JPH0526196B2 - - Google Patents

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JPH0526196B2
JPH0526196B2 JP58098748A JP9874883A JPH0526196B2 JP H0526196 B2 JPH0526196 B2 JP H0526196B2 JP 58098748 A JP58098748 A JP 58098748A JP 9874883 A JP9874883 A JP 9874883A JP H0526196 B2 JPH0526196 B2 JP H0526196B2
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JP
Japan
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video
signal
sync
text
computer
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JP58098748A
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JPS5957280A (ja
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Emu Hainesu Jeshii
Jei Orusen Rinda
Esu Baukaa Rojaa
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Digital Equipment Corp
Original Assignee
Digital Equipment Corp
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Publication date
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Application filed by Digital Equipment Corp filed Critical Digital Equipment Corp
Publication of JPS5957280A publication Critical patent/JPS5957280A/ja
Publication of JPH0526196B2 publication Critical patent/JPH0526196B2/ja
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    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • GPHYSICS
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/153Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using cathode-ray tubes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/06Electrically-operated educational appliances with both visual and audible presentation of the material to be studied
    • G09B5/065Combinations of audio and video presentations, e.g. videotapes, videodiscs, television systems
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00Aspects of display data processing
    • G09G2340/12Overlay of images, i.e. displayed pixel being the result of switching between the corresponding input pixels
    • G09G2340/125Overlay of images, i.e. displayed pixel being the result of switching between the corresponding input pixels wherein one of the images is motion video
    • GPHYSICS
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    • G09G5/12Synchronisation between the display unit and other units, e.g. other display units, video-disc players

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  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Document Processing Apparatus (AREA)
