WO2006079873A1 - Telephone mobile permettant de communiquer avec la voix et les images video - Google Patents

Telephone mobile permettant de communiquer avec la voix et les images video Download PDF

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WO2006079873A1
WO2006079873A1 PCT/IB2005/000982 IB2005000982W WO2006079873A1 WO 2006079873 A1 WO2006079873 A1 WO 2006079873A1 IB 2005000982 W IB2005000982 W IB 2005000982W WO 2006079873 A1 WO2006079873 A1 WO 2006079873A1
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mobile telephone
video
regardless
signal
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PCT/IB2005/000982
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Majid El Bouazzaoui
Original Assignee
Majid El Bouazzaoui
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    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present invention relates to a mobile phone for communicating with voice and video images simultaneously and in real time across all mobile telephone network infrastructures.
  • the mobile phone defined above is characterized by a different organization of the components on the existing mobile phones (encoder / decoder video and audio for example: the information to be transmitted is no longer transmitted separately but injected into those of the audio signal ... see FIG. 7) as well as an electronic part complementary to an ordinary mobile telephone: this part has the role of processing the voice, the video images and the data relating to the additional services (signaling for example), in order to allow their transmission in simultaneous and in real time via a mobile network regardless of its infrastructure used (GSM, DCS, EDGE, GPRS, UMTS ).
  • the current mobile phones include all the elements necessary for the processing of images, video (camera, coding, processing, saving and display of images and video data on screen) and sound (microphone, coding, processing, transmission and playback of audio data on speakers or headphones).
  • the flow rates allocated to the transmission of audio data do not enable the transmission of audio and video data in real time and simultaneously (2 Mbps for example).
  • the complementary electronic part that will be added by the present invention will use the video data that is usually stored on a mobile phone, mix them with the audio signal to be transmitted so as to obtain a signal that looks like an audio signal, so to be transmitted in the same way as ordinary audio data. Operation
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall operation of the present mobile phone and in which the following elements can be observed:
  • - 'Mi' represents the microphone for the acquisition of the audio signal
  • - 'Ha' represents the loudspeakers or headphones for the reproduction of the sound signal
  • FIG. 2 is an enlargement of 'Ca', 'Mi', 'CO' and 'Res' detailing the operation of this part of this mobile phone and in which we find the following elements: - 'Vi' represents the source video signal;
  • - 'Co1' represents the encoder / decoder which performs the transformation of the analog video signal into a set of digital information stored in 160-bit packets in a buffer memory and vice versa;
  • 'Co2' represents the encoder / decoder which transforms each 20ms slice of the analog audio signal into a sequence of 160 digital bits in series and vice versa
  • - 'CNA' represents the Digital to Analog Converter which converts the 160-bit digital signals from Co1 and those from Co2 into an analogue signal with a duration of 20ms and conversely it restores the 160-bit digital signals contained in the analog signal 20ms from Co3 to 'Co1' and 'Co2';
  • - 'Co3' represents the encoder / decoder which transforms the 20ms analogue signal from DAC into a series of digital data that will be transmitted over the mobile telephone network.
  • the encoder / decoder used in this case generally transforms the analog frame (sampling at a frequency of 8Khz then quantization: 160 samples every 20 ms) of 20ms in 260 bits then their adds 196 bits for the coding channel and then it performs an interlace information before switching to modulation in the case of a GSM infrastructure for example ... and vice versa;
  • Figure 5 is an enlargement of 1 CoI 'in which the following elements are identified: -' Vi 'represents the video signal;
  • - 'C1' represents the step during which the analog-to-digital conversion and the pre-processing (filtering, etc.) of the video signal are performed, and vice versa;
  • DCT Discrete Cosine Transform
  • MMTa represents the buffer memory for storing the digital information to be transmitted on the mobile telephone network or to be processed by the mobile telephone.
  • Figure 3 allows us to discover the information obtained at the output of 'Co1' and 'Co2' in which we find the following elements:
  • - 'SA' represents the audio source
  • - 'CES' represents the framing, sampling and serialization of the bits in a 2.5ms analog slice (20 samples) of the audio source before compression
  • - 'S1' represents the transformation of the first information source into 6 packets of 160 bits / 20ms
  • - 'S2' represents the transformation of the second information source into a packet of 160 bits / 20ms;
  • Figure 4 illustrates the course and pace of the information throughout 'Co2' in which we find the following: - 'A1' represents the 2.5ms framing of the audio source;
  • - 'A2' represents the sampling and quantification of the squared area of the audio source (with a sampling time of 125us, 20 samples can be retrieved);
  • - 'A3' represents the quantization of the squared area of the audio source (8 bits / sample);
  • the CES signal contains bits which will then be compressed and stored in the buffer before attacking the DAC.
  • a good audio signal can be obtained if a compression ratio of 10: 1 is not exceeded.
  • a good video signal can also be obtained if a compression ratio of 100: 1 is not exceeded and the images are not transmitted with a frequency of less than 15 frames per second.
  • Figure 8 gives an example with an image that starts at 'a1-t1' and ends at 'a3-t3'.
  • a slice of the compressed sound signal starts at ! a7-t1 'and ends at' a7-t3 '.
  • FIG. 7 illustrates the details of this transformation on which one notes that each word of 8 packets containing 160 bits is composed of 6 packets of the first source of information (video source for example) and a packet of the second source of information (audio source) as well as a packet that will be used to transmit the necessary signaling.
  • the 8 packets of each word will attack a Digital to Analog Converter (DAC). At the output of the latter, we obtain the signal S3 which looks like an audio signal (analog voltage stages with a duration of 125us).
