JPH04506441A

JPH04506441A - データ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話

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Publication number: JPH04506441A
Application number: JP2510122A
Authority: JP
Inventors: パールマン，フランク・エム
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-11-05
Also published as: KR920702141A; AU5968990A; WO1991000665A1; US5052037A; EP0533671A4; CA2063258A1; EP0533671A1

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】データ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話発明の背景１、発明の分野この発明は、一般的にはモデムを採用するビデオ電話システムに関し、かつまたデジタルデータ伝送のためのモデムにも当てはまるものである。

２、先行技術デジタルデータを伝送するための多くのモデムは通常ボーごとに１ビツトを伝送する。たとえば２４００ボーのモデムは、毎秒２４００ビツトでデータを伝送し、各ボーまたはビットは二進の「０」または「１」である。この発明においては、デジタルデータの数ビットが各ボーとともに送られ、秒当りのビットでのデータ伝送速度を知るために、各ボーとともに送られるビットの数にボー速度が乗算される。各ボーに関するビットの状態は、このモデムにおいては各ボーのパルス幅により決定され、パルス幅時間大きさがデータの二進の値に比例する。たとえばデータ最上位ビットは、１または０の大きさにより決定されるパルス幅に対し最大の影響を有する。最上位ビットの次のビットは１または０の大きさに依存するパルス幅に対し最上位ビットの４分の１の影響を有し、以下、より下位のビットについても同様のことが当てはまる。

このモデムをビデオ電話とともに使用することにより電話回線を介するデータ伝送速度を飛躍的に向上させることができる。現在ビデオ電話データ伝送に使用される最も有力なモデムの数々は振幅変調（ＡＭ）　、位相変調（ＰＭ）、または残留側波帯変＠（ＶＳＢ）を採用する。これらの変調は形式上本質的にはアナログであり、かつデジタル伝送および回復とは逆に、その大きさが回復した後にアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によるデジタル化を必要とする。さらに、ＡＭでは、その大きさが各電話回線により変化するので、振幅を設定するためには、回線をテストしかつモデムを校正するために導入信号を送らなければならない。これらすべてが、この発明のパルス幅変調装置および方法により回避される。

現在の多くのビデオ電話は同期信号から画像情報を抽出しかつ同期信号が置換えられられる先方へその画像をモデム装置を経由して送る。対照的に、この発明では、垂直および水平同期信号を含む、映像信号全体をとらえ、かつ映像モニタを経由しての直接的な表示のために、それら信号をメモリに記憶しかつこのデータのすべてをこれもまた直接的表示のために受信ビデオ電話器へ伝送する。

以下において、ビデオ電話の分野における主要な特許のいくつかを検討してみる。クーパーハート（ＣＯＯＰＥＲ−ＨＡＲＴ　）の特許第４，７１５．０５９号は、画素をより小さいパターンの２０００ないし５０００の画素に再整列し、かつそれらを毎秒７０００ビツトの速度で回線により伝送する機能をクレームする。本件発明では再整列を行なわずフレーム全体を伝送する。ルメルソン（Ｌａｍｅ　ｌ　５ｏｎ）の特許第４゜４８５．４００号では、映像情報は会話メツセージの間に送られ、かつ特定のフォーマットまたはモデム設計は指定されなイ。バービエリ（Ｂｉ＋ｂｉｅｒｉ）の特許第４，６８９゜６６１号は、１以上のカメラのための多重映像信号を電話回線よりはむしろ無線を経由して受信側に送る技術に関する。データは副搬送波のごとき正弦波のパケットで伝送されかつ特定的なスタイルのマルチプレクシング（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）およびデマルチプレクシング（ｄｅｍｕＮｉｐｌｅｘｉｎｇ）を採用しており、これはパルス幅変調ではない。ボエジャー（Ｂｏｅｒｇｅｒ　）の特許第４，６５０．９２９号は映像による円卓会議（ｒｏｕｎｄ　ｔａｂｌｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ）のための多重の記述子に関して映像を提供する技術に関する。多くの端子が含まれ、かつこの発明はマルチプレクサ、中央局制御および多重量から構成される。サウスワース（Ｓｏｕｌｈｖｏ＋＋ｈ）の特許第３．９５０．６０７号は従来の電話回線のための多くのビデオ電話システムの主要な要素および局面である帯域幅圧縮に関する。サウスワース特許はまたフィールド識別を含みかつフィールドを識別するために別個の信号を送る。

