DE102009022183A1 - Video system for playback of video data and service data, particularly in vehicle, comprises main unit for scaling data streams of video data and service data separately from each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Video-Anlage zur Bildwiedergabe von Videodaten und Servicedaten, insbesondere in einem Fahrzeug.The The invention relates to a video system for image reproduction of video data and service data, especially in a vehicle.
Multimedia-Anlagen
in Automobilen sollen Kommunikationsanlagen, die einen Zugriff auf
das Internet erlauben und/oder Mobiltelefone einbinden, mit weiteren
Anlagen wie z. B. Navigationsanlagen und/oder Anlagen mit Unterhaltungsfunktion,
wie zum Beispiel Audio-Anlagen oder Video-Anlagen, zu einem Netzwerk
zusammenschließen und die unterschiedlichen Anlagen über
einen gemeinsamen Datenbus verbinden. Die Anforderungen, die an
solche Anlagen bei Nutzung in Automobilen gestellt werden, sind
beträchtlich höher als bei herkömmlichen,
stationären Anlagen. Die Multimedia-Anlagen für
Automobile müssen robust, zuverlässig und kostengünstig
sein. Ein Beispiel eines herkömmlichen Multimedia-Netzwerkes
für ein Automobil ist das MOST-Netzwerk (Media Oriented
Systems Transport Netzwerk) für die Übertragung
von Audio-, Video- und Datensignalen über einen seriellen
optischen Bus (
Aufgrund von Kostenbeschränkungen hat das Netzwerk in automobilen Anwendungen eine im Vergleich zu herkömmlichen Kommunikationsanlagen vergleichsweise geringe Datenübertragungsrate. Während die Datenübertragungsrate für die Übertragung digitaler Kommunikationsdaten oder Navigationsdaten oder Audiodaten ausreicht, müssen Videodaten, wie zum Beispiel digitale Fernsehdaten, für die Übertragung über das Netzwerk komprimiert werden, um der Bandbreitenbegrenzung Rechnung zu tragen. So ist es bekannt, audiovisuelle Informationen beispielsweise gemäß dem MPEG-2 oder H.264/MPEG-4 AVC Standard zu komprimieren.by virtue of of cost restrictions, the network has in automobiles Applications one compared to traditional communication systems comparatively low data transmission rate. While the data transfer rate for the transfer digital communication data or navigation data or audio data sufficient, video data, such as digital Television data, for transmission over the network will be compressed to accommodate the bandwidth limit to wear. So it is known, audiovisual information, for example according to the MPEG-2 or H.264 / MPEG-4 AVC standard to compress.
Digitale Fernseh- bzw. Videodaten lassen sich zur Verringerung der zu übertragenden Datenmengen in herkömmlicher Weise verlustbehaftet komprimieren, wobei sich die Reduktion an den physiologischen Wahrnehmungseigenschaften des Menschen orientiert. Beispielsweise werden Farben weniger stark aufgelöst als Helligkeitsänderungen, wohingegen Kanten im Bildinhalt bedeutsamer sind. Da aufeinander folgende Bilder außer bei einem Szenenwechsel meist sehr ähnlich sind, lassen sich hinreichende Kompressionsraten auch dadurch erzielen, dass nur Änderungen zwischen den Bildern übertragen werden, wie dies bei den üblicherweise verwendeten Kompressionsverfahren der Fall ist. Die für die Bilddatenkompression von Videodaten eingesetzten Kompressionsalgorithmen arbeiten verlustbehaftet, d. h. auf der Sendeseite vorhandene Bilddetails gehen verloren und können durch Dekompression auf der Empfangsseite nicht mehr rekonstruiert werden.digital TV or video data can be reduced to reduce the transmitted Compress data in a conventional lossy manner where the reduction in the physiological perception properties of the people oriented. For example, colors are less strong dissolved as brightness changes, whereas Edges in the image content are more significant. Because consecutive pictures except for a scene change usually very similar are adequate compression rates can also be achieved by that only transmits changes between images as with the commonly used compression methods the case is. The image data compression of video data used compression algorithms are lossy, d. H. on the sending side existing image details are lost and can not by decompression on the receiving side be reconstructed more.
