FI98679C - Järjestelmä videokuvan siirtämiseksi - Google Patents

Description

- 98679 Järjestelmä videokuvan siirtämiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä ja piirijärjestely muuttumattoman videokuvan siirtämiseksi lähettimestä vastaanottimeen tiedonsiirtotien välityksellä erityisesti 5 analogisissa videojärjestelmissä.

Muuttumattomalla videokuvalla tarkoitetaan tässä videokuvaa, jossa peräkkäisten esitettävien kuvien sisältämä informaatio on olennaisesti sama. Kukin tällainen videokuva voi koostua yhdestä tai useammasta peräkkäin siirrettävästä kentästä.

10 Tiedonsiirtotiellä tarkoitetaan tässä informaation välitysmenetelmää ja -välinettä, kuten esim. kaapelissa tai ilmassa siirrettävää radiotaajuista, moduloitua kantoaaltoa. Tiedonsiirtokanavalla tarkoitetaan tässä vastaavasti tiedonsiirtotien lisäksi tapaa, jolla mahdollisesti samalla tiedonsiirtotiellä samanaikaisesti siirrettävät informaatiot voidaan erottaa toisistaan, kuten informaation siirtoon käytettävää taajuuskaistaa.

15

Videokuvan siirto tehdään tavallisimmin videosignaalin, RGB-signaalin tai YUV-signaalin muodossa. Videosignaalin muodossa tapahtuvalla siirrolla tarkoitetaan yleisten videostandardien mukaisia videosignaaleja kuten esim. PAL (Phase Alternation Line), SECAM (Sequential couleur ä memoire) ja NTSC (National 20 Television System Committee) -standardit. Näissä menetelmissä luminanssi- ja värierosignaalit siirretään samanaikaisesti omilla taajuuskaistoillaan. RGB-signaali koostuu erillisistä punaisen (R), vihreän (G) ja sinisen (B) värin signaaleista, jotka voidaan siirtää samalla kanavalla peräkkäin tai eri kanavilla rinnakkaisesti. YUV-signaali koostuu vastaavasti luminanssisignaalista Y sekä värierosignaaleista U ja V.

25

Tekniikan tason mukaisesti kutakin tiettynä hetkenä esitettävää kuvaa varten varataan oma tiedonsiirtokanava ja/tai oma tiedonsiirtotie ja videolähetettä siirretään lähettimen ja vastaanottimen välillä jatkuvasti. Tällöin muuttumatonta videokuvaa siirrettäessä tiedonsiirtokanava on varattuna jatkuvasti olennaisesti saman infor-30 maation toistuvaan lähetykseen. Näin tiedonsiirron hyötysuhde on huono, ja joudutaan käyttämään useita tiedonsiirtokanavia ja mahdollisesti useita tiedonsiirtoteitä pienissäkin videokuvan siirtojärjestelmissä.

Edelleen on tunnettua siirtää lähinnä teksti-informaatiota ns. teletekstimenetelmällä.

35 Siinä tekstitieto moduloidaan digitaalisesti videokuvaa siirtävän analogisen signaalin yhteyteen. Teksti-informaatio on jaettu kuvaruudulla kerrallaan esitettäviksi sivuiksi, ja kunkin sivun siirron yhteydessä lähetetään kyseisen sivun sivunumero. Vastaanottimessa haluttu sivu tallennetaan muistiin ja se voidaan esittää varsinaisen 2 98679 televisiokuvan asemesta tai samanaikaisesti televisiokuvan kanssa. Teletekstimene-telmässä kuvaa kohti siirrettävän tiedon määrä on tyypillisesti pieni, koska menetelmä on tarkoitettu lähinnä tekstityyppisen tiedon välitykseen. Siksi tunnetut tele-tekstimenetelmät eivät ainakaan sellaisenaan sovellu kuvainformaatiota sisältävän 5 videokuvan siirtämiseen.

Lisäksi on tunnettua muodostaa vastaanottimessa ns. pysäytyskuva vastaanotetusta liikkuvasta videokuvasta. Tällöin videokuva muunnetaan vastaanottimessa digitaaliseksi ja tallennetaan vastaanottimessa olevaan muistiin. Vastaanottimen muistiin 10 tallennettu videokuvainformaatio voidaan tämän jälkeen muuntaa analogiseksi ja esittää vastaanottimen näytöllä. Tämä menetelmä ei kuitenkaan vähennä tiedonsiirtokapasiteetin tarvetta, koska tässäkin jokaista lähetettävää ohjelmaa varten tarvitaan jatkuvasti oma kanavansa.

