WO2000014482A1 - System for processing geographic position data and images and circuit for said system - Google Patents

System for processing geographic position data and images and circuit for said system Download PDF

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WO2000014482A1
WO2000014482A1 PCT/EP1999/006531 EP9906531W WO0014482A1 WO 2000014482 A1 WO2000014482 A1 WO 2000014482A1 EP 9906531 W EP9906531 W EP 9906531W WO 0014482 A1 WO0014482 A1 WO 0014482A1
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position data
recording
camcorder
images
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PCT/EP1999/006531
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Ralf A. Sood
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Ibs Integrierte Business Systeme Gmbh
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B27/00Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
    • G11B27/10Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Measuring tape travel
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B27/00Planetaria; Globes
    • G09B27/08Globes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/10Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids
    • G09B29/106Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids using electronic means

Definitions

  • the invention relates to a system for processing geographical position data and images and to an electronic circuit therefor.
  • DE-A-19505487 describes a vehicle navigation system that uses image information recorded by a camera as an additional navigation aid.
  • a vehicle navigation system is known from JP-A-09033271 (abstract from "Patent Abstracts of Japan'VJAPIO), in which, among other things, a camera, a GPS position sensor, a map data memory, a controller and a display are firmly connected to one another via a data line If the display shows a scene captured by the camera, an object contained in the scene can be shown on the display, for example with its name on a card. In use, all of the listed components must be present and switched on since the controller must access them alternately to be able to perform the functions described.
  • JP-A-092922245 it is also known to record position data in the form of speech on the sound channel of a camcorder.
  • the invention has for its object a system for processing geographical position data and images and an electronic circuit for To create such a system that is simple to set up and easy to handle on the go and thus represents useful instruments for photographers or videographers.
  • a system for processing geographic position data and images comprises an electronic circuit which has a first circuit part for entering geographic position data and for outputting the position data in a form suitable for recording together with image data, and a second circuit part for entering position data recorded together with image data and for their output contains in computer-readable form.
  • the first and the second circuit part are each connected or connectable to a video camera or a still camera for the electronic recording and recording of images or image sequences and further information.
  • the system comprises a data processing program which is set up to display at least one digital map on a screen and to display the recording locations of images or image sequences represented by image data on the at least one map.
  • the first circuit part is set up to supply the camera in operation, independently of the second circuit part and independent of the data processing program, for positional data corresponding to the current geographic position of the camera for recording as the further information, and the data processing program is set up for this purpose on a personal computer to be carried out, which can be connected to the camera, in order to receive the image data and position data recorded in the camera, and to display the associated images or image sequences on the screen when the user selects a recording location displayed on the at least one digital map.
  • An electronic circuit includes an input which receives geographic position data, which are encoded as serial digital signals, and an output, which outputs the geographic position data in the form of signals which are suitable for recording on the sound channel of a camcorder, and the circuit consists in essentially from a level converter or from a signal inverter and a level converter, whereby the position data are recorded true to code on the sound channel.
  • the invention enables e.g. a hobby filmmaker using a camcorder (a portable camera recorder with a digital image sensor and analog or digital recording), a GPS receiver (a satellite navigation device for GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) or GNSS (Global Navigation Satellite system), as is also increasingly used in the hobby area), as well as a suitably equipped personal computer, to easily reference the recorded image sequences to the corresponding recording locations.
  • a hobby filmmaker using a camcorder (a portable camera recorder with a digital image sensor and analog or digital recording), a GPS receiver (a satellite navigation device for GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) or GNSS (Global Navigation Satellite system), as is also increasingly used in the hobby area), as well as a suitably equipped personal computer, to easily reference the recorded image sequences to the corresponding recording locations.
  • a hobby filmmaker using a camcorder (a portable camera recorder with a digital image sensor and analog or digital recording), a GPS receiver (
  • the user on the go connects the GPS receiver to the camcorder via the first circuit part of the electronic circuit.
  • the current geographic position of the camcorder on a recording medium such as e.g. recorded on a magnetic tape.
  • the user connects the video output of the camcorder and the second circuit section to a computer such as a personal computer on which the data processing program is installed.
  • the data processing program makes a map appear on the screen of the personal computer and marks there locations for which film recordings exist and which it has recognized on the basis of the position data recorded in parallel. If you e.g. If you click on a marked location with the mouse, the available film sequences are displayed on the screen.
  • the data processing program can also calculate a route traveled and display it on the screen. If the map material contains traffic routes, the user can, for example, specify that the data processing program for the display of the recording locations and the route traveled to certain destinations. roads or the shortest traffic routes. In other cases or on overview maps, the data processing program, for example, can simply connect the recording locations in chronological order.
  • the film and card sequences can be put together to form a complete film and output for recording on a conventional video recorder.
  • the invention is extremely useful not only for amateur filmmakers, but also in the professional field, not only in connection with camcorders, especially journalist camcorders or so-called EFP or ENG camcorders, but also in connection with any digital video cameras with digital or analog recording or transmission of the image data.
  • camcorders especially journalist camcorders or so-called EFP or ENG camcorders
  • any digital video cameras with digital or analog recording or transmission of the image data.
  • radio transmission in real time or with a time delay e.g. by means of a broadcast van.
  • the invention is also suitable for still cameras, i.e. Cameras for still images such as cameras with a digital image sensor and with digital and / or analog recording of images and additional information.
  • Cameras for still images such as cameras with a digital image sensor and with digital and / or analog recording of images and additional information.
  • APS Advanced Photo System
  • cameras with a conventional film for the pictures and a parallel magnetic stripe for digital data can also be used.
  • the photographs can be scanned into the computer.
  • the video cameras and still cameras in question are not limited to visible light, but can e.g. thermal cameras for infrared light, with which thermal images of buildings or landscapes can be taken.
  • a preferred, technically particularly simple method according to the invention is to connect the first circuit part at least temporarily to a microphone or audio input of the camcorder and to record the position data essentially in synchronism with the image data on at least one audio channel of the camcorder, ie on one or more Sound tracks from the recording medium.
  • Mobile devices for automatically determining the current geographical position such as GPS receivers, normally output the position data in the form of digital signals, which can either be recorded directly digitally or by analogue means using sound modulation and later read out by the electronic circuit.
  • the sound channel or both sound channels can be available for sound recordings despite the recording of the GPS coordinates if the sound channel is only switched to the GPS receiver for a short time, e.g. for two seconds. Then the normal sound recording is carried out again. This enables an almost trouble-free audio operation.
  • the brief activation can e.g. at the push of a button by the operator (e.g. when pressing the camera recording button), automatically after a waiting period after switching on the camcorder and / or automatically at regular intervals. Since the camcorder is hardly moved in relation to the achievable spatial resolution during a recording phase, one usually gets by with one set of GPS coordinates per recording phase.
  • the achievable bandwidth allows pure GPS coordinates to be recorded as often as images, but not exactly synchronized. Usually there is little disturbance or it can be easily corrected afterwards if the assignment of the coordinates and the camera images is not exactly synchronous with the image, but due to a lack of synchronization or low bandwidth few pictures is moved.
  • the circuit and, if applicable, the mobile device for position determination can be powered by the camcorder's internal power supply.
  • a GPS antenna and a GPS receiver which are also commercially available as an integral component, are preferably located in a small housing together with the electronic circuit and a computer interface RS-232 in between.
  • a version for professional users supports timecodes (distributed codes) for audio or timecode channels such as VITC (Vertical Internal Time Code), LTC (Longitudinal Time Code) by SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) or various computer interfaces for output and DGPS (differential GPS).
  • VITC Very Internal Time Code
  • LTC Longitudinal Time Code
  • SMPTE Society of Motion Picture and Television Engineers
  • DGPS Differential GPS
  • GPS receivers are suitable as mobile devices for geographic position determination in length, width and height (absolutely to the center of the earth and height to the surface), which includes all receivers for GPS and / or GLONASS as well as GNNS in the future, but also other position determination devices with radio connection to at least three known transmitter or satellite positions and transit time measurement.
  • geographic positioning is possible if three fixed points are known and the distances of the fixed points are calculated from the transit time and the speed of light.
  • Corresponding devices are based, for example, on the future possible position determination using terrestrial cell networks, especially in mobile radio technology. Such devices operate at higher frequencies (> 1 GHz) than GPS devices and involve satellite networks on lower orbits than the GPS system. This enables a large number of mobile electronic devices to be positioned determine or calculate.
  • Mobile computers such as e.g. Consider palmtops that are connected to a mobile device or contain a suitable radio receiver.
  • the data processing program according to the invention can also be installed on such a mobile computer, so that the user can make full use of the invention while traveling.
  • GP systems All of these known and future systems for geographic positioning are generally referred to below as GP systems.
  • a system according to the invention with a GPS receiver also comprises a receiver for G PS reference data which is transmitted terrestrially (for example via the mobile radio network) and which is connected to the mobile device.
  • G PS reference data which is transmitted terrestrially (for example via the mobile radio network) and which is connected to the mobile device.
  • the data processing program can call up the required correction data, for example from a server of the system manufacturer, and the difference correction carry it out yourself or alternatively send the positions and the recording times of the images to the server, from which it then receives the corrected data back.
  • Recommended standards for the difference correction are described, for example, in the Word Wide Web on the page http://www.navcen.uscg.mil/ policy / dgps / rtcm104 / defaul.html from July 28, 1998.
  • a gyro sensor system that contains acceleration sensors based on electromechanical or photoelectric (laser gyro) or conventional gyros can be integrated into the GPS receiver.
  • the gyro sensor system represents an inertial system, with the help of which the position determination can be continued in the meantime.
  • the system further comprises an electronic compass, which records the recording direction of images or image sequences represented by image data and which records and / or transmits the corresponding direction data in addition to the position data together with the image data.
  • the electronic compass can be a 2D compass for detecting the direction of the sky, in which the camera lens points during the recording, or a 3-D compass for additionally detecting the camera inclination with respect to the horizon.
  • the directional information simplifies the later evaluation of the captured images or image sequences on the computer and enables useful additional effects.
  • the position signals of common GPS receivers usually take the form of serial digital signals, for example NRZ (non-return-to-zero) signals. It has been shown that in this case the first circuit part only has to perform an inversion and level conversion on the serial digital signals so that the level-reduced TTL signals obtained in this way can be recorded directly on the audio track of a fully digital camcorder. An inversion can even be omitted, although the data recorded on the audio track no longer represent standard TTL signals. in the In the case of a camcorder with analog recording that cannot easily process the high data frequencies that occur, the signals are stretched in time, ie either a digital speed conversion or an analog frequency conversion is carried out.
  • the second circuit part restores the original NRZ signal form of the serial digital signals when reading out the position data.
  • GPS receiver or other GP device delivers the geographic position data in a standardized format.
  • a common format for GP information is the code set NMEA-0183, described e.g. in the Word Wide Web on the page http://www.marinesoft.com/ Navigation / Technical / mse4.html dated July 27, 1998.
  • GP information can also be recorded or transmitted by GP devices that offer other standard formats and / or proprietary raw data formats. In the case of device-specific raw data, the data processing program must carry out their interpretation, or the manufacturer of the system according to the invention offers this e.g. as an internet service.
  • the data processing program is set up to use the recording locations of images or image sequences represented by image data to display a route traveled on the at least one map on the screen and recording locations lying on or next to the route traveled by symbols, inserts or inscriptions sufficient screen resolution - to display individual reduced images from the images or image sequences.
  • the system e.g. displays symbols first, the user can enter a lettering or a selected image during post-processing that should replace the symbol.
  • the available pictures or film sequences are displayed in a larger format, or a menu appears first, in which the recording locations or pictures are listed according to adjustable criteria.
  • several maps and corresponding menus can be displayed on the screen either in succession or together.
  • the data processing program has a so-called zoom function, ie the user can, for example, use the mouse to mark any section on any map currently displayed on the screen, which is then shown enlarged on the screen, this process being carried out at will repeated depending on the quality of the map material available can be.
  • zoom function ie the user can, for example, use the mouse to mark any section on any map currently displayed on the screen, which is then shown enlarged on the screen, this process being carried out at will repeated depending on the quality of the map material available can be.
  • a digital world map is preferably displayed on the screen, into which the user can zoom.
  • a particularly useful world map is in the form of a parallel projection onto the globe, i.e. it corresponds to a lifelike view from a great distance, with the user e.g. using the mouse and cursor, can rotate virtually until the section of the earth that interests him points forward.
  • the data processing program contains an editing program or it can work together with an editing program in such a way that a film is composed from at least one map selected by the user and from images or image sequences selected by the user for recording on a commercially available video recorder.
  • the data processing program can contain a communication program or cooperate with a communication program such that geographical position data recorded in connection with pictures or picture sequences e.g. sent as electronic mail and the corrected position data can be received again.
  • the first circuit part of the system according to the invention i.e. the electronic circuit for recording geographical position data can be implemented in various ways.
  • a particularly simple circuit which enables the recording of position data, which are represented by serial digital signals, on the sound channel of a camcorder essentially consists of a level converter or a signal inverter and a level converter.
  • Such a circuit can be built in with very little effort from a commercially available integrated circuit energy-saving CMOS technology and some passive electronic components.
  • the electronic circuit together with a mobile device for automatically determining the current geographical position and for outputting corresponding position data, for example a GPS receiver, forms a compact integral device which has only three electrically conductive connections to the camcorder, namely a signal conductor, a power supply conductor and an earth conductor.
  • the second circuit part of the system according to the invention i.e. a circuit for reading out the position data from the sound channel of the camcorder, in a preferred embodiment restores the original signal form of the serial digital signals.
  • This signal recovery circuit can also be implemented in a relatively simple manner.
  • the signal recovery circuit can either be in the same housing as the signal recording circuit, with an energy-saving circuit being expediently provided for deactivating it when not in use, or in a separate housing that the system user does not have to take with him when traveling, since the signal recovery circuit is only used for dubbing the data the computer is needed.
  • coded in the return frame for video systems (VITC or similar) 2. coded in the visible image for video systems and still cameras
  • chip cards are suitable as a storage medium.
  • the GP recording can be continuous, in response to an event, or periodically. In addition, consecutive position numbers (and thus scene and picture numbers) can be recorded.
  • VITC is a procedure standardized by the SMPTE for recording hours, minutes, seconds and frame numbers in every frame (full frame) in analog video recording and transmission processes.
  • a memory area of 80 bits is defined in one of the return lines of the television picture.
  • VITC is therefore part of the invisible television picture.
  • the 80 bits are divided into time code bits and user bits. Either you use the entire area or only the user bit area for the coordinates.
  • the restriction to the user bits offers a high degree of compatibility with existing devices, but not enough space for a GP coordinate, so that a GP message must be distributed over several images. It is expedient for the invention to distribute a full “start coordinate” over several images in order to then only save the relative deviations in the following user bits.
  • VITC is rarely offered as an integrated function in cameras from the field of consumer electronics, otherwise only in complex studio cameras. Elaborate video post-processing devices can subsequently apply this code.
  • Re 2 In the visible area of the image, some areas can be defined in a manufacturer-specific manner, in which the GP coordinates and / or GP information can be saved. This process is also synchronous.
  • Re 3 In the control lane (CTL lane) with VHS / SVHS cameras, normal- sync signals recorded parallel to the images.
  • the control signals are received with known time code methods such as RAPID (registered trademark) or the like and information is added with time code.
  • the time code is similar to VITC, but structured with 50 bits and can be assigned at least coordinate part data in the user bits. Basically, however, RAPID requires 50 frames, 2 seconds, for a timecode.
  • the RAPID procedure is only used for PAL procedures. Due to the low bandwidth, the recording according to the invention becomes overlapping and not synchronous.
  • LTC is also standardized by SMTE and is written in an audio or timecode channel on a video or audio recorder. Can be recorded before, during or after recording with video images. Can only be read when moving the magnetic tape.
  • Re 7 So far there is no way for users to incorporate GP coordinates or GP information from digital still cameras, but suitable connection options could be provided earlier or by the manufacturers. Digital still cameras compress the individual images either losslessly or with loss using suitable compression methods. The GP coordinates or GP information can be easily stored on your digital storage media (often PCMCIA memory cards, standard for mini-PC interface).
  • APS represents a combination of traditional film and a magnetic stripe. The GP coordinates or GP information could also be stored on this magnetic stripe.
  • the invention relates to the assignment between position data or GP information, moving or still images and maps and the integration or processing and display of these objects on a computer, optionally with video editing.
  • the invention makes it easier to answer the question of where the picture in question was taken.
  • Professional applications include, for example:
  • a current film scene is broadcast directly with an OB van (e.g. via SNG, Satellite News Gathering) (transmission route B)).
  • OB van e.g. via SNG, Satellite News Gathering
  • Panasonic is offered within the framework of a system called DVCPRO, with the additional inclusion of maps, whereby a reportage near the recording location is composed as soon as possible / cut and transmitted either by A), B) or C) for post-processing / shipment.
  • the transmission path C is predominantly possible.
  • the positions and routes can not only on the home computer, but also on the go e.g. displayed on a palmtop computer or on a mobile phone used to determine the position.
  • a mobile phone can also be used to send so-called POI (Point Of Interest) requests and to display the information received.
  • POI Point Of Interest
  • Maps are also understood to mean nautical charts and mixed maps), natural phenomena such as Lightning, flora, fauna, astronomy, cyclones, catastrophes.
  • Suitable digital maps for the system are available in large numbers and in various different formats (e.g. as image, location, raster or vector map material). Suitable maps can be supplied together with the data processing program, or the data processing program can, for example, access map material from common image processing programs or from the Internet.
  • the computer or the data processing program can e.g. perform the following operations on the coordinates or directions and images recorded on site: record or register, process or edit and combine or mix with existing location, vector and raster information, without visualizing digital maps together with other data and save and integrate, visualize, save and transfer with location, raster and / or other vector maps and other data.
  • the cards can be placed and used alternately or visually mixed with the still or moving pictures on the screen, and camera route and station points can be connected with routes based on real route and route vectors, compared, stored on storage media and be visualized.
  • the computer has location points originating from other sources, street, route, route, flight and ship route vectors as well as raster map information with additional information, these elements can be combined, mixed, processed, transmitted and / or stored with the camera coordinates recorded on site .
  • Useful additional information is, for example, the following: georeferenceable physical-technical information such as absolute or relative height, length, width and height of an object, quantity, speed, direction, density, weight, measure, measurement, seismic, sound -, Age, vegetation, concentration, condition, weight, flow, deviation, temperature, radiation, intensity, limit, usage, statistics and history information. Administration tive information on borders, divisions, classifications, classifications, cultural, linguistic, ethnic and educational classifications. Additional textual information for sights and attractions. Image, sound and video sequences. Symbols (so-called icons), pictograms and holograms, signatures. Coded and uncoded information.
