DE69109941T2

DE69109941T2 - Vorschau von Mehrfachbildern.

Info

Publication number: DE69109941T2
Application number: DE69109941T
Authority: DE
Inventors: Richard B Angell; Kirk M Gramcko
Original assignee: Grass Valley Group Inc
Current assignee: Grass Valley Group Inc
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2011-04-24
Also published as: JP2704322B2; DE69109941D1; JPH04230792A; US5189516A; EP0463719B1; EP0463719A1

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bildbetrachtung und im besonderen ein Vorschausystem von Mehrfachbildern für einen Bilderzeugungsumschalter oder eine Videoeffektevorrichtung, so daß das Video gleichzeitig an verschiedenen Stellen in dem Umschalter bzw. in der Vorrichtung beobachtet werden kann.
Die Anwender von Bilderzeugungsumschaltern müssen das Ergebnis eines nächsten, von dem Umschalter ausgeführten Übergangs häufig im voraus betrachten. Für die Einstellung von Keys und anderen Effekten ist dies von besonderem Nutzen. Die meisten Umschalter weisen diese Vorschaufähigkeit auf. Häufig möchten die Anwender das Video jedoch auch an mehreren verschiedenen Stellen"in" dem Umschalter betrachten. In einem Umschalter mit mehreren Misch/Effekt-Abschnitten und einem nachgeschalteten Keyer wäre es für die Anwender zum Beispiel wünschenswert, die reine Ausgabe jedes der Misch/Effekt-Abschnitte zu betrachten, sowie eine Vorschau oder eine Ausgabe des nächsten Übergangs jedes Misch/Effekt-Abschnitts und des nachgeschalteten Keyers. Bei einer Direktproduktion bzw. einer Liveproduktion sind besondere Vorschaufähigkeiten erforderlich. Um gleichzeitig mehrere unterschiedliche Vorschauausgaben vorzusehen, sind in dem Umschalter mehrere Vorschauschaltkreise erforderlich.
Bisher war für die Betrachtung einer Mehrzahl von Vorschauausgaben auch eine Mehrzahl von Endverstärkern in dem Umschalter erforderlich, ebenso wie Mehrfachkabelverbindungen mit einer Mehrzahl von Bildmonitoren. Die Monitore sind teuer und sperrig. Alternativ kann jede Vorschauausgabe nacheinander auf einen einzigen Monitor geschaltet werden, wobei dies jedoch bei einer Liveübertragung sehr zeitaufwendig und unpraktisch ist, da schnelle Entscheidungen getroffen werden müssen.
Verlangt wird somit ein Vorschausystem für Mehrfachbilder, das die gleichzeitige Betrachtung mehrerer Vorschauausgaben auf einem einzigen Monitor ermöglicht.
In US-A-4.745.479 ist ein Bildverarbeitungssystein offenbart, bei dem gleichzeitig vier komprimierte Videosignale angezeigt werden. Das System umfaßt einen Eingabeschalter mit vier Eingängen und zwei Ausgängen, wobei die Ausgabe eines Schieberegisters in einen Digital-Analog-Umsetzer eingegeben wird, um die Signalgemischausgabe vorzusehen. Das Patent US-A-4.475.479 bildet den Oberbegriff des gegenständlichen Anspruchs 1.

