DE2732624C2 - Effektgenerator für Fernsehzwecke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Generator zur Erzeugung eines Fernsehsignals, welches künstlich einen Effekt ergibt, wie er in natura bei der Betrachtung sich bewegender Objekte ergibt, die nur von einer starken Stroboskoplampe beleuchtet werden. Diese Beleuchtungsart verwendet man oft auf der Bühne oder bei Parties, um einen subjektiven Effekt einer ruckartigen Bewegung hervorzubringen. In der Praxis wird mit einer solchen Einrichtung eine starke Stroboskoplampe von einer Quelle, wie einem Impulsgenerator, aus erregt. Verwendet man dies als einzige Beleuchtung in einem dunklen Raum, dann bewirken diese scharfen kurzen Lichtimpulse, daß das Auge »eingefrorene« Bilder irgendeines beweglichen Objektes sieht, so daß die Illusion einer diskontinuierlichen Bewegung entsteht. b5 Die hier zu beschreibende Erfindung sieht Mittel vor, mit Hilfe deren derselbe subjektive Eindruck bei jedem Fernsehbild entsteht, ob es nun von einer Aufnahmekamera oder einer Speichereinrichtung stammt

Die neueren Entwicklungen vollelektronischer digitaler Bild- und Halbbildspeicherung haben den »elektronischen Schnappschuß« praktikabel gemacht, wobei ein einzelnes Bild, beispielsweise einer kritischen Sportphase, in Realzeit aus dem kontinuierlichen Videosignal herausgegriffen wird und zur genauen Betrachtung als Stillstandsbild wiedergegeben wird. Bei allen früheren Anwendungen dieses Prinzips war man auf einen einzigen solchen Schnappschuß beschränkt, welcher der Entscheidung des für die Sendung Verantwortlichen unterworfen war und für eine unbestimmte Zeit festgehalten werden konnte. Wiederum unter dessen Entscheidung konnte dieses Speicherbild beendet werden und das bewegte Bild wieder auf die Ausgangsleitung gegeben werden.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Spezialeffektgenerator für eine diskontinuierliche Bewegung für Fernsehzwecke vorgesehen, der einen Speicher enthält der aus einem zugeführten Fernsehvideosignal Signale speichert, weiche ein Fernsehbild darstellen und der eine Speichersteuerschaltung zur Steuerung des Einschreibens und Auslesens der gespeicherten Bilder enthält Der Generator enthält ferner eine Einrichtung zur automatischen Lieferung von Steuerimpulsen mit einer Frequenz entsprechend der gewünschten diskontinuierlichen Bewegung, sowie eine mit der Speichersteuerschaltung gekoppelte Schaltung, welche unter Steuerung durch die Steuerimpulse bewirkt daß die Auslesung des gespeicherten Bildes aus dem Speicher sich unter dem Einfluß dieser Steuerimpulse ändert.

F i g. 1 zeigt einen Spezialeffektvideogenerator gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zusammen mit einem Speichersystem zur Erzeugung des gewünschten Spezialeffektes diskontinuierlicher Bewegung.

F i g. 2 zeigt eine Reihe von Schwingungsformen zur Erläuterung des Betriebs des Generators gemäß F i g. 1. Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung zur Erzeugung des besonderen Effektes der diskontinuierlichen Bewegung in Synchronismus mit einem Tonsignal.

In F i g. 1 ist das Speichersystem 11 durch gestrichelte Linien umrandet und in Blockform dargestellt Dieses Speichersystem 11 enthält beispielsweise einen Speicher 15 und eine Speichersteuerschaltung 17. Es kann sich beispielsweise um einen digitalen Videosynchronizer handeln, etwa vom Typ RCA TFS-121 der Firma RCA Broadcast Systems, Commerical Communication Systems, Division, Front and Cooper Streets, Camden, New Jersey.

Grundsätzlich werden dem Speichersystem 11 Fernsehbildsignale von einer externen Quelle zugeführt, die an den Anschluß 17 angeschlossen ist und diese Videosignale werden in einem Speicher 15 gespeichert Ausgelesen werden sie am Videoausgangsanschluß 19. Die Speichersteuerschaltung 27 erzeugt Steuersignale, die dem Speicher 15 zugeführt werden und das Einschreiben des Videosignals sowie das Auslesen an den Ausgangsanschluß 19 steuern. Diese Lese- und Schreibinformation erfolgt bildweise, wobei ein vollständiges Fernsehbild in den Speicher eingeschrieben wird und dieses Bild auch aus dem Speicher wieder ausgelesen wird, jedoch nicht gleichzeitig. Der Speicher 15 des Speichersystems 11 kann ferner eine Einrichtung zur Analog/Digital-Umwandlung des Fernsehsignals enthalten, sowie einen D/A-Konverter zur Rückum-

