FR2639501A1

FR2639501A1 - Process for transmitting a stereoscopic television programme and apparatus for implementing this process

Info

Publication number: FR2639501A1
Application number: FR8815129A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1990-05-25
Anticipated expiration: 2008-11-21
Also published as: FR2639501B1

Abstract

The invention relates to a process for transmitting a stereoscopic television programme. With the stereoscopic images being presented in pairs corresponding to the right eye and to the left eye respectively, the invention consists in transmitting the two corresponding programmes successively, and in ensuring on reception 1 2 simultaneity of observation at 7 and 10 by storing in memory at least the first programme received on a video recorder 8. The applications are in the field of stereoscopic video programme transmissions with normal television transmitting equipment.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de la stéréoscopie, procédé procurant la sensation du relief visuel à partir de l'observation de deux images d'un objet vu trous deux angles différents, correspondant respectivement à l'oeil droit et l'oeil gauche d'un observateur, et concerne les applications ou ces couples d'images stéréoscopiques sont transmis par télévision. The present invention relates to the field of stereoscopy, a method providing the sensation of visual relief from the observation of two images of an object seen from two different angles, corresponding respectively to the right eye and the left eye of 'an observer, and concerns the applications where these pairs of stereoscopic images are transmitted by television.

Les procédés de diffusion de programmes de télévision pour le grand public, ou télédiffusion, rencontrent dans ce cas une difficulté fondamentale d'exploitation, la nécessité de transmettre un couple d'images, conduisant au principe de doubler tous les moyens de transmission, tels que les équipements et émetteurs et récepteurs, représentant des coûts d'équipement et d'exploitation élevés. The methods of broadcasting television programs for the general public, or television broadcasting, encounter in this case a fundamental operating difficulty, the need to transmit a couple of images, leading to the principle of doubling all the means of transmission, such as equipment and transmitters and receivers, representing high equipment and operating costs.

C'est pourquoi il a été proposé de transmettre les deux images d'un couple non plus simultanément mais alternativement, les équipements metteurs et récepteurs étant munis de dispositifs de commutation acheminant alternativement les images respectives droite et gauche, et les yeux du téléspectateur étant munis d'un système d'obturation alterné, synchro nisé. sur la mme fréquence de commutation, réalisé sous la forme de "lunettes". This is why it has been proposed to transmit the two images of a couple no longer simultaneously but alternately, the transmitting and receiving equipment being provided with switching devices alternately routing the respective right and left images, and the viewer's eyes being provided an alternating, synchronized shutter system. on the same switching frequency, produced in the form of "glasses".

Cependant, ce type de procédé à commutation importe plusieurs inconvénients. However, this type of switching process has several drawbacks.

L'un consiste en l'obligation de doter les équipements émetteurs de circuits supplémentaires assurant les commutations. One is the obligation to provide the transmitting equipment with additional circuits ensuring switching.

Un autre inconvénient est le phénomène physiologique de risque de fatigue visuelle, lié au scintillement d'images présentées alternativement et non simultanément aux yeux du téléspectateur. Another drawback is the physiological phenomenon of risk of visual fatigue, linked to the flickering of images presented alternately and not simultaneously in the eyes of the viewer.

Encore un autre inconvénient du procédé de commutation est celui de son incompatibilité avec le cas d'un téléspectateur dont les yeux sont non équipés du système d'obturation alternée ; dans ce cas, les deux images alternées lui sont vues superposées, et- par conséquent brouillées et inintelligibles. Yet another drawback of the switching process is that of its incompatibility with the case of a viewer whose eyes are not equipped with the alternate shutter system; in this case, the two alternating images are seen superimposed on it, and therefore scrambled and unintelligible.

Le système de télédiffusiQn faisant l'objet de la présente invention, ainsi que le procédé mettant en oeuvre ledit système, ne présente aucun de ces inconvénients. The broadcasting system which is the subject of the present invention, as well as the method implementing said system, does not have any of these drawbacks.

