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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der digitalen Videotechnik, insbesondere der Konvertierung hochauflösender, dreidimensionaler (stereoskopischer) Videosignale. Dabei umfasst die digitale Videotechnik die digitalen elektronischen Verfahren zur Aufnahme, Übertragung, Bearbeitung und Wiedergabe von bewegten Bildern sowie ggf. des Begleittons.
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Unter bewegten Bildern ist hierbei eine Abfolge von Einzelbildern mit einer festgelegten Bildwiederholrate zu verstehen. übliche Bildwiederholraten sind hierbei insbesondere 24, 50 und 60 Hz (24 Hz v. a. für Kino, 50 bzw. 60 Hz u. a. für Fernsehanwendungen).
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In der Stereoskopie besteht ein solches Einzelbild aus einem linken und einem rechten Teilbild, die miteinander synchron sind, also ein stereoskopisches Gesamtbild ergeben. Unter einem Teilbild ist hierbei ein Bild des linken oder des rechten Kanals eines stereoskopischen Bildes zu verstehen.
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Stand der Technik
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Im Bereich der digitalen Videodatenübertragung haben sich mehrere unterschiedliche Schnittstellen und Datenformate etabliert, die nicht oder nur eingeschränkt miteinander kompatibel sind.
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Speziell bei der Übertragung hochauflösender Videodaten („HD”, Auflösung derzeit bis zu 1920×1080 Pixel) hat sich bei Unterhaltungselektronik HDMI (High Definition Multimedia Interface) als Schnittstelle durchgesetzt, wobei seit Version 1.4 auch die Übertragung von 3D-Daten vorgesehen ist, allerdings in unterschiedlichen Formaten. Vorgesehen ist z. B. das sogenannte „frame-packing”. Dabei wird eines der stereoskopischen Teilbilder vollständig übertragen, während von dem anderen Teilbild lediglich ein dazu synchrones Differenzbild vorliegt. Dadurch kann der Bedarf an Bandbreite stark reduziert werden, da die beiden Teilbilder sich i. d. R. nur wenig unterscheiden. Die HDMI-Schnittstelle wird von „HDMI Licensing, LLC” spezifiziert. Derzeit ist Version 1.4a dieser Spezifikation aktuell.
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Im Bereich der Film- und Fernsehproduktion hingegen ist die HD-SDI-Schnittstelle (High Definition Serial Digital Interface) üblich, eine Form des SDI (Serial Digital Interface), die für hochauflösende Daten geeignet ist. Für die Übertragung von hochauflösenden 3D-Daten werden dabei zwei HD-SDI Verbindungen parallel geschaltet. Die Daten werden dabei für das rechte und für das linke Teilbild jeweils über eine eigene HD-SDI-Verbindung übertragen, wobei diese miteinander synchronisiert sein müssen. Die SDI-Schnittstelle wird von der „Society of Motion Picture and Television Engineers” (SMPTE) spezifiziert. Dabei wird HD-SDI durch die Normen SMPTE 292M und 372M beschrieben.
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Falls die erforderliche Auflösung niedriger ist, ist es auch möglich, (relativ) hochauflösende stereoskopische Videodaten im „side-by-side”-, „above-below”- bzw. „top-and-bottom”- oder auch „interlaced”-Format zu übertragen. Diesen Formaten ist gemeinsam, dass die stereoskopische Information für das rechte und das linke Teilbild in einem gemeinsamen Einzelbild untergebracht ist. Dabei ist die Auflösung der Teilbilder um die Hälfte reduziert. Bei dem „side-by-side”-Format liegen die Teilbilder nebeneinander, wobei sie horizontal 2:1 anamorph gequetscht wurden. Bei dem „above-below”-Format liegen sie entsprechend übereinander, wobei sie vertikal 2:1 anamorph gequetscht wurden. Bei dem „interlaced”-Format, auch Zeilensprung-Format genannt, gehört jede Zeile des übertragenen Einzelbildes abwechselnd dem rechten und dem linken Teilbild, deren vertikale Auflösung somit halbiert wurde. Videosignale in einem dieser Formate können z. B. über eine einfache HD-SDI-Verbindung übertragen werden.
