DE68925023T2

DE68925023T2 - Videosignalverarbeitungsgerät.

Info

Publication number: DE68925023T2
Application number: DE68925023T
Authority: DE
Inventors: Zenichiro Hara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1989-07-21
Publication date: 1996-06-27
Anticipated expiration: 2009-07-22
Also published as: EP0366871B1; DE68925023D1; US4996598A; EP0366871A3; JPH0783454B2; EP0366871A2; JPH02123881A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals für die Verwendung in einem Fall, in dem ein Graphikbild wie ein Zeichen oder ein Muster einem Videobild eines kontinuierlichen Fernsehsignals o.ä. überlagert angezeigt wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild das eine bekannte Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals offenbart, z.B. in der GB-A-2152249. In der Fig. wird ein Videoeingangssignal VI in einem Dekodierer 2 verarbeitet, so daß Farbsignale von ihm separiert werden. Die erhaltenen Farbsignale werden in einem A/D- Wandler 3 digitalisiert und in einem ersten Speicher 4 als Videobilddaten in Einheiten von Halbbildern oder Vollbildern gespeichert. Dabei beinhaltet der erste Speicher 4 eine Steuerungsschaltung zum Steuern der Dateneingabe in den und der Ausgabe aus dem Speicher. Inzwischen ist ein graphisches Bild aus Zeichen, Mustern o.ä. durch die Verwendung einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 5 eingegeben und über eine Plattensteuerung 8 auf einer Platte 9 zum Speichern graphischer Bilder gespeichert. Weiterhin sind Inhalt, Folge, Programm u.ä. der Anzeige durch die Verwendung der Mensch-Maschine-Schnittstelle 5 eingegeben und in einem Programmspeicher 7 zum Speichern von Programmen gespeichert und die Ausführung eines solchen Bildanzeigeprogramms und dergleichen werden durch eine CPU 6 gesteuert. Ein Bus 10 ist als ein Programmsteuerungskanal an Schnittstellen für diejenigen Teile angeschlossen, welche die CPU 6 zum Ausführen des Programms benötigt. Ein DMA-Bus 11 zum Übertragen graphischer Bilddaten ist an einen zweiten Speicher 12 zum Speichern der graphischen Bilddaten in Einheiten eines Halbbildes oder eines Vollbildes angeschlossen. Die selektiv jeweils aus dem ersten Speicher 4 oder dem zweiten Speicher 12 an einen ersten Bus 13, welcher durch eine Bus-Steuerung 14 gesteuert wird, gelesenen Videobilddaten oder graphischen Bilddaten werden an eine Ausgabeeinheit 15 geliefert zum Umwandeln in ein Ausgangsvideosignal VO und ein gefordertes Bild, wie das auf einem Anzeigemonitor 16 angezeigte Ergebnis der Bildverarbeitung wird.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise anhand einer konzeptionellen Darstellung in Fig. 2 und einer Betriebsmodellzeichnung in Fig. 3 beschrieben. Das in die Vorrichtung kontinuierlich eingegebene Videoeingangssignal VI wird dekodiert und in dem Dekodierer 2 in Farbsignale R, G und B getrennt und diese Farbsignale werden in dem A/D-Wandler 3 in digitale Signale umgewandelt. Dann werden diese digitalisierten Videosignale in dem ersten Speicher 4 gespeichert. Ein Videoeingangssignal VI z.B., dessen Inhalte wie in einem Bild d in Fig. 2 gezeigt sind, wird in Echtzeit in dem ersten Speicher 4 gespeichert.
Andererseits wurden die graphischen Bilddaten, wie in einem Bild e in Fig. 2 gezeigt, in der Mensch-Maschine-Schnittstelle 5 erzeugt und auf der Platte 9 gespeichert. Die graphischen Bilddaten werden gemäß einem Befehl von der CPU 6 gelesen und durch die Plattensteuerung 8 an den DMA-Bus 11 geliefert. Die gelieferten graphischen Bilddaten werden in dem zweiten Speicher 12 in Einheiten von Halbbildern oder Vollbildern gespeichert. Der erste Speicher 4 und der zweite Speicher 12 geben ihre Daten mit der gleichen Abtastzeitsteuerung (Geschwindigkeit) aus. Zu diesem Zeitpunkt beurteilt ein Entscheidungsteil 23, wie in Fig. 3 gezeigt, ob ein transparenter Farbteil P innerhalb des Bildes e der aus dem zweiten Speicher 12 ausgegebenen graphischen Bilddaten existiert oder nicht, und betätigt entsprechend dem Ergebnis der Entscheidung einen der Schalter 21 und 22, so daß entweder die Daten in dem Speicher 4 oder in dem Speicher 12 selektiv an den ersten Bus 13 ausgegeben werden. Der Entscheidungsteil 23 schaltet insbesondere, wenn der transparente