HUT75274A - Digital video transmitting system - Google Patents

Description

Digitális videóátviteli rendszer

A találmány tárgya digitális videóátviteli rendszer, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával szokásosan alkalmazott típusú videó jelek, és különösen NTSC összetett videó jel és PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva. A találmány értelmében olyan rendszert és eljárást javasolunk, amely több digitális szolgáltatás multiplex jellegű nyújtására alkalmas, a szolgáltatási lehetőségek között biztosítja képek tömörítését és kiegészítő adatok továbbítását, továbbá különösen süket személyek számára készült képfeliratok átvitelét és amely a jelátvitelt több távolabbi helyre teszi lehetővé.

A találmány tárgyát a továbbiakban alapvetően fizetett TV programokat továbbító rendszerek, például kábeltelevíziós és közvetlen műholdas sugárzó (DBS) rendszerek kapcsán írjuk le, amelyek előfizetők számára különböző programokat továbbítanak és programszolgáltatásokat nyújtanak, de a találmány nem korlátozható ezekre a megoldásokra, hacsak ezt a csatolt igénypontok ki nem mondják.

A fizetett TV programokat készítő, tehát kereskedelmi jellegű műsortovábbító vállalkozásokban dolgozó programozó személyek olyan programokat készítenek, amelyeket a programkészítés helyétől térközzel elválasztott pontokra kell eljuttatni. A program adott esetben videó jellegű, audio jellegű vagy más hasonló szolgáltatást jelenthet, ide értve képernyőn megjelenő kép feliratozását és a teletext jellegű adásokat. A programozó a szolgáltatásokat szokásosan műsorszóró műholdon vagy kábeltelevíziós elosztó hálózaton keresztül juttatja el az egyedi előfizetőkhöz, ide értve az egyes programokért külön-külön fizető fogyasztókat is. Kábeltelevíziós rendszereknél az adott esetben műholdas úton továbbított szolgáltatásokat a kábeltelevíziós rendszer kezelője a kábelrendszer belépő pontján elrendezett készülékekkel fogadja. A kábelrendszer kezelője számos programozótól tud különböző programokat és szolgáltatásokat fogadni, ezek között választani képes és a választott programokat, illetve “B3S97772T8A/N&-K&

• · · · — 2 — szolgáltatásokat juttatja el a kábeltelevíziós rendszer ezeket igénylő előfizetőihez. Nyilvánvaló, hogy a kábeltelevíziós rendszer belépési pontján az előzőektől eltérő további szolgáltatások nyújtására is lehetőség nyílik. A műholdas úton továbbított és a lokálisan nyújtott szolgáltatások sorozatát ezután koaxiális kábellel felépített elosztó hálózaton át az egyedi előfizetőkhöz juttatják. Ha a műholdas közvetlen sugárzó rendszerhez csatlakoztatott előfizetőket tekintjük, azok a programozótól közvetlenül képesek a program vételére alkalmas eszközöket beszerezni.

A múltban a fizetett TV programokat szolgáltató rendszereket, ide értve a kábeltelevíziós és a közvetlen műholdas sugárzó rendszereket analóg eljárásokkal működtették. Az elmúlt időkben megfigyelhető azonban, hogy a fizetett TV programokat szolgáltató vállalkozások egyre inkább a digitális rendszerek felé fordulnak, amelyeknél továbbítás előtt az analóg jeleket digitális alakba hozzák. A digitális jelek továbbítása azzal az előnnyel jár, hogy a kép minősége mind az átviteli, mind pedig a vételi végponton végrehajtott digitális adatfeldolgozással az eddigi megoldásokhoz képest jelentős mértékben javítható. A digitális adatkompressziós eljárások segítségével a jelek tömörítési aránya igen nagy lehet. A digitális kompressziót használva egy rögzített szélességű sávban számos egyedi szolgáltatás alapját jelentő jel továbbítható. A sávszélességgel járó korlátozások a műholdas transzponderek és a koaxiális kábeles elosztó hálózatok esetében egyaránt érvényesek és ezért az adott sávszélesség hatékony kihasználást lehetővé tevő digitális kompresszió igen előnyös.

A távközlési technológiák előzőleg külön-külön használt változatainak egyesítésére irányuló egyre erősebb törekvés eredményeként a hangátviteli és az adatátviteli, továbbá a televíziós rendszerek függetlenül a jelátvitel módjától egyre inkább egységesülnek, vagyis a műholdas, a rádiós és a kábeles rendszerek használói között egyre nagyobb az érdeklődés olyan jelátviteli rendszerek iránt, amelyek a különböző szolgáltatások egy széles osztályában képesek az egyre növekvő igények kielégítésére. Az előzőleg műsorsugárzással foglalkozó iparág egyre inkább a koaxiális kábeles, a földi mikrohullámú (hordozható) rádiós és telefonrendszerek, az FM műsorsugárzási, a műholdas sugárzási és optikai szálas rendszerek felé fordultak.

Minden távközlési és műsorsugárzó rendszernek megvan a maga jellegzetessége. Ha például a digitális adatátviteli rendszereket tekintjük, akkor a kábeles és a műholdas rendszerek jöhetnek szóba, ahol például a kábeleknél az adatátviteli hiba gyakorisága közepes, de ha a hiba bekövetkezik, akkor az hosszú jelsorozathoz rendelhető. A műholdas rendszereknél a hiba gyakorisága nagy lehet, tekintettel a jelteljesítmény alacsony szintjére és ezért az adatátvitelre ez esetben a hasznos jel és a zaj arányának igen kicsi értéke jellemző. A műholdas rendszerekben előnyösen az

P 96 01499 • ·

-3adatok torzulását eredményező meghibásodásokat különböző technikai megoldásokkal lehet javítani, például konvolúciós hibakorrekciós áramkörökkel, amelyekre a kábeles környezetben nincs szükség.

Korábban, a 07/968,846 alapszámú US szabadalmi leírásnak megfelelően ismertté vált olyan megoldás, amelynél multiplexeit adatáram generálásában alkalmazott kódoló berendezést írnak le. A multiplexeit adatáram nagy távolságokon elhelyezkedő fogyasztók vagy előfizetők kiszolgálására szolgál, az adatáramot műholdas vagy kábeles elosztó rendszerrel továbbítják. A kódolással kapott adatáramban képek folyamatos sorozatának megfelelő szekvenciák vannak, minden kép két félképre oszlik és a félképek mindegyikét számos sor alkotja. A félkép sorainak egy első csoportjához transzportréteg rendelhető, míg a második csoport szolgáltatási adattartományt határoz meg. Az itt bemutatott elrendezés fontos jellemzője, hogy a multiplexeit adatáram félképenként változó lehet, maga a változás dinamikus jellegű. További jellemzője ennek az adatátviteli megoldásnak, hogy a multiplexeit adatáram átviteli üteme az ismert analóg videó jeleknek felel meg, vagyis a képfrekvencia, a félképfrekvencia és a vízszintes sorok átviteli üteme figyelembe vehető.

Egy korábbi US bejelentésből, amelynek alapszáma 07/970,918, bejelentési napja 1992. november 2., különböző helyekre továbbított digitális programszolgáltatások multiplexelésére szolgáló eljárás és rendszer ismerhető meg. Ez a rendszer alkalmas különböző televíziós, audio jellegű, teletext, feliratozásos és más adattovábbítási jellegű szolgáltatások nyújtására. A bejelentés kitanítása szerint a képnél kisebb területekre vonatkozó adatsorozatokat több változatban generálnak, ezek mindegyikéhez szállítási rétegtartomány és programadatokat továbbító tartomány tartozik. Az ádatáramokat ezt követően multiplexelik és így olyan szuperkép jellegű információkat nyernek, amelyekben transzportréteg és képnél kisebb tartományra vonatkozó adatok tartománya különíthető el.

A javasolt elrendezés szerint az előfizető által kijelölt helyen, tehát lakásban vagy más fogadó állomáson dekódert alakítanak ki, amely a multiplexeit adatáramot a különböző igényelt szolgáltatásoknak megfelelően szétválasztja. Az egyik ilyen szolgáltatás a hagyományos televíziós műsort jelentő képek továbbítása. A videó jellegű képek hatékony továbbítása céljából a képből a redundáns információt célszerűen eltávolítják és ezzel a videó jeleket összenyomják (kompresszálják). A videó jelek tömörítési technikái különböző változatokban váltak ismertté, egyes eljárásokat nemzetközi szinten is elfogadott szabvánnyá emeltek, így például a ISO-11172 és az ISO13818 számú szabványok ilyen jellegűek, ezeket a szakirodalom MPEG szabványoknak nevezi. Ezek között különösen fontos az MPEG1 és MPEG2 jelű, ahol az MPEG

P 96 01499

-4• · · · • · · · »· · · · ··· rövidítés Moving Picture Expert Group jelentésű (mozgókép szakértői csoport). A gyártóművek egyes csoportjai összefogtak és integrált áramköröket fejlesztettek ki az MPEG1 és MPEG2 szabványok szerint tömörített videó jelek dekompresszálására, ilyen dekompresszáló integrált áramköröket például a Thompson-CSF, a C-Cube és az LSI Logic Corporation cégek gyártanak.

Az NTSC rendszerű műsorszórásban alkalmazott szabványos analóg összetett videó jel már eleve tömörített formában kerül továbbításra. A diagonális luminanciafelbontás a luminancia sávszélességén belül a szín segédhordozóját befogadó jel felhasználása miatt hiányzik. Kellemetlen, hogy a színhez tartozó segédhordozó miatt a szomszédos minták közötti korreláció szintje csökken, ugyanez vonatkozik a szomszédos képekre is, ezért az adattömörítés további lehetőségei nem használhatók ki. Éppen emiatt a tömörítési algoritmusokat nem magára az NTSC rendszerű jelre alkalmazzák, hanem annak kiindulási összetevőire, vagyis az Y fényerőre, az U első és a V második színkülönbségre, vagyis az Y, U, V paraméterekre (luminancia és színkülönbségek).

A videó jelek tömörítését mindenek előtt a jelben fellelhető redundanciák kiküszöbölésével végzik. A videó jelben a redundanciának két alapvető típusa különböztethető meg, mégpedig a pszichovizuális és a matematikai redundancia. A hatékony jelátviteli rendszerekben alapvető törekvés a redundancia mindkét említett típusának lehető legteljesebb kiküszöbölése.

A pszichovizuális redundancia akkor ismerhető fel a jelben, ha az olyan információt továbbít, amelyet az emberi agy nem képes felhasználni, értelmezni, adott esetben a szem nem képes észlelni. Ennek nyilvánvaló példái a krominancia sávszélesség túlméretezett tartományai, az R, G és B színjelekben. Ha a videó jelet R, G és B színkomponensekként hozzuk létre, a komponensek egyikét sem lehet sávszélességben úgy redukálni, hogy ezzel a kép minőségében komoly károsodást ne okozzunk. Ha viszont a luminancia jele teljes sávszélességben van jelen, az emberi szem képtelen a színinformáció sávszélességében bekövetkező jelentős csökkenést észlelni. Az NTSC rendszerű műsorszórásnál az emberi szemnek ezt a tulajdonságát, vagyis az emberi agynak ezt a pszichovizuális karakterisztikáját úgy hasznosítják, hogy lineáris mátrix alkalmazásával az eredeti R, G, B színjeleket Y, U és V összetevőkké alakítják. Az U és a V összetevőket sávszélességben ezután a luminancia öszszetevő mintegy 25 %-ára lehet redukálni anélkül, hogy a kép minőségében észlelhető romlás következne be. Az NTSC rendszerben azonban a színek különbségében jelentkező redundanciát teljes mértékben nem hasznosítják. A sávszélességet csak vízszintes dimenzióban redukálják, pedig az emberi szem hasonló mértékben érzéketP 96 01499 ·· · · • · · · · · · • · · ······ ··· • «···* · · · • · · ·« · · *·

-5len a krominancia függőleges irányú változásaival szemben. A pszichovizuális redundancia egyéb formái között találjuk a gyorsan mozgó objektumokkal kapcsolatos luminancia észlelését, a luminanciás diagonális felbontást és a nagy kontrasztaránynyal jellemzett átmeneteknél (a sáv maszkolásánál) a luminancia részleteit. A pszichovizuális redundancia kiküszöböléséhez úgy jutunk el, hogy a jelet olyan tartományba transzformáljuk, amelyben a redundáns információ róla leválasztható és külön kezelhető.

A matematikai redundancia akkor állapítható meg, ha a jelből vett bármely minta és az ugyancsak a jelből vett egy másik minta között zérustól eltérő korrelációs együttható határozható meg. Ennek az együtthatónak zérustól eltérő értéke azt jelzi, hogy valamely a jelben előforduló információ a mintákban egynél többször fordul elő, tehát kiküszöbölése az adat tömörítését eredményezheti. A minimális mértékben mintavételezett televíziós luminancia jelnél tipikus kép esetében a szomszédos minták közötti átfedés (korreláció) akár 95 %-os is lehet. Ha a kép álló jellegű, a szomszédos képek közötti korreláció 100 %-os és szokásos esetben az átlagos 90 %-os korreláció észlelhető.

