DE3110568A1

DE3110568A1 - Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten von bilddaten vor der aufzeichnung

Info

Publication number: DE3110568A1
Application number: DE19813110568
Authority: DE
Inventors: Paul Roderick Noel Newbury Berkshire Kellar
Original assignee: Micro Consultants Ltd Newbury Berkshire; Micro Consultants Ltd
Current assignee: Quantel Ltd
Priority date: 1980-03-18
Filing date: 1981-03-18
Publication date: 1982-01-21
Also published as: FR2478920A1; US4403250A; FR2478920B3; DE3110568C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, ein Fernsehbild bewegungslos zu machen,die sich dazu eignen, eine Bildinformation zu verarbeiten, die auf einen Speicherträger, beispielsweise eine Videoplatte aufgezeichnet wird.

Bei Videoplatten ist es beispielsweise bereits vorgeschlagen worden, das Bild bei der Wiedergabe bewegungslos zu machen, d.h. als Stehbild wiederzugeben, indem ein Teil der auf der Platte gespeicherten Daten wiederholt wird. Wenn der wiederholte Teil beide Halbbilder des Stehbildes umfasst, dann tritt ein Wackeln des sich bewegenden Teiles des Bildes auf, wenn irgendeine Bewegung auftritt. Um das zu verhindern, ist bereits angeregt worden, bei der Herstellung der Aufzeichnungen die Information nur eines einzigen Halbbildes wiederholt aufzuzeichnen. Bei dieser Art der Aufzeichnung ergibt sich jedoch für die bewegten und ortsfesten Teile des Bildes ein 2:1 Verlust in der vertikalen Auflösung.

Die Erfindung befasst sich mit der Stehbildwiedergabe, um ein Bild zu liefern, das im wesentlichen flimmerfrei ist, aber dennoch die volle vertikale Auflösung im unbewegten Teil des Bildes liefert.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verarbeiten.von Bilddaten vor der Aufzeichnung, durch die erreicht werden soll, dass eine anschliessende Stehbildwiedergabe die optimale Auflösung liefert, ist durch eine Bildspeichereinrichtung zum Speichern der ankommenden Videodaten, eine Bewegungsdetektoreinrichtung zum Wahrnehmung einer Bildbewegung in irgendeinem Teil des Videobildes, eine Bewegungsdatenspeichereinrichtung zum Speichern der Information über die wahrgenommene Bewegung von der Detektoreinrichtung und eine Wähler-

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einrichtung gekennzeichnet, die die Ausgangssignale von der Bildspeichereinrichtung steuert, wobei die von der Bildspeichereinrichtung ausgelesenen Daten von einem einzigen Halbbild des Bildes bei denjenigen Teilen des Bildes, bei denen eine Bewegung auftritt, was durch die Detektoreinrichtung wahrgenommen wird und von der Information abhängt, die von der Datenspeichereinrichtung zur Verfügung gestellt wird, und von beiden Halbbildern des Bildes stammen, wenn keine Bildbewegung in diesem Bildteil auftritt.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Verarbeiten eines Fernsehbildes vor der Aufzeichnung, durch das erreicht werden soll, dass die anschliessende Stehbildwiedergabe eine optimale Auflösung zeigt, wobei das Bild wenigstens gewisse Teile aufweist, die sich relativ zum vorhergehenden Bild bewegt haben, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bildinformation vom ersten und zweiten Halbbild des Fernsehbildes gespeichert wird, dass irgendeine Bildbewegung in der Information wahrgenommen Wird und Daten darüber gespeichert werden und dass selektiv eine Information von einem einzigen Halbbild oder von beiden Halbbildern des Bildes in Abhängigkeit von den gespeicherten Bewegungsdaten ausgegeben wird.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Aufzeichnungsträger geschaffen, der die Videoinformation entsprechend einer Vielzahl von Videobildern mit Bildbewegung speichert, wobei die Information die aufgezeichnete Information von einem einzigen Halbbild bei Teilen der Bilder mit Bildbewegung und die aufgezeichnete Doppelhalbbildinformation bei Teilen der Bilder ohne Bildbewegung umfasst.

Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Erzeugen einer aufgezeichneten Videoinformation auf einem Auf-

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zeichnungsträger geliefert, bei dem die Bildinformation vom ersten und zweiten Halbbild eines Fernsehbildes gespeichert wird, irgendeine Bildbewegung in der Information wahrgenommen wird und Daten darüber gespeichert werden, selektiv die Information, die von einem einzigen oder von beiden Halbbildern des Bildes stammt, in Abhängigkeit von den gespeicherten Bewegungsdaten ausgeben wird und die verarbeitete Information auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird, um ein noch stärker bewegungsloses oder schärferes Bild bei der Wiedergabe erzeugen zu können.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben:

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels

der Erfindung zum Steuern del: auf eine Videoplatte aufgezeichneten Daten.

F,ig. 2 zeigt die Anordnung der Videodaten einschliesslich eines Bewegungsidentifizierungskennzeichens.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wiedergabeanlage mit der Möglichkeit der Stehbildwiedergabe.

Fig. 4 zeigt die Bewegungsdetektoreinrichtung in Fig. 1 mehr im einzelnen und einen kombinierten Speicher für Bewegungs- und Videodaten.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlungsform des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Aufzeichnungsvorrichtung dargestellt, bei der eine Bildbewegung wahrgenommen und während der Aufzeichnung der Videodaten auf die Platte kompensiert wird. Die ankommenden Daten, die im typischen Fall in Form von

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8 Bits vorliegen, werden von der Vorrichtung aufgenommen und über den Schreibwähler 14 zum Bildspeicher 15 geführt, wobei der Wähler die Daten, die dem Halbbild 1 entsprechen, in den Bildspeicher eingibt. Wenn die Videoinformation in analoger Form vorliegt, dann kann vor dem Bildspeicher 15 ein Analogdigitalwandler vorgesehen sein. Das Einschreiben und Auslesen der Daten in den Bildspeicher und aus dem Bildspeicher erfolgt unter Steuerung einer Schreiblesesteuerung 16. Aus der ankommenden Synchroninformation ist die Schreibsteuerung in der Lage, den Anfang eines neuen· Halbbildes zu bestimmen und dementsprechend den Wähler 14 anzusteuern. Diese Synchroninformation kann in bekannter Weise vom normalen zusammengesetzten Videosignal oder vom Schreibsynchronsignal abgeleitet werden, das der Schreiblesesteuerung 16 zur Verfügung steht. Die vom Bildspeicher ausgelesenen Daten gehen über einen Lesewähler 18 und liegen an der Aufzeichnungssteuerung 21, die die Aufzeichnung auf die Videoplatte 22 steuert.

Der Lesewähler 18 bestimmt zweckmässigerweise eine Änderung im Halbbild über die Lesesynchronsignale von der Steuerung 16.

Die Vorrichtung enthält gleichfalls einen Bewegungsdetektor 23, der irgendeine Bildbewegung wahrnimmt, die in den ankommenden Daten auftritt, und der ein Bewegungsidentifizierungskennzeichenbit liefert, das im Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher gespeichert wird, um am Ausgang des Bildspeichers 15 den Teil des Bildes zu identifizieren, der sich bewegt oder nicht bewegt hat. Der Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher 24 steht unter der Steuerung der Leseschreibsteuerung 16 in ähnlicher Weise wie der Bildspeicher 15. Obwohl der Bewegungsidentifizierungskennzeichenspeicher 24 als separater Speicher in Fig. 1 darge-

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stellt ist, kann er auch im normalen Bildspeicher 15 aufgenommen sein, so dass das Bewegungsidentifizierungskennzeichenbit die 8 Bits der Videodaten in der in Fig. 2 dargestellten Weise begleitet.

Der Schreibwäh]er wird umgeschaltet, um die ankommende Information in den Speicherplatz des ßi]dspeichers 15 für das erste oder das zweite Halbbild einzugeben, wöbe L diese Information in den Speicher von der Steuerung 16 gesteuert eingeschrieben wird. Die gewünschten Speicherplätze im Speicher 15 werden über interne Bildpunktzähler in der Steuerung 16 adressiert. In ähnlicher Weise legen Lesezähler in der Steuerung 16 die Adressierung zum Auslesen aus dem Speicher fest. Der Lesewähler 18 kann so oft umgeschaltet werden, wie es während eines Bildes erforderlich ist, um das benötigte Halbbild in Abhängigkeit von irgendeiner Bewegung zu wählen, die vorher Bildpunkt für J3ildpunkt wahrgenommen und im Identifizierungskennzeichenspeicher 24 gespeichert ist. Die gespeicherte Vidooinforiuation wird Bild für Bild so fortgeschrieben, dass die Daten kontinuierlich durch die ankommenden Daten über den Wähler 14 ersetzt werden und sich gleichfalls die Bewegungsidentifizierungskennzeichendaten kontinuierlich ändern.