Il met en oeuvre des moyens de télédiffusion normaux connus et n'en exige aucune modification ; il n'exige pas de doubler le nombre des équipements pour transmettre les deux images d'un couple ; par ailleurs, à la réception, l'absence des moyens de visualisation stéréoscopique n'interdit pas à un téléspectateur de voir une image normale, intelligible et non brouillée, satisfaisant ainsi à la condition de compatibilité. It uses known normal broadcasting means and does not require any modification; it does not require doubling the number of devices to transmit the two images of a couple; moreover, on reception, the absence of the stereoscopic viewing means does not prevent a viewer from seeing a normal, intelligible and unscrambled image, thus satisfying the compatibility condition.

Dans son fondement, l'invention concerne un procédé de diffusion de programmes stéréoscopiques de télévision, non plus par transmission, soit simultanée, soit alternée, des deux images d'un couple, ais par transmission successive des deux programmes eux-mêmes, avec les mwes équipements de télédiffusion ; à titre d'élément caractéristique, le procédé de llinvention comporte la mise en mémoire à la réception d'au moins un des deux programmes, pour restaurer leur observation simultanée, et la restitution de la vision stéréoscopique. In its foundation, the invention relates to a method of broadcasting stereoscopic television programs, no longer by transmission, either simultaneous or alternating, of the two images of a couple, but by successive transmission of the two programs themselves, with the mwes broadcasting equipment; as a characteristic element, the method of the invention comprises the storage on reception of at least one of the two programs, to restore their simultaneous observation, and the reproduction of the stereoscopic vision.

Cette mise en mémoire est effectuée par un enregistreur d'images de télévision du type connu sous le nom de magnétoscope. This storage is carried out by a television image recorder of the type known as a video recorder.

Plus précisément l'invention concerne un procédé de transmission d'un programme de télévision en stéréoscopie, procurant la sensation du relief à partir de l'observation de deux images d'un objet vu sous deux angles différents, correspondant respectivement à l'oeil droit et à l'oeil gauche d'un observateur, caractérisé en ce que le programme relatif à un oeil et le programme relatif à l'autre oeil sont transmis uccessivernent, le premier des deux programmes au moins étant mis en mémoire à la réception, pour assurer leur vision simultanée et procurer audit observateur la vision stéréoscopique. More specifically, the invention relates to a method of transmitting a television program in stereoscopy, providing the sensation of the relief from the observation of two images of an object seen from two different angles, corresponding respectively to the right eye. and to the left eye of an observer, characterized in that the program relating to one eye and the program relating to the other eye are transmitted uccessivernent, the first of the two programs at least being stored in reception, for ensure their simultaneous vision and provide said observer with stereoscopic vision.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après, en s'appuyant sur les figures annexées, où
- La Fig. 1 représente un premier mode de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de l'invention. The invention will be better understood with the aid of the description below, based on the appended figures, where
- Fig. 1 shows a first embodiment of the device implementing the method of the invention.

- La Fig. 2 représente un deuxième mode de réalisation du procédé. - Fig. 2 shows a second embodiment of the method.

- La Fig. 3 représente le dispositif de présentation des couples stéréoscopiques correspondant au mode de la figure 2. - Fig. 3 represents the device for presenting the stereoscopic couples corresponding to the mode of FIG. 2.

- La Fig. 4 représente un troisième mode de réalisation du procédé. - Fig. 4 shows a third embodiment of the method.

- La Fig. 5 représente le dispositif de présentation des couples stéréoscopiques correspondant au troisième mode de réalisation. - Fig. 5 shows the device for presenting the stereoscopic couples corresponding to the third embodiment.

- La Fig. 6 représente l'ensemble de deux tambours coaxiaux mis en oeuvre dans un dispositif de l'invention. - Fig. 6 shows the set of two coaxial drums used in a device of the invention.

La Fig. 1 représente un premier mode de réalisation du dispositif mettant en ouvre le procédé de l'invention. Fig. 1 shows a first embodiment of the device implementing the method of the invention.