Zusammenfassung der Erfindung

Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Vorschausystem für Mehrfachbilder gemäß dem gegenständlichen Anspruch 1.
Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung ein Vorschausystem für Mehrfachbilder zur gleichzeitigen Anzeige einer Mehrzahl von Vorschaubildausgaben auf einem einzigen Monitor vor. Die Eingangs-Videosignale werden während den ungeraden Teilbildern komprimiert und in einem Abschnitt eines Anzeigespeichers gespeichert, während gespeicherte, komprimierte Videodaten aus einem anderen Abschnitt des Anzeigespeichers ausgelesen werden und vice versa, so daß ein Speicherabschnitt die ungeraden Teilbilder aufweist, während der andere Abschnitt die geraden Teilbilder beinhaltet. Die Eingangs-Videosignale werden in entsprechend bezeichneten Speicherbereichen komprimiert, digitalisiert und gespeichert. Die Adressen für den Speicher werden durch entsprechende horizontale und vertikale Einlesezähler und Ablesezähler erzeugt, so daß die komprimierten Eingangs-Videosignale bildelementweise abwechselnd in den entsprechenden Bereichen gespeichert werden, während sie in einem Rasterabtastungsformat ausgelesen werden, um ein Video- Ausgangssignal an einen Monitor vorzusehen, der gleichzeitig alle Eingangs-Videosignale in komprimierter Form anzeigt.
Die Aufgaben, Vorteile und anderen neuartigen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung deutlich, wenn diese in Verbindung mit den anhängigen Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In bezug auf Figur 1 umfaßt der Eingangs-Videoschalter 10 vier Eingänge und zwei Ausgänge. Der Schalter weist als Kippgeschwindigkeit eine horizontale Zeilenfrequenz H auf, so daß die ersten beiden Eingangs-Videosignale VIDEO #1 und VIDEO #2 an die Ausgänge weitergeleitet werden, und wobei danach die anderen beiden Videosignale VIDEO #3 und VIDEO #4 an den Ausgang übermittelt werden. Jede Ausgabe des Schalters 10 wird in einen entsprechenden Tiefpaßfilter 12 eingegeben. Die gefilterte Ausgabe wird dann in einen Abtastschalter 14 mit zwei Eingängen und einem einzigen Ausgang eingegeben. Der Abtastschalter weist als Kippgeschwindigkeit eine Abtastfrequenz fs auf, so daß zuerst ein Bildelement von einem Eingangs-Videosignal VIDEO #1 oder VIDEO #3 abgetastet wird, und wobei danach ein Bildelement des anderen Eingangs-Videosignals VIDEO #2 bzw. VIDEO #4 abgetastet wird, so daß ein Bildelement-Datenstrom vorgesehen wird, der zwischen den beiden ausgewählten Eingangs-Videosignalen hin und her wechselt. Als Reaktion auf ein Abtasttaktsignal TAKT digitalisiert ein Analog-Digital-Umsetzer 16 (ADU) jedes Bildelement. Die digitalisierte Ausgabe des ADU 16 wird in einen Eingangs-Datenschalter 18 eingegeben, der als Kippgeschwindigkeit die Teilbildfrequenz F aufweist. Die digitalisierten Daten des Eingangs-Datenschalters 18 werden zur Speicherung an entsprechenden Adressen in einen von zwei Speichern 20 eingegeben. Bei den beiden Speichern 20 kann es sich um unterschiedliche Abschnitte eines größeren Speichers handeln, wie dies im Fach allgemein bekannt ist.
Das Abtasttaktsignal TAKT inkrementiert ferner einen Doppel- Horizontalzähler 22, der von Null bis N verläuft, wobei N in den Eingangs-Videosignalen der Hälfte der Anzahl aktiver Video- Bildelemente je Horizontalzeile entspricht. Zur Erzeugung horizontaler Schreibadressen wird ein horizontaler Einlesezählerabschnitt 22A mit der halben Abtasttaktsignalfrequenz inkrementiert. Ein Schalter 42, der bei den Abtastvorgängen wechselweise zwischen Null und Eins hin- und hergeschaltet wird, sieht das werthöchste Bit der horizontalen Schreibadresse vor, so daß zum Beispiel die horizontale Schreibadressenfolge wie folgt aussieht: 0, K, 1, K+1, 2, K+2, ..., N, K+N, wobei K eine Zweierpotenz darstellt, die dem werthöchsten Bit der horizontalen Schreibadresse entspricht. In ähnlicher Weise wird ein vertikaler Schreibabschnitt 24A eines Doppel-Vertikalzählers mit einer Frequenz getaktet, die der Hälfte der horizontalen Zeilenfrequenz zur Erzeugung vertikaler Schreibadressen entspricht, wobei das werthöchste Bit der vertikalen Schreibadresse durch einen Schalter 44 