Eine alternative Anordnung für eine kombinierte Speicherung der Bilddaten und des Bewegungsidentifizierungskennzeichens ist in Fig. 4 dargestellt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Bildspeicher 15 wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel unter der Steuerung der Speichersteuerung 16 steht, daß jedoch das Bewegungsidentifizierungskennzeichen, das vom Detektor 23 erzeugt wird/ beispielsweise als das niedrigst werbigste Bit gespeichert wird, das die Videodaten begleitet. Der Bewegungsdetektor kann im typischen Fall einen

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Subtrahierer 3 0 umfassen, der die ankommenden Videodaten von den vorher gespeicherten Daten abzieht, um irgendeinen Unterschied dazwischen festzustellen. Dieser Unterschied wird mit einem Schwellenwert im Komparator 31 verglichen, um ein logisches Ausgangssignal mit einem hohen oder einem niedrigen Pegel in Abhängigkeit vom Ausmass der wahrgenommenen Bewegung zu erzeugen. Die anderen Bauteile der Vorrichtung sind zwar nicht dargestellt, im typischen Fall jedoch gleich denjenigen, die in Fig. 1 dargestellt sind.

BeL der Wiedergabe, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, wird dio Platte in ein Abspielgerät 26 eingelegt und wird das Ausgangssignal des Abspielgerätes 26 durch das Fernsehgerät 24 aufgenommen, das sich im normalen Wiedergabebetrieb befindet, so dass das Signal von der Platte dem Betrachter als ein Standardlaufbild erscheint. Wenn unter Verwendung der Steuerung25 jedoch das Stehbild gewählt ist, wird das gewählte Bild wiederholt, um ein Stehbild zu liefern. Aufgrund der Art, in der die Daten auf die Platte aufgezeichnet wurden, stammt jedoch die Bildinformation effektiv von zwei Halbbildern, wenn keine Bewegung in diesem Teil des Bildes auftritt und von einem einzigen Halbbild bei den Teilen des Bildes, in denen eine Bewegung auftritt. Das hat zur Folge, dass sich bei der Wiedergabe ein Stehbild ergibt, das im wesentlichen flimmerfrei oder frei von einer Unscharfe ist. Das Plattenwiedergabegerät 26 kann ein Standardgerät mit einer normalen Stehbildwahl sein und schärfere Bilder liefern, da die Verarbeitung oder Manipulation der Bildinformation während der Aufzeichnung erfolgt.

Bei der Herstellung der Wiedergabevorrichtung sind daher keine Abwandlungen und weitere Aufwendungen erforderlich, da die Wiedergabevorrichtung automatisch die richtigen Daten

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von beiden wiederholten Halbbildern oder einem einzigen wiederholten Halbbild liefern wird, da diese Informationsverarbeitung oder-manipulation während der Aufzeichnung erfolgte.

Obwohl die obige Anordnung in Verbindung mit Videoplatten beschrieben wurde, können auch andere Informationsträger, beispielsweise Videobänder, verwandt werden.

Bei einem weiteren in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal vom Lesewähler 18 nicht direkt von der Aufzeichnungssteuerung 21, wie in Fig. 1, sondern über ein Zwischenanschlussglied 40 aufgenommen. iJei einer derartigen Ausbildung kann die Steuerung 16 auf der Leseseite der Vorrichtung von den Schreibsynchronsignalen Gebrauch machen, um die Ausgabe der Daten zum Anschlussglied 40 zu steuern.

Das Anschlussglied kann dazu dienen, eine FernauFzeichnung unter Verwendung der Steuerung 21 für die Platte 22 zu liefern. Wenn das Anschlussglied 4 0 ein Mikrowellenglied ist, kann eine Echtzeitverbindung vorgesehen sein, und wenn das Anschlussglied 40 ein Videobandaufzeichnungsgerät ist, kann eine NichtechtZeitverbindung vorgesehen sein, so dass die Aufzeichnung auf dem Videobandgerät der übertragung äquivalent ist, während die Wiedergabe der Aufnahme äquivalent ist.

