NL2019668B1 - Werkwijze en inrichting voor het genereren van een videosignaal - Google Patents

Abstract

Beschreven is een werkwijze omvattende het genereren, op basis van een eerste videobronsignaal van een eerste videobron, van het videosignaal met het bijbehorende eerste kloksignaal met de eerste klokfrequentie; het wisselen van het eerste videobronsignaal naar een tweede videobronsignaal voor het genereren van het videosignaal terwijl het eerste kloksignaal van het videosignaal met de eerste klokfrequentie wordt gegenereerd; het bepalen van een tweede klokfrequentie van een bij het tweede videobronsignaal behorend tweede kloksignaal; het synchroniseren van het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal door het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat een gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij elke stap in frequentie in het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximale klokfrequentieverandering, waarbij de maximale klokfrequentieverandering zodanig is bepaald, dat de regellus van de weergevingsinrichting in staat is om ingesteld te blijven op het kloksignaal; het bepalen van een vertraging tussen het ontvangen van een gedeelte van het tweede videobronsignaal en het genereren van het videosignaal op basis van het betreffende gedeelte van het tweede videobronsignaal; en het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie, waarbij elke stap in het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie kleiner is dan de maximale klokfrequentieverandering.

Description

Werkwijze en inrichting voor het genereren van een videosignaal

De onderhavige octrooiaanvrage heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het genereren van een op een weergevingsinrichting weergeefbaar videosignaal en een netwerkvideosysteem. In het bijzonder heeft de onderhavige octrooiaanvrage betrekking op het genereren van een videosignaal op basis van een ontvangen videobronsignaal, waarbij een bijbehorend kloksignaal wordt gegenereerd.

Een digitaal beeldscherm ontvangt over het algemeen video door middel van een videosignaal, ofwel videostroom, met een daarbij behorend kloksignaal van het videouitvoerende apparaat (bijv, een PC) waarop de weergevingsinrichting, bijv, een beeldscherm, is aangesloten (bijv, met een Digital Visual Interface-, “DVI-”, of High-Definition Multimedia Interface-, “HDMI”, aansluiting).

Het kloksignaal heeft een frequentie welke afhankelijk is van onder andere het beeldformaat van het videosignaal. Beeld met een FullHD resolutie van 1920x1080 pixels en een beeldv er versin gsfrequentie (frame rate) van 60 beelden per seconde heeft bijv, een bijbehorend kloksignaal met een frequentie van 148,5 MHz. Wanneer het beeldscherm een nieuw videosignaal met bijbehorend kloksignaal ontvangt met een nieuw formaat ( andere klokfrequentie en/of timing), zal het beeldscherm zich opnieuw moeten instellen, ofwel vergrendelen (“locken”), op dit nieuwe videosignaal, waarbij het scherm tijdelijk zwart wordt—vaak een aantal seconden.

Bij een via een netwerk verstuurd videobronsignaal wordt het kloksignaal niet meegestuurd, omdat dit videobronsignaal in netwerkpakketten wordt overgebracht. Een inrichting die het videobronsignaal ontvangt, ofwel het videoverwerkingsapparaat, van een videobron kan hierbij zijn eigen kloksignaal gebruiken om het beeld uil te voeren naar het beeldscherm. Dit heeft echter tot gevolg dat, door een verschil in de gebruikte klokfrequentie ten opzichte van het door de videobron gebruikte kloksignaal, het weergegeven beeld van de videogegevens en het ontvangen daarvan door het videoverwerkingsapparaat niet synchroon lopen. Voor vele toepassingen met niet gecomprimeerde video, zoals medische toepassingen (bijv, live röntgenbeelden bekijken bij operaties) en in de luchtvaart, is een lage vertraging gewenst, waardoor ten eerste zo min mogelijk gebufferd wordt. Het gebruik van een buffer om de eerder genoemde asynchroniteit op te vangen, kan, afhankelijk van de verversingsfrequentie, bijv, oplopen tot tientallen milliseconden. Verder is het tonen van een zwart scherm door het beeldscherm wanneer er wordt gewisseld van videobronapparaat zeer ongewenst.

Een manier om de vertraging te beperken is om het videoverwerkingsapparaat het externe kloksignaal dat het over het netwerk verzendende bronapparaat heeft gebruikt te laten reconstrueren, en het lokale kloksignaal te synchroniseren met het externe kloksignaal. Hierdoor zullen de kloksignalen van het bronapparaat en het videoverwerkingsapparaat gelijk zijn, waardoor de snelheid van binnenkomende video en op het beeldscherm getoonde video gelijk zijn. Wanneer de videobron echter gewisseld wordt, zal er met een nieuw te reconstrueren extern kloksignaal gesynchroniseerd moeten worden en zal het beeldscherm het zwarte scherm tonen.

De onderhavige octrooiaanvrage verschaft een werkwijze en inrichting waarmee een videosignaal wordt gegenereerd waarbij een wisseling van bronsignaal zonder zwart scherm gebeurt en tegelijkertijd de vertraging tussen het verzenden van beeldinformatie door een bronapparaat en het tonen van de beeldinformatie op het beeldscherm wordt verkleind.

Volgens een eerste aspect verschaft de onderhavige octrooiaanvrage een werkwijze voor het genereren van een op een beeldscherm weergeefbaar videosignaal met een bijbehorend eerste kloksignaal met een eerste klokfrequentie, waarbij de weergevingsinrichting een regellus omvat, waarbij de regellus is ingericht om in te stellen op het eerste kloksignaal, de werkwijze omvattende: a) het ontvangen van een eerste videobronsignaal van een eerste videobron; b) het genereren, op basis van het eerste videobronsignaal van de eerste videobron, van hel videosignaal met het bijbehorende eerste kloksignaal met de eerste klokfrequentie; c) het ontvangen van een tweede videobronsignaal van een tweede videobron; d) het wisselen van het eerste videobronsignaal naar het tweede videobronsignaal voor het genereren van het videosignaal terwijl het eerste kloksignaal van het videosignaal met de eerste klokfrequentie wordt gegenereerd; e) het bepalen van een tweede klokfrequentie van een bij het tweede videobronsignaal behorend tweede kloksignaal; f) het synchroniseren van het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal door het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat een gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij elke stap in frequentie in het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximale klokfrequentieverandering, waarbij de maximale klokfrequentieverandering zodanig is bepaald, dat de regellus van de weergevingsinrichting in staat is om ingesteld te blijven op het kloksignaal; g) het bepalen van een vertraging tussen het ontvangen van een gedeelte van het tweede videobronsignaal en het genereren van het videosignaal op basis van het betreffende gedeelte van het tweede videobronsignaal; en h) het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie, waarbij elke stap in het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie kleiner is dan de maximale klokfrequentieverandering.

Wanneer het tweede videobronsignaal wordt ontvangen zal in eerste instantie het eerste kloksignaal gegenereerd blijven worden met de eerste klokfrequentie. Hierdoor zal het tweede videobronsignaal, dat optioneel geschaald wordt naar het formaat van het videosignaal, meteen worden weergegeven op de weergevingsinrichting zonder allereerst zwart beeld daarop te zien. Wanneer het beeld geschaald wordt van een ander beeldformaat naar het doel beeldformaat, zal de klokfrequentie in overeenstemming daarmee geschaald worden.

Door het uitvoeren van deze werkwijze is het mogelijk om zo goed als instantaan te wisselen tussen videobronnen waarbij de beeldvertraging tot ten hoogste ongeveer 1 ms, veelal minder, kan worden teruggebracht.

Met een weergevingsinrichting wordt een apparaat bedoeld dat beeld op basis van een video- en kloksignaal kan weergeven, en omvat bijv, beamers, beeldschermen en andere inlichtingen voor het weergeven, projecteren, etc. van beeld. Bij voorkeur zijn weergevingsinrichtingen van toepassing die zelf weinig tot geen vertraging in het weergeven van het beeld veroorzaken. De weergevingsinrichting zal verder ook wel worden aangeduid als een beeldscherm.

