DE10021452A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung, Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen sowie Imformationsträger für Videosignale - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung, Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen sowie Imformationsträger für Videosignale

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DE10021452A1
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Abstract

Der Erlebniswert bei der heimischen Filmbetrachtung wird dadurch gesteigert, dass neben der Bild- und Ton- auch eine physische Wahrnehmung ermöglicht wird. Videosignale und Zusatzsignale, die bei der Wiedergabe der Videosignale verwendet werden können, um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, werden hierfür gemeinsam als Fernsehsignal übertragen bzw. aufgezeichnet. Bei einem analogen Fernsehsignal werden die Zusatzsignale in die vertikale Austastlücke des Fernsehsignals eingefügt, vorteilhaft als Teletextsignale. Wird das Fernsehsignal digital, insbesondere gemäß einem MPEG Video-Standard, übertragen oder aufgezeichnet, so werden die Zusatzsignale in die sogenannten user_data der extensions_and_user_data des picture layers eingefügt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Übertragung, Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen sowie einen Informationsträger für Videosignale, wobei Zusatzsignale bei der Wiedergabe der Videosignale verwendet werden können um eine Anwendung von Kräften auf den menschlichen Körper oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen.
Stand der Technik
Für die Filmwiedergabe in Kinos sind verschiedene Weiterentwicklungen bekannt, die über die einfache Wiedergabe von Bild- und Tonsignalen hinausgehen. Verschiedene dieser Ausgestaltungen, wie die Breitwanddarstellung oder die Surroundsoundwiedergabe, finden zur Zeit bei Fernsehempfängern vermehrt Einzug. Andere Ausgestaltungen sind dagegen bisher auf Kinos, insbesondere in Freizeitparks, beschränkt. So ist zum Beispiel eine 3D-Filmwiedergabe mit befriedigendem Ergebnis zur Zeit nur in Kinos unter Verwendung spezieller Projektoren sowie der Aushändigung von geeigneten Brillen an die Zuschauer möglich.
Aus den Kinos verschiedener Freizeitparks ist es auch bekannt, den Erlebniswert bei der Filmbetrachtung dadurch weiter zu steigern, dass neben der Bild- und Ton- auch eine physische Wahrnehmung ermöglicht wird. Hierfür befindet sich das Publikum während der Filmbetrachtung in Simulatoren, die passend zum wiedergegebenen Film Bewegungen ausführen. So kann z. B. bei der Filmwiedergabe eines Flugzeugfluges der Simulator bei einem Sturzflug nach vorne und bei einem Steigflug nach hinten gekippt werden, um so dem Filmpublikum auch einen physischen Eindruck des Fluges zu vermitteln.
Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung oder Aufzeichnung von Videosignalen anzugeben, welches bei der heimischen Filmbetrachtung den Erlebniswert steigert. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren zur Wiedergabe der Videosignale sowie eine Vorrichtung zur Durchführung der vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahren anzugeben. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 5 angegebene Verfahren sowie die in Anspruch 9 angegebene Vorrichtung gelöst. Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Informationsträger für solche Videosignale anzugeben. Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 10 angegebenen Informationsträger gelöst.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auch im heimischen Bereich das Betrachtungserlebnis eines Filmes gesteigert werden kann, indem neben einer Bild- und Ton- auch eine physische Wahrnehmung ermöglicht wird.
Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung oder Aufzeichnung von Videosignalen deshalb darin, dass die Videosignale und Zusatzsignale, die bei der Wiedergabe der Videosignale verwendet werden können, um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, gemeinsam als Fernsehsignal übertragen bzw. aufgezeichnet werden.
Bei der Übertragung als analoges Fernsehsignal werden die Zusatzsignale hierbei vorzugsweise in die vertikale Austastlücke des Fernsehsignals eingefügt. Hiermit ist eine rückwärtskompatible Übertragung gewährleistet, da die Zusatzsignale einerseits empfangsseitig ohne weiteres von dem Videosignal getrennt und weiterverarbeitet werden können, aber andererseits keine Störung des Videosignals selbst erfolgt und daher auch eine störungsfreie Wiedergabe der Videosignale auf herkömmlichen Empfängern möglich ist.
Besonders vorteilhaft ist es bei einem analogen Fernsehsignal, die Zusatzsignale als Teletextsignale zu übertragen. Dieses ermöglicht, die Abtrennung der Zusatzsignale vom Videosignal durch den ohnehin im Fernsehgerät vorhandenen Teletextdecoder durchzuführen.
Wird das Fernsehsignal digital, insbesondere gemäß einem MPEG Video-Standard, übertragen oder aufgezeichnet, so ist es vorteilhaft, die Zusatzsignale in die sogenannten user_data der extensions_and_user_data des picture layers einzufügen. Die Zusatzsignale werden hierbei geeignet gekennzeichnet, so dass eine Wiedergabe durch entsprechend ausgerüstete Empfangs- bzw. Wiedergabegeräte erfolgen kann und die Zusatzsignale andererseits bei einem herkömmlichen Empfangs- bzw. Wiedergabegerät unberücksichtigt bleiben, so dass eine Rückwärtskompatibilität gewährleistet ist.
Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Wiedergabe von Videosignalen darin, dass ein Fernsehsignal auf eine Kennzeichnung für Zusatzsignale, die verwendet werden, um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, untersucht wird und dass bei Vorliegen der Kennzeichnung die Zusatzsignale von dem Fernsehsignal separiert werden und gemeinsam mit den Videosignalen ausgegeben werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Wiedergabeverfahrens ergeben sich hierbei entsprechend den genannten Weiterbildungen des Übertragungs- bzw. Aufzeichnungs­ verfahrens.
Ebenso ergeben sich mittelbar aus den Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren. Gleiches gilt für den erfindungsgemäßen Informationsträger, der besonders vorteilhaft als optisches Speichermedium, insbesondere als DVD, ausgestaltet ist.
Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Diese zeigen in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes System für ein analoges Fernsehsignal; und
in Fig. 2 ein erfindungsgemäßes System für ein digitales Fernsehsignal.
Ausführungsbeispiele
Bei analogen Fernsehsystemen wie PAL, NTSC oder SECAM werden in der sogenannten vertikalen Austastlücke, kurz auch VBI, keine Videosignale übertragen. Stattdessen wird dieser Bereich für digitale Daten genutzt. So werden die sogenannten VPS-Daten in der VBI übertragen, um eine Steuerung des Aufzeichnungsbetriebs eines Videorecorders zu vereinfachen. Ebenso werden sogenannte WSS-Bits übermittelt, die eine Information über das Format des dargestellten Videosignals enthalten. Weiterhin wird der sogenannte Teletext, auch Videotext oder Fernsehtext genannt, genutzt, um zusätzlich zu dem angebotenen Fernsehprogramm aktuelle Nachrichten, Wetterberichte, Sportinformationen etc. durch Schriftzeichen und Graphiken auf dem Bildschirm wiederzugeben. Zur Übertragung des Teletextes werden in Deutschland insbesondere die Zeilen 11 bis 15, 20, 21 im ersten Halbbild und die Zeilen 323 bis 328, 333 und 334 im zweiten Halbbild verwendet.
Erfindungsgemäß kann das Teletextsignal jedoch auch genutzt werden, um statt einer Übertragung von Nachrichteninformationen eine Übertragung von Zusatzsignalen für die physische Rückkopplung, im folgenden auch Force Feedback-Signale genannt, zu ermöglichen.
Das Zusatzsignal 12 wird hierbei zunächst gemeinsam mit eventuell vorliegenden Teletextsignalen 15 einer Einheit 13 zugeführt, in der beide Signale in das Teletextformat konvertiert werden und zusammengefügt werden. So ist es zum Beispiel denkbar, bestimmte Zeilen in der VBI für die Zusatzsignale zu verwenden und hiervon verschiedene Zeilen für Teletextsignale zu reservieren. Das zusammengefügte Signal 14 wird dann zusammen mit dem eigentlichen Videosignal 11 einer Multiplexer-Einheit 16 zugeführt. Dieser Multiplexer 16 fügt nun die Zusatzsignale und Teletextsignale in die VBI des Videosignals 11 ein. Dieses zusammengefügte Signal 17 wird dann übertragen und empfangsseitig einem entsprechenden Demultiplexer 18 zugeführt. Dieser trennt nun das aus den Zusatzsignalen und Teletextsignalen bestehende Signal 14 von dem Videosignal 11 ab. In einer Rückgewinnungseinheit 19 werden dann schließlich die Teletextsignale und die Zusatzsignale voneinander getrennt, um dann geeigneten Wiedergabeeinheiten zugeführt werden zu können.
Für die Übertragung oder Aufzeichnung von digitalen Fernsehsignalen ist es bekannt, den MPEG II Video-Standard wie in ISO/IEC13818-2 spezifiziert zu verwenden. Die Daten werden hierbei hierarchisch in sechs Layern encodiert, die als sequence layer, GOP (Group Of Picture) layer, picture layer, slice layer, macroblock layer und block layer bezeichnet werden. Diese verschiedenen Layer erlauben den Zugriff und die separate Behandlung von verschiedenen Basiselementen des generierten Datenstroms. Weiterhin sieht die Spezifikation Datenbereiche vor, im folgenden user_data genannt, die von dem Benutzer für spezielle Anwendungen genutzt werden können.