  • DAC Digital to Analog Converter
  • the duration of 125us of the voltage steps will allow the signal to be sampled by the encoder / decoder 'Co3' at a frequency of 8Khz identical to that used to sample an audio signal before transmitting it via a GSM mobile telephone network for example.
  • the 'S3' signal undergoes the same processing as the audio signal which is usually transmitted over the mobile telephone network to be transmitted to its recipient.
  • Figure 6 shows us the path of the S3 signal in the mobile telephone network (GSM for example) and on which we find the following elements: - 'S3' Signal ' obtained at the output of the CNA. This is a false audio signal that can be processed by an audio signal processing circuit (fixed or mobile telephone terminal). - 'E3' Image signal of S3 after transmission and reception.
  • ADC Analog to Digital Converter
  • - CC represents the step during which the data is encoded to facilitate the detection and correction of errors that may be generated during transmission;
  • - 'Can' represents the medium where the modulated signal will be propagated (transmission channel): air, cables, optical fiber ...
  • DC represents the step during which the transmission errors are corrected (decoding).
  • - 'DS' represents the step during which the signal is decrypted and decompressed
  • - 'Pu' represents the image audio signal (Puit) of that which has been emitted by the source (in this case we obtain the image of the signal S3 that is to say E3).
  • the signals obtained correspond to: 160 bits * 6 packets * 50 (number of slots of 20 ms over 1 second) ie 48000 bits / s for the video signal; and 1 60 bits * 1 packet * 50 ie 8000 bits / s for the audio signal.
  • Permitted bit rate for the video signal without the invention (bits / s): 0; Permitted flow (with compression of 30: 1) for the video signal with the invention (bits / s): 48000.
  • the coder / decoder 'Co3' and the network interface MRes' will depend on the option chosen on the present mobile phone. In other words, if the present mobile phone must be compatible with the GSM network, the coder / decoder 'Co3' and the network interface 'IRes' (see Figure 2) to be used on this mobile phone must be identical to those used in GSM mobile phones. Secondly, for this mobile phone to communicate with other mobile phones that process voice and video images directly, it simply bypasses the 'Co2' and 'CNA' coders / decoders (see Figure 2). .
  • the coder / decoder 1 CoI ', the coder / decoder' Co3 'and the network interface'IRes' will modify the audio and video signals directly ... and thus allow them to be returned directly by all mobile phones that are already used and are able to transmit voice and video images (UMTS for example).
  • the network interface ('IRes', see Figure 2) is flexible in order to be able to transmit either a single signal for the voice, or a single signal for the voice and the video images or then to transmit two signals for the voice and video images.
  • the encoders are manageable in order to be able to activate or deactivate some of their functions (such as data compression for example), in order to enable them to adapt to all types of coders / decoders available on mobile phones. different natures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Téléphone mobile permettant la communication avec la voix et les images vidéo en simultané et en temps réel à travers toutes les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles. Un téléphone mobile ordinaire comporte une partie électronique complémentaire qui a le rôle pour comprimer le signal de la source vidéo (SV) en 6 paquets de 160 bits par 20 ms employer une première transformation (S1) et pour comprimer le signal de la source audio (SA) en un paquet de 160 bits par 20 ms employer une deuxième transformation (S2) et pour le traitement de données relatives aux services complémentaires (S0) qui nous permettront de déterminer le début et la fin de chaque vidéo compressée et également chaque tranche audio compressée de 20 ms. On obtient une suite de mots (t1 à tn) de 8 paquets contenant 160 bits chacun. Les 8 paquets de chaque mot vont attaquer un Convertisseur Numérique à Analogique (CAN) afin d’obtenir un signal qui ressemble à un signal audio qui transmet la même manière que les données audio ordinaire sur le résesau téléphonique mobile à son destinataire.

Description

Description de l'invention
Définition
La présente invention concerne un téléphone mobile permettant la communication avec la voix et les images vidéo en simultané et en temps réel à travers toutes les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles.
On sait que pour communiquer avec le son et les images vidéo en temps réel simultanément via un téléphone mobile à travers les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles, on a besoin de transmettre les informations avec un débit plus important que pour transmettre le son uniquement. Cette limitation ne permet pas la communication par le son et les images en temps réel et en simultané via certaines infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles réservés à la transmission de la voix (réseaux GSM par exemple). On sait aussi que les techniques utilisées actuellement dans les téléphones cellulaires permettent de traiter et de stocker beaucoup d'informations, telles que les images fixes ou animées (numérisation, compression, détection et correction d'erreurs...), avec une vitesse très rapide. Cette évolution est due aux technologies actuelles qui ont permit d'une part, d'accroître les temps de calculs des processeurs dédiés au traitement de signal en particulier et aux micro-processeurs en général et d'une autre part de permettre une plus grande capacité de stockage sur les téléphones mobiles (plus grande mémoire interne sur les téléphones mobiles...). Donc, si on arrive à utiliser ces améliorations pour effectuer des traitements plus complexes avec les informations relatives au son et aux images vidéo... on peut communiquer avec le son et les images vidéo en simultanée et en temps réel via toutes les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles existantes. C'est Ie but de la présente invention de mettre à la disposition des utilisateurs un téléphone mobile permettant la communication avec la voix et les images vidéo en simultané et en temps réel à travers toutes les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles.