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Für niedrigere Auflösungen ist, insbesondere bei PCs und Unterhaltungselektronik, die DVI-Schnittstelle (Digital Visual Interface) noch weit verbreitet, die zu HDMI weitgehend aufwärtskompatibel ist. Die Spezifikation dieser Schnittstelle wird von der „Digital Display Working Group” (DDWG) veröffentlicht (aktuelle Fassung: Rev. 1.0).
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Bei Videoprojekten, bei denen Signale aus unterschiedlichen Quellen stammen, die nicht technisch aufeinander abgestimmt sind, beispielsweise bei Kongressen, Lehrveranstaltungen, 3D-Live-Projekten, Präsentationen, aber auch bei studiounabhängigen Filmproduktionen, entsteht die Problematik, verschiedene Geräte mit unterschiedlichen Schnittstellen und Datenausgabeformaten miteinander verbinden zu müssen und die Daten in einem sinnvollen Format zwischenzuspeichern, wobei „Live-Projekte” zusätzlich noch die Herausforderung beinhalten, dass diese Datenverarbeitung in Echtzeit erfolgen muss.
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Gegenwärtig ist keine Lösung für diese Herausforderungen bekannt. Lediglich einzelne Teilaspekte sind verwirklicht. So existieren zwar Mittel, einzelne Formate ineinander zu konvertieren, und andere Mittel, die unterschiedliche Schnittstellen miteinander verbinden können (Adapter), und wieder andere Mittel, die digitale Daten aufzeichnen können. Eine einfache Zusammenschaltung aller dieser Mittel scheitert aber, einerseits an den hohen Kosten, andererseits (und wesentlich gravierender) an der Echtzeitbedingung: die Mittel müssen ihrerseits über unterschiedliche, vorgegebene Schnittstellen miteinander kommunizieren, wodurch die Signallaufzeiten unterschiedlich und außerdem zu lang werden.
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Die Druckschrift
US 2012/0140034 A1 offenbart einen Video-Konverter, der ein 3D-Video-Signal zur Darstellung auf einem (2D-)Wiedergabegerät mit niedriger Bildwiederholrate anpasst und außerdem ein entsprechendes Steuerungssignal für eine Shutter-Einrichtung (z. B. Brille) erzeugt. Damit lassen sich 3D-Video-Signale auf Wiedergabegeräten, die nicht zur 3D-Darstellung angepasst sind, wiedergeben. Andere Ausgabemodi sind nicht vorgesehen, insbesondere auch nicht, mehrere davon gleichzeitig zu versorgen. In der Druckschrift
US 2004/0218269 A1 wird ein Konvertersystem für stereoskopische Bildformate offenbart, das viele unterschiedliche Eingangs- und Ausgangsformate ineinander konvertieren kann. Die dabei verwendete Systemarchitektur stößt bei der Verarbeitung hochauflösender Videodaten allerdings an leistungsmäßige Grenzen, so dass eine Datenverarbeitung in Echtzeit nicht immer gewährleistet werden kann.
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Eine Vorgehensweise zum Ermitteln von Pixelabweichungen zwischen stereoskopischen Teilbildern ist im Wikipedia-Artikel „Binocular disparity” in der Fassung vom 9. August 2012 dargestellt.
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Aufgabe
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die die Möglichkeiten bei der Verarbeitung von hochauflösenden, digitalen, stereoskopischen Videodaten verbessern.
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Lösung
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindungen umfassen auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.
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Vorgeschlagen wird ein Multi-Konverter für digitale, stereoskopische Videosignale. Dieser weist mindestens einen Eingang für ein digitales, stereoskopisches Video-Eingangssignal mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild auf. Ferner hat er Mittel zum Umwandeln eines an dem mindestens einen Eingang anliegenden digitalen, stereoskopischen Video-Eingangssignals in ein stereoskopisches Videosignal mit einem linken stereoskopischen Teilbild und einem dazu synchronen rechten stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild. Das stereoskopische Videosignal liegt somit unkomprimiert in der höchsten vorgesehenen Auflösung vor.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner ein digitales Speichermedium zum Aufzeichnen des umgewandelten Videosignals auf, beispielsweise eine Festplatte oder eine geeignete Kombination mehrerer Festplatten, mit ausreichender Speicherkapazität, um das vorgenannte umgewandelte stereoskopische Videosignal über einen hinreichend langen Zeitraum, beispielsweise zwei Stunden, aufzeichnen zu können.