本件発明は帯域幅圧縮を含んでいない。ライリス（Ｗｉｌｌｉｓ）の特許第４，７５０．０３９号は「画像白画像」を表示するための凍結（Ｉｒｅｅｘｅ）フレーム画像に関する。映像から取られたデータは圧縮されるが、この場合は電話回線によるデータの伝送を目的としておらず、かつこの特許にはモデムまたは電話回線による伝送手段について何らの言及もされていない。ホプキンス・ジュニア（Ｈｏｐｋｉｎｓ　Ｊｒ、　）の特許第４，１０９．２７６号には、正確なフィールド同期でテレビ局のためのデータを検索するためにメモリに正確なフィールドを記憶する手段がクレームされている。この特許には従来の形式の狭帯域電話回線による伝送のための使用については何ら言及されていない。マミル・ケイ・アライリー（Ｍａｍｉｌ　Ｋ、　Ａｌ１１１７　）の特許第３．８４５，２５０号は、電話操作者がビデオ会議のための他の媒体を介して映像信号をルート決めすることが可能になる前に、適当な映像同期信号に関してテストを行なう技術に関する。この特許には映像データを減速または圧縮することに関しては何ら言及されていない。他の伝達媒体により送られるべき適正なＮＴＳＣ映像信号のパスまたはフェイルについては言及されている。トランシーバ−型の静止画像送信機に関するショーイチロウ・タカヤマの日本特許第５６−８６５９２号は、ＡＭＳＰＭ、およびＶＳＢのモデムの使用に関するものであるが、パルス幅変調の使用に関するものではない。マイケル・エイ・ボエリー（Ｍｉｃｈａｅｌ＾、Ｂｏｅｈｌｒ　）の特許第３．９２０．９０１号は、はっきり言及されていない、いくつかの媒体による伝送のための画素および同期信号の特定的な取扱いのために周波数を分割する技術に関する。ビデオ電話と呼称されてはいるが、狭帯域電話回線により信号を送ることを目的としたものかははっきりしない。その関心の主なものは、水晶源発振器からの周波数を同期の維持を強化する特定的な周波数に分割することによって同期を維持する方法に向けられている。デート１ルンヒ・ボトル（Ｄｅｌｉｒｌｃｈ　Ｂｏｔｔｌｅ　）の特許第４゜６５４．８６６号は１つの１！語番号だけで音声通信のための狭帯域電話回線と、映像通信のためのもう１つの広帯域電話回線の双方を選択する技術に関する。映像データは狭帯域電話回線によっては通信されない。変わりに広帯域回線が選択される。

上記のように先行技術を検討したところでは、デジタル化されたまたはアナログ画像情報を狭帯域電話回線で伝送するためのパルス幅変調の使用は先行技術には見出されない。また先行技術には画像データとともに、表示のための画像同期信号を送る技術は含まれていない。

発明のｔｌ！Ｅ要この発明は、パルス幅変調を利用し、電話配線、無線音声チャネルまたは従来の配線もしくは何らかの音声チャネルを経由してデータを送る手段を採用する。発明者は、制限された帯域のチャネルを介して通過する信号の位相に対する制限された帯域幅の効果が一定の遅延であると分析した。実際には一定の輸送遅延が存在する。このことにより、帯域幅における変化がすべて均等に遅延されかつ信号は受信先に到達する帯域幅には何らの歪をも陣わず制限された帯域幅のチャネルを通過する。制限された帯域はせいぜい方形波になるべきものを正弦波に変えるだけであるが、その交差点位置は維持される。この分析の結果が、この発明において、発生した信号よりも狭い帯域のチャネルに広帯域信号を付与するために採用される。パルス幅変調のさらなる利益は、ゼロ交差点を区別しかつパルス幅を識別するため、比較器に電話回線を結合するだけで、送信装置および受信装置が基本的にはデジタルのコンポーネントで構成される点である。

画素または同期信号のいずれかのためのデジタルデータは所望の長さの二進の言語で構成される。二進言語を伝送するためには、その二進言語の反転したものがカウンタにロードされ、カウンタはその時点でカウントすることが可能になる。