  • georeferenceable physical-technical information such as absolute or relative height, length, width and height of an object, quantity, speed, direction, density, weight, measure, measurement, seismic, sound -, Age, vegetation, concentration, condition, weight, flow, deviation, temperature, radiation, intensity, limit, usage, statistics and history information.
  • Digital raster maps in various coordinate systems are currently as follows: elevation maps, panchromatic images, aerial photographs in the visible range, satellite images in different frequency ranges, radar images from satellites, magnetoscopic maps / images, land use maps, vegetation, temperature, ore, oil reserves, and other raw material maps and occurrences and seismic maps.
  • Digital location / POI coordinates in various coordinate systems currently refer to cities, sights and many other objects that have already been listed above.
  • Digital vector maps in various coordinate systems are currently as follows: occurrences of buildings, borders, ships, roads, railways, water, rivers, forests, agriculture, uses, vegetation, temperature, ore and oil , other commodity maps and deposits.
  • the computer In terms of hardware, the computer must have an input channel for coded GP information, for example via the RS-232 interface, or a special hardware device for reading the GP information from the film and / or for reception via the transmission paths A) or B).
  • the computer must have a frame grabber, called frame grabber or video capture, for analog recorded video or an image capture circuit for digitally recorded video.
  • the GP information can also be contained in the digital sound / image data stream and thus be accessible to the computer without a special input channel for this.
  • the software can have at least one or more functions and data from the following:
  • Make objects e.g. projection onto the globe and rotate, change sun / moon position
  • Load or create symbols, model, place and save Load, change, display and save pixel coordinates or the various geographic coordinates
  • Integrate traffic information (traffic jams, traffic flow, accident locations, parking information, park & ride information, road conditions, weather, traffic density etc.).
  • Carry out driving and flight simulations by saving and playing back real images and / or video sequences with or without simultaneous display of a map and / or simultaneous display of artificial scenes (primarily train, ship and road trips or flight films)
  • OGC Open GIS Consortium
  • GIS Geographic Information Systems
  • 1 is a schematic overview of a system for processing GPS data and images
  • Fig. 2 is a block diagram of part of the system of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a block diagram of another part of the system of FIG. 1;
  • Fig. 4 is a circuit diagram of a circuit part in Fig. 2,
  • Fig. 5 is a circuit diagram of a circuit part in Fig. 3, and
  • FIG. 6 is an example of a screen display on a computer to illustrate a vacation trip. Ways of Carrying Out the Invention
  • the arrangement shown in Fig. 1 comprises a commercially available camcorder 1, a GPS receiver 2 with an associated antenna 3, which can be an integral assembly 4, an electronic circuit 5, which receives the GPS data generated by the GPS receiver 2 and into a form suitable for joint recording and / or transmission with image data, and optionally a radio receiver 6 for reference signals, which are supplied by the GPS receiver 2, for immediate or later correction of the difference in the received raw GPS data.
  • a three-wire connection cable to the camcorder 1 contains a power supply conductor 7, via which the GPS receiver 2 and the other modules (the connections of which are not shown) are connected to an internal voltage source of the camcorder 1, a signal conductor 8, which has a data output of the circuit 5 connects a microphone input 9 of the camcorder 1, and a common earth conductor (not shown in Fig. 1). If the camcorder has an audio input for sound signals from signal sources other than a microphone, this can be used instead of the microphone input 9, with the level conversion described below possibly having to be adapted accordingly.
  • the microphone input 9 of the camcorder 1 or possibly its audio input can be connected to a switch, not shown, via which GPS data from the GPS receiver 2 or sound signals from a microphone, not shown, can optionally be fed to it.
  • the arrangement shown in Fig. 1 further comprises a stationary part, which is shown in Fig. 1 separated by a dash-dotted line from the above components.
  • the stationary part comprises a personal computer 10, which inter alia with an RS-232 interface (not shown in Fig. 1) and with equipped with an image capture circuit 11 and connected to a graphics screen 12.
  • the personal computer 10 can access an internal or external database 13 for maps and locations.
  • the image capture circuit 11 is, for example, part of a commercially available plug-in card for video editing, and the associated software can access a memory area 14 for film files, which are shorter image sequences or so-called clips, and a commercially available video recorder 15 for storing longer films.
  • the electronic circuit 5 of the mobile part of the arrangement has a further output which can be connected to the RS-232 interface of the personal computer 10 via a connecting cable 16.
  • the mobile part to the left of the dash-dotted line is carried on trips or otherwise on the way.
  • the GPS data supplied by the GPS receiver 2 of the current geographic position including the corresponding times are recorded in parallel with the images on the sound channel of the camcorder 1.
  • the further output of the electronic circuit 5 is later connected to the personal computer 10 and a video output 17 of the camcorder 1 is connected to the image capture circuit 11.
  • the personal computer 1 reads out the stored GPS data and times from the camcorder 1 by means of the circuit 5, places the positions at which there are pictures on a map displayed on the graphic screen 12, e.g. marked with symbols, and he can calculate the route and also display it from the positions and times and, if applicable, predetermined traffic routes.
  • the camcorder with analog recording will electronic circuit 5 and the camcorder 1 are not directly connected to one another via the signal conductor 8, but via a further electronic circuit 18 for the temporal expansion of the data or signals.
  • the circuit 18, which can also be integrated in the circuit 5, performs either a digital speed conversion or an analog frequency conversion on the data or signals in order to adapt the bandwidth of the GPS data to the recording bandwidth of the camcorder 1.
  • Fig. 2 in which the same components as in Fig. 1 are designated by the same reference numerals, shows a block diagram of the part 19 of the electronic circuit 5 which is used for recording the GPS data on the camcorder 1 and which is framed by a dashed line.
  • the GPS receiver 2 outputs the GPS data in NRZ form via an asynchronous RS-232 interface as ASCII (e.g. at 9600 or 4800 bps), often in
  • the GPS data are fed to a signal converter 20, which converts the data into the TTL form, which has inverse states with respect to the NRZ form and different earth levels. After a further level reduction in a signal attenuator 21, the GPS data are fed directly to the microphone input 9 of the camcorder 1.
  • a radio receiver 6 for reference signals is optionally provided, which has its own antenna 22 and whose output signal is supplied to the GPS receiver 2 via an RS-232 interface or the like in the standard format RTCM for differential GP or another suitable format.
  • An electronic 2D or 3D compass 23 can be provided as a further option be, which detects the cardinal direction in which the camera lens points, and in the three-dimensional case also the camera inclination. Since a single GPS data message does not exceed a certain length within the transmission bandwidth and, for example, a message is transmitted once per second, idle times occur on the interface.
  • the compass data which are very short, can simply be inserted into the interface as a short data record after the GB transmission.
  • the compass 23 can have a special circuit part that detects an idle and then appends its own directional data (either at the RS-232 level as shown in Fig. 2 or at the TTL level) to the directional data together with record the GPS data on the magnetic tape of the camcorder 1.
  • Power supply connections of the GPS receiver 2, possibly the radio receiver 6 and the electronic compass 23 as well as the switching unit 19 can be switched via a switch 24 either with a positive connection 25 of the internal voltage source of the camcorder 1 (often + 5V) or with an external voltage source 26 get connected.
  • the supply current is returned via an earthed coaxial shield 27 of the connecting line between the circuit part 19 and the camcorder 1.
  • Fig. 3 in which the same components as in Figs. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, shows a block diagram of the part of the electronic circuit 5 used for the transmission of GPS data recorded on the camcorder 1 to the personal computer 10.
  • This signal recovery part can either be integrated with the mobile circuit part 19 or be a separate, stationary component.
  • a power-saving circuit for deactivation when not in use is expedient for the mobile circuit parts.
  • the signal recovery section includes an impedance adapter 30, an amplifier 31, a pulse divider 32, an inverter 33, a pulse generator 34, which is, for example, a flip-flop, and a signal converter 35 which converts the GPS data from the TTL form into the Implemented NRZ form. All of these components can be switched via a switch 36 either from the terminal 25 of the internal voltage source Camcorders 1 or from an external voltage source 37 are supplied with voltage.
  • An audio output 38 of the camcorder 1 provides a low-level output signal which is adapted in the impedance matching element 30 to the reference level 0V.
  • the amplifier 31 and the pulse divider 32 generate a positive pulse for each rising edge of this signal and a negative pulse for each falling edge, and from this two parallel signal trains with positive pulses, which are inverted and rectangular-shaped in the inverter 33.
  • the two parallel signals control the pulse generator 34, which generates corresponding TTL pulses from them.
  • the GPS data are fed to an RS-232 interface 39 of the personal computer 10.
  • the personal computer 10 includes, among other things, the frame grabber 11 connected to the video output 17 of the camcorder 1, the RS-232 interface 39, programs 40, card data 41 and a communication port 42 e.g. for internet.
  • the communication connection 42 enables data exchange with an external computer 43 for a differential correction of the GPS data on the basis of reference data by postprocessing, if the personal computer 10 cannot carry out the differential correction itself due to the lack of reference data or software.
  • FIG. 4 shows an example of a detailed version of the circuit part 19 from FIG. 2.
  • the GPS data are fed to the RS-232 input of a CMOS-IC MAX 232. Its output is via a capacitor and a potentiometer as a signal attenuator and, if necessary, another RC element with the Microphone input ("Mic") 9 of the camcorder 1 connected.
  • Mic Microphone input
  • Fig. 5 shows an example of a detailed embodiment of the signal recovery part of Fig. 3, which is a little more complex than the circuit part 19.
  • an operational amplifier LM 324 corresponds to the impedance matching element 30 (see Fig. 3)
  • the following arranged in parallel Operational amplifiers correspond to the amplifier 31 and the pulse divider 32
  • the IC 7404 corresponds to the inverter 33
  • the IC 7474 corresponds to the pulse generator 34
  • the IC MAX 232 is connected to form the signal converter 35.
  • a world map 44 is displayed, in this example in the form of a parallel projection onto the globe, e.g. can be rotated in the arrow directions drawn on the world map 44 by means of the cursor and mouse.
  • an traveled route 45 appears, here for a flight from Hanover in Germany to Tempe in Spain the
  • the travel route can adhere to predetermined flight routes from existing map material and / or a curve is made through known starting, destination and route points.
  • the user marks, for example with a cursor and mouse, a section around the travel route 45, which is shown enlarged in response to a further action, to the right in FIG. 6 below the world map 44, which can optionally remain visible.
  • the data processing program from the camera coordinates or the user marks the starting point and the destination point of the trip, to which film recordings exist, with symbols.
  • the symbols can be replaced manually or automatically from a location directory stored in the computer with the lettering for the corresponding locations.
  • the user has also entered that the city of Fulda was overflown, which was accidentally announced during the flight. This means that you can also specify the route more precisely without filming continuously and without GPS reception.
  • the user or the data processing program takes the geographic coordinates of the city of Fulda from the city directory.
  • the user selects a map section around the destination and zooms in until, in addition to the maps above or subsequently, the island of Tempe is shown enlarged on the screen, shown in FIG. 6 below.
  • This map contains larger details such as rivers, isohypses (lines of the same height) 46, individual elevations ("1445 m"), traffic routes, cities and city names.
  • the data processing program calculates the detailed course of the travel route, here a dashed section 47 for the bus trip from the airport to the hotel and a dashed section 48 for an excursion to the Inca cave.
  • the isohypses 46 represent advantageous additional information for comparison with the distance from the center of the earth stored during the recording, so that the data processing program can draw the travel route “freehand”.
  • tables can also be displayed, in which the single images or film recordings taken during the trip are listed, together with data such as Duration of the respective picture, place name, date, time, geographical longitude and latitude, geographical height, compass direction in which the picture was taken, camera inclination with respect to the horizon, columns for entering your own information etc. From this, the user can create a cut list for a complete film, in which the cards are included for illustration, and output this film on the video recorder 15 (FIG. 1).

Abstract

The invention relates to a system for processing geographic position data and images, comprising an electronic circuit (5) having a first circuit part (19) for input of geographic position data and for output of position data with image data in an appropriate form for common recording and/or transmission and a second circuit part (30-35) for input of recorded position data with image data and for their output in computer-readable form. The system also comprises a computer program designed to display at least one digital map (44) on a screen (12), to display the recording site of images or image sequences represented by the image data on the at least one map and to display the corresponding images or image sequences when the user selects a recording site. The system makes it possible, for instance, for an amateur film-maker having a camcorder (1), a GPS receiver (2) and a personal computer (10), to relate in a simple manner the recorded image sequences to the recording site.

Description

System zur Verarbeitung von geografischen Positionsdaten und Bildern sowie Schaltung dafür System for processing geographic position data and images and circuit for it
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein System zur Verarbeitung von geografischen Positionsdaten und Bildern sowie eine elektronische Schaltung dafür.The invention relates to a system for processing geographical position data and images and to an electronic circuit therefor.
Stand der TechnikState of the art
Systeme, die geografische Positionsdaten, insbesondere aus Satellitennavigation, und außerdem Bilder verarbeiten, sind bekannt. Beispielsweise beschreibt die DE-A-19505487 ein Fahrzeugnavigationssystem, das von einer Kamera aufgenommene Bildinformationen als zusätzliche Navigationshilfe verwendet.Systems that process geographic position data, in particular from satellite navigation, and also images are known. For example, DE-A-19505487 describes a vehicle navigation system that uses image information recorded by a camera as an additional navigation aid.
Aus der JP-A-09033271 (Abstract aus "Patent Abstracts of Japan'VJAPIO) ist ein Fahrzeugnavigationssystem bekannt, bei dem unter anderem eine Kamera, ein GPS-Positionssensor, ein Kartendatenspeicher, ein Controller und ein Display über eine Datenleitung fest miteinander verbunden sind. Wenn das Display eine von der Kamera erfaßte Szene anzeigt, kann ein in der Szene enthaltenes Objekt z.B. mit seinem Namen auf einer Karte auf dem Display angezeigt werden. Im Gebrauch müssen sämtliche aufgezählten Bestandteile vorhanden und eingeschaltet sein, da der Controller wechselweise darauf zugreifen muß, um die beschriebenen Funktionen durchführen zu können.A vehicle navigation system is known from JP-A-09033271 (abstract from "Patent Abstracts of Japan'VJAPIO), in which, among other things, a camera, a GPS position sensor, a map data memory, a controller and a display are firmly connected to one another via a data line If the display shows a scene captured by the camera, an object contained in the scene can be shown on the display, for example with its name on a card. In use, all of the listed components must be present and switched on since the controller must access them alternately to be able to perform the functions described.
Aus der JP-A-092922245 ist es außerdem bekannt, Positionsdaten in Form von Sprache auf dem Tonkanal eines Camcorders aufzuzeichnen.From JP-A-092922245 it is also known to record position data in the form of speech on the sound channel of a camcorder.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Verarbeitung von geografischen Positionsdaten und Bildern sowie eine elektronische Schaltung zur Realisierung so eines Systems zu schaffen, die einfach aufgebaut und unterwegs leicht handhabbar sind und somit nützliche Instrumente für Fotografen oder Videofilmer darstellen.The invention has for its object a system for processing geographical position data and images and an electronic circuit for To create such a system that is simple to set up and easy to handle on the go and thus represents useful instruments for photographers or videographers.
Ein erfindungsgemäßes System zur Verarbeitung von geografischen Positionsdaten und Bildern umfaßt eine elektronische Schaltung, die einen ersten Schaltungsteil zur Eingabe von geografischen Positionsdaten und zur Ausgabe der Positionsdaten in einer zur gemeinsamen Aufzeichnung mit Bilddaten geeigneten Form und einen zweiten Schaltungsteil zur Eingabe von zusammen mit Bilddaten aufgezeichneten Positionsdaten und zu deren Ausgabe in computerlesbarer Form enthält. Der erste und der zweite Schaltungsteil sind jeweils mit einer Video- Kamera oder einer Still-Kamera zur elektronischen Aufnahme und Aufzeichnung von Bildern oder Bildsequenzen und weiteren Informationen verbunden oder verbindbar. Weiterhin umfaßt das System ein Datenverarbeitungsprogramm, das dafür eingerichtet ist, mindestens eine digitale Landkarte auf einem Bildschirm anzuzeigen und die Aufnahmeorte von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen auf der mindestens einen Landkarte anzuzeigen. Der erste Schaltungsteil ist dafür eingerichtet, der Kamera im Betrieb unabhängig von dem zweiten Schaltungsteil und unabhängig von dem Datenverarbeitungsprogramm Positionsdaten, die der aktuellen geografischen Position der Kamera entsprechen, zur Aufzeichnung als die weiteren Informationen zuzuführen, und das Datenverarbeitungsprogramm ist dafür eingerichtet, auf einem Personalcomputer ausgeführt zu werden, der mit der Kamera verbindbar ist, um die in der Kamera aufgezeichneten Bilddaten und Positionsdaten zu empfangen, und bei Auswahl eines auf der mindestens einen digitalen Landkarte angezeigten Aufnahmeortes durch den Anwender die dazugehörigen Bilder oder Bildsequenzen auf dem Bildschirm anzuzeigen.A system according to the invention for processing geographic position data and images comprises an electronic circuit which has a first circuit part for entering geographic position data and for outputting the position data in a form suitable for recording together with image data, and a second circuit part for entering position data recorded together with image data and for their output contains in computer-readable form. The first and the second circuit part are each connected or connectable to a video camera or a still camera for the electronic recording and recording of images or image sequences and further information. Furthermore, the system comprises a data processing program which is set up to display at least one digital map on a screen and to display the recording locations of images or image sequences represented by image data on the at least one map. The first circuit part is set up to supply the camera in operation, independently of the second circuit part and independent of the data processing program, for positional data corresponding to the current geographic position of the camera for recording as the further information, and the data processing program is set up for this purpose on a personal computer to be carried out, which can be connected to the camera, in order to receive the image data and position data recorded in the camera, and to display the associated images or image sequences on the screen when the user selects a recording location displayed on the at least one digital map.
Eine erfindungsgemäße elektronische Schaltung enthält einen Eingang, der geografische Positionsdaten empfängt, die als serielle Digitalsignale codiert sind, und einen Ausgang, der die geografischen Positionsdaten in Form von Signalen abgibt, die zur Aufzeichnung auf dem Tonkanal eines Camcorders geeignet sind, und die Schaltung besteht im wesentlichen aus einem Pegelwandler oder aus einem Signalinvertierer und einem Pegelwandler, wodurch die Positionsdaten codegetreu auf dem Tonkanal aufgezeichnet werden.An electronic circuit according to the invention includes an input which receives geographic position data, which are encoded as serial digital signals, and an output, which outputs the geographic position data in the form of signals which are suitable for recording on the sound channel of a camcorder, and the circuit consists in essentially from a level converter or from a signal inverter and a level converter, whereby the position data are recorded true to code on the sound channel.