vorgesehen wird, der mit der horizontalen Zeilenfrequenz H zwischen Null und Eins hin- und herschaltet, so daß die vertikale Adreßfolge wie folgt aussieht: 0, L, 1, L+1, ..., M, L+M, wobei L eine Zweierpotenz darstellt, die dem werthöchsten Bit der vertikalen Schreibadresse entspricht, und wobei M den maximalen Zählwert des Vertikalzählers 24 darstellt, der der Hälfte der aktiven horizontalen Videozeilen der Eingangs-Videosignale entspricht. Die horizontalen und vertikalen Schreibadressen werden auf einem Schreibadreßbus kombiniert und in einen Adreßschalter 26 mit vier Eingängen und zwei Ausgängen eingegeben, wobei der Schalter als Kippgeschwindigkeit die Teilbildfrequenz F aufweist. Der Schreibadreßbus bildet zwei Eingaben in den Adreßschalter 26.
Zur Erzeugung von Leseadressen wird der horizontale Ablesezählerabschnitt 228 mit der Abtasttaktsignalfrequenz TAKT getaktet, und wobei die Übertragsausgabe CO in eine Division- durch-zwei-Schaltung 28 eingegeben wird, um das werthöchste Bit für die horizontale Leseadresse zu erzeugen. Die Übertragsausgabe CO wird ferner zur Rückstellung des Zählers 22B in diesen zurückgeleitet. Die Leseadreßfolge wird zu 0, 1, 2, ..., N, K, K+1, ..., K+N. Auf ähnliche Weise werden die vertikalen Leseadressen durch den vertikalen Ablesezählerabschnitt 248 erzeugt, der mit der horizontalen Zeilenfrequenz H getaktet wird, wobei ein Division-durch-zwei-Zähler 30 mit der Übertragsausgabe CO gekoppelt ist, so daß das werthöchste Bit für die vertikalen Leseadressen vorgesehen wird, d.h. die vertikale Leseadreßfolge lautet wie folgt 0, 1, 2, . .., M, L, L+1, ..., L+M. Die horizontalen und vertikalen Leseadressen werden auf einem Leseadreßbus kombiniert und in die beiden anderen Eingänge des Adreßschalters 26 eingegeben. Der Adreßschalter 26 sieht eine Schreibadresse an einen Speicherabschnitt 20 vor, wobei der Wechsel zwischen den Speicherabschnitten auf der Teilbildfrequenz F erfolgt.
An dem Ausgang der Speicherabschnitte 20 befindet sich ein Ausgangsschalter 32, der zur Ausgabe mit der Teilbildfrequenz F über den Adreßschalter 26 den Speicherabschnitt auswählt, der zu diesem Zeitpunkt durch den Leseadreßbus adressiert wird. Die digitalen Videodaten werden in ein Verriegelungsrelais 34 eingegeben, das durch das Abtasttaktsignal TAKT getaktet wird. Die verriegelten Videodaten werden durch einen Digital-Analog- Umsetzer 36 (DAU) in analoge Form umgewandelt. Das analoge Video wird durch einen Tiefpaßfilter 38 gefiltert und in einen Endverstärker 40 eingegeben, wobei falls erforderlich Synchron- -und Farbsynchronsignale hinzugefügt werden, um ein analoges Videosignal vorzusehen. Das analoge Videosignal wird in einen Monitor (nicht abgebildet) eingegeben, so daß eine Vierer- Vorschauanzeige vorgesehen wird, d.h. eine gleichzeitige Anzeige der vier Eingangs-Videosignale VIDEO #1, #2, #3, #4.
Im Betrieb werden die vier Videosignale VIDEO #1, #2, #3, #4 in den Eingangs-Videoschalter 10 eingegeben, wobei es sich bei den Videosignalen kennzeichnenderweise um Zeilensprungabtastsignale handelt. Beginnend mit der ersten Horizontalzeile, der Zeile 0, werden die Videosignale VIDEO #1 und #2 ausgewählt und über Tiefpaßfilter 12 in den Abtastschalter 14 eingegeben. Abwechselnd wird mit der Abtasttaktfrequenz in der Zeile 0 zuerst ein Bildelementwert aus dem VIDEO #1 und dann ein Bildelement aus dem VIDEO #2 entnommen. Die Bildelemente werden digitalisiert und über den Datenschalter 18 über den Datenbus in den Speicherabschnitt A eingegeben. Die Ausgabe des horizontalen Schreibadreßzählers 22A ist für das erste Bildelement Null und für das zweite Bildelement 512, so daß das erste Bildelement von VIDEO #1 in der Zeile 0 und dem Bildelement 0 in den Speicherabschnitt A geladen wird, wobei das erste Bildelement von VIDEO #2 bei dem Bildelement 512 in den Speicherabschnitt A geladen wird. Der vertikale Einlesezähler 24A befindet sich weiterhin auf der Zeile 0, wobei es sich bei dem werthöchsten Bit nun um eine Eins handelt, so daß in dem Speicherabschnitt A die Zeile 128 ausgewählt wird. Auf diese Weise wird das Teilbild 1 jedes der vier Videosignale komprimiert und in die entsprechenden Bereiche des Speicherabschnitts A geschrieben, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, wobei das VIDEO #1 durch dessen ungerade Zeilen und ungeraden Bildelemente dargestellt wird, während das VIDEO #2 durch dessen ungerade Zeilen und dessen gerade Bildelemente dargestellt wird. Das VIDEO #3 wird durch dessen gerade Zeilen und ungerade Bildelemente dargestellt, während das VIDEO #4 durch dessen gerade Linien sowie dessen gerade Bildelemente dargestellt wird. Bei dem nächsten Video-Teilbild wird der Speicherabschnitt B auf die gleiche Weise mit, dem Teilbild 2 der Eingangs-Videosignale geladen.
