DE1963117B2 - Fernsehanordnung zur Bestimmung der Relativbewegung eines Gegenstandes - Google Patents

Description

den entsprechenden Bild- und Zeilenwechselzahlen, Signalen oder Frequenzen verhältnismäßig groß sind, die bei »langsam abgefragten«, »schmalbandigen« oder »ausgetasteten« Ausgangssignalen auftreten. Die Erfindung ist deshalb nicht auf irgendeinen festen Bereich von Betriebsfrequenzen begrenzt, sondern sie setzt einen relativen Unterschied zwischen »breitbandigen« und »schmalbandigen« Signalen voraus, der durch die besondere Anwendung der Erfindung gegeben ist.

Eine besondere einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fernsehanordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen Inverter enthält, durch den eines der gespeicherten Signale invertiert wird, und ferner einen Verstärker, der das invertierte Signal zu dem anderen, nicht invertierten Signal addiert, so daß entsprechende Teile der beiden gespeicherten Signale gelöscht werden.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Bandbreitenverminderung durch Abtastung des Fernsehvideosignals vorgenommen wird, und daß die abgetasteten Impulse über eine Torschaltung geleitet werden, die so gesteuert ist, daß sie den Durchlaß vorbestimmter Abtastimpulse blockiert oder verhindert. Dies führt zu einer weiteren Verminderung der Bandbreite.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die verbleibenden Unteransprüche gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Empfangsumsetzer!, mit einer Vorrichtung zur selbsttätigen Bestimmung von Veränderungen in aufeinanderfolgenden Bildern aus schmalbandigen Fernsehbildsignalen,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Übertragungsvorrichtung nach der erfindungsgemäßen Anordnung und

F i g. 3 und 4 Blockschaltbilder weiterer Ausführungsformen von Übertragungsvorrichtungen, mit Hilfe derer nur sich relativ zur Aufnahmekamera bewegende Gegenstände auf einem Fernsehempfänger sichtbar werden, der sich am Ausgang der Fernsehanordnung befindet.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, in der ein Magnetplattenumsetzer 604 mit 2 Kanälen dazu verwendet wird, Änderungen der ankommenden schmalbandigen Fernsehsignale zu erkennen, wodurch sirh Bewegungen zur Überwachung oder für andere Zwecke feststellenlassen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Bild der ankommenden schmalbandigen Fernsehbildsignale in einer Umschaltschaltung 602 umgeschaltet, die in der Figur nur schematisch dargestellt ist, so daß ein Bild in einem Kanal des Umsetzers 604 und das nachfolgende Bild in dem zweiten Kanal des Umsetzers 604 aufgezeichnet wird. Die Wiedergabesignale der Verstärker 606 und 608 werden in einem Verstärker 612 zusammengesetzt, wobei jedoch die Fernsehbildpolarität in einem Kanalverstärker 606 in einem Inverter 610 umgekehrt wird, so daß ein teilweise oder vollständige Löschung der beiden Fernsehbildsignale auftritt. Das Ergebnis dieses Verfahrens, das auf dem Bildschirm des Fernsehgerätes 614 wiedergegeben wird, ist ein Leerraster, wenn keine Bewegung oder Änderung des Fernsehbildinhaltes während der Zwischenzeit zwischen zwei Aufzeichnungen auftritt. Wenn eine Veränderung auftritt, wird sie auf dem Bildschirm des Fernsehgerätes 614 als relativ stark kontrastreiches Bild dargestellt. Es kann auch ein Fernseh-Sehwellwert-Detektor 616 verwendet werden, der beispielsweise mit dem Verstärker 612 derart verbunden äst, daß automatisch ein Warnsignal erzeugt wird, wenn ein Unterschied zwischen aufgezeichneten Bildern besteht, d. h., wenn ein nichtgelöschtes Signal in dem Verstärker 612 erscheint.

Eine Ausführungsform einer Übertragungsvorrichtung oder eines Übertragungsumsetzers ist in Fig. 2

ίο dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird ein Normfernsehsignal am Eingang 102 sowohl einer Synchronsignaltrennschaltung 104 als auch einer Klemmschaltung 106 zugeführt.

