JPS5957280A - 相互作用コンピユ−タベ−ス情報デイスプレイシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関連した出願の相互引用 この出願は、同日に出願された「コンピュータ発生テキ
スト及びグラフィックス信号とビデオソースからのビデ
オ信号を組み合わせるための装置」という名称の、ダグ
ラス・イー・ステルの同一人に一渡された米国特許出願
第３ｇ’１．　’７３９　　と関連している。

発明分野 本発明は、重畳映像として共通ブ″イスプレイ上で、（
ビデオディスクのような）ビデオ映像ソースからのビデ
オ信号を、コンピュータからのグラフィックス及びテキ
ストと組み合わせるための相互作用コンピュータペース
システムの分野に関連している。それは特に１コンピユ
一タペース情報検索ビデオ映像補足及びコンピュータ補
助教育システムにおいて利用が見つけ出されている。

発明の背景 特に最近、テレビジョンのよ、うな共通出力装置−トに
重畳表示するための多数ソースからの情報を組み合わせ
るための装置に関する多くの努力がなされた。こｆｌ、
らの努力には、例えば、テレビ放送ビデオ信号にテキス
ト、データ、又はグラフィックス表示を付加するための
装置が含まれていた。

新しい視覚記憶媒体、ビデオディスク、ビデオ信号ソー
ス、ビデオディスクプレイヤーの出現によって、コンピ
ュータペース映像検索及びコンピュータ補助教育のため
の興奮するような可能性が示唆された。しかしながら、
これまでのところ、これらの可能性は、実質上の成功を
伴っては実現しなかった。ビデオディスクは典形的には
、標準テレビジョン（例えばＮＴＳＣ）フォーマットに
おいて、！ｒｙ、ｏｏｏフレームまでのアドレス可能の
映像を、オーディオを伴って記憶することのできる回転
媒体である。これらのディスクは、３０分まで（あるい
はそれ以上）の動く画面として、あるいは静止フレーム
モードでは持続時間圧制限もなく、個々の静止フレーム
として表示することができる。ビデオディスクプレイヤ
ー、すなわちビデオディスク上に記憶された情報を読み
取る機械は、谷フレームが約３秒の平均検索時間内に表
示するために呼び出さ・れることのできるランダムアク
セス装置である。ディスク上の／ビデオフレームから別
のものに高速に切替えるこの能力により、ビデオディス
クは、頻繁に調べなければならない目録ファイルのよう
な視覚レコードを記憶するため、そしてコンピュータ補
助又はコンピュータペース教育のためのいわゆるコース
ウェアのビデオ部分（すなわち生徒に提供されるべき資
料）を記憶するための良好な媒体である。フレーム及び
一連のフレーム画面の高速切替えは、一連の教育画面を
生徒からの入力に応答させるために重要である。すなわ
ち、もし生徒が質問に正しい応答を出すならば、こねは
第１の予め選択されたフレーム忙進めなければならない
が、しかしもし彼又は彼女が間違ったら答を出すならば
、それは第一の別の予め選択されたフレームに進めなけ
ればならない。実際、この能力によって、同じ記録され
たビデオ情報が異なるコースのために、異なる順序で、
あるいは同じ映像を異なる！ｉ畳でそれを提供すること
によって使用することがまた可能となる。

明らかに、今説明したものは、ビデオディスクプレイヤ
ーと、生徒のろ答、ユーザーの質問等を評価するコンピ
ュータとの相互作用を仮定し、そしてビデオディスクプ
レイヤーにその表示順序なそわに従って選択させるもの
である。ここで使用されるような市販のビデオフ１イス
クプレイヤーはコンピュータインターフェイスを含み、
そしてそれを通してダレイヤーは外部プロセッサにおい
【実行きれるコースウェア（又は曲の）プログラムによ
って制御することができ、またプレイヤーは外部同期入
力を含み、そしてそねを通してプレイヤーは、ビデオシ
ステムの残りのものに、完全にではないが幾分か同期さ
せることがでとる。

グラフィックス／テキストを重畳したコンピュータペー
ス教育又は映像検索をするだめのコンピュータと、ビデ
オディスクプレイヤーを組み合わせるときの最も箪媛１
問題の１つは、コンピュータからのビデオ出力を、ビデ
オディスクプレイヤーからの出力と同期させることであ
る。というのは両方の映１象の非常に正確な配置が必要
とさＪ１６からである。教育目、的のために使用さｔＬ
るビガオデイスゾレイ端末のような、通常近接距離で見
る高分解能ディスプレイによると、同期エラー及びジッ
ターは、／ビクセル（画素）又はｒイスフ０レイ上のり
ん光体ドツトのライズよりもかなり小さくしなければな
らず、土もなければ、グラフィックス又はテ千スト表示
は一ラインから次のラインまで垂直に並はないであろう
。結果として、ユーザーは、見るのに不愉快でかつ疲れ
、そして使用するのに不満足な表示ジッターな見つ０る
であろう。ビデオディスクプレイヤー（ＶＤＰ）は正確
な時間ベース補正に欠ける回転機械装置であるので、こ
の状況は、ビデオンースがＶＤＰであるとき特（ひどい
。それ故、それは大きな水平ジッターを示す。このシン
ターは通常、プレイヤーへのＮハウス“同期入力に対す
る水平同期）９ルス又はプレイヤーの内部同期ソースを
含む、出力合成ビデオ信号の時間位置釦おける大きなジ
ャンプの形態をとる。このジッターの大籾さけしばしば
、ディスプレイ上の／又はコの完全なギヤラフターと同
じ幅でｐ）す、そしてこれは、特に静止フレーム映像を
接近して見るためＫは、明らかに受は入れることができ
ない。安定な表示をするためにビデオディスクプレイヤ
ー出力に時間ベース補正を供給するだめの高価な実験室
型式の装置が存在する。