15 Edellä mainittuja, tekniikan tason mukaisia menetelmiä on tarkemmin selostettu mm. julkaisussa [1] Pentti O. A. Haikonen, Videotekniikka, Helsinki 1994, 202 s.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on luoda menetelmä ja piirijärjestely, joilla edellä mainitut ongelmat voidaan ratkaista ja joiden avulla muuttumattomien video-20 kuvien siirtoon tarvitaan tekniikan tasoon verrattuna vähemmän tiedonsiirtokanavia. Keksinnön mukaiselle ratkaisulle on ominaista, että eri vastaanottimille tarkoitetut muuttumattomat videokuvat siirretään samalla tiedonsiirtokanavalla vuorotellen ja vastaanottimessa näytettävä videokuva tallennetaan muistiin ja luetaan muistista videokuvan näytön ajan. Vastaanottimen muistiin tallennettava videokuva valitaan 25 lähettimen ja vastaanottimen välillä siirrettävän tunnistetiedon perusteella.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että lähettimen ja vastaanottimen välillä siirretään tunnistetieto ja vastaanottimeen tallennettava videokuva valitaan mainitun tunnistetiedon perusteella. Keksinnön mukaiselle järjestelmälle on 30 tunnusomaista, että järjestelmä käsittää toisen tiedonsiirtokanavan sekä välineet tunnistetiedon siirtämiseksi lähettimen ja vastaanottimen välillä mainitun toisen tiedonsiirtokanavan välityksellä ja välineet muistiin tallennettavan videokuvan valitsemiseksi mainitun tunnistetiedon perusteella. Keksinnön mukaiselle piirijärjeste-lylle videokuvan vastaanottamiseksi on tunnusomaista se, mikä on esitetty patentti-35 vaatimusten 12 ja 13 tunnusmerkkiosissa. Keksinnön mukaiselle piirijärjestelylle videokuvan lähettämiseksi on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimusten 14 ja 15 tunnusmerkkiosissa. Keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

3 98679

Keksintöä selostetaan seuraavassa oheisten piirustusten avulla, joissa kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaisen ratkaisun periaatetta lohkokaaviona, jossa 5 käytetään videosignaalia videokuvan siirtoon ja lähettimestä vastaanottimeen siirrettävää tunnistetietoa, kuvio 2 esittää erästä keksinnön mukaisen ratkaisun periaatetta lohkokaaviona, jossa käytetään videosignaalia videokuvan siirtoon ja vastaanottimesta lähettimeen siirret-10 tävää tunnistetietoa, kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaista lähetintä lohkokaaviona, jossa käytetään RGB- tai YUV-signaalia videokuvan siirtoon, 15 kuvio 4 esittää erästä keksinnön mukaista vastaanotinta lohkokaaviona, jossa käytetään RGB-signaalia videokuvan siirtoon, kuvio 5 esittää erästä keksinnön mukaista vastaanotinta lohkokaaviona, jossa käytetään YUV-signaalia videokuvan siirtoon ja 20 kuviossa 6 on esitetty erään keksinnön mukaisen vastaanottimen toteutus, jossa käytetään RGB-signaalia videokuvan siirtoon ja tunnistetieto siirretään lähettimestä vastaanottimeen RGB-signaalin yhteydessä.

25 Keksinnön mukaisissa ratkaisuissa tunnistetieto voidaan siirtää lähettimestä vastaanottimeen vai vastaanottimesta lähettimeen. Lisäksi keksinnön mukaista ratkaisua voidaan soveltaa erilaisten tiedonsiirtomenetelmien yhteydessä.

Seuraavassa keksintöä selostetaan kuvaamalla ensin eräät videosignaalin siirtoon 30 perustuvat suoritusmuodot, joista kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa tunnistetieto siirretään lähettimestä vastaanottimeen ja kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa tunnistetieto siirretään vastaanottimesta lähettimeen. Tämän jälkeen selostetaan eräät RGB-signaalin ja YUV-signaalin siirtoon perustuvat ratkaisut kuvioiden 3, 4 ja 5 avulla. Näissä ratkaisuissa tunnistetieto siirretään lähettimestä vastaanotti-35 meen samalla tiedonsiirtotiellä videokuvaa siirtävän signaalin kanssa. Lopuksi selostetaan yksityiskohtaisemmin eräs toteutus keksinnön mukaisesta vastaanottimesta, jossa videokuva siirretään RGB-signaalin avulla, ja tunnistetieto siirretään lähettimestä vastaanottimeen RGB-signaalin yhteydessä sammutusjuovien aikana.

4 98679

Kuviossa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen järjestelmä, jossa videokuva siirretään videosignaalin avulla. Järjestelmässä lähettimeen 10 syötetään videosignaalit VIDEO 1 - VIDEO 4, jotka ovat tavanomaisia videosignaaleja ja sisältävät kukin 5 yhden muuttumattoman videokuvan. Kytkimillä 101, 102, 103 ja 104 on mahdollista kytkeä yksi mainituista videosignaaleista ensimmäiseen tiedonsiirtokanavaan 15. Videolähetyksen ohjausyksikkö 106 ohjaa kytkimiä 101-104 edullisesti siten, että kustakin videosignaalista valitaan kerrallaan yhden kentän pituinen näyte, joka siirretään tiedonsiirtokanavan 15 välityksellä vastaanottimeen. Näin videokuvia 10 lähetetään jatkuvasti vuorotellen kustakin tulevasta videosignaalista. Lähetettävään signaaliin muodostetaan tarvittaessa tahtipulssit tahdistusyksikössä 105 (SYNC).

Lisäksi lähetettävään signaaliin voidaan lisätä myös muuta informaatiota.