A videó jel tömörítése során a mozgóképre vonatkozó redundáns információt pixellenként, majd soronként és végül képenként haladva küszöbölik ki. A tömörített mozgóképi videó jelet a multiplexeit adatáramban a szolgáltatások egyik részeként hatékonyan lehet továbbítani.

A korszerű felszereléseknél a mozgóképi videó jeleket szokásosan szabványosított jelekké kódolják, ide értve az analóg NTSC rendszerű összetett videó jeleket és a PÁL rendszerű videó jeleket. Ezekben a jelekben információk egy sorozata periodikusan ismétlődik, minden képben a periodikus ismétlődés eredményeként információs sorok jelennek meg, ahol a képben a sorokat első és második félképpé rendezik és minden sorhoz szinkronizációs információs rész és aktív videó jelet hordozó rész tartozik. A képben a sorok egy részhalmazát a függőleges szinkronizáció megvalósítása során hasznosítják. A képben levő sorok egy második részhalmazát kisegítő adatok, ezt igénylő személyeknek, például süketeknek szánt feliratozást biztosító adatok továbbítására használják, ez utóbbi például a 21. sorban egyéb adatok között szerepel és továbbítására a függőleges megszakítás! intervallumban kerül sor. A függőleges megszakítás! intervallum (VBI) meghatározására szolgáló adatok alapján kijelölhető az a jelrész, amelyben a kisegítő adatokat továbbítjuk. Az egyéb sorok, amelyek a képet alkotó sorok egy harmadik részhalmazába sorolhatók, a videó jelből viszszaállítandó képre vonatkoznak. Ez a videó jel jól összenyomható a standard videó jelfeldolgozási technikák segítségével.

P 96 01499 • ·

-6A videó jelek tömörítési eljárásaiban a kisegítő adatokat, illetve a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat a képi adatok közül tömörítés előtt eltávolítják. Ha tehát az előfizető a függőleges megszakítási intervallumban továbbított kisegítő adatokra tart igényt, például NTSC rendszerű műsorszórás esetén, a szolgáltatásokat nem képes igénybe venni, ha a tömörített mozgóképi videó jeladatokat az eddig használt multiplex adatáram közvetítésével kapja.

Az előzőekben elmondottak alapján nyilvánvaló, hogy a digitális jelekre épülő műsorszórás szolgáltatási lehetőségeinek kihasználása érdekében szükség van az alkalmazott jelfeldolgozási eljárások és elrendezések további javítására.

Találmányunk célja ennek az igénynek az eddigieknél jobb kielégítése.

Felismerésünk szerint a fent vázolt ismertté vált megoldások hiányosságait a függőleges megszakítási intervallumban továbbított adatok és az erre az intervallumra vonatkozó információk eddigieknél jobb felhasználásával lehet megszüntetni.

Találmányunk feladata az ismertté vált megoldások hiányosságok megszüntetésével olyan elrendezés kidolgozása, amellyel a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok minden típusának továbbítására vonatkozó iparilag elfogadott szabványos előírások figyelembe vehetők. Egy további feladatunk olyan berendezés kidolgozása, amellyel a standard MPEG formátumban kódolt függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok dekódolhatók és így rugalmas módon a jelszélesség, a jelek szintadatai, vagyis a magasabb és az alacsonyabb szintre vonatkozó adatok vezérelhetők, a szükséges adatoknak a dekódolónál történő meghatározásával.

A kitűzött feladat megoldására többféle változatban digitális videóátviteli rendszert alkottunk meg, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jéltípusok, és különösen NTSC rendszerű összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, és amelynek lényege, hogy tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó információt hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompreszszorvezérlő processzort és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort tartalmaz, ahol a kompresszorvezérlő processzor a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó információnak a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokból a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó információt kódolt formában tartalmazó összetett videó adatokat képző videó illesztővel van ellátva, ahol a videó illesztőben egymáshoz a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó információt a függőleges megszakítási intervalP 96 01499 • · · · · • · • · · ·

-7lumot meghatározó jeladattá feldolgozó megszakítási adatgenerátor, a dekompresszált videó jeleket fogadó videó dekompresszorral kapcsolódó, a megszakítási adatgenerátorra vezetett és a függőleges megszakítási intervallum jeladatokat fogadó, kimenetén letapogatási vonal aktív videó jelnek megfelelő részén kimeneti Y, U és V adatokat generáló multiplex keverő és Y, U és V adatokat összetett videó jellé feldolgozó kimeneti multiplexer van elrendezve.

Egy előnyös kiviteli alakban a találmány szerinti videóátviteli rendszernél a videó illesztő a kompresszorvezérlő processzorból kapott függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat fogadó áramkörrel van kialakítva, ahol a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok között legalább egy csomag azonosítási adatot, sor sorszámára vonatkozó adatot, képmező páros vagy páratlan jellegére vonatkozó adatot, magas és alacsony szintre vonatkozó adatot, a jelek számára vonatkozó és jeladatot tartalmaz.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti videóátviteli rendszernek az a megvalósítása, amelynél a megszakítási adatgenerátor jeladatokat a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokká alakító szűrőt, továbbá a szűrő kimenetére kapcsolt, a szűrt adatokat a magas és alacsony szintre vonatkozó adatok alapján a megszakításra jellemző jeladattá átalakító áramkört tartalmaz.

Egy további igen előnyös megvalósítási lehetőségnek megfelelően a találmány szerinti videóátviteli rendszer a megszakítási adatgenerátor jelszélességre vonatkozó adat alapján a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó jeladat ütemét időlépték szerint meghatározó áramkört tartalmaz.

Szintén a gyakorlati lehetőségek szempontjából igen célszerű a találmány szerinti videóátviteli rendszernek az a kiviteli alakja, amelyben a megszakítási adatgenerátor által képzett standard összetett videó jel függőleges megszakítási intervallumában letapogatási vonal aktív porciójában regenerálandó analóg sorjelnek megfelelő digitálisan reprezentált mintavételezett jelek sorozatával van kiképezve, ahol általában az analóg sorjel képfelirati jelként vagy az analóg sorjel állomás azonosító jeleként van kiképezve, illetve különösen előnyösen az analóg sorjel időnek megfelelő kódjelként van kiképezve. Ugyancsak igen célszerű az a megoldása a találmány szerinti videóátviteli rendszernek, amelynél az analóg sorjel alul mintavételezett VITS jelként van kiképezve.

Egy további különösen célszerű továbbfejlesztését jelenti a találmány szerinti videóátviteli rendszernek az a kiviteli alakja, amelynél az alul mintavételezett VITS jel az analóg sorjel rekonstruálására alkalmas alul mintavételezett VITS jelek hosszabb sorozatának egy kiválasztott jelét képviseli, az alul mintavételezett VITS jelek sorozaP 96 01499 ·· ···· · · • · · · · · · • · · ······ · · · ····· · · «

-8tában minden alul mintavételezett jel egy VITS jeladatnak felel meg, a VITS jeladatok egy sorozatához alul mintavételezett VITS jelek sorozata tartozik, a VITS jeladatok sorozatában minden VITS jeladat videó képhez van rendelve, a videó illesztő a VITS jeladatok sorozatát tároló vonali tároló egységgel van ellátva és hozzá az analóg sorjelet a VITS jeladatok sorozatából rekonstruáló áramkör van rendelve.

A kitűzött feladat megoldásaként létrehozott digitális videóátviteli rendszer egy másik újszerű változatában, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jeltípusok, és különösen NTSC összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, a találmány értelmében az a lényeges, hogy tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában színre vonatkozó szinkronjelet hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompresszorvezérlő processzort és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort tartalmaz, ahol a kompresszorvezérlő processzor a színre vonatkozó szinkronjelnek a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a színre vonatkozó szinkronjelből összetett videó adatokat képző videó illesztővel van ellátva, ahol a videó illesztőben szinuszos adatokat és koszinuszos adatokat generáló segédhordozó jelgenerátor, a szinuszos adatokat első paraméter függvényében kalibrált szinuszos adatokká feldolgozó első szorzó egységet, a koszinuszos adatokat második paraméter függvényében kalibrált koszinuszos adatokká feldolgozó második szorzó egységet, továbbá a kalibrált szinuszos adatokat, a kalibrált koszinuszos adatokat és harmadik paramétert egymással összehozó, az összetett videó jel színre vonatkozó szinkron adatokat hordozó részét generáló keverőt tartalmaz.

A kitűzött feladat megoldásaként a digitális videóátviteli rendszer egy másik újszerű változatát is létrehoztuk, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jeltípusok, és különösen NTSC összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, és a találmány értelmében tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában Panscan jeleket hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompresszorvezérlő processzort és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort tartalmaz, ahol a kompresszorvezérlő proceszszor a Panscan jeleknek a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a Panscan adatokból öszszetett videó adatokat képző videó illesztővel van ellátva, ahol a videó illesztőben a dekompresszált videó jeleket fogadó videó dekompresszorral kapcsolódó, kimenetén a Panscan adatnak megfelelően a letapogatási vonal aktív videó része alatt Y, l) és V

P 96 01499 • · · · · · * • · · ······ ··· • ····· · · · • · · ·· ·· ··

-9·· · · adatokat generáló multiplex keverő és Y, U és V adatokat összetett videó jellé feldolgozó kimeneti multiplexer van elrendezve.

A találmány tárgyát a továbbiakban példaként! kiviteli alakok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

l.ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszer dekóder egységének áttekintő blokkdiagramja, a

2. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszer videó processzorának áttekintő blokkdiagramja, a

3. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszer videó illesztőjének áttekintő blokk10 diagramja, a

4. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott, függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó adatokat előállító generátor egy példaként! megvalósításának áttekintő blokkdiagramja, az

5. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott összegző egység egy példaként! megvalósításának vázlatos blokkdiagramja, a

6. ábra: a 968,846 alapszámú US szabadalmi bejelentésben bemutatott, egymástól térben elválasztott helyeken levő előfizetőkhöz különböző digitális szolgáltatásokat eljuttató multiplexeit rendszer felépítésének egy részletét mutató blokkdiagram, a

7. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott kódoló egységgel generált multiplexeit adatáram megvalósításának egy grafikai bemutatása, a

8. ábra: az NTSC rendszerben megvalósuló videó jelekkel biztosított szolgáltatásokhoz szükséges multiplexeit adatáram egymással kapcsolódó képeinek elrendezése és tartalma, a

9. ábra: ismert műsorszórási rendszerben létrehozott, multiplexeit adatárammal megvalósított kép egy példakénti első félképében hordozható adatok és szolgáltatások részletes bemutatása, a

10. ábra: ismert műsorszórási rendszerben létrehozott, multiplexeit adatárammal megvalósított kép egy példakénti második félképében hordozható adatok és szolgáltatások részletes bemutatása, a

11. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszer megvalósítási környezetének egy leegyszerűsített vázlata, a

12. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott, a 11. ábrán feltüntetett 216 dekóder blokkdiagramja, a

13. ábra: a találmány szerint létrehozott, a 21. sorra jellemző hullámforma egy példakénti megvalósításának bemutatása, a

P 96 01499

- ΙΟΙ 4. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben a 21. sor létrehozására alkalmazott, a 12. ábrán feltüntetett 242 soralakító áramkör blokkdiagramja, a

15. ábra: a találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott kép egy előnyös formátuma, míg a

16. ábra: a jelen találmány szerinti videóátviteli rendszerben alkalmazott kép egy másik előnyös formátuma.

Egy korábbi US bejelentésünkben, amelynek alapszáma 968,846 már bemutattuk a digitális jelátvitellel kapcsolatos szolgáltatási rendszer egy lehetséges megvalósítását, amelyet a jelen találmány megvalósítása során kiindulási megoldásnak tekintünk. Ezért a 6., 7., 8., 9. és 10. ábrára hivatkozással ezt a rendszert írjuk le.

A 6. ábrán 100 digitális szolgáltató rendszer egy lehetséges megvalósításának blokkdiagramja látható, amely digitális szolgáltatások multiplexeit jel alapján történő megvalósítására szolgál. Ennek működésénél az az alapfeltétele, hogy a multiplexeit jelet több, eltérő helyen levő előfizetőhöz juttatjuk el. Ezeket az előfizetőket külön-külön az ábra nem mutatja.