Bij voorkeur wordt in stap c) het tweede videobronsignaal via een netwerk ontvangen, waarbij het tweede videobronsignaal wordt verzonden door een externe videobron.

Het gegenereerde videosignaal— optioneel aangeduid als videostroom— heeft nu echter wel een vertraging ten opzichte van de tijd van ontvangst van videogegevens van het tweede videobronsignaal. De videogegevens omvatten opeenvolgende beelden (frames) die veelvouden aan rijen of kolommen met veelvouden aan pixelwaarden omvatten. De vertraging ontstaat doordat het genereren van de videostroom met behulp van het scannen langs het af te beelden beeld gebeurt. Op hel tijdstip van wisselen naar de tweede videobron zal de beeldscan bij een willekeurige pixelwaarde (behorende bij een pixelpositie) zijn, terwijl een pixelwaarde van de videogegevens die op dat tijdstip wordt ontvangen niet relateert aan dezelfde pixelwaarde (en dus met een andere pixelpositie) van het weer te geven beeld. Doordat de tweede klokfrequentie van de tweede videobron anders is dan de eerste klokfrequentie, zal deze vertraging ook verlopen.

Door het synchroniseren van het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal zal het verloop van de vertraging worden stopgezet. Wanneer de verandering aan frequentie te groot is, zal het beeldscherm de vergrendeling (“lock") op het signaal verliezen en zal wederom opnieuw een vergrendeld moeten worden, waarbij tijdelijk een zwart scherm getoond zal worden door het beeldscherm. De verandering van eerste klokfrequentie wordt kleiner gehouden dan een maximale klokfrequentieverandering, zodat het beeldscherm, in het bijzonder de fasevergrendelde lus (phase-locked loop, PLL) daarin, vergrendeld kan blijven op het kloksignaal van de videostroom.

Na het synchroniseren wordt de (nu constante) vertraging vastgesteld in stap g). De vertraging wordt verkleind door het uitvoeren van stap h). Hierbij wordt tijdelijk de klokfrequentie aangepast, om een verkleining—ofwel verkorting van de vertraging—teweeg te brengen. Stap h) omvat dus het opnieuw synchroniseren van de aangepaste gesynchroniseerde eerste klokfrequentie aan de tweede klokfrequentie.

Stap h) kan worden uitgevoerd door tijdelijk de klokfrequentie te verhogen, waardoor de vertraging verkleind wordt. Daarnaast kan ook juist tijdelijk de klokfrequentie verlaagd worden, waardoor de vertraging tijdelijk verhoogd wordt lot ongeveer één frame, waarna, door het overslaan van die ene frame, de verkleining van de vertraging wordt verkregen. Met “het verkleinen van de vertraging’’ wordt bedoeld het tot stand brengen van een kortere vertraging tussen het ontvangen van de externe videogegevens en het daarop gebaseerd genereren van het videosignaal, in het bijzonder tussen de ontvangst en het genereren van een bepaalde pixel waarde van de videogegevens van het videobronsignaal. Met “het verkleinen van de vertraging” kan, met andere woorden, ook worden bedoeld het tot stand brengen van een kortere vertraging tussen de begin van de scan van de videobron en het begin van de scan van het uitvoerende apparaat.

De vertraging kan worden gezien als een bepaald tijdsverschil. Het kan echter ook gezien worden als een “faseverschil” tussen het moment van ontvangen van een pixelwaarde behorend bij een bepaald frame en het scannen van eenzelfde pixelwaarde bij het genereren van de videostroom. Dit faseverschil is weer te vertalen naar een tijdverschil aangezien zowel het ontvangen via het netwerk als het scannen van de pixelwaarden tijdens het genereren van de videostroom met dezelfde klokfrequentie gebeuren. De klokfrequenie heeft een overeenkomstige klokperiode. Het scannen van het beeld is repeterend met de verversingssnelheid van het scherm. We kunnen dus spreken van een faseverschil tussen de scan van de videobron en de scan van de inrichting waarop de werkwijze wordt uitgevoerd.

De uiteindelijke verkleinde vertraging is, in geval van ontvangst van video via een netwerk, afhankelijk van de snelheid van het netwerk, en wordt op een minimumwaarde gehouden om jitter, bijv, door netwerkcongestie e.d., op te vangen.

In de werkwijze wordt het tweede videobronsignaal bij voorkeur allereerst ontvangen als een stroom netwerkpakketlen (een bytestream). hi het algemeen, is elk van de videobronsignalen te zien als een bitstream met daarin pixelwaarden die behoren bij videobeelden met een beeldformaat (bijv. 1920x1080 pixels) waarin het beeld door het bronapparaat gegenereerd is.

De werkwijze van de onderhavige octrooiaanvrage heeft in het bijzonder voordeel bij gebruik in toegewijde (netwerk)video-inrichtingen zoals die volgens het tweede aspect van de onderhavige octrooiaanvrage. Deze inrichtingen zijn uitgevoerd om video zonder compressie te ontvangen van het bronapparaat (bijv, via een 10 Gbit/s Ethernet netwerk) en dit met een korte vertraging (lage latency) te tonen op een op de inrichting aangesloten beeldscherm.

De werkwijze omvat bij voorkeur verder het bepalen van een tweede beeldformaat waarin de tweede videobrongegevens zijn gegenereerd, en het vaststellen of het beeldformaat gelijk is aan, of schaalbaar is naar, een eerste beeldformaat van de videostroom, waarbij de werkwijze verder wordt uitgevoerd wanneer wordt vastgesteld dat het tweede beeldformaat aan ten minste één van deze voorwaarden voldoet.

De eerste videobron lean zowel een externe videobron als een lokale bron zijn, welke lokale bron is aangesloten anders dan via een netwerk op, of wordt omvat door, de inrichting die de werkwijze uitvoert, zoals de inrichting volgens het hieronder beschreven tweede aspect.

Bij voorkeur omvat de regellus van het beeldscherm een fase vergrendelde lus—ofwel “phase locked loop", PLL—, waarbij de fasevergrendelde lus is ingericht om zich op het eerste kloksignaal te vergrendelen, waarbij de maximale klokfrequentieverandering waarmee het beeldscherm in staat is om ingesteld te blijven op het kloksignaal afhankelijk is van een volgbereik van de PLL van het beeldscherm. Het volgbereik kan door middel van een kalibratie worden ingesteld voor een aangesloten beeldscherm. Het volgbereik kan bijv, liggen tussen 100 ppm lot en met 4000 ppm van de in het beeldscherm gevoerde klokfrequentie.

Bij voorkeur omvat de werkwijze verder het bepalen van een pixelklokfrequentie verschil tussen de eerste pixelklokfrequentie en de gereconstrueerde pixelklokfrequentie van het ontvangen videosignaal; het vergelijken van het bepaalde pixelklokfrequentieverschil met een vangbereik voor pixelklokfrequenties van het beeldscherm; waarbij in stap f) en stap h) de pixelklokfrequentie zodanig wordt aangepast dat deze binnen het bereik blijft. De pixelklokfrequentietolerantie kan ook worden bepaald aan de hand van een, bijvoorbeeld in een geheugen geschreven, waarde, die werkt voor het beeldscherm. Het vangbereik kan bijv, de klokfrequentie plus en/of min 500 ppm zijn van de klokfrequentie, ofwel 0.05% van de klokfrequentie.

Bij voorkeur omvat het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie van stap h) het stapsgewijs verhogen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie opdat een verhoogde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij de verhoogde eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximum klokfrequentie, waarbij het stapsgewijs aanpassen verder omvat, na het verhogen, het opnieuw synchroniseren van de verhoogde eerste klokfrequentie door het stapsgewijs verlagen van de verhoogde eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen.