Farbteil P der graphischen Bilddaten des zweiten Speichers 12 während des Abtastens erfaßt wird, den Schalter 21 ein und schaltet den Schalter 22 aus, so daß die Videobilddaten aus dem ersten Speicher an den ersten Bus 13 abgegeben werden und schaltet umgekehrt bei jedem anderen Teil als dem transparenten Farbteil P den Schalter 21 aus und schaltet den Schalter 22 ein, so daß die graphischen Bilddaten aus dem zweiten Speicher 12 an den ersten Bus 13 abgegeben werden. Als Ergebnis wird ein Ausgangsvideosignal VO entsprechend einem Bild f in Fig. 2 durch die Ausgabeeinheit 15 ausgegeben und dadurch wird das Bild f auf dem Anzeigemonitor 16 angezeigt, das gebildet ist durch Überlagern des Graphikbildes e über das Videobild d.
Weiterhin ist bei der Vorrichtung dieser Art die Implementation einer Vielzahl von Anzeigetechniken einschließlich Verkleinerungs-(oder Vergrößerungs-)Verarbeitung erforderlich und die bei der Bildverarbeitung benötigten Daten- und Steuerungsbefehls-Signale (wie ein Verkleinerungs- oder Vergrößerungs-Verhältnis und eine Anzeigeposition) werden von der CPU 6 durch den Bus 10 geliefert.
Da die bekannte Vorrichtung zum Verarbeiten des Videosignales aufgebaut ist, wie oben beschrieben, benötigen der erste und zweite Speicher 4 und 12 beide Schnittstellen zum Bus 10 und zum ersten Bus 13 und der zweite Speicher 12 benötigt weiterhin eine Schnittstelle zum DMA-Bus 11. Daher besteht hier die Schwierigkeit, daß der Hardwareaufbau komplex wird.
Wenn weiterhin das Bild f' in Fig. 4 umgeschaltet wird zu Bild f" in Fig. 5, wird der zeitliche Ablauf des Umschaltens zwischen den Graphikbildern durch den DMA-Bus 11 gesteuert, während die Zeitsteuerung des Umschaltens zwischen den Videobildern von der Befehlsübertragungsgeschwindigkeit der CPU 6 abhängig ist. Daher wird infolge der Differenz zwischen den zeitlichen Abläufen des Umschaltens der beiden Bilder zum Zeitpunkt des Umschaltens zwischen verschiedenen Anzeigeinhalten eine temporale Diskrepanz beim Umschalten zwischen dem Videobild und dem graphischen Bild erzeugt. Somit besteht hier das weitere Problem, daß das Umschalten zwischen den unterschiedlichen Anzeigen nicht gleichmäßig ausgeführt werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung soll die oben beschriebenen Probleme lösen und daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals anzugeben, deren Hardware-Aufbau einfach ist, und bei der eine Bild-zu-Bild-Umschalt-Charakteristik gleichmäßig ist.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals: einen einzelnen zweiten Bus, welcher gleichzeitig Funktionen der zwei Busse ausführt, die konventionell zum Steuern des Anzeigeinhalts erforderlich sind, nämlich der Bus als der Programmsteuerungskanal und der DMA-Bus; und eine mit dem Eingansvideosignal synchrone Signalerzeugungseinheit, zum Erzeugen einer Signalsteuerung der Übertragung der graphischen Bilddaten und der Daten und der Steuerungsbefehlssignale, welche zum Verarbeiten der Videobilddaten jeweils in dem zweiten Speicher und dem ersten Speicher erforderlich sind, durch den zweiten Bus durch Zeitmultiplex, ersteres wird übertragen während der Abtastperiode des Videoeingangssignales und letzteres wird übertragen während der Rücklaufperiode des Videoeingangssignales.
Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich aus der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer bekannten Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals;
Fig. 2 ist eine Zeichnung, die eine in derselben Vorrichtung ausgeführte Überlagerungsanzeige erläutert;
Fig. 3 ist eine Arbeitsmodellzeichnung der gleichen Vorrichtung;
Fig. 4 und Fig. 5 sind Zeichnungen zum Erläutern der Bildverarbeitung zur verkleinerten Anzeige eines Videobildes in derselben Vorrichtung;
Fig. 6 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb eines zweiten Busses in der gleichen Vorrichtung zeigt; und
