DE4311479C2

DE4311479C2 - Vorrichtung und Verfahren für selbstversetzende Rekursiveffekte

Info

Publication number: DE4311479C2
Application number: DE4311479A
Authority: DE
Inventors: Philip Desjardins
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: GB9307091D0; GB2266025B; JPH0746467A; GB2266025A; US5448302A; JP3091052B2; DE4311479A1

Description

Die Erfindung betrifft Videospezialeffekte und im Speziellen rekursive Videoeffekte, die eine "Spur" oder ein "Nach leuchten" zu einem Videobild zur Verfügung stellen.

Rekursive Effekte werden in der Videoeffektbranche normaler weise dazu benutzt, um ein abklingendes Nachbild eines Objekts bei seiner Bewegung im Videofeld zurückzulassen. Diese Effekte simulieren einen stark nachleuchtenden Bildschirm, wobei das Nachleuchten nicht durch hochnachleuchtenden Phosphor, sondern durch einen digitalen Videoeffekt erzeugt wird.

Es ist üblich, Videosignale in digitaler Form zu bearbeiten, um Spezialeffekte zu erzielen, insbesondere Effekte, die Ver zögerung oder räumliche Transformation beinhalten, wegen der betriebsbereiten Verfügbarkeit von "Random Access"-Speichern und anderen elektronischen Komponenten, die digitale Signale bearbeiten. Das Videosignal wird typischerweise in einen Vollbild- oder Rahmenspeicher geschrieben und anschließend ausgelesen und der Effekt wird durch Steuerung der Beziehung zwischen Lese- und Schreibadressen bewirkt.

Jedes Pixel eines Rahmens eines digitalen Videosignals hat eine eigene logische Adresse innerhalb des Videorasters. Diese logische Adresse kann durch die Zahl der Zeile, auf dem das Pixel liegt, der Zahl von Pixeln zwischen dem Anfang der Zeile und dem fraglichen Pixel dargestellt werden.

Wird ein Videosignal in einen Vollbildspeicher geschrieben, so werden die Pixelwerte in die jeweiligen Speicherplätze des Speichers geladen. Die Speicherplätze sind durch physikalische Adressen definiert, die nicht notwendigerweise dieselben sind wie die logischen Adressen innerhalb des Rasters. Zum Beispiel wird ein Bild als zweidimensional betrachtet, wohingegen ein Speicher ein eindimensionales Array von Speicherplätzen ist, die durch logische Gruppierung als zweidimensional betrachtet werden können. Solch eine Gruppierung kann benachbarte Pixel eines Bildes auf weit auseinander liegenden Speicherplätzen abbilden ohne Effekt auf den beobachteten visuellen Ausgang, solange die Gruppierungsmethode zum Lesen der Gruppierungs methode zum Schreiben folgt.

Die Fig. 8 zeigt eine rekursive Videoeffektschaltung, wie sie gemäß dem Stand der Technik bekannt und die geeignet ist, ein abklingendes Nachbild oder eine Spur zu produzieren. Die Schaltung in Fig. 2 empfängt ein Vollbildhintergrundvideo signal und Schlüsselkontrollsignale (BG) an seinem Eingang 2 sowie ein geformtes Vordergrundvideosignal und ein damit assoziiertes Schlüsselkontrollsignal (FG) am Eingang 4. Die Videosignale liegen in digitaler Form, so wie zum Beispiel NTSC D1 und die Schlüsselkontrollsignale liegen ebenfalls in digitaler Form vor. Typischerweise repräsentieren das Vordergrundvideo und die Schlüsselinformationen ein Vordergrundobjekt, das nicht das gesamte Videoraster belegt.

Der Eingang 2 ist an den Eingang eines vorgeschalteten Kombinierers 6 in der Weise angelegt, wie es in der US-Patent schrift 4 851 912 dargelegt ist, womit die Offenbarung dieser US-Patentschrift durch Bezugnahme hier miteinbezogen wird. Der Kombinierer 6 kombiniert die Hintergrundschlüssel- und Videodaten mit einer verarbeiteten Version der Vordergrund schlüssel- und Videodaten entsprechend dem Wert eines vorge schalteten Signals P₁, wie es in der US-Patentschrift 4 851 912 beschrieben ist. Der Eingang 4 ist mit dem Vordergrundeingang eines zweiten vorgeschalteten Kombinierers 12 verbunden, welcher Schlüssel und Videodaten empfängt, die von einer zweiten Quelle in einer Art und Weise abgeleitet werden, wie nachfolgend beschrieben ist. Der Kombinierer 12 kombiniert die Vordergrundschlüssel- und Videodaten mit den Schlüssel- und Videodaten, die von der zweiten Quelle zur Verfügung gestellt werden, entsprechend eines vorgeschalteten Signals P₂. Der Ausgang des Kombinierers 12 konstituiert den Ausgang der rekursiven Effektschaltung und ist die oben erwähnte verarbeitete Version der Vordergrundschlüssel- und Videodaten.

Der Ausgang des Kombinierers 12 wird aber außerdem in einen rekursiven Speicher 14 geladen und der Inhalt des rekursiven Speichers 14 wird anschließend ausgelesen, um eine zeitver zögerte Version des Ausgangs vom Kombinierer 12 zur Verfügung zu stellen. Der rekursive Speicher 14 ist typischerweise ein Rahmenspeicher und folglich ist die vom Speicher 14 einge führte Verzögerung gleich einem Rahmenintervall. Ein Multi plizierer 16, der die zweite Quelle von digitalen Schlüssel- und Videodaten darstellt, multipliziert die verzögerten Schlüssel- und Videodaten des rekursiven Speichers 14 mit einem Abklingfaktor C_d. Daher ist das an den zweiten Eingang des Kombinierers 12 angelegte Videosignal eine gedämpfte und verzögerte Replik des Ausgangs des Kombinierers 12. Der Kom binierer mischt folglich den Rahmen, der momentan empfangen wird am Eingang 4 mit einer abgeschwächten Replik des vorher gehenden Rahmens, der vom Kombinierer 12 ausgegeben wurde. Bewegt sich ein Objekt, das vom Vordergrundvideosignal re präsentiert wird, relativ zum Videoraster, dann repräsentieren die Schlüssel- und Videodaten, die vom Kombinierer 12 zur Ver fügung gestellt werden, das Vordergrundobjekt des momentanen Rahmens und ein abklingendes Nachbild, das eine Spur formt, die den durch das Objekt gefolgten Pfad bis zu seiner momen tanen Position zeigt. Das Ausgangssignal, das vom Kombinierer 6 zur Verfügung gestellt wird, repräsentiert daher das Vorder grundobjekt und seine Spur gegenüber dem von den Hintergrund videodaten repräsentierten Hintergrund.

Der Abklingfaktor C_d bestimmt die Rate, mit welcher das Nach bild abklingt. Der Faktor C_d kann Werte zwischen 0 und 1 annehmen, wobei Werte nach 0 ein nahezu sofortiges Ausblenden produzieren und Werte nahe 1 ein Langzeitnachleuchten produ zieren.

Wie oben beschrieben, gibt es verschiedene mit den Basis lösungswegen verknüpfte Variationen, wie zum Beispiel Schaltungen, die Feldspeicher anstelle von Rahmenspeichern benutzen, solche Variationen sind unwichtig bezüglich der Ausführung der unten beschriebenen Erfindung. Für Referenz- und Hintergrundinformationen sei jedoch die Aufmerksamkeit auf die US-Patentschrift 4 752 826 (von Barnett für "Intra-Field Recursive Interpolator") gelenkt, die hiermit als ausdrück liche Bezugnahme in die vorliegende Offenbarung eingeführt wird.

Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines rekursiven Verwischungs effekts ist in der US-Patentschrift 4 951 144 (der vorliegende Erfinder für "Rekursive Videoverwackelungseffekte") beschrie ben, die hiermit ebenfalls in die Offenbarung eingeführt wird. Dieser rekursive Verwischungseffekt mischt benachbarte ab klingende Pixel in einer Art und Weise, daß ein "airbrushed"- Spureffekt produziert wird. Wenn rekursives Verwischen für "fliegende" Textzeichen verwendet wird, sind die dahinter zu rückgelassenen Spuren weich und die Ecken und Kanten der dar gestellten Zeichen sind gegenüber dem vorhergehenden Rahmen aufgeweicht und dies kreiert einen angenehmen Effekt relativ zur vergleichsweisen Rauheit von unverwischten Zeichendar stellungen.

Eine andere rekursive Vorrichtung ist in der DE 42 30 008 A1 wie auch in der anhängigen US-Patentanmeldung S.N. 07/760,669 (des vorliegenden Erfinders für "Recursive Video Hue Rotations to Obtain a Rainbow-Like Decaying After-Image") beschrieben, die hiermit zur Bezugnahme eingeführt wird. Gemäß dieser Vorrichtung ist ein Chrominanz phasenrotierer innerhalb einer rekursiven Videoeffektschleife beinhaltet, derart, daß der Farbton des Nachbildes, wenn es abklingt, verändert wird. Der Chrominanzphasenrotierer kann irgendwo innerhalb der rekursiven Schleife angeordnet sein und ebenso mit einem Verwischungseffekt und/oder mit der Abkling faktormultiplikation, die für den Basisrekursivschaltkreis benötigt wird, kombiniert werden.

Die vorausgehend diskutierte Technik nimmt nicht auf die Latenz Rücksicht, das ist die Anzahl der Taktverzögerungen vom Ausgang des rekursiven Speichers zurück zum Eingang des re kursiven Speichers. Diese Verzögerungen treten zum Beispiel durch die Abklingmultiplikation im Multiplizierer 16 und die Verarbeitung im Kombinierer 12 auf. Wenn der Pixelwert daher von der physikalischen Adresse K aus dem Speicher während eines Lese-/Schreibzyklus q gelesen wird, dann wird die verarbeitete Version dieses Pixelwertes am Eingang des rekursiven Speichers bis zum Taktzyklus q + L nicht verfügbar, wobei L die Latenz ist, wenn auf die physikalische Adresse K + L zum Lesen zugegriffen wird. Um daher sicherzustellen, daß der verarbeitete Pixelwert zur selben Stelle zurückge schrieben wird und um die Relation zwischen logischer und physikalischer Adresse zu wahren, wird die Schreibadresse zur Leseadresse um die Latenz L versetzt, so daß beim Lesezugriff auf die physikalische Adresse K im Lese-/Schreibzyklus q die physikalische Adresse, auf die beim Schreiben zugegriffen wird, gleich K-L ist.

Der Latenz-Offset L kann derart betrachtet werden, daß er einen Vektor definiert mit einer horizontalen Komponente L_h, die eine Zahl von Pixeln entlang einer Zeile des Videorasters repräsentiert und mit einer vertikalen Komponente L_v, die einen Anzahl von Zeilen im Raster repräsentiert. Die von der Verschiebung herrührende Latenz ist üblicherweise relativ klein (L_v ist 0 und L_h ist etwa +10), aber L_v kann positiv sein, wenn die rekursive Schleife Verwischung beinhaltet. Weder L_v noch L_h können negativ sein.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weitere, leistungsfähigere und besser einsetzbare Technik zur Erzielung des eingangs be schriebenen Effektes verfügbar zu machen. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Ansprüchen und den unmittelbar nachstehenden Darlegungen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Ver arbeitung eines Videosignals, das die Verteilung optisch wahr nehmbarer Information über ein Videoraster repräsentiert, zur Verfügung gestellt. Ausgegangen wird von Kombinationsvor richtungen zum Empfang eines Videoeingangssignals und ver zögerter Videosignale und zur Kombination der Videoeingangs signale und der verzögerten Videosignale um ein Ausgangs videosignal zur Verfügung zu stellen, sowie einer Speicher vorrichtung zum Empfang und temporären Speichern des Videoaus gangssignals und zum Verfügungstellen des verzögerten Video signals. Lese-/Schreibkontrollvorrichtungen greifen auf die Speichervorrichtung zu, so daß die Pixel des Videoausgangs signals räumlich relativ zum Videoraster versetzt oder um gesetzt werden, wenn das Videoausgangssignal in die Speicher vorrichtung geschrieben und ausgelesen wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zur Verar beitung eines Videosignals verfügbar, das die Verteilung von optisch wahrnehmbaren Informationen über ein Videoraster re präsentiert. Mit dem Verfahren wird ein Videoeingangssignal und ein verzögertes Videosignal kombiniert, um ein Ausgangs videosignal zur Verfügung zu stellen. Das Videoausgangssignal wird empfangen und temporär gespeichert. Damit wird ein ver zögertes Videoausgangssignal zur Verfügung gestellt, wobei die Pixel des Videosausgangssignals räumlich zum Videoraster ver setzt werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Vorrichtung zur Ver arbeitung eines Videosignals vorgeschlagen, welches die Ver teilung optisch wahrnehmbarer Information über ein Videoraster repräsentiert. Die Vorrichtung weist einen Kombinierer zum Empfangen eines Videoeingangssignals und eines verzögerten Videosignals auf. Das Videoeingangssignal und das verzögerte Videosignal werden kombiniert, um ein Ausgangsvideosignal zu erzeugen. Speichervorrichtungen und Lese-/Schreibkontroll vorrichtungen dienen zum Schreiben des Videoausgangssignals in die Speichervorrichtungen und anschließendem Lesen des In halts der Speichervorrichtungen, um ein verzögertes Video signal derart zu generieren, daß die Pixel des verzögerten Videosignals relativ zu den entsprechenden Pixeln des Video ausgangssignals räumlich versetzt werden.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Videosignals, das die Ver teilung von optisch wahrnehmbarer Information über ein Video raster repräsentiert, zur Verfügung gestellt. Diese Vorrich tung hat Kombinierer zum Empfang eines Videoeingangssignals und eines verzögerten Videosignals und zum Kombinieren des Videoeingangssignals mit dem verzögerten Videosignal, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen. Speichervor richtungen empfangen und speichern temporär das Ausgangs videosignal. Lese-/Schreibvorrichtungen greifen auf die Speichervorrichtungen zu, so daß während eines gegebenen Rahmens des Ausgangsvideosignals das Videoausgangssignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, wobei bei einem ersten Platz begonnen wird und beim nächsten Rahmen des Videoausgangssignals das verzögerte Videosignal aus dem Be reich der Speicherplätze ausgelesen wird. Hierbei wird bei dem ersten Platz begonnen und das Videoausgangssignal in einen Be reich von Speicherplätzen geschrieben, wobei bei einem zweiten Platz begonnen wird, und wobei der zweite Platz gegenüber dem ersten Platz versetzt ist.

Schließlich wird mit der vorliegenden Erfindung ein ver bessertes Verfahren zur Verarbeitung eines Videosignals ver fügbar, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Infor mation über ein Videoraster repräsentiert. Beim Kombinieren eines Videoeingangssignals und eines verzögerten Videosignals, um ein Videoausgangssignal zur Verfügung zu stellen, Schreiben des Videoausgangssignals in einen Speicher und Lesen des In halts des Speichers, liegt die Verbesserung in der Steuerung des Lesens und Schreibens. Während eines gegebenen Rahmens des Videoausgangssignals wird das Videoausgangssignal in einem Be reich von Speicherplätzen geschrieben, wobei mit einem ersten Platz begonnen wird, und bei dem nächsten Rahmen des Videoeingangssignals der Inhalt des Speichers aus dem Bereich der Speicherplätze gelesen wird, wobei am ersten Platz begonnen wird, um ein verzögertes Videosignal zur Verfügung zu stellen und das Videoausgangssignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, wobei an einem zweiten Platz begonnen wird, wobei der zweite Platz gegenüber dem ersten Platz versetzt ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind im folgenden und im abschließenden Teil dieser Beschreibung besonders hervorgehoben und deutlich beansprucht. Beides, die Organisation und das Verfahren der Verarbeitung, lassen sich am besten mit Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung der beigefügten Zeichnungen verdeutlichen.

