmachen von akustischen signalen
DE19903942C1 (de) * 1999-02-01 2000-07-27 Matthias Riediger Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung von elektrischen Signalen in bewegte Bilder
US7400361B2 (en) 2002-09-13 2008-07-15 Thomson Licensing Method and device for generating a video effect
DE102004025013A1 (de) * 2004-05-21 2005-12-15 Hüwel, Jan Verfahren zur Erzeugung von Bildern und Bilddarstellungssystem

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