So
weit es sich bei den Videodaten um Bilddaten mit sich bewegendem
Bildinhalt handelt, können Verluste des Bildinhalts in
Kauf genommen werden. Etwas anderes gilt, wenn zusätzlich
zu diesen Videodaten Servicedaten, wie zum Beispiel Videotext oder „Menü-Seiten” oder
dergleichen zusammen mit den Videodaten beispielsweise entsprechend
dem MHP-Standard (Multimedia-Home-Plattform-Standard) übertragen
werden sollen (
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine insbesondere für Fahrzeuge geeignete Video-Anlage zu schaffen, die sowohl digitale Videodaten als auch Servicedaten über ein Netzwerk begrenzter Übertragungskapazität bei vergleichsweise geringem Implementierungsaufwand übertragen kann.It is the object of the invention, especially for vehicles to create suitable video equipment, both digital video data as well as service data over a network of limited transmission capacity transmitted at a comparatively low implementation cost can.
Die Erfindung geht aus von einer Video-Anlage zur Bildwiedergabe von Videodaten und Servicedaten, insbesondere in einem Fahrzeug, und umfasst:
- – eine den Videodaten und den Servicedaten entsprechende Datenströme liefernde Haupteinheit,
- – eine den Datenströmen der Videodaten und der Servicedaten entsprechende Bildinformationen auf einem Bildschirm darstellende Displayeinheit oder mehrere solcher Displayeinheiten, und
- – ein Datenübertragungsnetzwerk, das die Haupteinheit mit jeder Displayeinheit für die Übertragung der Datenströme verbindet.
- A main unit supplying the video data and the service data,
- An image information representative of the data streams of the video data and the service data on a screen or a plurality of such display units, and
- A data transmission network connecting the main unit to each display unit for the transmission of the data streams.
Die
vorstehend angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Haupteinheit die Datenströme
der Videodaten und der Servicedaten voneinander gesondert skaliert
und für eine gemeinsame Darstellung auf dem Bildschirm
der Displayeinheit relativ zueinander positioniert,
dass die
Haupteinheit einen die skalierten Videodaten gesondert von den Servicedaten
verlustbehaftet komprimierenden Videodaten-Kodierer und jede Displayeinheit
einen die Bildinformation der Videodaten repräsentierenden,
dekomprimierten Videodatenstrom liefernden Videodaten-Dekodierer
aufweist, wobei die Haupteinheit die komprimierten Videodaten pixelbasiert
und gesondert von den Servicedaten über das Datenübertragungsnetzwerk
zu jeder Displayeinheit überträgt,
dass die
Haupteinheit ferner einen die skalierten Servicedaten gesondert von
den Videodaten im Wesentlichen verlustfrei komprimierenden Servicedaten-Kodierer
und jede Displayeinheit einen die Bildinformation der Servicedaten
repräsentierenden, dekomprimierten Servicedatenstrom liefernden
Servicedaten-Dekodierer aufweist,
dass die Haupteinheit für
die Übertragung der Bildinformation der Servicedaten mit
jeder Displayeinheit entsprechend einem Remote-Desktop-Protokoll
zusammen arbeitet, bei dem die Haupteinheit die auf dem Bildschirm
der Displayeinheit darzustellenden Bildinformationen der komprimierten
Servicedaten pixelbasiert über das Datenübertragungsnetzwerk
zu der Displayeinheit überträgt, und
dass
jede Displayeinheit die dekomprimierten Datenströme einander überlagert
und den überlagerten Datenstrom auf dem Bildschirm darstellt.The above object is achieved according to the invention,
the main unit separately scales the data streams of the video data and the service data and positions them relative to each other for a common representation on the screen of the display unit,
that the main unit loses one of the scaled video data separately from the service data a video data decoder and each display unit comprises a decompressed video data stream representing the video information of the video data stream, the master unit pixel-based the compressed video data and transmitting it separately from the service data to each display unit via the communications network,
the main unit further comprises a service data encoder substantially losslessly compressing the scaled service data separate from the video data and each display unit comprises a service data decoder providing the decompressed service data stream representing the image information of the service data,
that the main unit for transmitting the image information of the service data cooperates with each display unit according to a remote desktop protocol in which the main unit transmits the image information of the compressed service data to be displayed on the screen of the display unit to the display unit in a pixel-based manner via the data transmission network, and
each display unit superimposes the decompressed data streams on top of each other and displays the superimposed data stream on the screen.