Deze voorkeursuitvoeringsvorm is van toepassing bij elke willekeurige vertraging, aangezien de frequentie hoger wordt, zal een snelheid van het genereren van de videostroom tijdelijk hoger zijn dan een snelheid van de ontvangst van de externe videogegevens. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm omvat het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie van stap h) het stapsgewijs verlagen van de gesynchroniseerde lokale klokfrequentie opdat een verlaagde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij de verlaagde lokale klokfrequentie groter is dan een minimum klokfrequentie, waarbij het stapsgewijs aanpassen verder omvat, na het verlagen, het opnieuw synchroniseren van de verlaagde eerste klokfrequentie door het stapsgewijs verhogen van de verlaagde eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen.

Deze voorkeursuitvoeringsvorm is voordelig, wanneer de vertraging tussen een halve frame en een hele frame ligt. In dat geval kan, door de klokfrequentie allereerst tijdelijk te verlagen, de vertraging eerst verlengd worden tot één frame. Hierna zal een frame worden overgeslagen, om tot een verkleinde vertraging te komen. De stap van het verkleinen brengt dan ook een verkleining van de vertraging teweeg, terwijl de vertraging eerst tijdelijk wordt vergroot.

Bij voorkeur omvat het tweede videobronsignaal videobrongegevens, waarbij de videobrongegevens een veelvoud aan pixelwaarden omvatten, waarbij de videobrongegevens in een framebuffer worden geschreven, waarbij het genereren van het videosignaal wordt gedaan door het door een videogenerator uitlezen van de in de framebuffer gevoerde videobrongegevens, waarbij de vertraging van stap f) een vertraging is tussen de invoer van één van de pixelwaarden in de framebuffer en het genereren van het videosignaal op basis van de betreffende één pixelwaarde.

Pixelwaardes van het videosignaal hebben respectievelijke pixelposities binnen het resp. videosignaal en in een frame wanneer getoond op een beeldscherm. Een pixel kan dus een pixelpositie hebben in termen van rijen en kolommen.

Om de tijd te bepalen van de invoer van de ene pixelwaarde in de framebuffer, kan de framebuffer zijn ingericht om een schrijftriggersignaal uit te sturen wanneer de ene pixelwaarde, behorende bij een bepaalde pixelpositie, in de framebuffer wordt geschreven. Hetzelfde geldt voor het genereren van de videostroom, waarbij de videogenerator bij voorkeur een leestriggersignaal uitstuurt wanneer de ene pixelwaarde wordt uitgestuurd naar het beeldscherm door de videogenerator. De vertraging kan dan worden bepaald door een tijdverschil te bepalen tussen momenten van uitsturen van de schrijftrigger- en leestriggersignalen.

Bij voorkeur worden de videobrongegevens via een netwerk verzonden in netwerkpakketten, waarbij bij voorkeur het bepalen van de tweede klokfrequentie van stap e) het reconstrueren van de tweede klokfrequentie onder gebruik making van respectievelijke verzendingstijdstempels van ten minste twee van de netwerkpakketten is.

Bij voorkeur wordt het eerste kloksignaal gegenereerd door een klokgenerator, waarbij stap f) van het synchroniseren en stap h) van het verkleinen worden uitgevoerd door de klokgenerator, waarbij de klokgenerator de in stap g) bepaalde vertraging gebruikt als invoer voor het aanpassen van de eerste klokfrequentie.

Bij voorkeur wordt in stap g) de vertraging stapsgewijs toegevoerd aan de klokgenerator. Tijdens het synchroniseren van stap f) gebeurt het aanpassen van de eerste klokfrequentie aan de tweede klokfrequentie met relatief kleine verschillen ten opzichte van die worden toegepast in stap h). De klokgenerator is dus bij voorkeur ingericht met een regellus die op deze kleine verschillen is gericht. Als de in stap h) benodigde aangepaste klokfrequentie direct wordt gevoerd aan deze regellus van de klokgenerator, kan hel zo zijn dat de klokfrequentie te snel of in te grote stappen aangepast wordt, waardoor het beeldscherm alsnog zijn vergrendeling met het kloksignaal verliest en een zwart scherm toont. Door het geleidelijk toevoeren van de vertraging aan de klokgenerator, wordt dit zwarte scherm vermeden. De klokgenerator kan derhalve in deze voorkeursuitvoeringsvorm zowel het synchroniseren van stap f) als het verkleinen van stap h) uitvoeren.

Bij voorkeur omvat de klokgenerator een Pl-regelaar en een fasevergrendelde lus, ofwel Phase-Locked-Loop, PLL, waarbij de Pl-regelaar een klokfrequentiewaarde berekent en de PLL het eerste kloksignaal genereert op basis van de berekende klokfrequentie, waarbij de vertraging stapsgewijs wordt toegevoerd aan de Pl-regelaar door het stapsgewijs toevoeren van het aantal klokperioden, waarbij de Pl-regelaar de lokale klokfrequentie iteratief regelt met een regelfrequentie, waarbij in elke iteratie een gedeelte van het aantal klokperioden wordt toegevoerd, welk gedeelte kleiner is dan een drempelaantal klokperioden.

Meer voorkeur is het drempelaantal klokperioden door het regelen van de Pl-regelaar afhankelijk is van een corresponderende maximale verandering van de berekende klokfrequentiewaarde, waarbij de maximale verandering van de berekende klokfrequentiewaarde en de maximale klokfrequentieverandering zodanig zijn gekozen, dat de eerste klokfrequentie van het eerste kloksignaal tijdens het aanpassen binnen een variatiebereik van een PLL van het beeldscherm blijft.

Bij voorkeur is tijdens het stapsgewijs aanpassen van stappen e) en g) de eerste klokfrequentie maximaal 2000 ppm afwijkt van de in stap f) gesynchroniseerde eerste klokfrequentie. Deze 2000 ppm geeft een indicatie van een aanpassing in klokfrequentie, en is afhankelijk van het beeldscherm. De totale aanpassing is derhalve bij voorkeur instelbaar. Volgens een tweede aspect van de onderhavige octrooiaanvrage wordt een inrichting verschaft voor het genereren van een op een weergevingsinrichting weergeefbaar videosignaal, de inrichting omvattende: - een video-ontvangstinterface die is geconfigureerd om door een externe videobron verstuurd extern videobronsignaal via een netwerk te ontvangen; - een videogenerator die is geconfigureerd om het videosignaal te genereren; - een klokgenerator die is geconfigureerd om een bij het videosignaal behorend eerste kloksignaal met een eerste klokfrequentie te genereren; - een klokfrequentiebepaler die is geconfigureerd om een tweede klokfrequentie van een bij de externe videobronsignaal behorend tweede kloksignaal te bepalen; en - een video-vertragingsbepaler, waarbij de videogenerator verder is geconfigureerd om het videosignaal op basis van het externe videobronsignaal te genereren en waarbij de klokgenerator is geconfigureerd om het eerste kloksignaal met de eerste klokfrequentie te genereren, waarbij de klokgenerator verder is geconfigureerd om het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal te synchroniseren door de eerste klokfrequentie stapsgewijs aan te passen naar de tweede klokfrequentie, waarbij elke stap in frequentie in het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximale klokfrequentieverandering, waarbij de video-vertragingsbepaler is geconfigureerd om een vertraging te bepalen tussen een tijdstip van ontvangst van een gedeelte van het externe videobronsignaal en een tijdstip van genereren van het videosignaal op basis van het betreffende gedeelte van het externe videobronsignaal, en waarbij de klokgenerator is geconfigureerd om de vertraging te verkleinen door de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie stapsgewijs aan te passen en waarbij elke verandering van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie kleiner is dan de maximale klokfrequentieverandering.

De video-ontvangstinterface omvat bij voorkeur een netwerkinterface die is geconfigureerd om de door de externe videobron verstuurde videogegevens via een netwerk te ontvangen.

Het moge duidelijk zijn dat deze inrichting in het bijzonder geschikt is voor het uitvoeren van de in dit document beschreven werkwijzestappen, waardoor voordelen van deze stappen ook van toepassing zijn op deze inrichting. De externe videobron komt overeen met de tweede videobron van de werk wij ze(n) volgens het eerste aspect.