Die Erfindung ermöglicht es z.B. einem Hobbyfilmer, der über einen Camcorder (einen tragbaren Camera Recorder mit digitalem Bildsensor und analoger oder digitaler Aufzeichnung), einen GPS-Empfänger (ein Satellitennavigationsgerät für GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting NAvigation Satellite System) oder GNSS (Global Navigation Satellite System), wie es auch im Hobbybereich zunehmende Verwendung findet) sowie einen geeignet ausgerüsteten Personalcomputer verfügt, die aufgenommenen Bildsequenzen auf einfache Weise zu den entsprechenden Aufnahmeorten zu referenzieren.The invention enables e.g. a hobby filmmaker using a camcorder (a portable camera recorder with a digital image sensor and analog or digital recording), a GPS receiver (a satellite navigation device for GPS (Global Positioning System), GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) or GNSS (Global Navigation Satellite system), as is also increasingly used in the hobby area), as well as a suitably equipped personal computer, to easily reference the recorded image sequences to the corresponding recording locations.
Zu diesem Zweck verbindet der unterwegs befindliche Anwender den GPS-Empfänger über den ersten Schaltungsteil der elektronischen Schaltung mit dem Camcorder. Während des Filmens wird synchron oder annähernd synchron zu den Bildern die aktuelle geografische Position des Camcorders auf einem Aufzeichnungsmedium wie z.B. einem Magnetband aufgezeichnet.For this purpose, the user on the go connects the GPS receiver to the camcorder via the first circuit part of the electronic circuit. During filming, the current geographic position of the camcorder on a recording medium such as e.g. recorded on a magnetic tape.
Daheim verbindet der Anwender den Videoausgang des Camcorders und den zweiten Schaltungsteil mit einem Computer wie z.B. einem Personalcomputer, auf dem das Datenverarbeitungsprogramm installiert ist. Das Datenverarbeitungsprogramm läßt auf dem Bildschirm des Personalcomputers eine Landkarte erscheinen und markiert darauf Orte, für die Filmaufnahmen existieren und die es anhand der parallel aufgezeichneten Positionsdaten erkannt hat. Wenn man z.B. mit der Maus auf einen markierten Ort klickt, werden die dazu vorhandenen Filmsequenzen auf dem Bildschirm angezeigt.At home, the user connects the video output of the camcorder and the second circuit section to a computer such as a personal computer on which the data processing program is installed. The data processing program makes a map appear on the screen of the personal computer and marks there locations for which film recordings exist and which it has recognized on the basis of the position data recorded in parallel. If you e.g. If you click on a marked location with the mouse, the available film sequences are displayed on the screen.
Da ein Camcorder normalerweise auch die Aufnahmezeiten mit aufzeichnet bzw. die Aufnahmezeiten in den GPS-Informationen enthalten sind, kann das Daten- Verarbeitungsprogramm außerdem eine bereiste Route errechnen und auf dem Bildschirm anzeigen. Falls das Kartenmaterial Verkehrswege enthält, kann vom Anwender z.B. vorgegeben werden, daß sich das Datenverarbeitungsprogramm für die Anzeige der Aufnahmeorte und der bereisten Route an bestimmte Ver- kehrswege oder an die jeweils kürzesten Verkehrswege hält. In anderen Fällen oder auf Übersichtskarten kann das Datenverarbeitungsprogramm z.B. die Aufnahmeorte einfach in zeitlicher Reihenfolge verbinden.Since a camcorder normally also records the recording times or the recording times are included in the GPS information, the data processing program can also calculate a route traveled and display it on the screen. If the map material contains traffic routes, the user can, for example, specify that the data processing program for the display of the recording locations and the route traveled to certain destinations. roads or the shortest traffic routes. In other cases or on overview maps, the data processing program, for example, can simply connect the recording locations in chronological order.
Mit einem Schnittprogramm, wie es auch von Hobbyfilmern häufig zur Nachbearbeitung von Filmmaterial verwendet wird, können die Film- und Kartensequenzen zu einem kompletten Film zusammengesetzt und zur Aufzeichnung auf einem konventionellen Videorecorder ausgegeben werden.With a cutting program, as it is often used by amateur filmmakers for post-processing of film material, the film and card sequences can be put together to form a complete film and output for recording on a conventional video recorder.
Die Erfindung ist nicht nur für den Hobbyfilmer, sondern auch im professionellen Bereich äußerst vorteilhaft einsetzbar, und zwar nicht nur in Verbindung mit Camcordem, insbesondere Journalisten-Camcordern oder sogenannten EFP- oder ENG-Camcordem, sondern auch in Verbindung mit beliebigen digitalen Video-Kameras mit digitaler oder analoger Aufzeichnung bzw. Übertragung der Bilddaten. Im professionellen Bereich, z.B. bei Reportagen, kommt neben der Übertragung der Bild- und Positionsdaten auf ein transportables Speichermedium eine Funkübertragung in Echtzeit oder zeitversetzt z.B. mittels eines Übertragungswagens in Betracht.The invention is extremely useful not only for amateur filmmakers, but also in the professional field, not only in connection with camcorders, especially journalist camcorders or so-called EFP or ENG camcorders, but also in connection with any digital video cameras with digital or analog recording or transmission of the image data. In the professional field, e.g. for reports, in addition to the transmission of image and position data to a portable storage medium, there is radio transmission in real time or with a time delay e.g. by means of a broadcast van.
Außerdem eignet sich die Erfindung für Still-Kameras, d.h. Kameras für Einzelbildaufnahmen wie Fotoapparate mit einem digitalen Bildsensor und mit digitaler und/oder analoger Aufzeichnung von Bildern und Zusatzinformationen. APS- (Advanced Photo System)-Kameras mit einem konventionellen Film für die Bilder und einem parallel verlaufenden Magnetstreifen für digitale Daten können eben- falls verwendet werden. Um in diesem Fall alle Funktionen nutzen zu können, die das System bietet, können die Fotografien in den Computer eingescannt werden.The invention is also suitable for still cameras, i.e. Cameras for still images such as cameras with a digital image sensor and with digital and / or analog recording of images and additional information. APS (Advanced Photo System) cameras with a conventional film for the pictures and a parallel magnetic stripe for digital data can also be used. In order to be able to use all the functions offered by the system in this case, the photographs can be scanned into the computer.
Die in Betracht kommenden Video-Kameras und Still-Kameras sind nicht auf sichtbares Licht beschränkt, sondern sie können z.B. auch Thermo-Kameras für infrarotes Licht sein, mit denen Wärmebilder von Gebäuden oder Landschaften aufgenommen werden können.The video cameras and still cameras in question are not limited to visible light, but can e.g. thermal cameras for infrared light, with which thermal images of buildings or landscapes can be taken.
Im Falle eines Camcorders gibt es mehrere verschiedene Möglichkeiten, die Posi- tionsdaten zusammen mit den Bildern aufzuzeichnen. Eine gemäß der Erfindung bevorzugte, technisch besonders einfache Methode besteht darin, den ersten Schaltungsteil zumindest zeitweise mit einem Mikrofon- oder Audioeingang des Camcorders zu verbinden und die Positionsdaten im wesentlichen synchron mit den Bilddaten auf mindestens einem Tonkanal des Camcorders aufzuzeichnen, d.h. auf einer oder mehreren Tonspuren des Aufzeichnungsmediums. Mobile Geräte zur automatischen Bestimmung der aktuellen geografischen Position wie z.B. GPS-Empfänger geben die Positionsdaten normalerweise in Form von digitalen Signalen aus, die entweder direkt digital oder mittels Tonmodulation analog aufgezeichnet und später durch die elektronische Schaltung ausgelesen werden können.In the case of a camcorder, there are several different options for tion data together with the images. A preferred, technically particularly simple method according to the invention is to connect the first circuit part at least temporarily to a microphone or audio input of the camcorder and to record the position data essentially in synchronism with the image data on at least one audio channel of the camcorder, ie on one or more Sound tracks from the recording medium. Mobile devices for automatically determining the current geographical position, such as GPS receivers, normally output the position data in the form of digital signals, which can either be recorded directly digitally or by analogue means using sound modulation and later read out by the electronic circuit.
Während Kameras mit Mono-Tonaufzeichnung bei ständiger Belegung des Tonkanals mit GPS-Koordinaten keinen Ton mehr aufnehmen könnten, genügt bei Kameras mit Stereo-Tonaufzeichnung einer der beiden Stereokanäle für eine kontinuierliche Aufzeichnung der GPS-Koordinaten. Der Tonkanal oder beide Tonkanäle können trotz Aufzeichnung der GPS-Koordinaten für Tonaufzeichnungen zur Verfügung stehen, wenn der Tonkanal jeweils nur kurzzeitig auf den GPS-Empfänger geschaltet wird, z.B. zwei Sekunden lang. Anschließend wird wieder die normale Tonaufzeichnung durchgeführt. Dadurch wird ein fast störungsfreier Audiobetrieb möglich. Die kurzzeitige Aufschaltung kann z.B. per Knopfdruck durch den Bediener (z.B. bei Betätigung des Aufnahmeknopfes der Kamera), automatisch nach einer Wartezeit nach dem Einschalten des Camcorders und/oder selbsttätig in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden. Da der Camcorder während einer Aufnahmephase in bezug auf die erreichbare Ortsauf lösung kaum bewegt wird, kommt man normalerweise mit einem Satz GPS-Koordinaten pro Aufnahmephase aus.While cameras with mono sound recording could not record any more sound if the sound channel was permanently assigned GPS coordinates, cameras with stereo sound recording would need one of the two stereo channels for a continuous recording of the GPS coordinates. The sound channel or both sound channels can be available for sound recordings despite the recording of the GPS coordinates if the sound channel is only switched to the GPS receiver for a short time, e.g. for two seconds. Then the normal sound recording is carried out again. This enables an almost trouble-free audio operation. The brief activation can e.g. at the push of a button by the operator (e.g. when pressing the camera recording button), automatically after a waiting period after switching on the camcorder and / or automatically at regular intervals. Since the camcorder is hardly moved in relation to the achievable spatial resolution during a recording phase, one usually gets by with one set of GPS coordinates per recording phase.
Die erreichbare Bandbreite läßt zu, daß reine GPS-Koordinaten ebenso häufig wie Bilder aufgezeichnet werden, allerdings nicht genau synchronisiert. Normalerweise stört es wenig oder ist es nachträglich leicht korrigierbar, wenn die Zuordnung der Koordinaten und der Kamerabilder nicht genau bildsynchron ist, sondern aufgrund von mangelnder Synchronisation oder geringer Bandbreite um wenige Bilder verschoben ist.The achievable bandwidth allows pure GPS coordinates to be recorded as often as images, but not exactly synchronized. Usually there is little disturbance or it can be easily corrected afterwards if the assignment of the coordinates and the camera images is not exactly synchronous with the image, but due to a lack of synchronization or low bandwidth few pictures is moved.
Die Schaltung und ggf. das mobile Gerät zur Positionsbestimmung wie z.B. ein GPS-Empfänger können durch die interne Stromversorgung des Camcorders mit Strom versorgt werden. Vorzugsweise befinden sich eine GPS-Antenne und ein GPS-Empfänger, die auch als ein integraler Baustein im Handel erhältlich sind, zusammen mit der elektronischen Schaltung und einer Computer-Schnittstelle RS-232 dazwischen in einem kleinen Gehäuse. An diesem Gehäuse gibt es z.B. eine Zustandsanzeige für die Empfangsqualität, Einstellelemente für die Daten- formate und -inhalte der auf die Tonspur geschriebenen Positionsdaten, einen Steckverbinder zur Verbindung mit dem Camcorder und einen Steckverbinder zur Verbindung mit der RS-232-Schnittstelle eines Computers. Eine Version für professionelle Anwender unterstützt Timecodes (zeitlich verteilte Codes) für Audiooder Timecodekanal wie VITC (Vertical Intemal Time Code), LTC (Longitudinal Time Code) von SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) bzw. verschiedene Computer-Schnittstellen für Ausgabe und DGPS (Differential- GPS).The circuit and, if applicable, the mobile device for position determination, e.g. a GPS receiver can be powered by the camcorder's internal power supply. A GPS antenna and a GPS receiver, which are also commercially available as an integral component, are preferably located in a small housing together with the electronic circuit and a computer interface RS-232 in between. There are e.g. a status display for the reception quality, setting elements for the data formats and contents of the position data written on the audio track, a connector for connection to the camcorder and a connector for connection to the RS-232 interface of a computer. A version for professional users supports timecodes (distributed codes) for audio or timecode channels such as VITC (Vertical Internal Time Code), LTC (Longitudinal Time Code) by SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) or various computer interfaces for output and DGPS (differential GPS).
Als mobile Geräte zur geografischen Positionsbestimmung in Länge, Breite und Höhe (absolut zum Erdmittelpunkt und Höhe zur Oberfläche) eignen sich nicht nur GPS-Empfänger, worunter hier alle Empfänger für GPS und/oder GLONASS sowie zukünftig auch GNNS verstanden werden, sondern auch andere Positionsbestimmungsgeräte mit Funkverbindung zu mindestens drei bekannten Senderoder Satelllitenpositionen und Laufzeitmessung.Not only GPS receivers are suitable as mobile devices for geographic position determination in length, width and height (absolutely to the center of the earth and height to the surface), which includes all receivers for GPS and / or GLONASS as well as GNNS in the future, but also other position determination devices with radio connection to at least three known transmitter or satellite positions and transit time measurement.
Grundsätzlich ist die geografische Positionsbestimmung möglich, wenn drei Fixpunkte bekannt sind und aus der Laufzeit und der Lichtgeschwindigkeit die Entfernungen der Fixpunkte berechnet werden. Entsprechende Geräte basieren zum Beispiel auf der zukünftig möglichen Positionsbestimmung durch terrestri- sehe Zellennetze, speziell in der Mobilfunktechnik. Derartige Geräte arbeiten mit höheren Frequenzen (>1 GHz) als GPS-Geräte und beziehen Satellitennetze auf niedrigeren Bahnen als das GPS-System ein. Damit werden eine Vielzahl von mobilen elektronischen Geräten prinzipiell in die Lage versetzt, die Position festzustellen bzw. zu berechnen.Basically, geographic positioning is possible if three fixed points are known and the distances of the fixed points are calculated from the transit time and the speed of light. Corresponding devices are based, for example, on the future possible position determination using terrestrial cell networks, especially in mobile radio technology. Such devices operate at higher frequencies (> 1 GHz) than GPS devices and involve satellite networks on lower orbits than the GPS system. This enables a large number of mobile electronic devices to be positioned determine or calculate.
Bei terrestrischen Funkzellen von Mobilfunknetzen, die auf digitalem Datenaustausch beruhen, besteht zusätzlich der Vorteil, daß die Positionen der mindestens drei Fixpunkte, nämlich von in der Nähe liegenden Netzstellenstationen, exakt bekannt sind und sogar eine Punkt-zu-Punkt-Duplex-Datenverbindung besteht. Die Rechnerleistung z.B. eines Mobiltelefons läßt genügend Leistungsreserven für die nötigen Berechnungen. In einem Mobilfunkgerät sind sogar die für die Erfindung benötigten digitalen Landkarten speicherbar bzw. übertragbar, und auf einem kleinen Bildschirm des Mobilfunkgeräts können Routenvorschläge oder Routenabläufe dargestellt werden.In the case of terrestrial radio cells of mobile radio networks which are based on digital data exchange, there is the additional advantage that the positions of the at least three fixed points, namely of nearby network station stations, are exactly known and there is even a point-to-point duplex data connection. The computing power e.g. a mobile phone leaves enough power reserves for the necessary calculations. The digital maps required for the invention can even be stored or transmitted in a mobile radio device, and route suggestions or route sequences can be displayed on a small screen of the mobile radio device.
Als mobile Geräte zur geografischen Positionsbestimmung kommen auch Mobilcomputer wie z.B. Palmtops in Betracht, die mit einem Mobilfunkgerät verbunden sind oder einen geeigneten Funkempfänger enthalten. Auf so einem Mobilcomputer kann auch das erfindungsgemäße Datenverarbeitungsprogramm installiert sein, so daß der Anwender die Erfindung bereits während der Reise in vollem Umfang nutzen kann.Mobile computers such as e.g. Consider palmtops that are connected to a mobile device or contain a suitable radio receiver. The data processing program according to the invention can also be installed on such a mobile computer, so that the user can make full use of the invention while traveling.
All diese bekannten und zukünftigen Systeme zur geografischen Positionsbestimmung werden im folgenden allgemein als GP-Systeme bezeichnet.All of these known and future systems for geographic positioning are generally referred to below as GP systems.
Ein erfindungsgemäßes System mit einem GPS-Empfänger umfaßt in einer Weiterbildung der Erfindung außerdem einen Empfänger für terrestrisch (z.B. über das Mobilfunknetz) gefunkte G PS-Referenzdaten, der mit dem mobilen Gerät verbunden ist. Dies erlaubt eine Differenzkorrektur der GPS-Koordinaten mittels des bekannten DGPS (Differential-GPS) anhand der Referenzdaten, wobei eine besonders hohe Ortsgenauigkeit in der Größenordnung von einem Meter erreicht wird. Alternativ kann eine solche Differenzkorrektur durch spätere Nachbearbeitung der Positionsdaten durchgeführt werden. Falls der Computer des Systemanwenders über einen Kommunikationsanschluß für z.B. Internet verfügt, kann das Datenverarbeitungsprogramm die benötigten Korrekturdaten z.B. von einem Server des Systemherstellers abrufen und die Differenzkorrektur selbst durchführen oder alternativ die Positionen und die Aufnahmezeiten der Bilder an den Server senden, von dem es anschließend die korrigierten Daten zurückerhält. Empfohlene Standards für die Differenzkorrektur sind z.B. beschrieben im Word-Wide-Web auf der Seite http://www.navcen.uscg.mil/ policy/dgps/rtcm104/defaul.html vom 28. Juli 1998.In a further development of the invention, a system according to the invention with a GPS receiver also comprises a receiver for G PS reference data which is transmitted terrestrially (for example via the mobile radio network) and which is connected to the mobile device. This allows a difference correction of the GPS coordinates by means of the known DGPS (differential GPS) on the basis of the reference data, whereby a particularly high location accuracy of the order of one meter is achieved. Alternatively, such a difference correction can be carried out by post-processing the position data later. If the system user's computer has a communication connection for, for example, the Internet, the data processing program can call up the required correction data, for example from a server of the system manufacturer, and the difference correction carry it out yourself or alternatively send the positions and the recording times of the images to the server, from which it then receives the corrected data back. Recommended standards for the difference correction are described, for example, in the Word Wide Web on the page http://www.navcen.uscg.mil/ policy / dgps / rtcm104 / defaul.html from July 28, 1998.