  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Studio Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 関連した出願の相互引用 この出願は、同日に出願された「コンピユータ
発生テキスト及びグラフイツクス信号とビデオソ
ースからのビデオ信号を組み合わせるための装
置」という名称の、ダグラス・イー・ステルの同
一人に譲渡された米国特許出願第384439と関連し
ている。
発明分野 本発明は、重畳映像として共通デイスプレイ上
で、(ビデオデイスクのような)ビデオ映像ソー
スからのビデオ信号を、コンピユータからのグラ
フイツクス及びテキストと組み合わせるための相
互作用コンピユータベースシステムの分野に関連
している。それは特に、コンピユータベース情報
検索ビデオ映像補足及びコンピユータ補助教育シ
ステムにおいて利用が見つけ出されている。
発明の背景 特に最近、テレビジヨンのような共通出力装置
上に重畳表示するための多数ソースからの情報を
組み合わせるための装置に関する多くの努力がな
された。これらの努力には、例えば、テレビ放送
ビデオ信号にテキスト、データ、又はグラフイツ
クス表示を付加するための装置が含まれていた。
新しい視覚記憶媒体、ビデオデイスク、ビデオ
信号ソース、ビデオデイスクプレイヤーの出現に
よつて、コンピユータベース映像検索及びコンピ
ユータ補助教育のための興奮するような可能性が
示唆された。しかしながら、これまでのところ、
これらの可能性は、実質上の成功を伴つては実現
しなかつた。ビデオデイスクは典型的には、標準
テレビジヨン(例えばNTSC)フオーマツトにお
いて、54000フレームまでのアドレス可能の映像
を、オーデイオを伴つて記憶することのできる回
転媒体である。これらのデイスクは、30分まで
(あるいはそれ以上)の動く画面として、あるい
は静止フレームモードでは持続時間に制限もな
く、個々の静止フレームとして表示することがで
きる。ビデオデイスクプレイヤー、すなわちビデ
オデイスク上に記憶された情報を読み取る機械
は、各フレームが約3秒の平均検索時間内に表示
するために呼び出されることのできるランダムア
クセス装置である。デイスク上の1ビデオフレー
ムから別のものに高速に切替えるこの能力によ
り、ビデオデイスクは、頻繁に調べなければなら
ない目録フアイルのような視覚レコードを記憶す
るため、そしてコンピユータ補助又はコンピユー
タベース教育のためのいわゆるコースウエアのビ
デオ部分(すなわち生徒に提供されるべき資料)
を記憶するための良好な媒体である。フレーム及
び一連のフレーム画面の高速切替えは、一連の教
育画面を生徒からの入力に応答させるために重要
である。すなわち、もし生徒が質問に正しい応答
を出すならば、これは第1の予め選択されたフレ
ームに進めなければならないが、しかしもし生徒
が間違つた応答を出すならば、それは第2の別の
予め選択されたフレームに進めなければならな
い。実際、この能力によつて、同じ記憶されたビ
デオ情報が異なるコースのために、異なる順序
で、あるいは同じ映像を異なる重畳でそれを提供
することによつて使用することがまた可能とな
る。
明らかに、今説明したものは、ビデオデイスク
プレイヤーと、生徒の応答、ユーザーの質問等を
評価するコンピユータとの相互作用を仮定し、そ
してビデオデイスクプレイヤーにその表示順序を
それに従つて選択させるものである。ここで使用
されるような市販のビデオデイスクプレイヤーは
コンピユータインターフエイスを含む、そしてそ
れを通してプレイヤーは外部プロセツサにおいて
実行されるコースウエア(又は他の)プログラム
によつて制御することができ、またプレイヤーは
外部同期入力を含み、そしてそれを通してプレイ
ヤーは、ビデオシステムの残りのものに、完全に
ではないが幾分か同期させることができる。
グラフイツクス/テキストを重畳したコンピユ
ータベース教育又は映像検索をするためのコンピ
ユータと、ビデオデイスクプレイヤーを組み合わ
せるときの最も重要な問題の1つは、コンピユー
タからのビデオ出力を、ビデオデイスクプレイヤ
ーからの出力と同期させることである。というの
は両方の映像の非常に正確な配置が必要とされる
からである。教育目的のために使用されるビデオ
デイスプレイ端末のような、通常近接距離で見る
高分解能デイスプレイによると、同期エラー及び
ジツターは、1ピクセル(画素)又はデイスプレ
イ上のりん光体ドツトのサイズよりもかなり小さ
くしなければならず、さもなければ、グラフイツ
クス又はテキスト表示は一ラインから次のライン
まで垂直に並ばないであろう。結果として、ユー
ザーは、見るのに不愉快でかつ疲れ、そして使用
するのに不満足な表示ジツターを見つけるであろ
う。ビデオデイスクプレイヤー(VDP)は正確
な時間ベース補正に欠ける回転機械装置であるの
で、この状況は、ビデオソースがVDPであると
き特にひどい。それ故、それは大きな水平ジツタ
ーを示す。このジツターは通常、プレイヤーへの
“ハウス”同期入力に対する水平同期パルス又は
プレイヤーの内部同期ソースを含む、出力合成ビ
デオ信号の時間位置における大きなジヤンプの形
態をとる。このジツターの大きさはしばしば、デ
イスプレイ上の1又は2の完全なキヤラクターと
同じ幅であり、そしてこれは、特に静止フレーム
映像を接近して見るためには、明らかに受け入れ
ることができない。安定な表示をするためにビデ
オデイスクプレイヤー出力に時間ベース補正を供
給するための高価な実験室型式の装置が存在す
る。けれども、この装置は、ここで意図した種類
の市販製品においては完全な無益なほど高価であ
る。
ビデオデイスク出力を、コンピユータ発生テキ
スト又はグラフイツクス出力と組み合わせると、