Caractéristiques
Le téléphone mobile définit ci-dessus est caractérisé par une organisation différente des composants sur les téléphones mobiles existants (codeur / décodeur vidéo et audio par exemple : les informations à transmettre ne sont plus transmises séparément mais injectées dans celles du signal audio... voir figure 7) ainsi que d'une partie électronique complémentaire à un téléphone mobile ordinaire : cette partie a pour rôle le traitement de la voix, des images vidéo et de données relatives aux services supplémentaires (signalisation par exemple), afin de permettre leur transmission en simultanée et en temps réel via un réseau de téléphonie mobile quelque soit son infrastructure utilisée (GSM, DCS, EDGE, GPRS, UMTS...). En effet, les téléphones mobiles actuels comportent tout les éléments nécessaires au traitement des images, de la vidéo (caméra, codage, traitement, sauvegarde et affichage des images et des données vidéo sur écran) et du son (microphone, codage, traitement, transmission et restitution des données audio sur hauts parleurs ou écouteurs).
Cependant, les débits alloués à la transmission des données audio (13 kbps via les réseaux mobiles de 2eme génération, GSM par exemple) ne permettent pas la transmission des données audio et vidéo en temps réel et en simultanée (2 Mbps par exemple). Ainsi, la partie électronique complémentaire qu'on va rajouter par la présente invention va utiliser les données vidéo qui sont habituellement stockées sur un téléphone mobile, les mélanger au signal audio à transmettre de sorte à obtenir un signal qui ressemble à un signal audio, afin d'être transmis de la même manière que les données audio ordinaires. Fonctionnement
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, faite en se référant au dessins annexés, sur lesquels la figure
1 est un schéma de principe illustrant le fonctionnement global du présent téléphone mobile et dans lequel on peut observer les éléments suivants :
- 'Ca' représente Ia caméra pour l'acquisition du signal vidéo ;
- 'Mi' représente le microphone pour l'acquisition du signal audio ; - 'Ha' représente les hauts parleurs ou les écouteurs pour la restitution du signal sonore ;
- 'Ec' représente l'écran pour la restitution du signal vidéo ;
- 'CO' représente le CoDec pour le COdage et le DECodage des signaux sonore et vidéo pour la transmission sur un réseau de téléphonie mobile ;
- 'Rés' représente le réseau de téléphonie mobile.
Ensuite, Ia figure 2 est un agrandissement de 'Ca', 'Mi', 'CO' et 'Rés' détaillant le fonctionnement de cette partie du présent téléphone mobile et dans laquelle on trouve les éléments suivants : - 'Vi' représente la source du signal vidéo ;
- 'Au' représente la source du signal audio ;
- 'Co1' représente le codeur / décodeur qui effectue la transformation du signal vidéo analogique en un ensemble d'informations numériques stockées par paquets de 160 bits dans une mémoire tampon et inversement ;
- 'Co2' représente le codeur / décodeur qui réalise la transformation de chaque tranche de 20ms du signal audio analogique en une suite de 160 bits numériques en série et inversement ; - 'CNA' représente le Convertisseur Numérique à Analogique qui convertit les signaux numériques de 160 bits issus de Co1 et ceux issus de Co2 en un signal analogique ayant une durée de 20ms et inversement il restitue les signaux numériques de 160 bits contenues dans le signal analogique de 20ms en provenance de Co3 vers 'Co1' et 'Co2' ;
- 'Co3' représente le codeur / décodeur qui effectue la transformation du signal analogique de 20ms issu de CNA en une suite de données numériques qui seront transmises sur le réseau téléphonique mobile. Le codeur / décodeur utilisé dans ce cas transforme en général la trame analogique (échantillonnage à une fréquence de 8Khz puis quantification : 160 échantillons chaque 20 ms) de 20ms en 260 bits puis leurs rajoute 196 bits pour le codage canal et ensuite il effectue un entrelacement des informations avant de passer à la modulation dans le cas d'une infrastructure GSM par exemple... et vice- versa ;
- 'IRés' représente l'interface réseau pour permettre Ia transmission sans pertes des informations issues de Co3 via le réseau téléphonique mobile et réciproquement ;
- 'Rés' représente le réseau téléphonique mobile.
Juste après, pour avoir une représentation plus détaillée, la figure 5 est un agrandissement de 1CoI' dans laquelle on identifie les éléments suivants : - 'Vi' représente le signal vidéo ;
- 'C1' représente l'étape durant laquelle s'effectuent la conversion analogique à numérique et le prétraitement (filtrage...) du signal vidéo... et inversement ;
- 'C2' représente l'étape où le signal subit la transformation DCT (Discrète Cosine Transform), la prédiction spatiale et temporelle
DPCM (Differential Puise Code Modulation)... et inversement ; - 'C3' représente l'étape d'échantillonnage et de quantification...
- 'C4' représente l'étape pour réduire les informations redondantes (Compression via l'algorithme de Huffman, RLE, Arithmétique, Lempel Ziv...)... et inversement pour les remettre à la réception ;
- 'MTa' représente la mémoire tampon pour stocker les informations numériques à transmettre sur le réseau téléphonique mobile ou à traiter par le téléphone mobile.
Cependant, pour mieux comprendre le fonctionnement de la présente invention, la figure 3 nous permet de découvrir les Informations obtenues à la sortie de 'Co1' et 'Co2' dans laquelle on trouve les éléments suivants :
- 'SV représente la source vidéo ;
- 'SA' représente la source audio ; - 'CES' représente le cadrage, l'échantillonnage et la sérialisation des bits dans une tranche analogique de 2,5ms (20 échantillons) de la source audio avant compression ;
- 'S1' représente la transformation de la première source d'informations en 6 paquets de 160 bits / 20ms ; - 'S2' représente la transformation de la deuxième source d'informations en un paquet de 160 bits / 20ms ;
- 'SO' représente les bits de signalisation qui nous permettront de déterminer le début et la fin de chaque image compressée et également chaque tranche audio compressée de 20ms. On obtient une suite de mots (t1 à tn) de 8 paquets contenant 160 bits chacun (ai à a6 à la sortie de Co1 et a7 à la sortie de Co2 dans chaque mot aux périodes tn).