Zur Überbrückung von phasenweise unzureichendem Empfang von Sendern bzw. Satelliten, wie es z.B. in Gebäuden der Fall sein kann, kann ein Gyro- Sensorsystem, das Beschleunigungssensoren auf elektromechanischer oder photoelektrischer (Laser-Gyro) Basis oder konventionell Kreisel enthält, in den GPS-Empfänger integriert werden. Das Gyro-Sensorsystem stellt ein Inertial- system dar, mit dessen Hilfe die Positionsbestimmung zwischenzeitlich weitergeführt werden kann.To bridge the occasional inadequate reception of transmitters or satellites, e.g. in buildings, a gyro sensor system that contains acceleration sensors based on electromechanical or photoelectric (laser gyro) or conventional gyros can be integrated into the GPS receiver. The gyro sensor system represents an inertial system, with the help of which the position determination can be continued in the meantime.
Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt das System weiterhin einen elektronischen Kompass, der die Aufnahmerichtung von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen erfaßt und der entsprechende Richtungsdaten zusätzlich zu den Positionsdaten zusammen mit den Bilddaten aufzeichnet und/oder überträgt. Der elektronische Kompass kann ein 2D-Kompaß zur Erfassung der Himmelrichtung, in die das Kameraobjektiv während der Aufnahme weist, oder ein 3-D-Kompaß zur zusätzlichen Erfassung der Kameraneigung in bezug auf den Horizont sein. Die Richtungsinformationen erleichtern die spätere Auswertung der aufgenommenen Bilder bzw. Bildsequenzen am Computer und ermöglichen nützliche zusätzliche Effekte.According to a further development of the invention, the system further comprises an electronic compass, which records the recording direction of images or image sequences represented by image data and which records and / or transmits the corresponding direction data in addition to the position data together with the image data. The electronic compass can be a 2D compass for detecting the direction of the sky, in which the camera lens points during the recording, or a 3-D compass for additionally detecting the camera inclination with respect to the horizon. The directional information simplifies the later evaluation of the captured images or image sequences on the computer and enables useful additional effects.
Die Positionssignale gebräuchlicher GPS-Empfänger haben normalerweise die Form von seriellen Digitalsignalen, z.B. von NRZ(Non-Return-to-Zero)-Signalen. Es hat sich gezeigt, daß der erste Schaltungsteil in diesem Fall lediglich eine Invertierung und Pegelwandlung an den seriellen Digitalsignalen durchführen muß, damit die so gewonnenen pegelverminderten TTL-Signale unmittelbar auf der Tonspur eines volldigitalen Camcorders aufgezeichnet werden können. Auf eine Invertierung kann sogar verzichtet werden, wobei die auf der Tonspur aufgezeichneten Daten allerdings keine Standard-TTL-Signale mehr darstellen. Im Falle eines Camcorders mit analoger Aufzeichnung, der die hohen auftretenden Datenfrequenzen nicht ohne weiteres verarbeiten kann, werden die Signale zeitlich gedehnt, d.h. es wird entweder eine digitale Geschwindigkeitsumsetzung oder eine analoge Frequenzumsetzung durchgeführt.The position signals of common GPS receivers usually take the form of serial digital signals, for example NRZ (non-return-to-zero) signals. It has been shown that in this case the first circuit part only has to perform an inversion and level conversion on the serial digital signals so that the level-reduced TTL signals obtained in this way can be recorded directly on the audio track of a fully digital camcorder. An inversion can even be omitted, although the data recorded on the audio track no longer represent standard TTL signals. in the In the case of a camcorder with analog recording that cannot easily process the high data frequencies that occur, the signals are stretched in time, ie either a digital speed conversion or an analog frequency conversion is carried out.
Im Falle eines GPS-Empfängers mit NRZ-Ausgangssignalen, die über eine RS- 232-Schnittstelle computerlesbar sind, ist es zweckmäßig, wenn der zweite Schaltungsteil beim Auslesen der Positionsdaten die ursprüngliche NRZ-Signal- form der seriellen Digitalsignale wiederherstellt.In the case of a GPS receiver with NRZ output signals that are computer-readable via an RS-232 interface, it is expedient if the second circuit part restores the original NRZ signal form of the serial digital signals when reading out the position data.
Damit das Datenverarbeitungsprogramm diese Informationen unmittelbar verarbeiten kann, ist es zweckmäßig, wenn der GPS-Empfänger oder sonstige GP- Gerät die geografischen Positionsdaten in einen standardisierten Format liefert. Ein gebräuchliches Format für GP-Informationen ist der Codesatz NMEA-0183, beschrieben z.B. im Word-Wide-Web auf der Seite http://www.marinesoft.com/ Navigation/Technical/mse4.html vom 27. Juli 1998. Gemäß der Erfindung können aber auch GP-Informationen von GP-Geräten aufgezeichnet bzw. übertragen werden, die andere Standardformate und/oder proprietäre Roh-Datenformate anbieten. Im Falle von gerätespezifischen Rohdaten muß das Datenverarbei- tungsprogramm deren Interpretation durchführen, oder der Hersteller des erfindungsgemäßen Systems bietet dies z.B. als Internet-Service an.So that the data processing program can process this information directly, it is expedient if the GPS receiver or other GP device delivers the geographic position data in a standardized format. A common format for GP information is the code set NMEA-0183, described e.g. in the Word Wide Web on the page http://www.marinesoft.com/ Navigation / Technical / mse4.html dated July 27, 1998. According to the invention, however, GP information can also be recorded or transmitted by GP devices that offer other standard formats and / or proprietary raw data formats. In the case of device-specific raw data, the data processing program must carry out their interpretation, or the manufacturer of the system according to the invention offers this e.g. as an internet service.
Zu den GP-Informationen gehören die folgenden Informationen, die für die Erfindung nicht sämtlich benötigt werden: Datum und Zeit in verschiedenen Zahlen- Systemen, Positionsangaben in verschiedenen Koordinatensystemen, Angabe ob (differenz)korrigiert oder unkorrigiert, Anzahl und Nummern bzw. Bezeichnungen der empfangbaren und benutzten Satelliten oder Funkzellen, HDOP (Horizontal Dilution Of Precision=Gütewert der Längenbestimmung), VDOP (Horizontal Dilu- tion Of Precision=Gütewert der Breitenbestimmung), GDOP (Geocenter Dilution Of Precision=Gütewert der Bestimmung des Abstandes vom Erdmittelpunkt), TDOP (Time Dilution Of Precision=Gütewert der Zeitbestimmung), Höheneinheit, Alter der Korrekturangaben, Stationsangaben, Zeit der letzten Standortbestimmung, Prüfsummen, Signalstärken, Angaben zur System-Betriebsart, Angaben zur Abweichung zwischen GPS- und GLONASS bzw. GNSS-System, Betriebszustand der Satelliten und Funkzellen, der Empfänger und ggf. der Referenzempfänger, Fehlerangaben, Bereichsfehler- und Korrekturangaben (absolut oder als Gütewerte), Angaben zum Abstand vom Erdmittelpunkt, Synchronisationsangaben, Almanach- und Ephimeresinformationen der Satelliten, Richtungs- und Geschwindigkeitsangaben, Azimuth- und Elevationsangaben der Satelliten, Ereignismarkierungen, Wochen-, Tages- und Zeiteinheitenzähler in verschiedenen Zählsystemen, Epochenangaben, Angaben zur Richtung zum magnetischen Nordpol, Zonenangaben, Angaben zum erzeugten Nachrichten- format, Parameter- und Statusangaben.The GP information includes the following information, which is not all required for the invention: date and time in different number systems, position information in different coordinate systems, indication of whether (difference) corrected or uncorrected, number and numbers or names of the receivable and used satellites or radio cells, HDOP (Horizontal Dilution Of Precision = quality value of the length determination), VDOP (Horizontal Dilution Of Precision = quality value of the latitude determination), GDOP (Geocenter Dilution Of Precision = quality value of the determination of the distance from the center of the earth), TDOP ( Time Dilution Of Precision = quality value of the time determination), height unit, age of the correction information, station information, time of the last location determination, checksums, signal strengths, information on the system operating mode, Information on the deviation between GPS and GLONASS or GNSS system, operating state of the satellites and radio cells, the receiver and possibly the reference receiver, error information, area error and correction information (absolute or as quality values), information on the distance from the center of the earth, synchronization information, almanac - and ephimer information of the satellites, direction and speed information, azimuth and elevation information of the satellites, event markings, weekly, daily and time unit counters in various counting systems, epoch information, information on the direction of the magnetic north pole, zone information, information on the generated message format, parameters - and status information.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Datenverarbeitungsprogramm dafür eingerichtet, anhand der Aufnahmeorte von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen eine bereiste Route auf der mindestens einen Landkarte auf dem Bildschirm darzustellen und an oder neben der bereisten Route liegende Aufnahmeorte durch Symbole, Schrifteinblendungen oder - bei genügender Bildschirmauflösung - einzelne verkleinerte Bilder aus den Bildern oder Bildsequenzen anzuzeigen. Wenn das System z.B. zuerst Symbole anzeigt, kann der Anwender bei der Nachbearbeitung einen Schriftzug oder ein ausge- wähltes Bild eingeben, der bzw. das das Symbol ersetzen soll. Durch Anklicken der Symbole oder dergleichen werden die dazu vorhandenen Bilder oder Filmsequenzen in größerem Format angezeigt, oder es erscheint zuerst ein Menü, in dem die Aufnahmeorte oder Bilder nach einstellbaren Kriterien aufgelistet sind. Nach Wahl des Anwenders in Übereinstimmung mit der Bildschirmauflösung können mehrere Landkarten und entsprechende Menüs entweder nacheinander oder gemeinsam auf dem Bildschirm angezeigt werden.In a preferred embodiment of the invention, the data processing program is set up to use the recording locations of images or image sequences represented by image data to display a route traveled on the at least one map on the screen and recording locations lying on or next to the route traveled by symbols, inserts or inscriptions sufficient screen resolution - to display individual reduced images from the images or image sequences. If the system e.g. displays symbols first, the user can enter a lettering or a selected image during post-processing that should replace the symbol. By clicking on the symbols or the like, the available pictures or film sequences are displayed in a larger format, or a menu appears first, in which the recording locations or pictures are listed according to adjustable criteria. At the user's choice in accordance with the screen resolution, several maps and corresponding menus can be displayed on the screen either in succession or together.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Datenverarbeitungsprogramm eine sogenannte Zoomfunktion, d.h. der Anwender kann z.B. mit der Maus einen beliebigen Ausschnitt auf irgendeiner gerade auf dem Bildschirm angezeigten Landkarte markieren, der anschließend vergrößert auf dem Bildschirm angezeigt wird, wobei dieser Vorgang nach Belieben bzw. in Abhängigkeit von der Qualität des zur Verfügung stehenden Kartenmaterials wiederholt werden kann.In a preferred embodiment of the invention, the data processing program has a so-called zoom function, ie the user can, for example, use the mouse to mark any section on any map currently displayed on the screen, which is then shown enlarged on the screen, this process being carried out at will repeated depending on the quality of the map material available can be.
Vorzugsweise wird zu Beginn, etwa nach dem Start des Datenverarbeitungsprogramms, eine digitale Weltkarte auf dem Bildschirm angezeigt, in die der Benutzter hineinzoomen kann. Eine besonders zweckmäßige Weltkarte hat die Form einer Parallelprojektion auf die Erdkugel, d.h. sie entspricht einer naturgetreuen Ansicht aus sehr großer Entfernung, wobei der Anwender die Erdkugel z.B. mit Hilfe von Maus und Cursor virtuell drehen kann, bis der ihn interessierende Abschnitt der Erde nach vorne weist.At the beginning, for example after the start of the data processing program, a digital world map is preferably displayed on the screen, into which the user can zoom. A particularly useful world map is in the form of a parallel projection onto the globe, i.e. it corresponds to a lifelike view from a great distance, with the user e.g. using the mouse and cursor, can rotate virtually until the section of the earth that interests him points forward.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Datenverarbeitungsprogramm ein Schnittprogramm oder kann es mit einem Schnittprogramm zusammenarbeiten, derart, daß aus mindestens einer vom Anwender ausgewählten Landkarte sowie aus vom Anwender ausgewählten Bildern oder Bildsequen- zen ein Film zur Aufzeichnung auf einem handelsüblichen Videorecorder zusammengesetzt wird.In a preferred embodiment of the invention, the data processing program contains an editing program or it can work together with an editing program in such a way that a film is composed from at least one map selected by the user and from images or image sequences selected by the user for recording on a commercially available video recorder.
Für die erwähnte Differenzkorrektur der Positionsdaten im Rahmen einer externen Nachbearbeitung kann das Datenverarbeitungsprogramm ein Kommunika- tionsprogramm enthalten oder mit einem Kommunikationsprogramm zusammenarbeiten, derart, daß in Verbindung mit Bildern oder Bildsequenzen aufgezeichnete geografische Positionsdaten z.B. als elektronische Post versandt und die korrigierten Positionsdaten wieder empfangen werden.For the above-mentioned correction of the difference in position data in the context of external post-processing, the data processing program can contain a communication program or cooperate with a communication program such that geographical position data recorded in connection with pictures or picture sequences e.g. sent as electronic mail and the corrected position data can be received again.
Der erste Schaltungsteil des erfindungsgemäßen Systems, d.h. die elektronische Schaltung zur Aufzeichnung von geografischen Positionsdaten, kann auf verschiedene Weise realisiert werden.The first circuit part of the system according to the invention, i.e. the electronic circuit for recording geographical position data can be implemented in various ways.
Eine besonders einfache Schaltung, die die Aufzeichnung von Positionsdaten, die durch serielle Digitalsignale dargestellt werden, auf dem Tonkanal eines Camcorders ermöglicht, besteht im wesentlichen aus einem Pegelwandler oder aus einem Signalinvertierer und einem Pegelwandler. Eine solche Schaltung kann mit sehr geringem Aufwand aus einer handelsüblichen integrierten Schaltung in stromsparender CMOS-Technologie und einigen passiven elektronischen Bauelementen aufgebaut werden. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die elektronische Schaltung zusammen mit einem mobilen Gerät zur automatischen Bestimmung der aktuellen geografischen Position und zur Ausgabe von entspre- chenden Positionsdaten, z.B. einem GPS-Empfänger, ein kompaktes integrales Gerät, das nur drei elektrisch leitende Verbindungen zum Camcorder aufweist, nämlich einen Signalleiter, einen Stromversorgungsleiter und einen Erdleiter.A particularly simple circuit which enables the recording of position data, which are represented by serial digital signals, on the sound channel of a camcorder essentially consists of a level converter or a signal inverter and a level converter. Such a circuit can be built in with very little effort from a commercially available integrated circuit energy-saving CMOS technology and some passive electronic components. In a preferred embodiment, the electronic circuit, together with a mobile device for automatically determining the current geographical position and for outputting corresponding position data, for example a GPS receiver, forms a compact integral device which has only three electrically conductive connections to the camcorder, namely a signal conductor, a power supply conductor and an earth conductor.
Der zweite Schaltungsteil des erfindungsgemäßen Systems, d.h. eine Schaltung zum Auslesen der Positionsdaten vom Tonkanal des Camcorders, stellt in einer bevorzugten Ausführungsform die ursprüngliche Signalform der seriellen Digitalsignale wieder her. Diese Signalrückgewinnungsschaltung kann ebenfalls auf relativ einfache Weise realisiert werden. Die Signalrückgewinnungsschaltung kann entweder im gleichen Gehäuse wie die Signalaufzeichnungsschaltung, wobei zweckmäßigerweise eine Energiesparschaltung zu ihrer Deaktivierung bei Nichtgebrauch vorgesehen wird, oder in einem getrennten Gehäuse untergebracht sein, das der Systemanwender nicht mit auf Reisen nehmen muß, da die Signalrückgewinnungsschaltung nur zum Überspielen der Daten auf den Computer benötigt wird.The second circuit part of the system according to the invention, i.e. a circuit for reading out the position data from the sound channel of the camcorder, in a preferred embodiment restores the original signal form of the serial digital signals. This signal recovery circuit can also be implemented in a relatively simple manner. The signal recovery circuit can either be in the same housing as the signal recording circuit, with an energy-saving circuit being expediently provided for deactivating it when not in use, or in a separate housing that the system user does not have to take with him when traveling, since the signal recovery circuit is only used for dubbing the data the computer is needed.
Weitere Möglichkeiten zur Speicherung bzw. Übertragung der geografischen Positionsdaten auf andere Weise als auf dem Tonkanal eines Camcorders sind:Other options for storing or transmitting the geographical position data in a different way than on the audio channel of a camcorder are:
1. codiert im Bildrücklauf bei Video-Systemen (VITC o.a.) 2. codiert im sichtbaren Bild bei Video-Systemen und Still-Kameras1. coded in the return frame for video systems (VITC or similar) 2. coded in the visible image for video systems and still cameras
3. in der Kontrollspur bei Video-Systemen3. in the control lane with video systems
4. per LTC auf der Tonspur4. via LTC on the soundtrack
5. per RCTC (Rewritable Time Code) von Sony für Video8/Hi85. via RCTC (Rewritable Time Code) from Sony for Video8 / Hi8
6. in den bei digital aufzeichnenden Video-Kameras verwendeten digitalen Bild- und Tondaten (hier werden Bild- und Tonteile im Zeitmutiplexverfahren zeitlich versetzt aufgezeichnet). Diese Kameras haben genug Datenbandbreite und Speicher für eigene, dem Anwendungszweck entsprechende Aufzeichnungsverfahren für die Koordinaten und GP- Informationen und sogar für Landkarten.6. in the digital image and sound data used in digitally recording video cameras (here, parts of the image and sound are recorded with a time-division multiplex method). These cameras have enough data bandwidth and memory for their own recording methods for the coordinates and GP Information and even for maps.
7. in den bei Still-Kameras verwendeten digitalen Speichermedien. Beispielsweise sind Chip-Karten als Speichermedium geeignet.7. in the digital storage media used in still cameras. For example, chip cards are suitable as a storage medium.
8. in hybriden Still-Kameras nach dem APS-Verfahren, wie weiter oben erwähnt.8. in hybrid still cameras according to the APS method, as mentioned above.
Die GP-Aufzeichnung kann fortlaufend, auf ein Ereignis hin oder periodisch erfolgen. Zusätzlich können fortlaufende Positionsnummern (und damit Szenen- und Bildnummern) aufgezeichnet werden.The GP recording can be continuous, in response to an event, or periodically. In addition, consecutive position numbers (and thus scene and picture numbers) can be recorded.
Die obigen Speichermöglichkeiten 1. bis 8. werden nachfolgend näher erläutert:The above storage options 1 to 8 are explained in more detail below:
Zu 1.: VITC ist ein durch die SMPTE normiertes Verfahren zur Aufzeichnung von Stunden, Minuten, Sekunden und Frame-Nummer in jedem Frame (Vollbild) bei Analogvideoaufzeichnungs- und Übertragungsverfahren. Hier ist ein Speicherbereich von 80 Bit in einer der Rücklaufzeilen des Fernsehbildes definiert. VITC ist also Teil des unsichtbaren Fernsehbildes. Die 80 Bits sind in Timecode-Bits und User-Bits aufgeteilt. Entweder benutzt man den gesamten Bereich oder nur den User-Bit Bereich für die Koordinaten. Die Beschränkung auf die User-Bits bietet zwar eine hohe Kompatibilität mit vorhanden Geräten, aber nicht genug Platz für eine GP-Koordinate, so daß man eine GP-Nachricht auf mehrere Bilder verteilen muß. Für die Erfindung ist es zweckmäßig, einmal eine volle "Start- Koordinate" über mehrere Bilder zu verteilen, um dann in den folgenden User-Bits nur noch die relativen Abweichungen zu speichern. VITC wird bei Kameras aus dem Bereich Unterhaltungselektronik selten, ansonsten nur bei aufwendigen Studiokameras als integrierte Funktion angeboten. Aufwendige Videonachbearbeitungsgeräte können diesen Code nachträglich aufbringen.Re 1 .: VITC is a procedure standardized by the SMPTE for recording hours, minutes, seconds and frame numbers in every frame (full frame) in analog video recording and transmission processes. Here, a memory area of 80 bits is defined in one of the return lines of the television picture. VITC is therefore part of the invisible television picture. The 80 bits are divided into time code bits and user bits. Either you use the entire area or only the user bit area for the coordinates. The restriction to the user bits offers a high degree of compatibility with existing devices, but not enough space for a GP coordinate, so that a GP message must be distributed over several images. It is expedient for the invention to distribute a full “start coordinate” over several images in order to then only save the relative deviations in the following user bits. VITC is rarely offered as an integrated function in cameras from the field of consumer electronics, otherwise only in complex studio cameras. Elaborate video post-processing devices can subsequently apply this code.
Zu 2.: Im sichtbaren Bereich des Bildes können herstellerspezifisch einige Berei- ehe definiert werden, in denen die GP-Koordinaten und/oder GP-Informationen gespeichert werden können. Dieses Verfahren ist außerdem bildsynchron.Re 2 .: In the visible area of the image, some areas can be defined in a manufacturer-specific manner, in which the GP coordinates and / or GP information can be saved. This process is also synchronous.
Zu 3.: In der Kontrollspur (CTL-Spur) bei VHS/SVHS-Kameras werden normaler- weise parallel zu den Bildern Synchronsignale aufgezeichnet. Mit bekannten Timecodeverfahren wie RAPID (eingetragene Marke) o.a. werden die Kontrollsignale erhalten und mit Timecode Informationen ergänzt. Der Timecode ist ähnlich wie bei VITC, jedoch mit 50 Bits strukturiert und kann zumindest mit Koordinatenteildaten in den User-Bits belegt werden. Grundsätzlich aber benötigt RAPID 50 Bilder, 2 Sekunden, für einen Timecode. Das RAPID-Verfahren wird nur bei PAL-Verfahren benutzt. Durch die geringe Bandbreite wird die erfindungsgemäße Aufzeichnung bildüberlappend und nicht bildsynchron.Re 3 .: In the control lane (CTL lane) with VHS / SVHS cameras, normal- sync signals recorded parallel to the images. The control signals are received with known time code methods such as RAPID (registered trademark) or the like and information is added with time code. The time code is similar to VITC, but structured with 50 bits and can be assigned at least coordinate part data in the user bits. Basically, however, RAPID requires 50 frames, 2 seconds, for a timecode. The RAPID procedure is only used for PAL procedures. Due to the low bandwidth, the recording according to the invention becomes overlapping and not synchronous.
Zu 4.: LTC ist ebenfalls durch SMTE normiert und wird in einem Audio- oder Timecode-Kanal auf einem Video- oder Audiorecorder geschrieben. Kann vor, während oder nach dem Bespielen mit Videobildern aufgezeichnet werden. Kann nur beim Bewegen des Magnetbandes gelesen werden.To 4 .: LTC is also standardized by SMTE and is written in an audio or timecode channel on a video or audio recorder. Can be recorded before, during or after recording with video images. Can only be read when moving the magnetic tape.
Zu 5: Ähnlich wie RAPID, aber bildgenau, wird bei der Schrägspuraufzeichnung zwischen Videosignal und PCM(Pulse Code Modulation)-Ton aufgezeichnet.5: Similar to RAPID, but accurate in picture, is recorded during the helical trace recording between video signal and PCM (Pulse Code Modulation) sound.
Zu 6.: Die digitale Speicherung, die sich bei Video-Kameras mehr und mehr durchsetzt, bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, die digitalen GP-Daten als integrierte Funktion der Kamera zu speichern und digital an Computer, Schnittgerät oder Recorder zu übertragen. Daten-Bandbreite ist ausreichend vorhanden. Im Handel gibt es bereits PC-Zusatzkarten, mit denen die digitalen Ton- und Bilddaten in Echtzeit übertragen werden können.Re 6 .: Digital storage, which is becoming more and more popular with video cameras, offers a multitude of options for storing the digital GP data as an integrated function of the camera and for transferring it digitally to a computer, editing device or recorder. There is sufficient data bandwidth. There are already PC add-on cards on the market with which the digital sound and image data can be transmitted in real time.
Zu 7.: Bei digitalen Still-Kameras besteht bisher zwar keine Möglichkeit für den Anwender, von außen GP-Koordinaten bzw. GP-Informationen einfließen zu lassen, geeignete Anschlußmöglichkeiten könnten aber früher oder von den Herstellern vorgesehen werden. Digitale Still-Kameras komprimieren die Einzelbilder entweder verlustlos oder verlustbehaftet mit geeigneten Kompressions- verfahren. Auf ihren digitalen Speichermedien (häufig PCMCIA-Speicherkarten, Standard für Mini-PC-Schnittstelle) können die GP-Koordinaten bzw. GP-Informationen problemlos gespeichert werden. Zu 8.: Eine Kombination von traditionellem Film und einem Magnetstreifen stellt APS dar. Auch auf diesem Magnetstreifen könnten die GP-Koordinaten bzw. GP- Informationen gespeichert werden.Re 7 .: So far there is no way for users to incorporate GP coordinates or GP information from digital still cameras, but suitable connection options could be provided earlier or by the manufacturers. Digital still cameras compress the individual images either losslessly or with loss using suitable compression methods. The GP coordinates or GP information can be easily stored on your digital storage media (often PCMCIA memory cards, standard for mini-PC interface). To 8 .: APS represents a combination of traditional film and a magnetic stripe. The GP coordinates or GP information could also be stored on this magnetic stripe.
Allgemein geht es bei der Erfindung um die Zuordnung zwischen Positionsdaten bzw. GP-Informationen, bewegten oder stillen Bildern und Landkarten sowie um die Integration bzw. Verarbeitung und Darstellung dieser Objekte auf einem Computer, wahlweise mit Video-Schnitt. Die Erfindung erleichtert durch Visualisierung der mit den GPS-Koordinaten versehenen Landkarten die Beantwortung der Frage, wo die in Frage stehende Aufnahme entstanden ist.In general, the invention relates to the assignment between position data or GP information, moving or still images and maps and the integration or processing and display of these objects on a computer, optionally with video editing. By visualizing the maps provided with the GPS coordinates, the invention makes it easier to answer the question of where the picture in question was taken.
Für den Transport des Film-, Bild-, Ton-, GP,- bzw. Kompass-Datenmaterials vom Aufnahmeort zur Bearbeitungsstation, d.h. zum Computer, wird einer der folgenden Übertragungswege bevorzugt:For the transport of the film, image, sound, GP, or compass data material from the recording location to the processing station, i.e. to the computer, one of the following transmission paths is preferred:
A) zeitversetzte Funkübertragung (Stapel-Datenübertragung)A) time-shifted radio transmission (batch data transmission)
B) Funkübertragung in Echtzeit (Live-Datenübertragung)B) Real-time radio transmission (live data transmission)
C) zeitversetzte Übertragung durch Transport eines SpeichermediumsC) Delayed transmission by transporting a storage medium
Welcher Übertragungsweg gewählt wird, richtet sich im wesentlichen nach der Anwendung, für den eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung gedacht ist.Which transmission path is chosen essentially depends on the application for which a specific embodiment of the invention is intended.
Anwendungen im professionellen Bereich umfassen z.B.:Professional applications include, for example:
- Vor-Ort-Reportagen unter zusätzlicher Einbeziehung von Landkarten, bei denen Zeit ein wichtiger Faktor ist. Eine aktuelle Filmszene wird mit einem Übertragungswagen (z.B. per SNG, Satellite News Gathering) direkt übertragen (Übertragungsweg B)).- On-site reports including maps, where time is an important factor. A current film scene is broadcast directly with an OB van (e.g. via SNG, Satellite News Gathering) (transmission route B)).
- Mittels sogenanntem ENG, eine Art aktuelle Aquisition, die u.a. von der Fa.- By means of so-called ENG, a kind of current acquisition that i.a. from the company
Panasonic im Rahmen eines DVCPRO genannten Systems angeboten wird, unter zusätzlicher Einbeziehung von Landkarten, wobei eine Reportage in der Nähe des Aufnahmeortes möglicht zeitnah komponiert/ geschnitten und entweder per A), B) oder C) zur Nachbearbeitung/ Sendung übertragen wird.Panasonic is offered within the framework of a system called DVCPRO, with the additional inclusion of maps, whereby a reportage near the recording location is composed as soon as possible / cut and transmitted either by A), B) or C) for post-processing / shipment.
- Stationäre Filmschnittanwendungen mit oder ohne zusätzliche digitale Animationen zur Präparation von primär per C) aufgenommenen Video-- Stationary film editing applications with or without additional digital animations for the preparation of video recorded primarily by C)
FilmenFilm
- Anwendungen bei Unfallforschung, Polizei, Feuerwehr, Umweltschutz, Tourismuswerbung, Transportunternehmen, Immobilienmaklern, Bran- cheninformationsdiensten, Städteplanung, Internetdiensten, primär per C).- Applications in accident research, police, fire service, environmental protection, tourism advertising, transport companies, real estate agents, industry information services, urban planning, Internet services, primarily via C).
- Infrarot- und Restlichtverstärkerkameras mit zeitversetzter Integration von Landkarten per A) oder C).- Infrared and residual light intensifier cameras with time-delayed integration of maps via A) or C).
- Einbeziehung von realen Bildern und Filmsequenzen in die Produktion von virtuellen Welten per C).- Inclusion of real images and film sequences in the production of virtual worlds via C).
Für Anwendungen im semiprofessionellen Bereich und im Bereich der Unterhaltungselektronik kommt überwiegend der Übertragungsweg C) in Frage. Die Positionen und Routen können nicht nur am heimischen Computer, sondern auch unterwegs z.B. auf einem Palmtop-Computer oder auf einem zur Positionsbestimmung verwendeten Mobiltelefon angezeigt werden. Ein solches Mobiltelefon kann außerdem dazu dienen, sogenannte POI(Point Of Interest)-Anf ragen abzusenden und die dazu erhalten Informationen anzuzeigen. Solche Informationen sind z.B. Sehenswürdigkeiten, nächste Tankstelle mit geringstem Preis, Hotels, personalisierte Straßenverkehrsinformationen, Städte, Sehenswürdigkeiten, Kultur-, Monumenten-, Industrie- und Militärobjekte, Baumbestände für Baumkataster, Straßenverkehrsschilder-, Brücken-, Tunnel- und sonstige Objektkoordinaten, Lage von Schiffswracks und anderen Unterwasserobjekten (unter Landkarten werden hier auch Seekarten und gemischte Karten verstanden), Naturphänomene wie z.B. Blitze, Flora, Fauna, Astronomie, Wirbelstürme, Katastrophen.For applications in the semi-professional area and in the area of entertainment electronics, the transmission path C) is predominantly possible. The positions and routes can not only on the home computer, but also on the go e.g. displayed on a palmtop computer or on a mobile phone used to determine the position. Such a mobile phone can also be used to send so-called POI (Point Of Interest) requests and to display the information received. Such information is e.g. Sights, nearest petrol station at the lowest price, hotels, personalized road traffic information, cities, sights, cultural, monumental, industrial and military objects, tree populations for tree registers, road traffic signs, bridges, tunnels and other object coordinates, location of shipwrecks and other underwater objects (Maps are also understood to mean nautical charts and mixed maps), natural phenomena such as Lightning, flora, fauna, astronomy, cyclones, catastrophes.
Geeignete digitale Landkarten für das System stehen in großer Zahl und in ver- schiedenen Formaten (z.B. als Bild-, Orts-, Raster- oder Vektorkartenmaterial) zur Verfügung. Geeignete Landkarten können zusammen mit dem Datenverarbeitungsprogramm geliefert werden, oder das Datenverarbeitungsprogramm kann z.B. auf Kartenmaterial aus gängigen Bildbearbeitungsprogrammen oder aus dem Internet zugreifen.Suitable digital maps for the system are available in large numbers and in various different formats (e.g. as image, location, raster or vector map material). Suitable maps can be supplied together with the data processing program, or the data processing program can, for example, access map material from common image processing programs or from the Internet.
Der Computer bzw. das Datenverarbeitungsprogramm kann z.B. die folgenden Operationen an den vor Ort aufgenommenen Koordinaten bzw. Aufnahmerichtungen und Bildern vornehmen: Aufnehmen bzw. Registrieren, Verarbeiten bzw. Bearbeiten und mit vorhandenen Orts-, Vektor- und Rasterinformationen kombinieren bzw. mischen, ohne Bezug auf digitale Landkarten zusammen mit anderen Daten visualisieren und speichern und mit Orts-, Raster- und/oder anderen Vektorkarten und anderen Daten integrieren, visualisieren, speichern und übertragen.The computer or the data processing program can e.g. perform the following operations on the coordinates or directions and images recorded on site: record or register, process or edit and combine or mix with existing location, vector and raster information, without visualizing digital maps together with other data and save and integrate, visualize, save and transfer with location, raster and / or other vector maps and other data.
Wie weiter oben bereits angesprochen, können die Karten dabei abwechselnd oder visuell gemischt zu den Stand- oder Laufbildern auf dem Bildschirm plaziert und benutzt werden, und Kamerarouten- und Stationspunkte können mit auf realen Routen- und Wegvektoren basierenden Wegstrecken verbunden, abgeglichen, auf Speichermedien gespeichert und visualisiert werden.As already mentioned above, the cards can be placed and used alternately or visually mixed with the still or moving pictures on the screen, and camera route and station points can be connected with routes based on real route and route vectors, compared, stored on storage media and be visualized.
Wenn der Computer aus anderen Quellen stammende Ortspunkte, Straßen-, Weg-, Routen-, Flug und Schiffsroutenvektoren sowie Rasterkarteninformationen mit Zusatzinformationen zur Verfügung hat, können diese Elemente mit den vor Ort aufgenommenen Kamerakoordinaten kombiniert, gemischt, verarbeitet, übertragen und/oder gespeichert werden.If the computer has location points originating from other sources, street, route, route, flight and ship route vectors as well as raster map information with additional information, these elements can be combined, mixed, processed, transmitted and / or stored with the camera coordinates recorded on site .
Nützliche Zusatzinformationen sind z.B. folgende: georeferenzierbare physikalisch-technische Informationen wie absolute oder relative Höhe, Länge, Breite und Höhe eines Objektes, Mengen-, Geschwindigkeits-, Richtungs-, Dichte-, Wichte-, Maß-, Meß-, Seismik-, Schall-, Alters-, Vegetations-, Konzentrations-, Zustands-, Gewichts-, Strömungs-, Abweichungs-, Temperatur-, Strahlungs-, Intensitäts-, Grenz-, Nutzungs-, Statistik und Verlaufsinformationen. Administra- tive Angaben zu Grenzverläufen, Einteilungen, Zuordnungen, Klassifizierungen, kulturelle, sprachliche, ethnische und Bildungszuordnungen. Textliche Zusatzangaben für Sehenswürdigkeiten und Attraktionen. Bild-, Ton- und Videosequenzen. Symbole (sogenannte Icons), Pictogramme und Hologramme, Signaturen. Codierte und uncodierte Informationen.Useful additional information is, for example, the following: georeferenceable physical-technical information such as absolute or relative height, length, width and height of an object, quantity, speed, direction, density, weight, measure, measurement, seismic, sound -, Age, vegetation, concentration, condition, weight, flow, deviation, temperature, radiation, intensity, limit, usage, statistics and history information. Administration tive information on borders, divisions, classifications, classifications, cultural, linguistic, ethnic and educational classifications. Additional textual information for sights and attractions. Image, sound and video sequences. Symbols (so-called icons), pictograms and holograms, signatures. Coded and uncoded information.
Digitale Rasterkarten in verschiedenen Koordinatensystemen sind zur Zeit folgende: Höhenkarten, panchromatische Bilder, Flugluftbilder im sichtbaren Bereich, Satellitenbilder in verschiedenen Frequenzbereichen, Radarbilder von Satelliten, magnetoskopische Karten/Bilder, Flächennutzungskarten, Vegetations-, Temperatur-, Erz-, Ölvorkommens-, sonstige Rohstoffkarten und -vorkommen und seismische Karten.Digital raster maps in various coordinate systems are currently as follows: elevation maps, panchromatic images, aerial photographs in the visible range, satellite images in different frequency ranges, radar images from satellites, magnetoscopic maps / images, land use maps, vegetation, temperature, ore, oil reserves, and other raw material maps and occurrences and seismic maps.
Digitale Standort-/POI-Koordinaten in verschiedenen Koordinatensystemen beziehen sich zur Zeit auf Städte, Sehenswürdigkeiten und viele andere Objekte, die weiter oben bereits aufgezählt wurden.Digital location / POI coordinates in various coordinate systems currently refer to cities, sights and many other objects that have already been listed above.
Digitale Vektorkarten in verschiedenen Koordinatensystemen sind zur Zeit folgende: Gebäude-, Grenz-, Schiffs-, Straßen-, Bahnlinien-, Gewässer-, Fluß-, Wald-, Landwirtschafts-, Nutzungs-, Vegetations-, Temperatur-, Erz- und Ölvorkommen, sonstige Rohstoffkarten und -vorkommen.Digital vector maps in various coordinate systems are currently as follows: occurrences of buildings, borders, ships, roads, railways, water, rivers, forests, agriculture, uses, vegetation, temperature, ore and oil , other commodity maps and deposits.