Wandlung in die analoge Form. Der Speicher 15 kann ferner Schaltungen zur Erzeugung von Adressencodes für die Speicherung der Bildinformation und von Leseadressencodes zum Auslesen sowie Schaltungen zur Lieferung eines lokalen Bezugshilfsträjers, und der Horizontal- und Vertikalsynchronsignale enthalten, mit Hilfe deren die Bildinformation bezüglich eines lokalen Synchronisationsgenerators in zeitliche Beziehung gebracht wird. All diese Funktionen liegen bei dem erwähnten RCA-Synchronizer vor.

Die Speichersteuerschaltung 27 ist so aufgebaut, daß sie bei einem niedrigen Pegel an ihrem Eingangsanschluß 33 ein Schreibsteuersignal über die Leitung 21 an den Speicher 15 liefert, aufgrund dessen eine neue Bildinformation am Anschluß 17 in den Speicher 15 eingeschrieben wird, die dann aus dem Speicher ausgelesen werden kann. Das Auslesen des Speichers erfolgt unter Steuerung durch ein Lesesteuersignal, weiches von der Speichersteuerschaltung 27 über die Leitung 22 an den Speicher 15 geliefert wir.l Wenn der Pegel am Schreibsperranschluß 33 der Speichersteuerschaltung 27 hoch ist, wird über die Leitung 21 ein Steuersignal dem Speicher 15 zugeführt, und es wird dann kein neues Videosignal in den Speicher eingegeben. Wenn die Spannung auf der Schreibsteuerleitung eine Neueinschreibung in den Speicher verhindert, dann bewirkt das Lesesteuersignal, daß das aus dem Speicher ausgelesene Videoausgangssignal eine kontinuierliche Wiedergabe des zuletzt in den Speicher eingeschriebenen Bildes ergibt. Dies kann je nach Speichertyp in verschiedener Weise erfolgen. Bei einer Speicherart erfolgt es durch einfaches Auslesen der gespeicherten Information, bei einem anderen Speichertyp wird die Information im Kreis herumgeführt und in den Speicher wieder neu eingeschrieben, ehe sie aus ihm ausgelesen wird.

Der künstliche Effekt, welcher der Wirkung einer Beleuchtung mit einer hellen Stroboskoplampe entspricht, nämlich die Illusion einer diskontinuierlichen Bewegung, bei welcher das Auge starre Bilder sieht, wird durch die in F i g. 1 dargestellte Schaltung in Verbindung mit dem Speichersystem 11 bewirkt, wenn die Videosignalinformation am Eingangsanschluß 17 bewegte Objekte darstellt. Ein veränderbarer Impulsgenerator 23, dessen Impulsfrequenz typischerweise auf einen Impuls pro Sekunde eingestellt wird, wird bei geschlossenem Schalter 25 an ein ODER-Gatter 45 angeschlossen, dessen Ausgang zu einem Toggle-Flip-Flop 47 geführt ht. Die vom Generator 23 kommenden Impulse sind Triggerimpulse kurzer Dauer. Das Flipflop 47 kann beispielsweise ein J-K-F\ipüop sein, wie es auf Seite 15—10 des »Handbook for Electronics Engineering Technicians« von Milton Kaufman und Arthur H. Seidman beschrieben ist Diese Art von FlipHop ändert ihren Zustand bei _Auftreten eines Impulses am Takteingang C Der <?-Ausgangsanschluß des Flipflops 47 ist mit dem D-Eingang eines Verzögerungsflipflops 49 (vom D-Typ) verbunden. Ein solches Flipflop ist auf Seite 15—12 des soeben erwähnten Handbuches beschrieben. Diese Art von Flipflop liefert einen Ausgangspegel am (^-Anschluß, welcher dem Pegel am D-Eingangsanschluß entspricht, wenn ein Impuls am Takteingang C liegt. Dem C- oder Takteingang des Flipflops 49 werden über den Anschluß 35 Vertikalsynchronimpulse zugeführt. Der (?-Ausgangsanschluß des Flipflops 49 ist mit dem Anschluß 33 der Speichersteuerschaltung 27 gekoppelt. Der Q-Ausgang des Flipflops 49 ist über Verzögerungsinverter 51 und 52 mit einem ODER-Tor 45 verbunden. Diesem ODER-Tor wird außerdem das Ausgangsaignal einer veränderbaren Impulsformerschaltung 43 zugeführt, die von einem Tastschalter 41 aus angesleuert wird. Der Schalter 41 und die Schaltung 43 liefern jedesmal dann am Ausgang der Schaltung 43 einen Triggerimpuls, wenn der Schalter 41 gedrückt wird. Die Schaltung 43 erzeugt bei momentanem Schließen des Tastschalters 41 einen sauberen Ausgangsimpuls ohne Prellerscheinungen, wie sie üblicherweise beim kurzzeitigen Schließen eines Druckschalters oder Drucktasters entstehen.