De la même manière, la figure 4 illustre le parcours et l'allure des Informations tout au long de 'Co2' dans laquelle on trouve les éléments suivants : - 'A1' représente le cadrage de 2,5ms de la source audio ;
- 'A2' représente l'échantillonnage et la quantification de la zone cadrée de la source audio (avec un temps d'échantillonnage de 125us on peut récupérer 20 échantillons) ; - 'A3' représente la quantification de la zone cadrée de la source audio (8 bits / échantillon) ;
- 'A4' représente la sérialisation des bits échantillonnés et quantifiés (on obtient 8*20 = 160 bits après la sérialisation) ;
- 'CES' représente le résultat obtenu à la sortie de Co2 c'est-à- dire après Ie Cadrage, l'Echantillonnage et la Sérialisation
(CES). Le signal CES contient des bits qu'on va ensuite compresser et stocker dans la mémoire tampon avant d'attaquer le CNA.
En résumé, on a détaillé jusqu'à présent les étapes et l'allure des informations audio et vidéo à partir de leurs acquisitions jusqu'à l'obtention des informations capables d'être traitées numériquement sous forme de paquets de 160 bits et inversement.
Cependant, une autre étape est nécessaire pour permettre de compresser les données issues de 'Co1' et 'Co2'. Dans ce cas, on peut obtenir un signal audio de qualité si on ne dépasse pas un taux de compression de 10:1. On peut également obtenir un signal vidéo de qualité si on ne dépasse pas un taux de compression de 100:1 et si on ne transmet pas les image avec une fréquence inférieure à 15 images par seconde. De ce fait, on ne peut pas avoir une longueur de bits fixe ni pour le son ni pour les images. Et ainsi, afin de pouvoir retrouver les informations relatives aux images et aux tranches de 20ms du signal sonore, on va utiliser les 160 bits de 'a8' pour la signalisation qui nous permettra d'identifier le début et la fin de chaque information que ce soit pour le signal sonore ou pour le signal vidéo. La figure 8 nous donne un exemple avec une image qui commence à 'a1-t1' et se termine à 'a3-t3'. Sur le même exemple, une tranche du signal sonore compressée commence à !a7-t1' et se termine à 'a7-t3'. Pour pouvoir identifier le début et la fin de chaque information, on va utiliser les 160 bits de 'a8' de la manière suivante :
- 2 bits pour indiquer le nombre de tranches audio de 20ms enregistrées sur les 160 bits à l'instant 'tn' ;
- 2 bits pour indiquer Ie nombre d'images vidéo enregistrées sur les 160 bits à l'instant 'tn' ;
- 2 bits pour indiquer si les huit bits qui vont suivre concernent le début d'une tranche audio ;
- 8 bits pour indiquer la position du premier bit de l'information audio qui se situe parmi 160 bits à l'instant tn (28=255 donc les huit bits sont suffisants pour indiquer n'importe quelle position de 1 à 160) ;
- 2 bits pour indiquer si les huit bits qui vont suivre concernent la fin d'une tranche audio ;
- 8 bits pour indiquer la position du dernier bit de l'information audio qui se situe parmi 160 bits à l'instant tn ;
- 2 bits pour indiquer si les huit bits qui vont suivre concernent Ie début d'une image vidéo ;
- 3 bits pour indiquer la position du premier bit de l'information vidéo qui se situe entre 'ai' et 'a6' à l'instant tn (23=8 donc les trois bits sont suffisants pour indiquer n'importe quelle position verticale de 'ai' à 'a6') ;
- 8 bits pour indiquer la position du premier bit de l'information vidéo qui se situe parmi 160 bits à l'instant tn ;
- 2 bits pour indiquer si les huit bits qui vont suivre concernent Ia fin d'une image vidéo ; - 3 bits pour indiquer la position du dernier bit de l'information vidéo qui se situe entre 'ai' et 'a6' à l'instant tn ;
- 8 bits pour indiquer la position du dernier bit de l'information vidéo qui se situe parmi 160 bits à l'instant tn ; En revanche, pour pouvoir attaquer le codeur / décodeur 'Co3' on aura besoin de transformer les données numériques (paquets de 160 bits) en provenance de 1CoI' et de 'Co2' en un signal analogique identique à un signal audio et réciproquement. La figure 7 illustre les détails de cette transformation sur laquelle on remarque d'un côté que chaque mot de 8 paquets contenant 160 bits est composé de 6 paquets de Ia première source d'informations (source vidéo par exemple) et d'un paquet de la deuxième source d'informations (source audio) ainsi que d'un paquet qui servira à transmettre la signalisation nécessaire. D'un autre côté, on remarque que les 8 paquets de chaque mot vont attaquer un Convertisseur Numérique à Analogique (CNA). A la sortie de ce dernier, on obtient le signal S3 qui ressemble à un signal audio (des paliers de tension analogique d'une durée de 125us).
La durée de 125us des paliers de tension permettra l'échantillonnage du signal par le codeur / décodeur 'Co3' à une fréquence de 8Khz identique à celle utilisée pour échantillonner un signal audio avant de le transmettre via un réseau téléphonique mobile GSM par exemple.