Ha fizetett televíziócsatornás megvalósítást tekintünk, a 100 digitális szolgáltató rendszer egy tényleges kialakításában több 112 szolgáltatási kódolót alkalmazunk, amelyek mindegyikét egy-egy programozó kezeli. A programozók száma N, amely lényegében tetszőleges lehet és ezek együttese alkotja a 100 digitális szolgáltató rendszert. Az ismertté vált rendszerekben a programozók olyan egységet jelentenek, amelyek különböző előfizetőkhöz programok eljuttatását teszik lehetővé. A 6. ábra szerint 1 sorszámú programozó 1, 2.....N programot szolgáltat, amelyek között például különböző szolgáltatások, tehát televíziós és rádiós programok, feliratozásos adások szerepelnek. A 6. ábra példája azt mutatja, hogy az 1 sorszámú programozó 1 sorszámú programot nyújt, amelyben 114 videó szolgáltatás mellett két ezzel kapcsolódó 116 és 118 audio szolgáltatás van, ez utóbbi például sztereó hangot jelent. Egy adott programban további kapcsolódó szolgáltatások is jelen lehetnek és a programozó szükség szerint különböző programokat továbbíthat.

Szokásos módon az egyes programok egyedi szolgáltatásait analóg formátumban hozzuk létre. A jelen találmány értelmében a javasolt videóátviteli rendszer és az ennek alapját jelentő eljárás 112 szolgáltatási kódolókból indul ki, amelyek mindegyikében több 120 analóg/digitális átalakító van és ez utóbbiak a digitális szolgáltatásokat analóg formátummá alakítják át. A videó és audio szolgáltatásokat 122 jeltömörítő eszközzel mind a videó, mind az audio jelek esetében össze lehet nyomni, bár erre nem feltétlenül van szükség. A szakember számára nyilvánvaló, hogy az adatok tömörítésére számos technika szolgálhat. így az MPEG videó jelek tömörítésére olyan

P 96 01499 ····· ·· ···· ·· • · · · · · · « · · ······ ··· • ····· · · ·

- 11 algoritmust fejlesztett ki, amelyet a digitális videó jelre épülő szolgáltatások terén széles körben alkalmaznak. A digitális videó jelek tömörítésére egy másik igen előnyös eljárást a vektoros kvantálás jelent. A jelen találmány szerint az összetömörítés algoritmusát a 122 jeltömörítő eszköz mind a videó mind az audio jelek esetében felhasználhatja, de lényegét tekintve a találmány nem korlátozható egyik adattömörítő eljárásra sem. Amint a fentiekben már megemlítettük, sem az audio, sem a videó jelek tömörítése nem feltétlenül szükséges. Ez a művelet inkább arra szolgál, hogy egy adott sávszélességen belül a továbbítható adatok mennyiségét növeljük.

A 112 szolgáltatási kódolók mindegyike az előzőeken túlmenően a 120 analóg/digitális átalakítók, illetve a 122 jeltömörítő eszközök kimenetére Vf, V₂',..., V_N', illetve Vi, V₂,..., V_N videó jelutakon, valamint A/, A₂',..., A_N', illetve A/, A₂,.... A_N audio jelutakon keresztül kapcsolt 124 szolgáltatási multiplexerrel van ellátva. A továbbiakban még visszatérünk erre az egységre, de nyilvánvaló, hogy a jelen találmány szerinti eljárásban alkalmazott 124 szolgáltatási multiplexerek feladata az individuális digitális szolgáltatások multiplexelése oly módon, hogy azok távolabbi helyekre, például kábelhálózati elosztókhoz és azon keresztül a fogyasztókhoz, illetve közvetlen műsorszóró műholddal továbbított adásokat fogadó előfizetőkhöz eljuttathatók legyenek. A 124 szolgáltatási multiplexer az egyes 112 szolgáltatási kódolókban 126 multiplex adatáramot generál, amelyet 128 közvetítő egységen át 130 műholdra juttatunk és a 130 műhold szórja szét a programot. A 6. ábrán látható módon az egyes programozók (1..... N) saját 126 multiplex adatáramot generálnak. A továbbiakban erre még visszatérünk, de most elmondjuk, hogy a 126 multiplex adatáram különböző helyekre juttatható el, ahol megfelelő vevő eszköz van, például kábeles elosztó, műsorszóró műhold vételét biztosító vagy kábelhálózatba kapcsolt előfizetői készülék. Az egymástól elválasztott vételi helyeken olyan szolgáltatási demultiplexert építünk ki, amely a kiválasztott szolgáltatásokat a 126 multiplex adatáramból kiválasztja, mégpedig a találmány szerinti eljárás segítségével. Az alábbiakban a szolgáltatási demultiplexer funkcióira még visszatérünk.

A 7. ábrán a 126 multiplex adatáram felépítése látható vázlatos grafikai ábrázolásban. A 126 multiplex adatáramot az egyes 112 szolgáltatási kódolókban működő 124 szolgáltatási multiplexerek generálják. A találmány értelmében a 126 multiplex adatáram képek folyamatos sorozatát tartalmazza. Minden kép két félképből áll. Mint erre még visszatérünk, az egyes félképek alkotó elemei között multiplexeit szolgáltatási adatok és szállítási réteg vannak, ahol az utóbbi rendszeradatokat fogad be és a rendszeradatokra a jelen találmány szerinti videóátviteli rendszer működtetéséhez van szükség. Mivel a rendszeradatok között több olyan típusú adatsorozat van,

P 96 01499 ···· • · · · · · · • ·· ······ ··· «···· · · · •· · · · ·· ··

-12amely túl nagy ahhoz, hogy egyetlen félképpel továbbítani lehessen, ezért az adatoknak ezt a típusát félképek sorozatán át továbbítjuk, mégpedig félképcsoportok formájában. A csoport ciklusában például lehet nyolc félkép, de ez nem kötelező szám, a ciklusba tetszőleges számú félkép felvehető. A csoportciklusok a 126 multiplex adatáramban a határterületeket határozzák meg, amelyeken belül a rendszerre és a kódolásra vonatkozó adatok is továbbíthatók. A csoportciklusok határterületei rögzíthetők vagy választhatók dinamikusan változó módon. A szolgáltatási demultiplexer minden vevő állomáson igényli a rendszer adatait, amelyeket egy adott csoportciklus szerint kell továbbítani ahhoz, hogy a következő csoportciklusban levő szolgáltatási adatok közül a kiválasztott szolgáltatásoknak megfelelő adatokat kiemelhessük.

A 6. ábra kapcsán már említettük, hogy a multiplex adatáram közvetítésével biztosított szolgáltatások alapját tipikusan analóg videó jel jelenti - ez alól kivétel a nagy felbontású (HDTV) televíziós rendszerekben alkalmazott jel -, és mint a 6. ábrán látható, az analóg videó jelet digitalizáljuk, mégpedig a 120 analóg/digitális átalakítók segítségével, aminek révén végülis digitális szolgáltatásokhoz jutunk. A későbbiekben még visszatérünk erre a megoldásra, most azt rögzítjük, hogy az előfizetői pontoknál a kiválasztott digitális videó szolgáltatásokat a multiplex adatáramból kiválasztják, ezzel megjelenítő egységen, például televízió képernyőjén a szolgáltatások igénybe vehetők. Az igénybevétel, adott esetben megtekintés előtt azonban a digitális videó szolgáltatásokat vissza kell alakítani analóg formájukba. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a televíziózásban az analóg videó jeleket többféle formátumban használják széles körben. Az NTSC formátum alapvetően az Egyesült Államokban terjedt el, míg a PÁL formátumot az európai kontinens televíziózásában használják.

A találmány szerinti videóátviteli rendszer egy megvalósítási formájában az eszközök felépítésének leegyszerűsítésére és a frekvenciagenerálás megkönnyítésére a 100 digitális szolgáltató rendszer olyan 126 multiplex adatáramot szolgáltat, amelyben a képi struktúra és az átviteli sebesség a multiplexeit áramban biztosított videó szolgáltatásokhoz tartozó analóg videó formátummal hozható kapcsolatba és ez utóbbitól függ. A képi struktúra és a digitális átviteli ütem a multiplexeit rendszerben attól függ, hogy a biztosítandó videó szolgáltatások alapját PÁL rendszerű vagy NTSC rendszerű videó jelek képezik. Ha feltételezzük, hogy a digitális multiplexeit adatátviteli ütem és az órajelek az alapvető analóg videó jelek frekvenciájától függnek, ezzel a rendszer részegységeinek felépítése jelentősen megkönnyíthető. Ez annyit jelent, hogy a videó jel analóg formájának visszaállításakor és ez vonatkozik az audio jelekre is, az előfizetői pontokon csak egy formátumnak megfelelő elrendezést hozunk létre.

P 96 01499 ·· · · • ·

-13··· ···

Α 8. ábrán a 7. ábra szerinti 126 multiplex adatáram egy példaként! képének általános elrendezését és tartalmát mutatjuk be abban az esetben, ha a videó szolgáltatásokat a multiplexeit rendszerben NTSC formátumú videó jel alapján nyújtjuk. A képi struktúra és az átviteli sebesség a 126 multiplex adatáramban az analóg NTSC megfelelő szerint alakul. Mint erre még visszatérünk, a 126 multiplex adatáram általános adatátviteli sebessége az analóg televíziózásban szükséges F_h sorfrekvenciával függ össze, amely frekvenciának például az NTSC formátumú videó jelek esetében az értéke 15,734 kHz, vagyis F_h = 15,734 kHz. A 8. ábrán bemutatott módon egy kép általában több sorból tevődik össze, amelyek 171 byte (vagyis 1368 bit) hosszúságúak, például az NTSC formátumú jellel hordozott videó szolgáltatásoknál a kép 525 sorból áll. Ha digitális szolgáltatási rendszert hozunk létre, egyszerű módon biztosítható, hogy a kép 525 sorból, soronként 171 byteból álljon és másodpercenként 15734 sort vigyünk át, hogy így a megfelelő analóg formátumú szolgáltatás biztosítható legyen. Szakember számára egyértelmű, hogy a képben szereplő 525 sor abból következik, hogy egy analóg NTSC formátumú kijelzett képet ugyanilyen számú sor alkot. Az egyes képekben levő sorokat két félképre oszthatjuk, vagyis egy félképben 262 sor van. A második félképhez egy, 140 ellenőrző sort adunk, hogy így érjük el a teljes képet kiadó sorok teljes számát, vagyis az 525-öt. Szakember mindezek alapján azt is megállapíthatja, hogy a javasolt két félképből álló struktúra az NTSC formátumú jelek két félképes struktúrájának felel meg.

A multiplexeit adatok átviteli sebessége és az NTSC formátumú analóg jel frekvenciái közötti megfelelést úgy érhetjük el, ha a kép minden sorát a vízszintes sorfrekvencia, vagyis F_h frekvencia alapján meghatározott sebességgel visszük át. Mint említettük, az NTSC formátumú videó jelek esetében F_h értéke 15,734 kHz és így ha az NTSC formátumú jelet multiplexeit formában videó szolgáltatások megvalósítására használjuk, az átviteli sebességre a (171 byte/sor) χ (8 bit/byte) χ F_h = 1368 χ F_h = 1368 χ 15,734 kHz = 21,5 Mbps érték adódik. Mint az 525 sort tartalmazó képek esetén várható, a kép átviteli sebessége 29,97 Hz, ami azonos az NTSC formátumú videó jelekből összetevődő analóg kép átviteli sebességével. Szakember számára adódik a felismerés, hogy a fenti öszszefüggésben az 1368 χ F_h szorzat értéke nem pontosan azonos az NTSC formátumú jel frissítési ütemével. Az NTSC formátumú jelnél jelenleg a frissítés üteme 1365 χ F_h és ezért a vételi pontban elrendezett dekódernek az ütemet át kell alakítani oly módon, hogy az pontosan megfeleljen az analóg NTSC formátumú videó jel átviteli sebességének. A 21,5 Mbps átviteli sebességű multiplex adatáram egy 6 MHz-es kábelcsatornában jól modulálható és továbbítható, a két 21,5 Mbps átviteli sebességű

P 96 01499 • · ·

-14multiplex adatáram egymásba illesztve továbbítható és erre a célra egyetlen C-sávú műholdas transzponder használható.

A 8. ábra szerint a képekben mindegyik félkép 142 szinkron szóval (VSYNC) és minden sor 146 HSYNC bytetal kezdődik. A továbbiakban leírt módon a szolgáltatási demultiplexer olyan dekóder, amely az előfizetői pontoknál a HSYNC és a VSYNC mintákat használja a vett 126 multiplex adatáram alapján a képek és a félképek szinkronizálására. A VSYNC rendszerű 142 szinkron szót minden félképre generáljuk és az minden más félképnél bit szerint invertált lehet. A 146 HSYNC byte célszerűen minden sorra azonos. A 142 szinkron szó (VSYNC) után minden félképnél 144 szállítási réteg következik. A 144 szállítási réteg minden félképnél tartalmazza a rendszeradatokat, amelyekre a jelen találmány szerinti adatátviteli rendszer működtetése során van szükség és ami még fontosabb, ez a réteg a rendszeradatok tartalmát és struktúráját, továbbá a félképben következőként megjelenő szolgáltatási adatokat specifikálja. A továbbiakban erre még visszatérünk, most azt mondjuk el, hogy a 144 szállítási réteg egy fontos részét az a multiplex mező jelenti, amely közvetlenül az egyes félképekben megjelenő 142 szinkron szó után következik. A multiplex mező meghatározza a 144 szállítási rétegben levő csomagok számát és helyzetét, amelyek az adott félképben egymást követik és ez dinamikus módon féiképenként beállítható, ami a rendszer rugalmasságát növeli.