Lähettimen tunnistetiedon lähetysyksikkö 107 lähettää keksinnön mukaisesti tunnis-15 tetiedon toiseen tiedonsiirtokanavaan 16. Tunnistetieto lähetetään jokaisen lähetettävän videokentän yhteydessä, ja jokaista videosignaalia VIDEO 1 - VIDEO 4 vastaa yksilöllinen tunnistetieto. Jos videokuva koostuu useammasta kentästä, on myös kunkin kentän tunnistetieto yksilöllinen. Toinen tiedonsiirtokanava 16 voi olla eri kanava tai sama kanava kuin videosignaalin siirtoon käytetty ensimmäinen tiedon-20 siirtokanava.

Kuvion 1 esittämässä esimerkissä saapuvat videosignaalit ovat samassa tahdissa, jolloin ne on mahdollista kytkeä suoraan tiedonsiirtokanavalle. Jos saapuvat videosignaalit eivät ole samassa tahdissa, videosignaalit on tahdistettava lähettimessä 25 ennen lähetystä. Tämä voidaan suorittaa esim. tallentamalla kukin tuleva signaali ensin muistiin (ei esitetty kuviossa), jonka jälkeen videokuvat luetaan muistista ja lähetetään tiedonsiirtokanavaan keskenään samassa tahdissa.

Lähettimen kytkimet 101, 102, 103 ja 104 sekä tahdistusyksikkö voidaan toteuttaa 30 tavanomaisilla videotekniikassa käytettävillä komponenteilla. Lähettimen ohjausyksikkö ja tunnistetiedon lähetysyksikkö voidaan edullisesti toteuttaa prosessorilla tai tarkoitukseen suunnitellulla loogisella piirillä eli ASIC-piirillä. ASIC-piirin avulla päästään tyypillisesti suurempaan toimintanopeuteen kuin prosessorilla.

35 Vastaanottimessa 11 vastaanotettu analoginen videosignaali muunnetaan digitaaliseen muotoon A/D-muuntimella 111. Samalla tunnistetiedon vastaanotinyksikkö 120 kerää toiselta tiedonsiirtokanavalta 16 tunnistetietoa. Kun vastaanotettu tunnistetieto vastaa ennalta määrättyä tunnistetta, vastaanoton ohjausyksikkö 121 ohjaa 5 98679 kytkintä 112 siten, että seuraavan kentän aikana digitaalinen videosignaali kulkee kytkimen läpi muistiin 113, joka tallentaa kenttään liittyvän digitaalisen signaalin.

Jos videokuva muodostuu useasta kentästä, ohjausyksikkö ohjaa kytkintä 112 ja muistia 113 siten, että kukin videokuvaan kuuluva kenttä tallennetaan muistiin 113.

5

Muistiin tallennettu kuva luetaan ja muunnetaan takaisin analogiseen muotoon D/A-muuntimella 114. Analoginen videosignaali syötetään videodekooderiin 115, joka muuntaa videosignaalin R-, G-ja B-signaaleiksi, jotka johdetaan vahvistimien 116, 117 ja 118 kautta näyttönä toimivalle kuvaputkelle 119. Näytön ohjausyksikkö 122 10 ohjaa videosignaalin lukua muistista, videodekooderin toimintaa sekä kuvaputken vaaka-ja pystypoikkeutusta siten, että videokuvan juovat ja pikselit osuvat kuvaputkelle oikeisiin paikkoihin. Koska muistista luku tapahtuu jatkuvasti kuvaputken poikkeutuksen tahdissa, kuvaputkella nähdään vastaanotettu videokuva. Muistiin tallennetun kuvan siirto näyttöön voidaan suorittaa samalla kenttätaajuudella kuin 15 vastaanotetun signaalin kenttätaajuus tai tästä poikkeavalla taajuudella. Käyttämällä korkeampaa kenttätaajuutta näytön ohjauksessa voidaan vähentää kuvan välkkymistä.

Vastaanottimen muistiin 113 tallennetaan myös signaaliin sisältyvä väriapukanto-20 aalto, joka esim. PAL-järjestelmässä on taajuudeltaan 4,43 MHz. A/D-muuntimen 111 näytteenottotaajuuden tuleekin olla niin suuri, että väriapukantoaallon vaihe pystytään jäljempänä D/A-muuntimessa 114 toistamaan riittävällä tarkkuudella. Mahdollinen vaihevirhe aiheuttaisi värintoiston huononemisen. Tämän perusteella määräytyvät vaatimukset A/D-muuntimen 111, muistin 113 ja D/A-muuntimen 114 25 nopeudelle. Vastaanottimen A/D-muunnin, kytkin 112, muisti 113, D/A-muunnin 114, videodekooderi 115, vahvistimet 116, 117 ja 118 sekä kuvaputki 119 voidaan kuitenkin nopeusvaatimukset huomioiden toteuttaa tavanomaisilla videotekniikassa käytettävillä komponenteilla. Vastaanottimen ohjausyksikkö 121 ja tunnistetiedon vastaanottoyksikkö 120 voidaan edullisesti toteuttaa prosessorilla tai tarkoitukseen 30 suunnitellulla ASIC-piirillä.

On huomattava, että kuviossa 1 ei ole esitetty mahdollisia tiedonsiirtokanavaan liittyviä lähetin- ja vastaanotinlohkoja vaan ne sisältyvät tiedonsiirtokanavaan 15.