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Des Weiteren sind Mittel zum Umrechnen des umgewandelten Videosignals in eine Mehrzahl von vorgegebenen Formaten für digitale, stereoskopische Videosignale vorhanden.
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Außerdem ist eine Mehrzahl von Ausgängen für digitale, stereoskopische Videosignale vorgesehen, über die das umgerechnete Videosignal in einem jeweils vorgegebenen Format parallel ausgegeben werden kann.
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Dabei kommunizieren die Mittel zum Umwandeln, die Mittel zum Umrechnen und das digitale Speichermedium über einen gemeinsamen Datenbus miteinander. Dadurch wird erreicht, dass die Umwandlung, Aufzeichnung, Umrechnung und Ausgabe des stereoskopischen Videosignals in Echtzeit erfolgt, also pro Einzelbild nicht länger als 0,5 Sekunden, vorzugsweise 0,2 Sekunden, vorzugsweise 0,1 Sekunde, vorzugsweise 0,05 Sekunden dauert, weshalb auch nur eine entsprechende Verzögerung auftritt.
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Die Mittel zum Umwandeln sind geeignet, Höhenversatz und Parallaxenfehler des Video-Eingangssignals auszugleichen. Dieser Ausgleich von Höhenversatz und Parallaxenfehlern des Video-Eingangssignals erfolgt durch folgende Schritte:
Zunächst werden die Pixelabweichungen zwischen den stereoskopischen Teilbildern durch vertikale und/oder horizontale pixelweise Verschiebung der Teilbilder und Beurteilung der Dreidimensionalität des Bildes ermittelt. Dabei sind für die horizontale Pixelverschiebung im Verhältnis zur Gesamtauflösung Maximalwerte vorgegeben.
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Dann werden neue Einzelbilder aus den ermittelten Pixelabweichungen berechnet. Darauf werden die Teilbilder so beschnitten, dass das ursprüngliche Seitenverhältnis (z. B. 16:9) des Video-Eingangssignals erreicht wird.
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Abschließend werden die beschnittenen Teilbilder durch Interpolation auf die ursprüngliche Auflösung des Video-Eingangssignals skaliert. Diese Korrektur ist ohne große Qualitätsverluste möglich, da entsprechende stereoskopische Kamerasysteme i. d. R. nur geringe Parallaxenfehler/Höhenversatz zeigen.
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Bei Veranstaltungen z. B. im medizinischen Bereich, ist es regelmäßig nicht möglich, die Kameraführung optimal zu gestalten oder z. B. während einer Operation Einfluss auf die Ausrichtung der Kamera zu nehmen. Eine Wiederholung misslungener Aufnahmen ist völlig ausgeschlossen. Etwaige Parallaxenfehler können durch eine Veränderung der Position einer der Kameras u. U. nicht ausgeglichen werden. In einem solchen Fall ist eine rechnerische Korrektur dieser Fehler sehr wünschenswert, wobei bei Live-Veranstaltungen (z. B. Übertragung von medizinischen Operationen zu Ausbildungs- oder Demonstrationszwecken) wiederum erforderlich ist, dass eine derartige Korrektur in Echtzeit erfolgt.
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Vorteilhafterweise verfügt der Multi-Konverter über einen zweifachen HD-SDI-Eingang, mit dem ein stereoskopisches Videosignal eingespeist werden kann, welches aus einem rechten Teilbild und einem dazu synchronen linken Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild besteht. Damit können hochauflösende 3D-Kameras aus dem professionellen Fernseh- oder Filmproduktionsbereich angeschlossen werden.