A 8. ábra szerint az egyes féiképekben a 144 szállítási réteget 148 kisegítő adattér követi, amely a 126 multiplex adatáramban hordozott audio és videó jellegű szolgáltatási adatokat tartalmazza. Erre még visszatérünk a továbbiakban, most azt mondjuk el, hogy az egyes félképekben hordozott videó szolgáltatások és audio szolgáltatások változó módon oszlanak meg az egyes félképeken belül és ezért a rendszer többszörös kiszolgálási adatátviteli sebességekre állítható be. A szolgáltatási adatátviteli sebesség a nagy felbontási televíziós rendszerekre jellemző mintegy 17 Mbps értéktől lefelé terjed és biztosítja adott esetben a távközlési szolgáltatások szabványosított T1 jelű átviteli sebességét, amelynek értéke 1,544 Mbps. A videó, audio és további szolgáltatásokhoz rendelt adatok mennyisége az egyes szolgáltatások kapcsán határozható meg. Ha az audio jellegű szolgáltatásokra nincs teljes körben szükség, akkor a hozzájuk tartozó 148 kisegítő adattér a videó jellegű vagy más szolgáltatásokhoz rendelhető. A videó jellegű szolgáltatásokkal nem kapcsolódó audio jellegű szolgáltatások azonos félképen belül helyezhetők el és ezért a javasolt találmány szerinti videóátviteli rendszer alkalmas rádióadások továbbítására is. Mivel a félképen belül a szolgáltatásokra vonatkozó adatok elhelyezkedése dinamikusan változik, az egyedi videó jellegű szolgáltatásokra nincs szükség ahhoz, hogy azonos

P 96 01499 ····· ·· ···· • · · · · • · · ······ • ····· · · · ·· · · · · · ··

-15adatátviteli sebességet érjünk el. Egy adott 126 multiplex adatáramban a programozó számos különböző szolgáltatást biztosíthat, ebben korlátozást a 126 multiplex adatáram maximális adatátviteli sebessége, vagyis 21,5 Mbps jelenti és az, hogy a felbontáshoz változó növekvő ütemek tartoznak. Ha a módszer megfelelő mértékben rugalmas, a későbbiekben lehetőség nyílik a standard távközlési szolgáltatások T1 átviteli sebességét megközelítő átviteli sebességek biztosítására. Ha az egyes képekben a 144 szállítási réteget és a 148 kisegítő adattért hibakóddal látjuk el, mégpedig úgy, hogy erre a célra 20 byte nagyságú Reed-Solomon 150 hibajavító kódot használunk. A szakmában járatos szakember számára nyilvánvaló, hogy a hibajavítás módszere nem korlátozható le erre a kódolásra, és ha az adott körülmények más kódolási rendszert és hibajavító eljárást tesznek szükségessé, akkor ezzel a találmány tárgya és lényege nem változik.

A 9. ábra egy 126 multiplex adatáramban kiválasztott példaként! kép első félképének elrendezését és tartalmát mutatja, ahol a félkép a találmány szerinti videóátviteli rendszerben szükséges. A 144 szállítási réteg első sora egyben a félkép második sorát jelenti, ebben 160 rendszeradat csomag hordozza a rendszer adatait és benne 162 multiplex térkép van kiképezve. A 144 szállítási réteg egymást követő sorai 164 szolgáltatási kezdeményező csomagokat (SSP - Service Seed Pockets), 166 videó multiplex vezérlő csomagokat (VMCP), 168 virtuális csatornatérkép csomagokat (VCM), 170 teletext adatcsomagokat, 172 címezhető adatcsomagokat (ADP) és egyéb 174 opcionális rendszercsomagokat (OSP) tartalmazhatnak. A 162 multiplex térkép segítségével a 144 szállítási réteget alkotó csomagok minden típusára a szám és az elhelyezés dinamikus módon változtatható, mégpedig félképről félképre és így a rendszer rendkívül rugalmas kezelési lehetőséget biztosít. A továbbiakban visszatérünk még arra, hogy a 162 multiplex térkép teljes félkép módusban is használható, amikor a 126 multiplex adatáram teljes félképét rendszeradatként, például a 172 címezhető adatcsomagokként hasznosíthatjuk. Azt is meg kell jegyezni, hogy a 144 szállítási réteget alkotó csomagok közül nem mindegyiket kell minden félképben továbbítani. Egyes csomagok, például a 164 szolgáltatási kezdeményező csomagokat (SSP) elegendő, ha csak az első néhány félképben továbbítjuk egy kriptociklus során. A csomagokon belül levő adatok tartalmára és elrendezésére a következőkben még visszatérünk.

A 9. ábrára hivatkozással a félképnek a 148 kisegítő adattérhez rendelt részét mutatjuk be. A találmány szerinti megoldás szerint az audio jellegű szolgáltatások adatait, a felhasználói adatokat, a feliratozási adatokat és a videó szolgáltatási adatokat a félképen belül egymástól szétválasztjuk. A 144 szállítási réteg minden sorának

P 96 01499 • ·

-16• · • · ·· · kezdetéhez az átvitelkor 176 felhasználói és képfelirati adatokat rendelünk és azokat együttesen továbbítjuk. Az egyes félképekben 178 audio jelrészek vannak, amelyek a különböző továbbítandó audio jellegű szolgáltatások között arányosan vannak szétosztva. Az egyes félképek 178 audio jelrészének méretei úgy állíthatók be, hogy ezzel eltérő számú audio jellegű szolgáltatás váljon lehetővé. Az egyes félképekben levő 178 audio jelrész legfeljebb 21 byte nagyságú lehet a 148 kisegítő adattér mindegyik soránál.

Az egyes félrészeket meghatározó 148 kisegítő adattér 180 videó jelrésze több kisebb méretű 182 videó adatcsomagot (VDP) hordoz. A videó adatcsomagok mindegyike például 60 bit széles lehet, de ez az érték nem korlátozó jellegű, a jelen találmány szempontjából a 182 videó adatcsomagok szélessége másodlagos jelentőségű. A videó adatcsomagok 60 bitje egy adott továbbított videó szolgáltatáshoz rendelhető. Ha például a továbbított szolgáltatások száma öt, minden szolgáltatáshoz az egyes videó adatcsomagokban 12 bit rendelhető. Az egyes videó adatcsomagokban így a 60 bit a különböző szolgáltatások között felosztható, mégpedig az egyes szolgáltatások egyedi továbbítási sebességének megfelelően. Ha például nagy átviteli sebességű videó szolgáltatást kell biztosítani, akkor a videó adatcsomagban ehhez nagyobb számú bitet kell hozzárendelni, mint ha kisebb átviteli ütemű szolgáltatásra lenne szükség. A videó adatcsomagok elrendezése egy adott képen belül rögzített, az elrendezés azonban képről képre változtatható. Mint erre még a továbbiakban visszatérünk, a 144 szállítási rétegben levő 166 videó multiplex vezérlő csomagok (VMCP) azt határozzák meg, hogy a videó jellegű szolgáltatás a videó adatcsomagon belül egy adott félképnél hogyan helyezkedik el. Előnyösnek bizonyult az a megoldás, amikor a 166 videó multiplex vezérlő csomagokat az egyes félképek 144 szállítási rétegében továbbítjuk és az egyes videó adatcsomagokon belül a szolgáltatások elrendezését dinamikus módon képről képre változtatjuk és ezzel megbízható statisztikus multiplexelést teszünk lehetővé. Szakember számára könnyen belátható, hogy az egyes videó adatcsomagokon belül a szolgáltatások elhelyezkedése dinamikus módon félképenként változtatható, ha erre szükség van.

A 10. ábra egy példaként! kép egy második félképének felépítését mutatja részletesen, ahol a második félkép a 9. ábrán bemutatott első félképhez kapcsolódóan van kiképezve a 126 multiplex adatáramban. A második félkép alapvetően hasonlít az első félkép felépítéséhez és elrendezéséhez. Az alapvető különbséget az jelenti, hogy itt a 140 ellenőrző sor is jelen van. A 140 ellenőrző sorról már korábban beszéltünk, az egy 126 multiplex adatáramban mindenkor a kép utolsó sorát jelenti és lehetővé teszi, hogy az egyes félképek pontosan 261 sorból álljanak, ahol nem vesszük

P 96 01499 ··«·· ·· «··« «« • · · · · · · • · · ······ ··· • ····· · · 4

-17figyelembe a 142 szinkron szót (VSYNC). A 140 ellenőrző sor a második félkép 264-től 524 sorszámú soraitól eltérően a Reed-Solomon kód alapján nem kerül hibakódolásra. A 140 ellenőrző sor felhasználható a rendszer ellenőrző adatainak továbbítására, ha ilyeneket használunk.

A 9. és a 10. ábra alapján belátható, hogy az egyes félképekben minden sornál a harmadik és a negyedik byte felhasználói és feliratozási adatokat hordoznak. Felhasználói adatként 16 bit közül mindig az első 15-öt hasznosítjuk, míg a 16. bit a feliratozási adatok hordozására szolgál. Minden képben, vagyis mindkét félképnél ezen túlmenően öt-öt sor ki van választva, ezekben felhasználói és feliratozási adatok nem szerepelnek. Ezek a 142 szinkron szót hordozó két sor, a 140 ellenőrző sor, valamint az első és második félképnél a második és a 264. sor. A felhasználói adatokhoz ennek megfelelően egy képnél összesen (525 - 5) sorx (15 bit/sor) = 7800 bit áll rendelkezésre. Ezért minden képben csatornánként 975 bit van erre a célra fenntartva. Ezek célszerűen hibakódolt bitek, amelyben (3, 2, 13) konvolúciós hibakódolást használunk, és így a hiba szerint korrigált kapacitás

975 x 2/3 = 650 bit/csatorna/kép.

Az egyes csatornáknál így a felhasználói adatok maximális átviteli sebességére a (650 bit/kép) χ (1 kép/525 sor) χ (15,743 sor/s) = 19,48 KBps érték adódik. Ez az átviteli sebesség valamivel nagyobb, mint az iparilag szabványosított 19,2 KBps érték, de tekintettel a kapacitás feleslegére a legrosszabb állapotban érkező adatcsatornákat nagyobb átviteli sebesség biztosításával lehet kezelni. Az F_h frekvenciából a szükséges 19,48 kHz frekvenciájú órajelet könnyen le lehet vezetni, mivel 19,48 kHz pontosan egyenlő az F_h frekvencia 2730/2205-szörösével. Ez fontos előny, ami abból adódik, hogy a multiplexeit adatátviteli sebességet a vízszintes sorfrekvenciával kapcsoljuk össze. Egy másik lehetőség szerint a felhasználói adatok minden képnél 16 egymástól elkülönülő csatornába sorolhatók, ahol minden csatornához 9600 KBps átviteli sebesség tartozik.

A feliratozási adatokat az egyes sorokban található negyedik byte utolsó bitjével lehet továbbítani, tehát a felhasználói és feliratozási adatokat tartalmazó részben jelen levő tizenhatodik bittel. A felhasználói adatokhoz hasonlóan a feliratozási adatokat, vagyis soronként egy bitet az egyes képeket alkotó ugyanazon 520 soron továbbítjuk. A szakember könnyen beláthatja, hogy a videó jellegű szolgáltatások esetén gyakran van szükség feliratozási adatokra. Egy analóg NTSC formátumú jelnél két byte (vagyis két karakter) képviseli a feliratozási adatokat, amelyeket az analóg videó kép 21. során továbbítunk. Az 520 feliratozási bitet 20 különálló csatornába osztjuk,

P 96 01499 ··· 4·»

-18··· »· • · ···· *· · amelyek mindegyike 26 bitet tartalmaz. Minden csatorna a 126 multiplex adatáramon belül eltérő videó szolgáltatásoknak felel meg. A képekben ezért legfeljebb 20 videó jellegű szolgáltatáshoz rendelhetők a feliratozási adatok. A képben jelen levő első 26 bit az egyes sorszámú videó jelnek, a második 26 bit a kettes sorszámú videó jelnek felel meg és így tovább. Ebben a példában csak a 26 bites felosztás első 16 bitjét hasznosítjuk. Az analóg NTSC formátumú jel 21. sorával tehát videó jellegű szolgáltatásonként minden képpel két karaktert továbbítunk.

