FR2803967A1 - Dwelling television viewer interactive video synthesizer broadcast system having graphic circuits transmitting video signals and receiver cable/command signal television routing and inputting entry surveillance video signal - Google Patents

Dwelling television viewer interactive video synthesizer broadcast system having graphic circuits transmitting video signals and receiver cable/command signal television routing and inputting entry surveillance video signal Download PDF

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Abstract

The interactive video synthesizer broadcast system has graphic circuits transmitting video signals. Modulators multiplex the video signals in the receiver cable (2) and one of several receivers receives the command signals (3). There is a receiver to receive different types of signal, such as telephone, satellite receiver and cable. There is an input to the television for an entry surveillance video camera.

Description

La présente invention concerne un moyen de distribution de canaux vidéo synthétisés par ordinateur vers un ensemble de téléviseurs d'un immeuble. The present invention relates to a means of distributing computer synthesized video channels to a set of televisions in a building.

On connaît deux techniques de diffusion de l'image provenant d'ordinateur et permettant la vidéo à la demande, l'accès à Internet, ou la vidéoconférence - La WebTV, boîtier de synthèse d'images connecté à la prise téléphonique ou au câble TV C'est un moyen simple à installer, mais il n'autorise qu'une bande passante étroite comparativement à son coût car en réception de la WebTV le signal n'est pas un véritable signal vidéo ou TV (de 8Mhz). There are two known techniques for broadcasting the image from a computer and allowing video on demand, Internet access or videoconferencing - WebTV, an image synthesis box connected to the telephone socket or cable TV It is a simple means to install, but it only allows a narrow bandwidth compared to its cost because in reception of WebTV the signal is not a true video or TV signal (of 8Mhz).

- Le décodeur TV interactif branché sur la prise péritel de la télévision et rattaché à un câblo-opérateur. L'installation nécessite chez l'opérateur des circuits électroniques hybrides de conversion fibres optiques/câble coaxial pour desservir de façon distincte plus de 100 abonnés simultanément. C'est un moyen performant mais encore lourd en investissement. - The interactive TV decoder plugged into the scart socket of the television and attached to a cable operator. The installation requires from the operator hybrid electronic circuits for converting optical fibers / coaxial cable to separately service more than 100 subscribers simultaneously. It is an efficient means but still heavy in investment.

La présente invention présente un meilleur ratio coût/bande passante, en ce qu'elle incorpore dans l'installation collective de l'immeuble - un ordinateur serveur dédié délivrant le signal TV aux téléviseurs en le transmettant sur le câble de distribution TV de l'installation sous forme de canaux TV, - des circuits de commande de "boîtiers TV" externes ou internes aux téléviseurs, transmettant les commandes locales du téléspectateur au serveur. The present invention has a better cost / bandwidth ratio, in that it incorporates into the collective installation of the building - a dedicated server computer delivering the TV signal to the televisions by transmitting it over the TV distribution cable of the installation in the form of TV channels, - control circuits for external or internal "TV boxes" for televisions, transmitting local commands from the viewer to the server.

Les avantages sont alors les suivants : La distribution par multiplexage en canaux TV confère une large bande passante. Les boîtiers TV qui transmettent leurs signaux à courte distance sont de faibles coûts. Le serveur stocke les programmes audiovisuels (films, jeux vidéo, musique, logiciels) pour une diffusion locale à la demande, avec interactivité, sans pénurie de canaux. The advantages are therefore as follows: Distribution by multiplexing into TV channels provides a large bandwidth. TV boxes that transmit their signals at a short distance are low cost. The server stores audiovisual programs (films, video games, music, software) for local distribution on demand, with interactivity, without shortage of channels.

