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發送器、接收機和使用兩者的信號傳輸系統的製作方法

2023-05-30 02:23:56 3

專利名稱:發送器、接收機和使用兩者的信號傳輸系統的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種用於將例如一計算機圖像信號傳輸到投影儀、PDP(等離子體顯示屏)或者其他大規模圖像顯示裝置的輸入端的發送器,一種用於接收傳輸的信號的接收機,以及一種使用所述發送器和接收機的信號傳輸系統。
目前計算機圖像數據的精確度變得越來越高。同時,顯示部件的解析度在穩定地上升。
作為技術發展趨勢的結果,近年來人們越來越多地將計算機圖像信號輸入到液晶投影儀並且用於投影顯示。
然而,用於將計算機圖像信號輸入到投影儀的電纜通常由五根線組成,即三根用於紅(R)、綠(G)、藍(B)三種顏色的圖像信號線,和兩根用於水平同步和垂直同步的同步信號線。由於信號的帶寬,使用的是又粗又短的電纜。
由於這個原因,計算機和投影儀的位置排列受到限制。這使得演示較難進行。
為了解決這個問題,使用了一種日本待審專利公開號(Kokai)No.11-4461所披露的無線傳輸圖像信號的圖像傳輸系統。
這種圖像傳輸系統把圖像數據存儲在傳輸側的幀存貯器中,連續地讀出數據,用紅外線或者無線電波傳輸數據,將該串行信號變換為接收側的並行信號,把該並行信號存儲在接收側的幀存貯器,然後讀取該存儲器以還原RGB圖像數據信號。
目前最常用於顯示的圖像信號是一種被稱為XGA的信號。它包括水平方向上的1024象素和垂直方向上的768象素。幀頻為60Hz的這種信號具有65MHz的時鐘脈衝頻率。因為在發送數據的形式為串行信號的情況下,RGB三基色各需要8比特,所以傳輸率大約為1.6GHz。
另一方面,目前可以用紅外線通過空氣傳輸的帶寬大約為100MHz。在上面的圖像傳輸系統中,使用多個幀周期傳輸數據是可能的。
然而在上面的圖像傳輸系統中,從傳輸率的角度考慮,每16幀只有一個圖像可以被傳輸,因此出現例如即使演示者移動滑鼠,光標在屏幕上的運動是笨拙的和不自然等問題。
另外,在圖像傳輸系統中,圖像壓縮和編碼方法例如MPEG(運動圖像專家組)或者JPEG(聯合圖像專家組)通常被使用。
MPEG和JPEG這些圖像壓縮和編碼方法主要適合於編碼自然的圖像(主要是視頻圖像),但是不適合用於計算機輸出(尤其是高精確度的文本顯示等等)。
另外,對於MPEG編碼,用以找出圖像數據的矢量的運動檢測和離散餘弦變換(DCT)是必要的,因此電路大小自然要變得較大。因此,系統規模大,費用又高。
另外,在計算機輸出的情況下,通過LAN(區域網)傳輸顯示圖像本身的文件也是可能的。近來,2.4GHz頻帶的無線區域網產品已經出現了。
在這種情況下,圖像質量保持原樣,但是出現了下列問題。
首先,當發送側是計算機而接收側是顯示器(監視器、投影儀)時,發送側不會有問題,但是有必要給接收機側的顯示器加上區域網功能。
當顯示器沒有此功能時,也必須在接收側準備一臺計算機。因此費用升高了。
另外,為了使用LAN,必須安裝軟體。不允許計算機和顯示器之間用VGA電纜簡單地連接,例如,建立時間不能預先獲得,建立區域網的方法很麻煩,因此對於初學者來說很難。
一種主要考慮應用高解析度顯示器的PV-LINK被一些公司建議使用,但是使用這種PV-LINK需要一種專用視頻晶片,因此要把這種晶片安裝在計算機的主板上或者將一塊專用板插入諸如PCI或者AGP之類的圖形總線,並且必須安裝一個專用驅動器軟體。在這種情況下,也存在類似於運用區域網的那些缺陷。
本發明考慮到這樣一個狀況並且作為第一個目的而提供一種能夠傳輸圖像數據的發送器,其中不論排列的位置和傳輸率的大小圖像數據都能被可靠地再現;一種能夠接收發送器所傳輸的信號並且能夠完全地還原原始信號的接收機;以及一種使用該發送器和接收機的信號傳輸系統。
另外,本發明的第二個目的是提供一種能夠防止電路尺寸增加並且運作簡便的發送器、一種能夠接收來自發送器的信號並且完全地還原為原始信號的接收機以及一種使用該發送器和接收機的信號傳輸系統。
根據本發明第一個方面,提供了一種本發明的發送器,它包括一存儲裝置,用於存儲輸入的圖像數據;一鑑別裝置,用於比較存儲在存儲裝置中的前一幀的圖像數據以鑑別輸入的圖像數據是否已經改變;一傳輸區域設置裝置,用於根據鑑別裝置的輸出設置要被傳輸的圖像數據的區域;一傳輸區域數據添加裝置,用於將表示該區域的數據添加到要被傳輸的圖像數據中;一把要被傳輸的圖像數據和表示區域的數據轉換為串行信號的裝置;以及一傳輸裝置,用於傳輸串行信號。
根據本發明的第二個方面,提供有一種接收機,用於接收包含圖像數據及表示其區域的數據的串行無線電信號,它包括第一還原裝置,用於接收串行無線電信號並且將它還原為串行信號;第二還原裝置,用於把由第一還原裝置還原的串行信號還原為傳輸的圖像數據及其區域數據;一個存儲裝置,用於存儲相當於一幀的圖像數據;一寫入裝置,用於根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置;以及一讀出裝置,用於從存儲裝置讀出圖像數據。
根據本發明第三個方面,提供有一種信號傳輸系統,該系統包括一發送器,該發送器包括有一存儲裝置,用來存儲輸入的圖像數據;鑑別裝置,用於比較存儲在存儲裝置中的前一幀的圖像數據以鑑別輸入的圖像數據是否已經改變;一傳輸區域設置裝置,用於根據鑑別裝置的輸出設置要被傳輸的圖像數據的區域;一傳輸區域數據添加裝置,用來將表示區域的數據添加到被傳輸的圖像數據;一用於把要被傳輸的圖像數據及表示其區域的數據轉換為串行信號的裝置;以及一傳輸裝置,用於傳輸串行信號;該系統還包括一接收機,該接收機包括有第一還原裝置,用於接收傳輸的串行無線電信號並且將它還原為串行信號;第二還原裝置,用於還原傳輸的圖像數據和從由第一還原裝置還原的串行信號表示的圖像數據的區域的數據,一存儲裝置,用於存儲相當於一幀的圖像數據;一寫入裝置,用於根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置中;和一讀出裝置;用於從存儲裝置讀出圖像數據。
另外,在本發明中,當在這個區域輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較沒有改變時,發送的傳送區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域。
另外,在本發明中,當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變,那麼發送器的傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,然後使傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及在這個區域中的圖像數據,並且改變每幀的指定區域從而在多幀周期內傳輸所有圖像數據。
另外,在本發明中,如果輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變,而且改變的圖像的區域小於預定區域時,那麼發送器的傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一個幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及在這個區域的圖像數據。
另外,在本發明中,當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變,而且改變的圖像的區域大於預定區域時,那麼發送器的傳輸區域設置裝置指定圖像數據的部分區域,然後使得傳輸裝置在一個幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及在這個區域中的圖像數據,並且改變每個幀的指定區域從而在多個幀周期內傳輸所有的圖像數據。