Zum Auslesen wird der Speicher 20 in einem normalen Rasterformat abgetastet, wobei die Zeilen und Bildelemente sequentiell von links nach rechts und von oben nach unten ausgegeben werden. Die horizontalen und vertikalen Ablesezähler 22B, 24B werden entsprechend mit Bildelement- und Horizontalzeilenfrequenzen abgelesen, wobei die Übertragsausgabe CO dafür sorgt, daß das werthöchste Bit jeder Leseadresse, horizontal und vertikal, für jeden vollen Zählwert der Zähler zwischen Null und Eins wechselt. Der Adreßschalter 26 bewirkt, daß zum Einschreiben auf einen der Speicherabschnitte 20 zugegriffen wird, während aus dem anderen Speicherabschnitt ausgelesen wird. Bei der resultierenden Ausgabe handelt es sich um ein Zeilensprung-Videosignal, das die vier Videosignale als ein Ausgangs-Videosignal zur simultanen Anzeige auf einem Monitor darstellt.
Für die meisten Anwendungen reicht die Kontrolle der Luminanz- Komponente zwar aus, doch ist die Verwirklichung eines Vollfarbensystems dadurch möglich, daß für insgesamt drei parallele Kanäle ein identischer Kanal für jede Farbkomponente vorgesehen wird, wobei die drei Ausgaben danach auf herkömmliche Weise kombiniert werden, um ein Ausgangs-Farbvideosignal für einen Farbmonitor zu erzeugen. Für die Eingangs-Videosignale kann auch ein Videosignalgemisch verwendet werden, wobei der Hilfsträger herausgefiltert wird, und wobei das Ausgangs- Videosignal danach zur Anzeige auf dem Monitor in die Signalgemischform zurück umgewandelt wird. Bei dem spezifischen beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Vierer- Vorschausystem, d.h. vier Eingangs-Videosignale werden gleichzeitig auf einem einzigen Monitor angezeigt. Durch entsprechende Einstellung der Taktsignale kann jedoch jede beliebige Anzahl von Eingangs-Videosignalen angezeigt werden, wie dies für den Fachmann aus der obigen Beschreibung deutlich wird.
In Figur 2 ist eine vereinfachte Blockform eines Bilderzeugungsumschalters 50 dargestellt, der an den Eingangsanschlüssen 52 Mehrfachbild-Eingangssignale empfängt und ausgewählte Videosignale unter der Befehlssteuerung über eine Benutzerschnittstelle 54 kombiniert, um an einem Programm- Ausgangsanschluß 56 ein Ausgangssignal vorzusehen. Der Erzeugungsumschalter weist vier Vorschauausgänge 58 aus, an denen die Videosignale an verschiedenen Stellen in dem Umschalter vorgesehen sind. Wenn der Schalter zum Beispiel mehrere Misch/Effekt-Abschnitte und einen nachgeschalteten Keyer umfaßt, so können die Vorschauausgaben von den reinen Ausgaben der verschiedenen Misch/Effekt-Abschnitte abgeleitet werden sowie von der Vorschau bzw. der Ausgabe des nächsten Übergangs jedes Misch/Effekt-Abschnitts. Die Vorschauausgangsanschlüsse sind mit den entsprechenden Eingängen eines Vierer-Vorschausystems 62 der in der Figur 1 dargestellten Form verbunden. Die Ausgabe des Vierer-Vorschausystems 62 wird einem Vorschaumonitor 64 zugeführt. Der Monitor 64 sieht somit auf einem einzigen Schirm eine Anzeige komprimierter Ausführungen der vier Vorschauausgaben des Erzeugungsumschalters 50 vor.
Die vorliegende Erfindung sieht somit ein Vorschausystem für Mehrfachbilder vor, welches Mehrfachbildsignale komprimiert und diese in entsprechenden Bereichen zweier Abschnitte eines Anzeigespeichers speichert, wobei das System in einem herkömmlichen Rasterabtastformat aus dem Speicher ausliest, so daß ein einziges Ausgangs-Videosignal zur Anzeige auf einem Monitor erzeugt wird, wobei der Monitor auf einer einzigen Anzeige gleichzeitig sämtliche Eingangs-Videosignale aufweist.