また他のかなりの問題が生じる。従来技術におい
て、この方法は一般に、コンピユータビデオ信号
をNTSC(又は他の適合する)合成ビデオ信号に
変換し、それから、普通の“色キー”スイツチン
グのような、その信号とビデオデイスクプレイヤ
ーからのNTSC信号の間のスイツチングによつて
組み合せ表示を発生することであつた。NTSC合
成ビデオ信号の位相はコード化カラー情報を包含
し、そしてスイツチングのとき位相は完全にそろ
えることができないので、この方法はカラー純正
さを犠牲にする。そして、NTSCフオーマツトに
おいていずれかのビデオ信号、特に高分解能信号
をコード化することは分解能を犠牲にし、そして
帯域幅制限によるドツトクロール、にじ、及び不
鮮明さが導入される。さらに、NTSC信号がビデ
オデイスク上に記録される方法及び静止フレーム
デイスプレイをするために使用される技術のため
に、カラーサブキヤリヤ位相は、フレームからフ
レームまでを基礎にしてシフトされる。もしグラ
フイツクス/テキストソースが、NTSC信号内に
コード化されかつ合併されるならば、ひどいカラ
ーシフトが生じるかもしれない。現在までに知ら
れた唯一の解決策は、間接カラー一時間ベース補
正器、又はNTSC信号をデコードし、記憶し、そ
して再びコード化するフレームバツフアを使用す
ることである。そのコストは、残念なことに、ま
つたく大きい。この理由のために、ビデオデイス
ク信号のNTSC重畳は、実験室又は複雑なテレビ
スタジオの外では技術的に非実用的である。
発明の要約 コンピユータグラフイツクス及びテキストは習
慣的にRBGフオーマツトで利用できる。ビデオ
信号をRGBフオーマツトに変換し、そしてRGB
フオーマツトで2つの信号(すなわち、アナログ
ビデオ及びコンピユータ発生テキスト/グラフイ
ツクス)を組み合わせることによつて、位相コー
ド化問題は未然に防がれる。この方法は、ダグラ
ス・イー・ステルによつて発明された前述の共通
譲受人の出願において説明されている関連装置と
組み合わせて、コンピユータがいずれかのビデオ
ソース上に重畳されるべきテキスト及びグラフイ
ツクスの発生と共に、ビデオデイスクからのビデ
オフレームの表示順序を制御するコンピユータベ
ース相互作用ビデオデイスプレイシステムを提供
することができる。
この方法はふたまたである。第1に、ビデオソ
ース信号は、3つの広帯域スイツチング回路にお
けるグラフイツク/テキストコンピユータ出力と
混合する前に、その赤、緑、及び青成分信号(も
しこれまでにそのフオーマツトでないならば)に
変換され、それによつてNTSCのようなコード化
合成ビデオ信号のスイツチングと関連した位相問
題を避けられる。第2に、非常に正確な同期手順
は、ビデオソースの同期信号(例えば、VDPの
NTSC同期信号)に対して全てのタイミングを行
わせるために使用され、それによつて、このデイ
スプレイをシステム時間ベース補正器として作用
させることができる。その結果、高価な時間ベー
ス補正器又はフレームバツフアを使用することな
く、NTSC信号を切替えることによつて可能とな
るものよりも、たぶん1桁良好な品質で、スクリ
ーンの所定の領域にテキストを4回まで表示する
システムとなる。非NTSC信号は、また同様に処
理することができる。
コンピユータはビデオデイスクプレイヤーをア
ドレスしかつ制御し(すなわち、どのフレームを
表示するか、そして通常のビデオ、静止フレー
ム、スローモーシヨン等の動作モードを告げ)、
そして適切なテキスト及びグラフイツクスを発生
させるためにデイスプレイサブシステムに命令を
出す。キーボード又は他の入力装置が、生徒のよ
うなユーザーにコマンド、質問等を出させるため
に備えられる。コンピユータは、ユーザー入力を
評価し、そして適切な行動を開始する。典型的に
は、この行動は、一連の画面を反復すること、同
じビデオ映像を保持すること、及び重畳テキスト
又はグラフイツクスを変えること、又は別のビデ
オフレーム及び/又は一連の画面に動かすことを
含むかもしれない。
同期回路はステル氏の発明であるけれども、完
全のためにそれをここで説明する。それは主同期
発生器及び従属同期発生器から成つている。主同
期発生器はハウス同期信号及びカラーサブキヤリ
ヤを発生し、かつこれはビデオソース(例えばビ
デオデイスクプレイヤー)に導かれる。従属同期
発生器は、種々のタイミング信号と共にデイスプ
レイ装置用の同期信号を発生させるために、ソフ
トウエア制御のもとで、ビデオソースから来る
NTSC信号か、又は主同期発生器のいずれかに同
期させることができる。
コンピユータのビデオ同期発生器はまた、従属
同期発生器にロツクされる。すなわち、ビデオデ
イスクプレイヤーがオンラインであるとき、それ
は、その出力における大きなジツターに適応させ
るための、主タイミングソースであり、このシス
テムの残りは、ビデオデイスクプレイヤーの出力
と共にジツターに対して考慮されている。デイス
プレイ装置の水平掃引回路は、ジツターを高速に
補償しかつ安定な図面を形成するために、システ
ム時間ベース補正器として効果的に動作するよう
に設計されている。従属同期発生器は、デイスプ
レイ装置のために合成同期及びブランキングを供
給し、そしてビデオデイスクプレイヤー出力を追
跡するNTSC−RGB変換器のためにタイミング
信号を供給する。
ビデオデイスクプレイヤー(VDP)が走査し、
サーチし、あるいは上下にスピンする(すなわ
ち、スタートあるいはストツプする)とき、ある
いはビデオソースが遮断されるとき、その出力は
完全に消えるかもしれず、あるいは多数の誤同期
パルスを包含するかもしれない。それ故、VDP