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Günstig ist es, wenn der Multi-Konverter auch über einen Eingang gemäß dem HDMI-Standard, mindestens in Version 1.4, verfügt, welcher für ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal geeignet ist. Dieses kann z. B. aus einem rechten oder linken stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln und einem dazu synchronen Differenzbild bestehen (sog. „frame-packing”). Dadurch können hochauflösende 3D-Kameras aus dem Heimanwender- bzw. Unterhaltungselektronik-Bereich angeschlossen werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung verfügt der Multi-Konverter über einen zweifachen HD-SDI-Ausgang, mit dem ein stereoskopisches Videosignal ausgegeben werden kann, welches aus einem rechten Teilbild und einem dazu synchronen linken Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild besteht. Dadurch kann das hochauflösende stereoskopische Videosignal mit für 3D-Anwendungen vorgesehenen Weiterverarbeitungs- oder Wiedergabegeräten aus dem Fernsehproduktions- oder Kinobereich verarbeitet werden, z. B. mit hochauflösenden („HD”) 3D-Projektoren.
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Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Multi-Konverter über mindestens einen einfachen HD-SDI-Ausgang für ein stereoskopisches Videosignal verfügt. Dabei kann dieses stereoskopische Videosignal nach dem „side-by-side”-, dem „above-below”- oder dem „interlaced”-Verfahren zusammengesetzt sein, wobei die stereoskopische Information für das rechte und das linke Teil- bzw. Halbbild in einem gemeinsamen Vollbild mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln untergebracht ist. Dabei bezeichnet ein Vollbild ein Bild mit voller HD-Auflösung (derzeit 1920×1080 Pixel, Seitenverhältnis 16:9), während ein Halbbild die Hälfte der Auflösung eines Vollbildes hat. (Dabei kann z. B. jede zweite Zeile oder jede zweite Spalte entfernt worden sein.) Dieser Ausgang ist für den Anschluss professioneller Weiterbearbeitungs- oder Wiedergabegeräte aus dem Fernsehproduktions- oder Kinobereich geeignet, die nicht speziell für 3D-Anwendungen vorgesehen sind, z. B. Videomischer.
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Günstig ist weiterhin, wenn der Multi-Konverter über einen Ausgang gemäß dem HDMI-Standard mindestens in Version 1.4 verfügt. Dieser ist geeignet für ein stereoskopisches Videosignal, welches z. B. aus einem rechten oder linken stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln und einem dazu synchronen Differenzbild (sog. „frame-packing”) bestehen kann. Damit lassen sich Weiterverarbeitungs- oder Wiedergabegerate aus dem Unterhaltungs- bzw. Heimanwenderbereich anschließen, z. B. 3D-fähige HD-Fernsehgeräte.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung verfügt der Multi-Konverter über mindestens zwei Ausgänge gemäß dem DVI-Standard, wobei das linke stereoskopische Teilbild über den ersten und das rechte stereoskopische Teilbild über den zweiten DVI-Ausgang ausgegeben wird. Dies ermöglicht den Anschluss von ggf. weniger hochauflösenden Geräten zur Vorschau des hochauflösenden stereoskopischen Videosignals, z. B. einem 3D-fähigen Monitor.
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Vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Multi-Konverter über mindestens einen Ausgang nach einem vorgegebenen Netzwerkstandard verfügt. Das hochauflösende stereoskopische Videosignal kann hierüber z. B. an eine Datensicherungsanlage ausgegeben werden. Außerdem kann das Signal nach der entsprechenden Umrechnung als „Live-Stream” ausgegeben werden, um von geeigneten „Client”-Programmen auf Computern, die an das Netzwerk angeschlossen sind, über das Netzwerk wiedergegeben zu werden. Das Netzwerk könnte z. B. das Internet sein, aber auch ein Computer-Netzwerk, welches z. B. über Ethernet verbunden ist.
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Vorgeschlagen wird außerdem ein Verfahren zur Verarbeitung von digitalen, stereoskopischen Videosignalen. Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben.
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Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.
- a) Ein an mindestens einem Eingang (20, 30) anliegendes digitalen, stereoskopischen Video-Eingangssignals wird in ein stereoskopisches Videosignal mit einem linken stereoskopischen Teilbild und einem dazu synchronen rechten stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild umgewandelt.
- b) Das umgewandelte Videosignal wird aufgezeichnet.