Jos videosignaali esim. lähetetään radioaalloilla ilmateitse, käsittää tiedonsiirtoka-35 nava modulaattorin, joka moduloi käytettävän kantoaallon videosignaalilla sekä tarvittavat radiotaajuiset lähetinpiirit. Vastaavasti tiedonsiirtokanava käsittää vastaanottimeen liittyen radiotaajuiset vastaanotinpiirit sekä demodulaattorin videosig- 6 98679 naalin ilmaisemiseksi vastaanotetusta signaalista. Vastaavasti myös toinen tiedonsiirtokanava voi käsittää tällaiset piirit.

Tunnistetieto voidaan sisällyttää itse lähetteeseen, jolloin osaa kentästä, joka voi olla 5 esim. kenttäpaluulle varattu aika, käytetään kentän yksilöllisen tunnistetiedon välittämiseen. Mainittu tunnistetieto voi perustua - kuvasisällön yksilöimiseen, jolloin vastaanottimen käyttäjä voi valita haluamansa kuvan antamalla sen tunnistetiedon vastaanottimelle, - vastaanottimen yksilöimiseen, jolloin lähettäjä voi valita, mihin vastaanottimeen 10 tietty kuva ohjautuu tai - näiden menetelmien yhdistelmään.

Edellä selostetussa ratkaisussa tunnistetieto sisälsi tiedon kulloinkin lähetettävästä videokuvasta tai -kentästä. Toinen vaihtoehto on tunnistaa tallennettava videokuva 15 tai -kenttä vastaanoton ajankohdan perusteella. Tällöin sekä lähettimellä että vastaanottimella on ajastinyksiköt 108 ja 123, jotka laskevat aikaa. Lähettimestä vastaanottimeen siirretään tunnistetieto mainittujen ajastusyksiköiden ajanlaskun synkronoimiseksi, jolloin vastaanottimen tunnistetiedon vastaanottoyksikköön saadaan tieto siitä, minä hetkenä mikin videokuva lähetetään. Vastaavasti lähettimen 20 ohjausyksikkö 106 lähettää videokuvat tiettyinä, ajastinyksikön ajanlaskuun perustuvina hetkinä.

Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön suoritusmuoto, jossa tunnistetieto siirretään vastaanottimesta lähettimeen. Tässä suoritusmuodossa vastaanottimessa 11 on tun-25 nistetiedon lähetysyksikkö, joka lähettää tunnistetiedon toiseen tiedonsiirtokanavaan 26 silloin, kun vastaanottimeen halutaan tallentaa uusi videokuva. Lähettimen 10 tunnistetiedon vastaanottoyksikkö 207 vastaanottaa tunnistetiedon ja siirtää sen lähettimen ohjausyksikölle 206. Lähettimen ohjausyksikkö 206 ohjaa kytkimiä 101, 102, 103 ja 104 siten, että seuraavaksi ensimmäiseen tiedonsiirtokanavaan lähetet-30 tävä videokuva tai -kenttä vastaa lähettimen vastaanottamaa tunnistetietoa. Tässäkin suoritusmuodossa tunnistetieto on yksilöllinen kutakin tulevaa videosignaalia VIDEOI ... VIDEO 4 kohden sekä mahdollisesti niiden sisältämiä kuvakenttiä kohden.

35 Kuviossa 2 esitetyn suoritusmuodon etuna kuviossa 1 esitettyyn suoritusmuotoon verrattuna on, että kukin videokuva tarvitsee siirtää vain kerran, kun jokin vastaanotin tarvitsee kuvan. Näin tiedonsiirtokanavalla on mahdollista siirtää useampia kuvia, ja videokuvan saantiajankohta vastaanottimeen saadaan täsmällisemmäksi.

7 98679

Myös ajastustietoa voidaan käyttää vastaanottimesta lähettimeen siirrettävänä tunnistetietona. Tällöin sekä lähettimessä että vastaanottimessa on ajastinyksiköt 208 ja 223, ja järjestelmän toiminta vastaa edellä kuvion 1 selostuksen yhteydessä esitettyä 5 ajastukseen perustuvaa ratkaisua.

Kuvioiden 1 ja 2 esittämissä ratkaisuissa tunnistetieto siirretään yhteen suuntaan lähettimen ja vastaanottimien välillä. Luonnollisesti mahdollinen on myös ratkaisu, jossa tunnistetieto siirretään molempiin suuntiin. Esimerkkinä mainittakoon ratkaisu, 10 jossa tunnistetieto lähetetään ensin vastaanottimesta lähettimeen, jonka jälkeen lähettimestä vastaanottimeen siirrettävän videokuvan yhteydessä siirretään lähetti-mestä vastaanottimeen toinen tunnistetieto, jonka avulla videokuva tunnistetaan vastaanottimessa.