Es zeigen:

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines rekursiven Speicherschleifenschaltkreises zur Erzeugung abklingender Nachbilder;

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten, auf einem RAM basierenden Schaltung, die die vorliegende Erfindung beinhaltet;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer zweiten, auf einem RAM basierenden Schaltung, die die vorliegende Erfindung beinhaltet;

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer dritten, auf einem RAM basierenden Schaltung, die die vorliegende Erfindung beinhaltet;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer ersten Modifikation von Fig. 3;

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer zweiten Modifikation von Fig. 3;

Fig. 6 ein Blockdiagramm einer auf einem FIFO basierenden Schaltung zur Erzeugung einer rekursiven Videoselbstversetzung entsprechend der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 eine schematische Repräsentation eines Teils eines Videobildes.

In den verschiedenen Abbildungen der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten mit gleicher oder ähnlicher Funktion.

Gemäß Fig. 1 werden die Adreßsignale, die zum Zugreifen auf einen rekursiven Speicher 14 verwendet werden, durch einen Adreßsignalgenerator 18 generiert, der einen Adreßzähler 22 umfaßt, der Pixeltaktimpulse zählt und von einem Rahmensyncim puls freigegeben wird. Der Adreßzähler 22 zählt separat Linien (vertikal) und Pixel (horizontal) und generiert ein Adreßsignal, das eine vertikale Komponente und eine horizontale Komponente hat, die die logische Adresse (x, y) desjenigen Pixels definieren, das sich gerade im Videoraster am Vordergrundeingang des Kombinierers 12 befindet. Der Adreßsignalgenerator umfaßt auch zwei Subtraktionsschaltkreise 26 und 30. Der Subtraktionsschaltkreis 30 empfängt ein Latenz-Offset-Signal L und ein Selbstversetzungs-Offset-Signal N jeweils an seinen addierenden und subtrahierenden Eingängen und legt ein resultierendes Offset-Signal R an den subtrahierenden Eingang des Subtraktionsschaltkreises 26. Wie der Latenz-Offset L kann der Selbstversetzungs-Offset N wie ein Vektor betrachtet werden, der eine horizontale Komponente N_h hat, die eine ausgewählte Anzahl von Pixeln entlang einer Linie des Videorasters repräsentiert und eine vertikale Kompo nente N_v hat, die eine ausgewählte Anzahl von Linien oder Zeilen des Rasters repräsentiert. Folglich definiert der re sultierende Offset R einen Vektor, der eine horizontale Komponente h = N_h-L_h und eine vertikale Komponente v = N_v-L_v hat. Der Subtraktionsschaltkreis 26 empfängt das Adreßsignal, das vom Zähler 22 an seinen addierenden Eingang angelegt wird und der Ausgang des Subtraktionsschaltkreises 26 repräsentiert die Position (x-h, y-v) im Videoraster.

Im Schreibabschnitt eines Lese-/Schreib-Zyklus wählt ein Multiplexer 28 den Ausgang des Subtraktionsschaltkreises 26 als Adreßsignal für den Speicher 14 und im Leseabschnitt des Zyklus wählt der Multiplexer den Ausgang des Adreßzählers 22. Wie man sieht, wird das Ausgangspixel OUTPUT_(x,y), das vom Kombinierer 12 zur Verfügung gestellt wird, in die Speicher stelle (x-h, y-v) im Speicher 14 geladen und der Inhalt der Speicherstelle (x, y), d. h. OUTPUT_(x+h,y+v) wird mit dem Ein gangspixel INPUT_(x,y) kombiniert, um OUTPUT_(x,y) zu erzeugen.

Diese Operation kann durch folgende Gleichung dargestellt werden

OUTPUT_(x,y) = f(INPUT_(x,y)) + g(OUTPUT_{(x+h, y+v)}) (1)

wobei f und g Funktionen sind, die den Abkling- und Kombi nierungsprozeß beinhalten, die mit dem normalen rekursiven Videoeffekt verbunden sind.

Ist der Autoübersetzungs-Offset N gleich 0, dann ist der re sultierende Offset R gleich L und in einem gegebenen Lese-/Schreibzyklus ist die Schreibadresse gegenüber der Lese adresse um den Latenz-Offset L versetzt und die Vorrichtung in Fig. 1 funktioniert im wesentlichen genauso wie die Vorrich tung in Fig. 8. Ist jedoch der Autoübersetzungs-Offset N nicht gleich 0 und wird ein vom Kombinierer 12 zur Verfügung gestellter Videorahmen in den rekursiven Speicher 14 ein- und anschließend wieder ausgelesen, dann wird der Rahmen, der vom Speicher abgelesen wird, relativ zum Ausgangsrahmen, der vom Kombinierer 12 zur Verfügung gestellt wird, verzögert und relativ zum Ausgangsrahmen um den Autoübersetzungs-Offset N verschoben. Das Ausgangssignal des Kombinierers 12 repräsentiert das Vordergrundobjekt mit einer abklingenden Spur, die sich in Richtung des Vektors ausdehnt, der vom Auto übersetzungs-Offset N gebildet wird. Diese Spur wird unab hängig davon zur Verfügung gestellt, ob sich das Vordergrund objekt relativ zum Raster bewegt und daher wird auch einem stationären Objekt ein Aussehen gegeben, als ob es vom Wind davongeblasen wird.

Der Multiplikationsfaktor, der vom Multiplizierer 16 zur An wendung auf den Ausgang des rekursiven Speichers 14 angelegt wird, geht vom einem Multiplexer 20 aus, der entweder den Abklingfaktor C_d oder 0 wählt in Abhängigkeit vom Ausgang einer Austaststeuerungsschaltung 24. Die Austaststeuerungs schaltung 24 empfängt die Pixeltaktimpulse und die Rahmen syncimpulse und stellt während der horizontalen und vertikalen Austastintervalle einen logischen 0-Ausgang zur Verfügung und anderenfalls einen logischen Ausgang 1. Der Multiplexer 20 wählt den Abklingfaktor C_d während des aktiven Videoabschnitts der aktiven Zeilen des Videorahmens und wählt anderenfalls die Konstante 0. Das verhindert eine zyklische Adressierung der Spur vom einen Ende des Videorasters zum gegenüberliegenden Ende.

Für einen positiven Wert von R, d. h. v ist positiv oder v ist 0 und h ist positiv, wird der Pixelwert OUTPUT_x,y,q, der in die Speicheradresse (x-h, y-v) im Rahmen q geschrieben wird, vom Speicher während des Rahmens q+1 ausgelesen. Im Resultat wird, wenn sich das durch das Vordergrundvideosignal repräsentierte Objekt relativ zum Videoraster bewegt, die Bewegung der Spur, die als Antwort auf die Bewegung des Objekts auftritt, mit einer leichten Verzögerung relativ zur Bewegung des Objekts durchgeführt, so daß die Spur eine Viskosität aufzuweisen scheint.

Ein negativer Wert von R, d. h. ein solcher Wert von R, daß v negativ oder v = Null und h negativ ist, resultiert von einer Information, die von einer Pixeladresse abgeleitet wird, die vorher oder schon früher im Videorahmen adressiert und an eine Stelle geschrieben wird, die im selben Rahmen später adressiert wird.

Es sei der Fall betrachtet, wenn y = 20, h = 0 und v = -1 ist; zur Vereinfachung sei angenommen, daß die Latenz L = 0 ist:

OUTPUT_(x,20) = f(INPUT_(x,20)) + g(OUTPUT_(x,19)) (1.1)

und auf der nächsten Zeile

OUTPUT_(x,21) = f(INPUT_(x,21)) + g(OUTPUT_x,20)) (1.2)

Aus den Gleichungen (1.1) und (1.2) und weiterer Extrapolation geht hervor, daß Zeile 21 von Zeile 20 abhängig ist, die wiederum von Zeile 19 abhängig ist, welche wiederum von Zeile 18 abhängig ist, usw. bis zur ersten Zeile. Das Resultat dieser rahmeninternen Rekursion ist, daß, wenn sich das Vordergrundobjekt im Raster bewegt, sich die Spur ohne jede wahrnehmbare Verzögerung oder Viskosität bewegt, so daß das Objekt und die davon ausgehende Spur als eine einzige Einheit erscheint.