の出力は、これらの動作の間同期回路から切り離
される。それから、このシステムは、スクリーン
上の映像の引き裂き又はローリングもなく、それ
がオンラインに戻るときプレイヤーへの同期を再
確立することが必要である。これらの理由のため
に、主同期信号はプレイヤーに供給され、そして
従属同期発生器は、ある固定遅延補償をして主同
期発生器を追跡することと、VDPからのNTSC
信号を追跡することの間で切り替えられる。
VDPは、それがオンラインに戻るときその通常
のジツターウインダー内にあり、そのため、同期
ソースを切り替える影響は、視聴者に気づかれな
い。
3.579545MHzのサブキヤリヤが、ハウス同期が
供給されるときはいつでも、VDPに供給される。
従属同期発生器の垂直及び水平同期機能は、相
互に分離されている。
従属同期発生器の水平同期は、位相固定ループ
(PLL)によつて達成される。PLLの位相検出器
は、その2つの入力に供給された合成同期信号の
水平同期パルスの前縁にのみ感知する。それは、
垂直期間内及びその近くのこれらのラインの中心
に位置した等化パルス及びのこぎり歯状を無視す
るであろう。位相検出器への一入力は常に、従属
同期発生器又はフイードバツク通路の出力である
けれども、他方は切替え可能である。もしビデオ
デイスクプレーヤーがオンラインであり、かつ有
効同期信号を供給するならば、それは基準入力で
ある。さもなければ、ハウス合成同期信号を遅延
させた変形が使用される。偽同期と呼ばれるこの
信号は、このシステムが2つの基準の間で切替え
るとき必要な平均補正を最小にするために、ビデ
オデイスクプレイヤーと同期検出器の平均遅延に
よつて遅延させられる。切替えは、1/4及び3/4ラ
イン位置でのみ行なわれ、過渡信号が位相検出器
によつて無視されるということを確実にする。
垂直同期は、基準波形における垂直同期期間を
検出することによつて達成される。もしこの検出
が、一ラインの適切な半分の間に生じるならば、
適切なフイールドが識別され、そして垂直カウン
ターが適切な状態(フイールドインデツクスを過
ぎ11 1/2ライン)にリセツトされる。
垂直基準検出器のための基準信号は、VDPが
オンラインであろうとなかろうと、ハウス同期発
生器から来る。デイスクは通常、ハウス同期発生
器と同じライン上で動作しているけれども、その
出力信号が消えるか、あるいは誤垂直期間を包含
することがある。それ故、より信頼性ある信号が
使用される。しかしながら、このシステムは、ラ
ンダムな独立信号に完全には同期させることがで
きない。
ハウス同期発生器に関連なく、完全な同期を可
能にするために、GENLOKモードが形成され
る。このモードにおいて、全ての基準は入力ビデ
オ信号から引き出される。これは、完全な同期信
号がスタジオハウス同期発生器から保証される
TVスタジオにおける動作を可能にするであろ
う。それはまた、特に走査又はサーチの間、完全
な出力を供給することができるならば、そのとき
将来において、低コストのビデオデイスクプレイ
ヤーによる動作を可能にするであろう。
本発明によれば、ビデオソース(例えば、ビデ
オテイスク)からのビデオ信号とコンピユータか
らのテキストおよびグラフイツクス映像とを重な
り合つた映像として共通のデイスプレイ上に組み
合わせるための相互作用コンピユータベースシス
テムが提供される。このために、本発明によれ
ば、2つのビデオ信号を組み合わせる広帯域スイ
ツチング回路であるビデオスイツチが使用され、
このビデオスイツチは、コンピユータビデオ出力
信号のカラーのようなある特性によつて制御され
る。例えば、“透明カラー”として、1つのカア
ーが予め選択される。この予め選択された透明カ
ラーがコンピユータの出力に現れるときには、ス
イツチは、あたかもコンピユータが存在しなかつ
たの如く、ビデオソースの出力(VDP出力)を
デイスプレイへ供給する。そうでない場合には、
コンピユータ出力が表示される。このようなスイ
ツチの切り換えは、画素毎に別々になされる。し
たがつて、表示は、ビデオソースからの出力のみ
が表示される場合と、コンピユータからの出力の
みが表示される場合と、ビデオソースからの出力
とコンピユータからの出力とが組み合わされて重
畳されて表示される場合とがある。任意のカラー
マツプを使用して、コンピユータによつて発生さ
れるある他のカラーを透明カラーにマツピングす
ることにより、その透明カラーをデイスプレイに
表示させることもできる。例えば、スイツチを作
動させるための透明カラーとして黒色が予め選定
されている場合には、コンピユータの出力に対し
てあるカラーマツプを使用して、1つまたはその
他の信号を表示のための黒色に変換することがで
きる。プログラマーが黒の画素を望むときには、
そのプログラマーは、コンピユータの代わりに黒
色を発生させる。
このように、本発明は、ビデオスイツチを制御
するのにあるカラー特性、すなわち、透明カラー
を使用しているので、ビデオスイツチの制御のた
めに別のビデオスイツチ制御信号やそれに関連し
たロジツクを設ける必要がないという効果を得て
いる。その上、プログラマまたはユーザーに対し
て、表示される映像を種々制御できる融通性を与
えることができる。
さらに、高分解能モニターの表示品質は、それ
がNTSCフオーマツトで組み合わされるべき信号
であるとき、妥協できない。
従つて、コンピユータは今、デイスプレイで重
畳されるべきテキスト及びグラフイツクスを供給
すると共に、ユーザー入力と相互作用するプログ
ラムに応答して、ビデオデイスク上に記憶された
フレーム及びオーデイオトラツクへのアクセス順
序を制御するために使用することができる。そし