15 Kuviossa 3 on esitetty lähetin 30, jossa tulosignaaleina ovat neljä RGB-signaalia Rl-Gl-Bl, R2-G2-B2, R3-G3-B3 ja R4-G4-B4. Lähettimessä on jokaiselle tulevalle RGB-signaalille ensimmäiset kytkimet 311-312-313, 321-322-323, 331-332-333 ja 341-342-343. Mainituilla ensimmäisillä kytkimillä voidaan valita tulosignaaleista joko R-, G- tai B-osasignaali. Kustakin tulosignaalista valittu osasignaali on johdettu 20 edelleen toisille kytkimille 314, 324, 334 ja 344, joiden avulla yksi osasignaali voidaan kytkeä tiedonsiirtokanavalle (LÄHTÖ).

Lähetyksen ohjausyksikkö 351 ohjaa ensimmäisiä kytkimiä siten, että R-, G-ja B-signaalit kytkeytyvät vuorotellen toisille kytkimille. Lähetyksen ohjausyksikkö 25 ohjaa toisia kytkimiä edelleen siten, että tiedonsiirtokanavaan kytkeytyvät vuorotellen kunkin videotulon R-, G-ja B-osasignaalit. Näin RGB-signaaleista muodostetaan tiedonsiirtokanavaan kolmen kentän pituiset jaksot, jotka sisältävät yhden kentän kustakin osasignaalista R, G ja B. Nämä kolmen kentän pituiset jaksot kustakin videotulosta lähetetään tiedonsiirtokanavalle vuorotellen. Lisäksi tiedonsiirtokana-30 valle lähetettävään signaaliin lisätään tahtipulssit tahdistusyksikössä 353 (SYNC).

Tunnistetiedon lähetysyksikkö lähettää tiedonsiirtokanavalle tunnistetiedon, joka sisältää tiedon siitä, mikä tuleva videokuva ja tämän kenttä kulloinkin lähetetään tiedonsiirtokanavaan. Kuvion 3 esittämässä ratkaisussa tunnistetieto siirretään sa-35 maila tiedonsiirtotiellä kuin videokuvaa siirtävä signaali.

Kuvion 3 esittämää ratkaisua voidaan käyttää myös YUV-signaalien lähettämiseen.

Silloin RGB-signaalien sijasta lähettimen tuloihin kytketään neljä YUV-signaalia 98679 δ Y1-U1-V1, Y2-U2-V2, Y3-U3-V3 ja Y4-U4-V4. Muilta osin lähettimen 30 toiminta on tällöin samanlainen kuin RGB-signaalien yhteydessä.

Kuvio 4 esittää vastaanotinta, joka vastaanottaa RGB-signaalia ja joka sopii käytet-5 täväksi kuviossa 3 esitetyn lähettimen yhteydessä. Tiedonsiirtokanavalta vastaanotettu signaali (TULO) muunnetaan digitaaliseksi A/D-muuntimessa 401, minkä jälkeen digitaalinen signaali ohjataan kytkimille 411, 412 ja 413. Vastaanoton ohjausyksikkö 402 ohjaa näitä kytkimiä siten, että peräkkäin vastaanotetut R-, G- ja B-kenttien signaalit ohjautuvat R-, G- ja B-kenttien muisteihin 421, 422 ja 423, joihin 10 signaalit tallennetaan. Lohkokaaviossa esitetyt muistit tallentavat automaattisesti kenttien datan oikeisiin muistipaikkoihin, kun datan syöttö aloitetaan. Vaihtoehtoisesti muisteja voidaan ohjata vastaanoton ohjausyksiköllä 402, jolloin kytkimet 411, 412 ja 413 edullisesti kuuluvat muisteihin.

15 Kuvion 4 esittämässä ratkaisussa tunnistetieto vastaanotetaan samalta kanavalta kuin videokuva. Vastaanotto suoritetaan tunnistetiedon vastaanottoyksiköllä 403.

Vastaanoton ohjausyksikkö 402 kytkee vastaanotetun videokuvan muisteihin vain silloin, kun tunnistetiedon vastaanottoyksikkö on vastaanottanut tietyn, ennalta määrätyn tunnistetiedon.

20

Kentät luetaan edelleen muisteista 421, 422 ja 423 ja signaalit muunnetaan analogisiksi D/A-muuntimilla 431, 432 ja 433. Analogiset signaalit edelleen vahvistetaan vahvistimilla 441, 442 ja 443, ja ohjataan näyttönä toimivalle kuvaputkelle 404. Videokuvan lukua muisteista sekä kuvaputken poikkeutusta ohjaa näytön ohjausyk-25 sikkö 405 siten, että näyttöön muodostuu vastaanotettu videokuva.

Kuvioiden 3 ja 4 mukaisen RGB-järjestelmän yhteydessä vastaanottimessa käytettävien muuntimien ja muistin nopeus sekä muistin määrä voidaan mitoittaa sen mukaan, kuinka suurta erottelukykyä kuvalta vaaditaan. Jos erityisen hyvää erotteluky-30 kyä ei tarvita, muistin kokonaismäärä voi olla pienempi kuin vastaavassa videosignaalia käyttävässä järjestelmässä. Toisaalta suurta muistia ja nopeita muuntimia käyttäen RGB-järjestelmällä on mahdollista saavuttaa parempi erottelukyky kuin videosignaalia käyttävässä järjestelmässä.