Es versteht sich, daß die rahmeninterne Rekursion dann auf tritt, wenn sich die physikalische Speicheradresse für das Schreiben eines gegebenen Schreib-/Lesezyklus vor der Adresse befindet, auf die zum Schreiben während des Zyklus zugegriffen wird. Daher kann eine rahmeninterne Rekursion nur dann auf treten, wenn der resultierende Offset R negativ ist, was impliziert, daß der Autoübersetzungs-Offset N größer als der Latenz-Offset L ist.

Der Effekt, der bei negativen Werten von R auftritt, wird als visuell weniger interessant betrachtet, als der bei positiven Werten von R und in einigen Fällen kann der Unterschied in der Qualität des Effekts derart sein, daß der Wunsch auftritt, nur eine Selektion von positiven Werten von R zu erlauben. Dies limitiert jedoch den Bereich von zur Verfügung stehenden Richtungen des Autoübersetzungs-Offset-Vektors, was wiederum den Bereich von möglichen Richtungen der Spur relativ zum Objekt limitiert.

Die rahmeninterne Rekursion kann durch Erhöhung der Latenz der rekursiven Verarbeitung verhindert werden. In Übereinstimmung mit der in der US-Patentschrift 4 951 144 beschriebenen Er findung (des selben Anmelders "Rekursiver Videounschärfe effekt") könnte ein zweidimensionaler Unschärfefilter ("blurring") einige Latenzzeilen hinzufügen. Zusätzliche Latenz könnte durch zusätzliche Verzögerung erreicht werden, wie etwa Schieberegister oder kleine Speicher, die nicht mit Filterung assoziiert sind. Solche Latenz erhöht den Anteil von Abwärtsautoübersetzung während eine rahmeninterne Rekursion vermieden wird.

Rahmeninterne Rekursion kann ohne Limitierung der Richtung des Autoübersetzungs-Offset-Vektors verhindert werden durch die Verwendung von dualrekursiven Speichern 14a und 14b und eines Adreßsignalgenerators 18′, welcher duale Multiplexer 28a und 28b beinhaltet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Während un gerade numerierter Rahmen in einer Sequenz empfängt der Speicher 14a ein Schreibfreigabesignal und empfängt den Aus gang des Subtraktionsschaltkreises 26 als sein Schreibadreß signal, während Speicher 14b ein Lesefreigabesignal als sein Leseadreßsignal empfängt, den Ausgang des Adreßzählers 22 empfängt, wogegen bei einem gerade numerierten Rahmen die Lese- und Schreibfreigabesignale und die Lese- und Schreib adreßsignale umgekehrt sind.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung hat den Vorteil, daß rahmeninterne Rekursion vermieden wird, ohne den Autoüber setzungs-Offset N zu limitieren, hat aber den Nachteil von zusätzlichen Kosten, da Dualrahmenspeicher zur Verfügung ge stellt werden müssen.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung vermeidet rahmeninterne Rekursion ohne Limitierung der Richtung des Autoübersetzungs- Offset-Vektors. Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt ein Adreß signalgenerator 18′′ einen Akkumulator 40 mit einem Resetein gang und einem Eingangswert M, durch welchen er bei Auftreten eines Rahmensyncimpulses inkrementiert. Eine Subtraktions schaltung 42 subtrahiert den Ausgang des Akkumulators 40 vom Ausgang des Adreßzählers 22, um das Leseadreßsignal zur Ver fügung zu stellen, das an einen Multiplexer 28 angelegt wird. Die Subtraktionsschaltung 26 subtrahiert einen Offset M-R, wobei R < M vom Ausgang der Subtraktionsschaltung 42, um das Schreibadreßsignal zur Verfügung zu stellen, das an den Multiplexer 28 angelegt wird. Zur Illustrierung, wie die in Fig. 3 dargestellte Schaltung operiert, wird ein einleitendes Beispiel diskutiert, in welchem der resultierende Offset R gleich dem Latenz-Offset L, d. h. N = 0 ist. Vor dem Aufrufen des rekursiven Effekts löscht beim Auftreten des nächsten Rahmesyncimpulses ein Resetsignal den Akkumulator 40, so daß das Resultat ein Nullwert am Ausgang des Akkumulators während des ersten Rahmens ist. Während des ersten Rahmens von Video daten subtrahiert die erste Subtraktionsschaltung 42 diese 0 vom Ausgang des Adreßzählers 22, um die Leseadresse zur Ver fügung zu stellen. Die Substraktionsschaltung 26′ subtrahiert den Anteil M-R von der Leseadresse, um die Schreibadresse zu erzeugen. Da in diesem Beispiel R = L gilt, ist die Schreib adresse die Leseadresse minus (M-L). Daher werden die physikalischen "Adressen", auf die geschrieben wird, versetzt um (M-L) in Richtung des Anfangs des Rahmens, ausgehend von der physikalischen Adresse, von der gelesen wird.

In Weiterverfolgung dieses Beispiels tritt am Beginn des zweiten Rahmens von Videodaten der Rahmensyncimpuls in Ab wesenheit eines Resetsignals auf, was bewirkt, daß M in den Akkumulator 40 geladen wird. Während dieses Rahmens ist die Leseadresse, die am Ausgang der Subtraktionsschaltung 42 er zeugt wird, der Ausgang des Adreßzählers 22 minus M. Daher ist das Videosignal, das vom Speicher 14 während des zweiten Rahmens gelesen wird, ersetzt durch den Latenz-Offset L von dem Videosignal, das in den Speicher während des ersten Rahmens geschrieben wurde und es gibt keine Verschiebung im logischen Bild relativ zum Raster. Ebenso ist die Schreib adresse, die am Ausgang der Subtraktionsschaltung 26′ pro duziert wird, gleich dem Ausgang des Adreßzählers 22 minus (2M-L). Daher werden wiederum Speicheradressen, auf die geschrieben wird, um (M-L) von Speicheradressen versetzt, von denen gelesen wird.

Am Beginn des dritten Rahmens inkrementiert ein anderer Rahmensyncimpuls den Inhalt des Akkumulators 40 mit M. (Im allgemeinen stellt der Ausgang des Akkumulators 40 ein Element einer arithmetischen Progression dar, die durch einen Anfangs wert 0 und eine gemeinsame Differenz von M definiert ist).

Während des dritten Rahmens ist der Ausgang der Subtraktions schaltung 42 gleich dem Ausgang des Adreßzählers 22 minus 2M und der Ausgang der Subtraktionsschaltung 26′ ist der Ausgang des Adreßzählers minus (3M-L). Wiederum werden die Spei cheradressen, auf die geschrieben wird, um (M-L) von den Speicheradressen versetzt, von denen gelesen wird und das Videosignal, das vom Speicher gelesen wird, wird durch den Latenz- Offset L des Videosignals versetzt, das während des vor angegangenen Rahmens in den Speicher geschrieben wurde, so daß keine Verschiebung im logischen Bild auftritt.

Wenn dann der Bediener einen benötigten Wert N für den Auto übersetzungs-Offset derart wählt, daß der maximale Anteil des resultierenden Offsets R kleiner ist als M, dann ist der Wert M-R, der vom subtrahierenden Eingang der Subtraktionsschal tung 26′ empfangen wird, immer positiv und der Ausgang der Subtraktionsschaltung 26′ ist immer kleiner als der Ausgang der Subtraktionsschaltung 42. Daher läuft die physikalische Schreibadresse immer der physikalischen Leseadresse nach und das Pixel OUTPUT_x,y, das während des momentanen Rahmens in den Speicher 14 geschrieben wird, wird bis zum nächsten Rahmen nicht aus dem Speicher ausgelesen. In dieser Weise wird rahmeninterne Rekursion ohne Zugriff auf einen Dualspeicher vermieden.