Claims

1. Vorschausystem für Mehrfachbilder mit einer Mehrzahl von Eingangs-Videosignalen, die durch eine Komprimierungseinrichtung (10-16) komprimiert und in entsprechend bezeichneten Bereichen eines Speichers (20) zur gleichzeitigen Anzeige auf einem Monitor gespeichert werden, wobei das System durch folgendes gekennzeichnet ist:

eine Einrichtung zur Auswahl (10) von k Eingangs- Videosignalen zu einem bestimmten Zeitpunkt und mit einer horizontalen Zeilenfrequenz (H);

eine Einrichtung zum sequentiellen und wechselweisen Abtasten (14, 16) jedes der k Eingangs-Videosignale mit einer Bildelementabtastfrequenz (fs), so daß ein serieller Datenstrom erzeugt wird, in dem jede Folge von k aufeinanderfolgenden Datenpunkten einen Datenpunkt von jedem der k Eingangs- Videosignale aufweist; und

eine Einrichtung zur Erzeugung (22A, 24A, 42, 44) von Schreibadressen zum wechselweisen Schreiben der Datenpunkte aus dem seriellen Datenstrom mit einer Teilbildfrequenz in die entsprechend bezeichneten Bereiche der ersten und zweiten Abschnitte des Speichers, wobei die Datenpunkte aus dem Abschnitt des Speichers, in den nicht geschrieben wird, ausgelesen werden, um die Anzeige vorzusehen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komprimierungseinrichtung ferner eine Einrichtung zur Digitalisierung (16) des seriellen Datenstroms umfaßt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung folgendes umfaßt:

einen horizontalen Einlesezähler (22A), der mit einer ersten Frequenz (fs/2) hochgezählt wird, um horizontale Basisschreibadressen vorzusehen;

eine Einrichtung zur Addition der n werthöchsten Bits auf der Bildelementfrequenz (fs) zu den horizontalen Basisschreibadressen, wobei 2n größer oder gleich k ist, und wobei k gleich der horizontal nebeneinander angezeigten Eingangs- Videosignale ist;

einen vertikalen Einlesezähler (24A), der mit einer zweiten Frequenz (H/2) hochgezählt wird, um vertikale Basisschreibadressen vorzusehen;

eine Einrichtung zur Addition der m werthöchsten Bits auf der horizontalen Zeilenfrequenz (H) zu den vertikalen Basisschreibadressen, wobei 2m größer oder gleich l ist, und wobei l gleich der Anzahl vertikal nebeneinander angezeigter Eingangs-Videosignale ist; und

eine Einrichtung zur Verknüpfung der horizontalen und vertikalen Schreibadressen, so daß die Schreibadressen für den Speicher erzeugt werden.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß k und l jeweils zwei, n und m jeweils eins, die erste Frequenz die Hälfte der Bildelementabtastfrequenz und die zweite Frequenz die Hälfte der horizontalen Zeilenfrequenz betragen.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung ferner eine Einrichtung zur Auswahl (26) eines von p Abschnitten des Speichers auf einer dritten Frequenz (F) umfaßt, in dem das komprimierte Video gespeichert werden soll.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß p gleich zwei ist und die dritte Frequenz eine Video-Teilbildfrequenz darstellt.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung (22-26) von Leseadressen für den Speicher umfaßt, wobei die Leseadressen das komprimierte Video in einem Rasterabtastungsformat aus dem Speicher abfragen.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung folgendes umfaßt:

einen horizontalen Ablesezähler (228), der mit der Bildelementabtastfrequenz (fs) hochgezählt wird, um horizontale Basisleseadressen vorzusehen;

eine Einrichtung zur Addition der n werthöchsten Bits auf einer vierten Frequenz (2n) zu den horizontalen Basisleseadressen, wobei 2n größer oder gleich k ist, und wobei k gleich der Anzahl der horizontal nebeneinander angezeigten Eingangs-Videosignale ist;

einen vertikalen Lesezähler (248), der mit der horizontalen Zeilenfrequenz (H) hochgezählt wird, um vertikale Basisleseadressen vorzusehen;

eine Einrichtung zur Addition der m werthöchsten Bits auf einer fünften Frequenz (2F) zu den vertikalen Basisleseadressen, wobei 2m größer oder gleich l ist, und wobei l gleich der Anzahl vertikal nebeneinander angezeigter Eingangs-Videosignale ist; und eine Einrichtung zur Verknüpfung der horizontalen und vertikalen Leseadressen, so daß die Leseadressen für den Speicher erzeugt werden.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß m und n jeweils eins, k und l jeweils zwei, die vierte Frequenz das Zweifache der hqrizontalen Zeilenfrequenz und die fünfte Frequenz das Zweifache der Video-Teilbildfrequenz betragen.

10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung ferner eine Einrichtung zur Auswahl (32) eines von p Abschnitten des Speichers auf einer dritten Frequenz (F) umfaßt, aus dem das komprimierte Video ausgelesen werden soll.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß p gleich zwei ist und die dritte Frequenz eine Video- Teilbildfrequenz darstellt.