カウンタの最後のビットの遷移に到達するカウント時間がパルス幅を決定する。

その二進言語がゼロであれば、二進言語の反転したものはすべて１となり、かつ遷移に到達するまでのカウント時間は最小のものとなる。代替的には、二進の言語がすべて１のものであれば、反転したものは０となりこれは遷移に到達するまでの最大のカウント時間に相当する。カウンタの最後のビ・ソトを電話回線に付与することにより、デジタルデータはパルス幅変調により送られる。

受信側は送信側と同じクロック周波数を使用し、かつそのクロック周波数は水晶発振器の使用によりごく近い許容値の範囲内に保持され得る。受信側のカウンタはすべて１に予めセットされ、これが送信側で与えられる二進ビットの範囲に関する最小のパルス幅に相当する。受信モードでは、カウンタは電話回線受信において遷移が発生するまで継続する。電話回線上での交差遷移時に、受信側カウンタ上のデータビットが凍結されかつデータとして記憶される。

時間が最小時間と同じであれば、大きさはゼロである。時間が最小時間よりも長ければ、二進ビットの大きさはより高くなる。送信および受信カウンタ間の関係を表現するもう１つの方法としては以下のような例があり、これは送られるデータが６ビツトの二進言語であることを想定するものである。送信側はデータの反転したものをカウンタにロードしかつそれから遷移までカウントを行なう。ここでデータがデジタルの６０−二進の１１１１００であると想定する。００００１１−デジタルの３がカウントにロードされかつカウンタはカウントアツプする。

送信側の遷移は常にカウント５１２で発生し、遷移に到達するまでの時間は５０９クロツクであると想定する。受信先では、カウンタはデジタルの６３−二進で１１１１１１で常にロードされる。５０９送信クロツクに関してカウントすると受信側のカウンタは５０９＋６３−５７２まで進められるが、５７２ｍｏｄ５１２−デジタルで６０または二進で１１１１００となり、これはまさに送られたデータである。

受信側が最小時間よりも時間にしてわずかに短くカウントする許容値を避けるために、最上位ビットの後のデータビットが遷移に関してモニタされる。遷移が発生していなければ、そこでデータがゼロになると考えられる。もし遷移が発生していれば、そこでデータビットはそれらの大きさに関して読出される。同様にこれらの上位ビットをモニタすることにより、タイミングが最大値を超越したか否かについて決定し得る。この態様でかつ上位ビットからのこれらの決定をもって、データの大きさは不明瞭さを避ける上限および下限での制限を採用し得る。

出力データの周波数は伝送の帯域媒体に合致するように制御され得る。たとえば、通常の電話回線で伝送するためには、１つの周波数が使用され得るが、雑音の多い電話回線を経由する伝送または狭帯域無線における使用に関しては、より低い周波数が使用され得る。これはカウンタ上の遷移までのカウントをたとえば先のパラグラフの例では５１２であったものを１０２４等に変更させることにより達成される。

この発明のもう１のつ特徴は、同期信号しかもデータ伝送におけるこれら同期信号を含む映像信号全体をメモリ内に記録することである。この方法によれば送信受信方双方の画像表示によい結果がもたらされる。データをメモリに記憶した後受信側では、画像はシーフェンス内のそのメモリを単にアドレスしかつそのデータをデジタル−アナログ変換器で送りモニタの合成映像入力を駆動するかまたはアナログ変換された出力でテレビ受像機へのＲＦ大入力変調することにより、画像が直接表示される。

通常のパルス幅変調に同期信号を含みかつそれらをメモリに記憶することにより必要とされる部品の数が減ることでコストが低減されるのみならず、ノイズが存在する中で受信された画像も改善される。各線が同期パルスを含んでおり、各表示されたデータラインが映像表示モニタにおける水平同期回路により再同期され、ノイズを乗越えて適切にラインを表示することになる。

図面の簡単な説明第１図はこの発明のデータ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話の論理およびブロック図である。