Plus précisément, il s'agit d'un système de diffusion interactif, en installation collective, de canaux vidéo synthétisés par ordinateur vers un ensemble de téléviseurs d'un immeuble, composé - d'un serveur informatique diffusant les programmes, comportant - des circuits graphiques émettant des signaux vidéo analogiques ou numériques, - des modulateurs multiplexant lesdits signaux vidéo en canaux TV sur le câble de réception TV vers les téléviseurs de l'immeuble, - un ou des récepteurs recevant le signal des circuits de commande de boitier TV, - une mémoire de masse tels des disques durs stockant des logiciels, et programmes audiovisuels, - une unité centrale de traitement numérique de l'information tel un microprocesseur, associée à de la mémoire volatile, - un récepteur de signaux numériques issues de sources externes à l'immeuble, tel un modem téléphonique, un adaptateur RNIS, un récepteur satellite numérique, un modem-câble. More precisely, it is an interactive broadcasting system, in a collective installation, of computer-synthesized video channels to a set of televisions in a building, consisting of - a computer server broadcasting the programs, comprising - circuits graphics transmitting analog or digital video signals, - modulators multiplexing said video signals into TV channels on the TV reception cable to the television sets in the building, - one or more receivers receiving the signal from the TV box control circuits, - a mass memory such as hard disks storing software, and audiovisual programs, - a central digital information processing unit such as a microprocessor, associated with volatile memory, - a receiver of digital signals from sources external to the building, such as a telephone modem, an ISDN adapter, a digital satellite receiver, a cable modem.

- un adaptateur de raccordement au câble de réception TV interne à l'immeuble, - un tuner de réception TV en option, - de boitiers TV émetteurs, connectés au câble d'arrivée TV,comportant - un circuit électronique logique et numérique recevant en entrée le signal numérique d'un clavier et/ou d'une manette de jeu, - un convertisseur numérique analogique couplé au dit circuit électronique et associé à un filtre, ledit convertisseur modulant le signal en sortie sur le câble d'arrivée TV vers le serveur. - an adapter for connection to the TV reception cable internal to the building, - an optional TV reception tuner, - transmitter TV boxes, connected to the TV arrival cable, comprising - a digital and digital electronic circuit receiving input the digital signal from a keyboard and / or a joystick, - a digital analog converter coupled to said electronic circuit and associated with a filter, said converter modulating the signal at the output on the TV incoming cable to the server .

Pour le branchement d'une caméra de vidéoconférence sur le boitier TV, le boitier TV peut en outre comporter un modulateur RF, un amplificateur raccordable au câble d'arrivée TV Le serveur pour réception du signal vidéo, comportera alors un démodulateur RF, une carte d'acquisition vidéo. Le serveur effectuera le traitement numérique et logiciel de la vidéoconférence par son processeur CPU. For the connection of a videoconferencing camera to the TV box, the TV box can also include an RF modulator, an amplifier connectable to the TV incoming cable. The server for reception of the video signal, will then include an RF demodulator, a card video acquisition. The server will perform the digital and software processing of the videoconference by its CPU processor.

Selon d'autres formes de raccordement, les boitiers TV sont raccordés au circuit téléphonique, au circuit électrique de l'immeuble, ou par liaison HF sans fil (dans les bandes de fréquences libres 433Mhz, 868Mhz ou 2,4Ghz). According to other forms of connection, the TV boxes are connected to the telephone circuit, to the electrical circuit of the building, or by wireless HF link (in the free frequency bands 433Mhz, 868Mhz or 2.4Ghz).

Le boitier TV peut aussi comporter une entrée microphone, avec un circuit de reconnaissance vocale, un port USB, 1394, ou LVDS pour y connecter toutes sortes de périphériques compatibles : ordinateur portable, agenda électronique, téléphone, etc. The TV box can also include a microphone input, with a voice recognition circuit, a USB, 1394, or LVDS port to connect all kinds of compatible peripherals: laptop, electronic organizer, telephone, etc.