- c) Das umgewandelte Videosignal wird in eine Mehrzahl von vorgegebenen Formaten für digitale, stereoskopische Videosignale umgerechnet.
- d) Das umgerechnete Videosignal wird über eine Mehrzahl von Ausgängen (40, 50, 60, 70, 80) in einem jeweils vorgegebenen Format parallel ausgegeben.
- e) Dabei kommunizieren die Mittel zum Umwandeln, die Mittel zum Umrechnen und das digitale Speichermedium über einen gemeinsamen Datenbus miteinander.
- f) Beim Umwandeln des digitalen, stereoskopischen Video-Eingangssignals werden zusätzlich Höhenversatz und Parallaxenfehler dieses Video-Eingangssignals durch folgende Schritte ausgeglichen:
- f1) Ermittlung der Pixelabweichungen zwischen den stereoskopischen Teilbildern durch pixelweise Verschiebung der Teilbilder und Beurteilung der Dreidimensionalität des Bildes;
- f2) Berechnung neuer Einzelbilder aus den ermittelten Pixelabweichungen;
- f3) Beschneidung der Teilbilder auf das ursprüngliche Seitenverhältnis des Video-Eingangssignals; und
- f4) Skalierung der beschnittenen Teilbilder auf die ursprüngliche Auflösung des Video-Eingangssignals durch Interpolation.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle – nicht genannten – Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.
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Das Ausführungsbeispiel ist in der Figur schematisch dargestellt. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Multi-Konverters.
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Eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeschlagenen Multi-Konverters für digitale, hochauflösende, stereoskopische Videosignale ist in 1 zu sehen.
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In dieser Ausführungsform verfügt der Multi-Konverter 10 über zwei Eingänge 20 und 30 für digitale, hochauflösende, stereoskopische Video-Eingangssignale.
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Der Multi-Konverter ist mit Mitteln ausgestattet, die ein an einem der Eingänge anliegendes digitales, hochauflösendes, stereoskopisches Video-Eingangssignal in ein stereoskopisches Videosignal mit einem linken stereoskopischen Teilbild und einem dazu synchronen rechten stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild umwandeln. Das stereoskopische Videosignal liegt somit unkomprimiert in der höchsten vorgesehenen Auflösung vor.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner ein digitales Speichermedium zum Aufzeichnen des umgewandelten Videosignals auf, beispielsweise eine Festplatte oder eine geeignete Kombination mehrerer Festplatten, mit ausreichender Speicherkapazität, um das vorgenannte umgewandelte stereoskopische Videosignal über einen hinreichend langen Zeitraum, beispielsweise zwei Stunden, aufzuzeichnen.
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Des Weiteren sind Mittel zum Umrechnen des umgewandelten Videosignals in eine Mehrzahl von vorgegebenen Formaten für digitale, hochauflösende, stereoskopische Videosignale vorhanden.
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Außerdem ist eine Mehrzahl von Ausgängen 40, 50, 60, 70, 80 für digitale, stereoskopische Videosignale vorgesehen, über die das umgerechnete Videosignal in einem jeweils vorgegebenen Format parallel ausgegeben werden kann.
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Dabei kommunizieren die Mittel zum Umwandeln, die Mittel zum Umrechnen und das digitale Speichermedium über einen gemeinsamen Datenbus miteinander. Dadurch wird erreicht, dass die Umwandlung, Aufzeichnung, Umrechnung und Ausgabe des stereoskopischen Videosignals in Echtzeit erfolgt.
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Der Multi-Konverter 10 kann hierbei als eingebetteter Mikrocomputer („embedded”) verwirklicht sein, bei dem die verschiedenen Umwandlungs-, Umrechnungs-, Eingabe-, Speicher- und Ausgabemittel als Steckkarten ergänzt werden.
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Weiterhin sind bei dieser Ausführungsform des Multi-Konverters die Mittel zum Umwandeln geeignet, Höhenversatz und Parallaxenfehler des Video-Eingangssignals auszugleichen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es bei 3D-Videoproduktionen nicht möglich ist, die Kameraführung optimal zu gestalten oder misslungene Aufnahmen zu wiederholen.