第２図はこの発明のパルス幅変調モデムの論理およびブロック図である。

′ｉ４３図はピーク検出圧および負回路の回路図である。

第４図は送信側リーダタイミングおよびメモリアドレスカウンタを示す送信および受信側のタイミング図である。

好ましい実施例の説明第１図に示されるデータ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話に関しては４つの基本的モードが存在する。第１のモードでは、データのフレームがアナログ−デジタル変換器２０を経由してカメラ人力１２からメモリスタック２４にロードされる。第２のモードはモニタ出力３２を経由して局部モニタ上にデータのフレームを表示するものである。このモードにおいてはデータはメモリスクツク２４からデジタル−アナログ変換器３０を介して表示レジスタ２８を経由し読出される。この第２のモードをスタンバイモードと呼ぶこともできる、というのも、これが他に何事も発生しない場合の省略（ｄｅｌａｕ日）モードだからである。第３のモードでは、メモリスタック２４に記憶されたデータのフレームはモデム８０および電話回線９２を経由してデータ伝送のための帯域幅変調を採用するもう１つのビデオ電話１０に送られる。第４のモードでは、電話回線９２およびモデム８０を経由してデータのフレームを受けかつこのデータを第２モードでの局部的表示のためにメモリスタック２４内に記憶する。すべてのモードにおいて、メモリスタック２４に記憶されるデータは映像データのみならず同期信号をも含む。簡単に尋人的説明を行なったが、以下に各モードでの、データ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話１０の動作についてより詳しく説明する。

ビデオカメラからのデータが、アナログ−デジタル変換器２０により６ビツトのデータに変換されるが、この変換器はデータの最も負のレベルではゼロに等しい二進言語の大きさを有し、かつデータの最も正のレベルではすべて１に等しいまたは最大の大きさを有するアナログ画像データをデジタル化する。アナログ−デジタル変換器２０のレベルはピーク検出圧１７およびピーク検出最小１８により調節され、これについては第３図により詳細に示す。本質的には、ピーク検出器１７およびピーク検出最小はカメラからのピーク正および負信号の間でＡ／Ｄ変換器のレベルを適切に位置決めする。第３図に示された回路は帰還回路でありかつダイオード１２０および１２２ならびに演算増幅器１２１および１２４を含む。ピーク検出器の動作は本件発明の動作に関し本質的なものではないが、同様の機能を行なう何らかの機能がすべての信号の適切な変換を確保するために望まれる。代替的な設計では、Ａ／Ｄ変換器の制限範囲内に信号振幅を調節するアナログまたはデジタル利得制御回路を有するものがある。

アナログ−デジタル変換器２０は３．５７９５４５メガヘルツのシステムクロック速度で動作し、これはシステムクロック５２によりもたらされる、映像言語でいうカラーバースト周波数である。アナログ−デジタル変換器２０はフリップフロップ４６から制御されるマルチプレクサ２２をフィードする。フリップフロップ４６はカメラ信号４７が真となるようカメラブツシュボタン６４により設定される。カメラ信号４７はクロックセレクト５６を経由して通信／カメラアドレスカウンタ４４のためのクロックを、マルチプレクサ５４およびマルチプレクサ３６を経由してメモリスタック２４のための書込イネーブルを、およびマルチプレクサ３６を経由してメモリスタック２４のための通信／カメラアドレスカウンタ４４からの１６ビツトアドレスをも選択する。フレームのためのカメラ同期信号はカメラ同期検出器５８により検知され、この検出器は通信／カメラアドレスカウンタ４４に開始アドレスをロードしかつ通信／カメラアドレスカウンタ４４がメモリ信号４５信号の終了までカウントすることを可能にし、これがカウンタの終了カウントになり得る。この態様で、メモリスタック２４はデータのフレームをロードされる。

ひとたびデータのフレームがメモリスタック２４に記憶されると、これはモニタ出力３２を経由して局部合成モニタ上に表示されることが可能である。メモリスタック２４は表示カウント３８を経由してアドレスされるが、これはカメラモードもしくは送信または受信モード増分信号１０８が存在しないときには常にマルチプレクサ３６によりメモリスタック２４のための１６ビツトアドレスとして選択されるものである。表示カウンタ３８のためのクロックはシステムクロック５２である。表示カウンタ３８は、デコーダ４２を介してカウンタアドレスをデコードするかまたは表示同期検出器４０を採用するかのいずれかにより循環されるかまたは開始アドレスを再ロードされるが、この検出器は開始アドレスを再ロードするために、偶数フィールドの終りで垂直同期信号または短縮された持続時間の奇数フィールド遷移線を検出することが可能である。メモリスタック２４から読出されたデータは表示レジスタ２８内ヘロードされ、これは６ビツトの深さでありかっそこでデジタル−アナログ変換器３０によりアナログに変換され、この変換器が今度はこれをモニタ出力３２に与える。画像はもちろんカメラモードでとらえられた凍結（＋ｒｏｚｅｎ）フレームである。表示された画像はまた受信モードの際にメモリスタック２４内に受信されかつ記憶される画像であり得る。