て、ビデオソースが記憶装置からのものではない
生ビデオ信号であつてさえ、重畳能力はそれだけ
で使用することができる。
例示実施例の説明 本発明の性質及び目的を完全に理解するため
に、添付図面と関連して、次の詳細な説明を参照
しなければならないであろう。
さて、第1図を参照すると、ビデオデイスクプ
レイヤー(VDP)20及びコンピユータCPU3
0からの出力を組み合わせて、ラスター走査デイ
スプレイ装置40上に合同(すなわち重畳)表示
をするために、本発明に従つた装置10のブロツ
ク図が示されている。デイスプレイ40は、高分
解能モニター型式のCRTであると理解されてい
る。このブロツク図レベルでの、このシステムの
残りの要素は、ライン32上をCPU30によつ
て供給されるキヤラクタ(すなわち、テキスト)
及びグラフイツクス信号を、赤、緑、及び青信号
に変換して、デイスプレイ40をドライブするた
めのコンピユータビデオサブシステム50、大容
量記憶装置60、キーボード(又は他のユーザー
入力装置)70、VDP20のNTSCコード化出
力をRGBフオーマツトを有するビデオ映像信号
に変換するためのNTSC−RGB変換器80、適
切なRGB信号をデイスプレイ40に送るための
同期化RGBビデオスイツチ90、システム同期
発生器100、及びステレオオーデイオ増幅器1
10である。
ビデオスイツチ90は、デイスプレイ40上に
示されるべきソースを、画素毎に選択する。もち
ろん、ソースは、VDP20(NTSC−RGB変換
器80を経て)、あるいはコンピユータビデオサ
ブシステム50のいずれかである。
システム同期発生器100は、ビデオデイスク
プレイヤー20、コンピユータビデオサブシステ
ム50、ビデオスイツチ90、及びデイスプレイ
40の間で同期を維持する。それは、このシステ
ムの中枢センターである。
コンピユータベース又はコンピユータ補助教育
システムとしての動作は次の様である。コースウ
エアは、2つの成分、すなわち、(もし必要なら
ば、サウンドトラツクと共に)VDP20上に記
憶されたビデオ及びオーデイオ成分と、CPU3
0によつて発生したテキスト/グラフイツクス成
分とを有している。典型的には、ビデオデイスク
プレイヤーは、例えば、動作が教えられている装
置の絵を供給するであろう。コンピユータビデオ
サブシステム50を通して動作するCPUは、一
部を明るくして、ボツクス内に、ラベル付けし
て、マスタして、そして明らかにして、グラフイ
ツクスの重畳を発生し、そして(例えば、サウン
ドトラツクがビデオシーンの特徴に関連している
ときそれらを指示することによつて)、ビデオ映
像に注釈を付け、命令を出し、あるいは質問をす
る。質問に答えるために、ユーザーはキーボード
70上で応答をタイプすることができる。それら
はCPU30によつて評価され、かつ適切な追跡
活動がCPUによつて開始される。この追跡活動
の特性は、教育プログラムの細部に依存するであ
ろう。この可能性は、このシステムが実行するこ
とのできる全ての動作を含んでいる。可能性は、
正しい答えに関して)教授順序を連続的に継続
し、あるいは教授順序の他の部分に分岐する(す
なわち、生徒にトラブルをもたらしている点を明
らかにすることを試みるために逆に戻り、又は本
筋を離れる)ことを含んでいる。
目録制御のような他の応用に対して、ビデオデ
イスクはレコードの画面(すなわち、情報のペー
ジ)を記憶するために使用することができる。
それ故、コンピユータは、ビデオデイスク上の
適切なフレーム及びその上に重畳されるべきグラ
フイツクス及びテキストを選択する。それはま
た、プレイヤーが動作するモード(例えば、連続
プレイ又は静止フレーム)を制御する。そしてそ
れはユーザーの入力に応答して動作する。
前述したように、ビデオデイスクプレイヤー又
はビデオソースがオンラインで、動作していると
き、それは主タイミングソースでなければならな
い。このシステムの残りは、プレイヤーの出力と
共にジツターに対して考慮されている。
システム同期発生器100は、主同期信号をビ
デオデイスクプレイヤー20に供給し、VDPに
近似同期関係を指令する。それはまた、ビデオデ
イスクプレイヤー20の出力をモニターし、そし
てそこで検出される同期信号の実際のタイミング
を基礎にして、コンピユータビデオサブシステム
50へのドツトクロツク制御信号と共に、ビデオ
スイツチ90及びデイスプレイ40に従属同期信
号を供給する。
第2図は、ビデオデイスクプレイヤーへの主同
期信号を、そしてデイスプレイ及びコンピユータ
ビデオビデオサブシステムへの従属同期信号を発
生するための装置の簡単化されたブロツク図を示
している。
水平タイミングは、14.31818MHzで動作する発
振器130から得られる。発振器130は、1/4
回路132をドライブして、3.579545MHzサブキ
ヤリヤーを、ライン134上をビデオデイスクプ
レイヤー20に供給する。
発振器130はまた、ハウス同期信号を1/7回
路136及び1/130回路138を経て発生する。
1/130回路138は、水平ライン周波数で、ライ
ン144上を、ビデオデイスクプレイヤー20
に、ハウス合成同期信号を供給する。カラーテレ
ビシステムにおいて必要とされる多数のタイミン
グ(すなわち、同期及びブランキング)信号を発
生する仕事に十分適している市販の集積回路が存
在する。1/130回路138として使用するのに適
した1つのこのような装置は、ナシヨナル半導体
コーポレーシヨンのMM5320、又はMM5321TV
カメラ同期発生器チツプであり、そしてこれは、
ここで図示されているデバイスである。(ビデオ