In der Synchronsignaltrennschaltung 104 wird ein Ausgangssignal aus negativen Synchronimpulsen durch einen Schmitt-Trigger freigegeben, und es wird dadurch sowohl eine Horizontalablenkungs-Wiedergewinnungsschaltung (horizontal drive recovery) 108 als auch eine Vertikalablenkungs-Wiedergewinnungsschaltung (vertical drive recovery) 110 betätigt. Die horizontalen Taktdaten der Horizontalablenkungs-Wiedergewinnungsschaltung 108 werden zur Ansteuerung der Klemmschaltung 106 in der Videoschaltung verwendet, die die Gleichstromkomponente des Normfernsehbildsignales speichert. Diese horizontalen Taktdaten werden auch einer Blockierschaltung in einem veränderlichen Pulsgenerator 112 zugeführt, der eine Konstantstromqueile erdet, wodurch ein Kondensator in den Zwischenzeiten zwischen den Horizontalablenkungs-Synchronimpulsen linear aufgeladen wird, so daß ein Sägezahnsignal erzeugt wird, welches eine Periode aufweist, die gleich der der Horizontalfrequenz des Normfernsehbildsignales ist. In dem veränderlichen Pulsgenerator 112 wird auch ein niederfrequentes Sägezahnsignal erzeugt, welches eine Bildabtastung hervorruft, und welches dann, wenn es mit dem anderen in dem Generator erzeugten Sägezahnsignal gemischt wird, ein Rechtecksignal entsprechend der Horizontalfrequenz bildet, dessen hintere Flanke zeitlich veränderlieh oder »verschiebbar« ist, und zwar entsprechend dem augenblicklichen Wert des niederfrequenten Sägezahnsignals. Diese Ausgangssignale werden, nachdem sie differenziert, invertiert und verstärkt sind, einem Tor 114 zugeführt, welches eine Abfrage- und Halteschaltung 116 ansteuert. Die horizontalen Ablenkimpulse der Horizontalablenkungs-Wiedergewinnungsschaltung 108 werden auch einem Zähler 118 zugeführt, der mit Hilfe einer einfachen logischen Schaltung eine weitere Kompression der Bandbreite dadurch erzielt, daß Abfrageimpulse weggelassen werden. Der Zähler 118 kann so eingestellt sein, daß er durch die Arbeitsweise des Tors 114 jeden zweiten Impuls wegläßt, der am Ausgang des veränderlichen Pulsgenerators 112 erscheint, oder er kann dazu verwendet werden, drei von vier Impulsen, sieben von acht Pulsen oder Impulse in irgendeinem anderen Verhältnis zu unterdrücken. Wenn Impulse am Ausgang des veränderlichen Impulsgenerators 112 unterdrückt werden, dann wird der Abfragetakt der Abfrage- und Halteschaltung

⁶" 116 verringert. Wenn das Tor 114 nicht mit dem Zähler 118 zusammen arbeiten würde, dann wurden bei einem amerikanischen Normfernsehbildsignal mit 525 Zeilen 15750 Abfragungen pro Sekunde auftreten. Eine Verminderung der Zahl der Abfragungen vermindert

^h> entsprechend die Bandbreite der Fernsehbildsignale am Ausgang der Abfrage- und Halteschaltung 116.

Eine weitere Ausführungsform eines Übertragungsumsetzers, die sich auch zur Überwachune verwenden

läßt, ist in F i g. 3 dargestellt. Diese Ausführungsform bezieht sich auf einen Übertragungsumsetzer zur Umwandlung eines Normfernsehbildsignales in ein schmalbandiges Fernsehbildsignal, bei dem jedoch parallele (horizontale oder vertikale) Zeilen übertragen werden, außer wenn sich bei dem aufgenommenen Gegenstand der abgetastet wird, etwas relativ zu der Kamera bewegt. Diese Ausführungsform ist besonders bedeutungsvoll wenn bestimmte Sichtgebiete überwacht werden sollen und den Beobachter nur Bewegungen innerhalb des zu bewachenden Sichtgebietes interessieren. Beispielsweise ist es üblich, in einem Laden nach Geschäftsschluß Fernsehkameras mit geschlossenem Schaltkreis aufzustellen, damit ein Bild des Ladens an eine zentrale Stelle übertragen werden kann. Die Person, die den Fernsehbildschirm überwacht, kann schon sehr bald ermüden und Bewegungen nicht mehr sofort erkennen. Mit der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform zeigt das übertragene Signal, nur etwas an, das sich relativ zu der aufgestellten Kamera bewegt und an dem der Betrachter interessiert ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist in vieler Hinsicht ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 2, wobei jedoch der Zähler, das Tor und der Abfragegenearator weggelassen sind und wobei ein fester Impulsgenerator 712 anstelle des veränderlichen Impulsgenerators 112 nach Fig. 2 vorgesehen ist. Bei dem bei dieser Ausführungsform vorgesehenen Abfragen wird ein Abfragevorgang in jeder Fernsehzeile in einer vertikalen Spalte in der Mitte des Bildes Jo durchgeführt. Entsprechend könnte auch das Abfragen längs einer diagonalen Spalte erfolgen. Die Bewegung einer Person oder eines anderen Gegenstandes über diese Abfragespalte hinweg oder andernfalls eine mechanische Bewegung der Kamera selbst dienen dazu ein »Abfragen« auf der Achse vorzunehmen, die der Abfragespalte gegenüber liegt, im Gegensatz zu Verwendung des veränderlichen Impulsgenerators bei der weiter oben beschriebenen Ausführungsform.

Um die Arbeitsweise nicht noch einmal erklären zu müssen, sind die Schaltungselemente in Fig. 3, die den Schaltungselemente!! in Fig. 2 entsprechen, entsprechend numeriert. In dieser Alisführungsform wird die Abfrage- und Halteschaltung 116 durch Impulse eines festen Impulsgenerator* 712 betätigt, die wiederum nur durch die horizontalen Steuersignale der Horizontalablenkungs-Wiedergewinnungsschaltung 108 betätigt wird. Dies kommt einer Abfragung in jeder Fernsehzeile entweder in einer vertikalen oder in einer diagonalen Reihe gleich. Das schmalbandige Fernsehbildausgangssignal an dem Punkt 128 hat eine Bandbreite von 8 kHz.

In F i g. 4 ist eine in ihrer Wirkung und in ihrem Aufbau ähnliche Schaltung dargestellt, die nur darin abweicht, daß der Zähler 118 und das Tor 114 in den Übertragungsumsetzer versetzt sind und daß deshalb das schmalbandige Fernsehbildausgangssignal an dem Punkt 128 wiederum eine verminderte Bandbreite aufweist, wie bei der Ausführungsform nach F i g. 2. Bei der Ausführungsform nach Fig.4 kann die Fernsehkamera in einem weiteren räumlichen Bereich aufgestellt werden, da die Signale mit Hilfe einer Telefonleitung an eine entfernt gelegene zentrale Überwachungsstation übertragen werden können, so wie es bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen möglich ist, bei denen eine Bandbreitenkompression angewendet wird. Die Arbeitsweise ist gleich der schon weiter oben beschriebenen Arbeitsweise mit der Ausnahme, daß ein fester Impulsgenerator 712 anstelle des veränderlichen Impulsgenerators 112 verwendet wird.

Änderungen der Gesamtanordnung können dadurch vorgenommen werden, daß verschiedene Ausführungsformen von Übertragungsumsetzern zusammen mit verschiedenen Ausführungsformen von Empfangsumsetzern verwendet werden, wobei jedoch ihre schmalbandigen Fernsehbildausgangssignale und Fernsehbildeingangssignale aneinander angepaßt und voneinander abhängig sein müssen, damit man das gewünschte Ergebnis erreicht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1963 \\7 Patentansprüche:

1. Fernsehanordnung zur Bestimmung der Relativbewegung eines Gegenstandes in einer von einer von einer Fernsehkamera beobachteten Szene, insbesondere zur Feststellung von Einbrüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur Verminderung der Bandbreite (beispielsweise F i g. 2 oder F i g. 3) vorgesehen ist, durch die das Fernsehsignal der Kamera aufgenommen und in seiner Bandbreite vermindert wird, daß eine Übertragungsvorrichtung das schmalbandigc Fernsehsignal an einen Empfänger überträgt, daß der Empfänger eine Speicherschaltung (604, Fig. 1) aufweist, die zwei Speicher und einen Eingangsschalter (602) enthält, der die Fernsehsignale ve^rminderter Bandbreite, die aufeinanderfolgenden Vollbildern, die von der Kamera aufgenommen werden, entsprechen, zu verschiedenen der beiden Speicher (604, 609) leitet, daß eine Vergleichsschaltung (606, 608, 610, 612) vorgesehen ist, die die gespeicherten Signale vergleicht und Unterschiede zwischen den aufeinanderfolgenden Vollbildern feststellt, und daß eine Anzeigevorrichtung (614, 616) vorhanden ist, die eine Anzeige bei einem Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden Vollbildern abgibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen Inverter (610) enthält, durch den eines der gespeicherten Signale invertiert wird und ferner einen Verstärker (612), der das invertierte Signal zu dem anderen nichtinvertierten Signal addiert, so daß entsprechende Teil der beiden gespeicherten Signale gelöscht werden.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Verminderung der Bandbreite einen Generator (712) aufweist, der Abfrageimpulse erzeugt, daß eine Abfrage- und -halte-schaltung (116) auf die Abtastimpulse durch Abtastung jedes Fernsehsignals und durch Halten der abgetasteten Werte anspricht, und daß ein Übertrager zur Übertragung der gehaltenen abgetasteten Werte vorhanden ist, daß ferner eine Torschaltung (114) zwischen den Abtastimpulsgenerator (712) und die Abtast- und -halte-schaltung (116) geschaltet ist und daß eine Schaltung (118) zur Steuerung der Torschaltung (114) vorgesehen ist, um bestimmte Abtastimpulse zu vergrößern oder zu vermindern, und dadurch eine weitere Verminderung der Bandbreite zu erreichen.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (104), die auf Synchronisiersignale in den Fernsehsignplen anspricht, vorgesehen ist und so verbunden ist, daß sie den Abtastimpulsgenerator (712) betätigt.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (108 und UO) aus den Fernsehsignalen horizontale und vertikale Synchronisierimpulse ableitet, wobei der Abtastimpulsgenerator (712) so geschaltet ist, daß er durch eine Art der Synchronisierimpulse angesteuert wird und daß die Schaltung (118) zur Vergrößerung oder Verminderung der Abtastimpulse derart geschaltet ist, daß sie durch die andere Art der Synchronisierimpulse angesteuert wird.

Die Erfindung betrifft eine Fernsehanordnung zur Bestimmung der Relativbewegung eines Gegenstandes in einer von einer Fernsehkamera beobachteten Szene, insbesondere zur Feststellung von Einbrüchen.
^ Es sind schon seit Langem Verfahren und Vorrichtungen zur Übertragung von Bildinhaltssignalen (Fernsehvideosignalen) über einen Kanal mit begrenztem Frequenzdurchlaßbereich bekannt (DT-AS 10 42011). Dabei werden beispielsweise die Fernsehvideosignale zerhackt, und diese zerhackten Fernsehvideosignale werden dann über einen einzigen Kanal mit geringer Bandbreite zu einem Empfänger übertragen. Die Zerhackung erfolgt durch zwei Folgen rechteckförmiger Zerhackerimpulse — deren Phase um eine halbe Periode verschoben ist — in zwei nebeneinanderliegenden Übertragungswegen, so daß zwei komplementäre Folgen von zerhackten Fernsehvideosignalen entstehen. Um zur Übertragung dieser zerhackten Fernsehvideosignale einen Kanal verwenden zu können, werden die beiden komplementären Bildinhaltssignale mit umgekehrter Polarität zueinander addiert. Dadurch entsteht eine einzige Folge eines zerhackten Fernsehvideosignals, welches dann über den einen Kanal dem Empfänger zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einer einfachen Fernsehanordnung der eingangs erwähnten Art die Relativbewegung eines Körpers zuverlässig feststellen ?u können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Schaltung zur Verminderung der Bandbreite vorgesehen ist, durch die das Fernsehsignal der Kamera aufgenommen und in seiner Bandbreite vermindert wird, daß eine Übertragungsvorrichtung das schmalbandige Fernsehsignal an einen Empfänger überträgt, daß der Empfänger eine Speicherschaltung aufweist, die zwei Speicher und einen Eingangsschalter enthält, der die Fernsehsignale verminderter Bandbreite, die aufeinanderfolgenden Vollbildern, die von der Kamera aufgenommen werden, entsprechen, zu verschiedenen der beiden Speicher leitet, daß eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die die gespeicherten Signale vergleicht und Unterschiede zwischen den aufeinanderfolgenden Vollbildern feststellt und daß eine Anzeigevorrichtung vorhanden ist, die eine Anzeige bei einem Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden Vollbildern abgibt.

Nach der erfindungsgemäßen Lehre werden nacheinander in der Bandbreite verminderte Ferusehvideosignale in getrennten Speichern gespeichert und dann miteinander verglichen. Irgendwelche Unterschiede zwischen den beiden gespeicherten Signalen werden festgestellt und zeigen eine Relativbewegung an. Die bei der Anordnung vorgesehene Schaltung zur Verminderung der Bandbreite dient nur zur Verminderung der Bandbreite der Videosignale, die von der Kamera zu dem Empfänger übertragen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorzugsweise die von der Kamera an den Empfänger zu übertragende Information auf das Minimum vermindert, bei dem relative Bewegungen noch festgestellt werden

können, d. h. bei dem eine Sicherheit bei der Überwachung noch gewährleistet ist.

Wenn im folgenden die Ausdrücke »Norm« und »Breitband« verwendet werden, beziehen sie sich auf Bild- und Zellenwechselzahlen, Signale oder Frequen-

^h' zen, die nicht nur Werie aufweisen, die nach der amerikanischen Standard-Fernsehnorm verwendet werden, sondern auch auf solche Bild- und Zeilenwechselzahlen, Signale und Frequenzen, die im Vergleich zu