Dans le cas où l'on choisi des circuits graphiques du serveur avec sortie vidéo numérique, le modulateur du serveur intégrera un circuit de multiplexage des signaux vidéos numériques. Pour définition, on appelle câble de réception TV, le ou les câbles coaxiaux sur lequels sont transmis les canaux TV et desservant en programmes télévisés une installation collective c'est-à-dire les télévisions d'un immeuble. Ce câble est raccordé à l'antenne du toit ou à une parabole satellite (on parle alors de câble de descente ou de colonne) ou à une liaison câblée d'un câblo-opérateur TV, liaison généralement amenée au pied de l'immeuble. Vu du téléviseur ce même câble est nommé câble d'arrivée TV Un modulateur est un appareil ou circuit intégré convertissant un signal d'entrée quelconque en un signal sinusoïdal variable en amplitude et/ ou fréquence. If you choose server graphics circuits with digital video output, the server modulator will integrate a multiplexing circuit for digital video signals. By definition, the term “TV reception cable” is used to mean the coaxial cable or cables over which the TV channels are transmitted and serving in television programs a collective installation, that is to say the televisions of a building. This cable is connected to the roof antenna or to a satellite dish (this is known as a downspout or column cable) or to a cable connection from a cable TV operator, a connection generally brought to the foot of the building. Seen from the television, this same cable is called the TV arrival cable. A modulator is a device or integrated circuit converting any input signal into a sinusoidal signal varying in amplitude and / or frequency.

Un modulateur RF est un appareil ou circuit intégré convertissant un signal vidéo bande de base en canal TV RF, par exemple VHF ou UHF. Un serveur informatique est un ordinateur délivrant l'information par réseau câblé à plusieurs écrans. An RF modulator is an appliance or integrated circuit converting a baseband video signal into an RF TV channel, for example VHF or UHF. A computer server is a computer delivering information by cable network to several screens.

Le "boitier TV" désigne ici le circuit de transmission des commandes du clavier du téléspectateur vers le serveur de l'immeuble. Ce circuit de commande peut être incorporé au téléviseur sur ses circuits électroniques, On ne distingue plus alors de "boitier" externe, mais par abus de langage on garde ici cette dénomination. The "TV box" here designates the circuit for transmitting commands from the viewer's keyboard to the building's server. This control circuit can be incorporated into the television on its electronic circuits. We can no longer distinguish an external "box", but by abuse of language we keep this name here.

On appelle programme audiovisuel toute diffusion d'images et/ou de sons sur écran, au sens large de l'expression. Cela inclut par exemple un logiciel de traitement de texte. An audiovisual program is any broadcast of images and / or sounds on screen, in the broad sense of the expression. This includes, for example, word processing software.

La figure 1 schématise l'installation collective, la figure 2 le serveur en coupe, la figure 3 le boitier TV avec un clavier et une manette. La description suivante présente un exemple de réalisation de la présente invention. Pour cette description, nous suivront le traitement du signal, du boitier TV dans une des pièces de l'immeuble vers le serveur, puis du serveur vers le téléviseur. Figure 1 shows schematically the collective installation, Figure 2 the sectional server, Figure 3 the TV box with a keyboard and a controller. The following description presents an exemplary embodiment of the present invention. For this description, we will follow the signal processing, from the TV box in one of the rooms of the building to the server, then from the server to the TV.

Le boitier TV émetteur(3) est formé d'un microcontroleur(16) et d'un convertisseur numérique analogique(16) (DAC). Par programmation de la mémoire, on fait jouer à ce microcontroleur(16) le rôle de modem FSK (modem à modulation par déplacement de fréquence). The transmitter TV box (3) is formed by a microcontroller (16) and a digital analog converter (16) (DAC). By programming the memory, this microcontroller (16) plays the role of an FSK modem (modem with frequency displacement modulation).

Une manette de jeu(15), et un clavier(14) sont connectés aux ports d'entrée-sortie du microcontroleur(16). Le clavier(14) peut incorporer un pointeur équivalent à une souris d'ordinateur, non représenté figure 3 . Un port USB(19) intégré au microcontroleur(16) permet le branchement optionnel d'autres périphériques comme des portables, des tablettes graphiques, des téléphones. A game controller (15), and a keyboard (14) are connected to the input-output ports of the microcontroller (16). The keyboard (14) can incorporate a pointer equivalent to a computer mouse, not shown in FIG. 3. A USB port (19) integrated into the microcontroller (16) allows the optional connection of other peripherals such as laptops, graphics tablets, telephones.