Der Computer muß hardwaremäßig über einen Eingangskanal für codierte GP-Informationen z.B. über die RS-232-Schnittstelle oder über eine spezielle Hardwareeinrichtung zum Lesen der GP-Informationen aus dem Film und/oder zum Empfang über die Übertragungswege A) oder B) verfügen. Außerdem muß der Computer über eine Bildfangschaltung, Frame-Grabber oder Video-Capture genannt, für analog aufgezeichnete Videofilme oder eine Bildfangschaltung für digital aufgezeichnete Videofilme verfügen. Im Falle einer Bildfangschaltung für digital aufgezeichnete Videofilme können die GP-Informationen mit in dem digitalen Ton-/Bilddatenstrom enthalten sein und somit dem Computer ohne einen speziellen Eingangskanal dafür zugänglich sein. Die Software kann über mindestens eine oder mehrere Funktionen und Daten aus folgendem verfügen:In terms of hardware, the computer must have an input channel for coded GP information, for example via the RS-232 interface, or a special hardware device for reading the GP information from the film and / or for reception via the transmission paths A) or B). In addition, the computer must have a frame grabber, called frame grabber or video capture, for analog recorded video or an image capture circuit for digitally recorded video. In the case of an image capture circuit for digitally recorded video films, the GP information can also be contained in the digital sound / image data stream and thus be accessible to the computer without a special input channel for this. The software can have at least one or more functions and data from the following:
- Programm(e) zum Auslesen, Verarbeiten, Speichern (Spezialform soge- nanntes Datalogging), Georeferenzieren (Informationen zu Koordinaten in- Program (s) for reading out, processing, storing (special form known as data logging), georeferencing (information on coordinates in
Beziehung setzen) und ggf. Anzeigen der Kamerakoordinaten und/oder der sonstigen GP-Informationen (inclusive der Zeit, Zeitzonenberechnung, Weltzeitberechnung, Sommer-, Winterzeiten etc.), Timecode- und/oder User-Bit-Auswertung wahlweise auch ohne Landkarten - vorstehende Funktionen in Verbindung mit Raster- und/oder Vektor- und/oder Ortskartendaten und folgenden weiteren Funktionen:Set relationship) and, if necessary, display the camera coordinates and / or the other GP information (including time, time zone calculation, world time calculation, summer, winter times etc.), time code and / or user bit evaluation, optionally without maps - the above Functions in connection with raster and / or vector and / or location map data and the following further functions:
- Aus vorhandenen Ortsdaten (z.B. Objekt-, Städte-, Flußnamen) und Vektordaten (z.B. Schiffs-, Straßen-, Fluß-, Grenz- und Flugrouten) auswählen und ohne eigene Koordinaten Ändern, Hinzufügen, Verarbeiten, Übertragen und Speichern- Select from existing location data (e.g. object, city, river names) and vector data (e.g. ship, street, river, border and flight routes) and change, add, process, transfer and save them without your own coordinates
- über Koordinaten und Näherung von Koordinaten Orts- und Vektorinformationen Auswählen, Ändern, Hinzufügen, Verarbeiten, Übertragen und Speichern- Via coordinates and approximation of coordinates, location and vector information Select, change, add, process, transfer and save
- Übergabe der unkorrigierten Positionen, der Zeit der Position und weiteren GP-Informationen über z.B. Internet an den Systemhersteller und Empfang der korrigierten Daten- Transfer of the uncorrected positions, the time of the position and further GP information about e.g. Internet to the system manufacturer and receipt of the corrected data
- Empfang von DGPS Informationen z.B. über Internet und Differenzkorrektur der GP-Informationen durch Nachbearbeitung vor Ort- Receiving DGPS information e.g. via the Internet and difference correction of the GP information by post-processing on site
- Objekte georeferenzieren - Aus vorhandenen digitalen Karten Berechnungen für verschiedene Projektions-, Darstellungs- und Beleuchtungsformen vornehmen- Geo-referencing objects - Perform calculations for various projection, display and lighting forms from existing digital maps
- Verschiedene thematische Betrachtungs- und Datenebenen erlauben (sogenannte Layer-Technik, z.B. Straßen und Sehenswürdigkeiten anschalten, Schienen und Busse, oder Höhenriefendarstellung aktivieren und Grenzen einzeichnen). Die Anzahl der Kombinationen wächst mit dem- Allow different thematic viewing and data levels (so-called layer technology, e.g. switching on streets and sights, activating rails and buses, or activating elevation display and drawing boundaries). The number of combinations increases with
Inhalt der digitalen Kartendaten und ist prinzipiell nur durch Speicher- und Leistungsresourcen des Computers begrenzt)Content of the digital map data and is in principle only limited by the memory and power resources of the computer)
- Zoom und Pan (Verschieben) - Die Datenelemente verschiedenartig sortieren/gruppieren- Zoom and Pan (move) - Sort / group the data elements differently
- Karten transparent oder deckend über Bilder/Filmsequenzen legen- Place cards transparently or opaque over pictures / film sequences
- Kamerakoordinaten einspeichern und anzeigen- Store and display camera coordinates
- Neue Orts- oder Vektorkoordinaten manuell eingeben und/oder bestehen- de Koordinaten ändern oder dies programmgesteuert aus anderen Datenquellen durchführen- Enter new location or vector coordinates manually and / or change existing coordinates or do this programmatically from other data sources
- Karten mit hartem Übergang oder per sogenanntem Fading weich vor oder hinter Bild-/Filmsequenzen einblenden- Show cards with a hard transition or by so-called fading softly in front of or behind image / film sequences
- Die Ergebnisse solcher Funktionen auf analogen oder digitalen sequentiel- len (linearen) Speichermedien (Videorecorder) oder nichtlinear auf digitalen Speichermedien abspeichern und wieder laden- Save the results of such functions on analog or digital sequential (linear) storage media (video recorders) or non-linearly on digital storage media and load them again
- Den Karten Texte und Daten zuordnen (Name der Sehenswürdigkeit oder des Ortes oder Kommentare) und wahlweise solchen Objekten Audioinformationen (Sprache, Musik) oder Videoinformationen (Bild, Film) zuordnen, speichern und abspielen oder übertragen- Assign text and data to the maps (name of the point of interest or place or comments) and optionally assign, save and play or transmit audio information (voice, music) or video information (image, film) to such objects
- Karten drehen, spiegeln, dehnen, stauchen, transformieren, verzerren, verschärfen, verfremden, umprojizieren, kolorieren, mit anderen Daten, Tönen, Bildern, Filmen etc. überlagern oder durchmischen, visuell wahrnehmbar verändern oder verbessern - Karten zu bewegten und/oder beleuchteten und/oder zu animierten- Rotate, mirror, stretch, compress, transform, distort, tighten, alienate, reproject, color, overlay or mix with other data, sounds, images, films, etc., change or improve them visually - Movable and / or illuminated cards and / or animated
Objekten machen (z.B. Projektion auf die Erdkugel und drehen, Sonnen/ Mondstand ändern)Make objects (e.g. projection onto the globe and rotate, change sun / moon position)
- Manuell oder programmgesteuert Objektnamen bzw. -symbole, Piktogramme (Icons) in die Karte projizieren, die anzeigen, daß hier Bilder, Filmsequenzen, Töne oder textliche Informationen abrufbar sind. Solche- Manually or program-controlled project object names or symbols, pictograms (icons) onto the map, which indicate that images, film sequences, sounds or textual information can be called up here. Such
Symbole laden oder erzeugen, modellieren, plazieren und speichern. Bildpunktkoordinaten oder die verschiedenen geografischen Koordinaten laden, verändern, anzeigen und speichernLoad or create symbols, model, place and save. Load, change, display and save pixel coordinates or the various geographic coordinates
- Routen- bzw. Positionshistorie speichern und anzeigen, Routenvorschläge errechnen und anzeigen- Save and display route or position history, calculate and display route suggestions
- Künstliche (arithmetische-, virtuelle-) Oberflächen (Texturen) oder reale Oberflächen aufbringen- Apply artificial (arithmetic, virtual) surfaces (textures) or real surfaces
- Karten durch aneinanderhängen (Kacheln) kombinieren oder teilen - Karten durch verschiedene Verfahren (z.B. JPEG, MJPEG, Wavelet, CinePac, Indeo, Fraktal) verlustbehaftet oder verlustfrei komprimieren und dekomprimieren, laden, speichern und übertragen- Combine or divide cards by tiling them together - Compress and decompress, load, save and transfer cards with various methods (e.g. JPEG, MJPEG, Wavelet, CinePac, Indeo, fractal) with or without loss
- Gitternetze überlagern - Karten und die obigen Kombinationen speichern, audiovisuell und/oder visuell abspielen, senden und übertragen- Overlay grids - Save maps and the above combinations, play them back audiovisually and / or visually, transmit and transmit
- Ablauf-Scripte durch Makro-Sprache ermöglichen (sogenannte Batch- oder Stapelverarbeitung), Videorecorder/Kamera steuern, Videomaterial auf dem Computer ablaufen lassen, Kleinausschnitte (sogenannte Thumbnails) speichern, ändern und anzeigen- Enable process scripts using macro language (so-called batch or batch processing), control video recorders / cameras, run video material on the computer, save, change and display small sections (so-called thumbnails)
- Generalisieren von Vektor- und Ortsdaten mit/ohne maßstabsungetreuer (übertrieben vergrößerter) Form, z.B. Häuser und Berge als große Symbole oder Icons darstellen- Generalization of vector and location data with / without true to scale (exaggerated) form, e.g. Represent houses and mountains as large symbols or icons
- Berechnen/Abschätzen der Position einer vorgegebenen Route aus dem Zeitablauf (Nach einer Flugstunde über den Atlantik bin ich hier gewesen, kein GP-Empfang)- Calculate / estimate the position of a given route from the passage of time (after an hour of flight over the Atlantic I was here, no GP reception)
- Exakte Positionierung einer GP-Koordinate in einer geringer aufgelösten Karte (z.B. Weltkarte in 1-km Auflösung, dann innerhalb des Kilometers positionieren) - Ergebnisse mischen, abspielen, ausdrucken, exportieren und übertragen.- Exact positioning of a GP coordinate in a less resolved map (e.g. world map in 1 km resolution, then position within the kilometer) - Mix, play, print, export and transfer results.
Verkehrinformationen integrieren (Staus, Verkehrsfluß, Unfallorte, Parkinformationen, Park & Ride-Informationen, Straßenzustände, Wetter, Verkehrsdichte etc.). Fahr- und Flugsimulationen durch Abspeichern und Abspielen von realen Bildern und/oder Videosequenzen mit oder ohne gleichzeitige Anzeige einer Karte und/oder gleichzeitige Darstellung von künstlichen Szenen durchführen (Primär Bahn-, Schiffs- und Straßenfahrten oder Flugfilme)Integrate traffic information (traffic jams, traffic flow, accident locations, parking information, park & ride information, road conditions, weather, traffic density etc.). Carry out driving and flight simulations by saving and playing back real images and / or video sequences with or without simultaneous display of a map and / or simultaneous display of artificial scenes (primarily train, ship and road trips or flight films)
- Den Export und die Übertragung von Daten konform zu OGC-Standards ausführen (OGC=Open GIS Consortium, GIS= Geografische Informations Systeme)- Export and transfer of data in accordance with OGC standards (OGC = Open GIS Consortium, GIS = Geographic Information Systems)
- Glättung der durch die Kamera aufgenommenen GP-Koordinaten- Smoothing the GP coordinates recorded by the camera
- Durch Positionierung eines Bildschirmzeigers (Maus/Cursor) Objektangaben wie Reisename (z.B. Urlaub 1996 in Mallorca), Datum und Uhrzeit anzeigen. Desgleichen für Teilabschnitte einer Reise (Ausflug von Los Angeles zum Grand Canyon)- By positioning a screen pointer (mouse / cursor) object details such as travel name (e.g. vacation 1996 in Mallorca), date and time Show. Likewise for sections of a trip (trip from Los Angeles to the Grand Canyon)
- Anzeige der Karten in dreidimensionaler Form unter Verwendung von Höhenangaben des Geländes und/oder der Gebäude - Innengrundrisse von Gebäuden in den Karten integrieren, um z.B. die- Display the maps in three-dimensional form using elevations of the terrain and / or the buildings - Integrate interior floor plans of buildings in the maps to e.g. the
Aufnahmen in einem Museum oder in einer Sehenswürdigkeit in dem Grundriss zu positionieren Qedoch ohne GPS-Unterstützung)To position recordings in a museum or in a landmark on the floor plan (without GPS support)
- Satelliten- und Flugbildkarten in die Karten mischen und/oder Überlagern- Mix satellite and flight maps into the maps and / or overlay
- Teilabschnitte einer Reise mit Text- und Attributangaben (Flugstart, Zwischenlandung, Taxi-, Busfahrt, Schiffspassage, Start, Stop, Pause) versehen und als Datenbankobjekte speichern und z.B. mit unterschiedlichen Farben verarbeiten.- Provide sections of a trip with text and attribute information (flight start, stopover, taxi, bus trip, ship passage, start, stop, break) and save them as database objects and e.g. process with different colors.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü- chen und aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.Further features and advantages of the invention emerge from the subclaims and from the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Fig. 1 ist eine schematische Übersicht über ein System zur Verarbeitung von GPS-Daten und Bildern,1 is a schematic overview of a system for processing GPS data and images,
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Teils des Systems von Fig. 1 ,Fig. 2 is a block diagram of part of the system of Fig. 1,
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Teils des Systems von Fig. 1 ,3 is a block diagram of another part of the system of FIG. 1;
Fig. 4 ist ein Schaltplan eines Schaltungsteils in Fig. 2,Fig. 4 is a circuit diagram of a circuit part in Fig. 2,
Fig. 5 ist ein Schaltplan eines Schaltungsteils in Fig. 3, undFig. 5 is a circuit diagram of a circuit part in Fig. 3, and
Fig. 6 ist ein Beispiel für eine Bildschirmanzeige an einem Computer zur Illustration einer Urlaubsreise. Wege zur Ausführung der Erfindung6 is an example of a screen display on a computer to illustrate a vacation trip. Ways of Carrying Out the Invention
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung umfaßt einen handelsüblichen Camcorder 1 , einen GPS-Empfänger 2 mit einer dazugehörigen Antenne 3, die eine integrale Baugruppe 4 sein können, eine elektronische Schaltung 5, die die vom GPS- Empfänger 2 erzeugten GPS-Daten empfängt und in eine zur gemeinsamen Aufzeichnung und/oder Übertragung mit Bilddaten geeignete Form umwandelt, und wahlweise einen Radioempfänger 6 für Referenzsignale, die vom GPS- Empfänger 2 zugeführt werden, zur sofortigen oder späteren Differenzkorrektur der empfangenen Roh-GPS-Daten.The arrangement shown in Fig. 1 comprises a commercially available camcorder 1, a GPS receiver 2 with an associated antenna 3, which can be an integral assembly 4, an electronic circuit 5, which receives the GPS data generated by the GPS receiver 2 and into a form suitable for joint recording and / or transmission with image data, and optionally a radio receiver 6 for reference signals, which are supplied by the GPS receiver 2, for immediate or later correction of the difference in the received raw GPS data.
Die obigen Bestandteile der Anordnung sind sämtlich transportabel, wobei der GPS-Empfänger 2, die GPS-Antenne 3, die elektronische Schaltung 5 und ggf. der Radioempfänger 6 in einem gemeinsamen kleinen Gehäuse eingebaut sein können, das am Camcorder 1 befestigt werden kann. Ein dreiadriges Verbindungskabel zum Camcorder 1 enthält einen Stromversorgungsleiter 7, über den der GPS-Empfänger 2 und die übrigen Baugruppen (deren Verbindungen sind nicht gezeigt) mit einer internen Spannungsquelle des Camcorders 1 verbunden sind, einen Signalleiter 8, der einen Datenausgang der Schaltung 5 mit einem Mikrofoneingang 9 des Camcorders 1 verbindet, und einen gemeinsamen Erdleiter (in Fig. 1 nicht gezeigt). Falls der Camcorder über einen Audioeingang für Tonsignale von anderen Signalquellen als einem Mikrofon verfügt, kann dieser anstelle des Mikrofoneingangs 9 verwendet werden, wobei ggf. die weiter unten beschriebene Pegelwandlung entsprechend anzupassen ist. Der Mikrofoneingang 9 des Camcorders 1 oder ggf. dessen Audioeingang kann mit einem nicht gezeigten Umschalter verbunden sein, über den ihm wahlweise GPS-Daten vom GPS-Empfänger 2 oder Tonsignale eines nicht gezeigten Mikrofons zugeführt werden können.The above components of the arrangement are all portable, whereby the GPS receiver 2, the GPS antenna 3, the electronic circuit 5 and possibly the radio receiver 6 can be installed in a common small housing that can be attached to the camcorder 1. A three-wire connection cable to the camcorder 1 contains a power supply conductor 7, via which the GPS receiver 2 and the other modules (the connections of which are not shown) are connected to an internal voltage source of the camcorder 1, a signal conductor 8, which has a data output of the circuit 5 connects a microphone input 9 of the camcorder 1, and a common earth conductor (not shown in Fig. 1). If the camcorder has an audio input for sound signals from signal sources other than a microphone, this can be used instead of the microphone input 9, with the level conversion described below possibly having to be adapted accordingly. The microphone input 9 of the camcorder 1 or possibly its audio input can be connected to a switch, not shown, via which GPS data from the GPS receiver 2 or sound signals from a microphone, not shown, can optionally be fed to it.
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung umfaßt weiterhin einen stationären Teil, der in Fig. 1 durch eine strichpunktierte Linie von den obigen Bestandteilen getrennt eingezeichnet ist. Der stationäre Teil umfaßt einen Personalcomputer 10, der unter anderem mit einer RS-232-Schnittstelle (in Fig. 1 nicht gezeigt) und mit einer Bildfangschaltung 11 ausgerüstet sowie mit einem Grafikbildschirm 12 verbunden ist. Der Personalcomputer 10 kann auf eine interne oder externe Datenbank 13 für Landkarten und Orte zugreifen. Die Bildfangschaltung 11 ist zum Beispiel Teil einer handelsüblichen Steckkarte für Videoschnitt, und die dazugehörige Software kann auf einen Speicherbereich 14 für Filmdateien, die kürzere Bildsequenzen oder sogenannte Clips sind, und auf einen handelsüblichen Videorecorder 15 zum Speichern von längeren Filmen zugreifen.The arrangement shown in Fig. 1 further comprises a stationary part, which is shown in Fig. 1 separated by a dash-dotted line from the above components. The stationary part comprises a personal computer 10, which inter alia with an RS-232 interface (not shown in Fig. 1) and with equipped with an image capture circuit 11 and connected to a graphics screen 12. The personal computer 10 can access an internal or external database 13 for maps and locations. The image capture circuit 11 is, for example, part of a commercially available plug-in card for video editing, and the associated software can access a memory area 14 for film files, which are shorter image sequences or so-called clips, and a commercially available video recorder 15 for storing longer films.