次に送信モードについて説明する。送信モードは一般的にはカメラモードでとらえられた画像が表示モードで表示されかつ十分であるとわかった後に送信ブツシュボタン６６を押すことにより開始される。カメラモードがオフになっていることを確実にするために、送信ブツシュボタン６６はフリップフロップ４６をリセットするが、一般的にはいずれにしてもメモリ信号４５の終了によりこの際にリセットされると考えられる。送信ブツシュボタン６６はフリップフロップ４８を送信信号４９が真にセットされるようにセットするが、この信号はモデム８０および送信リーダデコーダ６２に送られる。送信リーグデコーダ６２は負荷およびカウンタイネーブル信号を通信／カメラアドレスカウンタ４４へ送り、かつ通信／カメラアドレスカウンタ４４の出力をデコードのために受信する。第４図は遠隔受信器への受信モードのマクロのタイミングを示す。はじめに、送信方が送信リーダ時間１３０を送るが、これは送信方と受信方が同期されるように受信方による検出を目的とするものである。

機能的には、送信リーグ信号は通信レジスタ２６をクリアすることにより送られ、これによりデータアウト（ＤＯ）線はすべてゼロになる。第１図では、ＤＯ線がモデム８０に送られる前に反転されている点に留意されたい。このようにすべての−はモデム内に送られ、それにより最小のパルス幅がもたらされる。送信方リーダ信号のためのこの最小パルス幅は送信方リーダデコーダ６２により決定される期間内で送られ、これは通常少な（とも１．５秒である。

受信方は少なくとも０．２５秒の間送信リーダを探すべく設計されており、これにより受信方は送信リーグを認識するのに比較的長い時間を与えられる。送信リーダ信号の終りに、最大パルス幅のボーが、１クロツクのために送信リーダパルス６３を高く設定することにより送られる。この信号は通信レジスタ２６からのＤＯで「ＯＲ」されかつモデム８０へ人力されるために反転される点に留意されたい。

したがって、モデム８０への入力はすべてゼロであり、これは最大パルス幅に相当する。少なくとも０．２５秒の長い最小パルス幅とこれに続く一最大パルス幅を受信方が検出することで受信方が送信方に同期する。送信方および受信方がひとたび同期されると、第４図に示すとおり、送信メモリアドレスカウンタカウント１３２および受信方メモリアドレスカウンタカウント１３２が同じになる。

送信リーダ時間と送信リーグパルス６３の後、送信り−ダデコーダ６２が通信／カメラアドレスカウンタ４４を再ロードし、かつカウントできるようにする。発生された１６ビツトのアドレスはマルチプレクサ３６を経由してメモリスタック２４に送られ、マルチプレクサ３６は増分信号１０８により、表示カウント３８よりもむしろ通信／カメラアドレスカウンタ４４を瞬間的に出力するべく切替えられる。信号増分信号１０８についてはモデムの残りの部分とともに以下にさらに詳しく説明することにする。増分信号１０８はまたクロックセレクト５６により選択される通信／カメラアドレスカウンタ４４のためのこのモードにおけるクロックでもあることに留意されたい。メモリスタック２４に記憶されたデータのフレームは通信レジスタ２６内にロードされる。通信レジスタ２６の出力Ｄｏは反転されかつモデル８０に与えられる。以前に述べたとおり、大きな二進のデータ値は短いパルス幅をもたらし、一方小さい二進のデータ値は比較的長いパルス幅をもたらす。もちろん、これは単に本件発明の一実施例にすぎずかつ長いパルス幅に対応する大きな二進データ値でおよび比較的短いパルス幅に対応する小さな二進データ値でモデムを構成することも可能である。

第２図は本件発明のモデムの詳細な設計を示すものである。通信レジスタ２６の反転出力であるデータ人力８３がモデムカウンタ８２に入力される。１２ビツトのカウンタであるモデムカウンタ８２はシステムクロック５２の速度でカウンタし、これは３．５７９５４５メガヘルツである。

カウンタはデータイン８１で与えられたデータをロードされかつそこでカウントアツプする。速度スイッチ８６は高速および低速を選択し、これら速度はモデムカウント８２のＱ１０またはＱｌｌいずれかの上の遷移を観察することにより得られる。これらの遷移は電話線９２へ変換器９０を経由して送られる。変換器はそれほど必要ではないが、電話回線からモデムのための電源を分離するための安全装置としての役割を果たす。変換器９０の継続性により、電話回線に対して適用されたとき、電話回線を「オフ・フック」の状態に保持することが可能である。

ＱＩＯまたはＱｌｌの遷移はまた交差検出器９８によっても検出され、この検出器は送信モードでフリップフロップ１００およびフリップフロップ１０２をトリガしカウントイネーブル１０３、およびフリップフロップ１０４およびフリップフロップ１０６を経由してモデムカウンタ８２のためのロード信号１０５を発生させる。発生するもう１つの信号は増分信号１０８である。Ｄｏ、ＤｉおよびＤ２のビットは高く設定されており、Ｄ９ビットは低く設定され、かつＤＩＯ入力はカウンタがロードされるときトグル　・するので、パルス幅は高速モードでは１４３マイクロ秒から２８６マイクロ秒の範囲で変化し、これはシステムクロツク５２速度では５１２および１０２４クロツクカウントの範囲に相当する。これが最小および最大周波数に変換されると、１．７５キロヘルツと３．５キロヘルツの間のボー速度が得れらる。これは通常の電話回線の帯域幅に相当する。しかし、パルス幅はデータの６ビツトをエンコードするので、ビット速度は６／１４３マイクロ秒＝４１．９５キロビット／秒と６／２８６マイクロ秒＝２０．９７キロビツト／秒の間で変化する。増分信号１０８は遷移またはパルス幅の終りが検出されるたびに送られる。この増分信号１０８はマルチプレクサ３６を表示カウンタ３８ではなく通信／カメラアドレスカウンタ４４を出力するよう瞬間的に切換え、通信／カメラアドレスカウンタ４４をクロックセレクト５６を経由して増分し、通信レジスタ２６をクロックし、かつ瞬間的に表示カウンタ３８に対するクロックを不能化する。この最後に述べた機能は、局部ディスプレイに誤った電気信号（ｇｌＨｃｈ）が出力されないようにするものである。

第２図のモデムはまたスイッチ８６により選択可能な低速度をも有する。低速モードでは、モデムカウント８２のトグルするＱ１１ビットが観察され、かつパルス幅は２８６マイクロ秒と５７２マイクロ秒の間で変化し、これはシステムクロック５２の速度では１０２４および２０４８クロツクカウントに相当する。これが最小および最大周波数に変換されるとき、８７４ヘルツおよびｌ、７５キロヘルツの間のボー速度が得られ、これは雑音のある電話回線または狭帯域無線等のより低い帯域幅の媒体に適している。

パルス幅はデータの６ビツトをエンコードするので、ビット速度は６／２８６マイクロ秒＝２０．９７キロビツト／秒および６１５７２マイクロ秒−１０．４９キロビット／秒の間で変化する。

ここに示された高速および低速モードを得るために使用される同様の機構は、媒体が必要とする他のより早いまたはより遅いモードを得るために使用され得る。

最後のモードが受信モードであり、これについては送信モードを説明する過程で部分的に説明した。受信モードでは、受信トーン検出器９６により送ｔ：リーダが電藷回線上にあることが検出され、この検出器はナショナル（Ｎａｔ　ｉｏｎａｌ）ＬＭ５６７部で実現され得る。受信トーン検出器９６の目的は送出側装置により発生されたトーンの存在を検出することである。受信トーンが検出されると、第２図上のフリップフロップ９４がセットされる。このフリップフロップは、送出モード、受信禁止ボタン６８およびメモリ信号４５の終了によりリセットされる点に留意されたい。受信信号はフリップフロップ４６をリセットし、メモリスタック２４のための書込イネーブルのための増分信号１０８をゲートし、かつ通信レジスタ２６をクリアする。後者の機能は通信レジスタ２６のデータアウト（Ｄｏ）をゼロに設定するが、これはモデム８０に入力される前に反転されるので、モデムカウンタ８２は受信モードでロードされるときには常にすべて１でロードされる。