Az adatok továbbításának keretét jelentő képet általában képszinkronizálási karakterrel elkülönített adatok halmazaként generáljuk, ahol a képen belül egy vagy több szegmensre osztott adatokat továbbítunk és az egyes szegmenseket vízszintes szinkronizáló karakterek választják el. Az itt vázolt felépítés alapvetően a televíziózásban használt képek továbbításánál fontos, de nyilvánvaló, hogy ez nem jelenti a multiplexeit adatáramok digitális átvitelének korlátozását. így például az egyes képmeghatározó szinkronizáló karakterekkel, illetve vízszintes szinkronizáló karakterekkel együtt átvitt adatok mennyisége képről képre változhat függően attól, hogy a hagyományos televíziós képben milyen mennyiségű adatot kell továbbítani. Az egyes képeknél továbbított adatok mennyisége a multiplexeit adatáramokban, továbbá a velük kapcsolódó képszinkronizálási, illetve vízszintes szinkronizálási karakter lehet egy előre meghatározott mennyiségben jelen vagy dinamikusan változó mennyiségű lehet, hogy így az átviteli csatorna átvitellel kapcsolatos követelményeit maximális mértékben figyelembe vehessük. A képekhez tartozó adatok inkább az átviteli követelményeknek megfelelően szervezhetők, vagyis figyelembe vehető az átviteli csatorna zajossága, a szükséges hibakorrekció, a különböző hibavalószínűségi követelményekhez tartozó adatok száma, stb., mint a megjelenítéshez szükséges felbontás, frissítési ütem alapján.

Az adathalmaz szervezésének ilyen rugalmas kereteit megvalósítva az információk átvitelét funkcionálisan is rendezni lehet, például kis, közepes és nagy átviteli sebességet igénylő adatokká, amint ezt a 15. ábra adatcsomagok, audio adatok és videó adatok példáján mutatja. A 15. ábra szerinti adatelrendezésben az adatok célszerűen csomagokként, audio programokra és videó programokra vonatkozó adatokként vannak összerendezve oly módon, hogy a szegmensek között a vízszintes szinkronizálási karakterekkel jelölt határvonalakkal szemben az adathalmazok indifferensek. Az egyes szegmensekben a 15. ábra szerinti elrendezésben az adatok között a vízszintes szinkronizálási karakterek jelentik a határvonalat, közöttük Reed-Solomonféle vagy ezzel ekvivalens hibadetektálási és hibakorrekciós kód van, míg az

P 96 01499

-19»»·· · * · ·· ···· ·Γ • · · * ··· ··« *·· β · *

4· · · ·* adatszegmens fennmaradó része a továbbításra kerülő funkcionálisan megosztott információkat tartalmazza.

A 16. ábra azt mutatja, hogy a funkcionálisan partícionált adatcsomag 1 és 2 tartományra osztható, ahol az előző a kis átviteli hibavalószínűséggel jellemzett információk átvitelére szolgál, míg az utóbbiban azok az információk vannak jelen, amelyek átvitele során a meghibásodás nagyobb valószínűségével kell számolni. így például a multiplex strukturális ellenőrzéshez szükséges információk, vagy az adatvédelmi kódolási indító információinak (encryption seed) továbbításához igen kis átviteli meghibásodási valószínűséget biztosító eljárást kell megvalósítani. Az 1 tartományban levő információk néhány típusánál várható a zajszint dinamikus változása a fizikai átviteli csatornában és ennek figyelembevétele lehetővé teszi, hogy a csatornában átvitt információ vétele során a megkívánt kis meghibásodási valószínűséggel kapjuk meg a továbbított információt.

A 11. ábra vázlatosan mutatja 200 fellövési kódoló és 216 dekóder felépítését olyan környezetben, amely alkalmas a találmány szerinti videóátviteli rendszer megvalósítására. A 11. ábra számos vonatkozásban leegyszerűsített ábrázolást tartalmaz, hogy a találmány szerinti megoldás jobban érthető legyen. A programozótól ebben az elrendezésben analóg jellegű NTSC vagy PÁL formátumú videó jel érkezik, ehhez feliratozási adatok járulnak, amelyeket az analóg jelből 210 adatszétválasztó áramkör emel ki. A 210 adatszétválasztó áramkör a kereskedelemben hozzáférhető tetszőleges típus lehet, amely ezt a feladatot képes ellátni. Az analóg adatokat ezután digitális adatokká alakítjuk át és szükség szerint a 21,5 Mbps átviteli sebességet biztosító multiplexerbe juttatjuk.

Az adatokat 212 MPEG kódolóval dolgozzuk fel, majd 214 multiplexerbe vezetjük, amelynek multiplexeit kimeneti adait 218 ASIC szállító egység fogadja, mégpedig 216 dekóderben. Ez úgy valósul meg, hogy az adatokat hordozó jelek a fellövési és a vételi csatornákon haladnak át. A 216 dekóder az adatokat demultiplexeli és a feliratozási, a teletext és a videó jeleket külön-külön 220 videó szabályzó egységbe juttatja, ahol az eredeti 21. sort digitálisan visszaállítjuk és azt analóg formába konvertáljuk. A 220 videó szabályzó egység az MPEG rendszerben kódolt videó jeleket dekódolja, azokat analóg jellé konvertálja és megfelelő helyen és félképben a 21. sort visszaállítja, ezzel biztosítja az eredeti NTSC formátumú videó jel reprodukálását. Az itt vázolt eljárás alkalmas a PÁL formátumú videó jelek rekonstruálására is.

A 11. ábrán látható 220 videó szabályzó egység részleteit a 12. ábra mutatja be. A teletext adatokat digitális R, G, B formátumban vesszük és azokat az R, G, B formátumból Y, U, V formátumot biztosító 234 konverterbe vezetjük, amelynek kimeP 96 01499

-20····· ·· ···· ·· • · · · · · · • ·· ···«·· ··· « ····· · · · •· · ·· · « ·· nete 246 első multiplexer bemenetére van csatlakoztatva. Az MPEG rendszerben kódolt videó jelet 21,5 Mbps átviteli ütemben fogadjuk és azt 230 konverterbe vezetjük, amely az átviteli sebességet alakítja át és a működési protokollt készíti. A kódolt videó jelet ezután 232 MPEG videódekóder chip segítségével dekódoljuk. A 232 MPEG videódekóder chip például a C-Cube Microsystems cég CL950 jelű terméke. Az MPEG rendszerű chip mind az NTSC, mind a PÁL formátumú videojelek dekódolására alkalmas, ezt 236 tárolóból 238 kapcsolón át felvett mikrokód alapján biztosítja. A dekódolt videó jelet a 246 első multiplexer bemenetére vezetjük. Ennek megfelelően akár teletext adatokról, akár dekódolt NTSC vagy PÁL formátumú videó jelről van szó, azt digitális jelből analóg jelet készítő 248 videó kódolóba vezetjük, amelynek kimenetén alapsávba eső videó jeleket kapunk. A 248 videó kódoló a digitális bemenetek alapján mind NTSC, mind PÁL formátumú analóg jelek előállítására alkalmassá tehető. A dekódolást végző 232 MPEG videódekóder chip és a 248 videó kódoló 240 mikroprocesszor kimenetére csatlakozik és ez a 240 mikroprocesszor az az egysége az elrendezésnek, amely az előállítandó jel formátumát meghatározza. Maga a 246 első multiplexer egyebek között a már hivatkozott 968,846 a.sz. US szabadalmi bejelentésben van nagyobb részletességgel leírva.

A feliratozási adatokat a 216 dekóderbe 26 bit/kép ütemben továbbítjuk. A 12. ábrán látható módon a feliratozási adatok 26 bitje 242 soralakító áramkörbe jut, amely a 21. sort analóg formában rekonstruálja. A 242 soralakító áramkörhöz 244 időzítő jelgenerátor tartozik, amelyekről a 13. ábra kapcsán teszünk említést. A 21. sort kialakítása után az NTSC formátumú analóg videó félképbe 250 második multiplexer segítségével illesztjük be. Az előbb leírt áramkörök működését a 240 mikroprocesszor vezérli.

A 13. ábra a 21. sorhoz tartozó hullámformát mutatja be a találmány szerinti videóátviteli rendszer egyik megvalósításában. A jel kezdőpontját indító bit jelöli ki. Az indító bit után szinuszhullám (RUN IN) következik, amelynek az a feladata, hogy a feliratozási adatokat fogadó dekódert figyelmeztesse ezek érkezésére és egyúttal a szinkronizálást biztosítsa. A szinuszhullám után a CHAR1 és a CHAR2 karakterek következnek, amelyek a feliratozás szövegéhez tartoznak. A sorozatot STOP bit zárja le. Amikor az előfizető a feliratozás dekódolására alkalmas készüléket szerez be, a dekóderaz NTSC formátumú képek mindegyikéből a 21. sort kiemeli, a CC karaktereket, tehát a feliratozáshoz tartozó szövegkaraktereket tárolja és amikor egy teljes mondat végére ért, a kapott szöveget a képernyőn kijelzi, azt olvashatóvá teszi. Erre a folyamatra még visszatérünk.

P 96 01499

-21 • · · ······ • · · · · · · • · · · · · ·

A 14. ábra a 12. ábrán már feltüntetett 242 soralakító áramkör részleteit mutatja be. Ez az áramkör a 21. sort dolgozza fel. A feliratozáshoz tartozó CC bitek száma 26, ezek képenként kerülnek 260 tárolóba, amely az adatokat szükség szerint frissíti és az adatok fogadása után a két karaktert, vagyis a CC adat byte-jait egymástól elválasztja. Egy adott 21. sorba beillesztendő, képenként! két karaktert ezután 262 16-bites regiszterben tárolja. A 262 16-bites regiszter vezérlését a kép hozzá bevezetett szinkronizáló karaktere biztosítja, az ehhez tartozó jel órajelként működik és így a karakterek a kép határvonalán jelennek meg, hiszen a 21. sor minden második félképben, vagyis képenként egyszer jelenik meg. A két karaktert ezután 264 beillesztő áramkör fogadja, amely a starthoz tartozó bitet helyére illeszti és a holtidőre vonatkozó információval a jelet kiegészíti. Mindeddig a CC információ, vagyis a feliratozási jel digitális felépítésű. Ez a jel kerül 270 multiplexerbe. A 270 multiplexerhez 268 szinuszhullámú jelgenerátor kapcsolódik, amely digitalizált formájú szinuszhullámot képez és ezt a 270 multiplexer egy bemenetére juttatja.

Ha a 21. sort alakítani kell, az ahhoz tartozó aktiváló jel - amely minden képben a 21. sor esetében továbbítódik - a 21. sor teljes időtartama alatt magas szintet vesz fel. Ezzel a 21. sorhoz tartozó 266 intervallumképző áramkör működésbe lép és vezérli az áramkör különböző elemeinek időzítését. A 266 intervallumképző áramkör feladatai közé tartozik a 270 multiplexer, a 268 szinuszhullámú jelgenerátor, a 264 beillesztő áramköri vezérlése, ezzel a starthoz tartozó és a holtidőt jellemző bitek beillesztése és így 272 összegző bemenetére olyan digitális jel jut, amelyből a továbbiakban szükséges analóg jel képezhető. Az analóg jelet 274 aluláteresztő szűrő fogadja és belőle a különösen éles átmeneteket kiszűri. így a 21. sor egy analóg rekonstrukciójához jutunk, amely megfelel a 112 szolgáltatási kódoló által az NTSC formátumú videó jelből kiválasztott 21. sornak. A fentiek szerint rekonstruált 21. sort ezt követően a megfelelő analóg NTSC formátumú félképbe illesztjük.

A 14. ábrán látható áramkör alapvető előnye, hogy a 21. sor rekonstrukciója digitális úton történik. A szinuszhullám rekonstrukciója szintén digitális és ezért olyan digitális reprezentánst kapunk, amely megbízhatóan hozható analóg formába. Egy másik lehetőség szerint a szinuszhullámot is analóg formában generáljuk. A szinuszhullám digitális reprezentációjának alkalmazása révén azonban a 21. sort létrehozó 242 soralakító áramkör egyetlen ASIC áramkörként hozható létre, aminek előnye, hogy nincs szükség a diszkrét felépítésű analóg és a digitális áramkör együttes működtetésére.

Egy további megvalósítási módjában a találmány szerinti videóátviteli rendszernek, amit az 1. ábra alapján ismertetünk, 10 dekódert alkalmazunk digitális multiP 96 01499 « · · · • ·

-22plexelt szolgáltatások biztosítására. A 10 dekóderben 12 multiplexer van, amely felhasználó által kezelt 16 kapcsolólapról beállítható 14 mikrovezérlés hatására működik. A demultiplexelt adatáram szövegre vagy audio jelre vonatkozó információt tartalmazhat, például biztosíthatja a sztereó hatású hangvisszaadást. A szöveginformációt és az audio jellegű információt 18 szövegfeldolgozó rész és 20 audio jelfeldolgozó rész fogadja, ezek végzik el a szükséges rekonstrukciót. A demultiplexelt információban kisegítő adatokra vonatkozó információval együtt videó információ is jelen lehet, például arra vonatkozóan, hogy a videó jellegű információhoz hang tartozik. Ezt az információt 30 videó jelfeldolgozó rész fogadja.