另外,在本發明中,當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變,而且當改變的圖像小於預定區域時,發送器的傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示圖像數據區域的數據及在這個區域中的圖像數據,並且指定圖像數據的部分區域,然後使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示圖像數據區域的數據及在這個區域的圖像數據,並且當改變的圖像的區域大於預定區域時改變每個幀的指定區域從而在多個幀周期內傳輸所有的圖像數據。
另外,在本發明中,發送器包括一用於在預定周期內不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較已經改變的情況而強制傳輸一幀圖像數據的裝置。
另外,在本發明中,接收機的寫入裝置根據表示該區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的這個周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
根據本發明,在發送器中,輸入的圖像數據被存儲在存儲裝置中。然後,在鑑別裝置中,對目前輸入的圖像數據與存儲在存儲裝置中的前一幀圖像數據相比較,以鑑別它是否已經改變。
鑑別裝置的鑑別結果被輸入到傳輸區域設置裝置,並且設置要被傳輸的圖像數據的區域。
同樣,表示區域的數據被傳輸區域數據添加裝置添加到要被傳輸的圖像數據。
然後,要被傳輸的圖像數據和表示該區域的數據被轉換成一個串行信號,然後該串行信號從傳輸裝置被無線傳輸。
另外,在發送器中,在預定周期內例如不考慮輸入的圖像數據比較前一幀圖像數據已經改變的情況而強制傳輸一幀圖像數據。
另外,在接收機中,從發送器傳輸的串行無線電信號在第一個還原裝置處被接收並且還原為串行信號。
第二個還原裝置從第一個還原裝置還原的串行信號中還原傳輸的圖像數據和表示圖像數據區域的數據。
另外,傳輸的圖像數據根據表示該區域的數據由寫入裝置寫入到存儲裝置中。
然後,圖像數據被讀出裝置從存儲裝置中讀出。
本發明的這些和其他目的和特性將從下面參考附圖對最佳實施例的描述中變得更清楚。其中

圖1是根據本發明的信號傳輸系統的第一實施例的方框圖;圖2是根據本發明的發送器的控制信號生成電路的結構的一個例子的方框圖;圖3是根據本發明的發送器的傳輸區域設置電路的結構的一個例子的方框圖;圖4是根據第一個實施例的發送器傳輸的串行數據的結構的一個例子的視圖;圖5是傳輸的串行數據的SAV和EAV的結構視圖;圖6是根據本發明的發送器的串行數據轉換電路的結構的一個例子的方框圖;圖7是根據本發明的接收機的時鐘再現電路的結構的一個例子的方框圖;圖8是根據本發明的接收機的數據重現電路的結構的一個例子的方框圖;圖9是根據本發明的接收機的顯示存儲器的外部電路的結構的一個例子的方框圖;圖10是根據本發明的信號傳輸系統的第二實施例的方框圖;圖11是根據第二實施例的編碼器的結構的一個例子的方框圖;圖12是根據本發明的塊分割的一個例子的視圖;圖13A到13C是根據本發明的鑑別檢測的一個例子的視圖;圖14是由根據第二實施例的發送器傳輸的串行數據的結構的一個例子的視圖;圖15是根據第二實施例的接收機的解碼器的具體結構的一個例子的方框圖;圖16是解釋根據第二實施例的信號傳輸系統的發送器的操作的流程圖。
以下,最佳實施例將參考附圖被描述。
第一實施例圖1是根據本發明的信號傳輸系統的第一實施例的方框圖。
目前的信號傳輸系統由發送器10和接收機20構成,如圖1所示。
如圖1所示,發送器10具有作為存儲裝置的第一存儲器101和第二存儲器102、控制信號生成電路103、切換電路104a和104b、圖像比較電路105、傳輸區域設置電路106、傳輸區域指示數據生成電路107、串行數據轉換電路108和傳輸電路109。
第一存儲器101和第二存儲器102在由控制信號生成電路103生成的具有兩幀周期的控制信號S103的控制下對要被傳輸的圖像信號SIM每個幀交替地進行寫入和讀出。
注意第一存儲器101和第二存儲器102對應要被傳輸的輸入圖像的二維結構,用一個X值和一個Y值指示地址,按照該地址存儲圖像數據。
這些地址X值和Y值在控制信號生成電路103處生成。
控制信號生成電路103一旦收到同步信號Ssync則生成具有兩幀周期的控制信號S103,並且將它們輸出到第一存儲器101、第二存儲器102、切換電路104a和104b以及串行數據轉換電路108。
同樣,控制信號生成電路103生成X值和Y值作為第一存儲器101和第二存儲器102的地址,並且將它們提供到傳輸區域設置電路106和串行數據轉換電路108。
圖2是本發明的發送器的控制信號生成電路103的一個具體例子的結構方框圖。
如圖2所示,控制信號生成電路103配置有PLL(鎖相環路)電路1031、C計數器1032、H計數器1033和1/2分頻器1034。
在控制信號生成電路103中,一個水平同步信號Hsync和一個垂直同步信號Vsync被作為同步信號Ssync輸入。
水平同步信號Hsync被輸入到PLL電路1031和H計數器1033。
一個與圖像同步的時鐘信號S1031由PLL電路1031獲得,時鐘信號S1031被輸入到C計數器1032。然後,時鐘信號S1031在計數器1032被計數。其輸出成為一個地址X值S1032,並被提供到傳輸區域設置電路106和串行數據轉換電路108。
而且,水平同步信號Hsync在H計數器1033被計數。其輸出成為一個地址Y值S1033,並被提供到傳輸區域設置電路106和串行數據轉換電路108。
垂直同步信號Vsync被輸入到1/2分頻器1034,在此它的頻率被一分為二,因此生成2幀周期控制信號S103。
而且,C計數器1032由水平同步信號Hsync重新設定,H計數器1033由垂直同步信號Vsync重新設定。
切換電路104a在其輸入端a被連接到第一存儲器101的輸出端,在其輸入端b被連接到第二存儲器102的輸入端和在其輸出端c被連接到圖像比較電路105的第一輸入端,並且根據控制信號生成電路103的控制信號S103連接輸出端c與輸入端a或者輸入端b。
具體而言,當控制信號S103指示第一個存儲器101的讀出和第二存儲器102的寫入時,輸出端c被連接到輸入端a,而當控制信號S103指示第一存儲器101和第二存儲器102的讀出時,輸出端c被連接到輸入端b。
切換電路104b在其輸入端a被連接到第二存儲器102的輸出端,在其輸入端b被連接到第一個存儲器101的輸出端,在其輸出端c被連接到串行數據轉換電路106的第一個輸入端,並且根據控制信號生成電路103的控制信號S103連接輸出端c與輸入端a或者輸入端b。
具體而言,當控制信號S103指示第一個存儲器101的寫入和第二存儲器102的讀出時,輸出端c被連接到輸入端a,而當控制信號S103指示第一存儲器101的讀出和第二個存儲器102的寫入時,輸出端c被連接到輸入端b。
圖像比較電路105比較存儲在第一個存儲器101或者第二個存儲器102經由切換電路104a被輸入到第一個輸入端的圖像數據和目前被輸入到第二個輸入端的圖像數據,然後當圖像不相同時將結果作為信號S105輸出到傳輸區域設置電路106。
傳輸區域設置電路106一旦收到圖像比較電路105的輸出信號S105就與前一幀的圖像數據比較以鑑別目前輸入的圖像數據是否改變了。當沒有改變時,它輸出信號S106到指示數據生成電路107和串行數據轉換電路108的傳輸區域,從而指定圖像數據的一部分區域並且在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在該區域中的圖像數據,從而改變每幀的指定區域並且在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
另外,當與前一幀的圖像數據相比較,輸入的圖像數據有改變時,傳輸區域設置電路106將信號S108輸出到傳輸區域指示數據生成電路107和串行數據轉換電路108,從而當改變的圖像的區域小於預定區域時,在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在該區域中的圖像數據,從而指定圖像數據的一部分區域,並且在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在該區域中的圖像數據,從而改變每幀的指定區域,並且當改變的圖像的區域大於預定區域時在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