Le signal du clavier(14) au standard PS/2 est formé d'une série de 11 bits. Le bit 1 est représenté par une crête de 5V (signal haut), le bit 0 une absence de courant. L'appui d'une touche du clavier(14) ou le déplacement d'une manette(15) génère l'émission dudit signal 5V série synchrone sur un des ports d'entrée du microcontroleur(16). Par programme, le microcontroleur(16) génère à son tour une série d'échantillons de 12 bits décrivant une sinusoïde vers le convertisseur numérique analogique(17), sinusoïde de fréquence X pour le bit 1, et Y pour le bit 0. En sortie du convertisseur numérique analogique(17), un filtre(18) vient lisser l'effet d'escalier du signal pour donner une onde sinusoïdale. Suivant les fréquences, le filtre(18) est choisi passe-bas, passe-bande, ou passe-haut. Sur la figure 3, on a choisi un séparateur(18) UHF-VHF / FM jouant le rôle de filtre passe-bas connecté au convertisseur (17) et de filtre passe-haut connecté à l'entrée du téléviseur(4). Les signaux UEF-VHF sont intégralement restitués sans affaiblissement aux téléviseurs(4). La fréquence est choisie par programmation sous la bande FM, et différente pour chaque boitier TV(3). On évite ainsi des interférences. Le signal sinusoïdal obtenu est transmis par le câble d'arrivée TV(2) jusqu'au serveur(1). The PS / 2 standard keyboard signal (14) is formed by an 11-bit series. Bit 1 is represented by a 5V peak (high signal), bit 0 an absence of current. Pressing a key on the keyboard (14) or moving a joystick (15) generates the emission of said synchronous 5V serial signal on one of the input ports of the microcontroller (16). By program, the microcontroller (16) in turn generates a series of 12-bit samples describing a sinusoid to the digital analog converter (17), sinusoid of frequency X for bit 1, and Y for bit 0. At output of the digital to analog converter (17), a filter (18) smooths the staircase effect of the signal to give a sine wave. Depending on the frequencies, the filter (18) is chosen low pass, band pass, or high pass. In FIG. 3, a UHF-VHF / FM separator (18) has been chosen playing the role of low-pass filter connected to the converter (17) and of high-pass filter connected to the input of the television set (4). The UEF-VHF signals are completely restored without attenuation to televisions (4). The frequency is chosen by programming under the FM band, and different for each TV box (3). This avoids interference. The sinusoidal signal obtained is transmitted by the TV incoming cable (2) to the server (1).

Une carte d'acquisition(10) du serveur(1) raccordée au câble TV(2) et munie d'un filtre(12) reçoit ledit signal fréquentiel émis par les boitiers TV(3). La carte d'acquisition(10) effectue une conversion analogique numérique. Un traitement informatique reposant sur l'algorithme mathématique de la Transformée de Fourrier est effectué par le processeur(7) associé à la mémoire RAM volatile(8). L'algorithme détecte l'absence ou la présence de l'onde sinusoïdale, et les traduit en bit 0 ou 1. Le signal du clavier(14) et de la manette de jeu(15), qui parvient ainsi au processeur(7) (CPU) du serveur(2), actionne par programmation les fonctions des logiciels enregistrés sur les disques(6). Par programme le processeur(7) associé à la mémoire RAM volatile (8) extrait l'information et les programmes audiovisuels des disques(6), puis les distribue à une carte graphique(9). La sortie vidéo TV de la carte graphique(9) est couplée à un modulateur vidéo RF(11) "programmable en profondeur vidéo", c'est-à-dire dont le canal TV en sortie est programmable (canal 1 au canal 200) par commande électrique. Afin d'afficher un programme différent par téléviseur(4) de l'immeuble, les téléviseurs(4) sont préréglés sur des canaux différents. Pour afficher le programme audiovisuel sur le téléviseur(4) précis couplé au boitier TV(3) émetteur, le serveur commande au modulateur RF programmable(11) de moduler le signal vidéo sur le canal dudit téléviseur(4). An acquisition card (10) of the server (1) connected to the TV cable (2) and provided with a filter (12) receives said frequency signal emitted by the TV boxes (3). The acquisition card (10) performs analog to digital conversion. A computer processing based on the mathematical algorithm of the Fourier Transform is carried out by the processor (7) associated with the volatile RAM memory (8). The algorithm detects the absence or the presence of the sine wave, and translates them into bit 0 or 1. The signal from the keyboard (14) and the joystick (15), which thus reaches the processor (7) (CPU) of the server (2), activates by programming the functions of the software recorded on the disks (6). By program, the processor (7) associated with the volatile RAM memory (8) extracts the information and the audiovisual programs from the discs (6), then distributes them to a graphics card (9). The video TV output of the graphics card (9) is coupled to an RF video modulator (11) "programmable in video depth", that is to say whose TV output channel is programmable (channel 1 to channel 200) by electric control. In order to display a different program per television set (4) in the building, the television sets (4) are preset on different channels. To display the audiovisual program on the precise television (4) coupled to the transmitting TV box (3), the server commands the programmable RF modulator (11) to modulate the video signal on the channel of said television (4).