Finalement, une fois arrivé au niveau de 'Co3\ le signal 'S3' subit le même traitement que le signal audio qui est habituellement transmis sur le réseau téléphonique mobile pour être transmis à son destinataire. La figure 6 nous dévoile le parcours du signal S3 dans le réseau téléphonique mobile (GSM par exemple) et sur laquelle on trouve les éléments suivants : - 'S3' Signal' obtenu à la sortie du CNA. C'est un faux signal audio qui peut être traité par un circuit de traitement de signaux audio (terminal téléphonique fixe ou mobile). - 'E3' Signal image de S3 après transmission et réception. Il nous permettra de récupérer les signaux vidéo et audio via un échantillonneur, un Convertisseur Analogique à Numérique (CAN) pour obtenir les images de S1 et S2, ensuite en passant par un circuit pour convertir chaque 8 bits en séries en 8 bits parallèles et enfin par un filtre qui nous permettra de retrouver le signal audio de départ.
En fait, les éléments suivant constituent les étapes nécessaires à émettre et recevoir un ensemble d'informations (ils constituent généralement une chaîne de transmission classique que l'on ne va pas nécessairement modifier) :
- 'So' constitue une source audio (la Source) que l'on va remplacer dans notre cas par le signal S3 ;
- 'CS' représente l'étape durant laquelle les données sont cryptées et compressées ;
- 'CC représente l'étape durant laquelle les données sont encodées pour faciliter la détection et la correction des erreurs qui peuvent être générées lors de la transmission ;
- 'MOD' représente l'étape pendant laquelle le signal est modulé pour être envoyé sur le canal de transmission (ondes hertziennes par exemple) ;
- 'Can' représente le milieu où le signal modulé sera propagé (canal de transmission) : air, câbles, fibre optique...
- 'DEM' représente l'étape durant laquelle le signal obtenu à la réception (après avoir traversé Ie canal de transmission) est démodulé ;
- 'DC représente l'étape durant laquelle les erreurs de transmissions sont corrigées (dé-encodage) ;
- 'DS' représente l'étape durant laquelle Ie signal est décrypté et décompressé ; - 'Pu' représente le signal audio image (le Puit) de celui qui a été émis par Ia source (dans notre cas on obtient l'image du signal S3 c'est-à-dire E3) .
Calculs Les calculs suivants nous permettrons de déterminer le débit des informations que l'on peut transmettre sur un réseau de téléphonie mobile et par la suite de choisir les informations à transmettre en simultané avec le signal audio.
En effet, les signaux obtenus correspondent à : 160 bits * 6 paquets * 50 (nombre de tranches de 20ms sur 1 seconde) c'est à dire 48000 bits/s pour Ie signal vidéo ; et 1 60 bits * 1 paquet * 50 c'est à dire 8000 bits/s pour le signal audio.
En fait, avec un tel débit on peut obtenir un signal vidéo YUV à 25 images / seconde à 256 couleurs et à une taille de 80 points par ligne * 60 lignes avec un taux de compression de '30: 1 ' (48000 bits / seconde).
Pour avoir des images de plus grande taille ou pour plus de couleurs, il suffit par exemple de réduire le nombre d'images par seconde. Exemple de calculs pour un signal vidéo
- Nombre de lignes sur l'image : 60 ;
- Nombre de points par ligne : 80 ;
- Nombre d'images par seconde : 25 ;
- Nombre de bits par image non compressée (avec une résolution de 256 couleurs) : 57600 ;
- Nombre de bits par image compressée à 30: 1 (256 couleurs) : 1920 ;
- Débit nécessaire pour le signal vidéo (bits/s) : 48000 ;
- Débit autorisé pour Ie signal vidéo sans l'invention (bits/s) : 0 ; - Débit autorisé (avec compression de 30:1) pour le signal vidéo avec l'invention (bits/s) : 48000.
Exemple de calculs pour un signal audio
- Débit nécessaire pour le signal audio sans compression : 25600 ;
- Débit nécessaire pour le signal audio avec une compression de '10:1' : 2560 ;
- Débit autorisé pour le signal audio sans l'invention (bits/s) : 9600 ; - Débit autorisé (avec compression de 10:1) pour Ie signal audio avec l'invention (bits/s) : 8000.
Compatibilité
Pour permettre à Ia présente invention de communiquer avec les systèmes déjà existants, il existe deux cas de figure : Premièrement, pour que le présent téléphone mobile arrive à communiquer avec d'autres téléphones mobiles qui ne traitent que la voix, il lui suffit de court-circuiter les codeurs / décodeurs 1CoI', 'Co2' et 'CNA' (voir figure 2). De cette façon, le codeur / décodeur 'Co3' et l'interface réseau MRes' (voir figure 2), vont modifier Ie signal audio directement... et ainsi permettre à ce dernier d'être restitué directement par tous les téléphones mobiles qui sont déjà utilisés et qui se limitent à la transmission de la voix (GSM par exemple).
Par ailleurs, le codeur / décodeur 'Co3' et l'interface réseau MRes' (voir figure 2), dépendront de l'option choisie sur le présent téléphone mobile. Autrement dit, si le présent téléphone mobile, doit être compatible avec le réseau GSM, le codeur / décodeur 'Co3' et l'interface réseau 'IRes' (voir figure 2) à utiliser sur le présent téléphone mobile devront être identiques à ceux utilisés dans les téléphones mobiles GSM. Deuxièmement, pour que le présent téléphone mobile arrive à communiquer avec d'autres téléphones mobiles qui traitent la voix et les images vidéos directement, il lui suffit de court-circuiter les codeurs / décodeurs 'Co2' et 'CNA' (voir figure 2). De cette façon, le codeur / décodeur 1CoI', le codeur / décodeur 'Co3' et l'interface réseau 'IRes' (voir figure 2), vont modifier les signaux audio et vidéo directement... et ainsi permettre à ces derniers d'être restitués directement par tous les téléphones mobiles qui sont déjà utilisés et qui sont capables de transmettre la voix et les images vidéos (UMTS par exemple).