Es versteht sich, daß es das der Schaltung in Fig. 3 zu grundeliegende Operationsprinzip ist, die Größe des Autoüber setzungs-Offset-Vektors zu limitieren und einen Rahmen um Rahmen schrittweise erhöhten negativen Basis-Offset auf die physikalische Schreibadresse anzuwenden, wobei diese schritt weise Inkrementierung im negativen Basis-Offset größer ist als die Höhe des resultierenden Offset-Vektors. Die schrittweise Erhöhung des negativen Basis-Offset stellt sicher, daß die physikalische Schreibadresse niemals die physikalische Lese adresse übersteigen kann und daher kann konsequenterweise während eines gegebenen Rahmens der Ausgang des Kombinierers 12 nicht an eine Stelle geschrieben werden, die für an schließendes Lesen im selben Rahmen adressiert wird.

Der Bereich des Adreßzählers 22 ist gleich dem Adreßbereich des Speichers 14 und die Ausgänge der Subtraktoren 42 und 26′ werden zyklisch vom Ende des Adreßbereichs des Speichers zu rück zum Anfang adressiert. Der Speicher 14 funktioniert folg lich als ein endloser Zirkularspeicher und somit ist der Reseteingang des Akkumulators 40 optional, weil die Änderung am Ausgang des Akkumulators von einem Rahmen zum nächsten wichtig ist, nicht dagegen der Absolutwert des Ausgangs des Akkumulators.

Die Fig. 4 illustriert eine Modifikation der Schaltung in Fig. 3. Wie in Fig. 4 dargestellt, wird der Ausgang des Akkumulators an einen Eingang eines Addierers 44 gelegt, der den Ausgang des Adreßzählers 22 an seinem anderen Eingang em pfängt und dessen Ausgang derart geschaltet ist, daß beide, Leseadreßsignal und Schreibadreßsignal, dem rekursiven Speicher 14 zugeführt werden.

Während eines gegebenen Lese-/Schreibadreßzyklus werden die Pixelwerte, die die physikalische Adresse A haben, vom Speicher 14 gelesen und der Pixelwert am Eingang des Speichers 14 wird in die selbe physikalische Adresse geschrieben. Der Pixelwert, der von der physikalischen Adresse A gelesen wird, hat die logische Adresse P, aber wegen der Verarbeitungslatenz wird die logische Adresse des Pixelwertes, der während dieses Lese-/Schreibzyklus in den Speicher geschrieben wird, von der logischen Adresse P durch die Latenz L versetzt. Daher wird als Resultat des Lesens und Schreibens eines gesamten Rahmens das logische Bild in dem Speicher vom Latenz-Offset abwärts versetzt. Wenn der Eingang M zum Akkumulator gleich L war, dann würde im nächsten Rahmen der Pixelwert, der von der physikalischen Adresse A + L gelesen wurde, die selbe logische Adresse haben wie der Pixelwert, der von der logischen Adresse A im vorhergehenden Rahmen gelesen wurde und dementsprechend würde das logische Bild relativ zum Raster nicht versetzt werden. Wäre M größer als L, dann würde das Pixel im nächsten Rahmen früher gelesen, als wenn M gleich L wäre und es würde eine Spur vom Objekt ausgehend aufwärts auftreten. Wenn M kleiner als L wäre, dann würde das Pixel später gelesen als wenn M gleich L wäre und es würde eine Spur ausgehend vom Objekt abwärts auftreten.

Die Fig. 5 illustriert eine weitere Modifikation der Schaltung in Fig. 3. Im Fall von Fig. 5 wird ein ladbarer Adreßzähler 22′ als Antwort auf einen Rahmensyncimpuls mit dem Ausgang des Akkumulators 40 geladen. Die Addition findet daher im Zähler 22′ anstatt im separaten Addierer 44 statt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Die vorangegangenen Beschreibung hat die verschiedenen Offsets so behandelt, als hätten sie getrennte vertikale und horizon tale Komponenten, was erfordert, daß die Adreßzähler und andere Komponenten des Adreßgenerators separat für Zeilen (vertikal) und Pixel (horizontal) operieren. Das ist zweck mäßig zur Erklärung des Offset, insbesondere wenn der rekur sive Speicher ein Random-Access-Speicher ist, der so be trachtet wird, als wenn er das Videosignal in einer Zeile um Zeile-Art speichert. Es ist jedoch auch möglich, lediglich die Pixel für den gesamten Rahmen zu zählen, wobei in diesem Fall der Latenz-Offset L die Summe der Anzahl von Pixel pro Zeile (p) mal der Anzahl von Zeilen des vertikalen Offsets (L_v) plus der Anzahl von Pixel des horizontalen Offsets (L_h) und gleichermaßen der Autoübersetzungs-Offset N gleich der Summe der Anzahl von Pixel pro Zeile (p) mal der Anzahl der Zeilen des vertikalen Offsets (N_v) plus der Anzahl von Pixel des horizontalen Offsets (N_h) ist und so der resultierende Offset R gegeben ist durch:

R = p _* L_v + L_h - p _* N_v - N_h.

R als einzelne Zahl zu behandeln ist dann zweckmäßig, wenn die Schlüssel- und Videodaten als linearer Strom verarbeitet werden, zum Beispiel durch Speicherung in einem FIFO-(first in, first-out)-Speicher. Das konzeptuelle Model eines FIFO- Speichers ist ein lineares Array von Speicherplätzen, obwohl er auch in einem Random-Access-Speicher implementiert sein kann.

Die Fig. 6 illustriert, wie ein Bild, das durch den zweiten Ausgang des Kombinierers 12 repräsentiert wird, relativ zu einem Bild, das von dem Ausgang des Kombinierers repräsentiert wird, versetzt werden kann durch Benutzung eines FIFO- Speichers 14′ anstatt eines Random-Access-Speichers, der mit Bezug auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Die Gesamt zahl von Speicherplätzen im FIFO-Speicher 14′ ist mindestens das Zweifache der Anzahl von Pixel im Rahmen. Von den der zeitigen digitalen Formaten für Runkfunkübertragung von Videosignalen hat digitales PAL die größte Anzahl von Pixel pro Rahmen (1135 Pixel pro Zeile und 625 Zeilen pro Rahmen, was insgesamt 710 000 Pixel pro Rahmen (Vollbild) entspricht) und der FIFO-Speicher ist entsprechend so ausgelegt, daß er mindestens 1 420 000 Speicherplätze hat, um die Verwendung der Vorrichtung mit allen Standardvideoübertragungsformaten zu erlauben. Der Speicher 14′ hat einen Schreibfreigabeeingang und einen Lesefreigabeeingang. Ist der Schreibfreigabeeingang aktiv, dann werden die vom Kombinierer 12 empfangenen Schlüssel- und Videodaten in den Speicher geschrieben und wenn der Lesefreigabeeingang aktiv ist, dann werden die Schlüssel- und Videodaten aus dem Speicher auf einer FIFO (first-in, frist-out-) Basis gelesen.