けれども、この装置は、ζこで意図した種類の市販製品
においては完全に無益なほど高価である。

ビデオディスク出力を、コンピュータ発生テΦスト又は
グラフィックス出力と組み合わせると、また他のかなり
の問題が生じる。従来技術において、この方法は一般九
、コンピュータビデオ信号なＮＴＳＣ（又は他の適合す
る）合成ビデオ信号に変換し、それから、普通の１色キ
ー“スイッチングのような、その信号とビデオディスク
プレイヤーからのＮＴＳＣ信号の間のスイッチングによ
って組み合せ表示を発生することであった。ＮＴＳＣ合
成ビデオ信号の位相はコード化カラー情報を包含し２、
そしてスイッチングのと無位相は完全にそろえることが
できないので、この方法はカラー純正古を犠牲にする。

そして、ＮＴＳＣフォーマットにおいていずれかの＜ｒ
オイ１号、特に高分解能信号をコード化することは分解
能を犠牲にし、そして帯域幅制限によるドツトクロール
、にじ、及び不鮮明さが導入される。さらに、ＮＴＳＣ
信号がビデオディスク上に記録される方法及び静止フレ
ームディスプレイをするために使用される技術のために
、カラーサブキャリヤ位相は、フレームからフレームま
でを基礎圧してシフトされる。もしグラフィックス／テ
キストノースが、ＮＴｓｃ信号内信号−ド化されかつ合
併されるならば、ひどいカラーシフトが生じるかもしれ
ない。現在までに知られた唯一の解決策は、間接カラー
一時間ペース補正器、又はＮＴＳＣ信号をデコードし、
記憶し、そして再びコード化するフレームバッファを使
用することである。そのコストは、残念なことに、まっ
たく大きい。この理由のために、ビデオディスク信号の
ＮＴＳＣ重畳は、実験室又は複雑なテレビスタジオの外
では技術的に非実用的である。

発明の要約 コンピュータグラフィックス及びテキストは習慣的にＲ
Ｇ８フォーマットで利用できる。ビデオ（８号をＲＧ８
フォーマットに変換し、セしてＲＧＢフォーマットでａ
つの信号（すなわち、アナログビデオ及びコンピュータ
発生テキスト／グラフィックス）を組み合わせることに
よって、位相コード化問題は未然に防がれる。この方法
は、ダグラス・イー・ステルによって発明された前述の
共通譲受人の出願において説明されている関連装置と組
み合わせて、コンピュータがいずれがのビデオソース上
に重畳されるべきテキスト及びグラフィックスの発生と
共に１ビデオデイスクからのビデオフレームの表示順序
を制御するコンピュータベース相互作用ビデオディスグ
レイシステムを提供することができる。

この方法はふたまたである。第１に、ビデオソース信号
は、３つの広帯域スイッチング回路におけるグラフィッ
ク／テキストコンピュータ出方と混合する前処、その赤
、緑、及び育成分信号（もしこれまでＫそのフォーマッ
トでないならば）Ｋ変換され、それ罠よってＮＴＳＣの
ようなコード化合成ビデオ信号のスイッチングと関連し
た位相問題な避けられる。第、２に１非常罠正確な同期
手順は、ビデオソースの同期信号（例えば、ＶＤＰのＮ
ＴＳＣ同期信号）Ｋ対して全てのタイはングを行わせる
ために使用され、それＫよって、このディスグレイをシ
ステム時間ペース補正器として作用させることができる
。その結果、茜価な時間ペース補正器又はフレームバッ
ファを使用することなく、ＮＴＳＣ信号を切替えること
によって可能となるものよりも、たぶん７桁良好な品質
で、スクリーンの所定の領域にテキストをグ回まで表示
するシステムとなる。非ＮＴＳＣ信号は、また同様に処
理する仁とかで睡る。

コンピュータはビデオディスクプレイヤーをアドレスし
かつ制御しくすなわち、どのフレームを表示するか、そ
して通常のビデオ、静止フレーム、スローモーション等
の動作モードを告げ）、そして適切なテキスト及びグラ
フィックスを発生させるためにディスプレイサブシステ
ムに命令を出す。

キーボード又は他の入力装置が、生徒のようなニー　１
７’　−Ｋコマンド、質問等を出させるために偏見られ
る。コンピュータは、ユーザーへカを評価し、そして適
切な行動を開始する。典形的には、との行動は、一連の
画面を反復すること、同じビデオ映像を保持すること、
及び束受テキスト又はグラフィックスを変えること、又
は別のビデオフレーム及び／又は一連の画面に動かすこ
とを含むがもじれない。

同期回路はステル氏の発明であるけれども、完全のため
にそれをここで説明する。それは主同期発生器及び従属
同期発生器から成っている。主同期発生器はバラス同期
信号及びカラーサブ中ヤリャを発生し、かつこれはビデ
オノース（例えばビデオディスクプレイヤー）忙導かれ
る。従属同期発生器は、種々のタイピング信号と共にデ
ィスプレイ装置用の同期信号を発生させるために１ソフ
トウエア制御のもとで、ビデオソースから来るＮＴＳＧ
信号か、又は主同期発生器のいずれかに同期させること
ができる。

コンピュータのビデオ同期発生器はまた、従属同期発生
器にロック２される。すなわち、ビデオディスクプレイ
ヤーがオンラインであるとき、それは、その出力におけ
る大＃なジッターに適応させるための、主タイばングソ
ースであり、このシステムの残りは、ビデオディスクプ
レイヤーの出力と共にジッターに対して考＊、ｇれてい
る。ディスプレイ装置の水平掃引１！：Ｉｌ路は、ジッ
ターを高速圧補償しかつ安定な画面を形成するため忙、
システノ・時間ペース補正器として効果的ｒｃ軸動作る
ように設計されている。従属同期発生器は、ディスプレ
イ装置のために合成同期及びブランキングを供給し、そ
してビデオディスクシレイヤー出力を追跡するＮＴＳＣ
−ＲＧ　Ｂ変換器のためにタイピング信号を供給する。

ビデオディスクプレイヤー（ｖｏｐ）が走査し、サーチ
し、あるいは上下忙スピンする（すなわち、スタートあ
るいはストップする）とき、あるいはビデオソースが遮
断されしとき、その出力は完全に消えるかもしｉｔず、
あるいは□多数の誤同期ノｆルスな包含するかもしれな
い。それ故、ＶＤＰの出力は、これらの動作の間同期回
路から切り離される。それから、このシステムは、スク
リーン上の映像の引き裂き又はローリングもなく、それ
がオンラインＶｃ）Ａると教グレイヤーへの同期を再確
立することが必要である。これらの理由のために、主同
期信号はプレイヤーに供給され、そして従属同期発生器
は、ある固定遅延補償をして主同期発生器を追跡するこ
とと、ＶＤＰからのＮＴＳＣ信号を追跡することの間で
切り替えられる。ＶＤＰは、それがオンラインに戻ると
きその通常のジッターウィンドー内にあり、そのため、
同期ソースを切り替える影響は、視聴者に気づかれない
。