Il est constitué d'un récepteur radio électrique de réception 1 pouvant recevoir des programmes de télévision par l'antenne 2 qui lui est reliée. A sa borne de sortie 3 t il peut être connecté, à travers le commutateur 4 , suivant deux branches : soit, par la branche 5, directement à un récepteur à écran vidéo 7 , soit, par la branche 6 , à travers un enregtstreur-lecteur de type magnétoscope 8 , et un interrupteur 9, à un autre récepteur à écran vidéo 10
Un circuit de synchronisation 11 t aliment respectivement par les signaux des deux branches 5 et 6 , est relié, à travers l'interrupteur 12 , à la borne d'entrée de commande de synchronisation 13 du magnétoscope 8
Les deux récepteurs à écran vidéo 7 et 10 sont disposés côte à cate pour présenter les deux images droite et gauche de couples stéréoscopiques devant les yeux 15 et 16 d'un observateur, respectivement à travers les prismes 17 et 18.It consists of a radio reception radio receiver 1 capable of receiving television programs by the antenna 2 which is connected to it. At its output terminal 3 t it can be connected, through switch 4, in two branches: either, by branch 5, directly to a receiver with video screen 7, or, by branch 6, through a recorder- VCR-type player 8, and a switch 9, to another video screen receiver 10
A synchronization circuit 11 t supplied respectively by the signals of the two branches 5 and 6, is connected, through the switch 12, to the synchronization control input terminal 13 of the video recorder 8
The two video screen receivers 7 and 10 are arranged side by side to present the two right and left images of stereoscopic couples in front of the eyes 15 and 16 of an observer, respectively through the prisms 17 and 18.

Un tel-dispositif fonctionne selon le procédé suivant suivant la caractéristique fondamentale de l'invention, les deux programmes correspondants aux deux images des couples sont transmis successivement, le premier étant mis en mémoire pour dtre observé simultanément avec le second programme. Such a device operates according to the following method according to the fundamental characteristic of the invention, the two programs corresponding to the two images of the couples are transmitted successively, the first being stored in memory to be observed simultaneously with the second program.

Pour cela, dans une première étape, le premier programme, reçu par l'antenne 2 , et le récepteur radio électrique 1 , est dirigé, à travers le commutateur 4 , placé dans la position aà , à l'entrée du magnétoscope de mise en mémoire 8 . For this, in a first step, the first program, received by the antenna 2, and the electric radio receiver 1, is directed, through the switch 4, placed in the position aà, at the input of the recording VCR. memory 8.

Dans la seconde étape,.le second programme reçu par l'antenne 2 et le récepteur radio-électrique I est dirigé, à travers le commutateur 4 , placé dans la position 21 r à l'entrée du récepteur vidéo 7
L'observation simultanée des deux images du couple stéréoscopique transmis est obtenue par utilisation de l'autre récepteur vidéo 10 , alimenté, à travers l'interrupteur fermé 9 r par le premier programme mis en mémoire sur le magnétoscope 8.In the second step, the second program received by the antenna 2 and the radio receiver I is directed, through the switch 4, placed in position 21 r at the input of the video receiver 7
Simultaneous observation of the two images of the stereoscopic couple transmitted is obtained by using the other video receiver 10, supplied, through the closed switch 9 r by the first program stored in memory on the video recorder 8.

Pour satisfaire à la condition d'observation simultanée des deux images stéréoscopiques de chaque couple, il est indispensable que les deux programmes soient dotés de moyens de synchronisation, constitués par des signaux transmis en même temps que les signaux représentant les images elles-mêmes. To satisfy the condition of simultaneous observation of the two stereoscopic images of each pair, it is essential that the two programs be provided with synchronization means, constituted by signals transmitted at the same time as the signals representing the images themselves.

Pour réaliser ladite synchronisation, ces signaux sont appliqués, par les connerions 22 et 23 , au circuit de synchronisation I', qui délivre, en cas de décalage, un signal de correction de synohronisme applique au magnétospcope par la borne I3 , l'interrupteur 12 étant en position fermée. To achieve said synchronization, these signals are applied, by the connerions 22 and 23, to the synchronization circuit I ', which delivers, in the event of an offset, a synohronism correction signal applied to the magnetospcope by the terminal I3, the switch 12 being in the closed position.