A 2. ábrán a 30 videó jelfeldolgozó rész felépítését mutatjuk be. Itt 32 videó dekompresszor csatlakozik 34 kompresszorvezérlő processzorhoz és 40 videó illesztőhöz. A bemenetre juttatott tömörített videó adatok tömbökre vannak osztva, így a 32 videó dekompresszor tömörített videó jeleket, ezekhez kapcsolódó audio jeleket, kísérő vezérlő információkat és felhasználói adatokat kap. A 32 videó dekompresszor redukálja a feldolgozott tömörített videó adatokat és a 40 videó illesztőbe továbbítja őket. A 32 videó dekompresszor egyúttal a felhasználói adatokat is kiválasztja, amelyeket 34 kompresszorvezérlő processzorba továbbít. A 34 kompresszorvezérlő processzor a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat azonosítja és kivágja, ezeket a felhasználói adatok közül kiválogatja. A függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat ezután a 34 kompresszorvezérlő processzor a 40 videó illesztőbe továbbítja. A 18 szövegfeldolgozó részből kapott szöveges jellegű (TTX) adatokat vagy a 32 videó dekompresszorból származó videó jeleket az esetleges egyéb jelekkel együtt a 40 videó illesztőbe vezetjük, amely ezeket a kapott jeleket feldolgozva kimenetén összetett videó jeladatot szolgáltat.

A 3. ábrán a 40 videó illesztő részletei láthatók. Egyik bemenetén 44 demultiplexer van, amely a dekompresszált videó jeleket fogadja, vagyis a 32 videó dekompresszor kimenetére van csatlakoztatva, ezekből a luminanciára vonatkozó Y és a színekre vonatkozó UV adatokat elválasztja, azokat rendre 46 és 48 átváltó elemre vezeti, így interpolált Y és interpolált UV adatokat nyerünk, amelyek 50 multiplex keverő bemenetére jutnak. A 46 átváltó elem az Y adatokat, a 48 átváltó elem az UV adatokat fogadja. A 40 videó illesztőben 60 megszakítási adatgenerátor is van, amely a 34 kompresszorvezérlő processzorból a függőleges megszakítási intervallumra (VBI) vonatkozó adatokat fogadja és olyan VBI jeladatokat állít elő, amelyek az 50 multiplex keverő bemenetére jutnak. A 40 videó illesztő az előzőeken túlmenően célszerűen 58 konvertert is tartalmaz, amely az R, G, B szöveges információt, Y, U, V szöveges információvá alakítja át. A 40 videó illesztő ezen túlmenően 42 illesztő áramköri vezérP 96 01499 • · · · · • · · ·

-23»· · lést tartalmaz, amely a vízszintes és függőleges szinkronizációra vonatkozó információkat fogadja és a 34 kompresszorvezérlő processzorból kapott adatok alapján ez utóbbit vezérlő adatokat képez, egyidejűleg számos vezérlő jelet állít elő, amelyekkel a 40 videó illesztőhöz tartozó áramkörök működése, így a 46 és 48 átváltó elem vagy az 50 multiplex keverő működtetése biztosított.

A 40 videó illesztő egyúttal a videó jel feldolgozásában szükséges dekompresszió utáni utófeldolgozó áramkör feladatát is ellátja, ahol a dekompressziót szokásos elrendezésű videó berendezéssel lehet végrehajtani, például az MPEG (Moving Picture Expert Group) videó standardjainak megfelelően. A 40 videó illesztő az MPEG videó jelfeldolgozó egységből dekompresszált videó adatokat fogad, például adatminták digitális reprezentációját és olyan összetett jeladatot állít elő, amely digitálisan reprezentált adatminták sorozatából áll, így felelve meg a szabványosított összetett videó jeleknek, mint az NTSC formátumú vagy a PÁL formátumú videó jeleknek. A 40 videó illesztő 16-bites Y, U, V adatokat 4:2; 2 mintavételi ütemben dolgozza fel, mint ezt a CCIR 601 számú szabvány megköveteli. A 46 és 48 átváltó elemek felépítésével a szabványosított felbontások mindegyikét támogatjuk, így egy sorra 352, 480, 544 és 720 vízszintes felbontási cella eshet. A 46 átváltó elem értelmezési munkája során az Y luminanciára vonatkozó adatokat az 1 :2, a 2:3 és a 3:4 arányban dolgozza fel, míg az U, V adatokat fogadó 48 átváltó elem az U színadatokon és a V színadatokon 1 :4, 2 :6 és 3: 8 arányú feldolgozást végez. A 42 illesztő áramköri vezérlés a 46 és 48 átváltó elemeket úgy vezérli, hogy a multiplexerbe jutó adatok formátuma a szokásos képméreteknek megfelel, így egy képre 525 sor vagy 625 sor juthat.

A 40 videó illesztőben az 50 multiplex keverő multiplexeléssel keveri egymáshoz az értelmezett Y adatokat, mégpedig digitálisan reprezentált adatminták sorozataként, továbbá az értelmezett U és V adatokat, amelyek szintén digitálisan reprezentált adatminták sorozataként jelennek meg rendre a 46 és a 48 átváltó elem kimenetén. Az adatokat először a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó jeladatokkal hozza össze, amelyek szintén digitálisan reprezentált adatminták sorozataként vannak jelen, így érkeznek a 60 megszakítási adatgenerátor kimenetéről és belőlük digitálisan rendezett adatminták sorozataként kimeneti Y adatokat és színkülönbségre vonatkozó U és V adatokat állítunk elő képenként! formátumban és a formátumban figyelembe vesszük a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó jeladatokat hordozó sorokat. így a 21. sor alkalmas a feliratozási adatok hordozására. A 42 illesztő áramköri vezérlés a mintavételezett adatsorozatok kezdő referenciáját állapítja meg úgy, hogy az a műsorszórásban használt, például NTSC formátumú jel aktív videó részének feleljen meg. A színkülönbségre vonatkozó U adatok 56 szorzó egység első

P 96 01499

-24····· ·· «··· ·· • · · · · · · • ·· ·····♦ ··· • ····· · , .

• · · * » ·· · * bemenetére vannak vezetve, míg a színkülönbségre vonatkozó V adatokat 54 szorzó egység egy bemenete fogadja. A 40 videó illesztő elemei között a 42 illesztő áramköri vezérlés által szabályzottan működő 52 segédhordozó generátort is megtaláljuk, amely szükség szerint koszinuszos vagy szinuszos hullámformát generál annak megfelelően, hogy az adott színt meghatározó segédhordozóhoz milyen hullámforma tartozik, ezt a hullámformát milyen fázis és frekvencia jellemzi. A szinuszhullámot az 56 szorzó egység második bemenetére vezetjük, mégpedig digitálisan reprezentált adatminták sorozataként, ezzel szemben a koszinusz hullámot képviselő digitális adatmintákat az 54 szorzó egység második bemenetére juttatjuk. A 40 videó illesztő az előzőeken túlmenően 70 kimeneti multiplexert tartalmaz, amely adott esetben (vagy az adatok elfogadott, például CCIR 601 formátumú továbbítása érdekében) az UV színkülönbségi adatok, vagy az 56 szorzó egység kimenetén kapott U adatok és az 54 szorzó egység kimenetén kapott V adatok között választ. Ez utóbbiak kiválasztásának célja az, hogy a kimeneten az NTSC formátumú összetett videó jel kromacitási jelének megfelelő mintavételezett adatsorozatokat kapjunk, mégpedig a 42 illesztő áramköri vezérlés hatása alatt. A 70 kimeneti multiplexer így kimenetén színre vonatkozó videó adatokat szolgáltat, amelyekben kódolt formában vagy az UV színkülönbségi adatok vagy a C kromacitási jeladatok vannak jelen. A 42 illesztő áramköri vezérlés összetett szinkronizálási jeleket is előállít, mégpedig digitálisan reprezentált adatminták sorozatainak formájában.

A 42 illesztő áramköri vezérlés egyebek között a luminanciára vonatkozó Y adatokat (ezeket fényességre vonatkozó adatoknak is nevezhetjük) és vagy az UV színkülönbségi adatokat vagy a C kromacitási adatokat szolgáltatja. Ez utóbbiak az 52 segédhordozó generátorból kapott koszinuszos és szinuszos hullámformával modulált UV adatokat jelentik. Az említett adatok generálásának időzítését a HV szinkronizáló kimenetnél vezéreljük, ezzel a 42 illesztő áramköri vezérlést úgy állítjuk be, hogy az adatok összetett videó jel standard sorának aktív részével essenek egybe. Hasonló módon a 42 illesztő áramköri vezérlés a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok generálását időzíti úgy, hogy azok az előzőekben említett aktív videó jelrésszel egybeessenek. A 42 illesztő áramköri vezérlés ezen túl az 50 multiplex keverő irányítását is úgy biztosítja, hogy a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó jeladatok szelektív módon, mintavételezett adatsorozatként az 50 multiplex keverő kimenetén továbbított Y luminancia adatokkal és/vagy UV színkülönbségi adatokkal együtt jelenjenek meg, mégpedig mintavételezett adatsorozat formájában. A letapogatási vonalak bármelyikét a 40 videó illesztő kimenetén határozzuk meg, például mintavételezett adatsorozatként, amelynek forrása a képfeliratozási adatokat

P 96 01499

-25tartaimazó 60 megszakítás! adatgenerátor. így a feliratozási adatok a 21. sor letapogatásával kapott videó jel aktív részében az 50 multiplex keverő által biztosított Y luminancia jelekben továbbíthatók.

Az összetett szinkronizálási adatokat a 42 illesztő áramköri vezérlés kimenetén kapjuk, itt digitálisan reprezentált mintavételezett adatsorozat jelenik meg, amelynek időzítését a HV szinkronizáló kimenetnél a 42 illesztő áramköri vezérlés szabályozása céljából időzítjük és így az Y luminancia adatok komplemensét képezzük az 50 multiplex keverő kimenetén, aminek révén azt érjük el, hogy az adatok kombinálásával kapott digitálisan képviselt mintavételezett adatsorozat végülis egy szabványosított összetett videó jelnek felel meg, például az EIA RS-170A szabványban meghatározott jelnek, vagyis digitálisan reprezentált mintavételezett adatsorozatokban a fekete és fehér NTSC formátumú videojelnek megfelelő jeleket állítunk elő.

A 42 illesztő áramköri vezérlés az 52 segédhordozó generátor működését szabályozza, biztosítja az 50 multiplex keverő kimenetén az U és a V jelek továbbítását, továbbá a 70 kimeneti multiplexert is szabályozza, amely a kromacitási adatokat (C) állítja elő és így a fekete és fehér színre jellemző NTSC formátumú adatsorozatokhoz a színre vonatkozó adatokat adjuk. A segédhordozók generálása során az időzítés és az IRE szintek beállítása úgy történik, hogy ezzel mind a színes összetett NTSC formátumú videó jel kromacitási impulzussorozati részére, mind pedig a színre vonatkozó (a továbbiakban színes) segédhordozónak az U és V jeladatokkal modulált hullámjára a megfelelő fázisszögeket és amplitúdókat beállítsuk. Az U és V színkülönbségi adatok mintavételezésével kapott sorozatot az 50 multiplex keverő kimenetén időzítjük, a színes segédhordozó koszinuszos és szinuszos hullámformája alapján mintavételezett adatsorozatokat beállítjuk és ezzel a fentiekben leírt összetett videó jel aktív videó részével az egybeesést biztosítjuk, ezért az 54 és 56 szorzó egységek kimenete modulált kromacitási jelnek felel meg, ahol az U és V színkülönbségi jelekkel a színes segédhordozók hullámát moduláljuk.

Szakember számára nyilvánvaló, hogy az 50 multiplex keverő vezérlésére a 42 illesztő áramköri vezérlés jól használható, aminek alapját az adattömörítést vezérlő processzortól kapott paraméterek jelentik. Ilyen paraméterek például A és V, amelyek mindegyike pozitív vagy negatív mennyiség lehet és a processzor például CCPIN bemeneti kapun át közlekedik az 50 multiplex keverővei. Ennek eredményeként U és V kimeneti jelként előre meghatározott állandó értékű jeleket kapunk, amelyek az összetett videó jel kromacitási impulzussorozata alatt jelennek meg és ezért a 70 kimeneti multiplexer kimenetén a kromacitási jel impulzussorozata alatt fázisszög és amplitúdó

P 96 01499

-26• · · · • · · · ·· ··· • · · • · · * · · tekintetében igen pontos fázisvezérléssel előállított színes segédhordozó hullámot kapunk, ahol a színinformációnak megfelelő segédhordozó fázisa és amplitúdója az

A* cos(rot) + B* sin(cot) összefüggés szerint alakul. Egy másik lehetőség szerint az U és a V jeladatok amplitúdóját zérus szintre állíthatjuk be, aminek eredménye szín nélküli, fekete-fehér kép előállítása. Szakember azt is nyilvánvalóan belátja, hogy a 70 kimeneti multiplexer összeadó egységgel egészíthető ki, amely a C kromacitási jelet továbbító kimenetén a jelhez egy állandót (például K nagyságú állandót) ad hozzá és a 42 illesztő áramköri vezérlés a kromacitási kimeneten egyenáramú eltolást biztosíthat egy adott paraméter szerint (ez a paraméter lehet a K állandó), amelyet a 34 kompresszorvezérlő proceszszor szolgáltat és a C kimeneti jel eltolására így az

A* cos(<at) + B* sin(at) + K összefüggés érvényes.