Die Vorrichtung in Fig. 6 umfaßt ebenso eine Lese-/Schreib kontrollschaltung 50 zur Steuerung der Lese-/Schreibfreigabe eingänge. Die Lese-/Schreibkontrollschaltung 50 beinhaltet zwei Abwärtszähler 52 und 56. Vor dem Beginn des aktiven Intervalls eines jeden Rahmens lädt der Rahmensyncimpuls eine Konstante C in den Abwärtszähler 52, der bei Auftreten von Pixeltaktimpulsen abwärts zählt. Die Konstante C ist gleich der Anzahl von Pixeltaktimpulsen, die zwischen dem Rahmen syncimpuls und etwa Zeile 10 des Videorahmens auftreten. Ent sprechend der derzeitigen Rundfunkübertragungsvideostandards dauert das vertikale Austastintervall bis ungefähr Zeile 20 des Rahmens und daher erreicht der Abwärtszähler 52 seinen GLEICH-NULL-(EQUAL-TO-ZERO)-Ausgang nahe der Mitte des ver tikalen Austastintervalls, zum Beispiel etwa 10 Zeilen vor dem Start des aktiven Videointervalls. Der GLEICH-NULL-(EQUAL-TO- ZERO)-Ausgang des Abwärtszählers 52 ist mit dem SET-Eingang eines Set-Reset Flip-flops 60 und mit dem LOAD-Kontrolleingang eines Abwärtszählers 64 verbunden, der den Wert RAHMENLÄNGE lädt, wenn LOAD aktiv ist und anderenfalls mit Pixeltakt impulsen abwärtszählt. Eine RAHMENLÄNGE ist gleich der Anzahl von Pixeltaktimpulsen zwischen ungefähr Zeile 10 des Video rahmens und einer ausgewählten Zeile nach dem Ende des aktiven Videointervalls, aber vor dem nächsten Rahmensyncimpuls. Er reicht der Abwärtszähler 64 Null, so setzt er momentan seinen GLEICH-NULL Ausgang hoch. Der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärts zählers 64 ist mit dem RESET-Eingang des Set-Reset Flip-flops 60 verbunden, so daß er, wenn der Zähler 64 Null erreicht, das Flip-flop 60 zurücksetzt. Der Ausgang des Flip-flops 60 ist mit dem Schreibfreigabeeingang des FIFO-Speichers 14′ ver bunden. Der Schreibfreigabeeingang des FIFO-Speichers 14′ ist folglich von da an aktiv, wenn der GLEICH-NULL-Ausgang des Ab wärtszählers 52 gesetzt ist und bis der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 64 gesetzt ist, anderenfalls ist er in aktiv. Der Speicher 14 lädt daher Schlüssel- und Videodaten von etwa 10 Zeilen vor dem Start des aktiven Videointervalls von jedem Rahmen bis nach dem Ende des aktiven Videointer valls, wenn ein rekursiver Effekt aufgerufen wird.

Der Abwärtszähler 56 wird mit der Zahl (C+R) vor dem Beginn eines jeden Rahmens geladen und zählt mit den Pixeltaktim pulsen abwärts. Wenn der Abwärtszähler 56 Null erreicht, so setzt er momentan seinen GLEICH-NULL-Ausgang hoch. Dies tritt bei R-Taktimpulsen auf, nachdem der Abwärtszähler 52 seinen GLEICH-NULL-Ausgang gesetzt hat. (Ist R negativ, so erreicht der Abwärtszähler 56 vor dem Abwärtszähler 52 den Wert 0.) Der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 56 ist mit einem Ein gang eines UND-Gatters 70, das ein FREIGABE-LESE-Signal an seinem zweiten Eingang empfängt, verbunden. Wird ein rekur siver Effekt aufgerufen, so wird das FREIGABE-LESE-Signal auf logisch 0 gehalten bis der erste Rahmen des Ausgangssignals des Kombinierers 12 in den Speicher 14′ geladen wurde und geht dann zu logisch 1. Das FREIGABE-LESE-Signal sperrt daher das UND-Gatter 70 bis der FIFO-Speicher 14′ mit einem Rahmen von Schlüssel- und Videodaten geladen wurde. Beim nächsten Rahmensyncimpuls wird die Zahl (C+R) wieder in den Abwärts zähler 56 geladen, der mit den Taktimpulsen abwärts zählt. Er reicht der Abwärtszähler 56 zum zweiten mal 0, dann ist das FREIGABE-LESE-Signal bei logisch 1 und daher ist das UND- Gatter 70 zufriedengestellt, wenn der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 56 auf hoch geht.

Der Ausgang des UND-Gatter 70 ist mit SET-Eingang des Set- Reset Flip-flops 66 und dem LOAD-Kontrolleingang eines Ab wärtszählers 68 verbunden. Der Abwärtszähler 68 lädt, wenn LOAD aktiv ist, den Wert RAHMENLÄNGE, anderenfalls zählt der Abwärtszähler 68 mit den Pixeltaktimpulsen abwärts. Erreicht der Abwärtszähler 0, so setzt er momentan seinen GLEICH-NULL- Ausgang hoch. Der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 68 ist mit dem RESET-Eingang des Set-Reset Flip-flops 66 verbun den, so daß das Flip-flop 66 zurückgesetzt wird, wenn der Zähler 68 den Wert 0 erreicht. Der Ausgang des Flip-flops 66 ist mit dem FREIGABE-LESE-Eingang des FIFO-Speicher 14′ ver bunden. Folglich wird, nachdem FREIGABE-LESE auf logisch 1 geht, der LESE-FREIGABE-Eingang des FIFO-Speichers 14′ von da an aktiv, wenn der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 56 gesetzt ist und bis der GLEICH-NULL-Ausgang des Abwärtszählers 66 gesetzt ist, anderenfalls ist er inaktiv. Bei jedem Rahmen ist das LESE-FREIGABE-Signal für eine Zeit gleich RAHMENLÄNGE aktiv und relativ zum Schreibfreigabesignal um den Wert R versetzt, der positiv oder negativ sein kann. Der Speicher 14′ agiert daher als variable Verzögerung und verzögert das Aus gangssignal des Kombinierers 12 um einen Rahmen +R-Taktimpulse für positives R oder zwei Rahmen +R-Taktimpulse für negatives R, was den Effekt hat, daß Schlüssel- und Videodaten relativ zum Videoraster versetzt werden, wie dies mit Bezug auf Fig. 2 erklärt wurde. Da das Datum, das in einem gegebenen Lese-/Schreib zyklus aus dem Speicher gelesen wird, von einem früheren Rahmen ist als derjenige, der momentan am Ausgang des Kombinierers 12 zur Verfügung steht, wird eine rahmeninterne Rekursion vermieden.

Die Lese-/Schreibkontrollschaltung 50 stellt sicher, daß es ein Intervall gibt, währenddessen Schlüssel- und Videodaten nicht in den Speicher 14′ geladen werden und daß die Anzahl von Pixel, die gelesen, und die Anzahl von Pixel, die ge schrieben werden, dieselbe ist. Die Vorrichtung aus Fig. 6 befindet sich zu Beginn des Ladens des Speichers 14′ daher immer in einem stabilen und vorhersagbaren Zustand.

Die Größe der Verzögerung, die vom FIFO-Speicher 14′ auferlegt werden kann, ist innerhalb vorbestimmter Grenzen beschränkt. Ist der Schreibstartimpuls in der Mitte eines 20-Zeilen vertikal-Austastintervalls, dann kann N einen Wert haben, der einer Verzögerung von minus 10 Zeilen bis plus 10 Zeilen ent spricht. Ist N 0, dann ist das vom FIFO-Speicher zur Verfügung gestellte Videosignal in Phase mit dem Eingangsvideosignal und vorausgesetzt, daß das Eingangsvideosignal ein stationäres Objekt darstellt, dann repräsentiert das Ausgangsvideosignal des Speichers 14′ ein Objekt, das in derselben Position ist wie das vom Eingangssignal repräsentierte. Werte von N, die dem Bereich von (aber nicht einschließlich) 0 bis plus 10 Zeilen entsprechen, ergeben ein durch das Videosignal reprä sentiertes Objekt am Ausgang des FIFO-Speichers, das relativ zum Raster des eingehenden Videosignals abwärts übersetzt ist, so daß ein stationäres Objekt eine abklingende Spur hat, die sich abwärts vom Objekt erstreckt, wogegen Werte von N, die dem Bereich von minus 10 Zeilen bis (aber nicht einschließ lich) 0 entsprechen, ein Objekt ergeben, das aufwärts über setzt ist, so daß ein stationäres Objekt eine Spur hat, die sich aufwärts erstreckt. Ist N nicht gleich einem integralen Vielfachen der Anzahl von Pixel auf einer Zeile, dann ist das Objekt sowohl nach rechts oder links als auch nach oben oder unten übersetzt.