３、ｊ！；７９！；ダ！；ＭＨｚのザブキャリヤが、ハ
ウス同期が供給されるときはいつでも、ＶＤＰに供給さ
れる。

従属同期発生器の垂直及び水平同期機能は、相互に分離
されている。

従属同期発生器の水平同期は、位相固定ループ（ＰＬＬ
）によって達成される。ＰＬＬの位相検出器は、その２
つの入力に供給された合成同期信号の水平同期パルス、
の前縁にのみ感知する。それは、垂直期間内及びその近
くのこれらのラインの中心に位置した等化パルス及びの
こぎり歯状を無視するであろう。位相検出器への一人力
は常に、従属同期発生器又はフィードバック通路の出力
であるけれども、他方は切替え可能である。もしビデオ
ディスクプレーヤーがオンラインであり、かつ有効同期
信号を供給するならば、それは基準入力である。さもな
ければ、ハウス合成同期信号を遅延させた変形が使用さ
れる。偽同期と呼ばれるこの信号は、このシステムがコ
つの基準の間で切替えると趣必要な平均補正を最小にす
るために、ビデオディスクプレイヤーと同期検出器の平
均遅延によって遅延させられる。切替えは、に及び％ラ
イフ位置でのみ行なわれ、過渡信号が位相検出器によっ
て無視されるということを確実にする。

垂直同期は、基準波形における垂直同期期間を検出する
ことによって達成される。もしこの検出゛が、−ライン
の適切な半分の間に生じるならば、適切なフィールドが
識別さね、そして垂直カウンターが適切な状態（フィー
ルドインデックスを過ぎて７７％　ライン）Ｋリセット
される。

垂直基準検出器のための基準信号は、ＶＤＰがオンライ
ンであろうとなかろうと、ハウス同期発生器から来る。

ディスクは通常、ハウス同期発生器と同じライン上で動
作しているけれども、その出力信号は消えるか、あるい
は誤垂直期間を包含することがある。それ故、より信頼
性ある信号が使用される。しかしながら、このシステム
は、ランダムな独立信号に完全には同期させることがで
きない。

ハウス同期発生器に関連なく、完全な同期を可能にする
ために、ＧＥＮＬ６にモードが形成される。

このモードにおいて、全ての基準は入力ビデオイ８号か
ら引き出される。これは、完全な同期信号がスタジオハ
ウス同期発生器から保証されるＴｖスタジオにおける動
作を可能圧するであろう。それはまた、特に走査又はサ
ーチの間、完全な出力を供給することができるならば、
そのとき将来において、低コストのビデオディスクプレ
イヤーによる動作を可能にする・であろう。

２つのビデオ信号を組み合わせる広帯域スイッチング回
路は、カラーのような、コンピュータビデオ出力信号の
ある属性によって制御される。例えば、あるカラーが１
透明”であるとして予め選択される。このカラーがコン
ピュータ出力に現われるとき、コンピュータが存在しな
いかのように、このスイッチはＶＤＰ出力をディスプレ
イに送る。

さもなければ、コンピュータ出力が表示される。

スイッチング決定は各画素に対して別々になされる。そ
れ故、表示は、ｖＤＰのみ、コンピュータのみ、あるい
は２つを組み合わせる重畳から構成することができる。

カラーマツプを随意使用することを通して、コンピュー
タにより発生したある他のカラーを、ディスプレイの透
明カラーにマツピングする仁とによって、人はまた透明
カラーを表示することができる。例えば、もし黒がスイ
ッチを動作させるために使われる透明カラーであるなら
ば、コンピュータの出力におけるカラーマツプはある信
号又は他の信号を表示のために黒に変えることができる
。グログラマーが黒の画素を望むとき、彼又は彼女はコ
ンピュータに、代り忙黒を発生させる。

さらに１高分解能モニターの表示品質は、それがＮＴＳ
Ｃフォーマットで組み合わされるべ画信号であるとき、
妥協で籾ない。

従って、コンピュータは今、ディスプレイで重畳される
べきテキスト及びグラフィックスを供給すると共に、ユ
ーザー人力と相互作用するプログラムに応答して、ビデ
オディスク上に記憶されたフレーム及びオーディオトラ
ックへのアクセス順序を制御するために使用することが
で咎る。そして、ビデオソースが記憶装置からのもので
はない生ビデオ信号であってさえ、重畳能力はそｉｌ、
たけて使用することがで自る。

例示実施例の説明 本発明の性質及び目的を完全に理解するために、添付図
面と関連して、次の詳細な説明を参照ＬｆＪ。

けれげたらないであろう。

さて、第１図を参照すると、ビテ”オディスクプレイヤ
−（ＶＤＰ）２０及びコンピュータｃｐｕ３０からの出
力を組み合わせて、ラスター走査ディスプレイ装置１４
０上に合同（すなわちｉ畳）表示をするために、本発明
に従った装置１０のブロック図が示されている。ディス
プレイ４０は、高分解能モニター型式のＣｒ（Ｔである
と理解されている。このブロック図レベルでの、このシ
ステムの残りの要素は、ライン３２土ｔＣＰＵ３０によ
つ１供給されるキャラクタ（すなわち、テキスト）及び
グラフィックス信号を、赤、緑、及び育信号に変換して
、ディスプレイ４０ｔドライブするためのコンピュータ
ビデオサブシステム５０、大容量記憶装ａｅｏ、キーピ
ード（又は他のユーザー人力装置）７口、ＶＤＰ２０の
ＮＴＳＣコード化出力全出力Ｂフォーマットに変換する
ためのＮ’Ｔ　５Ｃ−ＲＧＢ変換Ｓ８０、適切な１１０
日信号をディスプレイ４０に送るための同期化ＲＧＢピ
デオスイッグ９Ｇ、　システム同期発生器１００、及び
ステレオオーディオ増幅器１１０である。