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignals gemäß der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Teile in Fig. 6, die denen in Fig. 1 entsprechen, sind durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet und auf deren Beschreibung wird hier verzichtet. Bezugszeichen 20 bezeichnet einen zweiten Bus und daher wird auf die Anordnung des Bus 10 und des DMA-Bus 11 in dem Stand der Technik in Fig. 1 verzichtet, und der erste Speicher 4 und der zweite Speicher 12, welche an diese Busse 10 und 11 angeschlossen sind, sind beide an den zweiten Bus 20 angeschlossen. Der zweite Bus 20 ist gesteuert durch die CPU 6 und daher dient diese CPU 6 ebenfalls als Signalerzeugungseinheit zum Steuern des zweiten Busses 20.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise beschrieben. In Fig. 7 ist eine Darstellung der Zeitsteuerung zur Datenübertragung auf dem zweiten Bus 20 gezeigt. Die graphischen Bilddaten, welche konventionell durch den DMA-Bus 11 übertragen wurden, werden durch den zweiten Bus 20 mit der Zeitsteuerung entsprechend der Videosignalperiode (nachfolgend bezeichnet als "Abtastperiode") T&sub2; des Eingabevideosignals VI übertragen. Weiterhin werden die Daten wie Parameter, die zur Verkleinerung oder Vergrößerung des Eingabevideosignals VI erforderlich sind und zum Festlegen der Anzeigeposition, und andere Steuerungsbefehlssignale, welche konventionell durch den Bus übertragen werden, durch den Bus 20 in gleicher Weise übertragen wie die graphischen Bilddaten übertragen werden; zu einem Zeitpunkt entsprechend der vertikalen Austastperiode T&sub1; des Videoeingangssignals VI (nachfolgend als "Rücklaufperiode" bezeichnet) durch Zeitmultiplex. Daher führt der einzelne zweite Bus 20 durch Abgeben der Befehlssignale an den ersten Speicher und der graphischen Bilddaten an den zweiten Speicher durch den zweiten Bus die gleichen Funktionen aus, wie sie konventionell durch die zwei Busse 10 und 11 ausgeführt werden. Zusätzlich werden beim Umschalten zwischen unterschiedlichen Anzeigeinhalten die Umschaltsteuerungsbefehlssignale während der Rücklaufperiode T&sub1; durch Multiplexen übertragen, und daher wird nicht nur das Aktualisieren der graphischen Bilddaten, sondern auch das Verarbeiten der Videobilddaten innerhalb eines Teilbildes (1/60 Sekunde) beendet, so daß ein gleichmäßiges Umschalten zwischen verschiedenen Bildern erreicht werden kann.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der mit der Anzeigesteuerung befaßte zweite Bus 20 und der mit der Erzeugung von graphischen Bilddaten oder der Erzeugung von Programmen befaßte Bus 10 durch eine einzelne CPU 6 gesteuert werden und die Steuerungsbefehlssignale und ähnliches, die konventionell durch den Bus 10 übertragen werden, durch den zweiten Bus 20 übertragen werden. Daher ist der Kern dieser Erfindung die Unabhängigkeit des Busses 10 von dem Anzeigesteuerungsteil, oder insbesondere ist der Kern, daß die gesamte Vorrichtung, wie in Fig. 8 gezeigt, funktional und strukturell aufteilbar ist in einen Anzeigeblock 40 und einen Steuerungsblock 50 und diese miteinander verbindbar sind durch nur eine einfache, standardisierte Schnittstelle 30.
In Fig. 8 bezeichnet Bezugszeichen 61 die in dem Steuerungsblock 50 vorgesehene CPU, während Bezugszeichen 62 die Signalerzeugungseinheit zum Steuern des zweiten Busses 20 bezeichnet, die in dem Anzeigeblock 40 vorgesehen ist und beinhaltet einen Speicher zum Speichern mehrerer graphischer Bilddaten. Die Schnittstelle 30 schließt die CPU 61 an die signalerzeugende Einheit 62 an. Die signalerzeugende Einheit 62 kann an eine Platteneinheit zum Speichern graphischer Bilddaten angeschlossen sein. Weiterhin kann eine Vielzweck-Hardware wie ein Personalcomputer als der Steuerungsblock 50 verwendet werden. Da der Anzeigeblock ebenfalls von der 3-Bus-Struktur zu der 2-Bus-Struktur verändert wurde, ist die Anzahl der Schnittstellen verringert und der Hardware-Aufbau ist vereinfacht.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten eines Videosignales, soweit beschrieben, so ausgebildet ist, daß die graphischen Bilddaten und solche Signale wie die Steuerungsbefehlssignale, die zum Verarbeiten des Videosignals erforderlich sind, im Zeitmultiplex über einen einzelnen Bus übertragen werden und die Zeitsteuerung der Übertragung mit derjenigen des Videosignals synchronisiert ist, können derartige Wirkungen erhalten werden, daß die Hardware- Struktur dadurch vereinfacht werden und das Umschalten zwischen verschiedenen Anzeigeinhalten darin gleichmäßig ausgeführt werden kann.