Les signaux de synohronisation sont avantageusement choiais du type dit à code temporel ; ces codes peuvent être, par exemple, soit le code SMPTE, soit le code UER
La figure 2 représente un deurième mode de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de l'invention, oh les deux programmes sont mis l'un et autre en mémoire, et leur observation pouvant Btre ainsi effectuée ultérieurement à tout moment librement choisi.The synchronization signals are advantageously of the so-called time code type; these codes can be, for example, either the SMPTE code or the EBU code
FIG. 2 represents a dhième embodiment of the device implementing the method of the invention, oh the two programs are put one and the other in memory, and their observation being able to be thus made subsequently at any time freely chosen.

Les mêmes éléments conservant les mêmes nombres-repères que sur la fig. I, les deux programmes, munis de leurs signaux de aynchronisation, sont mis successivement en mémoire sur deux magnétoscopes 31 et 32 , le commuta tueur étant succes sivement placé en position 20 et 21 , et la rotation du tambour du magnétoscope du second programme étant contrôlée par la rotation du tambour du premier programme, à@us l'action d'un circuit d'asservissement alimenté par les signaux de synchro- nisation respectifs du premier et du second programme. The same elements retaining the same reference numbers as in FIG. I, the two programs, provided with their synchronization signals, are successively stored in memory on two video recorders 31 and 32, the killer switch being successively placed in position 20 and 21, and the rotation of the drum of the video recorder of the second program being controlled by the rotation of the drum of the first program, at the action of a servo circuit supplied by the respective synchronization signals of the first and of the second program.

Le Figure 3 représente le dispositif de présentation des couples d'images correspondant au mode illustré figure 2. FIG. 3 represents the device for presenting the pairs of images corresponding to the mode illustrated in FIG. 2.

Les magnétoscopes 30 et 31 délivrent chacun m des deux programmes, dont les images droite et gauche sont simultanément risibles sur les deux récepteurs vidéo 7 et 10.Les signaux de synchronisation des programmes sont appliqués, par les conaesions 32 et 33 au circuit comparateur 34 t relié k la borne d'entrée de commande de synchronisation 13 de l'un des deux magnétophones tel que 30
La figure 4 représente un troisième mode de réalisation du dispositif mettant en oeuvre le procédé de l'invention, suivant lequel les deux magnétoscopes à tambour de têtes tournantes sont réunis en un seul dispositif, 1 double enregistreur 48 , les deux tambours étant fixés sur le même axe de rotation, et dé même dismètre ; les deux programmes occupent alors chacun, côte à côte, la moitié de la largeur de la bande magnétique assurant la mise en mémoire.The video recorders 30 and 31 each deliver m of the two programs, the right and left images of which are simultaneously laughable on the two video receivers 7 and 10. The program synchronization signals are applied, by the connections 32 and 33 to the comparator circuit 34 t connected to the synchronization control input terminal 13 of one of the two tape recorders such as 30
FIG. 4 represents a third embodiment of the device implementing the method of the invention, according to which the two video tape recorders with rotating heads are combined in a single device, 1 double recorder 48, the two drums being fixed on the same axis of rotation, and same dismeter; the two programs then each occupy, side by side, half the width of the magnetic strip ensuring the storage.

Les mêmes éléments portant les mêmes nombres-repères que sur les figures précadentes, le dispositif de l'invention fonctionne de la façon suivante. The same elements bearing the same reference numbers as in the preceding figures, the device of the invention operates as follows.

Lors de la première étape, le premier programme, muni de ses signaux de synchronisation est appliqué, à travers le commutateur 4 placé en position 20 , à l'entrée 40 d'un des deux magnétoscopes, QÙ il est mis en mémoire, A la seconde étape, le premier programme est mis en lecture, et le second programme est appliqué, à travers le commutateur en position 21 , à l'entrée 41 de l'autre magnétoscope. During the first step, the first program, provided with its synchronization signals, is applied, through the switch 4 placed in position 20, to the input 40 of one of the two video recorders, QÙ it is put in memory, At the second step, the first program is played, and the second program is applied, through the switch in position 21, to the input 41 of the other VCR.