圖3是傳輸區域設置電路106的一個具體例子的結構方框圖。
如圖3所示,傳輸區域設置電路106的是由一個X值最大值寄存器1061、一個X值最小值寄存器1062、一個Y值最大值寄存器1063、一個Y值最小值寄存器1064、一個X值最大值電路1065、一個X值最小值電路1066、一個Y值最大值電路1067、一個Y值最小值電路1068和一臺微處理器1069所構成的。
傳輸區域設置電路106具有四個寄存器X值最大值寄存器1061、X值最小值寄存器1062、Y值最大值寄存器1063和Y值最小值寄存器1064。微處理器1069存儲每幀的地址X值的最小值和最大值以及在圖像信號的比較開始之前的圖像信號的地址值的最小值和最大值。
傳輸區域設置電路106的配置使得寄存器1061到1064的輸出被連接到X值最大值電路、X值最小值電路1066、Y值最大值電路1067和Y值最小值電路1068,使得電路1065到1068的輸出被再一次輸入到X值最大值寄存器1061、X值最小值寄存器1062、Y值最大值寄存器1063和Y值最小值寄存器1064。
控制信號生成電路103的地址X值S1032被輸入到X值最大值電路1065和X值最小值電路1066的其他輸入端,通過控制信號生成電路103,地址Y值S1033被輸入到Y值最大值電路1067和Y值最小值電路1068的其他輸入端。
另外,X值最大值電路1065、X值最小值電路1066、Y值最大值電路1067和Y值最小值電路1068的配置使得只有當圖像比較電路105比較的兩個圖像的內容不同時才操作。
在如此配置的傳輸區域設置電路106中,當兩個比較的圖像具有不同的內容時,在一個幀的比較完成的時間點上,X值最大值寄存器1061、X值最小值寄存器1062、Y值最大值寄存器1063和Y值最小值寄存器1064將指示地址X值的最大值和最小值以及地址Y值的最大值和最小值,以指明圖像不同的區域。
相應地,提供有水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync的微處理器1069讀出這些值。因此決定可以在一個幀內改變的圖像數據在水平方向上和垂直方向上延伸的範圍。
這裡,為簡便起見,假定傳輸頻帶是圖像原來的頻帶的1/16。
此時,當在一幀內改變的圖像數據的範圍在水平方向和垂直方向上都少於整個屏幕的1/4時,此範圍的信息量是整個屏幕的1/16或者更少。這個信息量可以在一幀內被傳輸。而且,在接收側觀看圖像不存在問題。
而且,如果在一幀內改變的圖像數據的範圍在水平方向和垂直方向上都大於整個屏幕的1/4時,在一幀內傳輸所有的數據是不可能的。
另外,還有的情況是在一幀存在的期間圖像數據沒有改變。
在這些情況下,整個屏幕被分成1/16大小的子屏幕,每幀相應於不同子屏幕的圖像數據被傳輸,經過16個幀周期後所有的圖像數據被更新。
因此,微處理器1069進行下列控制。
1)當在一幀內改變的圖像數據的範圍在水平方向和垂直方向上都少於整個屏幕1/4時,要傳輸的圖像區域等於水平方向上從地址X值的最小值起屏幕的1/4,等於垂直方向上從地址Y值的最小值起屏幕的1/4。
2)當在一幀內改變的圖像數據的範圍在水平方向和垂直方向上都大於整個屏幕的1/4時,以及當沒有圖像數據在一幀內改變時,輸入到微處理器1069的垂直同步信號Vsync被計數。根據計數值,相應於16個子屏幕(把屏幕在水平方向和垂直方向上各分成4個)的左上方的地址X值和地址Y值對於每個幀被順序地更新並指定。子屏幕在一幀內被傳輸。
而且,微處理器1069根據上面的規則輸出一個傳輸起始地址X值S1069X和一個傳輸起始地址Y值S1069Y。
傳輸區域指示數據生成電路107根據傳輸區域設置電路106的輸出信號S106生成傳輸區域指示(添加)數據,並且將之作為信號S107輸出到串行數據轉換電路108。
串行數據轉換電路108接收傳輸區域設置電路106的輸出信號S106和傳輸區域指示數據生成電路107的輸出信號S107,將經由切換電路104b交替輸入第一個存儲器101和第二個存儲器102的存儲圖像數據轉換為串行數據,然後將之輸出到傳輸電路109。
圖4是要被傳輸的串行數據的數據結構的視圖,圖5是解釋圖4所示SAV和EAV結構的視圖。
要被傳輸的串行數據的數據結構類似於在SMPTE259M中規定的串行接口結構。
即,在SMPTE259M中,視頻數據是按照Cb、Y和Cr的順序發送的,但是在本實施例中這個部分由RGB替換。
而且,放置在數字有效行緊前面的SAV(活動視頻開始)和放置在數字有效行緊後面的EAV(活動視頻結束)被準備好。
SAV和EAV都各包含四個代碼字。前三個代碼字是FF、00和00,稱為序文。SAV和EAV的差異在於第四個代碼被定義和規定,如圖5所示。
具體而言,EAY的MSB(最高有效位)是1,SAV的MSB(最高有效位)是0。
第七位為1的情況是H(水平周期),為0的情況是V(垂直周期)。
第六位為1的情況是nop(不操作),為0的情況是活動。
第五位為1的情況是顯示數據,為0的情況是顯示地址。
方式指定由第四位和第三位實現,誤差校正由第二位和第一位顯示。
注意,為了同步,用於序文的FF和00的值對圖像數據和顯示區域指示數據是禁止的。而且,顯示區域指示數據的區域被提供在SAV和EAV之間,如圖所示4。
圖6是串行數據轉換電路108的一個具體例子的結構方框圖。
如圖6所示,串行數據轉換電路108是由第一傳輸圖像存儲器1081、第二傳輸圖像存儲器1082、限制器1083、控制數據臨時存儲電路1084、並行-串行轉換電路1085、寫入地址和定時控制電路1086、讀出地址和定時控制電路1087、PLL電路1088、傳輸時鐘信號發生器1089、1/8分頻器1090、微處理器1091和切換電路1092到1096所構成的。
在串行數據轉換電路108中,第一傳輸圖像存儲器1081和第二傳輸圖像存儲器1082各具有一個相應於一幀期間內要被傳輸的圖像數據的容量。
然後,串行數據轉換電路108根據控制信號生成電路103的控制信號S103對切換電路1092到1094的輸入端a和輸出端b或者c之間的連接進行切換,並且對第一傳輸圖像存儲器1081和第二傳輸圖像存儲器1082交替地進行每幀的寫入和讀出。
寫入第一傳輸圖像存儲器1081和第二傳輸圖像存儲器1082的數據是目前被讀出的第一存儲器101或者第二存儲器102的任一存貯器的圖像數據。在本例中,它是整個屏幕的1/16。
寫入地址和定時控制電路1086被用於取出這些圖像數據。
具體而言,寫入地址和定時控制電路1806生成該地址並且控制定時,從微處理器1091獲得的傳輸起始地址X值S1069X和Y值S1069P與從控制信號生成電路獲得的與第一存貯器101或第二存貯器102相一致的X值和Y值的部分讀取相當於1/4屏幕的圖像數據,然後把圖像數據寫入第一傳輸圖像存儲器1081或者第二傳輸圖像存儲器1082。
另一方面,讀出地址和定時控制電路1087生成地址並且控制定時,從而從傳輸圖像存儲器1081和1082中沒有寫入數據的存儲器中讀出如圖4所示的圖像數據。
用這種方式取出的圖像數據經過限制器1083,從而刪除FF和00的數據。其輸出被輸入到並行-串行轉換器1085並且被轉換成串行數據。
而且,在圖像數據從第一傳輸圖像存儲器1081和第二傳輸圖像存儲器1082被讀出並寫入控制數據臨時存儲電路1084的同時,圖4解釋的EAV、SAV和其他控制信號以及顯示區域指示數據在微處理器1091被處理。在圖像數據的傳輸結束時,作為數據選擇器的切換電路1096將輸出端c和輸入端a之間的連接切換到前者與輸入端b之間的連接,並且根據讀出地址與定時控制電路1087的輸出信號S1087將控制信號和顯示區域指示數據從並行格式轉換為串行格式。
注意這裡展示的微處理器1091等於圖3的傳輸區域設置電路所說明的處理器1069。
另外,PLL電路被用於設定與輸入的時鐘信號同步的傳輸時鐘信號發生器1089。