Az 5. ábra 80 egyesítő egység egy példakénti megvalósítását mutatja be. A 80 egyesítő egység feladata a fényességre (luminanciára) vonatkozó Y, a kromacitásra vonatkozó C adatsorozatok mintáinak és az összetett szinkronizálási adatoknak az egyesítése. A digitálisan reprezentált adatmintákból álló sorozatokat először analóg mintavételezett adatsorozatokká alakítjuk 82 digitális/analóg konverter segítségével, majd az utóbbi kimeneti jeleit 84 összegző egyenirányítón át 86 sávkorlátozó szűrőbe vezetjük. Nyilvánvaló, hogy a mintavételezett adatsorozatot az 50 multiplex keverő, a 70 kimeneti multiplexer vagy a 42 illesztő áramköri vezérlés ellenőrzi, és annak értéke mindenkor zérus, ha nincs szükség a mintavételezett adatsorozat felhasználására. Egy további lehetőség szerint a mintavételezett adatsorozatot például az 50 multiplex keverő, a 70 kimeneti multiplexer és a 42 illesztő áramköri vezérlés háromállapotú kimeneteivel multiplexelhetjük és ilyenkor egyetlen digitális/analóg átalakító elegendő.

Az 52 segédhordozó generátor a 40 videó illesztő működését engedélyezi, ezzel biztosítja az NTSC formátumú, illetve a PÁL formátumú színes képalkotási jelek szükséges modulációját. A 42 illesztő áramköri vezérlés képes az összetett szinkronizáló jeleket mind az NTSC, mind a PÁL formátumú jelek esetén generálni. A 60 megszakítási adatgenerátor, az 50 multiplex keverő és a 70 kimeneti multiplexer az előzőekben már kódolt és a tömörített videó jeleken túl továbbított függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok továbbítását engedélyezi, így a tömörített adatok regenerálása megtörténhet és a kapott adatok az összetett videó adatok közé beilleszthetők.

Összetett videó jel generálása céljából az összetett videó adatokban célszerű soronként 720 felbontási mintát képezni. Ha 352, 480 és 544 bemeneti felbontási

P 96 01499 ***** ·· ···· · ·

cellát alkalmazunk, a 46 és 48 átváltó elemek képesek a közbenső értékeket úgy megállapítani, hogy ezzel az 1. táblázatban megállapított módon 720 felbontási mintát nyerjünk.

1. Táblázat

Bemeneti felbontás	Y interpolációja	UV interpolációja
352	1 : 2	1 : 4
480	2 : 3	2 : 6
544	3 : 4	3 : 8

Ha a mintavételezési arány értéke 4:2:2, mind az U, mind a V adatokból az Y adatokhoz képest felével lassúbb ütemben veszünk mintákat. Ennek megfelelően az interpolálásra kijelölt minták száma a luminancia (vagy fényességi) adatok kétszerese. Az interpoláláshoz célszerűen hét kimenettel kialakított impulzusválaszos szűrőt használunk.

Ha a kimeneten NTSC formátumú jelre van szükség, az U és V adatokat szükségszerűen mértékadatokkal kell kiegészíteni, míg CCIR 601 szabványnak megfelelő kimeneti jel esetén az U és V szintek azonosak. Az U és V szinteket egymáshoz képest kell beállítani. Ennek egy lehetősége a V szint változatlanul hagyása és az U szint 45/64 vagy 0,7015 értékű szorzótényezővel történő méretezése az NTSC formátumú jelek esetében.

A 42 illesztő áramköri vezérlésnek CCP IN bemeneti pontja van, amely feldolgozási utasításokat (például a színre vonatkozó impulzussorozat nagysága, az egyenáramú eltolási paraméterek nagysága, az amplitúdó) fogad a 34 kompreszszorvezérlő processzorból, továbbá CCP OUT kimeneti ponttal van kiképezve, ahol időzítő (mind a sorok, mind a félképek számára vonatkozó) jeleket, továbbá státuszjeleket küldünk a tömörítést biztosító egységekhez vagy más olyan áramkörökhöz, amelyek működése során időzítő jelekre van szükség, vagyis amelyekben a sorok sorszámára, illetve a félképek sorszámára vonatkozó adatokat kell feldolgozni. A CCP IN bemeneti pont három kapoccsal képezhető ki, így adatokhoz tartozó kapujelek, adatok és engedélyezési jelek.

A 4. ábra szerint a 60 megszakítási adatgenerátorban 62 szűrő és 64 skálaáramkör van. A 60 megszakítási adatgenerátor szokásosan általános rendeltetésű kétszintű jelgenerátor. A dekóderhez a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat MPEG felhasználó adatáramban továbbítjuk. A 34 kompresszorvezérlő processzor az MPEG adatok dekompresszálása után a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat kiválasztja és azokat a 40 videó illesztőbe továbbítja.

P 96 01499 • · ···· ··

-28Α 40 videó illesztő a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat a 34 kompresszorvezérlő processzorból 42 illesztő áramköri vezérlés révén kapja meg és a megszakításra vonatkozó adatokat úgy regenerálja, hogy belőlük a 60 megszakítási adatgenerátorban digitálisan reprezentált adatminták sorozatát képzi. A megszakításra vonatkozó jeladatokat 1 bites adatáram szűrésével célszerű regenerálni, amikoris véges impulzusválaszú szűrőn 27 MHz órajeles vezérlés mellett a jeleket átvezetjük. A szűrő kimeneteként olyan adatáramot kapunk, amely 8 bites kimenetet képez és hozzá nagyjából 500 ns nagyságú növekedési és csökkenési idő tartozik. A méretezést a 8 bites adatáramon végezzük el úgy, hogy a jelet a szükséges IRE szintekre emeljük, mégpedig a 42 illesztő áramköri vezérlésnél a 34 kompresszorvezérlő processzorból kapott alacsony és magas szintre vonatkozó paramétereknek megfelelően. A szűrő célszerűen 11 kivezetéses véges impulzusválaszú szűrő 1 bites bemenettel és 8 bites kimenettel, ahol az együtthatók értéke 1, 4, 8, 12, 15, 16, 15, 12, 8, 4 és 1, aminek eredménye a mintegy 500 ns hosszúságú növekedési idő.

A standard felépítésű MPEG dekompressziós egységek a tömörített videó adatokat dekompresszálják és ezzel dekompresszált videó adatokat és felhasználói adatokat állítanak elő. A rendszer felhasználói adatai az MPEG formátum bármely rétegéhez hozzárendelhetők, amelyeket az MPEG formátum meghatározásában megjelölnek, vagyis a videó sorozatok rétegébe, a képcsoportok rétegébe, a képrétegbe és a szeletrétegbe egyaránt besorolhatók. Az MPEG dekompressziós egység a felhasználói adatokat kóddal látja el és ezzel jelzi, hogy a felhasználói adatok melyik rétegbe kerültek. A függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat szokás szerint a képréteghez rendelt felhasználói adatok között kódoljuk. Ezért a dekompreszsziót vezérlő processzor a vett felhasználói adatokat megvizsgálja, kiválasztja azokat, amelyek a képréteggel kapcsolódnak és utána keresi azokat a felhasználói adatokat, amelyek a képréteggel kapcsolódóan a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat azonosítják, így a feliratozási adatokat hordozó adatcsomagokat képeznek. Nyilvánvaló azonban, hogy ezzel az eljárással az adatok formátumától függetlenül lehet az átvitelt biztosítani.

A felhasználói adatok között szerepelhetnek például a fázist, az amplitúdót és az egyenáramú eltolást egy adott képhez rendelt és színt meghatározó segédhordozó kapcsán meghatározó paraméterek. Ez különösen akkor hasznos, ha egy adott videó adatáramban a színre vonatkozó segédhordozó megjelenése szokatlan vagy abnormális, mégpedig olyan vonatkozásban, hogy a segédhordozó meghatározásához váratlan nagyságú fázist, amplitúdót vagy egyenáramú eltolást használnak.

P 96 01499

-29A szokásos felépítésű MPEG dekompressziós egységek az összetömörített audio jelek fogadására és értelmezésére is alkalmasak. Ez azért lényeges, mert a televíziós műsorszórásban az adatsorozatok mind videó, mind audio jelek áramát tartalmazzák. Egy alternatív megoldás szerint a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat, a 21. sorban foglalt feliratozási adatokat az audio adatáramhoz tartozó felhasználói adatok között lehet kódolni. Ennek különösen többnyelvű környezetben van jelentősége. Ha például arra gondolunk, hogy angol nyelvű televíziós jellegű adatáramot franciául beszélő környezetben levő háztartásokba juttatunk el, ahol süket emberek is vannak, célszerű lehet mind a francia nyelvű audio adatáram, mind pedig az ezzel kapcsolódó francia nyelvű 21. sorban levő feliratozási adatáram továbbítása. Ha angol nyelvű televíziós jellegű adatáramot sugárzunk kétnyelvű lakosság által lakott területre, célszerű lehet az angol nyelvű audio jellegű adatáram mellett francia feliratokat a 21. sorban elhelyezni vagy a fordított megoldást alkalmazni. Ez a megoldás egyébként igen hasznos lehet idegen nyelv tanítása esetén is.

A találmány szerinti videóátviteli rendszer egy megvalósításában a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat célszerűen 256 bites felhasználói adatcsomagban továbbítjuk, amelyek a videó adatárammal (képszint) iparilag alkalmazott standard formátumban, például MPEG standardban kerülnek sugárzásra. A függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok mind a videó adatáramban, mind pedig az ehhez tartozó audio adatáramban elhelyezhetők. A 34 kompresszorvezérlő processzor a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat a dekompressziót követően kiolvassák és azokat a 40 videó illesztőbe továbbítják. Az adatok között a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó fejléc adatok is vannak, például a 2. táblázatnak megfelelően. A szakemberek nyilvánvalóan belátják, hogy a színinformáció segédhordozójára jellemző fázis, amplitúdó és egyenáramú eltolás paraméterei a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó fejlécadatok között kódolhatók, hogy ezzel lehessen a színnel kapcsolódó segédhordozók hullámformájának generálását pontosan szabályozni.

P 96 01499

-30·· ···· ·· • · · ·«· ··· · ·

2. Táblázat

Adatmező	A mező mérete
Csomagazonosító	8 bit
Sor sorszám	5 bit
Félkép páros vagy páratlan jellege	1 bit
Tartalék	2 bit
Nagy értékű adat	8 bit
Kis értékű adat	8 bit
Jelszélesség (27 MHz-es órajellel számlálva)	8 bit
Adatszimbólum száma	8 bit
Adat	0 - 208 bit

A függőleges megszakítás! intervallumban a letapogatási vonalak aktív videó részében jelenleg számos különböző adatot továbbítanak, és ez vonatkozik az NTSC formátumú összetett videó jelre is. A szövetségi szabályozás szerint ellenőrző jelek, a vezérlő jelek, a segédjelek és az azonosítási jelek továbbítására a 17.-től 20. sorok szolgálnak, a távközlési jelek a 10.-től 18. és a 12. sorba kerülnek, míg a feliratozási jelek a 21. sorban vannak. Ezen túlmenően a távközlési szolgáltatásokban az egyes sorokat egyéb célokra is használni lehet, ha erre engedélyt adnak. A függőleges megszakítás! intervallumban a különböző típusú adattovábbításokhoz eltérően meghatározott adatkódolási szabályok tartozhatnak, vagyis az IRE szinteket, a bitadatok továbbítási sebességét, továbbá a bitekkel meghatározott növekedési és csökkenési időket eltérő módon lehet meghatározni. A jelen találmány szerinti videóátviteli rendszerben ezeket a különös követelményeket tudomásul vesszük és az adatbitek puszta továbbításán túlmenő javaslatokat teszünk. A függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó adatok fejlécében a jelen találmány szerint a jel szélességének meghatározásával adjuk meg a továbbítási sebességet, 27 MHz-es órajellel végzett számlálás alapján például a feliratozási adatok szélességet meghatározó bitet adjuk meg, az IRE szintre a magas és az alacsony bitszinteket, az adatokhoz tartozó nagy és kis értékekkel jelöljük ki és a letapogatási vonalszámot a sorok és a félképek száma alapján határozzuk meg.