Il faut également que l'interface réseau ('IRes', voir figure 2) soit flexible afin de pouvoir transmettre soit un seul signal pour la voix, soit un seul signal pour la voix et les images vidéo ou alors de transmettre deux signaux pour la voix et les images vidéo. II faut aussi que les codeurs soient maniables afin de pouvoir activer ou désactiver certaines de leurs fonctions (comme la compression de données par exemple), afin de leur permettre de s'adapter à tout les types de codeurs / décodeurs disponibles sur les téléphones mobiles de natures différentes. En plus, pour permettre à la présente invention d'être compatible avec plusieurs infrastructures de téléphonie mobile sur le même appareil, il suffit d'insérer les codeurs / décodeurs correspondants à chaque type d'infrastructure (les codeurs / décodeurs GSM, DCS, EDGE, GPRS, UMTS... par exemple, seront intégrés sur le même téléphone mobile). Dans ce cas, il suffit à l'utilisateur de choisir le type de téléphone mobile de son correspondant pour définir le codeur / décodeur à utiliser par le présent téléphone mobile (GSM ou GPRS...).

Claims

Revendications
1. Téléphone mobile permettant la communication avec la voix et les images vidéo en simultané et en temps réel à travers toutes les infrastructures de réseaux téléphoniques mobiles, connues ou inconnues à nos jours.
2. Téléphone mobile suivant la revendication 1, caractérisé par l'utilisation d'une partie électronique complémentaire qui servira à utiliser les données vidéo qui sont habituellement stockées sur un téléphone mobile, les mélanger au signal audio à transmettre de sorte à obtenir un signal qui ressemble à un signal audio, afin d'être transmis de la même manière que les données audio ordinaires.
3. Téléphone mobile suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par l'utilisation de caméra(s) pour l'acquisition du signal vidéo... quel que soit le nombre de cette (ou ces) dernière(s).
4. Caméra(s) suivant la revendication 3, utilisée(s) pour l'acquisition du signal vidéo... quelque soit son (leurs) type(s) (miniature, noir et blanc, couleur...), connu(s) ou inconnu(s) à nos jours.
5. Caméra(s) suivant les revendications 3 et 4, utilisée(s) pour l'acquisition du signal vidéo... quelle que soit sa (ou leurs) position(s) sur ou à l'extérieur du téléphone mobile (externe, face avant, rotative sur le bord du téléphone mobile, détachable filaire ou sans-fil...).
6. Caméra(s) suivant les revendications 3, 4 et 5, utilisée(s) pour l'acquisition du signal vidéo... quel que soit sa (leurs) technologie(s), connue(s) ou inconnue(s) à nos jours.
7. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par l'utilisation de microphone(s) pour l'acquisition de la voix quel que soit le nombre de ce(s) dernier(s).
8. Microphone (s) suivant la revendication 7 , utilisé(s) pour l'acquisition de la voix quel que soit (ou soient) sa (ou ses) position(s) sur ou à l'extérieur du téléphone mobile (Interne face avant ou sur les bords, externe filaire ou sans-fil, détachable filaire ou sur oreillette avec ou sans-fil ...).
9. Microphone(s) suivant les revendications 7 et 8, utilisé(s) pour l'acquisition de la voix quel que soit (ou soient) son (ou leurs) type(s) (miniature(s), céramique(s)... ) , connu(s) ou inconnu(s) à nos jours.
1 0. Microphone (s) suivant les revendications 7 , 8 et 9 , utilisé(s) pour l'acquisition de la voix quel que soit (ou soient) sa (ou leurs) technologie(s), connue(s) ou inconnue(s) à nos jours.
1 1 . Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3 et 7, caractérisé par l'utilisation de haut(s) parleur(s) ou écouteur(s) pour la restitution du signal sonore quelque soit (ou soient) son
(ou leurs) nombre(s).
1 2. Haut(s) parleur(s) ou écouteur(s) suivant la revendication 1 1 , utilisé(s) pour la restitution du signal sonore quelque soit (ou soient) sa (ou leurs) position(s) sur ou à l'extérieur du téléphone mobile (externe(s), face avant, rotative(s) sur le bord du téléphone mobile, détachable(s) filaire(s) ou sans-fi l, sur oreillette(s) filaire(s) ou sans-fil ... ) .
1 3. Haut(s) parleur(s) ou écouteur(s) suivant les revendications 1 1 , et 12 , utilisé(s) pour la restitution du signal sonore quelque soit (ou soient) son (ou leurs) type(s) (miniature(s) ... ), connu(s) ou inconnu(s) à nos jours.
1 4. Haut(s) parleur(s) ou écouteur(s) suivant les revendications 1 1 , 1 2 et 1 3 , utilisé(s) pour la restitution du signal sonore quelque soit (ou soient) sa (ou leurs) technologie(s), connue(s) ou inconnue(s) à nos jours.
1 5. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2 , 3, 7 et 1 1 , caractérisé par l'utilisation d'écran(s) de visualisation d'images vidéo pour Ia restitution du signal vidéo quelque soit le nombre d'écran(s) utilisé(s) sur le même appareil.
1 6. Ecran(s) suivant la revendication 15 , utilisé(s) pour la restitution du signal vidéo quelque soit (ou soient) le(s) type(s) de cet (ou ces) écran(s), connu(s) ou inconnu(s) à nos jours.
1 7. Ecran(s) suivant les revendications 15 et 16, utilisé(s) pour la restitution du signal vidéo quelque soit (ou soient) la (ou les) position(s) de cet (ou ces) écran(s) sur l'appareil.
1 8. Ecran(s) suivant les revendications 15, 16 et 17, utilisé(s) pour la restitution du signal vidéo quelque soit (ou soient) la (ou les) technologie (s) utilisée(s) par cet (ou ces) écran(s) , oonnue(s) ou inconnue(s) à nos jours.
1 9. Ecran(s) suivant les revendications 15 , 1 6 , 17 et 1 8 , utilisé(s) pour la restitution du signal vidéo quelque soit (ou soient) Ie(s) nombre d'images affichées sur ce(s) dernier(s) (l'image du correspondant uniquement ou celles des deux correspondants imbriquées l'une dans l'autre ... ).
20. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 et 1 5, peut également être caractérisé par l'utilisation d'autres périphériques d'entrée (clavier, détecteur de mouvements ...) , de mémorisation (mémoire interne... ), de traitement (microprocesseur, microcontrôleur, DSP... ) ou de sortie d'informations (moteurs pour déplacer la (ou les) caméra(s) ...).
21 . Autre(s) périphérique(s) suivant la revendication 20, utilisé(s) pour l'acquisition (entrée de données), la mémorisation , le traitement et / ou la restitution (sortie de données) d'informations quelque soit (ou soient) son (ou leurs) nombre(s) sur le téléphone mobile.
22. Autre(s) périphérique(s) suivant les revendications 20 et 21 , utilisé(s) pour l'acquisition (entrée de données) , la mémorisation, le traitement et / ou la restitution (sortie de données) d'informations quelque soit (ou soient) sa (ou leurs) position(s) sur le téléphone mobile.
23.Autre(s) périphérique(s) suivant les revendications 20, 21 et 22, utilisé(s) pour l'acquisition (entrée de données), la mémorisation, le traitement et / ou la restitution (sortie de données) d'informations quelque soit (ou soient) son (ou leurs) type(s) (taille, couleur...), connu(s) ou inconnu(s) à nos jours.
24. Autre(s) périphérique(s) suivant les revendications 20, 21, 22 et 23, utilisé(s) pour l'acquisition (entrée de données), la mémorisation, le traitement et / ou la restitution (sortie de données) d'informations quelque soit (ou soient) sa (ou leurs) technologie(s) (clavier sur écran tactile, autre(s) périphérique(s) miniature(s), résistant(s) à l'eau, alimenté(s) par le soleil...), connue(s) ou inconnue(s) à nos jours.
25. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2, utilisée pour le traitement du signal audio (exemple de Co2, voir figure 2) quelque soit sa norme (Exemple de la norme G.721 pour le codage / décodage de la voix...), connue ou inconnue à nos jours.
26. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2 et 25, utilisée pour le traitement du signal vidéo (exemple de Co1, voir figure 2) quelque soit sa norme (Exemple de la norme H.324 pour le codage / décodage des images vidéo...), connue ou inconnue à nos jours.
27. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2, 25 et 26 utilisée pour le traitement du signal audio (exemple de Co2, voir figure 2) quelque soit la technologie utilisée, connue ou inconnue à nos jours.
28. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2, 25, 26 et 27, utilisée pour le traitement du signal vidéo
(exemple de Co1, voir figure 2) quelque soit la technologie utilisée, connue ou inconnue à nos jours.
29. Partie électronique complémentaire suivant Ia revendication 2, 25, 26, 27 et 28, utilisée pour le traitement des signaux vidéo, audio et signalisations (exemple de CAN, voir figure 2) quelque soit la technologie utilisée, connue ou inconnue à nos jours.
30. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2, 25, 26, 27, 28 et 29, utilisée pour le traitement du signal audio (exemple de Co2, voir figure 2) quelque soit la taille de l'information à traiter ou la longueur de la tranche à coder / décoder (Exemple de 160 bits, voir 'a7' sur la figure 7).
31. Partie électronique complémentaire suivant Ia revendication 2, 25, 26, 27, 28, 29 et 30, utilisée pour le traitement du signal vidéo (exemple de Co1, voir figure 2) quelque soit la taille de l'information à traiter ou la longueur de la tranche à coder / décoder (Exemple de 6*160 bits, voir 'ai' à 'a6' sur la figure 7).
32. Partie électronique complémentaire suivant la revendication 2, 25, 26, 27, 28, 29, 30 et 31, utilisée pour le traitement des signaux vidéo, audio et signalisations (exemple de CAN, voir figure 2) quelque soit la taille de l'information à traiter ou la longueur de la tranche à coder / décoder (Exemple de 8*160 bits, voir 'ai' à 'a8' sur la figure 7).
33. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15 et 20, caractérisé par une utilisation différente du (ou des) CODEC(s) (Codeurs / DECodeurs) qu'on trouve sur les téléphones mobiles existants (le codeur / décodeur audio 'Co3' ne traite pas une tranche du signal audio mais traite un signal qui lui ressemble : un signal composé d'informations sur la voix et les images vidéo) quelque soit (ou soient) leur nombre (si le téléphone mobile intègre plusieurs CODECS afin de s'adapter à l'infrastructure du réseau téléphonique utilisé (GSM, GPRS...).
34. CODEC (codeur / décodeur) suivant la revendication 33, utilisé pour traiter un signal composé d'informations sur la voix et les images vidéo (Exemple de Co3, voir figure 2) quelque soit sa norme (exemple de la norme G.721 pour le codage de la voix), connue ou inconnue à nos jours.