然後,傳輸時鐘信號發生器1089的傳輸時鐘信號S1089的頻率在1/8分頻器1090被除以8,並被用作讀出地址和定時控制電路1087的基本時鐘。傳輸時鐘信號S1089本身被使用在並行-串行轉換電路1085。
傳輸電路109用一個高頻信號、紅外線或其它調製串行數據轉換電路108的串行數據S1OS,然後將之作為在空中傳播的串行無線電信號S10傳輸出去。
接收機20具有一作為第一個還原裝置的接收電路201、一時鐘再現電路202、一控制信號生成電路203、一作為第二個還原裝置的數據重現電路204、一圖像數據寫入電路205、一作為存儲裝置的顯示存儲器206以及一圖像數據讀出電路207。
接收電路201接收從發送器10發送並在空中傳播的串行無線電信號S10,然後將結果輸出到時鐘再現電路202和數據重現電路204。
時鐘再現電路202根據在接收電路201中解調的串行信號重現接收機10需要的時鐘信號S202(重現時鐘信號RS202和顯示時鐘信號DS202稍後提到),然後將之提供到控制信號生成電路203和數據重現電路204。
圖7是時鐘再現電路202的一個具體例子的結構方框圖。
如圖7所示,時鐘再現電路202由一重現時鐘發生器2021、一第一PLL電路2022、一1/40分頻器2023、一顯示時鐘發生器2024、一1/32分頻器2025和第二PLL電路2026所構成。
時鐘再現電路202把在接收電路201解調的串行信號S201和重現時鐘發生器2021的重現時鐘S2021輸入到第一PLL電路2022。
在第一PLL電路2022,輸入信號的相位被比較,重現時鐘發生器2021的頻率和相位被PLL電路2022的輸出S2022控制,從而與串行信號201一致。
在本例中,傳輸時鐘信號頻率被選定為水平同步頻率的1640倍。第一PLL電路2022的重現時鐘信號RS202與這個傳輸時鐘信號同步化。通過經過1/40分頻器2023傳輸這個信號,得到一個具有頻率為水平同步頻率41倍的信號S2023。
而且,顯示時鐘發生器2024的配置使得生成一個具有頻率為水平同步頻率1344倍的信號。通過經過1/32分頻器2025傳遞這個信號,同樣可得到一個具有頻率為水平同步頻率41倍的信號S2025。通過輸入這兩個信號到第二PLL電路2026以及返回其輸出到顯示器時鐘生成器2024,得到一個與傳輸時鐘同步的顯示時鐘信號DS202。
控制信號生成電路203一俟收到時鐘再現電路202的時鐘信號S202就生成控制信號S203,然後將之輸出到數據重現電路204和圖像數據讀出電路207。
數據重現電路204根據時鐘再現電路202的時鐘信號S202、控制信號生成電路203的控制信號S203和在接收電路201解調的串行信號S201重現一個圖像數據S204a、一個傳輸區域指示數據S204b和同步信號RSsync。
圖像數據寫入電路205根據數據重現電路204重現的傳輸區域指示數據S204b臨時存儲傳輸的圖像數據S204。
這個存儲的圖像數據被寫入顯示存儲器206。
而且,寫入顯示存儲器206的圖像數據被圖像數據讀出電路207讀出並且作為圖像數據信號RSIM被輸出。
圖8是根據本發明的接收機的數據重現電路的一例結構的方框圖。如圖8所示,數據重現電路204由一移位寄存器2041、一序文檢測電路2042、一8位(bit)鎖存器2043、一32位鎖存器2044、一存儲器2045、一數據選擇器2045、第一64ary計數器2047、第二64ary計數器2048、一24ary計數器2049、第一設置和重置類型觸發器(SR-FF)2050、第二SR-FF 2051、一32ary計數器2052以及一代碼鑑別電路2053構成。
在數據重現電路204中,在接收電路201解調的串行信號S201被輸入到32位移位寄存器2041。
移位寄存器2041對時鐘再現電路202的每個時鐘再現信號RS202移動一位作為定時信號。
移位寄存器2041的24個上有效位被連接到序文檢測電路2042。當序文檢測電路2042檢測該序文(即FP0000)時,它輸出一個8位鎖存器信號S2042到8位鎖存器2043。
8位鎖存器2043接收移位寄存器2041的8個低有效位作為其輸入。然後在序文被檢測的定時,即8位鎖存器S2042的輸入的定時時進行鎖存。
這裡鎖存的8位信號對應上一個EAV或者SAV的後面的第四字節,因此這個輸出被輸入到代碼鑑別電路2053並且由代碼鑑別電路2053鑑別其代碼內容。
雖然詳細的解釋被省略,但是要說明的是,SR-FF 2050或者2051按照代碼鑑別電路2053的輸出而設置,24ary計數器2049或者32ary計數器2052的計數被提高,串行信號S201在移位寄存器2041被移位,而且當24ary計數器2049或者32ary計數器2052的計數結束時移位寄存器2041中的數據被傳回存儲器2045或者32位鎖存器2044。
然後,傳回存儲器2045的數據被作為圖像數據S204a使用,並且傳回32位鎖存器2044的數據被作為顯示區域指示數據S204b使用。
而且,在接收24ary計數器2049的輸出的64ary計數器2048或者32ary計數器2052的計數終止的同時,SR-FF 2050或者2051按照計數器的輸出被重新設定,而且來自下一個代碼鑑別電路2053的信號被等候。
注意,對於圖像數據,在本例中,64位元組×3種顏色的數據被在一個水平掃描部分內傳輸,因此它們一起被傳回存儲器2045。
存儲器2045的地址由64ary計數器2048的顯示存儲控制信號S2048控制,並且由數據選擇器2046選定,從而寫入與傳輸時鐘是同步的,讀出與顯示時鐘信號DS202是同步的。
另外,重現水平同步信號RVsync和重現垂直同步信號RHsync也是用相似的方法生成的。
圖9是圖8未示出的顯示存儲器204的外部電路的方框圖。
如圖9所示,外部電路由一數據選擇器2061、一寫入計數器2062和一讀出計數器2063所構成。
在外部電路中,顯示存儲器206的地址數據在數據選擇器2061根據從數據重現電路204的64ary計數器2048輸出的顯示存儲控制信號S2048被轉換。
具體而言,當顯示存儲控制信號S2048處於低電平時,在讀出寄存器2063生成的讀出地址由重現垂直同步信號RVsync、重現水平同步信號RHsync和顯示時鐘信號DS202選定。重現的圖像數據S206從顯示存儲器206根據這種地址被讀出。
另一方面,當顯示存儲控制信號S2048處於高電平時,顯示存儲器206進入寫入模式,來自數據重現電路204的存儲器2045的圖像數據S204a被寫入在寫入寄存器2062根據顯示區域指定數據S204b生成的地址。
此時,顯示存儲器206沒有輸出,也沒有重現的圖像數據,因此這對應所謂的消隱周期。
接下來將解說圖1的信號傳輸系統的操作,迄今該信號傳輸系統配置的發送器10和接收機20已經詳細的陳述了。
在圖1中,輸入圖像信號SIM被輸入到第一存儲器101和第二存儲器102,一個包含水平和垂直同步信號的同步信號Ssync被輸入到控制信號生成電路103。
在控制信號生成電路103中,一俟收到同步信號Ssync,一個具有2幀周期的控制信號S103被生成和輸出到第一存儲器101、第二存儲器102、切換電路104a和104b以及串行數據轉換電路108。
在控制信號生成電路中,X值S1032和Y值S1033作為第一存儲器101和第二存儲器102的地址被生成並且提供到傳輸區域設置電路106和串行數據轉換電路108。
然後,第一存儲器101和第二存儲器102被具有2幀周期的控制信號S103針對每個幀交替地寫入和讀出。
另外,經由切換電路104a到達的第一存儲器101或者第二存儲器的輸出圖像數據被輸入到圖像比較電路105,並且與目前輸入的輸入圖像信號SIM相比較。比較的結果作為信號S105被輸入到傳輸區域設置電路106。
在傳輸區域設置電路106中,一俟收到圖像比較電路105的輸出信號S105,進行目前輸入的圖像數據比較於前一幀的圖像數據是否有改變的鑑別。
當鑑別的結果是沒有改變時,信號S106被輸出到傳輸區域指示數據生成電路107和串行轉換電路108,從而圖像數據的部分區域被指定,並且該區域的圖像數據和表示圖像數據的區域的數據在一幀周期內被傳輸,從而指定區域針對每幀被改變,所有的圖像數據在多幀周期內被傳輸。