Der Lesewähler 18 ist mehr im einzelnen als mechanischer Schalter dargestellt.

Das Ausgangsbit des Bewegungsdetektors 23, das in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Bewegung einen hohen oder niedrigen

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Wert hat, wird in den Identifizierungskennzeichenspeicher eingeschrieben, der zwcckmässigerweise eine Einbitversion des Bildspeichers 15 sein kann und dieselbe Speichersteuerung 16 verwendet. Wenn die Daten vom Bildspeicher ausgelesen worden, werden auch die Identifizierungskennzeichendaten, ausgelesen, wie es durch die Steuerung 16 vorgeschrieben wird, wobei dieses Datenbit einfach bestimmt, ob der Wähler in die Stellung Λ oder B bewegt werden darf. Unter normalen Umständen befindet sich der Wähler in der Stellung Λ während des Halbbildes 1 und in der Stellung B während des Halbbildes 2, was durch die Steuerung 16 gesteuert wird. Bei der vorliegenden Ausbildung wird der Wähler beispielsweise in der Stellung A für beide Halbbilder gehalten, wenn sich bewegende Punkte des Bildes auscjelesen werden, was durch den Zustand des Bewegungsidentifzierungskennzeichens angegeben wird, und wird der Wähler in die Stellung A für das Halbbild 1 und die Stellung ß für das Halbbild 2 umgeschaltet, wenn keine Bewegung vorliegt, was gleichfalls durch den Zustand des Bewegungsidentifizicrungskennzeichens angegeben wird. Der Lesewähler 18 kann als Standardfestkörperschalter ausgebildet sein, wobei das Identifizierungskennzeichen, den logischen Pegel für die erforderliche Sperrsteuerung liefert. Das Ausgangssignal vom Wähler 18 kann erforderlichenfalls in eine analoge Form und in die verschlüsselten Chrominanz- und Luminanzsignale zurück umgewandelt werden.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird eine Kombination ans der Wiedergabe eines einzigen Halbbildes und der Wiedergabe von zwei Halbbildern dazu benutzt, die sicli ergebende Information zu optimieren, die gegebenenfalls anschliessend an die Aufzeichnung auf die Platte dazu benutzt werden kann, ej η Stehbild zu liefern.

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Durch die Verwendung der Teile von zwei Halbbildern, die bewegungslos bleiben,und der Teile eines einzigen Halbbildes, das sich bewegt, für die anschliessende Aufzeichnung auf eine Platte 22 ist es möglich, bei der Wiedergabe der Platte soweit es möglich ist, ein Stehbild mit allen Einzelheiten zu rekonstruieren.

Zweckmässigerweise werden somit die bespielten Videoplatten, deren Informationsgehalt in der oben beschriebenen Weise verarbeitet wurde, verkauft, .so dass der Käufer eino derartige Platte in der normalen Weise als Laufbild ohne eine Beeinträchtigung auch als Stehbild (Vollbild) mit verstärkten Einzelheiten gegenüber normal bespielten Platten abspielen kann.

Im Obigen wurde dargestellt, dass die Vorrichtung so arbeitet, dass ein einzelnes Halbbild während sich bewegender Bildteile wiederholt wird. Es versteht sich, dass unter Verwendung einer Interpolationstechnik das wiederholte einzelne Halbbild für das fohlende Halbbild repräsentativ gemacht werden kann.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. Η.αιχ:κμ'ϊ.νν, Dipa.-Twys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

8000 MÜNCHEN 86, DEN 1 8. Μ§ΓΖ 1981

POSTPACH 860 820

MÜHLSTRASSE 22, KUFNUMMER 98 39 21/22

P/ht.