Het moge duidelijk zijn dat kenmerken en/of voordelen van kenmerken volgens de verscheidene aspecten van de onderhavige octrooiaanvrage op de andere aspecten dan waar het kenmerk en/of voordeel daarvan genoemd wordt van toepassing kunnen zijn. In het bijzonder is de inrichting te configureren om de werkwijzestappen die in de onderhavige octrooiaanvrage zijn beschreven uit te voeren. Bepaalde combinaties van kenmerken zijn niet beperkend. Afzonderlijke kenmerken kunnen worden toegepast naar het inzicht van een deskundige.

Verdere aspecten, uitvoeringsvormen en voordelen daarvan zullen worden weergegeven aan de hand van de volgende figuren, waarin tonen: FIG. 1 een schematische weergave van een netwerk omvattende een inrichting volgens voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige octrooiaanvrage; FIG. 2 een schematische weergave van de inrichting volgens voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige octrooiaanvrage; FIG. 3 een stroomdiagram van een werkwijze volgens een voorkeursuitvoeringsvorm; FIG. 4A een stroomdiagram van het initiëren van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 4B een stroomdiagram van een op een videobron vergrendelde toestand van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 4C een stroomdiagram van hel vergrendelen op een kloksignaal van de videobron van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 4D een stroomdiagram van het meten van een faseverschil van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 4E een stroomdiagram van het injecteren van het gemeten faseverschil van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 4Feen stroomdiagram van de vergrendeling op een externe videobron met lage latency van de werkwijze van Fig. 3; FIG. 5 een weergave van een tijdas waarin de vertraging van videogegevens en het verkleinen daarvan volgens voorkeurs uitvoeringsvormen is weergegeven; FIG. 6 een grafiek waarin is getoond de invoer van de berekende vertragingswaarde in de klokgenerator als functie van de tijd volgens voorkeursuitvoeringsvormen van de onderhavige octrooiaanvrage; en FIG. 7 een grafiek waarin is getoond de vertraging als functie van de tijd met een tijdas zoals in FIG. 6, welke grafiek het verkleinen van de vertraging door het invoeren van de berekende vertragingswaarde in de klokgenerator van FIG. 6 toont.

Het netwerksysteem 1 getoond in Fig. 1 omvat een inrichting 10 voor het genereren van een videosignaal, ofwel videostroom. De inrichting 10 wordt verder aangeduid als decoder 10. De videostroom wordt via een verbinding 14 uitgevoerd naar het beeldscherm 16. Verder wordt een kloksignaal over dezelfde verbinding 14 verstuurd. Het versturen van de videostroom en het kloksignaal kan bijv, via een DVI of HDM1 verbinding gebeuren. Beeldscherm, in de zin van deze aanvrage, wil zeggen een inrichting voor hel weergeven van de videostroom ofwel videobeelden. Dit kan bijv, een T.V. zijn of een computerbeeldscherm.

De decoder 10 ontvangt in deze uitvoeringsvorm videogegevens via een netwerkverbinding 12. Deze videogegevens kunnen bijv, direct via het netwerk verzonden worden door een videobron zoals de desktopcomputer 36. Het zou echter ook kunnen, dat video direct door de decoder 10 wordt ontvangen van verschillende videobronnen, bijv, via een DVI of HDMI kabel, waarbij alsnog het probleem van variërende klokfrequenties van de verschillende bronnen optreedt. In het systeem 1 voert desktopcomputer 36 echter een videostroom uit via verbinding 34 naar encoder 30. Deze encoder 30 zet de videostroom om naar videogegevens die via netwerkverbinding 32 verzonden worden naar in dit geval decoder 10. De netwerkverbindingen 12 en 32 zijn in de getoonde uitvoering met elkaar verbonden via switch of router 20.

Het netwerk omvat verder encoder 40 en encoder 50, resp. aangesloten via resp. verbindingen (bijv. DV1 of HDM1) 44 en 54 met desktopcomputer 46 en laptop 56. Het moge duidelijk zijn dat ieder apparaat met een videouitvoer kan worden aangesloten op de encoders 30, 40 en 50. Ook is het denkbaar, dat de encoders via andere verbindingen de videogegevens ontvangen. Decoder 10 kan derhalve in het voorbeeldsysteem van fig. 1 wisselen tussen drie externe videobronnen, namelijk encoder 30, 40 of 50. Daarbij kan decoder 10 ook zelf als lokale videobron fungeren, of kan de decoder 10 verbonden zijn met een (niet getoonde) computer o.i.d. via een geschikte videoverbinding (bijv. DV1, HDM1 of DisplayPort).

De encoders 30, 40 en 50 ontvangen videobeelden via de resp. verbindingen 34, 44 en 54, als bitstromen (“bitstreams”), en zullen deze omzetten naar netwerkpakketten omvattende de videobeelden als videogegevens. De videobeelden omvatten een veelvoud aan opeenvolgende beelden of frames. De beelden of frames omvatten een veelheid aan pixels, die in rijen/kolommen zijn ingedeeld overeenkomstig met de pixels van een beeldscherm.

Voor niet gecomprimeerde videobeelden van bijv. FullHD resolutie of hoger, is een netwerk met een hoge snelheid gewenst, ten minste 3 Gbit/s, bij voorkeur ten minste 5 of 10 Gbit/s. De netwerkinterfaces van de switch 20 en de encoders 30, 40 en 50 en decoder 10 dan ook bij voorkeur ingericht voor dergelijke netwerksnelheden. Hoewel aangeduid als encoders en decoders, kunnen deze inrichting ook zowel en- als decoder zijn, en daarmee en/decoders. In het systeem 1 worden ze echter zodanig aangeduid, dat de functionaliteit kan worden uitgelegd aan de hand van de hierin beschreven uitvoeringsvoorbeelden.

Fig. 2 toont een voorbeelduitvoering van de inrichting voor het genereren van een videostroom, hier uitgevoerd als de decoder 10. De decoder 10 omvat bij voorkeur een netwerkdecoder 100 wanneer codering van de videogegevens wordt toegepast. De netwerkdecoder 100 ontvangt als invoer 102 ofwel direct de netwerkpakketten ofwel uitgepakte en evt. gecodeerde videogegevens van een (niet getoonde) netwerkinterface. De netwerkdecoder 100 is verder ingericht om eerste tijdstempels 106 (“time stamps”) uit te voeren. De eerste tijdstempels 106 zijn hierbij voorkeur zendertijdstempels die door de externe videobron aan de netwerkpakketten zijn verbonden, en dus een tijd van verzenden weergeven. De tijdstempels van de netwerkpakketten— die elk een hoeveelheid videogegevens bevatten—geven informatie over de klokfrequentie die werd gebruikt bij het genereren van de videogegevens door de externe videobron. De tijdstempels worden gebruikt door de klokgenerator 149 om de externe klokfrequentie te reconstrueren, zoals nader hieronder beschreven.

De framebuffer 110 ontvangt de videogegevens via verbinding 104, optioneel van de netwerkdecoder 100 of van de netwerkinterface. De door de framebuffer ontvangen videogegevens worden daarin opgeslagen totdat deze worden uitgelezen door de lokale videogenerator 120 via verbinding 114.

De lokale videogenerator 120 leest videogegevens uit de framebuffer om de videostroom te genereren. Het genereren gebeurt door de beelden (frames) te ‘vullen’ met de pixelwaarden die in de framebuffer staan. De videogenerator 120 voegt onder andere de benodigde “blanking" en horizontale en verticale synchronisatiesignalen (“HSync” en “VSync”) toe. De videogenerator 120 voert de gegenereerde videostroom 124 uit. In een uitvoeringsvorm voert de videogenerator 120 verder tweede tijdstempels 121 uit, welke kunnen worden gebruikt door de klokgenerator om een kloksignaal te genereren. De tweede tijdstempels 121 horen bij een kloksignaal dat hoort bij het videoformaat waarop de videogenerator de videostroom genereert, bij v, een kloksignaal met een frequentie van 148,5 MHz voor een FullHD video stroom. De tijdstempels zijn daarmee gerelateerd aan tijdstippen van genereren van pixelwaarden of frames aan de hand van een (niet getoonde) systeemklok (bijv, met een kwartskristafresonatOr).