當鑑別的結果是輸入的圖像數據比較於前一幀的圖像數據有改變時,在傳輸區域設置電路106中,信號S106被輸出到傳輸區域指示數據生成電路107和串行數據轉換電路108,從而當改變的圖像的區域小於預定區域時,該區域內的圖像數據和表示其區域的數據在一幀周期內被傳輸,從而當改變的圖像的區域多於預定區域時,圖像數據的一部分區域被指定,並且將表示該圖像數據的區域的數據和在該區域中的圖像數據在一幀周期內被傳輸,從而針對每幀指定區域被改變,所有的圖像數據在多幀周期內被傳輸。
根據傳輸區域設置電路106的輸出信號S106,傳輸區域指示數據在傳輸區域指示數據生成電路107被生成,傳輸區域內的傳輸區域指示數據和圖像數據在串行數據轉換電路108被轉換成串行數據,結果作為信號S108被輸出到傳輸電路109。
然後,在傳輸電路109中,串行數據信號S108由一個高頻信號、紅外線或其它解調,然後作為信號S10被傳輸以在空間傳播。
從發送器10傳輸的串行無線電信號S10如上所述在接收機20的接收電路201被接收。
在接收電路201中,串行無線電信號S10被解調並且作為串行信號S201被輸出到時鐘再現電路202和數據重現電路204。
在時鐘再現電路202中,根據在接收電路201中解調的串行信號S201,接收機201需要的時鐘信號S202(具體指重現時鐘信號RS202和顯示時鐘信號DS202)被重現,並提供到控制信號生成電路203和數據重現電路204。
在控制信號生成電路203,一俟收到時鐘電路202的時鐘信號S202,控制信號S203被生成並且輸出到數據重現電路204和圖像數據讀出電路207。
在數據重現電路204,根據時鐘再現電路的時鐘信號S202、控制信號生成電路203的控制信號S203和在接收電路201解調的串行信號S201,圖像數據S2040、傳輸區域指示數據S204b和同步信號RSsync被重現。
然後,根據由數據重現電路204重現的傳輸區域指示數據S204b,傳輸的圖像數據S204被臨時存儲到圖像數據寫入電路205。
存儲在圖像數據寫入電路205的圖像數據被寫入顯示存儲器206。
而且,寫入顯示存儲器206的圖像數據被圖像數據讀出電路207讀出並且作為圖像數據信號RSIM被輸出。
如上面所述,根據第一實施例,因為發送器10作了如下準備存儲輸入的圖像數據,鑑別輸入的圖像數據比較於前一幀的圖像數據是否有改變,根據鑑別的結果設置要被傳輸的圖像數據的區域,添加表示區域的數據到要被傳輸的圖像數據,轉換要被傳輸的圖像數據和表示其區域的數據為一個串行信號,以及無線傳輸該串行信號;接收機作了如下準備接收傳輸的串行無線電信號S10,將之還原為一個串行信號,從還原的串行信號還原傳輸的圖像數據和表示其區域的數據,根據表示區域的數據存儲傳輸的圖像數據,以及以預定的定時讀出存儲的圖像數據,所以獲得下列效果。
即,A)應用於在空中傳輸寬帶紅綠藍信號,1)甚至可以用於使用的空中傳輸裝置的帶寬比原始信號的帶寬要窄這種情況,2)用於幀之間圖像數據的改變量小於空中傳輸裝置的帶寬這種情況,3)被改變部分的圖像數據隨同其位置信息被傳輸,以及4)在接收側,只有由原始信號改變所得的圖像數據可以根據此位置信息被更新。
因此,與傳輸側相同的圖像數據可以在接收側被重現。這在實際運用中非常有用。
B)還有,1)幀之間的圖像數據的改變量大於空中傳輸裝置的帶寬的情況,2)相應於隨傳輸帶寬發送的圖像數據,屏幕被分解為小屏幕,3)所有的小屏幕用多幀傳輸,以及4)在接收側,這些傳輸的小屏幕可以被合併。
因此,雖然需要一定時間,但完全地還原原始信號是可能的。
特別地,在商業演示的應用中,原始信號是在計算機側生成的,原始信號在空中傳輸,一種大屏幕顯示器設備例如投影儀被用作接收側,事實上時常改變的圖像數據是一部分圖像數據例如光標。在本發明中,在大多數情況下,這可以由上面A)所述條件涵蓋,所以在實際運用中沒有問題。
注意當整個屏幕被轉換時,上面B)所述情形可能出現,但是通過允許經過一定的時間(例如一個XGA信號在大約100MHz的帶區被傳輸時間大約0.25秒),圖像數據可以毫無損失地被恢復,因此在實際運用中問題很小。
相應地,根據目前的實施例,使計算機和投影儀之間的信號線無線化是可能的。就是說,優點是排列位置的限制被消除和能夠極大提高實用性。
第二實施例圖10是根據本發明的信號傳輸系統的第二實施例的方框圖。
在根據第二實施例的信號傳輸系統中,圖像數據的傳輸處理和接收處理基本上類似於根據第一實施例的信號傳輸系統的處理。
根據第二實施例的信號傳輸系統與根據第一實施例的信號傳輸系統的差分在於即使在通訊過程中出現一個故障,由於有原始圖像信息在一定時期的強制傳輸,在該時間最大量地還原原始圖像是可能的。
以下將針對不同於第一個實施例的地方說明圖10的信號傳輸系統。
目前的信號傳輸系統的配置為發送器30和接收機40,如圖10所示。該系統比如用無線發送傳輸由位於發送側的計算機生成的圖像信息,並且顯示在位於接收側的監視器、投影儀或者其他顯示器上。
如圖10所示,發送器30具有一計算機31、一模擬/數字(A/D)轉換電路32、一編碼器(鑑別檢測電路)33、一調製電路34、一計算機數字/模擬(D/A)轉換電路35、一LED(發光二極體)驅動器36以及一用於發出預定波長的光例如紅外線的LED 37。
在這些組件中,編碼器33是一個包括圖1的第一存儲器101、第二存儲器102、控制信號生成電路103、切換電路104a和104b、圖像比較電路105、傳輸區域設置電路106、傳輸區域指示數據生成電路107和串行數據轉換電路108的功能的電路部分。
另外,調製電路34、D/A轉換電路35、LED驅動器36和LED 37對應圖1的傳輸電路109部分。
計算機31生成要被顯示在位於接收機40一側的顯示器上的圖像信號,並且輸出例如生成的原始圖像信號作為模擬信號。
A/D轉換電路32把從計算機31輸出的原始圖像信號從模擬信號轉換為數位訊號,然後輸出到編碼器33。
編碼器33具有一幀存貯器,對每個預定分解塊(稍後舉例描述)檢測存儲在幀存貯器的圖像數據與輸入的圖像數據之間每種顏色紅綠藍的差分,鑑別當前輸入的圖像數據比較於前一幀的圖像數據是否有改變,如果沒有改變則進行控制,以指定圖像數據的一部分區域並且在一幀周期內傳輸表示該圖像數據的區域的數據和在該區域中的圖像數據,以及改變每幀的指定區域並且在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
另外,如果比較前一幀的圖像數據,輸入的圖像數據有改變,則編碼器33進行控制,從而當改變的圖像的區域小於預定區域時,在一幀周期內傳輸表示該圖像數據的區域的數據和在該區域中的圖像數據,從而指定圖像數據的一部分區域,並且在一幀周期內傳輸表示該圖像數據的區域的數據和在該區域中的圖像數據,從而改變每幀的指定區域,並且當改變的圖像的區域大於預定區域時,在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
這裡,為了簡單起見,與第一實施例的情況一樣,假定傳輸頻帶是原始圖像帶區的1/16。
此時,當圖像數據在一幀內改變的範圍在水平方向和垂直方向上都小於整個屏幕的四分之一時,此範圍的信息量是整個屏幕的1/16或者更少。這個信息量可以在一幀內被傳輸。而且在接收側觀看不會有問題。
而且,如果在一幀內改變的圖像數據的範圍在水平方向和垂直方向上都大於整個屏幕的四分之一,則在一個幀內傳輸所有的數據是不可能的。
另外還有圖像數據在一幀內沒有改變的情況。
在這些情況下,整個屏幕被分成1/16大小的小屏幕,每幀相應於不同小屏幕的圖像數據被傳輸,經過16幀周期後所有的圖像數據被更新。
上面的功能類似於第一實施例的功能,但是除了上面的功能也有可能圖像數據根本就不會改變(靜止圖像等等)或者傳輸數據在傳輸過程中被阻塞(例如,傳輸期間有人越過紅外線)時,編碼器33對例如圖像數據的垂直同步信號計數,並進行控制從而強制地傳輸一幀的圖像數據而不考慮在一定周期內(例如5秒)差分檢測塊存在與否。
圖11是根據第二實施例的編碼器33的一例結構方框圖。