Die elektronische Schaltung 5 des mobilen Teils der Anordnung hat einen wei- teren Ausgang, der über ein Verbindungskabel 16 mit der RS-232-Schnittstelle des Personalcomputers 10 verbunden werden kann.The electronic circuit 5 of the mobile part of the arrangement has a further output which can be connected to the RS-232 interface of the personal computer 10 via a connecting cable 16.
Der mobile Teil links von der strichpunktierten Line wird auf Reisen oder anderweitig unterwegs mitgeführt. Vor oder während Filmaufnahmen mit dem Camcorder 1 werden die vom GPS-Empfänger 2 gelieferten GPS-Daten der momentanen geografischen Position einschließlich der entsprechenden Zeiten parallel zu den Bildern auf dem Tonkanal des Camcorders 1 aufgezeichnet.The mobile part to the left of the dash-dotted line is carried on trips or otherwise on the way. Before or during filming with the camcorder 1, the GPS data supplied by the GPS receiver 2 of the current geographic position including the corresponding times are recorded in parallel with the images on the sound channel of the camcorder 1.
Später wird der weitere Ausgang der elektronischen Schaltung 5 mit dem Per- sonaicomputer 10 verbunden und wird ein Videoausgang 17 des Camcorders 1 mit der Bildfangschaltung 11 verbunden. Der Personalcomputer 1 liest die gespeicherten GPS-Daten und Zeiten mittels der Schaltung 5 aus dem Camcorder 1 aus, setzt die Positionen, zu denen es Bilder gibt, in eine auf dem Grafikbildschirm 12 angezeigte Landkarte, indem er diese Positionen z.B. mit Symbolen markiert, und er kann aus den Positionen und Zeiten und ggf. vorgegebenen Verkehrswegen die Reiseroute berechnen und ebenfalls anzeigen. Diese und weitere Funktionen, die ein geeignetes Datenverarbeitungsprogramm durchführen kann, wurden weiter oben beschrieben bzw. werden später noch beschrieben.The further output of the electronic circuit 5 is later connected to the personal computer 10 and a video output 17 of the camcorder 1 is connected to the image capture circuit 11. The personal computer 1 reads out the stored GPS data and times from the camcorder 1 by means of the circuit 5, places the positions at which there are pictures on a map displayed on the graphic screen 12, e.g. marked with symbols, and he can calculate the route and also display it from the positions and times and, if applicable, predetermined traffic routes. These and other functions that a suitable data processing program can perform have been described above or will be described later.
Während die Datenbandbreite eines volldigitalen Camcorders 1 ausreicht, um die GPS-Daten im Anschluß an die Signalumformung, die weiter unten im Detail beschrieben wird, unmittelbar auf der Tonspur des Aufzeichnungsmediums aufzuzeichnen, werden bei einem Camcorder mit analoger Aufzeichnung die elektronische Schaltung 5 und der Camcorder 1 nicht direkt über den Signalleiter 8, sondern über eine weitere elektronische Schaltung 18 zur zeitlichen Dehnung der Daten oder Signale miteinander verbunden. Die Schaltung 18, die auch in die Schaltung 5 integriert sein kann, führt entweder eine digitale Geschwindigkeits- Umsetzung oder eine analoge Frequenzumsetzung an den Daten bzw. Signalen durch, um die Bandbreite der GPS-Daten an die Aufzeichnungsbandbreite des Camcorders 1 anzupassen.While the data bandwidth of a fully digital camcorder 1 is sufficient to record the GPS data immediately after the signal conversion, which is described in detail below, directly on the audio track of the recording medium, the camcorder with analog recording will electronic circuit 5 and the camcorder 1 are not directly connected to one another via the signal conductor 8, but via a further electronic circuit 18 for the temporal expansion of the data or signals. The circuit 18, which can also be integrated in the circuit 5, performs either a digital speed conversion or an analog frequency conversion on the data or signals in order to adapt the bandwidth of the GPS data to the recording bandwidth of the camcorder 1.
Fig. 2, in der gleiche Bestandteile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, zeigt ein Blockschaltbild des zur Aufzeichnung der GPS-Daten auf dem Camcorder 1 dienenden Teils 19 der elektronischen Schaltung 5, der mit einer gestrichelten Linie umrahmt ist.Fig. 2, in which the same components as in Fig. 1 are designated by the same reference numerals, shows a block diagram of the part 19 of the electronic circuit 5 which is used for recording the GPS data on the camcorder 1 and which is framed by a dashed line.
Der GPS-Empfänger 2 gibt die GPS-Daten in NRZ-Form über eine asynchrone RS-232-Schnittstelle als ASCII ab (z.B. mit 9600 oder 4800 bps), häufig imThe GPS receiver 2 outputs the GPS data in NRZ form via an asynchronous RS-232 interface as ASCII (e.g. at 9600 or 4800 bps), often in
Format NMEA 0183. Die GPS-Daten werden einem Signalumsetzer 20 zugeführt, der die Daten in die TTL-Form umsetzt, die in bezug auf die NRZ-Form inverse und bezüglich Erde verschiedene Zustandspegel hat. Nach einer weiteren Pegelverminderung in einem Signaldämpfungsglied 21 werden die GPS-Daten unmittelbar dem Mikrofoneingang 9 des Camcorders 1 zugeführt.Format NMEA 0183. The GPS data are fed to a signal converter 20, which converts the data into the TTL form, which has inverse states with respect to the NRZ form and different earth levels. After a further level reduction in a signal attenuator 21, the GPS data are fed directly to the microphone input 9 of the camcorder 1.
Unterhalb der verschiedenen Leitungsabschnitte in der Kette vom GPS-Empfänger 2 über den Signalumsetzer 20 und das Signaldämpfungsgiied 21 zum Camcorder 1 in Fig. 2 sind die jeweils übertragenen Signalformen einer beispielhaften Bitfolge "10110" eingezeichnet, die bitgetreu an den Camcorder 1 übertragen wird, wie man in der Figur erkennt.Beneath the various line sections in the chain from the GPS receiver 2 via the signal converter 20 and the signal attenuation member 21 to the camcorder 1 in FIG. 2, the respectively transmitted signal forms of an exemplary bit sequence "10110" are shown, which is transmitted bit-true to the camcorder 1, as you can see in the figure.
Wahlweise ist ein Radioempfänger 6 für Referenzsignale vorgesehen, der eine eigene Antenne 22 hat und dessen Ausgangssignal dem GPS-Empfänger 2 über eine RS-232-Schnittstelle oder dergleichen im Standardformat RTCM für Differential-GP oder einem anderen geeigneten Format zugeführt wird.A radio receiver 6 for reference signals is optionally provided, which has its own antenna 22 and whose output signal is supplied to the GPS receiver 2 via an RS-232 interface or the like in the standard format RTCM for differential GP or another suitable format.
Als weitere Option kann ein elektronischer 2D- oder 3D-Kompass 23 vorgesehen sein, der die Himmelsrichtung, in die das Kameraobjektiv weist, und im dreidimensionalen Fall außerdem die Kameraneigung erfaßt. Da eine einzelne GPS- Datennachricht eine bestimmte Länge innerhalb der Übertragungsbandbreite nicht übersteigt und z.B. einmal pro Sekunde eine Nachricht übertragen wird, entstehen Leerlaufzeiten auf der Schnittstelle. Die Kompassdaten, die sehr kurz sind, können in diesen Pausen einfach als kurzer Datensatz nach der GB-Über- tragung in die Schnittstelle eingefügt werden. Zu diesem Zweck kann der Kompass 23 einen speziellen Schaltungsteil haben, der einen Leerlauf entdeckt und sodann seine eigenen Richtungsdaten anhängt (entweder auf RS-232-Ebene, wie in Fig. 2 eingezeichnet, oder auf TTL-Ebene), um die Richtungsdaten zusammen mit den GPS-Daten auf dem Magnetband des Camcorders 1 aufzuzeichnen.An electronic 2D or 3D compass 23 can be provided as a further option be, which detects the cardinal direction in which the camera lens points, and in the three-dimensional case also the camera inclination. Since a single GPS data message does not exceed a certain length within the transmission bandwidth and, for example, a message is transmitted once per second, idle times occur on the interface. The compass data, which are very short, can simply be inserted into the interface as a short data record after the GB transmission. For this purpose, the compass 23 can have a special circuit part that detects an idle and then appends its own directional data (either at the RS-232 level as shown in Fig. 2 or at the TTL level) to the directional data together with record the GPS data on the magnetic tape of the camcorder 1.
Stromversorgungsanschlüsse des GPS-Empfängers 2, ggf. des Radioempfängers 6 und des elektronischen Kompasses 23 sowie des Schaltungsteiis 19 können über einen Umschalter 24 wahlweise mit einem positiven Anschluß 25 der internen Spannungsquelle des Camcorders 1 (häufig +5V) oder mit einer Fremd- spannungsquelle 26 verbunden werden. Die Rückleitung des Versorgungsstroms erfolgt über eine geerdete koaxiale Abschirmung 27 der Verbindungsleitung zwischen dem Schaltungsteil 19 und dem Camcorder 1.Power supply connections of the GPS receiver 2, possibly the radio receiver 6 and the electronic compass 23 as well as the switching unit 19 can be switched via a switch 24 either with a positive connection 25 of the internal voltage source of the camcorder 1 (often + 5V) or with an external voltage source 26 get connected. The supply current is returned via an earthed coaxial shield 27 of the connecting line between the circuit part 19 and the camcorder 1.
Fig. 3, in der gleiche Bestandteile wie in Figuren 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, zeigt ein Blockschaltbild des zur Übertragung von auf dem Camcorder 1 aufgezeichneten GPS-Daten an den Personalcomputer 10 dienenden Teils der elektronischen Schaltung 5. Dieser Signalrückgewinnungsteil kann entweder mit dem mobilen Schaltungsteil 19 integriert sein oder ein getrennter, stationärer Baustein sein. Für den oder die mobilen Schaltungsteile ist übrigens eine Stromsparschaltung zur Deaktivierung bei Nichtgebrauch zweckmäßig.Fig. 3, in which the same components as in Figs. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, shows a block diagram of the part of the electronic circuit 5 used for the transmission of GPS data recorded on the camcorder 1 to the personal computer 10. This signal recovery part can either be integrated with the mobile circuit part 19 or be a separate, stationary component. Incidentally, a power-saving circuit for deactivation when not in use is expedient for the mobile circuit parts.
Der Signalrückgewinnungsteil enthält ein Impedanzanpaßglied 30, einen Verstär- ker 31 , einen Impulsteiler 32, einen Invertierer 33, einen Impulserzeuger 34, der z.B. ein Flip-Flop ist, und einen Signalumsetzer 35, der die GPS-Daten von der TTL-Form in die NRZ-Form umsetzt. All diese Bestandteile können über einen Umschalter 36 wahlweise vom Anschluß 25 der internen Spannungsquelle des Camcorders 1 oder von einer Fremdspannungsquelle 37 mit Spannung versorgt werden.The signal recovery section includes an impedance adapter 30, an amplifier 31, a pulse divider 32, an inverter 33, a pulse generator 34, which is, for example, a flip-flop, and a signal converter 35 which converts the GPS data from the TTL form into the Implemented NRZ form. All of these components can be switched via a switch 36 either from the terminal 25 of the internal voltage source Camcorders 1 or from an external voltage source 37 are supplied with voltage.
Ein Audioausgang 38 des Camcorders 1 liefert ein niedrigpegeliges Ausgangs- Signal, das im Impedanzanpaßglied 30 an den Bezugspegel 0V angepaßt wird. Der Verstärker 31 und der Impulsteiler 32 erzeugen für jede ansteigende Flanke dieses Signals einen positiven Impuls und für jede abfallende Flanke einen negativen Impuls und daraus zwei parallele Signalzüge mit positiven Impulsen, die im Invertierer 33 invertiert und rechteckgeformt werden. Die beiden parallelen Sig- nale steuern den Impulserzeuger 34 an, der daraus entsprechende TTL-Impulse erzeugt. Nach Umsetzung in die NRZ-Form im Signalumsetzer 35 werden die GPS-Daten einer RS-232-Schnittstelle 39 des Personalcomputers 10 zugeführt.An audio output 38 of the camcorder 1 provides a low-level output signal which is adapted in the impedance matching element 30 to the reference level 0V. The amplifier 31 and the pulse divider 32 generate a positive pulse for each rising edge of this signal and a negative pulse for each falling edge, and from this two parallel signal trains with positive pulses, which are inverted and rectangular-shaped in the inverter 33. The two parallel signals control the pulse generator 34, which generates corresponding TTL pulses from them. After conversion into the NRZ form in the signal converter 35, the GPS data are fed to an RS-232 interface 39 of the personal computer 10.
Unterhalb der verschiedenen Leitungsabschnitte in der Gliederkette vom Camcor- der 1 zum Personalcomputer 10 in Fig. 3 sind die jeweils übertragenen Signalformen einer beispielhaften Bitfolge "10110" eingezeichnet, die bitgetreu an den Camcorder 1 übertragen wird. Man beachte, daß das Ausgangssignal des Signalrückgewinnungsteils in Fig. 3 genau die gleiche Form wie das Eingangssignal des Schaltungsteils 19 in Fig. 2 hat.Below the various line sections in the link chain from camcorder 1 to personal computer 10 in FIG. 3, the respectively transmitted signal forms of an exemplary bit sequence "10110" are shown, which is transmitted to camcorder 1 in a bit-true manner. Note that the output signal of the signal recovery part in FIG. 3 has exactly the same form as the input signal of the circuit part 19 in FIG. 2.
Wie in Fig. 3 schematisch gezeigt, enthält der Personalcomputer 10 unter anderem die Bildfangschaltung 11 , die mit dem Videoausgang 17 des Camcorders 1 verbunden ist, die RS-232-Schnittstelle 39, Programme 40, Kartendaten 41 und einen Kommunikationsanschluß 42 z.B. für Internet. Der Kommunikations- anschluß 42 ermöglicht einen Datenaustausch mit einem externen Rechner 43 für eine Differenzkorrektur der GPS-Daten anhand von Referenzdaten durch Nachbearbeitung, falls der Personalcomputer 10 die Differenzkorrektur mangels Referenzdaten oder Software nicht selbst durchführen kann.As shown schematically in Fig. 3, the personal computer 10 includes, among other things, the frame grabber 11 connected to the video output 17 of the camcorder 1, the RS-232 interface 39, programs 40, card data 41 and a communication port 42 e.g. for internet. The communication connection 42 enables data exchange with an external computer 43 for a differential correction of the GPS data on the basis of reference data by postprocessing, if the personal computer 10 cannot carry out the differential correction itself due to the lack of reference data or software.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für eine Detailausführung des Schaltungsteils 19 von Fig. 2. Die GPS-Daten werden dem RS-232-Eingang eines CMOS-IC MAX 232 zugeführt. Dessen Ausgang ist über einen Kondensator und ein Potentiometer als Signaldämpfungsglied und nötigenfalls ein weiteres RC-Glied mit dem Mikrofoneingang ("Mic") 9 des Camcorders 1 verbunden.FIG. 4 shows an example of a detailed version of the circuit part 19 from FIG. 2. The GPS data are fed to the RS-232 input of a CMOS-IC MAX 232. Its output is via a capacitor and a potentiometer as a signal attenuator and, if necessary, another RC element with the Microphone input ("Mic") 9 of the camcorder 1 connected.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Detailausführung des Signalrückgewinnungsteils von Fig. 3, der ein wenig aufwendiger ist als der Schaltungsteil 19. In Fig. 5 entspricht ein Operationsverstärker LM 324 dem Impedanzanpaßglied 30 (vgl. Fig. 3), die nachfolgenden parallel angeordneten Operationsverstärker entsprechen dem Verstärker 31 und dem Impulsteiler 32, der IC 7404 entspricht dem Invertierer 33, der IC 7474 entspricht dem Impulserzeuger 34 und der IC MAX 232 ist so beschaltet, daß er den Signalumsetzer 35 bildet.Fig. 5 shows an example of a detailed embodiment of the signal recovery part of Fig. 3, which is a little more complex than the circuit part 19. In Fig. 5, an operational amplifier LM 324 corresponds to the impedance matching element 30 (see Fig. 3), the following arranged in parallel Operational amplifiers correspond to the amplifier 31 and the pulse divider 32, the IC 7404 corresponds to the inverter 33, the IC 7474 corresponds to the pulse generator 34 and the IC MAX 232 is connected to form the signal converter 35.
Anhand von Fig. 6 wird nun ein Beispiel für die Darstellung und Bearbeitung von während einer Reise aufgenommenen Bildern und GPS-Daten mittels eines entsprechenden Datenverarbeitungsprogramms am Personalcomputer beschrieben. Zuerst wird eine Weltkarte 44 angezeigt, in diesem Beispiel in Form einer Paral- lelprojektion auf die Erdkugel, die z.B. mittels Cursor und Maus in den auf der Weltkarte 44 eingezeichneten Pfeilrichtungen drehbar ist. Nachdem der Anwender den in Betracht kommenden Teil, hier Europa, nach vorne gedreht hat und das Datenverarbeitungsprogramm die auf dem Camcorder aufgezeichneten Daten gelesen und ausgewertet hat, erscheint eine bereiste Route 45, hier für einen Flug von Hannover in Deutschland nach Mallorca in Spanien, auf derAn example of the representation and processing of images and GPS data recorded during a trip by means of a corresponding data processing program on the personal computer will now be described with reference to FIG. 6. First a world map 44 is displayed, in this example in the form of a parallel projection onto the globe, e.g. can be rotated in the arrow directions drawn on the world map 44 by means of the cursor and mouse. After the user has turned the part in question, here Europe, forward and the data processing program has read and evaluated the data recorded on the camcorder, an traveled route 45 appears, here for a flight from Hanover in Germany to Mallorca in Spain the
Weltkarte 44. Die Reiseroute kann sich an vorgegebene Flugrouten aus vorhandenem Kartenmaterial halten und/oder es wird eine Kurve durch bekannte Start-, Ziel- und Streckenpunkte gelegt.World map 44. The travel route can adhere to predetermined flight routes from existing map material and / or a curve is made through known starting, destination and route points.