ビデオスイッチ９０は、ディスプレイ４０上に示される
べきソースを、画素毎に選択する。もちろん、ソースハ
、ＶＤＰ２０　（ＮＴＳＣ−１１ＧＢ変換器８０ｉ紅で
）、あるいはコンピュータビデオサブシステム５０のい
ずれかである。

システム同期発生器１００は、ビデオディスクプレイヤ
ー２０、コンピュータビデオサブシステム５０、ビデオ
スイッチ９０、及びディスプレイ４０の間で同期を維持
する。それは、このシステムの中枢センターである。

コンピュータペース又はコンピュータ補助教育システム
としての動作は次の様である。コースウェアは、一つの
成分、すなわち、（もし必要ならば、サウンドトラック
と共に）ＶＤｆ’２０上に記憶されたビデオ及びオーデ
ィオ成分と、ＣＰＵ３０によって発生したテキスト／グ
ラフィックスＩｌｌと含有している。典形的には、ビデ
オディスクプレイヤー位、例えば、動作が教えられてい
る装装置の絵を供給−ｊ−るでちろり。コンビヱータビ
デオザブシステム５０ｆ通して動作するＣ　Ｐ　Ｕ　ｒ
ユ、一部を明るくして、デツクス内に、ラベル付けして
、マスクして、そし゛〔明らかにＬうて、グラフィック
スの重畳を発生し、そ１７１（例えは、サウンドトラッ
クがビデオシーンの特徴に関連していると六それらを指
示することによって）、ビテ′オ映像に注釈を付け、命
令金山し、あるいｔＪ質問をする。

質問に答えるために、ユーザーはキーボードＴＯ上で応
答をタイプすることかで−る。それらＬＣＰ　ＩＪ　３
０によって評価され、かつ適切な追跡活動がＣＰＵによ
つ′〔開始される。この追跡活動の特性は、教育プログ
ラムの細部に依存するであろう、この可能性は、このシ
ステムが興行することのできる全ての動作を含んでいる
。可能性は、正しい答えに関して）教授順序を連続的に
継続し、あるいは教授１１序の他の部分に分岐する（す
なわち、生徒にトラブルをもたらしている点を明らかに
することを試みるために逆に戻り、又は重筋を離れる）
こと管含んでいる。

目録制御のような他の応用に対して、ビデオディスクは
レコードの画面（すなわち、情報のページ）を記憶する
ために使用する仁とができる。

そし故、コンピュータは、ビデオディスク上の適切なフ
レーム及び七の上に重畳されるべきグラフィックス及び
テキストを選択する。それｔユまた、プレイヤーが動作
するモード（例えば、連続プレイ又は静止フレーム）ｆ
制御する。そしてそれはユーザーの入力に応答して動作
゛Ｉ゛る。

前述したように、ビデオディスクプレイヤー又はビデメ
ソースがオンラインで、動作しているとき、それは主タ
イミングソースでなければならない。このシステムの残
りは、プレイヤーの出力と共にジッターに対して考慮さ
れている。

システノ・回期発生器１００は、主同期信号をビデ埼デ
ィスクプレイヤー２０にＦＢ：＃Ｌ、、ＶＤＰに近似同
期関係を指令する。それはまた、ビデオブ′イスクプレ
イーヤー２０の出力をモニターし、・そしてそこで検出
される同期信号の＊ｍのタイミングを基礎にし１、コン
ピュータへビデオディスク上５０へのドツトクロック制
御信号と共に、ヒｆ″メスイッチ９０及びブ′イスグレ
イ４０に従属同期信号を供給する。

第一図は、ビデオディスクプレイヤーへの主同期信号を
、そしてデーイスグレイ及びコンピュータビデオビデオ
サブシステムへの従１４同期伯号を発生するための装置
の簡単化されたブロック図を示している。

水平タイミングは、／り、、？／Ｌ／＆ＭＩＩｚで動作
する発＠’！’、＋１３０から得られる。発振器１３０
は、／７．回路１３２　ｔ　ｌ’ライブして、３５り９
ＳダｊＭｌｌＺザブキーヤリヤーを、ライン１３４上ｔ
ビデオｒイヌクプレイヤー２０に供給する。

発振器１３０は育た、ハウス同期信号全７７７回路１３
６及び／／／〃回路１３８を経て発生する。

’／／３）回路１３８ｔユ、水子・ライン周波数で、ラ
イン１４４上を、ビデオディスクプレイヤー２０に、ハ
ウス合成同期信号を供給する。カラーデレビシスデ人に
おいて必要とされる多数のタイミング（すなわち、同期
及びプランヤング）４１号を発生ずる仕柘に十分適して
いる市販の集積回路が存在する。、’／／３０回路１３
８として使用するのに適した１つのこのような装置醒ｔ
、ｔｓ　ナショナル半導体コーポレーションのＭＭｊＪ
、２０、又Ｆｉ　ＭＭ、ｔ、？、７．／ＴＶカメラｈｊ
期発住器チップであり、そしてこれ１ユ、にで図示され
ているデバイスである。（ビデオデ・ｒスクグｌ／・イ
ー）’−がメツラインであるとき従属同期発生器によっ
て使用される）前述の偽同期信号ねまた、遅廷器１４０
を経てハウス同期信号から得られる。