35 Kuviossa 5 on esitetty vastaanotin YUV-signaalin vastaanottoa varten, joka muilta osin vastaa kuvion 4 mukaista ratkaisua. Myös tässä ratkaisussa tulosignaali muunnetaan digitaaliseksi A/D-muuntimella 401 ja ohjataan kytkimille 511, 512 ja 513. Kytkimien avulla Y-, U-ja V-kentät kytketään niitä vastaaviin muisteihin 521, 522 9 98679 ja 523. Muisteista luetut kuvadatat muunnetaan analogisiksi signaaleiksi D/A-muuntimilla 531, 532 ja 533. Analogiset Y-, U- ja V-signaalit ohjataan YUV/RGB-matriisiin 506, joka muuntaa signaalit R-, G-ja B-signaaleiksi näyttöä varten. Vastaanoton ohjausyksikkö 402, tunnistetiedon ohjausyksikkö 403 ja näytön ohjaus-5 yksikkö 405 toimivat kuten kuvion 4 esittämässä ratkaisussa. YUV-signaalia käyttävän järjestelmän ominaisuudet vastaavat RGB-järjestelmän ominaisuuksia.

Kuviossa 6 on kuvattu yksityiskohtaisemmin eräs piirijärjestely vastaanottimen toteuttamiseksi RGB-signaalia käytettäessä. Siinä RGB-signaali ohjataan 5-bitin 10 resoluution omaavaan A/D-muuntimeen 610, jonka anto on kytketty R- G- ja B-kenttien rekistereihin 611, 612 ja 613. Digitaalinen RGB-data siirretään edelleen datapuskurin 614 kautta muistiin 601. RGB-signaalin vastaanottoa ohjataan tahdis-tussignaalin avulla, josta erotetaan juovatahdistussignaali HSYNC ja kenttätahdis-tussignaali VSYNC. Oskillaattorilla 625 muodostetaan pikselitaajuinen kellosig-15 naali, joka ohjaa laskuria 1 (626). Oskillaattorin 625 toimintataajuusalue asetetaan kela-kondensaattoripiirillä (EXT LC). Kellosignaalin täsmällinen taajuus säädetään vaihelukitun silmukan avulla, jolloin juovatahdistussignaalin HSYNC ja pikselikel-losta lasketun juovataajuisen pulssin H vaihe-eroa mitataan vaiheilmaisimella 623. Vaiheilmaisin säätää oskillaattorin taajuutta niin, että taajuus pysyy juovataajuuteen 20 nähden oikeana. Vaiheilmaisimen 623 antosignaali johdetaan alipäästösuodattimeen 614 (LPF) ennen oskillaattoria vaihelukon aikavakion asettamiseksi. Aikavakio säädetään alipäästösuotimeen kytkettävällä vastus-kondensaattoripiirillä (EXT RC).

Laskuri 1 (626) laskee oskillaattorin kellotaajuudesta ohjauspulssit A/D-muuntimen 25 610 ohjausta ja rekisterien (611-613,615-617) ohjausta varten. A/D-muuntimelle 610 syötetään pikselikellosignaali P, jolla hipaistaan kukin A/D-muunnos. Pikseli-kellosignaalin P taajuus on sama kuin oskillaattorin 615 lähtötaajuus, ja kyseiset signaalit voivat myös olla samat. Lisäksi A/D-muuntimelle 610 syötetään tasoluk-kopulssi (TASOL.), joka ilmoittaa A/D-muuntimelle ajankohdan, jolloin tulosig-30 naalista asetetaan A/D-muuntimen sisäinen referenssitaso muunnosta varten.

Toisesta laskurista 627 saadaan ohjaussignaalit, joilla ohjataan videokuvadatan kirjoitusta muistiin ja lukua muistista. Ohjaussignaali W (Write) asettaa muistin kirjoitustilaan ja ohjaussignaali R (Read) asettaa muistin lukutilaan. Videomuisti on 35 järjestetty taulukoksi, jonka jokainen osoite käsittää 16 bitin muistin. Tähän voidaan tallentaa yhden pikselin R-, G-, ja B-data kukin 5 bitin tarkkuudella. Lisäksi jokaista pikseliä kohden jää yksi bitti käytettäväksi mahdolliseen muuhun tarkoitukseen. Muistitaulukon rivi ja sarake valitaan 10 bitin osoitteella (ADDR). Signaalilla CAS

10 98679 (Column Address Select) ilmoitetaan, että syötetty osoite kohdistuu muistitaulukon sarakkeeseen, ja signaalilla RAS (Row Address Select) vastaavasti ilmoitetaan, että syötetty osoite kohdistuu muistitaulukon riviin.

5 Muistiin 601 tallennettu videokuvan data luetaan rekistereihin 615, 616 ja 617.

Rekistereihin siirretty data muunnetaan edelleen analogiseksi D/A-muuntimilla 618, 619 ja 620, joista saadaan R-, G-, ja B-lähdöt näytölle.

Muistin koko on edullista valita siten, että siihen voidaan tallentaa vähintään kahden 10 videokuvan datat. Tällöin näytettävä kuva voidaan vaihtaa ilman näytön sammutusta. Jos muistiin mahtuu vain yksi kuva, on näyttö sammutettava uuden kuvan kirjoituksen ajaksi. Jos esim. kuva koostuu 288 juovasta ja juova koostuu 444 näytettävästä pikselistä, soveltuu kahden kuvan tallentamiseen 256 xl024 x 16 bitin muisti.