35. CODEC (codeur / décodeur) suivant la revendication 33 et 34, utilisé pour traiter un signal composé d'informations sur la voix et les images vidéo (Exemple de Co3, voir figure 2) quelque soit sa technologie (vitesse de traitement, type de mémoire interne...), connue ou inconnue à nos jours.
36. CODEC (codeur / décodeur) suivant la revendication 33, 34 et 35, utilisé pour traiter un signal composé d'informations sur la voix et les images vidéo (Exemple de Co3, voir figure 2) quelque soit son type (codage pour transmission sur une infrastructure réseau de type GSM, GPRS...), connu ou inconnu à nos jours.
37. CODEC (codeur / décodeur) suivant la revendication 33, 34, 35 et 36, utilisé pour traiter un signal composé d'informations sur la voix et les images vidéo (Exemple de Co3, voir figure 2) quelque soit la taille de l'information entrante ou sortante à traiter ou la longueur de la tranche à coder / décoder.
38. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20 et 33, capable de s'adapter (en se commutant sur un CODEC si le téléphone mobile comporte plusieurs CODECS) quelque soit l'infrastructure du réseau mobile utilisé (GSM, GPRS, EDGE, UMTS...).
39. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33 et 38, permettant la communication avec le son et les images vidéo quelques soient ses autres options qui ne sont pas directement liées à la téléphonie mobile (montre, assistant personnel ou PDA, lecteur portable de musique ou de vidéos...).
40. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38 et 39, permettant la communication avec Ie son et les images vidéo quelques soient ses autres services mobiles (WAP...).
41 . Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38, 39 et 40, permettant la communication avec le son uniquement quelques soient les systèmes déjà existants qui ne permettent pas la communication avec les images vidéo (téléphones mobiles fonctionnant uniquement avec les CODECS
GSM par exemple...), en court-circuitant un ou plusieurs de ses codeurs / décodeurs intégrés .
42. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38, 39, 40 et 41 , permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la taille des images affichées à la réception (nombre de pixels, largeur et hauteur... ).
43. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38 , 39, 40, 41 et 42, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la taille des images captées avant l'émission (nombre de pixels, largeur et hauteur...).
44. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41 , 42 et 43, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la résolution des images affichées à la réception (nombre de couleurs, agrandissement optique ou numérique... ).
45. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41 , 42, 43 et 44, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la résolution des images captées avant l'émission (nombre de couleurs ... ) .
46. Téléphone mobile suivant les revendications 1 , 2, 3, 7, 1 1 , 15, 20, 33, 38, 39, 40 , 41 , 42, 43, 44 et 45, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit Ie format des images affichées à la réception (4:3 ou 16:9... ).
47. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 et 46, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le format des images captées avant l'émission (4:3 ou 16:9...).
48. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 et 47, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le nombre d'images par seconde affichées à la réception.
49. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47 et 48, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le nombre d'images par seconde captées avant l'émission.
50. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 et 49, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le taux de compression / décompression des images vidéo.
51. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 et 50, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le taux de compression / décompression de la voix.
52. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 et 51, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit Ia manière de stocker ou de lire les informations numériques concernant les images vidéo, la voix et / ou les bits de signalisation (160 bits...).
53. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 et 52, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la durée des tranches du signal audio ou vidéo (2,5ms, 20ms...).
54. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52 et 53, permettant la communication avec Ia voix et les images vidéo quelque soit la durée entre les tranches du signal audio ou vidéo.
55. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53 et 54, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la durée des bits numériques qui forment les paliers de tension (125 us, voir figure 7) en fonction de Co3 (125 us pour le cas du GSM pour ne pas perdre l'information lors de échantillonnage à 8khz).
56. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 et 55, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soient les étapes effectuées lors du traitement vidéo et leur ordre (voir figure 5).
57. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55 et 56, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soient les étapes effectuées lors du traitement vidéo et leur ordre (voir figure 4).
58. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56 et 57, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la manière d'utilisation des bits de signalisation et leurs emplacements (voir 'a8', figure 8).
59. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 et 58, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit la manière de transformer les données numériques en provenance de 1CoI' et de 'Co2' en un signal analogique (on peut utiliser 'ai' pour la signalisation par exemple... voir 'ai' à 'aδ' sur la figure 8).
60. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 et 59, permettant la communication avec la voix et les images vidéo quelque soit le parcours des signaux à transmettre (S3 par exemple) dans Ie réseau téléphonique mobile (voir figure 6).
61. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52,
53, 54, 55, 56, 57, 58, 59 et 60, ayant une interface réseau ('IRes1, voir figure 2) simple (à utiliser uniquement sur une seule infrastructure de réseau mobile) ou flexible (afin de pouvoir transmettre soit un seul signal pour la voix, soit un seul signal pour la voix et les images vidéo ou alors de transmettre deux signaux pour la voix et les images vidéo).
62. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 et 61, disposant de codeurs simples (compatibles avec certains codeurs) ou maniables afin de pouvoir activer ou désactiver certaines de leurs fonctions (comme la compression de données par exemple) et afin de leur permettre de s'adapter à tout les types de codeurs / décodeurs disponibles sur les téléphones mobiles de natures différentes, connus ou inconnus à nos jours.
63. Téléphone mobile suivant les revendications 1, 2, 3, 7, 11, 15, 20, 33, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 et 62, pouvant être compatible avec un ou plusieurs infrastructures de téléphonie mobile sur le même appareil (codeurs / décodeurs intégrés sur le même téléphone mobile et correspondants à plusieurs types d'infrastructures :
GSM, DCS, EDGE, GPRS, UMTS...), connues ou inconnues à nos jours.
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