如圖11所示,編碼器33具有第一幀存貯器(FRM1)331、第二幀存貯器(FRM2)332、一寫入電路(WR)333、第一讀出電路(RD1)334、鑑別電路(DIFF)335、第一地址寄存器(ADRREG1)336、第二地址寄存器(ADRREG2)337、計數器(CNT)338以及第二讀出電路(RD2)339。
具有這種結構的編碼器33的主要功能是差分檢測功能。
差分檢測是通過計算各幀顏色的亮度電平的差分來實現的。
現在,假定輸入的圖像數據是Fn,當前幀的前一幀的圖像數據是Fn-1,當前幀的前兩幀的圖像數據是Fn-2。然後,假定當前數據前兩幀的圖像數據Fn-2被寫入幀存貯器331,而當前數據前一幀的圖像數據Fn-1被寫入幀存貯器332。
首先,將解說這種差分操作的方法。
如圖12所示,一個幀的圖像被分解為幾塊。此時,通過考慮傳輸路徑的帶區、在垂直和水平方向上運動檢測的靈敏度等等,可以改變這種分區方法。
例如,XGA(1024×768)被分成由在水平方向和垂直方向上各包含8個象素的塊或者12288個塊組成的幀。
分解的塊被定義為B(1,2)(左上)…,以及B(128,96)(右下)。各個塊的象素(在本例中64個象素)的亮度值的總數被定義為SUM,並且幀Fn和塊B(x,y)的SUM被定義為SUM(Fn,B(x,y))。
另外,例如SUM(B(1,1))可以表示如下。
SUM(B(1,1))=∑(P(1,1),P(2,1),…,P(7,8),P(8,8))(1)注意P(x,y)是地址(x,y)的亮度。
在差分操作中,相同顏色的塊地址的SUM的差分在各幀之間計算出來。具體而言,式(2)的操作是針對各顏色所有的塊進行的。|SUM(Fn,B(x,y))-SUM(Fn-1,B(X,Y))|(2)那麼,在與預先設置的閾值TH1的比較中,當下列式(3)成立時,可以確定亮度改變了,即圖像數據改變了。|SUM(Fn,B(x,y))-SUM(Fn-1,B(X,Y))|≥TH1 (3)閾值TH1是確定它是否改變的值,並且是考慮圖像的S/N(信噪比)和移動檢測的等級而確定的。
圖13是差分檢測的一例視圖。
在此例中,該幀被分成4×4,改變的塊的閾值TH1為3或者更大。
圖13A和13B所示幀Fn和Fn-1的矩陣的數字指出了這些塊的SUM,並且圖13C存在與否的鑑別結果指出了改變存在與否。
在此例中,B(3,2)和B(2,3)被判斷為改變的塊。
另外,在每幀切換第一幀存貯器331和第二幀存貯器332的同時,寫入電路333寫入數據。
在每幀切換第一幀存貯器331和第二幀存貯器332的同時,第一讀出電路334讀出數據。
然後,寫入電路333和第一讀出電路334被控制,從而要被存取的幀存貯器被交替地替換。
作為傳輸區域設置裝置的一部分,鑑別電路335鑑別方程式(3),即對於圖像數據所有的塊比較由式(2)得出的各幀顏色的相同塊地址的SUM與閾值TH1的差分,並且鑑別SUM的絕對值是否大於閾值TH1,如果鑑別結果為正值則寫入塊地址到第一地址寄存器336和第二地址寄存器337。
此時,鑑別電路335對於每幀切換並且訪問第一地址寄存器336和第二地址寄存器337。
另外也有可能圖像數據根本不會改變(靜止圖像等等),或者傳輸數據在傳輸過程中被阻塞(例如在傳輸期間有人越過紅外線),因此如果圖像數據的垂直同步信號Vsync的計數開始後過了一定的周期T(例如5秒),寄存器338發出一個強制傳輸命令S338到第二讀出電路339,以發送一幀所有的圖像數據而不考慮差分檢測塊的存在與否。
另外,寄存器338讀出第一地址寄存器336和第二地址寄存器337的數據,並且甚至在差分檢測塊的數目為O的情況下發出強制傳輸命令到第二讀出電路339。
第二讀出電路339讀出第一地址寄存器336和第二地址寄存器337的塊地址,並且從第一個幀存貯器331和第二個幀存貯器332讀出圖像數據。
此時,第二讀出電路339訪問與第一讀出電路334的幀存貯器相同的幀存貯器。當第一讀出電路334處於空閒狀態時,第二讀出電路339訪問相應的幀存貯器。
另外,當接收到來自寄存器338的強制傳輸命令S338時,第二個讀出電路339忽略差分檢測塊直到一幀的圖像傳輸結束。
另外,當發送圖像數據DT(如圖14所示)時,第二讀出電路339添加塊地址BADR、幀頭數據包識別信息FRMSync和奇偶校驗PRT的信息,並且生成傳輸串行數據。
注意圖14所示幀同步信號FRMsync對應圖4所說明的EAV和SAV,塊地址BADR對應根據本發明的顯示區域指示數據。
調製電路34把比如從編碼器33輸出的傳輸串行數據調頻(FM調製)到預定格式。
D/A轉換電路35將在調製電路34調製的傳輸串行數據從數位訊號轉換為模擬信號,然後提供到LED驅動器36。
LED驅動器36對應於模擬調製信號驅動LED 37,並且發出由計算機31生成的圖像數據作為紅外線信號。
如圖10所示,接收機40具有一光電二極體(PD)41、一放大電路42、一A/D轉換電路43、一解調電路44、一解碼器、一D/A轉換電路46以及一監視器或投影儀或其他顯示器47。
注意光電二極體(PD)41、放大電路42和A/D轉換電路43這部分對應於圖1的接收電路201,解調電路44對應於圖1的數據重現電路204和時鐘再現電路202這部分,解碼器45對應於圖1的圖像數據寫入電路205、顯示存儲器206和圖像數據這部分。
光檢測器41接收從發送器30的LED 37用紅外線發出的原始圖像數據,並且按照接收的光強度將數據轉換為電信號。
放大電路42以一預定的增益放大光檢測器41的模擬電信號的圖像信號。
A/D轉換電路43把從放大電路42輸出的模擬圖像信號從模擬信號轉換為數位訊號,然後輸出到解調電路44。
解調電路44對接收的數字圖像信號進行預定的解調處理,重現格式為在塊地址附加有圖像數據的信號,然後提供到解碼器45。
解碼器45用解調電路44的數據地址計算原始圖像數據的地址,寫入圖像數據到嵌入的幀存貯器,並且以預定的定時輸出存儲在幀存貯器的圖像數據到D/A轉換電路46。
圖15是根據當前第二實施例的接收機的解碼器的一例具體結構的方框圖;如圖15所示,解碼器45具有一FIFO(先入先出)存儲器451、一寫入電路(WR)452、一幀存貯器(FRM)453和一讀出電路(RD)454。
FIFO存儲器451順序地存儲來自解調電路44的具有格式為(塊地址+圖像數據)的數據,然後輸出。
寫入電路452計算用來自FIFO存儲器451的數據地址計算原始圖像數據的地址,然後當讀出電路854處於空閒狀態時把圖像數據寫入幀存貯器453。
讀出電路454從幀存貯器453讀出與D/A電路的定時相匹配的圖像數據,然後提供到D/A電路46。
注意,在解碼器45中,因為幀頭數據包信息(幀同步信號)也包含在解調電路44發送的信息中,執行控制從而避免由讀出電路454從幀存貯器453讀出圖像數據和由寫入電路352把圖像數據寫入幀存貯器453時過分使用存儲器。另外,對於這一點FIFO存儲器451是必要的。
D/A轉換電路46把解碼器45的數字圖像數據轉換為模擬圖像數據,然後提供到顯示器47。
接下來,將解釋根據當前第二個實施例的信號傳輸系統的操作。
注意,此解釋將結合圖16的流程圖針對發送器30的主要部分編碼器33的操作進行。
在傳輸側的計算機31中,要被顯示在位於接收機40的一側顯示器47的圖像信號被生成,然後生成的原始圖像信號作為模擬信號被輸出。
模擬原始圖像信號在A/D轉換電路32被轉換成數字圖像信號,並且被提供給編碼器33。
在編碼器33,圖像數據Fn被輸入到寫入電路333、鑑別電路355和寄存器338。
在寫入電路333,在針對每幀切換第一幀存貯器331和第二幀存貯器332的同時,輸入的圖像數據被寫入。
例如,輸入的圖像數據Fn由寫入電路333寫入第二幀存貯器332。
此時,存儲在第一幀存貯器331的當前圖像數據的前一幀圖像數據Fn-1被第一讀出電路334讀出,並提供給鑑別電路335。
同樣在第一讀出電路334,對於每幀在切換第一幀存貯器331和第二幀存貯器332的同時,讀取操作被執行。
然後,寫入電路333和第一讀出電路334被控制,從而要被存取的幀存貯器被交替地替換。
在鑑別電路335,針對輸入的圖像數據Fn所有的塊,各幀之間當前圖像數據前一幀的圖像數據Fn-1在顏色相同塊地址的SUM的差分被發現,SUM的差分絕對值是否是閾值TH1或者更大被鑑別。
然後,鑑別結果為正值時,塊地址被寫入第一個地址寄存器336和第二個地址寄存器337。
此時,對於每幀,鑑別電路335切換並且訪問第一地址寄存器336和第二地址寄存器337。
然後,在第二讀出電路339,第一地址寄存器336和第二地址寄存器337的塊地址被讀出,並且根據這些地址第一幀存貯器331和第二幀存貯器332的圖像數據被讀出。
在編碼器33,對於每幀,在針對幀存貯器和地址寄存器切換上面的操作的同時,差分檢測被重複。
在本例中如圖16所示,數據的發送正好是發送了在一幀的時間內可以傳輸的塊的數目,例如從塊圖像最上的部分開始(ST1)。
然後,鑑別電路335鑑別下一幀是否有一個差分檢測塊(ST2)。
若在步驟ST2鑑別為存在一個差分檢測塊,此差分檢測塊被傳輸(ST3)。若沒有,則經過5秒操作程序返回到步驟ST2的處理(ST4)。
另一方面,若步驟ST2鑑別為存在差分檢測塊,則塊被發送到緊跟在前一幀傳輸的區域之後的區域,其數目正好是在一幀的時間內可以被傳輸的塊的數目,直到發送到區域中最低的部分。這樣按順序一直傳輸到圖像區域的最下部分(ST5、ST6)。
另外,在使用編碼器33的寄存器338時,也有可能圖像數據根本不會改變(靜止圖像等等),或者傳輸數據在傳輸過程中被阻塞(例如在傳輸期間有人越過紅外線),因此如果圖像數據的垂直同步信號Vsync的計數開始後過了預先設置的周期T(例如5秒),寄存器338發出一個強制傳輸命令S338到第二讀出電路339,以指示發送一個幀所有的圖像數據而不考慮差分檢測塊的存在與否。
另外,在寄存器338,第一個地址寄存器336和第二個地址寄存器337的數據被讀出,甚至在差分檢測的數目為0的情況下強制傳輸命令被輸出到第二讀出電路339。
在第二讀出電路339,當從寄存器338接收強制傳輸命令S338時,差分檢測塊被忽略直到一幀的圖像傳輸結束,一幀的原始圖像數據被傳輸(ST7)。
那麼,在第二讀出電路339,當發送圖像數據DT時,通過添加塊地址BASDR、幀頭數據包識別信息FRMSync和奇偶校驗PRT獲得的傳輸串行數據被輸出到調製電路34。
在調製電路34,例如,從編碼器33輸出的傳輸串行數據被調頻(FM調製)到預定格式。在D/A電路35,調製信號從數位訊號被轉換為模擬信號,然後提供到LED驅動器36。
在LED驅動器36,LED 37對應於模擬調製信號被驅動。由此,計算機31生成的圖像數據被作為紅外線信號發出到接收機40。
在接收機40,從發送器30的LED 37用紅外線發出的原始圖像數據被光檢測器41接收並對應於接收的光強度被轉換成電信號。然後在放大電路42以一預定的增益被放大。
從放大電路42輸出的模擬圖像信號被A/D轉換電路42轉換成一個數位訊號並且提供到解調電路44。
在解調電路44,一俟收到接收的數字圖像信號,預定解調處理被執行,格式為在塊地址附加有圖像數據的信號被重現,然後被提供到解碼器45。
在解碼器45,從解調電路44發送的、獲得格式(塊地址+圖像數據)的數據被順序地存儲並且輸出到寫入電路452。
在寫入電路452,原始圖像數據的地址用FIFO存儲器451的數據地址計算出來。然後,當讀出電路454處於空閒狀態時,根據寫入電路452計算出的地址,圖像數據被寫入幀存貯器453。
然後,在電路454,從幀存貯器453被讀出的圖像數據與D/A電路46的定時相匹配,然後被提供到D/A電路46。
在D/A電路46,解碼器45的數字圖像數據被轉換成模擬圖像數據,然後被提供到顯示器47。
顯示器47毫無損失地還原並顯示圖像數據。
總結本發明的效果,如上面所說明,根據當前第二實施例,優點有不僅傳輸信息的量可以被減少並且獲得的效果類似於第一實施例的效果,而且甚至在通訊過程中出現故障的情況下也可以在一定周期內最大限度地還原原始圖像,因為在一定周期原始圖像信息被強制地傳輸。
而且,因為只有圖像的差分操作被執行以檢測運動部分,實現小規模操作是可能的。
如上面所說明,根據本發明,優點有可以大大減少傳輸信息量,可以無線地傳輸圖像數據且該圖像數據能被可靠地重現而不考慮排列的位置和傳輸率,可以從發送器接收無線電信號並且完全地還原原始信號。
另外,根據本發明,在一定周期強制地傳輸原始圖像信息具有這樣的優點甚至在出現通訊障礙的情況下也可以在該周期內最大限度地還原原始圖像。
雖然本發明是為了說明清楚參考特定的實施例進行描述的,本專業中的技術人員應該知道可以在不偏離本發明的基本概念和範圍的情況下進行很多修改。
權利要求
1.一種發送器包括-存儲裝置,用於存儲輸入的圖像數據;-鑑別裝置,用於與存儲在存儲裝置中的前一幀的圖像數據比較以鑑別輸入的圖像數據是否已經改變;-傳輸區域設置裝置,用於根據鑑別裝置的輸出,設置要被傳輸的圖像數據的區域;-傳輸區域數據添加裝置,用於將表示該區域的數據添加到被傳輸的圖像數據;-用來將被傳輸的圖像數據和表示區域的數據轉換為串行信號的裝置;以及-傳輸裝置,用於傳輸串行信號。
2.如權利要求1的發送器,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較沒有改變時傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域。
3.如權利要求1的發送器,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據比較沒有改變時傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,並且使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在這個區域的圖像數據並且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
4.如權利要求1的發送器,其中如果輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變,而且改變的圖像的區域小於預定區域,那麼該傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在這個區域的圖像數據。
5.如權利要求1的發送器,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變並且改變的圖像的區域大於預定區域時,傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,而且使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在這個區域的圖像數據,而且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
6.如權利要求1的發送器,其中,當輸入的圖像數據與圖像前一幀的圖像數據相比較有改變時,當改變的圖像的區域小於預定區域時傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在這個區域的圖像數據;當改變的圖像大於預定區域時傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,然後使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和在這個區域的圖像數據,並且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
7.如權利要求1的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
8.如權利要求2的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
9.如權利要求3的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
10.如權利要求4的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