デイスクプレイヤーがオフラインであるとき従属
同期発生器によつて使用される)前述の偽同期信
号はまた、遅延器140を経てハウス同期信号か
ら得られる。
従属同期発生器は、位相固定ループ(PLL)
をドライブする電圧制御発振器(VCO)160
から動作する。VCO160は通常、20.1399MHz
の周波数で動作し、そしてこれは、1/16回路16
2に供給されて、1.2587MHz入力をタイミングデ
コーダ164(別のMM5321)に供給し、そして
これはその入力を80の係数によつて割つて、水平
ライン周波数の信号を、ライン170上に得る。
位相検出器168は、ライン170上の合成同期
信号の前縁の瞬時位相を、ライン171上の外部
入力と比較する。水平同期の近辺でウインド内に
落ちる同期信号の縁のみが、検出されると考えら
れている。(D同期と呼ばれる)ライン171上
の外部同期入力は、主同期発生器(すなわち、ラ
イン148上の偽同期信号)又はライン173上
のデイスク同期信号のいずれかとなるようにスイ
ツチ175によつて選択される。この後者の信号
は、ビデオデイスクプレイヤーのビデオ出力内に
包含される同期である。スイツチ175は、ライ
ン178上の同期イネーブル信号の状態によつて
制御される。この信号は、ビデオデイスクプレイ
ヤーがオンラインであるときデイスク同期信号
を、そしてビデオデイスクプレイヤーがオフライ
ンであるとき偽同期信号を選択する。位相検出器
168の出力は低減ループフイルター180をド
ライブし、それは次に、ライン182上の制御信
号(VCO CTL)をVCO160に供給して、位
相検出器168の位相エラー出力をドライブする
ようにVCO出力の位相を調整する。PLLはこの
ように、その2つの入力間のほとんどゼロの位相
エラーによつて動作し、かつVDPのジツターに
よつて発生するかもしれない位相エラーのステツ
プに高速に適合するように設計されている。
VCO160の出力はまた、被制御スイツチ1
86を通して、コンピユータビデオサブシステム
に、そのドツトクロツク(すなわちその出力を制
御するクロツク)として供給される。このスイツ
チは、コンピユータビデオソースが、VDPを追
いつかせるために停止しなければならないとき、
ドツトクロツクをオフにすることができる。
従属同期発生器の垂直同期がまた第2図に示さ
れている。それは、水平同期とは全く異つてい
る。垂直同期の位置は、入力合成同期信号におい
て検知され、それからそれは、(従属同期信号を
供給する)垂直同期カウンタを、同じ垂直位置に
デイジタル的にリセツトするために使用される。
前述したように、2つの異なる垂直従属同期を
供給する3つのモードの同期動作がある。第1
に、従属同期発生器は、ビデオデイスクプレイヤ
ーを完全に追跡し、ビデオデイスクプレイヤー出
力から水平及び垂直同期基準の両方を得て、外部
入力に完全に同期させることができる。第2に、
VDPからの出力信号は誤同期パルス(それが、
例えばサーチ及び走査動作の間にあるとき)を包
含するかもしれないので、デイスプレイのための
垂直同期基準は主同期から発生することができ、
そのため、映像はロールしないであろう。水平同
期はビデオデイスク信号から引き出される。第3
に、従属同期発性器は主同期を直接追跡し、そし
てビデオデイスクプレイヤーをオフラインにし
て、そこから水平と垂直の両方の同期を供給する
ことができる。
垂直基準検出器200は、ライン216上の垂
直基準とラベル付けされた信号を供給し、そして
その信号は、ライン208上の基準波形である垂
直基準同期における垂直同期期間の終りを示して
いる。垂直基準信号は、タイミングデコーダ16
4における垂直カウンターをリセツトするために
使われる。垂直基準検出器200のためのタイミ
ングは、補助カウンター217によつて供給され
る。ライン208上の垂直基準同期信号はスイツ
チ220によつて供給され、そしてこれは、ライ
ン173上のデイスク同期信号か、又はライン1
48上の偽同期信号のいずれかを選択する。
第3図は、垂直基準検出器220のための詳細
なロジツクを示している。キー要素は、レジスタ
302、フリツプフロツプ304、及びゲート3
06である。垂直基準検出器200は、ビデオデ
イスクプレイヤー及びコンピユータソースが同じ
垂直ライン上で動作することを確実にする。それ
は入力として、ライン208上の垂直基準同期信
号と、ライン310,312、及び314上の適
切なタイミング信号を受け取り、そしてこの信号
は、水平ラインの間種々の位置で生じ、かつ補助
カウンター217によつて供給される。もちろ
ん、ライン216上の垂直基準信号は、垂直期間
検出器の出力である。
ライン208上の垂直基準同期信号は、マルチ
プレクサ(すなわち、スイツチ)220によつて
発生する。マルチプレクサ220は2つの可能な
入力を有している。所望の入力は、ライン222
上のGENLOK信号によつて選択され、そして垂
直基準同期信号になる。2つの可能な入力信号
は、偽同期及びデイスク同期とラベル付けされて
いる。偽同期信号は、ハウス(すなわち、主)同
期信号を単に遅延させたものである。従つて、
GENLOK信号の状態に依存して、垂直基準同期
信号は、偽同期又はデイスク同期のいずれかであ
る。これらは、主同期及びVDPからの従属垂直
同期をそれぞれ発生することに相当している。
従つて、GENLOKモードにないとき、垂直位
置(垂直基準)は常に、偽同期検出に対して最大
保護をするために、ライン148上の偽同期信号
を経て主同期発生器から得られる。対照的に、
GENLOKモードにおいて、垂直位置は、ライン
173上のデイスク同期信号を経てVDPからの