In een uitvoeringsvorm is de videogenerator 120 geconfigureerd om een eerste triggersignaal 122 uit te voeren wanneer een bepaalde pixelwaarde wordt gelezen door de videogenerator. Dit kan bijv, het eerste pixel linksboven zijn van een frame. Het eerste triggersignaal 122 wordt naar de fasedetector 130 gevoerd. De fasedetector 130 is een uitvoeringsvorm van de video-vertragingsbepaler. De framebuffer 110 is ingericht om een tweede triggersignaal 112 uil te voeren. De framebuffer 110 is bij voorkeur ingericht om het tweede triggersignaal 112 uit te voeren wanneer een bepaalde hoeveelheid videogegevens in de framebuffer zijn opgeslagen. Deze bepaalde hoeveelheid videogegevens is bijvoorbeeld gelijk aan vijf rijen pixels of een ander aantal om onregelmatigheden van het weergegeven beeld te voorkomen, bijv, vanwege congestie of andere problemen van het netwerk waarover de videogegevens worden verstuurd.

De fasedetector 130 bepaalt de vertraging tussen het uitvoeren van de eerste en tweede triggersignalen 122 en 112. De vertraging kan een tijdverschil zijn, bijvoorbeeld met de systeemklok als referentie of doordat de eerste en tweede triggersignalen tijdgegevens omvatten. Bij voorkeur is de fasedetector ingericht om de vertraging te bepalen als een aantal klokperioden van het lokale kloksignaal dat door de klokgenerator gegenereerd wordt. Dit aantal klokperioden (ofwel aantal “pixel clocks”) is ook te zien als een faseverschil tussen de invoer in de framebuffer en het genereren van de videostroom door de videogenerator. De uitvoering van de vertraging als faseverschil wordt toegepast in de verdere beschrijving van de voorbeelduitvoeringsvormen.

Wanneer een door de fasedetector bepaalde vertraging gelijk is aan nul, kan er in absolute zin nog wel een vertraging zijn tussen het ontvangen (dan wel verzenden) van de videogegevens en het tonen van videobeelden op basis van deze gegevens, vanwege de minimumvullingsgraad van de framebuffer zoals hierboven beschreven. Met een 10 Gbit/s Ethernet netwerk waarover de externe videogegevens worden verzonden, kan in de huidige inrichting een stabiele vertraging in absolute zin tussen het zenden van de externe videogegevens door de externe videobron en het tonen van de videobeelden op het beeldscherm verkregen worden van kleiner dan 1 ms.

De als een faseverschil bepaalde vertraging wordt in foutinjecteerder 140 gevoerd via verbinding 132. De foutinjecteerder 140 is ingericht om gedoseerd het bepaalde faseverschil in de klokgenerator 149 te voeren als fasefoutinjectie 142, zoals verder beschreven aan de hand van Fig. 6.

De klokgenerator 149 omvat in een uitvoeringsvorm een proportioneel-integrerend- (Pl-)regelaar 150 en een phase-locked loop (PLL) 160. De klokgenerator 149 ontvangt ofwel de eerste tijdstempels 106 of de tweede tijdstempels 121 afhankelijk van hoe de selector 180 (multiplexer) is ingesteld. Bij voorkeur wordt de selector 180 aangestuurd door het besturingsorgaan 170 door middel van een keuzesignaal 184. Het besturingsorgaan is bij voorkeur een processor die instructies uitvoert op basis van software.

De Pl-regelaar 150 is ingericht om een frequentiewaarde (ofwel frequentieinstelling) 156 uit te voeren naar de PLL 160. De Pl-regelaar 150 is ingericht om op basis van de tijdstempels de oorspronkelijke klokfrequentie te bepalen waarmee de tijdstempels zijn geconstrueerd. Hiervoor zijn vele uitvoeringsvormen denkbaar en tevens reeds gedocumenteerd. Zie bijv, “the White Rabbit project—zie http:/7www.ohwr.org/projects/ white-rabbit/wiki—een extensie van de Precision Time Protocol- (PTP-) standaard 1588 van de Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE 1588).

Wanneer een overschakeling naar een andere videobron wordt gedetecteerd, zal het besturingsorgaan 170 de Pl-regelaar 150 via pauzesignaal 152 instrueren om het regelen op basis van tijdstempels tijdelijk te stoppen, en de laatst bepaalde frequentiewaarde vast te houden. Hierna zal het besturingsorgaan 170 de selector 180 op de juiste tijdstempels instellen, en zal een “relock"-signaal 154 worden uitgestuurd naar de Pl-regelaar 150, zodat deze de externe klokfrequentie zal bepalen op basis van de nu nieuwe tijdstempels 182. Na het bepalen van de nieuwe externe klokfrequentie, zal de Pl-regelaar 150 de frequentiewaarde regelen opdat het door de PLL gegenereerde lokale kloksignaal gesynchroniseerd wordt met het nieuwe externe kloksignaal, door het gelijkstellen van de lokale klokfrequentie aan de gereconstrueerde externe klokfrequentie. De reactiesnelheid van de Pl-regelaar 150 is bij voorkeur aangepast om met een juiste snelheid klokfrequentieverschillen op te vangen die verschillende videobronnen voor eenzelfde beeldformaat hebben. Deze frequentieverschillen zijn over het algemeen kleiner dan 1000 ppm, bijv. 100 ppm, van de klokfrequentie behorende bij het ingestelde beeldformaat. Bijv, bij FullHD-beeld met klokfrequentie van 148,5 MHz zou een frequentieverschil tussen verschillende videobronnen in het geval van 100 ppm overeenkomen met 15 kHz.

Nadat het lokale kloksignaal is gesynchroniseerd, zal de Pl-regelaar 150 de frequentiewaarde aanpassen door deze te regelen op basis van de door de injecteerder 140 uitgevoerde fasefoutinjectie 142. Het aanpassen van de frequentiewaarde, en daarmee de klokfrequentie van het kloksignaal, wordt gedaan om een verkleining van de vertraging teweeg te brengen. Fig. 5 toont twee manieren waarop de vertraging/het faseverschil verkleind kan worden. In Fig. 5 is op de as de bepaalde vertraging weergeven in aantallen frames.

De vertraging kan bijvoorbeeld omgerekend 0,25 frames zijn, zoals de eerste voorbeeldvertraging 206. Vertraging 206 kan verkleind worden, zoals aangegeven met pijl 208. Hiervoor wordt de frequentiewaarde tijdelijk verhoogd, zodat lijdelijk meer pixels worden uitgevoerd, en de framebuffer sneller wordt uitgelezen dan dal er videogegevens aan worden toegevoerd. Tweede voorbeeldvertraging 202 van ongeveer 0,7 frames kan op eenzelfde manier richting 0 frames worden verkleind, zoals aangegeven met pijl 205.

Alternatief kan allereerst de frequentiewaarde worden verlaagd, zodat tijdelijk minder videogegevens uil de framebuffer worden gelezen de vertraging lijdelijk wordt vergroot tot 1 frame. Hierna zal de videogenerator 121 één frame overslaan en zal de door de fasedetector 130 bepaalde vertraging om en nabij de nul zijn. In het bijzonder is dit alternatief van toepassing op bepaalde vertragingen die groter zijn dan 0,5 frames.

De fasefoutinjectie 142 wordt gedoseerd omdat de Pl-regelaar is ingesteld op de klokfrequentieverschillen tussen de verschillende bronnen. Het verkleinen van de vertraging ofwel faseverschil dient te gebeuren door grotere aanpassingen aan de gegenereerde klokfrequentie. Door het gedoseerd toevoeren van het faseverschil als de fasefoutinjectie 142, blijft zowel de PLL 160 als een PLL van het beeldscherm waarop de videobeelden worden getoond “in lock”.