Le serveur est muni d'un adaptateur(13) de raccordement au câble de réception TV(2) interne à l'immeuble. Cet adaptateur(13) possède une liaison électrique(20) laissant passer les signaux vidéo et canaux TV issus des sources satellites, hertzienne, téléphonique, câble, ou vidéo interne, par exemple vidéosurveillance, vers la connection de sortie à destination des téléviseurs(4). Ses entrées et sorties sont accordées à l'impédance 75 ohms. Sur le schéma 2, il s'agit d'un répartiteur(13) à deux connexions en entrées, et trois connexions en sorties. Mais l'adaptateur(13) pourrait être aussi une boîte de passage, un coupleur, un duplexeur à trois connecteurs d'entrée-sortie, une boîte de dérivation, un démodulateur/coupleur/ modulateur, un démodulateur/commutateur/ modulateur. Le signal TV est transmis enfin par le câble TV(2) jusqu'au téléviseur(4) du boitier TV émetteur(3). The server is provided with an adapter (13) for connection to the TV reception cable (2) internal to the building. This adapter (13) has an electrical connection (20) allowing video signals and TV channels coming from satellite, radio, telephone, cable or internal video sources, for example video surveillance, to pass through to the output connection for televisions (4 ). Its inputs and outputs are tuned to the 75 ohm impedance. In diagram 2, there is a distributor (13) with two input connections, and three output connections. But the adapter (13) could also be a pass-through box, a coupler, a duplexer with three input-output connectors, a junction box, a demodulator / coupler / modulator, a demodulator / switch / modulator. The TV signal is finally transmitted by the TV cable (2) to the TV (4) of the transmitting TV box (3).

Pour communiquer avec l'extérieur, le serveur(1) comporte un récepteur(5) de signaux numériques issus d'une source externe à l'immeuble. Ce récepteur peut être un modem téléphonique, un adaptateur RNIS, un récepteur satellite numérique, un récepteur hertzien numérique, un modem-câble. Ainsi le serveur peut recevoir des mises à jour des programmes, créer des vidéoconférences, distribuer Internet sur les téléviseurs, ou assurer la téléphonie. To communicate with the outside, the server (1) includes a receiver (5) for digital signals from a source external to the building. This receiver can be a telephone modem, an ISDN adapter, a digital satellite receiver, a digital radio receiver, a cable modem. The server can therefore receive program updates, create videoconferences, distribute the Internet on televisions, or provide telephony.

Pour la vidéoconférence, le boitier TV(3) comporte une entrée vidéo(21) pour caméra, un modulateur vidéo RF(22), un amplificateur(23) ayant une impédance de sortie 75 ohms raccordable au câble d'arrivée TV(2), ledit modulateur RF(22) convertissant le signal vidéo en signal RF. En réception de ce signal RF, le serveur comporte un démodulateur RF(24), une carte d'acquisition vidéo(25) qui convertit le signal RF en signal numérique, ce qui permet au processeur(7) d'effectuer le traitement numérique de la vidéoconférence. For video conferencing, the TV box (3) includes a video input (21) for the camera, an RF video modulator (22), an amplifier (23) having an output impedance of 75 ohms connectable to the TV input cable (2) , said RF modulator (22) converting the video signal into an RF signal. On reception of this RF signal, the server comprises an RF demodulator (24), a video acquisition card (25) which converts the RF signal into a digital signal, which allows the processor (7) to perform the digital processing of videoconferencing.