Auf der Weltkarte 44 markiert der Anwender z.B. mit Cursor und Maus einen Ausschnitt um die Reiseroute 45 herum, der auf eine weitere Aktion hin vergrößert angezeigt wird, und zwar in Fig. 6 rechts unterhalb der Weltkarte 44, die wahlweise weiterhin sichtbar bleiben kann. In der Vergrößerung markiert das Datenverarbeitungsprogramm aus den Kamerakoordinaten oder der Anwender den Startpunkt und den Zielpunkt der Reise, zu denen Filmaufnahmen existieren, mit Symbolen. Die Symbole können manuell oder automatisch aus einem im Computer gespeicherten Ortsverzeichnis durch die eingezeichneten Schriftzüge für die entsprechenden Orte ersetzt werden. In diesem Beispiel hat der Anwender außerdem eingegeben, daß die Stadt Fulda überflogen wurde, was zufällig während des Fluges durchgesagt wurde. Somit hat man auch ohne laufend zu filmen und auch ohne GPS-Empfang die Möglichkeit, die Reiseroute näher zu spezifizieren. Die geografischen Koordinaten der Stadt Fulda entnimmt der Anwender oder das Datenverarbeitungsprogramm dem Ortsverzeichnis.On the world map 44, the user marks, for example with a cursor and mouse, a section around the travel route 45, which is shown enlarged in response to a further action, to the right in FIG. 6 below the world map 44, which can optionally remain visible. In the enlargement, the data processing program from the camera coordinates or the user marks the starting point and the destination point of the trip, to which film recordings exist, with symbols. The symbols can be replaced manually or automatically from a location directory stored in the computer with the lettering for the corresponding locations. In this example, the user has also entered that the city of Fulda was overflown, which was accidentally announced during the flight. This means that you can also specify the route more precisely without filming continuously and without GPS reception. The user or the data processing program takes the geographic coordinates of the city of Fulda from the city directory.
Anschließend wählt der Anwender einen Kartenausschnitt um den Zielpunkt herum und zoomt hinein, bis zusätzlich zu den obigen Karten oder im Anschluß daran die Insel Mallorca vergrößert auf dem Bildschirm angezeigt wird, in Fig. 6 unten eingezeichnet. Diese Karte enthält größere Details wie Flüsse, Isohypsen (Linien gleicher Höhe) 46, einzelne Höhenangaben ("1445 m"), Verkehrswege, Städte und Städtenamen. Anhand der Aufnahmeorte- und -Zeiten sowie der vom Anwender vorgegebenen Verkehrswege berechnet das Datenverarbeitungsprogramm den Detailverlauf der Reiseroute, hier einen gestrichelt eingezeichneten Abschnitt 47 für die Busfahrt vom Flughafen zum Hotel und einen punktiert eingezeichneten Abschnitt 48 für einen Ausflug zur Inka-Höhle. In Gebieten, in denen sich das Datenverarbeitungsprogramm für die Reiseroute nicht an vorhandene Verkehrswege halten kann oder soll, z.B. weil man durch eine nicht karto- grafierte Gegend gefahren ist, stellen die Isohypsen 46 vorteilhafte Zusatzinfor- mationen zum Abgleich mit dem bei der Aufnahme gespeicherten Abstand zum Erdmittelpunkt dar, so daß das Datenverarbeitungsprogramm die Reiseroute "freihändig" einzeichnen kann.The user then selects a map section around the destination and zooms in until, in addition to the maps above or subsequently, the island of Mallorca is shown enlarged on the screen, shown in FIG. 6 below. This map contains larger details such as rivers, isohypses (lines of the same height) 46, individual elevations ("1445 m"), traffic routes, cities and city names. Based on the recording locations and times as well as the traffic routes specified by the user, the data processing program calculates the detailed course of the travel route, here a dashed section 47 for the bus trip from the airport to the hotel and a dashed section 48 for an excursion to the Inca cave. In areas in which the data processing program for the travel route cannot or should not adhere to existing traffic routes, e.g. because you have traveled through a non-mapped area, the isohypses 46 represent advantageous additional information for comparison with the distance from the center of the earth stored during the recording, so that the data processing program can draw the travel route “freehand”.
Auf der gleichen Bildschirmoberfläche wie in Fig. 6, z.B. als Fenster zwischen den Landkarten, oder auf einer neuen Bildschirmoberfläche können außerdem Tabellen angezeigt werden, in denen die während der Reise entstandenen Einzelbild- oder Filmaufnahmen aufgelistet sind, zusammen mit Daten wie z.B. Dauer der jeweiligen Aufnahme, Ortsname, Datum, Zeit, geografische Länge und Breite, geografische Höhe, Himmelsrichtung, in der die Aufnahme entstanden ist, Kameraneigung in bezug auf den Horizont, Spalten zum Eintragen von eigenen Informationen usw.. Daraus kann der Anwender eine Schnittliste für einen vollständigen Film zusammenstellen, in den zur Illustration auch die Karten einbezogen sind, und diesen Film auf den Videorecorder 15 (Fig. 1) ausgeben. On the same screen surface as in Fig. 6, e.g. As a window between the maps, or on a new screen interface, tables can also be displayed, in which the single images or film recordings taken during the trip are listed, together with data such as Duration of the respective picture, place name, date, time, geographical longitude and latitude, geographical height, compass direction in which the picture was taken, camera inclination with respect to the horizon, columns for entering your own information etc. From this, the user can create a cut list for a complete film, in which the cards are included for illustration, and output this film on the video recorder 15 (FIG. 1).

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur Verarbeitung von geografischen Positionsdaten und Bildern, mit einer elektronischen Schaltung (5), die einen ersten Schaltungsteil (19) zur1. System for processing geographic position data and images, with an electronic circuit (5) which a first circuit part (19) for
Eingabe von geografischen Positionsdaten und zur Ausgabe der Positionsdaten in einer zur gemeinsamen Aufzeichnung mit Bilddaten geeigneten Form und einen zweiten Schaltungsteil (30-35) zur Eingabe von zusammen mit Bilddaten aufgezeichneten Positionsdaten und zu deren Ausgabe in computerlesbarer Form enthält, wobei der erste und der zweite Schaltungsteil jeweils mit einer Video- Kamera (1) oder einer Still-Kamera zur elektronischen Aufnahme und Aufzeichnung von Bildern oder Bildsequenzen und weiteren Informationen verbunden oder verbindbar sind, und mit einem Datenverarbeitungsprogramm, das dafür eingerichtet ist, mindestens eine digitale Landkarte (44) auf einem Bildschirm (12) anzuzeigen und die Aufnahmeorte von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen auf der mindestens einen Landkarte anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsteil (19) dafür eingerichtet ist, der Kamera (1) im Betrieb unabhängig von dem zweiten Schaltungsteil (30-35) und unabhängig von dem Datenverarbeitungsprogramm Positionsdaten, die der aktuellen geografischen Position der Kamera entsprechen, zur Aufzeichnung als die weiteren Informationen zuzuführen, und daß das Datenverarbeitungsprogramm dafür eingerichtet ist, auf einem Personalcomputer ausgeführt zu werden, der mit der Kamera verbindbar ist, um die in der Kamera aufgezeichneten Bilddaten und Positionsdaten zu empfangen, und bei Auswahl eines auf der mindestens einen digitalen Landkarte (44) angezeigten Aufnahmeortes durch den Anwender die dazugehörigen Bilder oder Bildsequenzen auf dem Bildschirm (12) anzuzeigen.Input of geographical position data and for outputting the position data in a form suitable for recording together with image data and a second circuit part (30-35) for entering position data recorded together with image data and for outputting them in computer-readable form, the first and the second Circuit part with a video camera (1) or a still camera for electronic recording and recording of images or image sequences and other information are connected or connectable, and with a data processing program, which is set up, at least one digital map (44) to display a screen (12) and to display the recording locations of images or image sequences represented by image data on the at least one map, characterized in that the first circuit part (19) is set up to operate the camera (1) independently of the second circuit part ( 30-35) and independent dependent on the data processing program to supply position data corresponding to the current geographic position of the camera for recording as the further information, and that the data processing program is designed to be executed on a personal computer which can be connected to the camera in order to display the data in the camera to receive recorded image data and position data, and to display the associated images or image sequences on the screen (12) when the user selects a recording location displayed on the at least one digital map (44).
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera ein Camcorder (1) ist und daß der erste Schaltungsteil (19) zumindest zeitweise mit einem Mikrofon- oder Audioeingang (17) des Camcorders verbunden oder verbindbar ist, zur Aufzeichnung der Positionsdaten auf mindestens einem Tonkanal des Camcorders im wesentlichen synchron mit den Bilddaten. 2. System according to claim 1, characterized in that the camera is a camcorder (1) and that the first circuit part (19) is at least temporarily connected or connectable to a microphone or audio input (17) of the camcorder for recording the position data at least one audio channel of the camcorder essentially in sync with the image data.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsteil (19) mit einem von zwei Stereokanälen des Mikrofon- oder Audioeingangs (17) des Camcorders verbunden oder verbindbar ist.3. System according to claim 2, characterized in that the first circuit part (19) with one of two stereo channels of the microphone or audio input (17) of the camcorder or is connectable.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikrofon- oder Audioeingang (17) des Camcorders abwechselnd einerseits die geografischen Positionsdaten und andererseits Tonsignale von einem Mikrofon zugeführt werden, wobei die Zeitdauer, innerhalb der die die geografischen Positionsdaten zugeführt werden, insgesamt wesentlich kürzer als die Zeitdauer ist, innerhalb der die Tonsignale zugeführt werden.4. System according to claim 2, characterized in that the microphone or audio input (17) of the camcorder alternately on the one hand the geographic position data and on the other hand sound signals are supplied by a microphone, the period of time within which the geographic position data are supplied, overall essential is shorter than the time period within which the audio signals are supplied.
5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Schaltungsteil (19) der elektronischen Schaltung (5) einen Stromversorgungsanschluß (Vcc) hat, der mit einer internen Stromversorgung des Camcorders (1) verbunden oder verbindbar ist.5. System according to claim 2, characterized in that at least the first circuit part (19) of the electronic circuit (5) has a power supply connection (V cc ) which is connected or can be connected to an internal power supply of the camcorder (1).
6. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein mobiles Gerät (2) zur automatischen Bestimmung der aktuellen geografischen Position des Gerätes und zur Ausgabe von entsprechenden Positionsdaten umfaßt.6. System according to claim 1, characterized in that it further comprises a mobile device (2) for automatically determining the current geographic position of the device and for outputting corresponding position data.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mobile Gerät ein GPS-Empfänger (2) ist.7. System according to claim 6, characterized in that the mobile device is a GPS receiver (2).
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der GPS-Empfänger (2) in eine GPS-Antenne (3) integriert ist.8. System according to claim 7, characterized in that the GPS receiver (2) is integrated in a GPS antenna (3).
9. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin einen Empfänger (6) für terrestrisch gefunkte GPS-Referenzdaten umfaßt, der mit dem mobilen Gerät (2) verbunden ist.9. System according to claim 6, characterized in that it further comprises a receiver (6) for terrestrially radioed GPS reference data, which is connected to the mobile device (2).
10. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der erste Schaltungsteil (19) der Schaltung (5) in das mobile Gerät (2) integriert ist. 10. System according to claim 6, characterized in that at least the first circuit part (19) of the circuit (5) in the mobile device (2) is integrated.
11. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin ein Gyro-Sensorsystem zur Weiterführung der Positionsbestimmung während Phasen ohne Positionsdaten enthält.11. System according to claim 6, characterized in that it further contains a gyro sensor system for continuing the position determination during phases without position data.
12. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin einen elektronischen Kompass (23) umfaßt, der die Aufnahmerichtung von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen erfaßt und der entsprechende Richtungsdaten zusätzlich zu den Positionsdaten zusammen mit den Bilddaten aufzeichnet und/oder überträgt.12. System according to claim 1, characterized in that it further comprises an electronic compass (23) which detects the recording direction of images or image sequences represented by image data and which records and / or transmits the corresponding direction data in addition to the position data together with the image data.
13. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die geografischen Positionsdaten durch serielle Digitaisignale dargestellt werden.13. System according to claim 1, characterized in that the geographical position data are represented by serial digital signals.
14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsteil (19) lediglich eine Pegelwandlung oder eine Invertierung und Pegelwandlung an den seriellen Digitalsignalen durchführt.14. System according to claim 13, characterized in that the first circuit part (19) only performs a level conversion or an inversion and level conversion on the serial digital signals.
15. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schaltungsteil (19) die seriellen Digitalsignale mittels Tonmodulation in Signale umwandelt, die zur analogen Aufzeichnung auf dem Tonkanal eines Camcorders geeignet sind.15. System according to claim 13, characterized in that the first circuit part (19) converts the serial digital signals by means of sound modulation into signals which are suitable for analog recording on the sound channel of a camcorder.
16. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsteil (30-35) die ursprüngliche Signalform der seriellen Digitalsignale wiederherstellt.16. System according to claim 13, characterized in that the second circuit part (30-35) restores the original waveform of the serial digital signals.
17. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die geografischen Positionsdaten ein standardisiertes Format haben.17. System according to claim 1, characterized in that the geographic position data have a standardized format.
18. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Datenverarbeitungsprogramm dafür eingerichtet ist, anhand der Aufnahmeorte von durch Bilddaten dargestellten Bildern oder Bildsequenzen eine bereiste Route (45, 46, 47) auf der mindestens einen Landkarte (44) auf dem Bildschirm (12) darzustellen und an oder neben der bereisten Route liegende Aufnahmeorte durch Symbole, Schrifteinblendungen oder einzelne verkleinerte Bilder aus den Bildern oder Bildsequenzen anzuzeigen.18. System according to claim 1, characterized in that the data processing program is set up to use the locations of images or image sequences represented by image data to travel a route (45, 46, 47) on the at least one map (44) on the screen (12 ) and to display location locations on or next to the traveled route by means of symbols, inscriptions or individual reduced images from the images or image sequences.
19. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Datenverarbeitungsprogramm es dem Anwender ermöglicht, einen beliebigen Ausschnitt auf irgendeiner gerade auf dem Bildschirm (12) angezeigten Landkarte (44) zu markieren, der anschließend vergrößert auf dem Bildschirm angezeigt wird.19. System according to claim 1, characterized in that the data processing program enables the user to mark any section on any map (44) currently displayed on the screen (12), which is then shown enlarged on the screen.
20. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Datenverarbeitungsprogramm mindestens eine digitale Weltkarte (44) enthält oder auf mindestens eine digitale Weltkarte zugreifen kann, die es als anfängliche Landkarte auf dem Bildschirm (12) anzeigt.20. System according to claim 1, characterized in that the data processing program contains at least one digital world map (44) or can access at least one digital world map, which it displays as an initial map on the screen (12).
21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale21. System according to claim 20, characterized in that the digital
Weltkarte (44) in Form einer Parallelprojektion auf die Erdkugel angezeigt wird, wobei die Erdkugel virtuell durch den Anwender drehbar ist.World map (44) is displayed in the form of a parallel projection onto the globe, the globe being virtually rotatable by the user.
22. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Datenverarbei- tungsprogramm ein Schnittprogramm enthält oder mit einem Schnittprogramm zusammenarbeiten kann, derart, daß aus mindestens einer vom Anwender ausgewählten Landkarte (44) sowie aus vom Anwender ausgewählten Bildern oder Bildsequenzen ein Film zur Aufzeichnung auf einem konventionellen Videorecorder (15) zusammengesetzt wird.22. System according to claim 1, characterized in that the data processing program contains an editing program or can cooperate with an editing program such that a film for recording from at least one map (44) selected by the user and from pictures or image sequences selected by the user is assembled on a conventional video recorder (15).
23. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenverarbeitungsprogramm ein Kommunikationsprogramm enthält oder mit einem Kommunikationsprogramm (42) zusammenarbeiten kann, derart, daß aufgezeichnete geografische Positionsdaten für eine externe Differenzkorrektur versandt und die korrigierten Positionsdaten wieder empfangen werden. 23. System according to one of the preceding claims, characterized in that the data processing program contains a communication program or can cooperate with a communication program (42) such that recorded geographic position data is sent for an external difference correction and the corrected position data are received again.
24. Elektronische Schaltung (19) mit einem Eingang, der geografische Positionsdaten empfängt, die als serielle Digitalsignale codiert sind, und einem Ausgang, der die geografischen Positionsdaten in Form von Signalen abgibt, die zur Aufzeichnung auf dem Tonkanal eines Camcorders (1) geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung im wesentlichen aus einem Pegelwandler (20, 21) oder aus einem Signalinvertierer (20) und einem Pegelwandler (20, 21) besteht, wodurch die Positionsdaten codegetreu auf dem Tonkanal aufgezeichnet werden.24. Electronic circuit (19) having an input which receives geographic position data, which are encoded as serial digital signals, and an output, which outputs the geographic position data in the form of signals which are suitable for recording on the sound channel of a camcorder (1) , characterized in that the electronic circuit consists essentially of a level converter (20, 21) or of a signal inverter (20) and a level converter (20, 21), whereby the position data are recorded true to the code on the audio channel.
25. Elektronische Schaltung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einer handelsüblichen integrierten Schaltung und passiven elektronischen Bauelementen besteht.25. Electronic circuit according to claim 24, characterized in that it consists essentially of a commercially available integrated circuit and passive electronic components.
26. Elektronische Schaltung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusammen mit einem mobilen Gerät (2) zur automatischen Bestimmung der aktuellen geografischen Position des Gerätes und zur Ausgabe von entsprechenden Positionsdaten ein integrales Gerät bildet, das genau drei elektrisch leitende Verbindungen zum Camcorder (1) aufweist, einen Signalleiter (8), einen Stromversorgungsleiter (7) und einen Erdleiter (27).26. Electronic circuit according to claim 24, characterized in that it forms, together with a mobile device (2) for automatically determining the current geographic position of the device and for outputting corresponding position data, an integral device which has exactly three electrically conductive connections to the camcorder ( 1) has a signal conductor (8), a power supply conductor (7) and an earth conductor (27).
27. Elektronische Schaltung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere elektronische Schaltung (30-35) zum Auslesen der geografischen Positionsdaten von dem Tonkanal des Camcorders (1) vorgesehen ist, wobei die weitere elektronische Schaltung dafür eingerichtet ist, die ursprüngliche Signalform der seriellen Digitalsignale wiederherzustellen. 27. Electronic circuit according to one of claims 24 to 26, characterized in that a further electronic circuit (30-35) is provided for reading out the geographic position data from the audio channel of the camcorder (1), the further electronic circuit being set up for this purpose, to restore the original waveform of the serial digital signals.
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