従り同期角４許器は、位相固定ルーｆ　（１）　Ｌ　Ｌ
　）をドラ・ｆグする電圧制御発振器（ｖｃｏ）　１ｓ
。

から動作する。ＶＣ０１６０１１通常、コθ／３９９Ｍ
１−Ｉ　Ｚの周波数で動作し、そし°Ｌこれは、’／／
ｌ、回路１６２に供給されて、ｉ　ｃ２５．ｇ　７　Ｍ
ｌｌｚ入力をタイミングデコーダ１６４（別のＩｖ１Ｍ
５３．２／）　　Ｖｒ：供給し、そしてこれはその入力
をｇｏの係数によって割って、水平ライン同波数の信号
音、ライン１１０上に得る。位相検出器１６８は、ライ
ン１７０土の合成同期信号の前縁の瞬時位相を、′ライ
ン１’７１上の外部入力と比較する。水平同期の近辺で
ウィンド内に落ちる同期信号の縁のみが、検出されると
考えられている。（Ｄ回期と呼ばれる）ライン１７１上
の外部同期大刀は、主同期発生器（すなワチ、ライン１
４８上の偽同期信号）又ｔまう・イン１７３上のディス
ク同期信号のいずれがとなるようにス・ｆフチ１フ５に
よって選択される。この後者の信号は、ビデオディスク
プレイヤーのビデメ出力内に包含される同期でおる。ス
イッチ１１５は、ライン１１８上の同期イネーブル信号
の状態によって制御１される。この信号は、ビデオディ
スクプレイヤーがオンラインであると自ディスク同期信
号ｔ−セしてビデオディスクプレイヤーがオフラインで
条るとき偽同期信号を選択する。位相検出器１６８の出
方は低域ループフィルター１８０をドライブし、それは
次に、ライン１８２上の制御信号（ＶＣＯＣＴＬ）ｔ−
ＶＣｏｌ　６０１’Ｃ供給して一位相検出器１６８の位
相エラー出方をドライブするように■ＣＯ出力の位相を
ｌｌｌ！１．する。

ＰＬＬはこのように、−七のａつの入力間のほとんどゼ
ロの位相エラーによって動作し、かつＶＤＰのジッター
によって発生するかもしれない位相エラーのスデツプに
高速に適合”ｌ゛るように設計されている。

ＶＣＯｌ　６０の出力はまた、被制伊ηスイッチ１８６
１ｋＡし゛Ｃ１コンピュータビデオヤプシスヲムに、そ
のドツトクロック（すなわちその出力を制御するクロッ
ク）として供給される。このスイッチは、コンピュータ
ビデ」ソースが、Ｖｌ、）Ｐｉ追いつかせるために停止
しなければならないとき、ドツトクロックｔ−メフにす
ることができる。

従属同期発生器の垂直同期がまた第一回に示されている
。それ蝶、水平同期とは全く墨つ゛もいる。

垂直同期のＯ１置は、入力合成同期信号において検知さ
れ、それからそれは、（従属同期（ｉｉ＠を供給する）
垂１１．同期カウンタｔ、同じ画直位Ｒ，にディグタル
的に、リセットするために使用される□前述したように
、ａつの具なる垂直従属同期を供給する３つのモードの
同期動作がある。第１に、従属同期発生器は、ビデオデ
ィスクプレイヤーを完全に追跡し、ビデオディスクプレ
イヤー出力から水平及び垂直同期基準の両方を得て、外
部入力に完全に同期させることができる。、第４に、Ｖ
Ｄｒからの出力信号は誤同期／！ルス（それが、例えば
サーチ及び走１［動作の間にあるとき）を包含するカモ
シれないので、ディスプレイのための垂直同期基準は主
同期から発生することができ　そのため、映像はロール
し、ないであろう。水平同期はビデオディスク信号から
引き出される。第３に、従属同期発生器は主同期１ｃ直
接追跡し、セしてビテ′オデイスプレ・イヤーをオフラ
インにして、そこから水平と垂直の両方の同期を供給す
る仁とができる。

垂直基準検出器２００１Ｊ、、ライン２１６上の垂直基
準とラベル付すされた信号を供給し、そしてその信号は
、ライン２０８上の基準波形である垂直基準同期におけ
る垂直同期期間の終＃）を示している。垂直基準信号は
、タイミングデコーダ１６４における垂直カウンターを
リセットするために使われる。、垂直基準検出器２００
のためのターｆミンクは、補助カウンター２１７によっ
て供給される。

ライン２０日上の垂直基準同期信号はライン−ｒ２２０
によって供給され、そ【、、てこれは、ライン１１．３
−ヒのディスク同期信号か、又はライン１４８−ヒの偽
同期信号のいずれかを選択する、第３図は、垂直基準検
出器２００のだめの詳細なロジックを示している。、キ
ー要素は、レソスタ３０２、フリップフロラ７”３０４
、及びゲート３０６である。垂直基準検出器２００は、
ビデオツ゛イスクプレイヤー及びコンピュータソースが
同し垂直ライン上で動作することを［％にする。それは
入力として、ライン２０８上のｍｔｔ基準同期信号と、
ライン３１０，３１２、及び３１４上の適切なタイミン
グ信号を受り取り、そしてこの信号は、水平ラインの間
種々の位置で生じ、かつ補助カウンター２１７によって
供給される。もちろん、ライン２１６上のｍ＊、基準信
号は、垂直期間検出器の出力である。

ライン２０８士の垂直基準同期信号は、マルチプレクサ
（す表わち、スイッチ）２２０によって発生する。マル
チプレクサ２２０Ｉｒｉ、２つの可能な入力を有してい
る。所望の入力は、ライン２２２上のＧＥＮＬＯＫ信号
によって選択され、そして垂直基準同期信号になる。一
つの可能な入力信号は、偽同期及びディスク同期とラベ
ル付けされている。

偽同期信号は、ハウス（すなわち、主）同期信号を単に
遅延させ之ものである。従って、ＧＥＮＬＯＫ’（Ｐｔ
＠の状態に依存して、垂直基準同期信号は、偽同期又は
ディスク同期のいずれかである。これらは、主回期及び
ＶＤＰからの従属垂直同期をそれぞれ発生することに相
当している。

従つ１、ＧＥＮＬＯにモード氏ないとき、垂直位置（垂
直基準）は常に、偽同期検出に対し″′Ｃ最大保勃をす
るために、ライン１４８−ヒの偽同期信号を経て主同期
発生器から得られる。対照的に、ＧＥＮＬＯＫモードに
おいて、垂直位置は、ライン１７３≦二のディスク同期
信号を経でＶＤＰからのＮ　Ｔ　Ｓ　Ｃ入力から得られ
る。

コンピュータビデオシステ′ムの同期発生器が、フレー
ム飛び越しモード当＃）標準の５２Ｓ本で動作している
とき、それに、従属同期発生器と同じライン分割比及び
同じ数のラインを有している。