Un tuner TV (26) est intégré au serveur, et reçoit les chaines câble hertzienne et satellite pour les remettre vers la carte vidéo, via le processeur et la mémoire. A TV tuner (26) is integrated into the server, and receives the terrestrial cable and satellite channels to deliver them to the video card, via the processor and memory.

L'invention est un moyen d'apporter la télévision interactive à une installation collective.The invention is a means of bringing interactive television to a collective installation.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1) Système de diffusion interactif, en installation collective, de canaux vidéo synthétisés par ordinateur vers un ensemble de téléviseurs d'un immeuble, composé - d'un serveur informatique, comportant - des circuits graphiques(9) émettant des signaux vidéo, - des modulateurs (11) multiplexant lesdits signaux vidéo en canaux TV sur le câble de réception TV(2) vers les téléviseurs(4) de l'immeuble, - un ou des récepteurs(10) recevant le signal de commande de boitiers TV(3)9 - des disques(6) stockant des logiciels, et programmes audiovisuels, accessibles aux occupants de l'immeuble sur commande du boitier TV(3), - une unité centrale(7) de traitement numérique de l'information, associée à de la mémoire volatile(8), - un récepteur(5) de signaux numériques externes à l'immeuble, tel un modem téléphonique, un adaptateur RNIS, un récepteur satellite numérique, un modem-câble, - un adaptateur(13) de raccordement au câble de réception TV interne à l'immeuble, - de boitiers TV(3) émetteurs, connectés au câble d'arrivée TV, comportant - un circuit électronique(16) logique et numérique traitant et recevant en entrée le signal numérique d'un clavier(14) et/ou d'une manette de jeu(15), - un convertisseur numérique analogique(17) couplé au dit circuit électronique(16), associé à un filtre(18), ledit convertisseur(17) modulant le signal en sortie sur le câble d'arrivée TV(2) vers le serveur(I ).1) Interactive broadcasting system, in collective installation, of computer-synthesized video channels to a set of televisions in a building, consisting of - a computer server, comprising - graphic circuits (9) emitting video signals, - modulators (11) multiplexing said video signals into TV channels on the TV reception cable (2) to televisions (4) in the building, - one or more receivers (10) receiving the control signal from TV boxes (3) 9 - discs (6) storing software, and audiovisual programs, accessible to the occupants of the building on command of the TV box (3), - a central unit (7) for digital processing of information, associated with volatile memory (8), - a receiver (5) for digital signals external to the building, such as a telephone modem, an ISDN adapter, a digital satellite receiver, a cable modem, - a cable connection adapter (13) internal TV reception building, - transmitting TV boxes (3), connected to the TV incoming cable, comprising - a logic and digital electronic circuit (16) processing and receiving as input the digital signal from a keyboard (14) and / or a game controller (15), - a digital analog converter (17) coupled to said electronic circuit (16), associated with a filter (18), said converter (17) modulating the signal at output on the TV incoming cable (2) to the server (I). 2) Système selon la revendication (1), caractérisé par le fait que le boitier TV(3) comporte une entrée vidéo(21) pour caméra, un modulateur vidéo RF(22), un amplificateur(23) raccordable au câble d'arrivée TV(2) , ledit modulateur(22) convertissant le signal vidéo en signal RF, et le fait qu'en réception de ce signal RF, le serveur comporte un démodulateur RF(24), une carte d'acquisition vidéo(25) qui convertit le signal RF en signal numérique, pour traitement numérique.2) System according to claim (1), characterized in that the TV box (3) comprises a video input (21) for camera, an RF video modulator (22), an amplifier (23) connectable to the incoming cable TV (2), said modulator (22) converting the video signal into an RF signal, and the fact that on reception of this RF signal, the server comprises an RF demodulator (24), a video acquisition card (25) which converts the RF signal to a digital signal for digital processing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002003691A1 (en) * 2000-06-30 2002-01-10 Fast Tv Server Ag Method for providing information on a tv set

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