NTSC入力から得られる。
コンピユータビデオシステムの同期発生器が、
フレーム飛び越しモード当り標準の525本で動作
しているとき、それは、従属同期発生器と同じラ
イン分割比及び同じ数のラインを有している。そ
れ故、いつたん同期が確立すると従属同期発生器
と同期したままであろう。初期同期は、コンピユ
ータビデオサブシステム同期発生器及び従属同期
発生器の状態において特別の点を検出することに
よつて達成される。これは、奇数フイールド内の
可視エリアの終りにフレーム当り1度なされる。
もし2つの点が一致しないならば、コンピユータ
ビデオサブシステムへのドツトクロツクは停止
し、従属発生器を同じ状態に到達させるために既
知の状態で待たせる。もし2つの点が一致するな
らば、このシステムが同期状態にあるので、この
クロツクは停止しない。
第4図は、コンピユータビデオ同期発生器を従
属同期発性器と同期させるための構成を示してい
る。コンピユータビデオサブシステムにおいて、
内部同期発生器、コンピユータビデオ同期発生器
(又はCVSG)224は、コンピユータ表示機能
のために全てのタイミング信号を供給する。従属
同期発生器回路のMM5321同期発生器チツプ16
4は、NTSCデコーデイング及びブランキング機
能のための全てのタイミングを供給する。
MM5321チツプ164及びCVSG224は、この
システムを適切に機能させるために共にロツクさ
れなければならない。終りに、装置の正確な垂直
及び水平位置を完全に特定する信号を両方が供給
する。CVSGに関して、これは、図面のライン2
25上に供給される奇数信号として参照される。
MM5321に関して、それは、ライ226上のフイ
ールドインデツクス(FLD INX)信号である。
これらの信号のそれぞれの一縁は、デイスプレイ
の正確に同じ位置で生じる。それ故、装置は、こ
れらの2つの縁を一致させることによつて同期化
させることができる。
奇数信号は、奇数ビデオフイールドの2621/2ラ
インに対して“1”であり、かつ偶数ビデオフイ
ールドに対して“0”である。それ故、それは、
各フイールドの視覚エリアの底部で移行する30Hz
の矩形波である。フイールドインデツクス信号
は、30Hzの割合の、約2マイクロ秒の幅のパルス
であり、また奇数フイールドの視覚エリアの底部
で生じる。
第4図に見られるように、CVSGは、(少くと
も例示の目的のために)、水平同期のための1/16
回路227A及び1/80回路227B、及びそれに
続く垂直フイールド検出のための1/525回路22
7Cから成つている。1/525回路227Cは、ラ
イン225上に奇数信号の状態は2621/2ライン毎
に変化する。
奇数及びフイールドインデツス信号は、同じ
20.1399MHzから動作し、かつ同じ分割比を有し
ているので、それらはいつたん同期化されると同
期状態にとどまるであろう。
一致検出器228はクロツクイネーブル(スタ
ート−ストツプ回路186へのライン229上の
クロツクイネーブル信号)を発生する。クロツク
イネーブル信号は、奇数及びフイールドインデツ
クス信号が同期していないとき、スタート−スト
ツプ回路をゲートオフし、従つてCVSG224への
ドツトクロツク信号をオフにするために使用され
る。
一致検出器228及びスタート−ストツプ回路
186の詳細なロジツク図が第5図に示されてい
る。そこで、シフトレジスタ240及びロジツク
ゲート遅延回路網242〜249は、奇数及びフ
イールドインデツクス信号の両方を微分して、ラ
イン251及び252上に49ナノ秒のパルスをそ
れぞれ、これらの信号のそれぞれの1から0への
移行で発生する。もし2つの49ナノ秒のパルスが
一致するならば、このシステムは同期しており、
そしてどんな行為もなされない。すなわち、ゲー
ト244の出力のフイールドインデツクス信号か
ら得られかつJ−Kフリツプフロツプ253の
“K”入力に、ゲート249を経て印加されるパ
ルスはまた、ゲート245をオフにし、そしてそ
れによつて、通常フリツプフロツプ253の
“J”入力に印加されるパルスが奇数信号から得
られる。
もし2つの49ナノ秒のパルスが一致していない
ならば、このシステムは同期からはずれる。ゲー
ト245の出力に、奇数信号から得られたパルス
は、フリツプフロツプ253の“J”に印加され
る。これがフリツプフロツプ253をセツトさ
せ、そしてこれが、ライン228上のD型フリツ
プフロツプ254の出力の、CVSGへのクロツク
イネーブル信号をオフにする。フイールドインデ
ツクス信号から得られたパルスが到達するとき、
フリツプフロツプ253はリセツトし、CVSGク
ロツクは再びイネーブルにされ、そして同期が達
成される。例示的タイミング図が第6図に示され
ている。
もしコンピユータビデオシステムハードウエア
が他の仕事をしているなば、それはライン255
上の信号を、フリツプフロツプ253の直接リセ
ツト入力に供給し、そして同期化の企てはなすこ
とができない。これは、動作がいつたん始まると
完了できなることがないということを保証してい
る。
もし、CVSGへのクロツクが停止するとき、
CPUがビデオサブシステムをアドレスするなば、
それは再同期の企てを中断し、そしてクロツクを
再起動する。もしクロツクが停止したままである
ならば、バスサイクルは完了せず、プロセツサは
所定のロケーシヨンにトラツプされ、そしてこれ
は非存在アドレスへのアクセスを示している。同
期企てはまた、4ライン又は254マイクロ秒の間
クロツクが停止した後は中断するであろう。これ
は、クロツクが停止している間リフレツシユ動作
が中断されるので、ダイナミツクビデオメモリが