Wenn der Schalter 25 geschlossen wird, gelangen Triggerimpulse 31 beispielsweise mit einer Wiederholfrequenz von 1 Hz (Kurvenform A in F i g. 2) durch das ODER-Tor^ 45 zum ersten Flipflop 47, an dessen Ausgang Q daraufhin eine Signaländerung auf einen niedrigen Pegel erfolgt, wie dies in der Schwingungsform B der F i g. 2 am Punkt 37 angedeutet ist Dieses niedrige Signal am Q-Ausgang des Flipflops 47 hat einen niedrigen Signalpegel am D- Eingang des Flipflops 49 zur Folge. Die Ausgänge Q und Q des Flipflops 49 bleiben jedoch in ihrem vorigen Zustand, bis ein Impuls (Impuls 38 in Schwingung Cder F i g. 2) zum C-Eingang dieses Flipflops gelangt. Bei Eintreffen eines Vertikaltriggerimpulses (Vertikalsynchronisierung) am C-Eingang des zweiten Flipflops 49 nimmt das Signal am Q-Ausgang dieses Flipflops einen niedrigen Pegel an (siehe Punkt 39 in Schwingung D der F i g. 2), so daß am Anschluß 33 ein Signal niedrigen Pegels entsteht Dieses Signal läßt den Speicher 15 mit dem Einschreiben oder Einspeichern eines neuen Videosignals zu Beginn des Bildes anfangen. Das Signal am Ausgang 5 des zweiten Flipflops 49 nimmt einen hohen Pegel an, wenn das Signal am Ausgang <? niedrig wird, und dieses Signal hohen Pegels wird über die Verzögerungsinverter 51 und 52 dem Eingang des ODER-Tores 45 zugeführt Daraufhin liefert das ODER-Tor 45 ein Signal hohen Pegels, also einen Triggerimpuls, an den Triggereingang C des ersten Flipflops 47, dessen Ausgangssignd am Ausgang Q daraufhin einen hohen Pegel annimmt, wie dies am Punkt 41 der Schwingungsform B gezeigt ist Daraufhin liegt am D-Eingang des zweiten Flipflops 49 ein Signal hohen Pegels.

Mit dem Eintreffen des nächsten Vertikalsynchronimpulses am C-Eingang des zweiten Flipflops 49 nimmt das Signal am (^-Ausgang dieses Flipflops einen hohen Pegel an (Punkt 42 in Schwingung D), so daß am Anschluß 33 ein Signal hohen Pegels auftritt und ein Schreibsperrsignal dem Speicher 15 zugeführt wird. Der Speicher 15 hört daher mit dem Einschreiben neuer Information auf. und das zuletzt eingespeicherte Videobild wird wiederholtermaßen aus dem Speicher 15 ausgelesen. In diesem Zustand liefert das System ein festes oder eingefrorenes Bild.

Beim Auftreten des zweiten Impulses 31a vom Impulsgenerator 23 tritt die soeben beschriebene Betriebsweise wiederum auf, und der Speichersteuerschaltung 27 wird ein Signal niedrigen Pegels in Synchronismus mit dem nächsten, am Anschluß 15 auftretenden Vertikalsynchronimpuls zugeführt, so daß ein einziges Bild des am Anschluß 17 liegenden neuen Videosignals gespeichert wird. Das Signal hohen Pegels am Q-Ausgang des Flipflops 49 wird wiederum durch

ό5 die ^verzögerungsschaltungen 51 und 52 geführt und läßt infolge des nächsten am Anschluß 35 auftretenden Vertikalsynchronimpulses ein Signal hohen Pegels am Q-Ausgang des Flipflops 49 entstehen. Das Signal hohen

Pegels am Eingangsspeicher der Steuerschaltung 27 bildet das Sperrsignal am Videoeingang, und das Videoausgangssignal wird durch das eingefrorene Bild dargestellt, bis der nächste Impuls vom Generator 23 erscheint.

Dieses Einschreiben jeweils der letzten Videosignale und das Einfrieren erfolgt jedesmal bei Auftreten eines neuen oder auf den neuesten Stand gebrachten Videosignals, was mit einer Wiederholfrequenz des Generators vor sich geht, bei welcher der gewünschte besondere Effekt diskontinuierlicher Bewegung auftritt, wie er sich auf einer Bühne ergibt, wenn man sich bewegende Objekte nur mit einer Stroboskoplampe beleuchtet. Die Wiederholfrequenz des Generators 23 kann ähnlich derjenigen einer Stroboskoplampe gewählt werden. Dieser besondere Effekt kann unterbrochen werden, indem lediglich der Schalter 25 geöffnet wird. Ein kontinuierlich eingefrorenes Bild oder ein von Hand geschaltetes eingefrorenes Bild läßt sich durch öffnen oder Drücken des Schalters 41 erzielen. Jedesmal, wenn der Schalter 41 niedergedrückt wird, ist die Betriebsweise so, wie wenn ein einziger Impuls 31 vom Generator 23 zugeführt wird, dann wird nämlich ein einziges neues Videobild in den Speicher eingeschrieben, wobei die Anordnung automatisch zu dem Einfrierzustand zurückkehrt, wenn der nächste Vertikalsynchronimpuls auftritt.

In F i g. 1 ist ein Schalter 61 dargestellt, über welchen

der Schalter 33 mit Masse verbunden werden kann. Bei geschlossenem Schalter liegt dann immer ein niedriger Pegel am Anschluß 33, so daß kontinuierlich Videosignale in das Speichersystem eingeschrieben und ausgelesen werden. Bei geöffnetem Schalter 61, wie es in F i g. 1

ίο dargestellt ist, wird das Speichersystem durch die Logikschaltung gemäß den F i g. 1 oder 3 gesteuert.

Eine sehr zweckmäßige Abwandlung der Grundinformation ist in F i g. 3 dargestellt, wo ein Tiefpaßfilter aus einem am Anschluß 70 liegenden Tonsignal die

is niederfrequenten Komponenten extrahiert, welche etwa den Rhythmus einer das Videosignal begleitenden Musik darstellen. Dieses niederfrequente Tonsignal wird durch eine Begrenzungs- und Formungsschaltung 73 in Impulse umgewandelt, welche bei geschlossenem Schalter 75 als eines der Eingangssignale dem ODER-Tor 45 zugeführt werden. Die eingefrorenen Bilder erscheinen dann mit einer Frequenz, die synchron zum Tonereignis ist, genauer gesagt, in Synchronismus mit dem Takt der Musik.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Effektgenerator zur Erzeugung einer diskontinuierlichen Bewegung in Fernsehbildern, gekennzeichnet durch einen Speicher (15). dem ein Fernsehbildsignal zur Speicherung eines Signales entsprechend einem Fernsehhalbbild zugeführt wird, durch eine Speichersteuerschaltung (27) zur Steuerung des Einschreiben und Auslesens der Halbbilder, durch eine erste Steuerschaltung (23, 25) zur automatischen Lieferung von Steuerimpulsen, deren Frequenz der gewünschten diskontinuierlichen Bewegung entspricht und durch eine mit der Speichersteuerschaltung verbundene zweite Steuerschaltung (45, 47, 49), welche unter Steuerung durch die Steuerimpulse eine Änderung der Auslesung des gespeicherten Halbbildes aus dem Speicher bewirkt

2. Generator nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerschaltung eine mit der Speichersteuerschaltung verbundene Einrichtung (45, 47, 49, 51, 52) aufweist, weiche unter Steuerung durch die Steuerimpulse ein einzelnes Halbbild des Videosignales nur bei Auftreten jedes Steuerimpulses einschreibt, wobei die Auslesung des Videoausgangssignales aus dem Speicher nur beim Auftreten jedes Steuerimpulses verändert wird.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerschaltung einen Impulsgenerator (23) enthält.

4. Generator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator eine Impulsfolgefrequenz in der Größenordnung von ein bis zwei Impulsen pro Sekunde hat

5. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuerschaltung eine Einrichtung (71,73) enthält, welche die Steuersignale unter Steuerung durch Tonsignale erzeugt.

6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Tonsignale ansprechende Einrichtung ein Tiefpaßfilter (71) enthält, welche für den Takt der Begleitmusik des Fernsehbildes darstellenden niederfrequenten Komponenten durchlässig ist

7. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Tiefpaßfilters (71) mit einer Begrenzerschaltung (73) verbunden ist