Die Verwendung solcher user_data für die Übertragung von Force Feedback-Signalen bei digitalem Fernsehen ist in Fig. 2 dargestellt. Force Feedback Signale 21 werden einem Force Feedback-Encoder 23 zugeführt, welcher die Force Feedback-Signale in die user_data einfügt. Die encodierten Force Feedback-Signale 26 werden dann einem Multiplexer 28 zugeführt. Das Videosignal 22 wird einem Video MPEG-Encoder 24 zugeführt, der für die Encodierung mit einem Pufferspeicher 25 verbunden ist. Der MPEG- codierte Videostrom wird dann ebenfalls dem Multiplexer 28 zugeführt. In dem Multiplexer 28 werden nun die Force Feedback-Signale in die user_data des picture layers des MPEG Video-Bitstreams eingefügt. Nicht dargestellt ist die Encodierung des Audiosignals, welches ebenfalls dem Multiplexer 28 zugeführt wird. Das kombinierte Signal wird dann übertragen bzw. so auf einem Informationsträger wie einer DVD aufgezeichnet. Bei der Wiedergabe erfolgen nun die inversen Schritte. Zunächst wird das Signal einem Demultiplexer 29 zugeführt. Dieser trennt zunächst das Force Feedback-Signal in den user_data des picture layers von dem Video-Bitstrom. Die Force Feedback-Signale 26 werden dann einem Decoder 210 zugeführt, der aus den in den user_data übertragenen Signalen die ursprünglichen Force Feedback-Signale 21 regeneriert. Ebenso wird das Videosignal 27 einem MPEG-Decoder 211 zugeführt, der wiederum unter Verwendung eines Pufferspeichers 212 die Videosignale decodiert. Die Video- und Audio- und Force Feedback-Signale werden dann entsprechenden Wiedergabe­ vorrichtungen zugeführt.
Für die Wiedergabe der Force Feedback-Signale können beliebige Vorrichtungen zur Ausübung von Kräften auf den menschlichen Körper dienen: So können geeignete Sessel vorgesehen werden, die durch Elektromotore in verschiedene Richtungen verkippt werden können. Ebenso können sogenannte Datenhandschuhe vorgesehen sein, die ein Erfühlen von dargestellten Filmobjekten ermöglichen. Schließlich können beliebige Körpersensoren gesteuert stimuliert werden, nicht nur diejenigen, die Kraft detektieren. So können auch der Temperatur-, Geschmacks-, oder Gleichgewichtssinn angesprochen werden. Dieses kann auch ohne direkten Kontakt zu dem jeweiligen Sinnesorgan, z. B. durch den Einsatz elektrischer oder magnetischer Felder, erfolgen.
Die Erfindung kann in verschiedensten Geräten der Unterhaltungselektronik, wie z. B. von TV-Geräten, Settop- Boxen, Videorecordern, DVD-Spielern, Satellitenempfängern, TV-Video-Kombinationen eingesetzt werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Übertragung oder Aufzeichnung von Videosignalen, wobei Zusatzsignale bei der Wiedergabe der Videosignale verwendet werden um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Videosignale und Zusatzsignale gemeinsam als Fernsehsignal übertragen oder aufgezeichnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Videosignale und Zusatzsignale als analoges Fernsehsignal übertragen oder aufgezeichnet werden, wobei die Zusatzsignale in die vertikale Austastlücke des Fernsehsignals eingefügt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsignale vor einer Übertragung oder Aufzeichnung in ein Teletext- Format konvertiert werden und als Teletextsignal in die vertikale Austastlücke eingefügt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Videosignale und Zusatzsignale als digitales Fernsehsignal gemäß einem MPEG-Video-Standard übertragen oder aufgezeichnet werden, wobei die Zusatzsignale in die user_data der extensions_and_user_data des picture layers eingefügt werden.
5. Verfahren zur Wiedergabe von Videosignalen, wobei Zusatzsignale verwendet werden um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fernsehsignal auf eine Kennzeichnung für solche Zusatzsignale untersucht wird und bei Vorliegen der Kennzeichnung die Zusatzsignale von dem Fernsehsignal separiert werden und gemeinsam mit den Videosignalen ausgegeben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernsehsignal als analoges Fernsehsignal vorliegt, wobei die Zusatzsignale aus der vertikalen Austastlücke des Fernsehsignals abgetrennt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsignale als Teletextsignal vorliegen.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernsehsignal als digitales Fernsehsignal gemäß einem MPEG-Video- Standard vorliegt, wobei die Zusatzsignale aus den user_data der extensions_and_user_data des picture layers abgetrennt werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
10. Informationsträger für Videosignale, wobei Zusatzsignale bei der Wiedergabe der Videosignale verwendet werden können um physisch auf den menschlichen Körper einzuwirken oder eine Ertastung von Inhalten der dargestellten Videosignale zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Videosignale und Zusatzsignale gemeinsam als Fernsehsignal aufgezeichnet sind, wobei die Zusatzsignale als solche gekennzeichnet sind.
11. Informationsträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzsignale in die user_data der extensions and user_data des picture layers eingefügt sind.
12. Informationsträger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein optisches Speichermedium, insbesondere um eine DVD handelt.
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