15

Tunnistetieto on kuvion 6 esittämässä ratkaisussa koodattu tulevan RGB-signaalin joihinkin sammutusjuoviin H15-H24. Tunnistetieto ilmaistaan vastaanottimessa A/D-muunnetun signaalin eniten merkitsevästä bitistä. Kahden veräjäpiirin 621 ja 622 avulla eniten merkitsevä bitti ohjataan mikroprosessorille 602 sammutusjuovien 20 H15-H24 aikana.

Kun mikroprosessori on tunnistanut oikean tunnistetiedon, se ohjaa ohjaustulon STOP nollaan. Tämän jälkeen alkaa vastaanotetun videokuvan siirto muistiin 601 ensimmäisestä näkyvästä juovasta 24 alkaen. Prosessori 602 tarvitsee käytännössä 25 yhden juovan kestoajan eli 64 ps tunnistetiedon tunnistamiseen. Siten tunnistetieto on lähetettävä viimeistään juovan 22 aikana, jotta seuraava kenttä voidaan siirtää muistiin. Kun prosessori 602 ohjaa STOP-tulon tilaan yksi, kuvadatan siirto muistiin 601 päättyy ja tallennetun kuvadatan siirto näyttöön alkaa. Muistiin tallennettua videokuvaa näytetään, kunnes muistiin siirretään uuden videokuvan data.

30 Näytön ohjaus voidaan sammuttaa ohjaamalla sammutustulon avulla D/A-muunti-mien 618, 619 ja 620 lähdöt korkeaimpedanssiseen tilaan. Sammutusta voidaan käyttää esim. sekoittamaan teletekstin graafiset signaalit muistissa olevan kuvan kanssa. Tällöin teletekstipiirin RGB-lähtö kytketään D/A-muuntimien lähtöjen rin-35 nalle, ja D/A-muuntimien annot kytketään korkeaimpedanssitilaan niiden pikselien ajaksi, jolloin teletekstiyksikkö syöttää näyttöön graafista informaatiota.

11 98679

Edellä on esitetty eräitä keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuotoja. Luonnollisesti keksinnön mukaista periaatetta voidaan muunnella patenttivaatimusten suoja-alan puitteissa esim. toteutuksen yksityiskohtien ja käyttöalueiden osalta ja yhdistelemällä esitettyjen suoritusmuotojen piirteitä.

5

Tiedonsiirtotienä voidaan käyttää esim. videotaajuista siirtoa kaapelissa tai video-taajuisella signaalilla moduloidun radiotaajuisen signaalin siirtoa kaapelissa tai ilmassa tai jollakin em. signaalilla moduloidun optisen signaalin siirtoa optisessa kuidussa. Kaapelissa tapahtuvaa siirtoa voidaan edullisesti käyttää esim. rakennus-10 ten suljetuissa videoverkoissa kuten hotelleissa tai lentoasemilla. Ilmassa tapahtuvaa siirtoa voidaan edullisesti käyttää esim. siirrettäessä muuttumattomia videokuvia satelliittien tai televisiolähettimien välityksellä.

Claims (15)

1. Menetelmä videokuvan siirtämiseksi, jossa videokuva siirretään olennaisesti analogisena signaalina lähettimestä (10) vastaanottimeen (11) ensimmäisellä tie- 5 donsiirtokanavalla (15) ja vastaanotettu videokuva muunnetaan vastaanottimessa (11) digitaaliseksi, tallennetaan, ja tallennettu videokuva luetaan, muunnetaan analogiseksi ja näytetään, tunnettu siitä, että mainittujen lähettimen (10) ja vastaanottimen (11) välillä siirretään tunnistetietoja vastaanottimeen (11) tallennettava videokuva valitaan mainitun tunnistetiedon perusteella. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tunnistetieto siirretään mainitulla ensimmäisellä tiedonsiirtokanavalla.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 tunnistetieto sisältää tiedon lähetettävästä videokuvasta, mainittu tunnistetieto siirretään lähettimestä (10) vastaanottimeen (11) ja vastaanotettu videokuva valitaan tallennettavaksi vastaanotetun tunnistetiedon perusteella.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20. lähettimessä (10) ja vastaanottimessa (11) lasketaan aikaa, - vastaanottimessa tallennettava kuva valitaan vastaanoton ajankohdan perusteella, - lähetettävä kuva valitaan lähetyksen ajankohdan perusteella ja - mainittu tunnistetieto on lähettimen ja vastaanottimen välillä siirrettävä aikatieto, jonka avulla lähettimen ja vastaanottimen ajanlaskut synkronoidaan. 25

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu tunnistetieto siirretään vastaanottimesta (11) lähettimeen (10) ja lähettimestä vastaanottimeen siirrettävä videokuva valitaan tunnistetiedon perusteella.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että videokuva siirretään videosignaalina, RGB-signaalina tai YUV-signaalina.