Unter
dem Remote-Desktop-Protokoll soll ein Netzwerkprotokoll verstanden
werden, das es der als Server dienenden Haupteinheit erlaubt, Bildschirmausgaben
auf dem Bildschirm der als Client dienenden Displayeinheit zu erzeugen.
Eine Liste von Remote-Desktop-Protokoll Implementierungen ist aus
Unter pixelbasierter Übertragung oder Verarbeitung soll hier und im Folgenden eine Rastergrafik basierte Übertragung bzw. Verarbeitung im Gegensatz zu einer Vektorgrafik basierten Übertragung bzw. Verarbeitung verstanden werden.Under pixel-based transmission or processing is here and below a raster graphics based transmission or processing as opposed to a vector graphics based transmission or Processing be understood.
Der
Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Bilddatenströme
der Videodaten und der Servicedaten pixelbasiert und voneinander
gesondert so aufzubereiten, dass sie nach der Übertragung über
das Übertragungsnetzwerk auf der Seite der Displayeinheit
für die gemeinsame Darstellung auf dem Bildschirm der Displayeinheit
lediglich noch überlagert werden müssen. Auf diese
Weise wird der Rechenaufwand auf der Seite der Displayeinheit verringert und
die Displayeinheit kann nach einem „Thin-Client” Konzept
(
Da die Videodaten und die Servicedaten unabhängig voneinander komprimiert bzw. dekomprimiert werden, kann der Bildstruktur dieser Daten gesondert Rechnung getragen werden. Die Videodaten werden verlustbehaftet kodiert, während für die Servicedaten eine verlustfreie Kodierung vorgesehen ist.There the video data and the service data are independent of each other can be compressed or decompressed, the image structure of this Data should be taken into account separately. The video data will be lossy coded while for the service data a lossless coding is provided.
Die Skalier- und Positionieroperationen werden an den noch nicht komprimierten Datenströmen durchgeführt, sodass auf der Seite der Displayeinheit nach der Dekomprimierung unmittelbar pixelbasiert überlagerbare Datenströme vorliegen. Dies verringert die auf der Seite der Displayeinheit bereitzustellende Rechenleistung und die für die Übertragung der Datenströme benötigte Bandbreite.The Scaling and positioning operations are performed on the uncompressed ones Data streams performed so on the page the display unit after the decompression directly superimposed pixel-based Data streams are present. This reduces the on the side the display unit to be provided computing power and the for required the transmission of the data streams Bandwidth.
In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung arbeiten die Haupteinheit
und jede Displayeinheit entsprechend einem Remote-Framebuffer-Protokoll
zusammen, wobei zumindest die Haupteinheit die Servicedaten Bitmap-orientiert
in einem Bildspeicher zwischenspeichert. Einzelheiten des Remote-Framebuffer-Protokolls
sind beispielsweise aus
Zweckmäßigerweise werden die Servicedaten in dem Bildspeicher der Haupteinheit entsprechend der Bildschirmauflösung der Displayeinheit skaliert, insbesondere auf die maximale Bildauflösung skaliert zwischengespeichert. Die Positionierung der Videodaten und Servicedaten relativ zueinander für die gemeinsame Darstellung auf dem Bildschirm der Displayeinheit erfolgt bevorzugt durch geeignete Positionierung der Videodaten. Nachdem Fernsehdaten in aller Regel im Zeilensprungverfahren („interlaced”) übertragen werden, Servicedaten jedoch üblicherweise als nicht zeilenverschachteltes („progressives”) Vollbild zugeführt werden, werden die Videodaten im Zuge der Skalierung und Positionierung zweckmäßigerweise zunächst aus dem Halbbildmodus in einen Vollbildmodus überführt.Conveniently, The service data in the image memory of the main unit becomes corresponding the screen resolution of the display unit scales, in particular scaled cached to the maximum image resolution. The positioning of video data and service data relative to each other for the common representation on the screen of the display unit is preferably done by suitable positioning of the video data. After television data is usually transmitted in an interlaced manner However, service data is usually considered non-row-interlaced ("progressive"). Full screen are fed, the video data in the course Scaling and positioning expediently first transferred from the field mode in a full-screen mode.
Verglichen
mit den Videodaten sind Servicedaten weitgehend „statisch”.