La condition de synchronisme avec le premier programme est assurée par le circuit de synchronisation 43 , alimenté simultanément, à son entrée 44 , par les signaux issus de la lecture du premier programme, et, à son entrée 45 , par les signaux du second programme en cours d'enregistrement. Le signal de correction de synchronisme, en cas de décalage entre les deux programmes, est applïqué au magnétoscope par la connexion 46
La figure 5 représente le dispositif de présentation des couples d'images stéréoscopiques correspondant au troisième
mode d réalisation du dispositif selon l'invention.The condition of synchronism with the first program is ensured by the synchronization circuit 43, supplied simultaneously, at its input 44, by the signals originating from the reading of the first program, and, at its input 45, by the signals of the second program in recording course. The synchronism correction signal, in the event of an offset between the two programs, is applied to the video recorder via connection 46
FIG. 5 represents the device for presenting the pairs of stereoscopic images corresponding to the third
embodiment of the device according to the invention.

Il comporte 1'enregistreur 48 8 deux tambours coaxiaux
de tettes magnétiques tournantes déjà décrit sur la figure 4,
et l'ensemble du dispositif est très simple, puisque les deux
programmes sont portés par une bande magnétique unique.It includes the 48 8 recorder two coaxial drums
of rotating magnetic tapes already described in FIG. 4,
and the whole device is very simple, since the two
programs are carried by a single magnetic strip.

Les sortis 51 et 52 du magnétoscope 48 relatives
respectivement aux images droite et gauche des couples stéréos-
coniques, sont appliquées aux récepteurs vidéo 7 et 10 , et
Visibles par les yeux 15 et 16 d'un observateur.The outputs 51 and 52 of the video recorder 48 relative
respectively to the right and left images of the stereos-
conical, are applied to video receivers 7 and 10, and
Visible through the eyes 15 and 16 of an observer.

La figure 6 représente, sufvant une vue en perspectuve,
l'ensemble des deux tambours coaxiaux juxtaposés, de même diamètre,
caractéristique d'un des dispositifs mettant en oeuvre le procédé
de l'invention.FIG. 6 represents, sufvant a perspective view,
the set of two juxtaposed coaxial drums, of the same diameter,
characteristic of one of the devices implementing the method
of the invention.

Les deux tambours cylindriques 61 et 62 sont portés
par le même axe de rotation 63*.. entrain par le moteur élec
trique partiellement représenté. en 64 . @Chaque tambour porte
sur sa surface latérale une tête magnétique, respectivement an
65 et 66 , assurant l'enregistrement et la lecture des program-
mes- La bande magnétique support des enregistrements des prs-
grammes est représentée et 67 r. avec un des programmes en 68 >
et l'autre programme en 69 , ladite bande magnétique étant, après l'enregistre-
ment du premier programme, replacée à son point de départ pour l'enregistrement du second programme.L'un des tambours 61 est monté à frottement doux sur l'are, et est ontrarné par l'autre des tambours 62 solidaire de l'axe, par un élément de liaison 70
Cet élément est constitué par la réunion de deux plaquettes 7I et 72 de matériaux de dilatation thermique différente, réunion connue sous le nom de bi-lame, et, par viiiation de sa température par un enroulent électrique non représenté, est ainsi possible de réaliser un décalage angulaire entre les deux tambours.The two cylindrical drums 61 and 62 are carried
by the same axis of rotation 63 * .. driven by the electric motor
stick partially shown. in 64. @Each drum carries
on its lateral surface a magnetic head, respectively an
65 and 66, recording and playing back programs
mes- The magnetic tape supporting the recordings of the prs-
grams is shown and 67 r. with one of the programs in 68>
and the other program at 69, said magnetic tape being, after recording
ment of the first program, returned to its starting point for the recording of the second program. One of the drums 61 is mounted with gentle friction on the are, and is rotated by the other of the drums 62 secured to the axis , by a connecting element 70
This element is constituted by the union of two plates 7I and 72 of materials of different thermal expansion, union known under the name of bi-blade, and, by viiiation of its temperature by an electrical winding not shown, is thus possible to realize a angular offset between the two drums.