Micro Consultants Limited

5 West Mills

Newbury, Berkshire, England

Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Bilddaten vor der Aufzeichnung

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Verarbeiten von Bilddaten vor der Aufzeichnung, so dass eine anschliessende Stehbildwiedergabe eine optimale Auflösung liefert, gekennzeichnet durch eine Bildspeichereinrichtung (15) zum Speichern der ankommenden Videodaten, eine Bewegungsdetektoreinrichtung (23) zum Wahrnehmen einer Bildbewegung an irgendeinem Teil des Videobildes, eine Bewegungsdatenspeichereinrichtung (24) zum Speichern einer Information über die wahrgenommene Bewegung von der Detektoreinrichtung (23) und eine Wählereinrichtung (18), die die Ausgabe von der Bildspeichereinrichtung (15) steuert, wobei die von der Bild-

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speichereinrichtung (15) ausgelesenen Daten von einem einzigen Halbbild des Videobildes bei denjenigen Bildteilen, bei denen eine Bewegung aufgetreten ist, was durch die Detektoreinrichtung (23) wahrgenommen wird und von der Information von der Datenspeichereinrichtung (24) abhängt, und von beiden Halbbildern des Videobildes stammt, wenn keine Bildbewegung in diesem Bildteil aufgetreten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufzeichnungseinrichtung (21, 22) zur Aufnahme der verarbeiteten Daten, um bei der Wiedergabe ein Stehbild erzeugen zu können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichet, dass die Aufzeichnungseinrichtung (21, 22) einen Videoplattenspieler mit .zugehöriger Steuereinrichtung (21) umfasst.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein Datenanschlussglied (40), das die verarbeiteten Daten für die Aufzeichnungseinrichtung liefert.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Bildspeichereinrichtung und die Bewegungsdatenspeichereinrichtung einen kombinierten Festkörperspeicher (15) umfassen, so dass die Bewegungsdaten die Bildinformation begleiten.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichn et, dass die Bildspeichereinrichtung und die Bewegungsdatenspeichereinrichtung aus separaten Festkörperspeichern (15, 24) bestehen.

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7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Wählereinrichtung einen Lesewähler (18) umfasst, der normalerweise so umschaltbar ist, dass er das erste oder das zweite Halbbild in Abhängigkeit davon wählt, von welchem Halbbild die ausgegebene Information stammt_/ und der gesperrt werden kann, so dass er nur Daten von jedem Halbbild wählen kann, wenn Bildteile vorliegen, die keine Bewegung enthalten.
8. Verfahren zum Verarbeiten eines Fernsehbildes vor der Aufzeichnung, so dass eine anschliessende Stehbildwiedergabe eine optimale Auflösung liefert, wobei das Bild wenigstens einige Teile haben kann, die sich relativ zu einem vorhergehenden Bild bewegt haben, dadurch gekennzeichnet , dass die Bildinformation vom ersten und zweiten Halbbild des Fernsehbildes gespeichert wird,dass irgendeine Bildbewegung in der Information wahrgenommen wird und Daten darüber gespeichert werden, und dass wahlweise eine Information ausgegeben wird, die in Abhängigkeit von den gespeicherten Bewegungsdaten von einem einzigen oder von beiden Halbbildern des Bildes stammt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass die verarbeitete Information auf einen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird, um bei der Wiedergabe ein Stehbild zu erzeugen.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Bewegungsdaten mit der Bildinformation gespeichert werden, so dass die Daten die Bildinformation begleiten können.

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11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , dass die Information von beiden Halbbildern dann, wenn keine Bewegung für diesen Teil des Bildes wahrgenommen wurde,und von einem einzigen Halbbild bei den Bildteilen gewählt wird, bei denen bestimmt wurde, dass eine Bewegung aufgetreten ist.
12. Aufzeichnungsträger für eine Videoinformation, die einer Vielzahl von Videobildern mit Bildbewegung entspricht, dadurch gekennzeichnet , dass die Information eine aufgezeichnete Information von einem einzigen Halbbild bei Teilen der Bilder mit Bildbewegung und eine aufgezeichnete Doppelhalbbildinformation bei Bildteilen ohne Bildbewegung umfasst.
13. Verfahren zum Erzeugen einer aufgezeichneten BiIdinformation auf einem Aufzeichnungsträger, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Bildinformation vom ersten und zweiten Halbbild eines Fernsehbildes gespeichert wird, dass eine Bewegung in der Bildinformation wahrgenommen wird und Daten darüber gespeichert werden, dass wahlweise eine Information, die von einem einzigen oder von beiden Halbbildern des Bildes stammt, in Abhängigkeit, von den gespeicherten Bewegungdaten ausgegeben wird, und dass die verarbeitete Information auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird, um ein verstärktes oder schärferes Stehbild bei der Wiedergabe zu erzeugen.
14. Aufzeichnungsträger mit einer Bildinformation, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11 verarbeitet wurde.

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