ひとたび受信モードになると、マルチプレクサ２２はアナログ−デジタル変換器２０ではなくマルチプレクサ３４からのデータを出力するべく設定される。受信同期検出器６０は少なくとも０．２５秒にわたるすべて１の連続である送信リーダの後にすべてゼロが続いていることを検出する。これは送信側を同期する目的のためである。このシーケンスを検出する際に、受信同期検出器６０は通信／カメラアドレスカウンタ４４を開始カウントでロードしかつカウントできるようにする。カウンタは増分信号１０８の速度でカウントし、かつメモリスタック２４をアドレスする。

モデムカウンタ８２はすべて−でロードされかつ次の遷移がクロスオーバ検出器９８により回線上で検出されるまでカウントすることが可能になる。このときデータ出力８３はマルチプレクサ３４およびマルチプレクサ２２を経由してメモリスタック２４内に書込まれる。

通常は同じカラーバースト周波数にある送信器クロックと受信器システムクロック５２との間の許容差によりミスマツチの可能性および予想より短いまたは長いパルス幅が発生する可能性がある。この可能性を排除するために、ｈｉ　／　ｌ　ｏ制限選択機能が加えられ、これについては高速モードで第２図に示される。

ｈ　ｉ　／　ｌ　ｏ制限選択機能はモデムカウンタ８２のＱ９およびＱＩＯビットを追跡し続けるが、Ｑ１０は設計によりトグルするので、フリップフロップ８４の出力であるＱｌｏＴはモデムカウンタ８２上の真のカウントを得るために使用される。高速モードでは、ＱｌｏＴが低ければ、受信パルス幅は短すぎかつメモリスタック２４に記憶されているデータはすべてゼロにセットされることになり、これは最小パルス幅に相当する。これはマルチプレクサ３４により行なわれる。代替的には、ＱｌｏＴが高くかつＱ９も高ければ、受信パルス幅は長すぎかつメモリスタック２４に記憶されたデータはすべて１にセットされることになり、これが最大パルス幅に相当する。

この場合もマルチプレクサ３４により行なわれる。

この発明に示された回路を検討すると、いくつかの種々雑多なディスクリートな抵抗器およびキャパシタを有する変換器９０および比較器８９だけが採用された部分の中でアナログであることがわかる。残りの部分はデジタルであり、これにより高信頼度およびプログラム可能論理チップまたは当該技術において公知である他の周知の技術を用いて実施できるという便宜がもたらされる。

本件発明のデータ伝送のためのパルス幅変調を採用するビデオ電話１０およびこれに伴う有利点は先行の記述により理解されると考えられ、かつ発明の精神および範囲を逸脱することなくまたはその物質的な有利点のすべてをそこなうことなくその部分の形式、構成および配列に様々な変更が可能であり、かつ本明細書に記載した形態は単にその好ましいまたは例示的な実施例であることを理解されたい。