így például ha a 21. sorban feliratozási adatokat kell továbbítani, ezek között az előzőekben már említett RUN IN szinuszhullámok és 16 adatbit szerepel, amelyek jelölésére tizenhat jelet használunk, mégpedig A-tól P-ig. A 16 adatbitet szokásosan két egyenként hét bitet tartalmazó byte-ba rendezzük és mindkét byte-hoz egy paritásbitet adunk. A RUN IN tartományban a bitek vagy az ekvivalensek száma a 21. sor

P 96 01499

-31 •·· ··· esetén szükség szerint 32, vagy az adat szükség szerint a vízszintes sorletapogatási ütem 32-szerese, azaz 32 fH. A 32 fH jeltovábbítási sebességű jel előállítására a jelek továbbítási és mintavételi ütemét 64 fH értékre kell megválasztani, mégpedig a mintavételezés Nyquist elmélete szerint. Az NTSC formátumú jelek esetében a soronkénti minták száma lehet (13,5 MHz mintavételezési ütem mellett) 858 fH vagy (27 MHz-es mintavételezési ütem mellett) 1716 fH. Ha tehát 1716 mintát veszünk, mégpedig a 21. sorban, a feliratozási adatokhoz soronként 64 fHz mintára van szükség és így a feliratozási adatjelek (például mintabitek) szélessége a 21. sorban történő regenerálás után úgy adódik, hogy a minták soronkénti 1716 számát a soronkénti 64 mintával osztjuk vagy 27 mintát veszünk jelenként és ez a jel szélességét adja. A függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat tartalmazó csomag a feliratozási adatok esetében fejlécében a 21. sorra vonatkozó információt kell, hogy tartalmazza, a jelek szélességét 64 jel figyelembe vételével 27 MHz-es órajel alapján kell meghatározni. A megfelelő magas és alacsony szinteket szintén specifikálni kell. A RUN IN szakasz generálásához szükséges 64 jel és az A-P bitek a következők;

1010101010000AABBCCDDEEFFGGHHIIJJKKLLMMNNOOPP.

Hasonló módon a további megszakítási intervallumra vonatkozó adatok kiemelhetők az analóg jelekből a kódolás során, a dekóderrel rekonstruálhatók és közöttük a 15. sorban levő SMPTE időkódok, valamint a 20. vagy 22. sorban a Nielson-féle állomásazonosító kódok elhelyezhetők.

A továbbítandó adatok közül több, így a mintavételezett VITS adatok (például azok, amelyek 13,5 MHz-es mintavételi ütemmel vett adatok 8 bites digitális reprezentációját tartalmazzák) ismételhető sávszélességi adatokat jelenthetnek, amelyeket egyetlen letapogatási vonalhoz tartozó aktív videó jelrészben nem lehet teljes egészében átvinni. Ilyen esetekben a kódolás során és az első képhez tartozó felhasználó adatcsomagnál a VITS jelből részmintát veszünk (például minden n-edik Nyquist-mintát tekintjük). Ezután a VITS jelből újból részmintát veszünk (ez esetben is minden n-edik Nyquist-mintát), de azt időben egy mintányival eltoljuk és ezután a második képpel kapcsolódó felhasználói adatokkal kódoljuk. Ezt a folyamatot a harmadik és további sorozat n-edik képre is megismételjük, amíg a VITS jel teljes mintáját nem továbbítjuk. A dekódernél a felhasználói adatokat tartalmazó csomagokat dekódoljuk és addig tároljuk, amíg az összes képet nem vettük, így a részmintákat a felhasználói adatcsomagokból kiválogatjuk és egymással úgy kombináljuk, hogy végülis a szükséges VITS jelet rekonstruáljuk. Ennek megfelelően az MPEG szabvány szerinti formátumokat ismételhető szélességű sávszélességi jelek továbbítására lehet használni, aminek alapját a programozói szolgáltatások által nyújtott eredeti jel adja.

P 96 01499 • · ·· ·

-32Α 006,476 a.sz. US szabadalmi bejelentésben bemutatott rendszerben az analóg felépítésű NTSC formátumú videó jelből a feliratozásra vonatkozó és oda a videó jellegű szolgáltatásokat nyújtó programozó által bevitt adatokat le lehet választani. Az adatokat a bitekből létrehozott minden negyedik byte utolsó bitjeként kódoljuk és ezek a bitek a digitális képformátumban egy sort határoznak meg. A digitális képi adatokat a kódolótól a dekódoló egységig juttatjuk. A dekódoló egységben demultiplexer szolgál a feliratozási és a videó jeladatok elválasztására, a videó jel feldolgozásával a feliratozási adatokat analóg jelként nyerjük vissza, a videó jelekből analóg jelet képezünk és a regenerált analóg feliratozási jelet az analóg videó jelben a 21. sornak megfelelő részbe illesztjük.

A jelen találmány értelmében a feliratozási adatokat a felhasználói adatok között az MPEG vagy ezzel ekvivalens szabványok figyelembe vételével kódoljuk, vagyis az előzőekben említett szabadalmi bejelentésben javasolt és a videó adatok közötti kódolástól eltérő megoldást választunk. Az ipar különböző formákban gyárt adatok dekompressziójára szolgáló áramköröket, amelyek az általánosan elfogadott MPEG szabványok szerint képesek a videó jellegű, az audio jellegű és a felhasználói adatok egymáshoz rendelésére.

A jelen találmány tehát olyan videóátviteli rendszert javasol, amelynél a tömörítést vezérlő processzort úgy alakítjuk ki, hogy az MPEG formátumú felhasználói adatok közül a feliratozási adatokat kiemeljük és ez utóbbiakat a jelen találmány szerinti videó illesztőbe vezetjük. A szakmában járatos személy számára nyilvánvalónak kell lennie, hogy a függőleges megszakítási intervallumban továbbított és letapogatási vonalakban normál módon kódolt kisegítő adatok, például az előzőektől eltérő, a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok a feliratozásra vonatkozó adatokkal helyettesíthetők és ezért ugyancsak a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatoknak tekinthetők.

A találmány szerinti videóátviteli rendszerben a felhasználói adatcsomagban kódolva például a Panscan kód is jelen lehet. Ha MPEG1 jelű szabványra támaszkodva generáljuk a videó adatáramot, a továbbítás tárgyát 16:9 arányban formattált képek jelenthetik, míg ha a dekóder 4:3 arányú képekhez szükséges videó jeleket állít elő, a 16:9 arányú képből csak a középső részt tudjuk megjeleníteni. A Panscan kód alkalmas arra, hogy azt a 4:3 arányban formattált képet határozzuk meg, amelyre a továbbiakban szükség van. A Panscan eltolási kódot célszerűen a felhasználói adatcsomaghoz rendeljük, amely a videó jellegű adatokban a képréteghez tartozik. A dekóderben az MPEG1 szabványú dekompresszió révén csak a felhasználói adatokat juttatjuk a vezérlő processzorba és ez a processzor a felhasználói adatokat dekódolva

P 96 01499

-33biztosítja azokat a Panscan eltolási kódokat, amelyek a 40 videó illesztő vezérlésében szükségesek.

A 40 videó illesztőt célszerűen egyetlen integrált áramkörként valósítjuk meg. Az előzőekben számos lehetőséget vázolva ismertettük a találmányt. Nyilván5 való, hogy szakember köteles tudására támaszkodva számos egyéb lehetőség megvalósítására gondolhat és lehet képes. Az is nyilvánvaló, hogy az előzőekben adott példák nem merítik ki az összes megvalósítási lehetőséget, bemutatásukkal célunk az igénypontokban foglalt találmányi gondolat minél teljesebb kifejtése volt.

Claims (12)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Digitális videóátviteli rendszer, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jeltípusok, és különösen NTSC összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó információt hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompresszorvezérlő processzort (34) és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort (32) tartalmaz, ahol a kompresszorvezérlő processzor (34) a függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó információnak a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokból a függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó információt kódolt formában tartalmazó összetett videó adatokat képző videó illesztővel (40) van ellátva, ahol a videó illesztőben (40) egymáshoz a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó információt a függőleges megszakítási intervallumot meghatározó jeladattá feldolgozó megszakítási adatgenerátor (60), a dekompresszált videó jeleket fogadó videó dekompresszorral (32) kapcsolódó, a megszakítási adatgenerátorra (60) vezetett és a függőleges megszakítási intervallum jeladatokat fogadó, kimenetén letapogatási vonal aktív videó jelnek megfelelő részén kimeneti Y, U és V adatokat generáló multiplex keverő (50) és Y, U és V adatokat összetett videó jellé feldolgozó kimeneti multiplexer (70) van elrendezve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy a videó illesztő (40) a kompresszorvezérlő processzorból (34) kapott függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokat fogadó áramkörrel van kialakítva, ahol a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatok között legalább egy csomag azonosítási adatot, sor sorszámára vonatkozó adatot, képmező páros vagy páratlan jellegére vonatkozó adatot, magas és alacsony szintre vonatkozó adatot, a jelek számára vonatkozó és jeladatot tartalmaz.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy a megszakítási adatgenerátor (60) jeladatokat a függőleges megszakítási intervallumra vonatkozó adatokká alakító szűrőt (62), továbbá a szűrő (62) kimenetére kapcsolt, a szűrt adatokat a magas és alacsony szintre vonatkozó adatok alapján a megszakításra jellemző jeladattá átalakító áramkört tartalmaz.
4. 4. Az 1.-3. igénypontok bármelyike szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy a megszakítási adatgenerátor (60) jelszélességre vonatkozó adat aiapP 96 01499 ··

   -35ján a függőleges megszakítás! intervallumra vonatkozó jeladat ütemét időlépték szerint meghatározó áramkört tartalmaz.
5. 5. Az 1.-4. igénypontok bármelyike szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy a megszakítás! adatgenerátor (60) által képzett standard összetett videó jel függőleges megszakítás! intervallumában letapogatási vonal aktív porciójában regenerálandó analóg sorjelnek megfelelő digitálisan reprezentált mintavételezett jelek sorozatával van kiképezve.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy az analóg sorjel képfelirati jelként van kialakítva.
7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy az analóg sorjel állomás azonosító jeleként van kiképezve.
8. 8. Az 5. - 7. igénypontok bármelyike szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy az analóg sorjel időnek megfelelő kódjelként van kiképezve.
9. 9. Az 5. - 8. igénypontok bármelyike szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy az analóg sorjel alul mintavételezett VITS jelként van kiképezve.
10. 10. A 9. igénypont szerinti videóátviteli rendszer, azzal jellemezve, hogy az alul mintavételezett VITS jel az analóg sorjel rekonstruálására alkalmas alul mintavételezett VITS jelek hosszabb sorozatának egy kiválasztott jelét képviseli, az alul mintavételezett VITS jelek sorozatában minden alul mintavételezett jel egy VITS jeladatnak felel meg, a VITS jeladatok egy sorozatához alul mintavételezett VITS jelek sorozata tartozik, a VITS jeladatok sorozatában minden VITS jeladat videó képhez van rendelve, a videó illesztő (40) a VITS jeladatok sorozatát tároló vonali tároló egységgel van ellátva és hozzá az analóg sorjelet a VITS jeladatok sorozatából rekonstruáló áramkör van rendelve.
11. 11. Digitális videóátviteli rendszer, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jeltípusok, és különösen NTSC összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában színre vonatkozó szinkronjelet hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompresszorvezérlö processzort (34) és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort (32) tartalmaz, ahol a kompresszorvezérlő processzor (34) a színre vonatkozó színkronjelnek a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a színre vonatkozó szinkronjelből összetett videó adatokat képző videó illesztővel (40) van ellátva, ahol a videó illesztőben (40) szinuszos adatokat és koszinuszos adatokat generáló segédhordozó jelgenerátor, a szinuszos adatokat első

    P 96 01499 ·· ··

    -36paraméter függvényében kalibrált szinuszos adatokká feldolgozó első szorzó egységet, a koszinuszos adatokat második paraméter függvényében kalibrált koszinuszos adatokká feldolgozó második szorzó egységet, továbbá a kalibrált szinuszos adatokat, a kalibrált koszinuszos adatokat és harmadik paramétert egymással összehozó, az összetett videó jel színre vonatkozó szinkron adatokat hordozó részét generáló keverőt tartalmaz.
12. 12. Digitális videóátviteli rendszer, amely tömörített videó jeladatok feldolgozásával standard videó jeltípusok, és különösen NTSC összetett videó jel és/vagy PÁL videó jel közül választott standard összetett videó jelnek megfelelő összetett videó jeladatok előállítására alkalmasan van kialakítva, azzal jellemezve, hogy tömörített videó jelet dekompresszált videó jellé és kódolt formában Panscan jeleket hordozó felhasználói adatokká feldolgozó kompresszorvezérlő processzort (34) és videó jelet fogadó standard felépítésű videó dekompresszort (32) tartalmaz, ahol a kompreszszorvezérlő processzor (34) a Panscan jeleknek a felhasználó adatoktól való elválasztására alkalmasan van kiképezve, továbbá a rendszer a tömörített videó jelből és a Panscan adatokból összetett videó adatokat képző videó illesztővel (40) van ellátva, ahol a videó illesztőben (40) a dekompresszált videó jeleket fogadó videó dekompresszorral (32) kapcsolódó, kimenetén a Panscan adatnak megfelelően a letapogatási vonal aktív videó része alatt Y, U és V adatokat generáló multiplex keverő (50) és Y, U és V adatokat összetett videó jellé feldolgozó kimeneti multiplexer (70) van elrendezve.