それ故、いったん同期が確立すると従属同期発生器と同
期したままでおろう。初期同期は、コンぐユータビデオ
サブシステム同期発生器及び従属同期発生器の状態にお
いて特別の点を検出することによって達成される。これ
は、奇数フィールド内の可視エリアの終υにフ１／−ム
当り７度なされる。

もし２．つの点が一致し遅いならば、コンピュータビデ
オサブシステムへのドツトクロックは停止し、従属発生
器を同じ状態に到達させるために既知の状態で待たせる
、もし２つの点が一致するならば、このシステムが同期
状態にあるので、このクロックは停止しない、 第ｑ図は、コンピュータビデオ同期発生器を従属同期発
生器と同期させるための構成を示している。コンピュ−
タビデオサブシステムにおいて、内部同期発生器、コン
ピュータビデオ同期発生器能のために全°Ｃのタイミ／
り信号を供給する。従属同期発生器回路のＭＭ！ｒ、３
：ｌ／同期発生器チップ１６４は、ＮＴＳＣデコーディ
ング及びブラン′キング機能のた。めの全てのタイミン
グを供給する。

ＭＭ３３．ｌ／　ｆ　ツブ１６４及びＣＶＳＧ２２４Ｕ
、このシステＪ、を適切に機能させるために共にロック
されなければならない。終りに、装置の正確な垂直及び
水平位置を完全に特定する信号を両方が供給する。ＣＶ
ＳＧに関して、これは、図面のう・ｆン２２５上に供給
される奇数信号として参照される。ＭＭ！３１／に関し
て、それに、ライン２２６上のフィールドインプ゛ツク
ス（ＦＬＤ　　ＩＮＸ）（ｔ１号であるゎこれらり信号
のそ’Ｊ’１．−ｐれの　緑Ｖユ、う゛・イ、７プ１／
イの正確に同じ位置で生じる。そｒ故、装置は、これら
の２つの縁を一致させることによって同期化させること
ができる。

奇数信号は、奇数ビデオフィールドの２６２／／２ライ
ンに対して／〃であり、かつ偶数ビテ′メフィールドに
対して１０７′である、それ故、それは、各フィールド
の視覚エリアの底部で移行する３０　Ｈｚ　　の矩形波
である。フィールドインデックス信号は、３０Ｈｚ　　
の割合の、約２７４７１秒の幅の）マルスであり、また
奇数フィールドの視覚エリ′１の底部で生じる。

第７図に見られるように、ＣＶＳＧｔよ、（少くとも例
示の目的のために）、水平同期のための／／１４　　回
路２２７八及び／／ｇＯ回路２２７Ｂ、及びそれに続く
垂直フィールド検出のための／／３８回路２回路２２７
八っている６／／Ｓ、２３回回路２２７八、ライン２２
５上に奇数信号の状態は２６２７／コライン毎に変化す
る。

奇数及びフィールドインデックス信号は、同じコθ／Ｊ
９９ｔ４１ｚ　から動作し、かつ同じ分割比を有してい
るので、それらはいったん同期化されると同期状態にと
どまるであろう。

一致検出器２２８はクコツクイネーブル（スタート−ス
トップ回路１８６へのライン２２ｇ上のクロックイネー
ブル信号）を発生する。クロックイネーブル信号ｔよ、
奇数及びフィールドインデックス信号が同期していない
とき、スタート−ストップ回路をゲートオフし、従つ一
’（ＣＶＳＧ２２４へのドツトクロック信号をオフにす
るために使用される。

−検出器２２Ｂ及びスタート−ストップ回路１８６の詳
細なロジック図が１４５図に示されている。そこで、シ
フトレジスタ２４０及びロジックダート遅延回路網２４
２〜２４９は、奇数及びフィールドインデックス信号の
両方を微分して、ライン２５１及び２５２上にダブナノ
秒の／千ルスをそれぞれ、これらの信号のそれぞれの／
から０への移行で発生する。もしコつのｌｌｑナノ秒の
）４ルスが一致するならば、このシステムは同期してお
り、そしてどんな行為もなされない。ずなわち、ゲート
２４４の出力のフィールド・ｆンデツクス１バ号から得
られρ１つＪ−にフリラグフロッグ２５３の１に１１人
力に、グー）２４１１経て印〃日されるノ９ルスはまた
、ゲート２４５なオフにし、そしてそれによつ℃、通常
フリツｆ７０ツブ２５３のｌＪ智大入力印加されるノ臂
ルスが命数４Ｎ号から得られる。

もり、２つの＋９ナノ秒のノｊルスが一致していないな
らば、このシステムは同期からはずれる。グー）２４５
の出力に、奇畝信号から得られたｔ４ルスは、フリツノ
フロップ２５３０１１Ｊ−に印加される。これが７リツ
プフロツ７″２５３ｆｋセツトさせ、そしてこれか、ラ
イン２２８上のＤ型７リツグフロツプ２５４の出力の、
ＣｖＳＧへのクロックイネーブル信号をオフにする。フ
ィールトイ／ｒツクス信号から得られたパルスが到達す
るとき、フリツノフロップ２５３はリセ、ツトし、ＣＶ
ＳＧクロックは再びイネーブルにされ、そして同期が達
成される。例示的タイミング図が第６図に示されている
。

もしコンビュータビｒオフステムハードウェアが他の仕
Ｊ＃なしているならば、それは２イン２５５上の信号を
、７リツプフロツグ２５３の直接リセット入力に供給し
、そして同期化の企てはなすことかできない。これは、
動作がいったん始まると完了できなることがないという
ことを保鉦している。

もし、ＣｖＳＧへのクロックが停止するとき、ＣＰＵが
ビデオサブシステムをアドレスするなば、それは杏同期
の企てｔ中断し、そしてクロックを再起動する。もしク
ロックが停止したままであるならば、パスサイクルは児
了せ１゛、プロセッサは坊定のロクーショ／にトラップ
され、そしてこれは非存在アドレスへのアクセスな示し
ている。同期企てはまた、ｑライン又は２ｇ’７マイク
ロ秒の間クロックが停止した後は中断するであろう。こ
れは、クロックが停止している間リフレッシュ動作が中
断されるので、ダイナミックビデオメモリが崩壊するす
な防ぐために１１．される。同期化はビデオサブシステ
ムタスクの閾では厳低の優先展が与えられる。とい５の
は、それは、組み合せビデオディスク／コンピュータ１
畳モードに入るときのみ通常起るでろろう。