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Die Korrektur von Höhenversatz und/oder Parallaxenfehler kann entweder vollautomatisiert oder teilautomatisiert mit manuellem Eingriff erfolgen. Dazu werden grundsätzlich zwei oder drei Schritte durchlaufen:
- – Korrektur Höhenversatz
- – Korrektur Parallaxenfehler
- – Neuberechnung und Skalierung des Bildes im Originalbildformat
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Vollautomatisierte Korrektur
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Höhenversatz
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Durch einen entsprechenden Algorithmus werden beide Teilbilder auf Pixelebene verglichen und es wird nach ähnlichen oder identischen Bildinhalten gesucht. Je intensiver der Vergleich ist, umso besser ist die nachfolgende Korrektur. Hier kommt die Systemleistung zum Tragen, um einen intensiven Vergleich in Echtzeit zu realisieren. Wurden ähnliche oder identische Bildinhalte ermittelt, werden diese nun auf der horizontalen Pixelebene verglichen. Wird eine vertikale Abweichung ermittelt, so werden die Bilder entsprechend so lange auf Pixelebene vertikal verschoben, bis die Bildinhalte sich horizontal auf der gleichen Pixelebene befinden.
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Parallaxenfehler
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Hier werden zunächst wie bei einem Höhenversatz ähnliche oder identische Bildinhalte gesucht. Innerhalb eines Raumbildes lassen sich die Tiefenebenen verschiedener Objekte durch die horizontale Verschiebung auf Pixelebene ermitteln. Befindet sich z. B. ein Objekt bei der dreidimensionalen Darstellung mit Hilfe eines Bildschirms vor der Bildschirmebene, so ist der entsprechende Bildinhalt des linken Teilbildes gegenüber dem rechten Teilbild nach rechts verschoben. Bei Objekten, die hinter der Bildschirmebene liegen, ist die Verschiebung umgekehrt. Liegen die Bildschirminhalte direkt übereinander, so befinden sich diese genau auf der Bildschirmebene. Nun werden die Abweichungen durch entsprechend vordefinierte Maximalwerte berechnet. Berücksichtigt wird hier die horizontale Pixelverschiebung im Verhältnis zur Gesamtauflösung. Bei Abweichungen von den Maximalwerten werden nun beide Teilbilder solange horizontal gegeneinander verschoben, bis die zulässigen Maximalwerte erreicht sind. Sollten die Maximalwerte, bedingt durch eine zu starke Abweichung, nicht erreicht werden können, werden die bestmöglichen Annäherungswerte ermittelt und übernommen.
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Teilautomatisierte Korrektur
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Bei einer teilautomatisierten Korrektur von Höhenversatz und/oder Parallaxenfehler werden die entsprechenden Bildverschiebungen von einer Person über einen Kontrollbildschirm mittels eines entsprechenden Eingabegerätes, z. B. Joystick oder Tastatur, durchgeführt.
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Neuberechnung und Skalierung des Bildes im Originalbildformat
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Durch die Speicherung der Korrekturdaten (Pixelabweichungen) werden nun die neuen Einzelbilder berechnet, in denen die linken und rechten Teilbilder den gleichen Bildausschnitt haben. Das Einzelbild entspricht nun natürlich nicht mehr der Originalauflösung und dem Originalbildformat (z. B. HD-Vollbild-Auflösung 1920×1080, Bildformat 16:9). Nun wird über das neue Einzelbild eine virtuelle Schablone in der Originalauflösung und dem Originalbildformat gelegt. Diese Schablone wird nun proportional so lange nach unten skaliert (verkleinert), bis die Schablone sowohl horizontal als auch vertikal in das neue Einzelbild passt. Dieser neue Bildinhalt wird nun ausgeschnitten und durch Interpolation auf die Originalauflösung und das Originalbildformat nach oben skaliert (vergrößert). Dadurch entstehende Qualitätsverluste sind relativ gering und vernachlässigbar, da entsprechende stereoskopische Kamerasysteme i. d. R. nur geringe Abweichungen (Höhenversatz, Parallaxenfehler) zeigen.