Cette possibilité est utile pour ajuster la simultanéité d'observation en cas de décalage temporel entre les deux programmes ; elle est également utile pour réaliser tout asservissement de l'ajustement de simultanéité à un signal de synchronisme ; elle est enfin utile pour réaliser un effet visuel particulier du domaine de la stéréoscopie, connu sous le nom d'effet PULFRICH
Pour des décalages temporels choisis entre deux limites déterminées expérimentalement pa~rj PUIFRICH, et de nature psycho-physiologique, la sensation de relief stéréoscopique procurée par les deux images d'un couple peut autre augmentée considérablement ; l'exploitation de l'élément de liaison 70 apporte cette possibilité, par simple variation d'une tension électrique.This possibility is useful for adjusting the simultaneity of observation in the event of a time difference between the two programs; it is also useful for performing any enslavement of the simultaneity adjustment to a synchronism signal; Finally, it is useful for achieving a particular visual effect in the field of stereoscopy, known as the PULFRICH effect.
For temporal shifts chosen between two limits determined experimentally by pa ~ rj PUIFRICH, and of a psycho-physiological nature, the sensation of stereoscopic relief provided by the two images of a couple may further increase considerably; the use of the connecting element 70 provides this possibility, by simple variation of an electrical voltage.

L'invention a été décrite dans le cas d'un élément de liaison à bilame ; cependant l'utilisation de tout autre éliment de liaison, tel qu'un élément piézo-électrique, est compris dans le domaine de l'invention. The invention has been described in the case of a bimetallic connecting element; however, the use of any other connecting element, such as a piezoelectric element, is included in the field of the invention.

De même, l'invention décrite met en oeuvre des signaux de synchronisation arrangés suivant un mode temporel ; mais tout autre système de signaux assurant le même résultat, tel que l'emploi d'une fréquence-pilote extérieure, du type de la fréquence à 50 Hz ou 60 Ho de la tension délivrée par un réseau électrique domestique ou industriel, est compris dans le domaine de l.'invention. Similarly, the invention described implements synchronization signals arranged in a time mode; but any other signal system ensuring the same result, such as the use of an external pilot frequency, of the type of frequency at 50 Hz or 60 Ho of the voltage delivered by a domestic or industrial electrical network, is included in the field of invention.

Claims

RI Method of transmitting a television program in stereoscopy, providing the sensation of relief from the observation of two imagos of an object seen from two different angles, corresponding respectively to the right eye and the left eye observer drufl, characterized in that the program relating to one eye and the program relating to the other eye are transmitted successively, the first of the two programs at least being stored in the reception, to ensure their simultaneous vision and to provide said observer stereoscopic vision.

R. 2. Transmission method according to R.1., Characterized in that the two programs are stored in memory on reception.

R. 3. Transmission method according to R.I., characterized in that the two programs include synchronization signals to ensure said simultaneous vision.

R. 4. Transmission method according to R.3., Characterized in that said storage is ensured by recording and reproducing means of the video recorder type, with a drum of rotating magnetic heads, the rotation of which is controlled by a servo circuit supplied by said synchronization signals.

R. 5. Ransmissicn method according to R. 4., characterized in that the synchronization signals constitute a time code, said servo circuit being of the comparator type.

R. 6. Transmission method according to R.4., Characterized in that the two programs are successively stored in memory by the use of two separate video recorders with rotating magnetic head drums, the rotation of the video recorder's drum of the second program being controlled by the rotation of the drum of the first program, under the action of a servo circuit supplied by the signals of the respective synchronization of the first and of the second program.

R. 7. Transmission method according to R.4., Characterized in that the two drums

of the two programs have the same diameter, are fixed on the same axis of rotation, the

the two programs each occupying side by side half the width of the magnetic strip ensuring the storage, said magnetic strip being, after 1 recording

recording of the first program, returned to its starting point for recording

from the second program.

R. 8. Tramsmission method according to R.7., Characterized in that it comprises means for ensuring the variation of the angle of one of the drums with respect to the other at

rotation of the axis of rotation.

R. 9. Transmission method according to R.8., Characterized in that said means consist of a bi-blade device with thermal control.

R, IO. Transmission method according to R. 8 "characterized in that said means consist of a piezoelectric device with electrical control.

R. II. Transmission method according to R.8., Characterized in that said angle variation is included within the time limits ensuring observation of the FULFRICH effect.

R. I2. Apparatus for the transmission of a television program in stereoscopy, characterized in that it implements the method according to one of the preceding claims.