Im Fall von Fig. 6 ist ein Tiefpaßfilter 72 mit der rekur siven Schleife zwischen dem Ausgang des Speichers 14′ und dem Hintergrundeingang des Kombinierers 12 verbunden. Der Tief paßfilter 72 kann dazu verwendet werden, eine rekursive Ver wischung oder Unschärfe zu schaffen, wie dies in der US-Patentschrift 4 951 144 beschrieben ist. Das rekursive Ver wischen bewirkt, daß die Grundzüge eines Videobildes im Laufe der Zeit und während des zusätzlichen Durchlaufens der rekursiven Schleife sowohl mehr verschwimmen als auch ver blassen und wenn dies mit dem oben beschriebenen Autoüber setzungseffekt kombiniert wird, resultiert dies in einem Windblaseffekt (wind-blown-effect), der weich und angenehm ist. Eine Dämpfung des Verzögerungsfaktors C_d wird im Filter 72 ebenfalls erreicht.

Fig. 6 illustriert ebenfalls ein alternatives Verfahren zur Vermeidung der zyklischen Adressierung der von dem durch das Vordergrundsignal repräsentierte Objekt ausgehenden Spur. Während des vertikalen und horizontalen Austastintervalls des Vordergrundvideosignals (fore-ground-video) arbeitet der Multiplexer 20′ unter der Kontrolle der Austastkontroll schaltung 24 und wählt die Konstante 0 für den Hintergrunde in gang des Kombinierers 12.

Die Fig. 7 illustriert schematisch den Abschnitt der Arrays von Pixelplätzen, die vom Ausgangssignal des Kombinierers 12, wie in Fig. 6 dargestellt, definiert werden. Wenn die Rahmensync- und Pixeltaktsignale momentan das Pixel 80 aus Fig. 7 mit den Koordinaten (x, y) definieren und der Autoüber- Setzungs-Offset N eine horizontale Komponente N_h von +3 und eine vertikale Komponente N_v von +3 hat, dann ist, ungeachtet des Latenz-Offsets L, der entsprechende Pixelwert, der aus dem Speicher 14′ gelesen wird, der für den Pixel 82 mit den Koordinaten (x+3, y+3). Solange der Wert des Autoübersetzungs- Offsets gleichbleibt, erstreckt sich die Spur von dem momentanen Ort des Objekts in der Richtung von Pixel 80 zu Pixel 82. Wird der Wert N_h oder N_v verändert, so ändert sich die Richtung und/oder die Länge der Spur. Wenn der Wert der horizontalen Komponente des Autoübersetzungs-Offset jedoch von 3 auf 2 geändert werden würde, wäre das Resultat eine wahr nehmbare, ruckartige Änderung in der Richtung der Spur. Die Ruckartigkeit in der Änderung der Richtung könnte dadurch reduziert werden, daß beide Werte, der der vertikalen Offset- Komponente und der der horizontalen Offset-Komponente, ge ändert werden, zum Beispiel durch Erhöhen von h auf +4 und v auf +5, so daß der Pixelwert, der gelesen werden würde, der Wert für das Pixel 84 (x+4, y+5) wäre, aber dann würde sich die Länge des Autoübersetzungs-Offsets und folglich die Länge der Spur ändern. Um dieses Problem zu verhindern, könnte der Filter 66 in Fig. 6 einen bilinearen Interpolator beinhalten, der Pixelwerte für sub-integere Werte der Horizontal- und Vertikalkomponenten des Autoübersetzungs-Offsets zur Verfügung stellt. Solch ein Interpolator wird durch Justierung der Filterkoeffizienten im Filter 66 bewirkt, zum Beispiel auf einer Rahmen-zu-Rahmen-Basis und erlaubt eine Änderung des Autoübersetzungs-Offset-Vektors in seiner Größe und/oder Richtung in einer Art und Weise ohne wahrnehmbare Ruck artigkeit.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die be schriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt ist und daß Variationen gemacht werden können ohne vom Umfang der Erfindung, wie sie in den angehängten Ansprüchen definiert ist, oder deren Äquivalenten abzugehen. Zum Beispiel ist die Erfindung nicht beschränkt auf die Benutzung von Vorzugskom binierern wie sie in der US-Patentschrift 4 851 912 beschrie ben sind, um eine Kombination des Eingangsvideos mit dem ge dämpften Ausgang des rekursiven Speichers oder um eine Kombination des Ausgangs der rekursiven Effektschaltung mit dem Hintergrundvideo zu bewirken und in jedem Fall könnte eine mehr oder weniger ausgeklügelte Form eines Videomixer zur Verfügung stehen.

Die Erfindung ist ebenfalls nicht auf einen Multiplizierer 16 beschränkt, der am Ausgang des rekursiven Speichers angeordnet ist, sondern er kann statt dessen auch am Eingang angeordnet sein. Wenn rekursive Verwischung angewendet wird, kann der Multiplizierer 16 durch Justierung der Koeffizienten des Tiefpaßfilters implementiert werden. Da weiterhin die Verwendung eines Basis-Offsets zur Verhinderung von Vorschreiben (writing ahead) eine generelle Anwendung in rekursiven Videoeffekten hat und nicht auf den Fall beschränkt ist, bei dem ein Auto übersetzungs-Offset angewendet wird, ist die Erfindung nicht auf den Fall beschränkt, in dem ein Autoübersetzungs-Offset verwendet wird. Dies kann in Fig. 3 durch Setzen von N auf 0 bewirkt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Information über einem Videoraster repräsentiert, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
Kombiniervorrichtungen (12) zum Empfangen eines eingegebenen Videosignals und eines verzögerten Videosignals und zum Kombinieren des eingegebenen Videosignals und des verzögerten Videosignals, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen,
Speichervorrichtung (14; 14A; 14B; 14′) zum Empfangen und temporärem Speichern des Ausgangsvideosignals und zum Bereitstellen des verzögerten Videosignals,
und Lese-/Schreibsteuervorrichtung (18; 18′; 18′′; 50) zum Zugriff auf die Speichervorrichtung, so daß Pixel des Ausgangsvideosignals relativ zum Videoraster räumlich versetzt werden, wenn das Ausgangsvideosignal in die Speichervorrichtung geschrieben und von dort ausgelesen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (14; 14A; 14B) einen Random Access Speicher umfaßt und die Lese- /Schreibsteuervorrichtung (18; 18′; 18′′) einen Leseadreßausgang und einen Schreibadreßausgang haben, wobei der Schreibadreßausgang ein Adreßsignal zur Verfügung stellt, das vom Adreßsignal, welches vom Leseadreßausgang zur Verfügung gestellt wird, versetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lese-/Schreibsteuervorrichtung (18′′) einen Adreßzähler (22) zur Zählung von Pixeltaktimpulsen umfaßt, eine erste Subtraktionsvorrichtung (42), die einen addierenden Eingang hat zum Empfang des Ausgangs des Adreßzählers sowie einen subtrahierenden Eingang, eine Vorrichtung (40), die mit dem subtrahierenden Eingang der ersten Subtraktionsvorrichtung verbunden ist, um daran eine Zahl anzulegen, die ein Element einer arithmetischen Reihe mit einer vorbestimmten gemeinsamen Differenz (M) ist, einer zweiten Subtraktionsvorrichtung (26′) mit einem addierenden Eingang, der mit dem Ausgang der ersten Subtraktionsvorrichtung verbunden ist, sowie einen subtrahierenden Eingang, und eine Vorrichtung, um eine Zahl, die nicht größer ist als die vorbestimmte gemeinsame Differenz, an den subtrahierenden Eingang der zweiten Subtraktionsvorrichtung anzulegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichervorrichtung (14′) einen Erstein-Erstaus- (first-in, first-out-; FIFO) Speicher umfaßt und die Lese-/Schreibsteuervorrichtung (50) eine Vorrichtung umfaßt zur selektiven Steuerung der Differenz zwischen der Zeit, zu welcher der Speicher damit beginnt, einen Videorahmen zu schreiben, und der Zeit, zu welcher der Speicher damit beginnt, einen Videorahmen zu lesen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem Schleifenmultiplikator (16) zur Multiplikation des verzögerten Videosignals mit einer gewählten Konstante.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Filtervorrichtung (66) zur Durchführung einer vorgewählten Filteroperation am verzögerten Videosignal.

