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DE3524097A1 - Verfahren und einrichtung zur elektronischen bearbeitung von gespeicherten videosignalen - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur elektronischen bearbeitung von gespeicherten videosignalen

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Publication number
DE3524097A1
DE3524097A1 DE19853524097 DE3524097A DE3524097A1 DE 3524097 A1 DE3524097 A1 DE 3524097A1 DE 19853524097 DE19853524097 DE 19853524097 DE 3524097 A DE3524097 A DE 3524097A DE 3524097 A1 DE3524097 A1 DE 3524097A1
Authority
DE
Germany
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video signals
corrected
image
video
recording
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19853524097
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English (en)
Inventor
Hans-Joachim Dr Ing Platte
Werner Adrianus Lam Heijnemans
Robert Dipl Ing Einsel
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Deutsche Thomson Brandt GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Deutsche Thomson Brandt GmbH
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zur elektronischen Bearbeitung von Videosignalen.
In der Fernseh-Studiotechnik ist es bekannt, die von einer Fernsehkamera gelieferten Videosignale aufzubereiten, sei es, um einen Tricktechnik anzuwenden oder um eine Vorverzerrung zur Bildverbesserung im Empfänger einzuführen. Alle diese bekannten Maßnahmen sind recht teuer und für die Heimelektronik kaum einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verarbeitung von Videosignalen zu schaffen, die auch für die Zwecke der Heimelektronik einsetzbar ist. Die Erfindung besteht bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Anwendung der im Kennzeichen dieses Anspruchs 1 genannten Verfahrensschritte. Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im Patentanspruch 16 gekennzeichnet. Weiterbildungen des Verfahrens und der Einrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der Erfindung ligt die Erkenntnis zugrunde, daß für die Bearbeitung der Videosignale im Heim mehr Zeit zur Verfügung steht als im Studio. Im Prinzip macht die Erfindung davon Gebrauch, daß die zu bearbeitenden Videosignale in einem Hauptspeicher, z. B. einem Videorecorder gespeichert werden, daß die gespeicherten Videosignale Bild für Bild oder Bildteile für Bildteil in einen Zwischenspeicher eingelesen, dort mit elektronischen Mitteln vorbestimmt korrigiert und anschließend aus dem Zwischenspeicher wieder in den oder einen anderen Hauptspeicher eingelesen werden. Für die Dauer der Korrekturarbeit an einem Bild oder Bildteil kann der Hauptspeicher stillgesetzt werden. Bei der Korrektur einer aus vielen Bildern bestehenden Bildsequenz wird der Hauptspeicher im Start-Stop-Betrieb betrieben. Für die vorbestimmte Korrektur kann ein geeigneter Takt, eine Gradationsbeeinflussung, aber auch ein programmierbarer Rechner, beispielsweise ein Heim- oder Personal-Computer verwendet werden. Als Aufzeichnungsträger können Magnetbänder, aber auch andere beschriftbare Träger wie Bildplatten verwendet werden. Die Videosignale können in analoger oder digitaler Form gespeichert sein. Auch kann der Begleitton einer Verarbeitung, z. B. Kompandierung, unterworfen werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Diese zeigen in
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Fig. 2 ein Aufzeichnungsschema für ein Magnetband
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung von Fig. 2
Fig. 4 eine Kopfradanordnung
In Fig. 1 ist symbolisch ein Videorecorder 1 mit einem von einer Antriebsrolle 2 (Capstan) und einer Gummiandruckrolle 3 bewegbaren Magnetband 4 dargestellt. Die Antriebsrolle 2 wird von einem Motor 5 angetrieben. Zur Aufzeichnung von Videosignalen, die z. B. einer Bildsequenz entsprechen und zur Wiedergabe dieser aufgezeichneten Signale ist symbolisch ein Kopf 6 vorgesehen. Das Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem kann ein üblicher Videorecorder nach dem VHS-, Beta- oder V 2000-System sein. Vorzugsweise wird ein Videorecorder verwendet, wie er in der deutschen Patentanmeldung P 35 09 584.9 beschrieben ist. Die mit dem Kopf 6 vom Band 4 abgetasteten Signale werden über einen Kopfverstärker 7 einem Speicher 8 zugeführt, der Teil des Videorecorders sein kann. Der Speicher ist so bemessen, daß er die einem Bild oder einem Bildteil entsprechenden Videosignale speichern kann. Als Speicher kann beispielsweise der Typ IDT 7201 oder IDT 7202 verwendet werden. Der Speicher 8 ist mit dem Eingang eines Prozessors 9, z. B. eines Mikroprozessors oder eines gesonderten verfügbaren Heim- oder Personal-Computers derart verbunden, daß der Prozessor in vorbestimmter Weise die gespeicherten Videosignale ändern und die geänderte Fassung im gleichen Speicher 8 oder einem anderen Speicher 8 a speichern kann. Die erneute Speicherung geschieht "on-place" und die Verbindung von Speicher 8 und Prozessor 9 erfolgt über eine DMA (Direct Memory Access) Schnittstelle.