Claims

1. Videosignalverarbeitungsgerät, mit:

einem ersten Speicher (4) zum Speichern von aus einem Videosignal erhaltenen Videobilddaten;

einem zweiten Speicher (12) zum Speichern von Grafikbilddaten wie Zeichen und Mustern;

einem ersten Bus (13), der an den ersten und den zweiten Speicher (4, 12) zum selektiven Lesen und Ausgeben von einem der beiden in den ersten und zweiten Speichern gespeicherten Bilddaten angeschlossen ist;

gekennzeichnet durch einen zweiten Bus (20), der an den ersten und den zweiten Speicher (4, 12) zum Übertragen der Grafikbilddaten, die in dem zweiten Speicher gespeichert sind, und zum Übertragen der Daten zum Verarbeiten beider Bilddaten und Steuerbefehlsignale durch zeitgeteiltes Multiplexen angeschlossen ist; und

eine Signalerzeugungseinheit (6; 62) zum Erzeugen von Steuerungssignalen synchron mit dem eingegebenen Videosignal zum Steuern der zeitgeteilten Multiplexübertragung der Grafikbilddaten über den zweiten Bus (20) zu dem zweiten Speicher während der Abtastperiode des Videosignales und der Daten zum Verarbeiten der Videobilddaten und der Steuerungsbefehlssignale zu dem ersten Speicher während der Rücklaufperiode des Videosignales.

2. Gerät zum Verarbeiten eines Videosignales nach Anspruch 1, bei welchem die signalerzeugende Einheit durch eine Standardschnittstelle an eine Steuerungseinrichtung angeschlossen ist.

3. Gerät zum Verarbeiten eines Videosignales nach Anspruch 2, bei welchem die signalerzeugende Einheit einen dritten Speicher zum Speichern von Grafikbilddaten mehrerer Bilder aufweist.

4. Gerät zum Verarbeiten eines Videosignales nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei welchem die signalerzeugende Einheit eine Laufwerkseinheit zum Speichern von Grafikbilddaten mehrerer Bilder aufweist.