Die Änderung der Daten von Vollbild zu Vollbild ist normalerweise
relativ gering. In dieser Situation hat es sich als besonders günstig
herausgestellt, wenn der Servicedaten-Kodierer der Haupteinheit
und der Servicedaten-Dekodierer jeder Displayeinheit entsprechend
einer auf dem Deflate-Algorithmus beruhenden Zlib-Kompressions-
bzw. Dekompressionsimplementierung zusammen arbeiten. Der Zlib-Algorithmus
besitzt eine hohe Kompressionsrate, ist frei verfügbar,
was den Kosten der Implementierung zugute kommt, und bereits im
Remote-Framebuffer-Protokoll vorgesehen (
Zweckmäßigerweise
arbeiten der Servicedaten-Kodierer der Haupteinheit und der Servicedaten-Dekodierer
jeder Displayeinheit in einer Virtual-Network-Computing-Implementierung
zusammen, wobei die Haupteinheit als Server und die Displayeinheit
als Client arbeitet. Die Virtual-Network-Computing-Implementierung
passt die Plattform- und Betriebssystemeigenschaften auf der Server-Seite
und der Client-Seite einander an und steuert den Schreib-Lese-Betrieb
der zwischenspeichernden Bildspeicher entsprechend der zugrunde liegenden
Grafik-Hardware sowie die Kodierung/Dekodierung dieser Daten entsprechend
dem Remote-Framebuffer-Protokoll. Die Virtual-Network-Computing-Implementierung
sorgt zweckmäßigerweise dafür, dass lediglich
eine der Displayeinheiten Daten aus der Haupteinheit zieht, während
sämtliche anderen Displayeinheiten den über das Übertragungsnetzwerk
von der Haupteinheit gesendeten Datenströmen lediglich
zuhören.
(
(
Jede der Displayeinheiten kann so ausgestaltet sein, dass sie an die Haupteinheit Eventsteuerdaten, also beispielsweise Empfangskanäle an einem Tuner der Haupteinheit auswählende Daten oder Teletext-Steuerdaten liefert, und ggf. bestimmt, dass die dementsprechend empfangenen Videodaten bzw. Servicedaten ausschließlich der auswählenden Displayeinheit zugeführt werden. Zu besonders einfachen Ausgestaltungen der Video-Anlage gelangt man jedoch, wenn lediglich eine einzige Displayeinheit Eventsteuerdaten liefernde Eingabemittel aufweist, und die Eventsteuerdaten über das Netzwerk in kodierter Form zur Steuerung einer Rendering-Operation an Servicedaten und/oder einer Skalierungsoperation und/oder einer Positionierungsoperation an Videodaten zur Haupteinheit überträgt. Die übrigen Displayeinheiten können dann jedoch lediglich die von der steuernden Displayeinheit ausgewählten Daten empfangen.each The display units can be designed so that they are connected to the Main unit event control data, so for example receiving channels data or data selected on a tuner of the main unit Teletext control data provides, and possibly determines that accordingly received video data or service data exclusively fed to the selecting display unit. To achieve particularly simple embodiments of the video system However, if only a single display unit event control data supplying input means, and the event control data via the network in coded form for controlling a rendering operation at service data and / or a scaling operation and / or a Positioning operation on video data to the main unit transmits. The remaining Display units can then only those of the controlling display unit receive selected data.
Im
Folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
einer Zeichnung näher erläutert werden. In der
Zeichnung zeigt
Die
Video-Anlage umfasst eine Haupteinheit
Die
Haupteinheit
Der
Datenbus
Bei
der erfindungsgemäßen Video-Anlage werden die
Datenströme der Videodaten einerseits und der Servicedaten
andererseits über gesonderte Kodier-/Dekodierkanäle
pixelbasiert übertragen und erst in der Displayeinheit
Der
dekodierte und skalierte Videodatenstrom wird bei
Der
Datenbus
Der
bei
Die
in dem Bildspeicher
Die
Virtual-Network-Computing-Applikation
Wenngleich
die Video-Anlage auch mit einer einzigen Displayeinheit
Der
Datenbus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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R082 | Change of representative |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MANITZ FINSTERWALD PATENTANWAELTE PARTMBB, DE Representative=s name: MANITZ, FINSTERWALD & PARTNER GBR, DE |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |