DE69017933T2 - Steuerung der Kombination von Videosignalen. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft die Steuerung der Kombination von Videosignalen.
• Es besteht oft das Bedürfnis, aus zwei oder mehreren, jeweils durch Videosignale dargestellten Bildern ein zusammengesetztes Bild zu erzeugen. Beispielsweise ist es oft erforderlich, ein durch ein erstes Videosignal dargestelltes erstes Bild ("Schlüsselbild") in ein durch ein zweites Videosignal dargestelltes zweites Bild ("Hintergrundbild") einzusetzen oder zu verschlüsseln, um ein zusammengesetztes Bild zu formen. Die Figur 1 der beigefügten Zeichnungen zeigen ein Beispiel eines derartigen zusammengesetzten Bildes, welches ein Schlüssel- oder Vordergrundbild KP aufweist, das in ein Hintergrundbild B eingesetzt oder kodiert ist. Das Schlüsselbild KP kann wieder in einer per se bekannten Art und Weise durch Manipulation aller oder eines Teiles digital gespeicherter Halbbildes des Eingangsvideosignals in einer digitalen Videoeffekt-Einrichtung (DVE-Einrichtung) erzeugt werden. Die Manipulation kann beispielsweise aus einer Rotation aller oder eines Teils eines gespeicherten Bildes um eine oder mehrere von drei Achsen bestehen, wobei Figur 1 den Fall zeigt, daß ein grundsätzlich rechteckiges Bild mit Rändern E1, E2, E3 und E4 so manipuliert worden ist.
• Die Erzeugung eines so zusammengesetzten Bildes wirft längs der Ränder des Schlüsselbildes Probleme auf. Der Grund dafür liegt in der räumlichen Auflösung der Bilder. In dieser Hinsicht sind sowohl das Schlüsselbild als auch das Hintergrundbild durch digitale Videosignale dargestellt, welche Samples aufweisen, die jeweils quadratische Bildzellen oder Pixel des Bildes darstellen. Dies bedeutet, daß jedes Bild so betrachtet werden kann, daß es ein orthogonales Array oder Gitter aus Pixeln aufweist, von denen jede horizontale Reihe auf einer horizontalen Abtastzeile zentriert ist, wobei die horizontalen Reihen im Abstand zwischen den Abtastzeilen räumlich getrennt voneinander angeordnet sind (siehe in Bezug darauf die Figur 2 der beigefügten Zeichnungen, die einen Teil eines Bildes zeigt, das mit den durch L dargestellten Abtastzeilen in Pixel P unterteilt ist). Infolgedessen wird die räumliche Auflösung durch die Pixelgröße bestimmt, die ihrerseits durch die Zahl Zeilen pro Halbbild oder Rahmen des verwendeten Videosystems bestimmt ist.
• Offensichtlich koinzidieren beim Mischen eines Schlüsselbildes in ein Hintergrundbild generell die Ränder des Schlüsselbildes nicht genau mit den Pixelgrenzen. Anstelle dessen schneiden die Ränder generell Pixel. Deshalb ist beim Zusammenkodieren der Bilder eine Entscheidung über den Bildinhalt jedes von einem Rand geschnittenen Pixels zu treffen. Wenn folglich beispielsweise die Entscheidung dahingeht, daß jedes solche Pixel entweder das ganze Schlüsselbild oder das ganze Hintergrundbild enthält, abhängig davon, ob die Majorität dieses Pixels vom Schlüsselbild bzw. Hintergrundbild eingenommen werden soll, besteht das Ergebnis darin, daß die gewünschte Grenze zwischen den Bildern in der Praxis durch eine schrittweise Approximation mit der Pixelauflösung bereitgestellt wird. Dies kann durch weitere Bezugnahme auf die Figur 2 klarer erkannt werden, in welcher die gewünschte Grenze durch eine Linie B1 und die schrittweise Approximation an diese durch eine Linie B2 gezeigt ist. Folglich werden die tatsächlichen Ränder des Schlüsselbildes gezackt und es gibt eine Aliasierung bzw. Parallelbezeichnung zwischen dem Schlüssel- und Hintergrundbild. Der Grad der Auszackung wird besonders beträchtlich, wenn die Ränder nahe der Horizontalen oder nahe der Vertikalen sind.
• Um diese Art Aliasierung zu vermeiden, müssen die Ränder mit größerer Genauigkeit definiert und glatter interpoliert werden. Ein in der Computergraphik verwendeter Weg, dies zu tun, liegt darin, durch Berechnung jedes von einem Rand gekreuzte Pixel zu identifizieren und für jedes von einem Rand gekreuzte Pixel einen geeigneten Wert für die Intensität des Pixels zu berechnen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Ränder eine sehr große Zahl Pixel schneiden können, wodurch die zum Ausführen der notwendigen Berechnung benötigte Gesamtzeit für alle diese Pixel sehr lang sein kann (in manchen Fällen in der Größenordnung von Stunden), tatsächlich so lang, daß diese Näherung für eine Verwendung für eine Realzeitverarbeitung von Videosignalen undurchführbar ist.
• Eine zur Verwendung in der Realzeit-Videoverarbeitung ausreichend schnelle Möglichkeit zur Lösung des obigen Problems besteht in der Verwendung eines zweidimensionalen digitalen Tiefpaßfilters. Durch Ableiten eines Wertes für jedes Pixel des kombinierten Bildes durch eine gewichtete Kombination umgebender Pixel versteckt das Filter die Aliasierung durch tatsächliche Entfernung der Auszackung, was einen Hochfrequenz-Bildinhalt darstellt. Die Verwendung eines solchen Filters führt jedoch zu dem Nachteil, daß das Aussehen der Ränder "weich" ist, d.h. die Ränder sind nicht scharf definiert. Dies kann subjektiv als unerwünscht betrachtet werden.
• Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Einrichtung zur Steuerung der Kombination von Videosignalen bereitgestellt, die besteht aus:
• einer Einrichtung zur Erzeugung von Randdaten, welche die Ränder eines Polygons definieren, die den Rändern eines ersten Bildes entsprechen, das durch ein erstes Videosignal dargestellt und in ein durch ein zweites Videosignal dargestelltes zweites Bild zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes zu verschlüsseln ist,
• einer Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung, die auf die Randdaten anspricht, um für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes, in welchem eine dieser Abtastzeile entsprechende Pixelreihe von Rändern des ersten Bildes geschnitten wird, eine Information zu erzeugen, welche die horizontale Lage eines ersten und zweiten Startpixels der Pixelreihe, bei denen ein erster bzw. zweiter Rand des ersten Bildes diese Reihe zu schneiden beginnen, die Gradienten des ersten und zweiten Randes einen Schlüsselwert (die Proportion des ersten Bildes, das in einem Pixel des zusammengesetzten Bildes enthalten sein muß) sowohl für das erste als auch zweite Startpixel darstellt, und
• einem Schlüsselwertgenerator, der auf die zu erzeugende Information anspricht, um für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes einen Schlüsselwert für jede sukzessive der damit korrespondierenden Pixelreihe zu erzeugen, durch Ansteigenlassen des Schlüsselwertes von null für dem ersten Pixel vorhergehende Pixel, indem der Schlüsselwert für das erste Startpixel für dem ersten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des ersten Randes bestimmt ist, erhöht wird, bis der Schlüsselwert eine Einheit erreicht, und
• durch Absteigenlassen des Schlüsselwertes von der Einheit, indem der Schlüsselwert für das zweite Startpixel für dem zweiten Startpixel folgende Startpixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des zweiten Randes definiert ist, erniedrigt wird, bis der Schlüsselwert null erreicht.
• Eine solche Vorrichtung vermeidet die Notwendigkeit, eine zweidimensionalen Filterung zu verwenden, um die oben beschriebene Art Aliasierung zu reduzieren und ermöglicht deshalb das Erzielen harter (scharfer) Ränder zwischen den zwei Bildern. Die Randverarbeitung kann auch in Realzeit ausgeführt werden, d. h. mit der Geschwindigkeit der Videosignale. In dieser Hinsicht hat die Zeilenraten-Prozessoreinrichtung nur einen Satz Signale für jede Zeile zu erzeugen, und die Gesamtheit solcher Signale für alle Zeilen ermöglicht die Durchführung der Verarbeitung aller randgeschnittenen Pixel. Darüberhinaus muß das System anstelle einer Ausführung einer getrennten individuellen Berechnung für jedes randgeschnittene Pixel in einer Zeile, die im Hinblick auf die Tatsache, daß ein der Horizontalen sehr naher Rand in einem herkömmlichen Videosystem mehrere hundert Pixel und mehr als tausend Pixel in einem hochzeiligen Fernsehsystem bzw. HDTV-System (ein 1125-Zeilen-System) schneiden kann, in manchen Fällen untragbar langsam ist, für jede Zeile nur die Startpixellage, den Startpixel-Schlüsselwert und den Gradienten für jeden Rand herstellen, wobei diese dazu benutzt werden, jeden Startschlüsselwert um einen vom Gradienten bestimmten Betrag zu erhöhen oder zu erniedrigen, wodurch jedes randgeschnittene Pixel in der mit der Zeile korrespondierenden Pixelreihe in Real zeit verarbeitet werden kann.
• Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern der Kombination von Videosignalen bereitgestellt, bestehend aus einem
• Erzeugen von Randdaten, welche die Ränder eines Polygons definieren, die den Rändern eines ersten Bildes entsprechen, das durch ein erstes Videosignal dargestellt und in ein durch ein zweites Videosignal dargestelltes zweites Bild zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes zu verschlüsseln ist, Erzeugen aus den Randdaten für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes, in welchem eine dieser Abtastzeile entsprechende Pixelreihe von Rändern des ersten Bildes geschnitten wird, einer Information, welche die horizontale Lage eines ersten und zweiten Startpixels der Pixelreihe, bei denen ein erster bzw. zweiter Rand des ersten Bildes diese Reihe zu schneiden beginnen, die Gradienten des ersten und zweiten Randes und einen Schlüsselwert (die Proportion des ersten Bildes, das in einem Pixel des zusammengesetzten Bildes enthalten sein muß, für das erste als auch zweite Startpixel dargestellt, und
• Erzeugen eines Schlüsselwertes für jede sukzessive der damit korrespondierenden Pixelreihe in Abhängigkeit von der Information für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes durch Ansteigenlassen des Schlüsselwertes von null für dem ersten Startpixel vorhergehende Pixel, indem der Schlüsselwert für das erste Startpixel für dem ersten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des ersten Randes bestimmt ist, erhöht wird, bis der Schlüsselwert eine Einheit erreicht, und durch Absteigenlassen des Schlüsselwertes von der Einheit, indem der Schlüsselwert für das zweite Startpixel für dem zweiten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des zweiten Randes definiert ist, erniedrigt wird, bis der Schlüsselwert null erreicht.
• Die Erfindung wird nun mittels eines illustrativen und nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen durchgängig gleiche Teile bezeichnen und in denen
• Figur 1 ein in ein Hintergrundbild zur Bildung eines zusammengesetzten Bildes eingesetztes Schlüsselbild zeigt,
• Figur 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil eines Randes des Schlüsselbildes im zusammengesetzten Bild zeigt,
• Figur 3 in schematischer Blockform eine die Erfindung verkörpernde Einrichtung zur Steuerung der Kombination (Mischung) von das Schlüssel- und Hintergrundbild auf einer Pixel-um-Pixel-Basis darstellenden Videosignalen zur Bildung eines das zusammengesetzte Bild darstellenden Videosignals zeigt,
• Figur 4 den Schnitt eines ersten Randes des Schlüsselbildes mit einer mit einer horizontalen Abtastzeile des zusammengesetzten Bildes korrespondierenden Pixelreihe zeigt,
• Figur 5 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Figur 4 ist, der in einem mit gestrichelter Linie gezeichneten Kreis in Figur 4 eingeschlossen ist,
• Figur 6 eine mit der Figur 4 korrespondierende Darstellung ist, die jedoch einen Fall zeigt, bei welchem der erste Rand weniger nahe zur Horizontalen als in Figur 4 geneigt ist,
• Figur 7 den Schnitt eines zweiten Randes des Schlüsselbildes mit der in Figur 4 gezeigten gleichen Pixelrate zeigt,
• Figur 8 eine mit der Figur 7 korrespondierende Darstellung für eine andere Abtastzeile ist, und
• Figur 9 eine mit der Figur 4 korrespondierende Darstellung für eine noch andere Abtastzeile ist.
• Die Figur 3 zeigt eine Einrichtung zur Steuerung der Kombination eines ersten und zweiten Videosignals, die ein erstes und zweites Bild derart darstellen, daß das erste Bild (das Vordergrund- oder Schlüsselbild KP der Figur 1) in das zweite Bild (das Hintergrundbild B der Figur 1) eingesetzt ist, um ein zusammengesetztes Bild bereitzustellen (wie es in Figur 1 gezeigt ist). Die tatsächliche Kombination der Signale wird in einem Mischer (nicht gezeigt) in einer per se bekannten Art und Weise bewirkt. Die Einrichtung nach Figur 3 erzeugt für jedes Pixel des zusammengesetzten Bildes einen sogenannten Schlüsselwert (dessen Beschaffenheit und Ableitung unten erklärt wird), der die Proportionen anzeigt, in denen das Schlüssel- und Hintergrundbild zum Ableiten eines Pixels des zusammengesetzten Bildes zu mischen sind. In anderen Worten ausgedrückt erzeugt die Einrichtung ein Mischungsverhältnissignal für den Mischer auf einer Pixel-um-Pixel-Basis. Der Schlüsselwert kann von null (was anzeigt, daß das relevante Pixel des zusammengesetzten Bildes nur das Hintergrundbild B enthält) bis zur Einheit (was anzeigt, daß das relevante Pixel des zusammengesetzten Bildes nur das Schlüsselbild KP enthält) variieren, wobei diese Werte beispielsweise durch acht Bit dargestellt werden, die einen Zahlenbereich von 0 bis 255 darstellen.
• Das Hintergrundbild B kann ein nichtmanipuliertes Bild sein und durch ein nichtmanipuliertes digitales Videosignal dargestellt sein. Das Schlüsselbild KP ist jedoch ein Bild, das durch Manipulation (in einer bekannten Art und Weise) eines Eingangsvideosignals durch eine digitale Videoeffekt-Einrichtung (DVE-Einrichtung), von dem die Einrichtung nach Figur 3 einen Teil bilden kann, erhalten wird.
• Eine computergesteuerte DVE-Einrichtung (nicht gezeigt) empfängt das Eingangsvideosignal und manipuliert es, um das das Schlüsselbild KP darstellende Videosignal zu erzeugen. Im vorliegenden Fall sei aus Darstellungsgründen angenommen, daß das Schlüsselbild KP das ganze oder einen rechteckigen Teil eines rechteckigen Bildes enthält, das durch das Eingangsvideosignal dargestellt ist, und daß die Manipulation eine Drehung des Rechtecks um eine oder mehrere von drei Achsen (und, wenn erwünscht, eine Translation längs einer oder mehrerer solcher Achsen) enthält, wodurch, obgleich auf einem Rechteck basierend, beim Schlüsselbild (so, wie es auf der Ebene des zusammengesetzten Bildes entwickelt wird) in vielen Fällen einige oder alle seine vier geraden Ränder (E1 bis E4 in Figur 1) sich unter anderen Winkeln als einem rechten Winkel treffen. Die Figur 1 zeigt ein Beispiel einer solchen Manipulation, bei welcher das basierende Schlüsselbild- Rechteck bis zu einem gewissen Grad um drei Achsen gedreht worden ist. Die DVE-Einrichtung speichert in einer per se bekannten Art und Weise sukzessive Halbbilder des Schlüsselbildes KP in einem oder mehreren Halbbildspeichern, die in der Pixelstruktur mit einem Standardhalbbild korrespondieren. In anderen Worten ausgedrückt enthält in dem Fall des in Figur 1 dargestellten besonderen Halbbildes (wobei im Gedächtnis behalten wird, daß das Schlüsselbild kontinuierlich manipuliert wird, so daß sich sein Umriß von Halbbild zu Halbbild ändern kann) der Halbbildspeicher keine Information für Pixel außerhalb des Bereichs des Schlüsselbildes und enthält tatsächlich Information (nämlich die, welche das Schlüsselbild darstellen) nur für die innerhalb der Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes enthaltenen Pixel. Wenn folglich ein Halbbild aus Schlüsselbildinformation aus einem Schlüsselbild-Halbbildspeicher dem Mischer zusammen mit einem Halbbild des Hintergrundbildes B zugeführt wird, werden die zwei Halbbilder so synchronisiert, daß korrespondierende Pixel im Mischer zusammen verarbeitet werden, wobei die zwei Halbbilder zur Erzeugung einesHalbbildes des zusammengesetzten Bildes kombiniert werden, so wie es in der Figur 1 gezeigt ist. Natürlich erfordert dies, daß der Schlüsselwert (Mischungsverhältnis) für gänzlich außerhalb des Schlüsselbildes KP befindliche Pixel null ist (was mit einem Null- Schlüsselbild KP und einem 100%-Hintergrundbild B korrespondiert) und für die gänzlich innerhalb des Schlüsselbildes befindlichen Pixel die Einheit ist (was mit einem 100%- Schlüsselbild KP und einem Null-Hintergrundbild B korrespondiert). Für diese von den Rändern E1 bis E4 des Schlüsselbildes KP geschnittenen Pixel werden die Schlüsselwerte durch die Einrichtung nach Figur 3, so wie es unten detailliert beschrieben wird, auf Werte zwischen null und die Einheit gesetzt, um das oben beschriebene Phänomen der Randauszackung/Aliasierung wenigstens zu reduzieren.
• Die in Figur 3 gezeigte Einrichtung weist einen Halbbildraten-Mikroprozessor 10 auf, wobei der Begriff "Halbbildrate" bedeutet, daß der Mikroprozessor 10 die unten beschriebene Operation nur einmal pro Halbbild auszuführen hat. Für jedes Halbbild wird dem Mikroprozessor 10 vom DVE-Computersteuersystem eine Schlüsselbild-Orientierungsinformation zugeführt. Eine solche Information umfaßt die Lagen der vier Ecken des Schlüsselbildes KP in einem orthogonalen XY-Koordinatensystem (dessen Achsen die horizontale und vertikale Richtung des Bildes sind, wie sie beispielsweise in der Figur 1 dargestellt sind) und ist nicht auf Pixellagen eingeschränkt, die in Gleitpunkt- bzw. Gleitkommaform sind und deshalb für praktische Zwecke die X- und Y-Positionen jeder Ecke in einer unendlich bzw. stufenlos variablen Form darstellen.
• Für jedes Halbbild ist der Mikroprozessor 10 so betreibbar, daß er die Schlüsselbild-Orientierungsinformation in vier Gleichungen übersetzt, welche die jeweiligen Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes definieren. Dies ist eine Sache einfacher Trigonometrie. Beispielsweise ist der Rand E1 in Figur 1 durch die Gleichung y = a-(x-b)tanΘ definiert, wobei a und b die Koordinaten der Ecke des Schlüsselbildes KP sind, bei welcher sich die Ränder E1 und E3 treffen, und tanΘ der Gradient des Randes ist (der leicht durch Subtraktion der Koordinaten der Ecken an den gegenüberliegenden Enden des Randes E1 berechnet werden kann). Beim oder vor dem Start jedes Halbbildes werden Daten, welche die Gleichungen definieren (und deshalb die Ränder E1 bis E4 für dieses Halbbild definieren) über Leitungen 12, 14 einem ersten Zeilenraten-Mikroprozessor 16 und einem zweiten Zeilenraten-Mikroprozessor 18 zugeführt (wenn die Daten parallel übertragen werden, sind die Leitungen 12 und 14 tatsächlich Multibit-Busse. Das gleiche kann auf andere Verbindungen in Figur 3 angewendet werden, die später als Leitungen bezeichnet werden). Der Ausdruck "Zeilenrate", wie er auf die Mikroprozessoren 16 und 18 angewendet wird, bedeutet, daß die Mikroprozessoren die unten beschriebenen Operationen für jede Zeile jedes Halbbildes auszuführen haben.
• Der Figur 1 ist zu entnehmen, daß horizontale Abtastzeilen des zusammengesetzten Bildes, die einer Zeile L1 vorhergehen (d.h. darüberliegen) nicht die Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes KP schneiden, daß alle Zeilen zwischen der Zeile L1 und einer Zeile L3, beispielsweise eine Zeile L2, zuerst den Rand E1 und dann den Rand E2 schneiden, daß alle Zeilen zwischen der Zeile L3 und einer Zeile L5, beispielsweise eine Zeile L4, zuerst den Rand E1 und dann den Rand E4 schneiden, daß alle Zeilen zwischen der Zeile L5 und einer Zeile L7, beispielsweise eine Zeile L6, zuerst den Rand E3 und dann den Rand E4 schneiden, und daß alle auf die Zeile L7 folgenden (d.h. darunterliegenden) Zeilen die Ränder nicht schneiden. Das heißt, daß jede Abtastzeile entweder keinen der Ränder E1 bis E4 oder zwei der Ränder E1 bis E4 schneidet. Obgleich die vorstehende Analyse spezifisch für die besondere Orientierung des in Figur 1 gezeigten Schlüsselbildes KP ist, ist einzusehen, daß die gleiche Behauptung generell zutrifft. Das heißt, daß ohne Rücksicht darauf, wie das Schlüsselbild KP manipuliert wird, die Abtastzeilen zwischen der Oberseite und Unterseite des Schlüsselbildes stets zwei Ränder des Schlüsselbildes schneiden. Überdies ist es bei Kenntnis der die Ränder für jedes beliebige einzelne Halbbild definierenden Daten eine einfache Angelegenheit, für jede Abtastzeile festzustellen, ob sie die Ränder des Schlüsselbildes schneidet, und wenn sie dies tut, welche zwei Ränder sie schneidet und wo sie diese schneidet. Wie nun detaillierter beschrieben wird, ziehen die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 Vorteil aus diesem Phänomen. So verarbeiten die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 für jede Abtastzeile eines Halbbildes die ihnen zugeführten Randgleichungsdaten für dieses Halbbild, um zu bestimmen, ob die mit dieser Zeile korrespondierende Pixelrate von Rändern des Schlüsselbildes geschnitten wird. Wenn sie bestimmen, daß solche Randschneidungen auftreten, gibt der erste Zeilenraten-Mikroprozessor 16 eine sich auf die erste der zwei Randschneidungen beziehende Information und der zweite Zeilenraten-Mikroprozessor 18 eine sich auf die zweite der zwei Randschneidungen beziehende Information aus. Insbesondere gibt der erste Zeilenraten- Mikroprozessor 16 auf einer Leitung 20 ein erstes Startpixel- Lagesignal, welches die horizontale Lage eines ersten Startpixels identifiziert, nämlich dasjenige der Pixelreihe, in welcher ein erster Rand des Schlüsselbildes KP beginnt, diese Reihe zu schneiden, auf einer Leitung 22 einer erstes Gradientensignal, welches den Gradienten des ersten Randes darstellt, und auf einer Leitung 24 ein erstes Startschlüsselwertsignal, welches den Schlüsselwert des ersten Startpixels darstellt7 aus. Ähnlich gibt der zweite Zeilenraten-Mikroprozessor auf einer Leitung 26 ein zweites Startpixel- Lagesignal, welches die horizontale Lage eines zweiten Startpixels, nämlich dasjenige der Pixelreihe, bei welchem ein zweiter Rand des Schlüsselbildes KP beginnt, diese Reihe zu schneiden, auf einer Leitung 28 ein zweites Gradientensignal, welches den Gradienten des zweiten Randes darstellt, und auf einer Leitung 30 ein zweites Startschlüsselwertsignal, das den Schlüsselwert des zweiten Startpixels darstellt, aus. Die durch die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 für jede Abtastzeile erzeugten obigen Signale werden einem Schlüsselwertgenerator 32 zugeführt, der die Signale zur Erzeugung eines Schlüsselwertes für jedes einzelne der Pixel der Reihe verwendet, wobei die Schlüsselwerte, wie oben erklärt, dem Mischer zugeführt werden, um die Kombination oder Mischung der das Hintergrundbild B und das Schlüsselbild KP darstellenden Videosignale zu steuern. Es sei daraut hingewiesen, daß die vorstehenden Signale durch die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 für alle Abtastzeilen erzeugt werden können. obgleich im Fall von Abtastzeilen, bei welchen keine Randschneidungen stattfinden, die Werte der Signale derart sind, daß sie dem Schlüsselwertgenerator 32 effektiv anzeigen, daß es keine Schneidungen gibt. Insbesondere können die Werte der ersten und zweiten Startpixellage für die Zeilen auf Werte gesetzt werden, welche imaginäre oder ungültige Pixellagen anzeigen, die jenseits des rechten Randes des Hintergrundbildes sind, d.h. "schirmabseitige" Pixellagen.
• Der Schlüsselwertgenerator 32 weist eine arithmetische und logische Einheit (ALU) 34 und eine den Betrieb der ALU steuernde Steuereinrichtung auf, die durch eine Folgsteuereinrichtung bzw. einen Sequenzer 36, einen Schalter 38, einen Zeilenadressenzähler 40, einen ersten und zweiten Adressenkomparator 42 und 44 und eine Komparator- und Begrenzerschaltung 46 gebildet ist.
• Die das erste und zweite Gradientensignal tragenden Leitungen 22 und 28 sind mit je einem Eingang des Schalters 38 verbunden, wodurch unter der Steuerung der Folgesteuereinrichtung bzw. des Sequenzers 36 über eine Leitung 48 der Schalter 38 das erste und zweite Gradientensignal (über eine Leitung 50) zu jedem beliebigen Zeitpunkt jeweils an die ALU 34 geben kann. Die das erste und zweite Startschlüsselwertsignal tragenden Leitungen 24 und 30 sind direkt mit der ALU 34 verbunden. Die das erste und zweite Startpixellagesignal tragenden Leitungen 20 und 26 sind mit ersten Eingängen des ersten bzw. zweiten Adressenkomparators 42 bzw. 44 verbunden. Zweite Eingänge des ersten und zweiten Adressenkomparators 42 und 44 sind durch eine Leitung 42 verbunden, um ein Ausgangssignal aus dem Zeilenadressenzähler 40 zu empfangen. Leitungen 54 und 56 verbinden Ausgänge des ersten bzw. zweiten Adressenkomparators 42 bzw. 44 mit jeweiligen Eingängen des Sequenzers 36. Ein anderer Eingang des Sequenzers 36 ist über eine Leitung 58 verbunden, um ein von der Komparator und Begrenzerschaltung 46 rückgekoppeltes Signal zu empfangen. Ein Ausgangssignal des Sequenzers 36 steuert den wie oben beschriebenen Betrieb der ALU 34 über eine Steuerleitung 60. Für jedes Pixel jeder Zeile eines Halbbildes gibt die ALU 34 einen Schlüsselwert auf einer Leitung 62 aus. Jeder Schlüsselwert auf der Leitung 62 ist über die Komparator und Begrenzerschaltung 46 (in welcher, wie unten beschrieben, mit Referenzwerten verglichen und (wahlfrei) begrenzt wird) einer Leitung 64 zugeführt, welche die Schlüsselwerte dem Mischer zuführt.
• Die Einrichtung nach Figur 3 arbeitet für ein das in Figur 1 gezeigte besondere Schlüsselbild KP aufweisendes Halbbild auf folgende Art und Weise (und bei verschiedene Schlüsselbilder enthaltenden Halbbildern auf analoge Art und Weise). Wie oben erklärt, werden die die laufenden Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes KP definierenden Randgleichungsdaten durch den Halbbildraten-Mikroprozessor 10 dem ersten und zweiten Zeilenraten-Mikroprozessor 16 bzw. 18 beim oder vor dem Start des Halbbildes zugeführt. Vor dem Start der ersten Zeile des Halbbildes verarbeiten die Mikroprozessoren 16 und 18 die Randgleichungsdaten, um für diese Zeile Werte für das erste und zweite Gradientensignal, das erste und zweite Schlüsselwertsignal und das erste und zweite Startpixellagesignal zu erzeugen. Die Werte dieser Signale (insbesondere die Werte des ersten und zweiten Startpixellagesignals) zeigen, wie oben erklärt, an, ob die mit dieser Zeile korrespondierende Pixelreihe von Rändern des Schlüsselbildes geschnitten wird. Im Fall der Figur 1 tritt für die erste Zeile keine solche Schneidung auf. Deshalb sind während dieser Zeile die von den Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 auf ihre Ausgangsleitungen 20, 22, 24, 26, 28 und 30 ausgegebenen Werte der Gradienten-, Startschlüsselwert- und Pixelstartlagesignale (insbesondere die Werte der Startpixellagesignale auf den Leitungen 20 und 26) derart, daß sie das Nichtauftreten von Schneidungen anzeigen, und der Sequenzer 36 veranlaßt die ALU 34 auf dieser ganzen Linie in einem statischen Zustand zu verweilen, in welchem sie eine Operation ausführt, gemäß welcher die ALU für jedes Pixel an die Leitung 62 einen Schlüsselwert null gibt, der über die Komparator- und Begrenzerschaltung 46 an die Leitung 64 gegeben und dem Mischer zugeführt wird, wodurch für jede solche Zeile das zusammengesetzte Bild nur das Hintergrundbild enthält. Für jedes Pixel wird der von der ALU 34 an die Leitung 62 gegebene Schlüsselwert in der Komparator- und Begrenzerschaltung 46 mit einem Referenzwert der Einheit und einem Referenzwert null verglichen, und das Ergebnis des Vergleichs (Schlüsselwert = Einheit oder Schlüsselwert = null) wird über die Leitung 58 zum Sequenzer 36 rückgekoppelt. So zeigt für jedes Pixel der ersten Zeile das zum Sequenzer 36 über die Leitung 58 rückgekoppelte Signal an, daß der Schlüsselwert null ist. Dies hat die Wirkung, daß der Sequenzer 36 veranlaßt wird, die ALU 34 im obengenannten statischen Zustand zu halten.
• Der obige Prozess wird für alle Zeilen bis zur Zeile L1 in Figur 1 herab wiederholt, wobei die ALU 34 im statischen Zustand bleibt, in welchem sie einen Strom Schlüsselwete mit jeweils dem Wert null an die sich zum Mischer erstreckende Leitung 64 gibt. Wenn jedoch die laufende Abtastzeile beginnt, die Ränder des Schlüsselbildes KP zu schneiden, beginnt die ALU 34, die arithmetischen Operationen zur Erzeugung verschiedener Schlüsselwerte für verschiedene Pixel auszuführen.
• Es sei zuerst die Abtastzeile L2 betrachtet, in welcher die korrespondierende Pixelreihe vom Rand E1 (so, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt) und später durch den Rand E2 (so, wie in der Figur 7 gezeigt) geschnitten wird. Während der vorhergehenden Abtastzeile haben die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 Werte für das erste und zweite Gradientensignal, das erste und zweite Pixelstartlagesignal und das erste und zweite Startschlüsselwertsignal für die Zeile L2 berechnet. (Da in der Zeile L2 Schneidungen auftreten, signifizieren oder repräsentieren die Werte des ersten und zweiten Startpixellagesignals reale Pixellagen oder Pixellagen "auf dem Schirm".) Diese Signale werden von den Mikroprozessoren 16 und 18 beim oder unmittelbar vor dem Start der Zeile ausgegeben. Beim oder vor dem Start der Zeile wird der Schalter 38 vom Sequenzer 36 in den in Figur 3 dargestellten Zustand gesetzt, wodurch das erste Gradientensignal über die Leitung 50 an die ALU 34 gegeben wird. Auch wird sowohl das erste als auch zweite Startschlüsselwertsignal (über die Leitungen 24 und 30) an die ALU 34 gegeben, so daß die Schlüsselwerte, die sie darstellen, bereit sind, in diese geladen zu werden.
• Der Zeilenadressenzähler 40 gibt ein die Adressen sukzessiver Pixel darstellendes Signal längs der Leitung 42 aus. Das heißt, das vom Zähler 40 erzeugte Signal zeigt die laufende Pixelposition längs der laufenden Zeile, im vorliegenden Fall die Zeile L2, an. Dieses Signal wird im ersten Adressenkomparator 42 mit der Adresse oder Lage des ersten Startpixels verglichen, welches das erste Pixel ist, in welchem der Rand E1 des Schlüsselbildes die mit der Zeile L2 korrespondierende Pixelreihe schneidet.Bevor der Komparator 42 detektiert, daß das laufende Pixel das erste Startpixel ist, bewirkt der Sequenzer 36, daß die ALU 34 sich im oben beschriebenen statischen Zustand befindet, bei welchem sie den Schlüsselwert null für jedes Pixel ausgibt. Wenn der Komparator 42 detektiert, daß das laufende Pixel das erste Startpixel ist, erzeugt er ein Signal auf der Leitung 54 und der Sequenzer 36 spricht darauf an, um über die Steuerleitung 60 zu bewirken, daß die ALU 34 in einen anderen Zustand geht. Die ALU 34 lädt den durch das erste Startschlüsselwertsignal dargestellten ersten Schlüsselwert und gibt für das laufende Pixel (das erste Startpixel) einen Schlüsselwert aus, der gleich demjenigen ist, der durch das erste Startschlüsselwertsignal dargestellt ist. Dann erhöht die ALU 34 für jedes sukzessive Pixel den Schlüsselwert rampenförmig, indem sie ihn um einen vorbestimmten Betrag pro Pixel erhöht, dessen Größe durch die Größe des Gradienten des Randes E1, so wie er durch das erste Gradientensignal angezeigt wird, bestimmt ist. Jeder solche von der ALU 34 auf die Leitung 62 ausgegebene sukzessive Pixelschlüsselwert wird über die Komparator- und Begrenzerschaltung 46 an die Leitung 64 und dann an den Mischer gegeben, wodurch der Schlüsselwert für sukzessive Pixel in Richtung der Einheit erhöht wird, wenn die Lage des vom Rand E1 geschnittenen laufenden Pixels weiter in Richtung zum Schlüsselbild geht, wodurch die Auszackung/Aliasierung des zusammengesetzten Bildes beim Rand E1 subjektiv im wesentlich vollständig unterdrückt und ein harter Rand erhalten wird. Jeder solche sukzessive Pixelschlüsselwert wird in der Komparator- und Begrenzerschaltung 46 mit dem obengenannten Null- und Einheits-Referenzschlüsselwert verglichen. Wenn diese Vergleichsoperation anzeigt, daß der Schlüsselwert durch die ALU 34 rampenförmig auf die Einheit erhöht worden ist, wobei signifiziert wird, daß der Schlüsselwertgenerator 32 glaubt, daß das laufende Pixel sich ganz innerhalb des Schlüsselbildes KP befindet, wodurch die Schneidung durch den Rand E1 vollendet worden ist und keine weitere Erhöhung des Schlüsselwertes benötigt wird, bewirkt das dafür repräsentative Signal auf der Leitung 58, daß der Sequenzer 36 die ALU 34 (über die Leitung 60) so steuert, daß sie in ihren statischen Zustand rückgesetzt wird, in welchem sie ein fixiertes Schlüsselwertausgangssignal für nachfolgende Pixel bereitstellt und keine arithmetischen Operationen ausführt, obgleich im vorliegenden Fall dieser fixierte Wert die Einheit ist, da die infrage stehenden Pixel innerhalb des Schlüsselbildes KP sind. Der Sequenzer 36 spricht auch auf das Signal auf der Leitung 58 zum Umschalten des Schalters 38 an.
• Der oben beschriebene Prozeß der rampenartigen Erhöhung des Schlüsselwertes kann durch Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 besser verstanden werden. Die Figur 4 zeigt einen Bereich, der mit der Leitung L2 korrespondierenden Pixelreihe, welche solche Pixel enthält, die vom Rand E1 des Schlüsselbildes geschnitten werden. Es wurde oben erklärt, daß das vom Zeilenraten-Mikroprozessor 16 auf der Leitung 20 erzeugte Signal die Lage oder Adresse (d.h. die Position längs der Zeile L2) des ersten Startpixels anzeigt, welches das Pixel ist, in welchem der Rand E1 beginnt, die mit der Zeile L2 korrespondierende Pixelreihe zu schneiden. Eine Berechnung der Startpixellage ist klar eine Sache elementarer Geometrie auf der Basis der Gleichung für den Rand E1, da sie nur eine Berechnung des in der Figur 5 bei I dargestellten horizontalen Koordinatenpunktes umfaßt, bei welchem der Rand E1 die Zeile schneidet, welche die untere Grenze der Pixelreihe definiert, die eine halbe Pixelhöhe unter der laufenden Abtastzeile liegt (es ist klar, daß die Kenntnis der horizontalen Koordinate des Punktes I dasjenige Pixel längs der Reihe anzeigt, in welcher er liegt). Es wurde oben auch erklärt, daß das auf der Zeile 24 vom Zeilenraten-Mikroprozessor 16 erzeugte Signal den Schlüsselwert des ersten Startpixels darstellt. Es wird nun detaillierter erklärt, wie der Schlüsselwert des ersten Startpixels berechnet wird.
• Wie oben angedeutet, stellt der Schlüsselwert die Proportion des in einem Pixel des zusammengesetzten Bildes auf zunehmenden ersten Bildes dar. Es ist einzusehen, daß der Schlüsselwert für ein beliebiges Pixel so betrachtet werden kann, daß er die Fläche dieses Pixels (relativ zu seiner Gesamtfläche) oder die Proportion der ganzen Fläche des Pixels ist, die in das Schlüsselbild fällt. So ist für jedes der (beispielsweise) sieben Pixel in Figur 4, die vom Rand E1 geschnitten werden, nämlich für das erste Startpixel und die sechs folgenden Pixel, der Schlüsselwert die schraffierte Fläche dividiert durch die Gesamtfläche. (Der Schlüsselwert für die vorhergehenden Pixel ist natürlich null, und der für die folgenden Pixel die Einheit.)
• Es ist klar, daß es bei Kenntnis der Lagen der Pixel und der Lage des Randes E1 eine Sache mathematischer Einfachheit ist, alle Pixel zu identifizieren, die vom Rand E1 geschnitten werden, und für jedes von ihnen einen Schlüsselwert präzise zu berechnen. Obgleich diese Operationen der Identifizierung aller Pixel und die Berechnung ihrer Schlüsselflächen einfach sind, sind sie jedoch auch sehr zeitraubend. In dieser Hinsicht muß man sich in Erinnerung rufen, daß ein Schlüsselbildrand, der so geneigt ist, daß er sehr nahe an der Horizontalen ist, in einem herkömmlichen (525- oder 625-Zeilen-) Videosystem bis zu mehrere hundert Pixel und in einem HDTV- System (1125-Zeilen-System) bis zu einer zweitausend Pixeln sich nähernden Zahl schneidet, und daß diese Zahl verdoppelt werden kann, wenn beide die Zeile schneidenden Schlüsselbildränder nahe der Horizontalen sind. Es ist technisch unausführbar, wenigstens bei Stromtechnologie, alle diese Berechnungen innerhalb einer einzigen Videosignal-Zeilenperiode auszuführen. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, identifiziert die vorliegende Einrichtung nicht alle von dem Rand E1 gekreuzten Pixel und berechnet nicht, wenigstens direkt, individuell einen Schlüsselwert für jedes von ihnen. Vielmehr führt sie diese Operation in einer (unten erklärten) indirekten Art und Weise aus, die es ihnen ermöglicht, in Realzeit ausgeführt zu werden.
• In dieser Hinsicht berechnet der Zeilenraten-Mikroprozessor 16 den Schlüsselwert für das erste Startpixel (und zeigt dessen Wert durch das Signal an, das er auf die Leitung 24 gibt) durch Berechnung der in das Schlüsselbild KP fallenden (schraffiert gezeigten) tatsächlichen Fläche des ersten Startpixels relativ zur ganzen Pixelfläche. Der Zeilenraten- Mikroprozessor 16 berechnet auch den Gradienten des Randes 16 (d.h. tanΘ für den Rand E1 im Beispiel nach Figur 1) und zeigt dessen Wert durch das Signal an, das er an die Leitung 22 gibt. Wie nun aus der Überprüfung der Figur 4 zu entnehmen ist, wobei für einen Augenblick das erste Startpixel und das letzte der vom Rand E1 geschnittenen Pixel ignoriert wird, ist die Zunahme der schraffierten Fläche (deshalb die Zunahme des Schlüsselwertes) zwischen jedem Paar sukzessiver Pixel identisch und, was mehr ist, direkt proportional zum Gradienten des Randes (d.h. zu tanΘ für den Rand E1 im Beispiel nach Figur 1). (Insbesondere ist die Änderung der Fläche gleich W2 tanΘ, wobei W die Pixelbreite und tanΘ der Gradient ist). Anstelle einer Identifizierung aller vom Rand E1 geschnitten Pixel und Berechnung ihrer jeweiligen Schlüsselwerte identifiziert und berechnet die vorliegende Einrichtung den Schlüsselwert für das Startpixel allein und erhöht dann im Schlüsselwertgenerator 32 den Schlüsselwert für das erste Startpixel für Pixel, die dem ersten Startpixel folgen, um einen vom Gradienten des ersten Randes bestimmten Betrag pro Pixel, bis der Schlüsselwert rampenförmig auf die Einheit erhöht worden ist. Die Tatsache, daß nur diese kleine Zahl Berechnungen ausgeführt wird, ermöglicht es ihnen, innerhalb einer einzelnen Videosignal-Zeilenperiode ausgeführt zu werden, wodurch die Einrichtung das Signal in Real zeit verarbeiten kann.
• Die vorstehende Technik ist, wenn sie, soweit beschrieben, exakt ausgeführt wird, aus folgendem Grund etwas approximativ. So sind, wie durch ein sorgfältiges Studium der Figuren 4 und 5 zu erkennen ist, wenn der Punkt I nicht genau mit einer Grenze zwischen zwei benachbarten Pixeln in der Zeile koinzidiert, die Änderungen der schraffierten Fläche (und deshalb die Änderungen des Schlüsselwertes) zwischen dem Startpixel und dem folgenden Pixel und zwischen den vom Rand E1 geschnittenen letzten zwei Pixeln verschieden von der identischen Änderung zwischen den vom Rand E1 geschnittenen sukzessiven Paaren von Pixeln. Außerdem koinzidiert als Konsequenz davon das Pixel in der Reihe, das aufgrund der Tatsache, daß sein erhöhter Schlüsselwert die Einheit erreicht hat, als das erste identifiziert wird, welches ganz in das Schlüsselbild KP fällt, möglicherweise nicht genau mit dem ersten Pixel, das tatsächlich ganz in das Schlüsselbild fällt. Des ungeachtet ist die Ungenauigkeit in den meisten Fällen im zusammengesetzten Bild subjektiv nicht oder kaum wahrnehmbar und ist in jedem Fall ein kleiner Preis, der dafür zu zahlen ist, daß die Operation auf Realzeitbasis ausgeführt werden kann. Durch Verwendung der Verstärkung bzw. Verbesserung der unten beschriebenen Technik kann jedoch die obige Ungenauigkeit stark reduziert werden.
• Gemäß der Verbesserung berechnet jeder der Mikroprozessoren 16 und 18 (wie vorher) die Startpixellage oder -adresse und den Startschlüsselwert (der Schlüsselwert des Startpixels) und erzeugt (wie vorher) ein Startpixellagesignal und ein Startschlüsselwertsignal, welches die Startpixellage oder- adresse bzw. den Startschlüsselwert darstellt. Überdies erzeugt jeder Mikroprozessor 16 und 18 wie vorher ein Gradientensignal. Jedoch wird der durch das Gradientensignal dargestellte Gradient in Bezug auf den tatsächlichen Gradienten des relevanten der Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes derart etwas angepaßt, daß der exakten Position Rechnung getragen wird, bei welcher der Rand die Pixelreihe kreuzt, um dadurch die oben erwähnte mögliche leichte Ungenauigkeit wenigstens teilweise zu kompensieren.
• Jeder der Mikroprozessoren 16 und 18 berechnet den für den Gradienten angenommenen Wert wie folgt. Ebenso wie er die Startpixellage und den Startpixelwert berechnet, berechnet er eine Endpixellage oder -adresse und einen Endschlüsselwert, nämlich die Lage oder Adresse und den Schlüsselwert desjenigen Pixels ("das Endpixel") in der Pixelreihe, das mit der laufenden Abtastzeile korrespondiert, in welcher das Schneiden des relevanten Randes des Schlüsselbildes mit der Reihe endet. (Die Endpixellage und der Endschlüsselwert können in einer Art und Weise berechnet werden, die zu derjenigen exakt analog ist, in welcher die Startpixellage und der Startschlüsselwert berechnet werden.) Außerdem berechnet jeder der Mikroprozessoren 16 und 18 die Differenz zwischen der Startund Endpixellage, die Zahl N von Pixeln, über welcher der Schlüsselwert vom Startschlüsselwert zu erhöhen (oder zu erniedrigen) ist. (So berechnet (beispielsweise) im Fall der Figur 4 der Zeilenraten-Mikroprozessor 16 zusätzlich einen ersten Endschlüsselwert durch Berechnung der Fläche des ersten Endpixels und subtrahiert die Lagen oder Adressen des ersten Start- und Endpixels, um die Zahl N zu erzeugen, die im Fall der Figur 4 gleich 6 ist.) Dann erzeugt jeder der Mikroprozessoren 16 und 18 den angenommenen Gradienten durch Berechnung der Differenz zwischen dem Start- und Endschlüsselwert und Division der Differenz durch die Zahl N. Der resultierende angenommene Gradient ist genau gleich dem tatsächlichen Gradienten des relevanten Randes des Schlüsselbildes, wenn der Rand die Pixelreihe genau auf Grenzen zwischen benachbarten Pixeln kreuzt. Andernfalls differiert er etwas vom Gradienten in dem Sinne, daß die tatsächliche Position (auf Subpixelgenauigkeit), bei welcher der Rand die Pixelreihe kreuzt, in Rechnung gestellt ist, um der Tatsache Rechnung zu tragen, daß die Änderung bei Schlüsselwerten zwischen dem Startpixel und dem nächsten Pixel und zwischen dem Endpixel und dem folgenden Pixel von der Änderung zwischen anderen Pixeln (wenn es welche gibt) differiert. So wird bei Verwendung eines angenommenen Gradienten anstelle des tatsächlichen Gradienten zur Erzeugung des einen oder beider von den Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 bei der Einrichtung nach Figur 3 ausgegebenen Gradientensignale die oben erwähnte leichte Ungenauigkeit stark reduziert.
• Es ist evident, daß die oben beschriebene Verbesserung den Aufwand an Bearbeitung, die in den Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 für jede Abtastzeile auszuführen sind, erhöht. Des ungeachtet wurde gefunden, daß eine ausreichende Verarbeitungsgeschwindigkeit mit Mikroprozessoren des Standes der Technik erreichbar ist, zumindest wenn die Anwendung der Verbesserung, wie unten erklärt, begrenzt wird.
• Es sollte nun evident sein, daß, das Ausmaß der oben erwähnten leichten Ungenauigkeit (bei Abwesenheit der oben beschriebenen Verbesserung) von der Zahl von Pixeln, die vom relevanten Rand des Schlüsselbildes gekreuzt werden, und deshalb vom Gradienten dieses Randes abhängt. Infolgedessen ist für einen kleinen Gradienten (bei welchem der Rand viele Pixel kreuzt, die Ungenauigkeit generell vernachlässigbar, während für einen größeren Gradienten, bei welchem der Rand beispielsweise zwei oder drei Pixel kreuzt, die Ungenauigkeit wahrscheinlicher erkennbar ist, wobei die Verbesserung in diesem Fall wertvoller ist. Vorzugsweise wird deshalb die Verbesserung nur angewendet, wenn der Gradient des relevanten Randes (so wie er im relevanten Zeilenraten-Mikroprozessor bestimmt wird) eine vorbestimmte Grenze überschreitet, die in den Zeilenratenprozessoren 16 und 18 gespeichert ist. Die vorbestimmte Grenze kann beispielsweise etwa 0,1 betragen, wobei die unverbesserte bzw. unverstärkte Technik für Gradienten von weniger als etwa 0,1 (wenn mehr als 10 Pixel von einem Rand gekreuzt werden) und die verbesserte bzw. verstärkte Technik für Gradienten von mehr als etwa 0,1 (wenn 10 oder weniger Pixel von einem Rand gekreuzt werden) verwendet wird.
• Wenn der Gradient größer als 1,0 ist (d.h. Θ > 45º, wobei tanΘ > 1,0 ist), kreuzt der Rand entweder ein oder zwei Pixel. Die Figur 6 zeigt einen Fall, bei welchem der Rand E1 (beispielsweise) einen Gradienten von mehr als 1,0 aufweist und nur ein einziges Pixel kreuzt (das erste Startpixel). Dies bedeutet, daß der Rand E2 die mit der Zeile L2 korrespondierende Pixelreihe in diesem einen Pixel sowohl beginnt als auch endet zu schneiden. Des ungeachtet funktioniert die Einrichtung wie vorher. Infolgedessen wird im Fall der Figur 6 ein Schlüsselwert zwischen null und der Einheit (insbesondere der erste Startpixelschlüsselwert) nur für das erste Startpixel erzeugt, wobei der Schlüsselwert im unmittelbar folgenden Pixel rampenförmig zur Einheit erhöht wird. In einem Fall wie dem der Figur 6, bei welchem der Rand nur ein Pixel kreuzt, ist der Wert-der obengenannten Zahl N gleich null. Um dies, was einen unsinnigen Wert für den angenommenen Gradienten hervorruft, der durch Division der Differenz zwischen dem Start- und Endschlüsselwert durch die Zahl N berechnet wird, zu verhindern, kann eine geeignete Korrekturmessung (beispielsweise eine Begrenzung des Minimalwertes von N auf die Einheit) ausgeführt werden.
• Um die obengenannte bevorzugte Ausführungsform der Implementierung der Einrichtung nach Figur 3 zusammenzufassen, wird die unverbesserte Technik für Gradienten von weniger als (beispielsweise) etwa 0,1 und die verbesserte Technik für Gradienten von größer als etwa (beispielsweise) 0,1 angewendet. Infolgedessen stellt das von jedem der Zeilenraten- Mikroprozessoren 16 und 18 erzeugte Gradientensignal in dem Fall, daß der Gradient kleiner als (beispielsweise) 0,1 ist, den exakten Gradienten des relevanten Randes des Schlüsselbildes KP und in dem Fall, daß der Gradient größer als (beispielsweise) etwa 0,1 ist, den angepaßten bzw. angenommenen Gradienten (der vom exakten Gradienten leicht um einen Betrag differiert, der auf Subpixel-Genauigkeit mit dem Ort korrespondiert, bei welchem der Rand die Pixelreihe kreuzt) dar.
• Eine Begrenzung des Bereichs der Gradientenwerte, über welchem die verbesserte Technik verwendet wird, kann aus dem folgenden Grund den Verarbeitungsaufwand bei den Zeilenraten- Mikroprozessoren 16 und 18 mindern. Wenn die verbesserte Technik für Gradienten größer als (beispielsweise) 0,1 verwendet wird, reicht der Wert der obengenannten Zahl N (die Zahl Pixel, über welcher der Schlüsselwert zu erhöhen oder zu erniedrigen ist) von etwa 10 bis herunter zu 1. Wie oben erklärt, ist die Differenz zwischen dem Start- und Endschlüsselwert durch die Zahl N zu dividieren. In der Praxis können die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 schneller arbeiten, wenn sie anstelle dessen die Differenz mit 1/N multiplizieren. Zur weiteren Erhöhung der Geschwindigkeit können die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 Tabellen aufweisen, die einen Wert von 1/N für jeden möglichen Wert von N speichern, wobei 1/N nicht berechnet werden muß. Deshalb macht diese Verwendung eines begrenzten möglichen Bereichs von Werten für N diese Näherung insofern leichter, als sie die Zahl der Werte von 1/N reduziert, die zu speichern sind. Welche Kombination aus der verbesserten und unverbesserten Technik auch immer verwendet wird, oder selbst wenn nur die verbesserte Technik verwendet wird, so ist der Tatsache Rechnung zu tragen, daß, wenn sich der relevante Rand der Vertikalen nähert, der Gradient sich unendlich nähert (dies bedeutet, wenn Θ -T 90º, so tan Θ -T ∞). Jeder der Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 berechnet deshalb den Gradienten des relevanten Randes derart, daß der Gradient auf einen Maximalwert begrenzt ist, der mit dem Rand korrespondiert, der zur Horizontalen in einem Winkel von annähernd 90º geneigt ist.
• Unter Rückkehr zur Beschreibung des Betriebs der Einrichtung nach Figur 3 sei daran erinnert, daß ein Schneiden des Randes E1 des Schlüsselbildes KP mit der mit der Zeile L2 korrespondierenden Pixelreihe vollendet worden ist und die ALU 34 sich in einem statischen Zustand befindet, in welchem sie, da das Schlüsselbild KP eingegeben worden ist, Schlüsselwerte der Einheit für sukzessive Pixel ausgibt. Auch ist der Schalte 38 umgeschaltet worden, wodurch das vom zweiten Zeilenraten-Mikroprozessor 18 auf der Leitung 28 erzeugte zweite Gradientensignal an die ALU 34 gegeben wird.
• Wenn der zweite Adressenkomparator 44 dem Sequenzer 36 durch ein Signal auf der Leitung 56 anzeigt, daß das laufende Pixel das zweite Startpixel ist, bewirkt der Sequenzer, daß die ALU 34 in den anderen Zustand übergeht. Die ALU 34 lädt den durch das zweite Startschlüsselwertsignal auf der Leitung 30 dargestellten zweiten Schlüsselwert und gibt für das laufende Pixel (das zweite Startpixel) einen Schlüsselwert aus, der gleich dem ist, der durch das zweite Startschlüsselwertsignal dargestellt ist. Dann erniedrigt für jedes sukzessive Pixel die ALU 34 den Schlüsselwert rampenförmig, indem sie ihn um einen vorbestimmten Betrag pro Pixel erniedrigt, dessen Größe durch den vom zweiten Gradientensignal angezeigten Gradienten des Randes E2 bestimmt ist. Jeder derartige von der ALU 34 auf die Leitung 62 ausgegebene sukzessive Pixelschlüsselwert wird über die Komparator- und Begrenzerschaltung 46 an die Leitung 64 und dann an den Mischer gegeben, wobei der Schlüsselwert für die sukzessiven Pixel in Richtung null erniedrigt wird, wenn die Lage des laufenden Pixels, das vom Rand E2 geschnitten wird, weiter in Richtung des Hintergrundbildes B geht, wobei eine Auszackung/Aliasierung des zusammengesetzten Bildes beim Rand E2 subjektiv im wesentlichen vollständig unterdrückt und ein harter Rand erhalten wird. Jeder derartige sukzessive Pixelschlüsselwert wird in der Komparator- und Begrenzerschaltung 46 mit dem obengenannten Null- und Einheitsreferenzschlüsselwert verglichen. Wenn diese Vergleichsoperation anzeigt, daß der Schlüsselwert durch die ALU 34 rampenförmig auf null erniedrigt worden ist, was anzeigt, daß der Schlüsselwertgenerator 32 glaubt, daß das laufende Pixel vollständig im Hintergrundbild B angeordnet ist, wobei ein Schneiden des Randes E2 vollendet ist und keine weitere Erhöhung des Schlüsselwertes benötigt wird, bewirkt das dafür repräsentative Signal auf der Leitung 58, daß der Sequenzer 36 die ALU 34 (über die Leitung 60) steuert, um sie in ihren statischen Zustand zurückzuversetzen, in welchem sie ein fixiertes Schlüsselwertausgangssignal von null für folgende Pixel erzeugt und keine arithmetischen Operationen ausführt. Die ALU 34 bleibt in diesem Zustand für den Rest der Zeile L2. Der Sequenzer 36 spricht auch auf das Signal auf der Leitung 58 an, um den Schalter 38 in seinen dargestellten Zustand zurückzuschalten, bei dem er für die nächste Abtastzeile bereit ist.
• Der oben beschriebene Prozeß der rampenförmigen Erniedrigung des Schlüsselwertes beim Schneiden der mit der Zeile L2 korrespondierenden Pixel durch den Rand E2 ist in der Figur 7 dargestellt und wird in einer Art und Weise ausgeführt, die genau zu derjenigen analog ist, bei welcher der Schlüsselwert rampenförmig erhöht wird, wenn die mit der Zeile L2 korrespondierenden Pixel vom Rand E1 geschnitten werden. Folglich berechnet der Zeilenraten-Mikroprozessor 18 die Lage des zweiten Startpixels, den Schlüsselwert (schraffierte Fläche in Figur 7) des zweiten Startpixels und den Gradienten (oder angenommenen Gradienten) des Randes E2, und der Schlüsselwertgenerator 32 erniedrigt den zweiten Startpixelschlüsselwert in einer Art und Weise in Richtung null, die genau derjenigen analog ist, bei welcher er vorher das erste Startpixel in Richtung Einheit erhöht hat.
• Die vorstehende Beschreibung des Betriebs der Einrichtung nach Figur 3 bezog sich auf die Zeile L2, welche die Ränder E1 und E2 des Schlüsselbildes KP schneidet. Wie oben erklärt wurde, schneidet eine Abtastzeile in anderen Bereichen des Schlüsselbildes KP verschiedene Paare der Ränder E1 bis E4 des Schlüsselbildes KP.
• So schneidet die Zeile L4 (zwischen den Zeilen L3 und L5) die Ränder E1 und E4. Der Schnittpunkt der Zeile L4 mit dem Rand E1 ist ähnlich dem der Zeile L2 mit dem Rand E1, so, wie es in den Figuren 4 und 5 dargestellt ist. Der Schnittpunkt der Zeile L4 mit dem Rand E4 ist in der Figur 8 dargestellt. Aus der Figur 8 ist zu entnehmen, daß, obgleich der Sinn des Gradienten des Randes E4 entgegengesetzt zu dem des Randes E2 in Figur 7 ist, es des ungeachtet notwendig ist, den Schlüsselwert wie vom zweiten Startpixel zu erniedrigen, wobei im Fall der Ziele L4 die vom Schlüsselwertgenerator 32 in Abhängigkeit von den vom zweiten Zeilenraten-Mikroprozessor 18 erzeugten Signalen ausgeführte Erniedrigungsoperation die gleiche ist, wie diejenige, die in dem Fall der Zeile L2 ausgeführt wird, obgleich die in den Signalen aus dem Mikroprozessor 18 enthaltene Information natürlich verschieden ist und sich auf den Rand E4 und nicht auf den Rand E2 bezieht.
• Außerdem schneidet in einem anderen Bereich des Schlüsselbildes KP zwischen den Zeilen L5 und L7 (beispielsweise) die Linie L6 die Ränder E3 und E4. In diesem Fall sind der erste und zweite Schnittpunkt, so wie jeweils in den Figuren 9 und 8 dargestellt und aus der Figur 9 ist zu entnehmen, daß, obgleich der Sinn des Gradienten des Randes E3 entgegengesetzt zu dem des Randes E1 in Figur 4 ist, es des ungeachtet noch notwendig ist, den Schlüsselwert wie vom ersten Pixel zu erhöhen, wodurch in dem Fall der Zeile L6 die vom Schlüsselwertgenerator 32 in Abhängigkeit von den durch den ersten Zeilenraten-Mikroprozessor 16 erzeugten Signalen ausgeführte Erhöhungsoperation die gleiche ist, wie die im Fall der Zeile L2 ausgeführte, obgleich die in den Signalen aus dem Mikroprozessor 16 enthaltene Information natürlich verschieden ist und sich auf den Rand E3 und nicht auf den Rand E1 bezieht.
• Wie bisher beschrieben, ermöglicht es die Einrichtung, daß das Schlüssel- oder Vordergrundbild KP mit dem Hintergrundbild B so kombiniert (gemischt) wird, daß im Bereich des Schlüsselbildes nur das Schlüsselbild sichtbar ist. Die Anwendung der in der Komparator- und Begrenzerschaltung 46 (wahlfrei) vorgesehene Begrenzungseigenschaft erbringt jedoch die Möglichkeit einer Variation. Wenn infolgedessen die auf die Leitung 64 ausgegebenen Schlüsselwerte auf einen Wert kleiner als die Einheit beschränkt werden, hat dies den Effekt, daß im Bereich des Schlüsselbildes KP das Schlüsselbild und das Hintergrundbild B miteinander gemischt oder überblendet erscheinen. Wenn beispielsweise die Komparator- und Begrenzungsschaltung 46 eine Einrichtung aufweist, die es ermöglicht, daß der Begrenzungspegel über sukzessiven Halbbildern von null auf die Einheit erhöht wird, hat dies den Effekt, daß das Schlüsselbild KP graduell im Hintergundbild B aufgeblendet und nicht abrupt in das Hintergrundbild geschaltet wird.
• Die Erfindung kann natürlich auf andere Weise als es oben beispielhaft beschrieben worden ist, zur Wirkung gebracht werden.
• Beispielsweise können der Halbbildraten-Mikroprozessor 10 und die Zeilenraten-Mikroprozessoren 16 und 18 so programmiert werden, daß sie andere als vierseitige Schlüsselbildformen wie Rechtecke und Quadrate behandeln. So kann die Einrichtung generell so ausgebildet sein, daß sie eine beliebige Form eines Schlüsselbildes behandelt, die durch drei oder mehrere gerade oder im wesentlichen gerade Ränder definiert ist, d.h. jedes beliebige polygonale Bild.
• Außerdem ist es möglich, daß in gleichen Fällen der erste und zweite Zeilenraten-Mikroprozessor 16 und 18 durch einen einzelnen Zeilenraten-Mikroprozessor ersetzt wird. Dies hängt davon ab, ob ein einzelner Zeilenraten-Mikroprozessor ausreichend schnell ist, um in einer einzelnen Zeilenperiode die Signale zu erzeugen, die in der obigen Anordnung durch die zwei separaten Zeilenraten-Mikroprozessoren geliefert werden.

Claims (17)

1. Einrichtung zur Steuerung der Kombination von Videosignalen, bestehend aus

einer Einrichtung (10) zur Erzeugung von Randdaten, welche die Ränder eines Polygons definieren, die den Rändern eines ersten Bildes (KP) entsprechen, das durch ein erstes Videosignal dargestellt und in ein durch ein zweites Videosignal dargestelltes zweites Bild (B) zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes zu verschlüsseln ist,

einer Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung (16, 18), die auf die Randdaten anspricht, um für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes, in welchem eine dieser Abtastzeile entsprechende Pixelreihe von Rändern des ersten Bildes (KP) geschnitten wird, eine Information zu erzeugen, welche die horizontale Lage eines ersten und zweiten Startpixels der Pixelreihe, bei denen ein erster bzw. zweiter Rand (z.B. E1, E2) des ersten Bildes (KP) diese Reihe zu schneiden beginnen, die Gradienten des ersten und zweiten Randes und einen Schlüsselwert (die Proportion des ersten Bildes, das in einem Pixel des zusammengesetzten Bildes enthalten sein muß) sowohl für das erste als auch zweite Startpixel darstellt, und

einem Schlüsselwertgenerator (32), der auf die zu erzeugende Information anspricht, um für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes einen Schlüsselwert für jede sukzessive der damit korrespondierenden Pixelreihe zu erzeugen, durch Ansteigenlassen des Schlüsselwertes von null für dem ersten Startpixel vorhergehende Pixel, indem der Schlüsselwert für das erste Startpixel für dem ersten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des ersten Randes (z.B. E1) bestimmt ist, erhöht wird, bis der Schlüsselwert eine Einheit erreicht,

und durch Absteigenlassen des Schlüsselwertes von der Einheit, indem der Schlüsselwert für das zweite Startpixel für dem zweiten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des zweiten Randes (z.B. E2) definiert ist, erniedrigt wird, bis der Schlüsselwert null erreicht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei die Datenerzeugungseinrichtung (10) einen ersten Halbbildraten-Mikroprozessor aufweist, der zum Empfang von die Orientierung des ersten Bildes (KP) für jedes Halbbild anzeigender Information geschaltet ist und mit welchem für jedes Halbbild die Randdaten erzeugbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, wobei mit dem Halbbildraten- Mikroprozessor (10) die Randdaten für jedes Halbbild in Form von die Ränder definierenden Gleichungen erzeugbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung (16, 18) einen ersten Zeilenraten-Mikroprozessor (16) aufweist, der auf die Randdaten anspricht, um die die horizontale Lage des ersten Startpixels darstellende Information, den Gradienten des ersten Randes (z.B. E1) und den Schlüsselwert des ersten Startpixels zu erzeugen, und einen zweiten Zeilenraten-Mikroprozessor (18), der auf die Randdaten anspricht, um die die horizontale Lage des zweiten Startpixels darstellende Information, den Gradienten des zweiten Randes (z.B. E2) und den Schlüsselwert des zweiten Startpixels zu erzeugen.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung (16, 18) die die Gradienten des ersten und zweiten Randes darstellende Information erzeugbar ist, indem für jeden Rand, wenn der Gradient kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert ist, Information, die den tatsächlichen Gradienten darstellt, erzeugt wird, und

wenn der Gradient größer als der vorbestimmte Grenzwert ist, Information, die einen angenommenen Gradienten darstellt, erzeugt wird, indem die horizontale Lage eines Endpixels der Pixelreihe, in welcher der Rand anhält, die Reihe zu schneiden, ein Schlüsselwert für das Endpixel und die Differenz zwischen dem Schlüsselwert für das Startpixel und dem Schlüsselwert für das Endpixel berechnet werden und diese Differenz durch die Differenz N zwischen den horizontalen Lagen des Start- und Endpixels dividiert wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, wobei der vorbestimmte Grenzwert des tatsächlichen Gradienten etwa 0, 1 beträgt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung (16, 18) eine Tabelle aufweist, die für jeden möglichen Wert der Differenz N den Wert 1/N speichert und wobei mit der Zeilenraten-Mikroprozessoreinrichtung die Division der Schlüsselwertdifferenz durch die Differenz N ausgeführt wird, indem die Schlüsselwertdifferenz mit dem korrespondierenden Wert 1/N aus der Tabelle multipliziert wird.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlüsselwertgenerator (32)

eine Arithmetik- und Logikeinheit (34), die auf die die Gradienten des ersten und zweiten Randes und die Schlüsselwerte des ersten und zweiten Startpixels darstellende Information anspricht, um das Ansteigen- und Absteigenlassen zu bewirken, und

eine Steuereinrichtung, die auf die die horizontale Lage des ersten und zweiten Startpixels identifizierende Information anspricht, um die Operation der Arithmetik- und Logikeinheit (34) zu steuern,

aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung einen Zeilenadressenzähler (40) zum Erzeugen eines Zeilenadressensignals, welches die laufende Pixelposition längs der Zeile anzeigt,

einen ersten Adressenkomparator (42), der auf das Zeilenadressensignal und die die horizontale Lage des ersten Startpixels identifizierende Information anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das laufende Pixel das erste Startpixel ist,

einen zweiten Adressenkomparator (44), der auf das Zeilenadressensignal und die die horizontale Lage des zweiten Startpixels identifizierende Information anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das laufende Pixel das zweite Startpixel ist,

eine Ablaufsteuerung (36), die auf das Ausgangssignal des ersten Adressenkomparators (42) anspricht, um die Arithmetik- und Logikeinheit (34) zu veranlassen, das Ansteigenlassen des Schlüsselwertes zu beginnen, und auf das Ausgangssignal des zweiten Adressenkomparators (44) anspricht, um die Arithmetik- und Logikeinheit (34) zu veranlassen, das Absteigenlassen des Schlüsselwertes zu beginnen, und

einen weiteren Komparator (46), mit dem die von dem Schlüsselwertgenerator erzeugten Schlüsselwerte mit der Einheit und null vergleichbar und ein dafür bezeichnendes Signal erzeugbar ist,

aufweist, wobei

die Ablaufsteuerung (36) auf das von dem weiteren Komparator (46) erzeugte Signal anspricht, um die Arithmetik- und Logikeinheit (34) zu veranlassen, das Ansteigenlassen des Schlüsselwertes zu beenden, wenn das Signal anzeigt, daß der Schlüsselwert die Einheit erreicht hat, und die Arithmetik- und Logikschaltung (34) zu veranlassen, das Absteigenlassen des Schlüsselwertes zu beenden, wenn das Signal anzeigt, daß der Schlüsselwert null erreicht hat.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schlüsselwertgenerator (32) eine Begrenzungseinrichtung (46) zum Begrenzen der erzeugten Schlüsselwerte auf einen Wert, der kleiner als die Einheit ist, aufweist.

11. Verfahren zum Steuern der Kombination von Videosignalen, bestehend aus einem

Erzeugen (10) von Randdaten, welche die Ränder eines Polygons definieren, die den Rändern eines ersten Bildes (KP) entsprechen, das durch ein erstes Videosignal dargestellt und in ein durch ein zweites Videosignal dargestelltes zweites Bild (B) zur Erzeugung eines zusammengesetzten Bildes zu verschlüsseln ist,

Erzeugen (16, 18) aus den Randdaten für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes, in welchem eine dieser Abtastzeile entsprechende Pixelreihe von Rändern des ersten Bildes (KP) geschnitten wird, einer Information, welche die horizontale Lage eines ersten und zweiten Startpixels der Pixelreihe, bei denen ein erster bzw. zweiter Rand (z.B. E1, E2) des ersten Bildes (KP) diese Reihe zu schneiden beginnen, die Gradienten des ersten und zweiten Randes und einen Schlüsselwert (die Proportion des ersten Bildes, das in einem Pixel des zusammengesetzten Bildes enthalten sein muß) für das erste als auch zweite Startpixel darstellt, und Erzeugen (32) eines Schlüsselwertes für jede sukzessive der damit korrespondierenden Pixelreihe in Abhängigkeit von der Information für jede Horizontalabtastzeile des zusammengesetzten Bildes durch Ansteigenlassen des Schlüsselwertes von null für dem ersten Startpixel vorhergehende Pixel, indem der Schlüsselwert für das erste Startpixel für dem ersten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des ersten Randes (z.B. E1) bestimmt ist, erhöht wird, bis der Schlüsselwert eine Einheit erreicht, und durch Absteigenlassen des Schlüsselwertes von der Einheit, indem der Schlüsselwert für das zweite Startpixel für dem zweiten Startpixel folgende Pixel um einen Betrag pro Pixel, der durch den Gradienten des zweiten Randes (z.B. E2) definiert ist, erniedrigt wird, bis der Schlüsselwert null erreicht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Randdaten für jedes Halbbild aus die Orientierung des ersten Bildes für jedes Halbbild anzeigender Information erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Randdaten für jedes Halbbild in Form von die Ränder definierenden Gleichungen gegeben sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Schritt des Erzeugens (16, 18) der die Gradienten des ersten und zweiten Randes darstellenden Information für jeden Rand, wenn der Gradient kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, das Erzeugen einer Information, die den tatsächlichen Gradienten darstellt, und

wenn der Gradient größer als der vorbestimmte Grenzwert ist, das Erzeugen einer Information, die einen angenommenen Gradienten darstellt, in dem die horizontale Lage eines Endpixels der Pixelreihe, in welcher der Rand anhält, die Reihe zu schneiden, ein Schlüsselwert für das Endpixel und die Differenz zwischen dem Schlüsselwert für das Startpixel und dem Schlüsselwert für das Endpixel berechnet werden und diese Differenz durch die Differenz N zwischen den horizontalen Lagen des Start- und Endpixels dividiert wird, aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der vorbestimmte Grenzwert des tatsächlichen Gradienten etwa 0,1 beträgt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Division der Schlüsselwertdifferenz durch die Differenz N ausgeführt wird, indem die Schlüsselwertdifferenz mit einem korrespondierenden Wert 1/N aus einer einen Wert 1/N für jeden möglichen Wert der Differenz N speichernden Tabelle multipliziert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche ell bis 16, wobei die erzeugten Schlüsselwerte auf einen Wert begrenzt (46) werden, der kleiner als die Einheit ist.