In een uitvoeringsvorm geschiedt de fasefoutinjectie 142 zoals getoond in Fig. 6. De fasefoutinjectie begint op tijdstip t0, waarna de aan de Pl-regelaar gevoerde fasefout geleidelijk wordt vergroot, aangeduid met gedeelte a van lijn 600, welke een helling a heeft. De helling α is bij voorkeur 0,1 of 1 klokperiode per regelperiode van de Pl-regelaar, maar is in het algemeen afhankelijk van een maximum aanpassing van de frequentiewaarde die de PLL 160, en de PLL van het beeldscherm, kunnen opvangen zonder een lock op de frequentie te verliezen. In een uitvoeringsvorm heeft de Pl-regelaar een regelfrequentie van 833 Hz. Na een tijd tinj bereikt de geïnjecteerde fout een maximum, welk maximum direct gerelateerd is aan de uitgevoerde frequentiewaarde door de Pl-regelaar. Dit maximum relateert derhalve ook direct aan een maximum aanpassing van de klokfrequentie die binnen een variatiebereik van de PLL 160 en de PLL van het beeldscherm valt. Een PLL heeft een vangbereik waarbinnen de klokfrequentie gevarieerd kan worden zonder dat de PLL uit lock gaat. Het kan uiteraard ook zo zijn dat het maximum niet bereikt wordt, afhankelijk van het bepaalde faseverschil en daarmee de totale te injecteren fasefout. De geïnjecteerde fasefout wordt van tijdstip tm,i tot tia2 op het maximum gehouden, zoals aangeduid met lijnstuk m.

Na tijd tm_2 wordt de geïnjecteerde fasefout met een helling β, die in dit geval gelijk is aan -a, afgebouwd, tot er geen fasefout meer wordt geïnjecteerd op tijdstip te. Het oppervlak A onder de lijnen a, m en b is de totaal aan de PI-regelaar gevoerde of daarin geïnjecteerde fasefout en is gelijk aan het door de fasedetector bepaalde faseverschil. Na het invoeren van deze totale hoeveelheid zal de fasedetector, wanneer deze een nieuwe meting doet op basis van de triggersignalen 112 en 122, een faseverschil van om en nabij de 0 vinden. In andere woorden, is de som/integraal van de foutinvoer gelijk aan de totale weg te regelen vertraging, in het bijzonder het faseverschil.

Tezamen beschrijven in deze uitvoeringsvorm de gedeeltes a, m en b, samen met de tijdas, een trapeziumfunctie. Met andere woorden, het gedoseerd toevoeren gebeurt door een trapeziummethode. Door gebruik van deze methode maakt het uitgevoerde kloksignaal geen sprongen in frequentie, maar ondervindt deze een geleidelijke verandering. In een voorkeursuitvoeringsvorm beschrijft de trapeziumfunctie een gelijkbenig trapezium—ofwel α = -β. In andere uitvoeringsvormen zijn α en -β echter niet gelijk, waarbij wel alsnog een gedoseerd toevoeren wordt bereikt met een maximum fasefoutinjectie. In het algemeen geniet het de voorkeur om de fasefoutinjectie te laten beginnen bij 0, dan geleidelijk te laten oplopen tot het maximum en daarna weer geleidelijk te laten dalen tot 0.

Fig. 7 toont de resterende vertraging 700 op eenzelfde tijdas als in Fig. 6. Zoals te zien begint de vertraging af te nemen van tijdstip t(>, en zal een constante afname ontsaan tussen tijdstippen tm,j en tm,2. Na tm,2 zal de afname van de vertraging afnemen tot een constante vertraging wordt bereikt bij tijdstip te. Bijvoorbeeld, bij een faseverschil gelijk aan een halve frame en bij een klokfrequentie van 148,5 MHz, zal te ongeveer gelijk zijn aan 15 seconden.

De PLL 160 is ingericht om een kloksignaal 162 te genereren met een klokfrequentie die in hoofdzaak overeenkomt met de ingevoerde frequentiewaarde 156. Wanneer de frequentiewaard 156 verandert, zal de klokfrequentie van de PLL 160 deze frequentiewaarde 156 “volgen”, tenzij de verandering te groot is voor de PLL 160. Het kloksignaal 162 en de videostroom 124 worden samen uitgevoerd als videouitvoer 14 naar een beeldscherm, bijv, via een DVI- of HDMI-verbinding.

Het besturingsorgaan 170 stuurt bij voorkeur een schalingssignaal 192 naar de PI-regelaar 150 wanneer het beeldformaat dal in eerste instantie getoond wordt niet gelijk is aan het beeldformaat van de tweede videobron, en wanneer het beeldformaat van de tweede videobron schaalbaar is naar het gegenereerde videoformaat. Een voorbeeld hiervan is het genereren van videobeelden met een eerste beeldformaat en het daarna ontvangen van een tweede videobronsignaal met een beeldformaat met de helft van het aantal pixels van het eerste beeldformaat. In dat geval zal het schalingssignaal 192 overeenkomen met een schaalfactor van 2x voor de frequentie van het uitgevoerde kloksignaal 162 ten opzichte van de gereconstrueerde klokfrequentie van het binnenkomende externe videobronsignaal. Hoewel niet getoond in Fig. 2, is het ook mogelijk om een schalingssignaal naar de foutinjecteerder 140 uit te voeren, afhankelijk van de uitvoering van zowel de foutinjecteerder 140 en Pl-regelaar 150. Het uitgevoerde beeld wordt wanneer nodig geschaald door schalingsorgaan 190.

De voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze, in hel bijzonder zoals uilgevoerd in de inrichting 10, van fig. 3 toont verschillende toestanden.

De toestand start 310, verder getoond in fig. 4A, wordt bijv, vanuit de gebruiker of applicatiesoftware een outputresolutie (beeldformaat van het uitgevoerde videosignaal 125) gekozen. Deze kan handmatig gekozen zijn, uit een confïguralie-mstellmg komen, of direct worden afgeleid van wat het beeldscherm zelf als resolutie rapporteert via zijn Extended Display Identification Data (EDID). Met de gekozen resolutie wordt de videogenerator 120 ingesteld in stap 410, en zal de klokfrequentie die hoort bij deze timing beschikbaar zijn door de uit voer van tijdstempels 121. Het besturingsorgaan 170 heeft de selector 180 gezet op “lokaal”, ofwel tijdstempels 121 (stap 412). Pl-regelaar 150 wordt gereset via relocksignaal 150 in stap 414, zodat deze gaat regelen en de gewenste klokfrequentie aanneemt.

In de generatorvergrendelde toestand 320 het kloksignaal stabiel, loopt de videogenerator en zal het beeldscherm in staat zijn beeld weer te geven op basis van het videosignaal 14, ongeacht welke bron is opgeschakeld. Het is in deze toestand ook mogelijk om aan te geven dat er geen bronsignaal beschikbaar is. Ook is het mogelijk in deze toestand een bronsignaal weer te geven dat niet compatibel is voor het uitvoeren van de verdere stappen 330, 340, 350 en 360. Daartoe wordt in stap 422 bepaald of het bronsignaal compatibel is. Wanneer dit niet het geval is zal optioneel gewacht worden in stap 424 en de toestand behouden blijven totdat er een nieuw bronsignaal wordt ontvangen die wel compatibel is met de verdere stappen van de werkwijze. Niet compatibel is bijv, een bron die een andere framerate (verversingssnelheid) of een niet schaalbaar beeldformaat heeft. Zodra er een bron wordt opgeschakeld die wel compatibel is met het ingestelde beeldformaat en/of verversingsfrequentie, zal door worden gegaan met het vergrendelen op de externe klok van de nieuwe videobron in stap 330. Dit wordt bij voorkeur door het besturingsorgaan gedaan.