7. Järjestelmä videokuvan siirtämiseksi ja näyttämiseksi, joka järjestelmä käsittää lähettimen (10), vastaanottimen (11) ja ensimmäisen tiedonsiirtokanavan (15) ja 35 jossa järjestelmässä videokuva siirretään mainitusta lähettimestä (10) mainittuun vastaanottimeen (11) olennaisesti analogisena signaalina mainitun ensimmäisen tiedonsiirtokanavan (15) välityksellä ja jossa vastaanotin käsittää muistin (113) videokuvan tallentamiseksi sekä välineet (119) muistiin tallennetun videokuvan 13 98679 näyttämiseksi, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää toisen tiedonsiirtokanavan (16, 26) sekä välineet (107, 120, 207, 220) tunnistetiedon siirtämiseksi lähettimen ja vastaanottimen välillä mainitun toisen tiedonsiirtokanavan (16, 26) välityksellä ja välineet (121, 112) muistiin (113) tallennettavan videokuvan valitsemiseksi maini-5 tun tunnistetiedon perusteella.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen tiedonsiirtokanava (15) ja toinen (16, 26) tiedonsiirtokanava ovat sama tiedonsiirtokanava. 10

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lähetin (10) käsittää välineet (107) tunnistetiedon lähettämiseksi ja vastaanotin (11) käsittää välineet (120) tunnistetiedon vastaanottamiseksi sekä välineet (121, 112) muistiin (113) tallennettavan videokuvan valitsemiseksi vastaanotetun tunnistetiedon perus- 15 teella.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että - lähettimessä (10) on välineet (108) ajan laskemiseksi, - vastaanottimessa (11) on välineet (123) ajan laskemiseksi 20. lähettimessä ja vastaanottimessa on välineet (107, 120, 207, 220) aikatiedon siir tämiseksi mainittuna tunnistetietona lähettimen ja vastaanottimen välillä lähettimen ja vastaanottimen ajanlaskun synkronoimiseksi.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 25. vastaanotin (11) käsittää välineet (220) tunnistetiedon lähettämiseksi, - lähetin (10) käsittää välineet (207) tunnistetiedon vastaanottamiseksi, - lähetin käsittää välineet (206) lähetettävän videokuvan valitsemiseksi mainitun tunnistetiedon perusteella ja - vastaanotin käsittää välineet (121, 112) tunnistetiedon lähettämisen jälkeen vas-30 taanotetun, tunnistetietoa vastaavan videokuvan valitsemiseksi tallennettavaksi vastaanottimen muistiin.

12. Piirijärjestely olennaisesti analogisena signaalina siirretyn videokuvan vastaanottamiseksi ja näyttämiseksi, joka käsittää

35. A/D-muuntimen (111) mainitusta analogisesta signaalista johdetun signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi kuvadataksi, - muistin (113) mainitun digitaalisen kuvadatan tallentamiseksi, - D/A-muuntimen (114) mainittuun muistiin tallennetun kuvadatan muuntamiseksi 14 98679 toiseksi analogiseksi kuvasignaaliksi ja - näyttövälineet (119) mainitun videokuvan näyttämiseksi mainitun toisen analogisen kuvasignaalin perusteella tunnettu siitä, että piirijärjestely edelleen käsittää 5 - välineet (107, 120) tunnistetiedon vastaanottamiseksi ja - välineet (121, 112) muistiin tallennettavan videokuvan valitsemiseksi mainitun tunnistetiedon perusteella.

13. Piirijärjestely analogisena signaalina siirretyn videokuvan vastaanottamiseksi ja 10 näyttämiseksi, joka käsittää - A/D-muuntimen (111) mainitusta analogisesta signaalista johdetun signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi kuvadataksi, - muistin (113) mainitun digitaalisen kuvadatan tallentamiseksi, - D/A-muuntimen (114) mainittuun muistivälineeseen tallennetun kuvadatan 15 muuntamiseksi toiseksi analogiseksi kuvasignaaliksi ja - näyttövälineet (119) mainitun videokuvan näyttämiseksi mainitun toisen analogisen kuvasignaalin perusteella tunnettu siitä, että piirijärjestely edelleen käsittää - välineet (107, 120) tunnistetiedon lähettämiseksi ja 20. välineet (121, 112) tunnistetiedon lähettämisen jälkeen vastaanotetun, tunnistetie toa vastaavan videokuvan ohjaamiseksi mainittuun muistiin.

14. Piirijärjestely videokuvan lähettämiseksi olennaisesti analogisena signaalina käsittäen kytkinvälineet (101, 102, 103, 104) lähetettävän signaalin valitsemiseksi 25 useasta tulevasta signaalista, tunnettu siitä, että piirijärjestely edelleen käsittää - välineet (107) tunnistetiedon lähettämiseksi ja - välineet (106) mainittua tunnistetietoa vastaavan signaalin valitsemiseksi lähetettäväksi.

15. Piirijärjestely videokuvan lähettämiseksi olennaisesti analogisena signaalina käsittäen kytkinvälineet lähetettävän signaalin (LÄHTÖ) valitsemiseksi useasta tulevasta signaalista (VIDEO 1-4), tunnettu siitä, että piirijärjestely edelleen käsittää - välineet (207) tunnistetiedon vastaanottamiseksi ja 35. välineet (206) mainittua tunnistetietoa vastaavan signaalin valitsemiseksi lähetet täväksi. 15 98679