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Diese Ausführungsform des Multi-Konverters verfügt über einen zweifachen HD-SDI-Eingang 20, mit dem ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal eingespeist werden kann, welches aus einem rechten Teilbild und einem dazu synchronen linken Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild besteht. Damit können hochauflösende 3D-Kameras aus dem professionellen Fernseh- oder Filmproduktionsbereich angeschlossen werden.
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Außerdem verfügt diese Ausführungsform des Multi-Konverters auch über einen Eingang 30 gemäß Version 1.4 des HDMI-Standards, welcher für ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal geeignet ist, welches z. B. aus einem rechten oder linken stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln und einem dazu synchronen Differenzbild besteht (sog. „frame-packing”). Dort können hochauflösende 3D-Kameras aus dem Heimanwender- bzw. Unterhaltungselektronik-Bereich angeschlossen werden.
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Weiterhin verfügt diese Ausführungsform des Multi-Konverters über einen zweifachen HD-SDI-Ausgang 40, mit dem ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal, welches aus einem rechten Teilbild und einem dazu synchronen linken Teilbild mit einer Auflösung von jeweils mindestens 1920×1080 Pixeln pro Teilbild besteht, ausgegeben werden kann. An diesem Ausgang kann z. B. ein hochauflösender („HD”) 3D-Kino-Projektor angeschlossen werden.
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Außerdem verfügt diese Ausführungsform des Multi-Konverters über einen einfachen HD-SDI-Ausgang 50 für ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal. Dabei kann dieses stereoskopische Videosignal nach dem „side-by-side”-, dem „above-below”- oder dem „interlaced”-Verfahren zusammengesetzt sein, wobei die stereoskopische Information für das rechte und das linke Teilbild bzw. Halbbild in einem gemeinsamen Einzelbild (Vollbild) mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln untergebracht ist. Hieran kann z. B. ein professioneller HD-Videomischer angeschlossen werden.
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Zusätzlich verfügt diese Ausführungsform des Multi-Konverters über einen Ausgang 60 gemäß Version 1.4 des HDMI-Standards. Dieser ist geeignet für ein hochauflösendes stereoskopisches Videosignal, welches z. B. aus einem rechten oder linken stereoskopischen Teilbild mit einer Auflösung von mindestens 1920×1080 Pixeln und einem dazu synchronen Differenzbild (sog. „frame-packing”) besteht. An diesen Ausgang kann z. B. ein 3D-fähiger HD-Fernseher angeschlossen werden.
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Des Weiteren sind bei dieser Ausführungsform des Multi-Konverters zwei Ausgänge 70 gemäß dem DVI-Standard vorhanden, wobei das linke stereoskopische Teilbild über den ersten und das rechte stereoskopische Teilbild über den zweiten DVI-Ausgang ausgegeben wird. Dies ermöglicht z. B. eine Vorschau des hochauflösenden stereoskopischen Videosignals über einen hier angeschlossenen 3D-fähigen Monitor.
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Zudem verfügt diese Ausführungsform des Multi-Konverters über einen Ausgang 80 nach einem vorgegebenen Netzwerkstandard. Das hochauflösende stereoskopische Videosignal kann hierüber an eine Datensicherungsanlage ausgegeben werden. Außerdem kann das Signal nach der entsprechenden Umrechnung als „Live-Stream” über das Internet ausgegeben werden, um von geeigneten „Client”-Programmen auf am Netzwerk angeschlossenen Rechnern wiedergegeben zu werden.
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Es sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels verwirklichbar. So kann die Auswahl der Ein- und Ausgänge des Multi-Konverters an die Bedürfnisse des Nutzers und an Weiterentwicklungen des Standes der Technik angepasst werden, um ggf. neue Standards oder höhere Auflösungen zu unterstützen, oder auch um Komplexität zu reduzieren und/oder Kosten zu sparen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Multi-Konverter für digitale, hochauflösende, stereoskopische Videosignale
- 20
- zweifacher HD-SDI Eingang
- 30
- HDMI 1.4 Eingang
- 40
- zweifacher HD-SDI Ausgang
- 50
- HD-SDI Ausgang („side-by-side”-Format)
- 60
- HDMI 1.4 Ausgang
- 70
- zweifacher DVI Ausgang
- 80
- Netzwerkausgang