In de toestand 330, “externe klok vergrendeld”, wordt de PI regelaar op ‘hold’ gezet zoals te zien in stap 432 van Fig. 4C , waardoor de Pl-regelaar tijdelijk stopt met regelen. Hierna wordt in stap 434 selector 180 omgezet naar de “externe” tijdstempels 106 van hel van de externe videobron ontvangen videosignaal. Vervolgens vertelt het besturingsorgaan 170 tegen de Pl-regelaar 150 dat deze mag opnieuw vergrendelen, ‘re-locken’, in stap 436 op de nieuwe stroom aan time-stamps 106. De nieuwe stroom aan time-stamps ligt, indien geen schaling nodig is, qua frequentie dichtbij die van de time-stamps 121 van de generator 120, maar zal wel een onbekend verschil (offset) in frequentie daarmee hebben. Het ‘re-locken’ wil dus zeggen, dat de Pl-regelaar 150 zich aan de offset aanpast en de frequentie van het externe kloksignaal aanneemt, en vanaf daar verder regelt. Een korte tijd later zal de Pl-regelaar 150 die slap 438 uitvoert melden dat vergrendeling is verkregen op het nieuwe bronsignaal. In deze toestand kan het systeem dus reeds het video-beeld van de nieuwe videobron tonen, hetzij nog met onbekende vertraging (latency). Zodra een vergrendeling is verkregen, zal de werkwijze naar de toestand fasemeting 340, zoals getoond in Fig. 4D, gaan.

In deze toestand 340 van de fasemeting loopt de PLL 160 qua frequentie gelijk aan die van de nieuw aangesloten videobron. Echter, tussen het uitvoeren van de beeldscans van de videogenerator 120 en de ontvangst van het videobronsignaal van de externe videobron is nu een tijdsverschil, ofwel faseverschil van scantijd van dezelfde pixels, aanwezig. In deze toestand 340, in stap 442, wordt het faseverschil 132 gemeten tussen het moment waarop de videogenerator 120 begint met een nieuw ‘frame’ (triggersignaal 122), en het moment waarop een minimaal aantal lijnen in het frame buffer geschreven is (triggersignaal 112). Als dit faseverschil, ook wel aangeduid als fasefout, weggeregeld wordt, valt het moment waarop de videogenerator 120 begint met het uitsturen van een nieuw frame dus gelijk met het beschikbaar zijn van een minimaal aantal lijnen in het buffer, en is er verkleind faseverschil, ofwel latency. Zodra de meting is gedaan en valide is (stap 444), zal verder worden gegaan naar toestand 350 van de fasefoutinjectie.

In toestand 350 wordt het gemeten faseverschil 132 wordt geleidelijk door de foutinjecteerder 140 toegevoerd als toegevoerde fasefout 142 aan de Pl-regelaar 150. Het totale gemeten tijdsverschil wordt door middel van een functie, bijv, de beschreven trapeziumfunctie, in stap 454 onderverdeeld in stappen F die een geleidelijk verloop hebben. Het maximum van deze functie staat gelijk aan een frequentieafwijking van bijvoorbeeld 2000 ppm. De Pl-regelaar voert iteratief de bepaalde stappen toe, bijv, beginnend bij stap i = 0 (stap 455) van fasefoutstap f = F(i) (stap 456). In iedere iteratie i wordt door de Pl-regelaar 150 één stap geïnjecteerd (stap 457). Na het invoeren van de stap i wordt gekeken of het totaal N is bereikt in stap 458 en zo nee i verhoogd naar de volgende stap in stap 459. Zodra het totaal aan fasefout geïnjecteerd is bij i = N (stap 458), is de gewenste verkleining van de vertraging bereikt, en is er wederom een fasevergrendeling tot stand gekomen en wordt overgegaan naar de toestand 360 van externe fasevergrendeling.

In de toestand 360, zoals getoond in Fig. 4F, zal er worden gewacht (stap 464) totdat er wordt bepaald dat de externe bron wordt afgeschakeld of verwisseld in stap 462. Dit kan bijv, gebeuren door een invoer van een gebruiker of wanneer er wordt gedetecteerd dat er geen geldig videosignaal meer binnenkomt. Wanneer stap 462 wijst op een afschakeling of een wissel, wordt wederom de Pl-regelaar 150 op pauze gezet in stap 466 en de selector 180 wordt in stap 468 omgezet naar “lokaal”, ofwel naar de tijdstempels 121 van de videogenerator 120, zodat de Pl-regelaar 150 zich na het instellen van het relocksignaal 154 weer de timing van de videogenerator zal volgen. Dit brengt de werkwijze wederom naar de generalorvergrendelde toestand 320. Daarna kan bijv, na het opschakelen van een andere videobron de werkwijze vanaf toestand 320 opnieuw worden uitgevoerd.

De opeenvolging van de stappen van de werkwijze is niet bedoeld als beperkende volgorde, tenzij geen andere volgorde denkbaar is. Het moge verder duidelijk zijn dat kenmerken van de bovenbeschreven elementen kunnen worden toegepast in deze of andere uitvoeringsvormen van de werkwijze.

Verdere voordelen, kenmerken en aspecten van de onderhavige uitvinding zullen worden verduidelijkt aan de hand van de navolgende conclusies. De hierboven beschreven voorkeursuitvoeringsvormen zijn niet beperkend voor de beschermingsomvang van de onderhavige octrooiaanvrage; de gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies binnen de strekking waarvan velerlei variaties denkbaar zijn.

Claims (18)

1. Werkwijze voor het genereren van een op een weergevingsinrichting weergeefbaar videosignaal met een bijbehorend eerste kloksignaal met een eerste klokfrequentie, waarbij de weergevingsinrichting een regellus omvat, waarbij de regellus is ingericht om in te stellen op het eerste kloksignaal, de werkwijze omvattende: a) het ontvangen van een eerste videobronsignaal van een eerste videobron; b) het genereren, op basis van het eerste videobronsignaal van de eerste videobron, van het videosignaal met het bijbehorende eerste kloksignaal met de eerste klokfrequentie; c) het ontvangen van een tweede videobronsignaal van een tweede videobron; d) het wisselen van het eerste videobronsignaal naar het tweede videobronsignaal voor het genereren van het videosignaal terwijl het eerste kloksignaal van het videosignaal met de eerste klokfrequentie wordt gegenereerd; e) het bepalen van een tweede klokfrequentie van een bij het tweede videobronsignaal behorend tweede kloksignaal; f) het synchroniseren van het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal door het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat een gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij elke stap in frequentie in het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximale klokfrequentieverandering, waarbij de maximale klokfrequentieverandering zodanig is bepaald, dat de regellus van de weergevingsinrichting in staat is om ingesteld te blijven op het kloksignaal; g) het bepalen van een vertraging tussen het ontvangen van een gedeelte van het tweede videobronsignaal en het genereren van het videosignaal op basis van het betreffende gedeelte van het tweede videobronsignaal; en h) het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie, waarbij elke stap in het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie kleiner is dan de maximale klokfrequentie verandering.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de regellus van de weergevingsinrichting een fasevergrendelde lus—“phase locked loop”, PLL—omvat, waarbij de fasevergrendelde lus is ingericht om zich op het eerste kloksignaal te vergrendelen, waarbij de maximale klokfrequentieverandering waarmee de weergevingsinrichting in staat is om ingesteld te blijven op het kloksignaal ligt in een bereik van 100 ppm tot en met 4000 ppm van de eerste klokfrequentie.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie van stap h) omvat het stapsgewijs verhogen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie opdat een verhoogde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij de verhoogde eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximum klokfrequentie, waarbij hel stapsgewijs aanpassen verder omvat, na het verhogen, het opnieuw synchroniseren van de verhoogde eerste klokfrequentie door het stapsgewijs verlagen van de verhoogde eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het verkleinen van de vertraging door het stapsgewijs aanpassen van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie van stap h) omvat het stapsgewijs verlagen van de gesynchroniseerde lokale klokfrequentie opdat een verlaagde eerste klokfrequentie wordt verkregen, waarbij de verlaagde lokale klokfrequentie groter is dan een minimum klokfrequentie, waarbij het stapsgewijs aan passen verder omvat, na het verlagen, het opnieuw synchroniseren van de verlaagde eerste klokfrequentie door het stapsgewijs verhogen van de verlaagde eerste klokfrequentie naar de tweede klokfrequentie opdat de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie wordt verkregen.