ｍ１図のビデオ信号組み合せ回路のほんのわずかより畦
細なブロック図が第７図に示されている。

この回路は必然的に、ユーザーによって使用されるコン
ピュータ信号ソースの正確な特性に適合させる工５に変
形させなければならないということが理解されよう。こ
のよ５な変形は当業者の範囲内にある。例えば、ある実
施例は、テキスト及びグラフィックスな発生するための
ロジック信号を供給するのに対して、別の実施例はアナ
ログ信号ケ供給するでる。６５゜さて図面を参照すると
、前記増幅器２６０は、ビプ′オディスクプレイヤーか
ら／、　ＯＶ　ヘースバンド合成ビデオイ６号を受は取
り、かつそのレベルを、ＮＴＳＣ−ＲＧ８変換器８０に
よって必読ときれる信号に［Ｅする。

前記増幅器２６０に成いて同期分臓器２１０があり、そ
してそれは、合成ビデオ同期ノセルス、水平、画直、及
び等化を取り除く。ろ波は、入来ビデオの１ＮＩｉ’１
期）９ルスノイズとし°こ検出する確率な最小にするた
めに、同期分離器出力になされる。

３つの８ｉ始のろ波が関連している。第／に、アナログ
ＲＣ積分器は、同期ストリッパに供給されるノイズのあ
る信号をろ波する。第一に、ロジックは、予期される位
置のまわりを中心とするライン周期の小さな部分の間の
み同期ノ９ルスを出すであろう。第３に、多数パルスが
同じライン上で検出されるならば、＃１４／の同期ノ４
ルスのみなごのロジックは出力するであろう。

ＮＴＳＣ−ＲＧＢ変換は普通であるので、ＮＴＳＣ−Ｒ
Ｇ８変換儲８ｏの詳細はＸ要でない。

実際上、米国のテレビ受像機は全てこのようす変換鰺な
有している。

ビデオスイッチ９０は、ビデオ入力のａつのうちのいず
れかが（もしあるならば）、画木毎に衣示されるのを同
期して制御する。それは一部ディジタルであり、かつ一
部アナログである。この回路は、回路設計者の技術の範
題内にあるので、その構成の詳細は本弗明の一部を示す
ものではない。

前述したように、スイッチは、コンピュータビデオサブ
システムのビデオメモリのディジタル出力なモニターす
る（これは最終的には、コンピュータ発生ＲＧＢ信号に
なる）。カラーの７つが、スイッチな制御するための透
明カラーとして選択される（このカラーは、黒であると
して例示されている八もしカラーが黒（透明カラー）で
ないならば、スイッチはコンピュータによって供給され
るカラー信号を表示する。もしこのスイッチがディスエ
ーブルされ、あるいはコンピュータからのカラーが黒で
あるならば、透明カラー、そのときビデオディスク信号
が弄示される。この構成を使うと、このシステムは、任
意のときにｇつの可能な色のうちの７つのどれか％：衣
示することができる。もしカラーマッグモードにおける
選択が可能であるならは、７つの不透明カラーは、熱を
含む１．２Ｓ乙の可能な色のいずれかとして再プログラ
ムすることができる。スイッチと関連したロジックはま
た、カラーマッグの簡単な延長を通して、コンピュータ
ビデオサブシステムによつ℃供給される映像にドロツゾ
ーシャドウイングな付加することができる。もしコンピ
ュータビデオサブシステムから表示された一連のｍｓの
最後のものが、カラーマッグ内にセットされたドロラグ
−シャドウビラ）１−有しているならば、そのとき、ビ
デオスイッチ制御ロジックは、ビデオディスクプレイヤ
一の表示を可能にする前の７以上の付加ＩＩｔＩＩ木の
間、スクリーンを黒に保持することができる。

ビデオスイッチは、７７トウエア制御によって決定され
る３つの動作モードを有している。第１に、重畳モード
において、それは、ａつのビデオソースな組み合わせる
ように動作する。石コに、コンピュータのみのモードに
おいて、ビデオディスクプレイヤーからのＮＴＳＣビデ
オ出力は持続してブランクにされ、かつコンピュータ元
生ビデオのみが表示される。このモードは、通常の端末
。

としてコンピュータビデオサブシステムを走査し、ある
いはサーチし、あるいは使用するために、ビデオディス
クプレイヤーがオフラインにされるとき使用される。ビ
デオディスクプレイヤーからの同期信号は、そのとき無
視され、かつこの表示は、内部主同期発生器からのＳ２
Ｓライン飛び越しモードで動作するように継続する。ｖ
ＯＰのみのモードにおいて、コンピュータ元生ビデオは
ブランクにされ、かつビデオディスクプレイヤーからの
ＮＴＳＣビデオ出力のみが可能にされる。これは、この
システムを通常のＮＴＳＣモニターとして動作させるが
、しかしへりの望まないビデオはブランクにする。この
モードは、故で表示するためにコンピュータ発生器ｇＩ
な造ることか必要なとき有用である。これらのモード及
びそれらが制御される方法は、この明細書の他所で杆軸
に説明されている。

ビデオスイッチの出力には、７５Ωの負荷をドライブす
るのに退した３つのドライバーがある。

モニター用の同期は、緑信号脚上又は別の４ｕ号線上に
供給することができる。

従属同期発生器は、／／’Ｉ及び、３／’Ｉライン指示
灯（８２０）、ラインのＭ後の半分又は最初の半分指示
灯（Ｈ４（１、及び水平同期の間ではなくツインの大部
分の間存在する（　］ｆルス（ＨＩＯＪのふうな付加的
な水平タイミングイば号を供給するために補助カラ／タ
を包含している。

ライｙ（Ｈ２０）、３１２（Ｈｔ１４）、及び３１４（
Ｈ４０）上の精々の信号は、補助カラ／ター２１７な構
成する一対のカラ／ター３３０及び３３２とインバータ
３３４によって供給される。

これらのレジスターは、従属同期発生器の位相固定ルー
フ°（ＰＬＬ）によってライ／１６３上に供給される八
、２６−ｇ７Ｍｈ信号によっでドライブされる（すな、
わちクロックされる）。ライン３３６上の従視水平ドラ
イブ侶号はレジスタ３３０及び３３２をクリアし、従っ
てそれらが舊を数を１始するときを制御し、かつそれら
か水平ラインの始めに開始するということを確実にする
。

第Ｓ図は、ハウス同期発生器な構成するための？！＄細
なロジックを示している。第７Ａ及び９Ｂ図は、従属同
期発生器を実行するための峰細なロジックな示している
。第７０図は、モード制御及びビデオスイッチ制御を構
成するための［Ｐ紬なロジックを示している。それへの
入力として示されるそ−ド０及びモード／（８号かモー
ド（−ｊ−なわし、ＶＤＰ（１）み、コンピュータのみ
、あるいは両方）を選択する。それらは１図示されてい
ない制御状態レジスタによって供給される。

ＮＴＳＣ出力を供給するビデオディスクフ０レイヤーは
ここでは、コンピュータ発生ビデオと組み合わせるべき
ビデオ信号ソースとして示されているけれども、他のソ
ースが同じ発明概念に適合させることができるというこ
とが認められよう。これらの他のソースは、ＰＡＬ、Ｓ
ＥＣＡＭ、あるいはＲＧ８ソースさえのような非ＮＴＳ
Ｃソースと共に、他のＮＴＳＣコード化ソースを含んで
いる。非ＲＧＢソースは、ＲＧＢフォーマットに変換さ
れよう。しかしながら、本発明は、ＲＧＢ信号の使用に
は制限されない。この概念は単に、央買上位相変調成分
のないイぎ号のスイッチングを必要とする。もし両方の
ソースが供給されあるいはスイッチングの前にそのフォ
ーマットに変換されるならば、ＲＧ８以外のフォーマッ
トを使用することができる。

本発明の概念及び詳細な実施例な説明したが、本発明の
精神及び範囲から離れることなく、他の実施例が可能で
あり、また檀々の改良、変化及び変形が望まれるかもし
れないということが当業者には容易に明らかであろう。

従って、先の説明は単なる例示であり、かつ制限するこ
とを意図していない。本発明は、特許請求の範囲におい
てのみ限定されるような範囲に制限されることな意図し
ている。

【図面の簡単な説明】

第７図は、ビデオディスクプレイヤーからの出力を、コ
ンピュータからのテキスト及びグラフィックスと組み合
わせるため、本発明に従った装置のブロック図、 第２図は、本発明に従って主同期１＾号及び従属同期４
５号を発生するための装置のブロック図、第３図は、第
２図の垂直基準検出器２００のための詳細なロジックを
ボし、 第ｑ図は、コンピュータビデオ同期発生器を第２図の従
属同期発生器と同期させるための装置のブロック図、 第Ｓ図は、第９図の一紋検出器２２８及びスタードース
ドッグ回路１８６の詳細なロジック図、第６図は、第５
図の装置の動作を説明するタイミング図の例示であり、 第７図は、第１図のビデオ信号組み合せ回路のほんの少
しより詳細なブロック図、 第ｇ図は、ハウス同期発生器のためのロジック図、 第９＾及び９８図は、従属同期発生器用のロジック図、
そして 第１Ｏ図は、モード制御及びビデオスイッチ制御のため
のロジック図である。 図において、２０はビデオディスクプレイヤー、３０は
ＣＰＵ、４０はラスター走査ディスプレイ装置、ＳＯは
コンピュータビデオサブシステム、６０は人容ｆｆｉ記
憶装置、７０はキーボード、８０はＮＴＳＣ−ＲＧＢ質
換器、９０は同期ＲＧＢビｒオスイッチ、１００はシス
テム同期発生器、１１０はステレオオーディオ増幅器で
ある。 アメリカ合衆国マサチューセラ ツ州０２０９３レンサム・マジソン ・ストリート５０５

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　コンピュータ（３０，６０，７０，５０）か
   らのテキスト及びグラフィックスとビデオソース（２０
   ）からのビデオ映像を組み合わせるための相互作用コン
   ピュータベースシステム処おいて、 ディスプレイユニット（４０）； 中央ｆロセツサユニツ）（３０）？ 中央プロセッサユニット（３０）からの命令罠応答して
   非位相・ｙＲ１４フォーマットで、テキスト及びグラフ
   ィックス信号を供給するためのビデオサブシステム（Ｓ
   Ｏ）： もしビデオ映像がそｔ１マでに非位相・ｆｍフォーマッ
   トでないならば、ビデオ映像をそのフォーマットの（ｇ
   号に変（−するための平膜（８０）： テキスト及びグラフィックス信号（５２）を受は取るよ
   うに接続された第７の組の入力と、非位相・変調ビデオ
   映倫信号（８２）を受は取るように接続された第コの組
   の入力と、テキスト及びグラフィックス信号の属性に応
   答して、画素毎に、第１の組の入力又は第コの組の入力
   のいずれか罠接続されている一組の出力（９２）とを有
   するビデオスイッチ（ＳＯ）： このシステムへの情報をユーザーに供給させるために中
   央プロセッサユニツ）Ｋ接続されているキービード（７
   ０）のようなユーザー人力装置；から成る相互作用コン
   ピュータペースシステム。
2. （２）　　ビデオ信号がＮＴＳＣフォーマットでコード
   化される特許請求の範囲の第（１）項に記載のシステム
   。
3. （３）　　ビデオソースがビデオディスクプレイヤーで
   あり、かつ中央プロセッサユニットがコマンド及び制御
   信号をビデオディスクプレイヤーに供給するのに適して
   いる特Ｉ’ｆ　請求の範囲の第（１１項又は第（２）項
   に記載のシステム。
4. （４）　　ビデオソースがビデオディスクプレイヤーで
   あり、非位相・変調フォーマットがＲＧＢコード化であ
   り、そして中央プロセッサユニットがコマンド及び１１
   １ＩＩｆ１１１信号をビデオディスクプレイヤーに供給
   するのに適している特許請求の範囲の第（１）項又は第
   （２〕項に記載のシステム。