Bei der Durchführung der Signalverarbeitung wird das im Videorecorder enthaltene Standbildverfahren mittels eines Schalters St eingeschaltet. Für den Recorder ist eine Start-Stop-Einrichtung 10 vorgesehen, mit der zugleich der Relativantrieb zwischen Band 4 und Kopf 6 und die Signalübertragung von Kopf 6 zum Speicher 8 in Betrieb gesetzt wird. Mit einem von außen zugänglichen Betätigungsglied 11 wird die Einrichtung 10 eingeschaltet oder abgeschaltet und so zur Befehlsübermittlung vorbereitet. Die Befehle Start und Stop erhält die Einrichtung 10 über eine Steuerleitung 12. Dem Speicher 8 ist ein Detektor 13 oder 13 a zugeordnet, der nach dem Speichern des jeweils dem letzten Bildelement entsprechenden vom Band kommenden Videosignals ein Signal an die Einrichtung 10 abgibt, die den Relativantrieb und/oder die Signalübertragung stoppt. Zugleich wird dem Prozessor 9 von dem Detektor 13, 13 a ein Befehl zum Start der Signalverarbeitung übermittelt. Die Signalverarbeitung kann eine Maßnahme zur Bildverbesserung sein, also die Durchführung einer Gradation, eines Crispening oder dgl. Es ist aber auch möglich, das Bild willkürlich zu verändern, beispielsweise eine Trickaufbereitung durchzuführen. Die Auswahl des Bearbeitungsschemas kann z. B. mittels einer Drucktastenanordnung 14 vorgenommen werden. Der Prozessor kann aber auch ein Heimcomputer mit Eingabevorrichtung vorbereiteter Programm-Module, -Kassetten oder -Scheiben sein.
Diese Verarbeitung der Videosignale wird Bild für Bild oder Bildteil für Bildteil nacheinander vorgenommen, wobei für jedes Bildteil viel Zeit verwendbar ist. Jedes einem Bildteil entsprechende Videosignal wird im Betriebszustand der Standbildwiedergabe in den Speicher 8 übertragen und anschließend verarbeitet, wobei der Relativantrieb Band-Kopf stillgesetzt wird und für die Verarbeitung jedes Speicherinhalts mit Hilfe des Prozessors, z. B. eines Heimcomputers fast beliebig lange Zeit zur Verfügung steht. Sobald die Verarbeitung beendet ist und das verarbeitete Signal wieder gespeichert ist (bei on-place-Betrieb in denselben Speicher 8), erhält die Einrichtung 10 den Befehl zur Einschaltung des Relativantriebs B an d /Kopf und der Speicherinhalt wird auf dem Band 4 oder einem anderen Aufzeichnungsträger gespeichert. Das verarbeitete Signal wird auf demselben Band 4 in einem korrelierten Bereich aufgezeichnet. Das verarbeitete Signal kann auf diese Weise ständig mit dem ursprünglichen Signal verglichen werden. Für diesen Zweck werden bei einem Band das Originalsignal und das verarbeitete Signal in Spurrichtung nebeneinander aufgezeichnet und die Köpfe jeweils entsprechend positioniert. Für diesen Zweck ist ein Aufzeichnungsverfahren vorteilhaft, das in Fig. 2-4 dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt ein Magnetband 4 mit einem für die Aufzeichnung digitaler Videosignale geeigneten Aufzeichnungsschema. Die Videosignale sind in Spuren 22 aufgezeichnet, die im wesentlichen parallel zu den Bandkanten 23 angeordnet sind und eine begrenzte Länge haben. Bei der praktischen Erprobung bewährte sich eine Ausführungsform mit einer Neigung von =arcton b/l, wobei b die Breite (10 μm) und l die Länge (15 mm) der Spuren 22 ist. Die Spuren 22 liegen in Fig. 2 blockweise nebeneinander und die verbindenden Begrenzungslinien 24, 25 aller Spuranfänge und Spurenden eines Blockes B im wesentlichen senkrecht zu den Bandkanten angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt eine Vergrößerung des Schemas. Die Spuren 22 sind jeweils mit einem Anfangsimpuls 27 und einem Endimpuls 28 gekennzeichnet, damit bei der Abtastung die Spuren 23 wieder erkannt werden können. Die Blöcke liegen praktisch ohne Zwischenraum nebeneinander.
Fig. 4 zeigt die Prinzipdarstellung eines Kopfrades 31 mit vier Köpfen K 1, K 2, K 3, K 4 sowie Bandes 4, das durch Umlenkrollen 29, 30 um das Kopfrad 31 herumgeführt ist und dieses Rad 31 um etwa 180° umschlingt. Das Kopfrad 31 kann Teil einer Trommel sein. Die Achse des Kopfrades 31 ist senkrecht zur Bandlaufrichtung und parallel zur Bandfläche angeordnet. Das Kopfrad 31 wird in Richtung seiner Achse 32 auf und ab bewegt. Jeder Kopf K schreibt eine Spur 22. Diese Spur verläuft bei kontinuierlicher Bewegung zum Kopfrad 31 und Band 4 wegen der Bandbewegung schräg.
Das soweit beschriebene Aufzeichnungsschema ermöglicht nicht nur das schnelle Auffinden von aufgezeichneten Spuren 22. Durch Ansteuerung der Köpfe K 1-K 4 ist es auch möglich, ohne Bandbewegung die korrigierten Videosignale direkt neben die ursprünglichen Videosignale zu schreiben und erst nach einem Vorgang Abtasten - Speichern - Korrigieren - Speichern - Aufzeichnen den Bandtransport um z. B. eine Spurlänge 22 weiterzubewegen.
Es ist möglich, Spur für Spur zu lesen, zu korrigieren und wieder aufzuzeichnen. Es ist aber auch möglich, die Lesedauer an die jeweilige Kapazität des Speichers 8 anzupassen und so alle zu einem Vollbild gehörenden Spuren 22 in einem Vollbildspeicher einzulesen.
Bei Videorecordern mit Schrägspuraufzeichnung kann der Abstand der Spuren so groß bemessen werden, daß eine weitere Spur mit korrigierten Signalen dazwischen geschrieben werden kann.

Claims (27)

1. Verfahren zur elektronischen Bearbeitung von auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere auf Magnetband gespeicherten Videosignalen, die Bilder, Bildteile und/oder eine Bildsequenz repräsentieren, dadurch gekennzeichnet, daß
a. das zu bearbeitende Videosignal auf einem ersten Aufzeichnungsträger (4) gespeichert wird,
b. die ein Bild oder Bildteil repräsentierenden Videosignale vom ersten Aufzeichnungsträger (4) abgetastet und in einem Zwischenspeicher (8) eingelesen wird
c. nach Einlesen der Videosignale in den Zwischenspeicher (8) die Weiterleitung, insbesondere die Abtastung weiterer Videosignale vom ersten Aufzeichnungsträger (4) in den Speicher (8) unterbrochen wird
d. die im Zwischenspeicher (8) enthaltenen Videosignale mit einem Prozessor (9) vorbestimmt korrigiert und/oder verändert werden
e. die korrigierten und/oder veränderten Videosignale in denselben Zwischenspeicher (8) im on-place-System oder in einem anderen Speicher (8 a) eingelesen werden
f. die korrigierten und/oder veränderten Videosignale aus dem Zwischenträger (8, 8 a) so auf einem zweiten Aufzeichnungsträger (4, 4 a) aufgezeichnet werden, daß das bei späterer Wiedergabe hieraus erzeugte Bild oder Bildteil eine vorbestimmte örtliche und zeitliche Position einnimmt
g. nach dem Aufzeichnen der Information aus dem Zwischenspeicher (8, 8 a) die Aufzeichnung auf dem zweiten Aufzeichnungsträger unterbrochen wird
h. die Verfahrensschritte b-f über eine vorbestimmte Anzahl von Bildern bzw. Bildteilen wiederholt werden, bis diese vorbestimmte Anzahl von Bildern oder Bildteilen vollständig auf dem zweiten Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem ersten Aufzeichnungsträger (4) aufgezeichneten Videosignale eine Bildsequenz repräsentieren, daß für die ein Bild oder einen Bildteil der Bildsequenz repräsentierenden Videosignale die räumliche und zeitliche Position jedes Bildes oder Bildteiles innerhalb der Bildsequenz eindeutig bestimmt ist und daß die korrigierten und/oder veränderten Videosignale so aufgezeichnet werden, daß sie innerhalb der dann vollständig korrigierten oder veränderten Bildsequenz eine vorbestimmte Position erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das korrigierte und/oder veränderte Videosignal mit demselben Aufzeichnungsgerät, das das abschnittweise Lesen der ursprünglichen Videosignale bewerkstelligt, abschnittweise auch mit demselben Aufzeichnungsgerät wieder aufgezeichnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ursprüngliche und das korrigierte oder veränderte Videosignal auf demselben Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem zu korrigierenden und/oder zu verändernden Teil der Bildsequenz entsprechendes Videosignal jeweils mit dem entsprechenden korrigierten und/oder veränderten Videosignal überschrieben wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes korrigierte und/oder veränderte Videosignal in einer definierten räumlichen Zuordnung zu den ursprünglichen zu verarbeitenden Videosignalabschnitten auf einer solchen Fläche oder auf solchen Flächenteilen desselben Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet wird, die von dem ursprünglichen zu verarbeitenden Videosignal nicht belegt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein Band (4) ist, dessen eine Bandseite in Laufrichtung gesehen für die Originalsignale und dessen andere Bandseite für die korrigierten Signale vorgesehen ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsträger ein Band (4) ist, auf dem die Videosignale in parallel zueinander angeordneten Längsspuren begrenzter Länge aufgezeichnet werden und diese Längsspuren blockartig aufeinanderfolgen.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale im Schrägspurverfahren mit Spurabstand aufgezeichnet werden und die korrigierten Signale in den Zwischenraum geschrieben werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Längsspur mit einer Adresse versehen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (8) Teil eines Heimvideorekorders ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (9) eine Rechner- oder Mikroprozessorschaltung (9) ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (9) programmierbar ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor Mittel zur Aufnahme vorbereiteter Korrektur- und/oder Veränderungsprogramme aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Auswahl jeder Stelle des Aufzeichnungsträgers für die Abtastung eines zu korrigierenden und/oder zu verändernden Videosignals vorgesehen sind.
16. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Videorecorder mit Standbildwiedergabe, mit einer steuerbaren Start-Stop-Vorrichtung (10) und mit einer zwischen Aufnahme und Wiedergabe umsteuerbaren Kopfanordnung (3) vorgesehen ist, daß die Kopfanordnung (3) bei Abtastung mit einem Speicher (8) verbunden ist und diesen mit Videosignalen speist, die einem Bild oder einem Bildteil entsprechen und die von einem Prozessor veränderbar sind, daß die Kopfanordnung zur Aufzeichnung mit den veränderbaren Videosignalen mit einem Speicher verbunden werden, und daß der Signalübertragung zwischen der Kopfanordnung und dem Aufzeichnungsträger während der Dauer der Bearbeitung der Videosignale unterbrochen ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativantrieb zwischen Kopfanordnung und Aufzeichnungsträger während der Dauer der Bearbeitung der Videosignale abgeschaltet wird.
18. Einrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen des vorbestimmten Füllzustandes des Speichers (8) ein Steuersignal an die Start-Stop-Einrichtung (10) abgegeben wird, die den Antrieb bei Speicherung der vom Kopf kommenden Videosignale auf Stop und bei Speicherung der korrigierten Signale auf Start steuern.
19. Einrichtung nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufzeichnung aller korrigierten Signale im Speicher der Videorecorder von Aufzeichnung auf Abtastung umgesteuert wird und die Kopfanordnung auf den vorbestimmten Anfang der nächsten noch zu korrigierenden Videosignale positioniert wird.
DE19853524097 1985-07-05 1985-07-05 Verfahren und einrichtung zur elektronischen bearbeitung von gespeicherten videosignalen Withdrawn DE3524097A1 (de)

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