国際調査報告ＰＣＴ／Ｉｊｇ９°１０コ５０６

Claims

【特許請求の範囲】

１．ビデオ電話のための装置であって、映像源からの映像データおよび同期信号を受取るための手段と、前記映像データおよび同期信号をデジタル映像データおよび同期信号に変換するための手段と、デジタル情報配憶のための手段と、デジタル映像データおよび同期信号を前記デジタル情報記憶手段内に記憶するための手段と、前記デジタル情報記憶手段内に記憶されたデジタル映像データおよび同期信号を読出すための手段と、前記デジタル情報記憶手段から読出された前記デジタル映像データおよび同期信号を伝送のためのパルス幅変調信号に変換するための手段と、受信器に前記伝送のためのパルス幅変調信号を伝送するための手段とを含む装置。
２．送信器からのパルス幅信号を受取るための手段と、前記受取られたパルス幅変調信号を受信デジタル映像データおよび同期信号に変換するための手段と、前記受信デジタル映像データおよび同期信号を前記デジタル記憶のための手段内へ記憶するための手段とをさらに含む、請求項１に記載のビデオ電話のための装置。
３．前記デジタル記憶のための手段からの前記デジタル映像データおよび同期信号を読出しかつ前記デジタル映像データを表示するための手段をさらに含む、請求項２に記載のビデオ電話のための装置。
４．前記受信器に伝送のための前記パルス幅変調信号を伝送するための手段および前記送信器からパルス幅信号を受取るための手段が電話回線を含む、請求項３に記載のビデオ電話のための装置。
５．前記デジタル情報記憶手段から読出された前記デジタル映像データおよび同期信号を、伝送のためのパルス幅変調信号に変換するための前記手長が、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ピット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の一つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を前記デジタル情報記憶手段から読出された前記デジタル映像データおよび同期信号を反転したものでロードするための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置を前記選択された上位ビット位置の値でロードするための手段とをさらに含み、かつパルス幅変調された信号が、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための前記手段を観察することにより発生される、請求項２に記載のビデオ電話のための装置。
６．前記受信パルス幅変調信号を受信デジタル映像データおよび同期信号に変換するための前記手段が、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ビット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、送信器からのパルス幅信号を受けるための前記手段からの受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置をすべて−でロードする手段と、前記受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、送出データを回復するための前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を読出すための手段とをさらに含む、請求項５に記載のビデオ電話のための装置。
７．前記デジタル情報記憶手段から読出された前記デジタル映像データおよび同期信号を、伝送のためのパルス幅変調信号に変換するための手段が、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ビット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の、１つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を、前記デジタル情報記憶手段から読出された前記デジタル映像データおよび同期信号でロードするための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置を、前記選択された上位ビット位置の値でロードするための手段とをさらに含み、かつ前記二進カウンタの選択されたより上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための前記手段を観察することによりパルス幅変調信号が前記デジタル映像データおよび同期信号から発生される、請求項２に記載の映像電話のための装置。
８．前記受信パルス幅変調信号を受信デジタル映像データおよび同期信号に変換するための前記手段が、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ビット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、受信器からのパルス幅変調信号を受取るための前記手段からの受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置をすべてゼロでロードするための手段と、前記受信パルス幅信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出する際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を読出しかつ送出データを回復するために前記複数の下位ビット位置を反転するための手段とを含む、請求項７に記載のビデオ電話のための装置。
９．予想より長い受信パルス幅を検出しかつ前記二進カウンタから読出された下位ビット位置に最大値を代入するための手段と、予想より短い受信パルス幅を検出しかつ前記二進カウンタから読出された下位ビット位置に最小値を代入するための手段とをさらに含む、請求項６または８に記載のビデオ電話のための装置。
１０．デジタルデータを送出しかつ受取るためのモデムのための装置であって、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ビット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を、送出されるべきデジタルデータを反転したものでロードするための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置を前記選択された上位ビット位置の値でロードするための手段とを含み、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための前記手段を観察することにより、パルス幅変調された信号が前記送出されるべきデジタルデータから発生される、装置。
１１．デジタルデータを送出しかつ受取るためのモデムのための装置であって、信号を受取るための手段と、前記信号を受取るための手段から受取られた信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置をすべて− でロードするための手段と、前記信号を受取るための手段から受取られた信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、送出されたデータを回復するために前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を焼出すための手段とをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
１２．デジタルデータを送出しかつ受取るためのモデムのための装置であって、複数の下位ビット位置および少なくとも１つの上位ビット位置を有する二進カウンタと、前記二進カウンタをクロックするための手段と、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を送出されるべきデジタルデータでロードするための手段と、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置の遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記選択された上位ビット位置を前記選択された上位ビット位置の値でロードするための手段とを含み、前記二進カウンタの選択された上位ビット位置の１つの状態から他の状態への遷移を検出するための前記手段を観察することにより前記送出されるべきデジタルデータからパルス幅変調された信号が発生される、装置。
１３．デジタルデータを送出しかつ受取るためのモデムのための装置であって、信号を受取るための手段と、前記信号を受取るための手段から受取られた信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、前記二進カウンタの前記複数の最下位ビット位置をすべてゼロでロードするための手段と、前記信号を受取るための手段から受取られた信号の１つの状態から他の状態への遷移を検出した際に、送出されたデータを回復するために前記二進カウンタの前記複数の下位ビット位置を読出しかつ前記複数の下位ビット位置を反転するための手段とをさらに含む、請求項１２に記載の装置。
１４．予想よりも長い受信パルス幅を検出し、かつ前記二進カウンタから読出された下位ビット位置に最大値を代入するための手段と、予想より短い受信パルス幅を検出しかつ前記二進カウンタから読出された下位ビット位置に最小値を代入するための手段とをさらに含む、請求項１１または１３に記載のモデムのための装置。