5. Werkwijze volgens een van conclusies 1 tot en met 4, waarbij het tweede videobronsignaal videobrongegevens omvat, waarbij de videobrongegevens een veelvoud aan pixelwaarden omvatten, waarbij de videobrongegevens in een framebuffer worden geschreven, waarbij het genereren van het videosignaal wordt gedaan door het door een videogenerator uitlezen van de in de framebuffer gevoerde videobrongegevens, waarbij de vertraging van stap g) een vertraging is tussen de invoer van één van de pixelwaarden in de framebuffer en het genereren van het videosignaal op basis van de betreffende één pixelwaarde.

6. Werkwijze volgens een van conclusies 1 tot en met 5, waarbij de videobrongegevens via een netwerk worden verzonden in netwerkpakketten, waarbij bij voorkeur het bepalen van de tweede klokfrequentie van stap e) het reconstrueren van de tweede klokfrequentie onder gebruik making van respectievelijke verzendingstijdstempels van ten minste twee van de netwerkpakketten is.

7. Werkwijze volgens een van conclusies 1 tot en met 6, waarbij het eerste kloksignaal wordt gegenereerd door een klokgenerator, waarbij stap f) van het synchroniseren en stap h) van het verkleinen worden uitgevoerd door de klokgenerator, waarbij de klokgenerator de in stap g) bepaalde vertraging gebruikt als invoer voor hel aanpassen van de eerste klokfrequentie.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij in stap g) de vertraging stapsgewijs wordt toegevoerd aan de klokgenerator.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de vertraging in termen van een aantal klokperioden van het gesynchroniseerde eerste kloksignaal bepaald is, waarbij de klokgenerator een PI-regelaar en een fasevergrendelde lus, ofwel Phase-Locked-Loop, PLL, omvat, waarbij de PI-regelaar een klokfrequentiewaarde berekent en de PLL het eerste kloksignaal genereert op basis van de berekende klokfrequentie, waarbij de vertraging stapsgewijs wordt toegevoerd aan de PI-regelaar door het stapsgewijs toevoeren van het aantal klokperioden, waarbij de PI-regelaar de lokale klokfrequentie iteratief regelt met een regelfrequentie, waarbij in elke iteratie een gedeelte van het aantal klokperioden wordt toegevoerd, welk gedeelte kleiner is dan een drempelaantal klokperioden.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het drempelaantal klokperioden door het regelen van de Pl-regelaar afhankelijk is van een corresponderende maximale verandering van de berekende klokfrequentiewaarde, waarbij de maximale verandering van de berekende klokfrequentiewaarde en de maximale klokfrequentieverandering zodanig zijn gekozen, dat de eerste klokfrequentie van het eerste kloksignaal tijdens het aanpassen binnen een variatiebereik van een PLL van de w'eergevingsinrichting blijft.

11. Werkwijze volgens een van de conclusies 1 tot en met 10, waarbij tijdens het stapsgewijs aanpassen van stappen f) en h) de eerste klokfrequentie maximaal 2000 ppm afwijkt van de in stap g) gesynchroniseerde eerste klokfrequentie.

12. Inrichting voor het genereren van een op een weergevingsinrichting weergeefbaar videosignaal, de inrichting omvattende: - een video-ontvangstinterface die is geconfigureerd om door een externe videobron verstuurd extern videobronsignaal via een netwerk te ontvangen; - een videogenerator die is geconfigureerd om het videosignaal te genereren; - een klokgenerator die is geconfigureerd om een bij het videosignaal behorend eerste kloksignaal met een eerste klokfrequentie te genereren; - een klokfrequentiebepaler die is geconfigureerd om een tweede klokfrequentie van een bij de externe videobronsignaal behorend tweede kloksignaal te bepalen; en - een video-vertragingsbepaler, waarbij de videogenerator verder is geconfigureerd om het videosignaal op basis van het externe videobronsignaal te genereren en waarbij de klokgenerator is geconfigureerd om het eerste kloksignaal met de eerste klokfrequentie te genereren, waarbij de klokgenerator verder is geconfigureerd om het eerste kloksignaal met het tweede kloksignaal te synchroniseren door de eerste klokfrequentie stapsgewijs aan te passen naar de tweede klokfrequentie, waarbij elke stap in frequentie in het stapsgewijs aanpassen van de eerste klokfrequentie kleiner is dan een maximale klokfrequentieverandering, waarbij de video-vertragingsbepaler is geconfigureerd om een vertraging te bepalen tussen een tijdstip van ontvangst van een gedeelte van het externe videobronsignaal en een tijdstip van genereren van het videosignaal op basis van het betreffende gedeelte van het externe videobronsignaal, en waarbij de klokgenerator is geconfigureerd om de vertraging te verkleinen door de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie stapsgewijs aan te passen en waarbij elke verandering van de gesynchroniseerde eerste klokfrequentie kleiner is dan de maximale klokfrequentieverandering.

13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij het externe videosignaal externe videogegevens omvat, waarbij de inrichting verder een framebuffer omvat die is geconfigureerd om de externe videogegevens te ontvangen en waarbij de videogenerator is geconfigureerd om de door de framebuffer ontvangen externe videogegevens uit te lezen om het videosignaal te genereren, waarbij de videogegevens een veelvoud aan pixelwaarden omvatten, waarbij de vertraging een vertraging is tussen een tijdstip van ontvangst van één van de pixelwaarden in de framebuffer en een tijdstip van generatie van het videosignaal op basis van de betreffende één pixelwaarde.

14. Inrichting volgens conclusie 15, waarbij de videogenerator is ingericht om een beeldscan uil te voeren van de uit de framebuffer te lezen pixelwaarden om één van een veelvoud aan opeenvolgende beelden van het videosignaal te genereren, waarbij de vertraging een tijdverschil is tussen een tijdstip waarop in de framebuffer een vooraf bepaalde hoeveelheid videogegevens is opgeslagen en een scantijdstip waarop de ene pixelwaarde wordt gescand.

15. Inrichting volgens een van conclusies 12 tot en met 14, waarbij de video-ontvangstinterface een netwerkinterface is die is ingericht om het externe videosignaal over een netwerk te ontvangen in netwerkpakketten, waarbij bij voorkeur de klokfrequentiebepaler is ingericht om de externe klokfrequentie te bepalen door onder gebruik making van respectievelijke verzendingstijdstempels van ten minste twee van de netwerkpakketten de externe klokfrequentie te reconstrueren.

16. Inrichting volgens een van conclusies 12 tot en met 15, waarbij de klokgenerator is geconfigureerd om de bepaalde vertraging te gebruiken als invoer voor het aanpassen van de lokale klokfrequentie, waarbij de video-vertragingsbepaler is ingericht om de vertraging stapsgewijs toe te voeren aan de klokgenerator.

17. Inrichting volgens conclusie 16, waarbij de klokgenerator een PI-regelaar en een Phase-Locked-Loop, “PLL”, omvat, waarbij de PI-regelaar is geconfigureerd om een klokfrequentiewaarde te berekenen en de PLL is geconfigureerd om het eerste kloksignaal te genereren op basis van de door de PI-regelaar berekende klokfrequentie, waarbij de vertraging een aantal klokperioden van het gesynchroniseerde eerste kloksignaal is, waarbij de video-vertragingsbepaler is ingericht om de vertraging stapsgewijs toe te voeren aan de PI-regelaar door in stappen het aantal klokperioden toe te voeren, waarbij de PI-regelaar verder is geconfigureerd om de eerste klokfrequentie iteratief met een regelfrequentie te regelen en om in elke iteratie een gedeelte van het aantal klokperioden toe te voeren, welk gedeelte van het aantal klokperioden kleiner is dan een drempelaantal klokperioden.

18. Netwerkvideosysteem omvattende: - een inrichting volgens ten minste één van conclusies 14 tot en met 19 met daarop aangesloten een weergevingsinrichting; en - ten minste één videobronapparaat geconfigureerd om via een netwerkverbinding het externe videosignaal te verzenden naar de inrichting.