7. Verfahren zum Verarbeiten eines Videosignals, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Information über einem Videoraster repräsentiert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Kombinieren (12) eines eingegebenen Videosignals und eines verzögerten Videosignals, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen, und
Empfangen und temporäres Speichern (14; 14A, 14B; 14′) des Ausgangsvideosignals, um das verzögerte Videosignal zur Verfügung zu stellen, wobei Pixel des Ausgangsvideosignals relativ zum Videoraster räumlich übersetzt werden.

8. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Information über einem Videoraster repräsentiert, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
Kombiniervorrichtung (12) zum Empfangen eines eingegebenen Videosignals und eines verzögerten Videosignals und zum Kombinieren des eingegebenen Videosignals und des verzögerten Videosignals, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen,
Speichervorrichtung (14; 14A, 14B; 14′), und
Lese-/Schreibsteuervorrichtung (18; 18′; 18′′; 50), um das Ausgangsvideosignal in die Speichervorrichtungen zu schreiben und anschließend den Inhalt der Speichervorrichtung zu lesen, um das verzögerte Videosignal derart zur Verfügung zu stellen, daß Pixel des verzögerten Videosignals relativ zu entsprechenden Pixel des Ausgangsvideosignals räumlich versetzt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin die Speichervorrichtung (14; 14A, 14B) einen Random Access Speicher umfaßt und die Lese-/Schreibsteuervorrichtungen (18; 18′; 18′′) einen Leseadreßausgang haben, um ein Leseadreßsignal zur Verfügung zu stellen, sowie einen Schreibadreßausgang, um ein Schreibadreßsignal zur Verfügung zu stellen, wobei das Schreibadreßsignal gegenüber dem Leseadreßsignal verschoben ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Lese-/Schreibsteuervorrichtung (18′′) einen Adreßzähler (22) zum Zählen von Pixeltaktimpulsen aufweist, ferner eine erste Subtraktionsvorrichtung (42) mit einem addierenden Eingang, der derart angeschlossen ist, daß das Ausgangssignal des Adreßzählers empfangen wird und ebenfalls einen subtrahierenden Eingang aufweist, eine Vorrichtung (40), die mit dem subtrahierenden Eingang der ersten Subtraktionsvorrichtung verbunden ist, um an diesen eine Zahl anzulegen, die ein Element einer arithmetischen Reihe mit einer vorbestimmten gemeinsamen Differenz (M) ist, ferner eine zweite Subtraktionsvorrichtung (26′) mit einem addierenden Eingang, der mit dem Ausgangssignal der ersten Subtraktionsschaltung verbunden ist und ebenfalls einen subtrahierenden Eingang aufweist, und schließlich eine Vorrichtung zum Anlegen einer Zahl an den subtrahierenden Eingang der zweiten Subtraktionsvorrichtung, wobei die Zahl nicht größer ist als die gemeinsame Differenz der arithmetischen Reihe.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin die Speichervorrichtung (14′) einen Erstein-Erstaus- (FIFO, first-in, first-out-)Speicher umfaßt und die Lese- /Schreibsteuervorrichtung (50) eine Vorrichtung zur selektiven Steuerung der Differenz zwischen der Zeit, zu der der Speicher mit dem Schreiben eines Videorahmens beginnt, und der Zeit, zu der der Speicher mit dem Lesen eines Videorahmens beginnt.

12. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Information über einem Videoraster repräsentiert, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
Kombiniervorrichtungen (12) zum Empfangen eines eingegebenen Videosignals und eines verzögerten Videosignals und zum Kombinieren des eingegebenen Videosignals mit dem verzögerten Videosignal, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen,
Speichervorrichtungen (14) zum Empfangen und temporären Speichern des Ausgangsvideosignals, und
Lese-/Schreibvorrichtung (18′′) zum Zugriff auf die Speichervorrichtung, so daß während eines gegebenen Rahmens des Ausgangsvideosignals das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, wobei an einem ersten Platz begonnen wird, und bei dem nächsten Rahmen des Ausgangsvideosignals das verzögerte Videosignal aus einem Bereich der Speicherplätze ausgelesen wird, wobei an dem ersten Platz begonnen wird, und das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, beginnend mit einem zweiten Platz, wobei der zweite Platz gegenüber dem ersten Platz versetzt ist.

13. Vorrichtungen nach Anspruch 12, worin die Lese-/Schreibsteuervorrichtung auf die Speichervorrichtung zugreift, so daß während eines dritten Rahmens des Ausgangsvideosignals das verzögerte Videosignal aus einem Bereich von Speicherplätzen ausgelesen wird, beginnend bei dem zweiten Platz, und das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, beginnend mit einem dritten Platz, wobei der dritte Platz vom zweiten Platz um die selbe Größe versetzt ist wie der zweite Platz vom ersten Platz.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin die Lese-/Schreibvorrichtung einen Adreßzähler (22) zum Zählen von Pixeltaktimpulsen aufweist, eine erste Subtraktionsvorrichtung (42) mit einem addierenden Eingang, der derart angeschlossen ist, daß er das Ausgangssignal des Adreßzählers empfängt und ebenfalls einen subtrahierenden Eingang aufweist, ferner eine Vorrichtung (40), die mit dem subtrahierenden Eingang der ersten Subtraktionsvorrichtung verbunden ist, um daran eine Zahl anzulegen, die ein Element einer arithmetischen Reihe mit einer vorbestimmten gemeinsamen Differenz (M) ist, eine zweite Subtraktionsvorrichtung (26′) mit einem addierenden Eingang, der mit dem Ausgang der ersten Subtraktionsschaltung verbunden ist und ebenfalls einen subtrahierenden Eingang aufweist, und eine Vorrichtung zum Anlegen der gemeinsamen Differenz der arithmetischen Reihe an den subtrahierenden Eingang der zweiten Subtraktionsschaltung.

15. Verbessertes Verfahren zur Verarbeitung eines Videosignals, das die Verteilung von optisch wahrnehmbarer Information über einem Videoraster repräsentiert, durch Kombinieren eines eingegebenen Videosignals und eines verzögerten Videosignals, um ein Ausgangsvideosignal zur Verfügung zu stellen, Schreiben des Ausgangsvideosignals in einen Speicher und Lesen des Inhalts des Speichers, wobei die Verbesserung in folgendem liegt:
Steuerung des Lesens und Schreibens, so daß während eines gegebenen Rahmens des Ausgangsvideosignals das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen geschrieben wird, beginnend mit einem ersten Platz, und beim nächsten Rahmen des Ausgangsvideosignals der Inhalt des Speichers von einem Bereich von Speicherplätzen, beginnend mit dem ersten Platz, ausgelesen wird, um das verzögerte Videosignal zur Verfügung zu stellen und das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen, beginnend mit einem zweiten Platz, geschrieben wird, wobei der zweite Platz gegenüber dem ersten Platz versetzt ist.

16. Ein Verfahren nach Anspruch 15, das die Steuerung des Lesens und Schreibens umfaßt, so daß während eines dritten Rahmens des Ausgangsvideosignals der Inhalt des Speichers aus einem Bereich von Speicherplätzen beginnend mit dem zweiten Platz ausgelesen wird, um ein verzögertes Videosignal zur Verfügung zu stellen, und das Ausgangsvideosignal in einen Bereich von Speicherplätzen beginnend mit einem dritten Platz geschrieben wird, wobei der dritte Platz gegenüber dem zweiten Platz um denselben Betrag versetzt ist wie der zweite Platz gegenüber dem ersten Platz.