11.如權利要求5的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
12.如權利要求6的發送器,還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據比較於前一幀圖像數據的改變。
13.一種接收機,用於接收一包含圖像數據和表示其區域的數據的串行無線電信號,包括第一還原裝置,用於接收串行無線電信號並且還原為串行信號;第二還原裝置,用於把由第一還原裝置還原的串行信號還原為傳輸的圖像數據及其區域數據;-存儲裝置,用於存儲相當於一幀的圖像數據;-寫入裝置,用於根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置;以及-讀出裝置,用於從存儲裝置讀出圖像數據。
14.如權利要求13的接收機,其中寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
15.一種信號傳輸系統包括-發送器,它包括-存儲裝置,用於存儲輸入的圖像數據;-鑑別裝置,用於比較存儲在存儲裝置中的前一幀的圖像數據以鑑別輸入的圖像數據是否已經改變;-傳輸區域設置裝置,用於根據鑑別裝置的輸出設置要被傳輸的圖像數據的區域;-傳輸區域數據添加裝置,用於將表示該區域的數據添加到被傳輸的圖像數據;-把要被傳輸的圖像數據和表示區域的數據轉換為串行信號的裝置;和-傳輸裝置,用於傳輸串行信號,以及-接收機,它包括第一還原裝置,用於接收串行無線電信號並且還原為串行信號;第二還原裝置,用於把由第一還原裝置還原的串行信號還原為傳輸的圖像數據及其區域數據;-存儲裝置,用於存儲相當於一幀的圖像數據;-寫入裝置,用於根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置;以及-讀出裝置,用於從存儲裝置讀出圖像數據。
16.如權利要求15的信號傳輸系統,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較沒有改變時,發送器的傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域。
17.如權利要求15的信號傳輸系統,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較沒有改變時,發送器的傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,並且使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和其區域的圖像數據,而且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
18.如權利要求15的信號傳輸系統,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變而且改變的圖像的區域小於預定區域時,發送器的傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及其區域的圖像數據。
19.如權利要求15的信號傳輸系統,其中當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變而且改變的圖像的區域大於預定區域時,傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,然後使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及其區域的圖像數據,並且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
20.如權利要求15的信號傳輸系統,其中,當輸入的圖像數據與前一幀的圖像數據相比較有改變時,當改變的圖像的區域小於預定區域時,傳輸區域設置裝置使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據和其區域的圖像數據;當改變的圖像大於預定區域時傳輸區域設置裝置指定圖像數據的一部分區域,然後使得傳輸裝置在一幀周期內傳輸表示該圖像數據區域的數據及其區域的圖像數據,並且針對每幀改變指定區域從而在多幀周期內傳輸所有的圖像數據。
21.如權利要求15的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
22.如權利要求16的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
23.如權利要求17的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
24.如權利要求18的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
25.如權利要求19的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
26.如權利要求20的信號傳輸系統,其中上述發送器還包括一種裝置,用於在一個預定周期內強制傳輸一幀圖像數據而不考慮輸入的圖像數據與前一幀圖像數據比較的改變。
27.如權利要求15的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
28.如權利要求16的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
29.如權利要求17的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
30.如權利要求18的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
31.如權利要求19的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
32.如權利要求20的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
33.如權利要求21的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
34.如權利要求22的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
35.如權利要求23的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
36.如權利要求24的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
37.如權利要求25的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
38.如權利要求26的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
39.如權利要求27的信號傳輸系統,其中接收機的寫入裝置根據表示區域的數據把傳輸的圖像數據寫入存儲裝置的周期被定義為輸出圖像數據信號的消隱周期。
全文摘要
一種信號傳輸系統,能夠無線地傳輸圖像數據,該圖像數據可以被可靠地重現而不考慮其排列的位置和傳輸率,而且能夠接收來自發送器的無線電信號並且完全地將其還原為原始信號。該信號傳輸系統包括一發送器,用於鑑別接收的圖像數據與前一幀的圖像數據比較是否已經改變,根據鑑別的結果設置要被傳輸的圖像數據的區域;和一接收機,用來接收所傳輸的串行無線電信號並將所傳輸的串行無線電信號還原為串行信號。
文檔編號G09G5/00GK1292628SQ00130678
公開日2001年4月25日 申請日期2000年7月16日 優先權日1999年7月16日
發明者松崎敦志, 岡田英彥, 田上成克, 矢倉正成, 糠谷文孝 申請人:索尼公司

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