崩壊するのを防ぐためになされる。同期化はビデ
オサブシステムタスクの間では最低の優先度が与
えられる。というのは、それは、組み合せビデオ
デイスク/コンピユータ重畳モードに入るときの
み通常起るであろう。
第1図のビデオ信号組み合せ回路のほんのわず
かより詳細なブロツク図が第7図に示されてい
る。この回路は必然的に、ユーザーによつて使用
されるコンピユータ信号ソースの正確な特性に適
合させるように変形させなければならないという
ことが理解されよう。このような変形は当業者の
範囲内にある。例えば、ある実施例は、テキスト
及びグラフイツクスを発生するためのロジツク信
号を供給するのに対して、別の実施例はアナログ
信号を供給するであろう。さて図面を参照する
と、前記増幅器260は、ビデオデイスクプレイ
ヤーから1.0Vベースバンド合成ビデオ信号を受
け取り、かつそのレベルを、NTSC−RGB変換
器80によつて必要とされる信号に調整する。
前記増幅器260に続いて同期分離器270が
あり、そしてそれは、合成ビデオ同期パルス、水
平、垂直、及び等化を取り除く。ろ波は、入来ビ
デオの誤同期パルスノイズとして検出する確立を
最小にするために、同期分離器出力になされる。
3つの種類のろ波が関連している。第1に、アナ
ログRC積分器は、同期ストリツパに供給される
ノイズのある信号をろ波する。第2に、ロジツク
は、予期される位置のまわりを中心とするライン
同期の小さな部分の間のみ同期パルスを出すであ
ろう。第3に、多数パルスが同じライン上で検出
されるならば、第1の同期パルスのみをこのロジ
ツクは出力するであろう。
NTSC−RGB変換は普通であるので、NTSC
−RGB変換器80の詳細は重要でない。実際上、
米国のテレビ受像機は全てこのような変換器を有
している。
ビデオスイツチ90は、2つのビデオ入力のう
ちのどちらが、または、それらの両者が表示され
るべきかを、画素毎に同期して制御する。このビ
デオスイツチは、一部、デジタル的で、一部、ア
ナログ的なものであるが、その回路構成は、回路
設計者にはよく知られているものであるので、そ
の構成についての詳細は、本発明の一部を構成す
るものではない。前述したように、このビデオス
イツチは、コンピユータビデオサブシステムのビ
デオメモリのデジタル出力(これは最終的には、
コンピユータ発生RGB信号になる)をモニター
する。このビデオスイツチを制御するための透明
カラーとして、種々なカラーのうちの1つのカラ
ーが選択される(この実施例では、この透明カラ
ーは、黒色である)。コンピユータビデオサブシ
ステムのビデオメモリのデジタル出力のカラーが
黒色(透明カラー)でないならば、ビデオスイツ
チは、コンピユータによつて与えられるカラー信
号を表示させる。もし、このビデオスイツチがヂ
スエーブルされるか、または、コンピユータから
のカラーが黒色、すなわち透明カラーであるなら
ば、ビデオデイスク信号が表示される。このよう
な構成を使用するときには、このシステムは、任
意時に、8つの可能なカラーのうちの7つのカラ
ーのどれかを表示することができる。ある任意の
カラーマツプモードとすれば、7つの非透明カラ
ーを、黒色を含む256の可能なカラーのうちのい
ずれかのカラーとして、再プログラムすることが
できる。また、ビデオスイツチに関連したロジツ
クを使用すれば、カラーマツプを単に拡張するだ
けで、コンピユータビデオサブシステムによつて
供給される映像にドロツプ−シヤドウイングを加
えることができる。もし、コンピユータビデオサ
ブシステムからの表示される一連の画素の最後の
ものが、カラーマツプ内にセツトされたドロツプ
−シヤドウビツトを有しているならば、ビデオス
イツチ制御ロジツクは、1つ以上の付加的画素に
対してスクリーンをブランキングしてから、ビデ
オデイスクプレイヤーの表示を行うようにするこ
とができる。
ビデオスイツチは、ソフトウエア制御によつて
決定される3つの動作モードを有している。第1
のモードは、重畳モードであり、このモードでは
ビデオスイツチは、2つのビデオソースを組み合
わせるように動作する。第2のモードは、コンピ
ユータのみのモードであり、このモードでは、ビ
デオデイスクプレイヤーからのNTSCビデオ出力
がずつとブランキングされ、コンピユータによつ
て発生されたビデオのみが表示される。このモー
ドは、コンピユータビデオサブシステムを走査し
たりサーチしたり通常の端末機器として使用する
ために、ビデオデイスクプレイヤーをラインから
外すときに、使用される。この時には、ビデオデ
イスクプレイヤーからの同期信号は無視され、そ
のデイスプレイは、内部主同期発生器からの525
ライン飛び越しモードで動作し続ける。第3のモ
ードでは、VDPのみのモードであり、このモー
ドでは、コンピユータによつて発生されたビデオ
はブランキングされ、ビデオデイスクプレイヤー
からのNTSCビデオ出力のみが表示される。これ
により、システムは、通常のNTSCモニターとし
て、しかも、縁における望ましくないビデオをブ
ランキングした状態にて、動作することができ
る。このモードは、コンピユータ発生映像を作成
して、それを後で表示させたい場合に有用であ
る。これらのモードおよびこれらモードが制御さ
れる仕方については、本明細書の他の個所にてよ
り詳細に説明されている。
ビデオスイツチの出力には、75Ωの負荷をドラ
イブするのに適した3つのドライバーがある。
モニター用の同期は、縁信号線上又は別の信号
線上に供給することができる。
従属同期発生器は、1/4及び3/4ライン指示灯
(H20)、ラインの最後の半分又は最初の半分指示
灯(H40)、及び水平同期の間ではなくラインの
大部分の間存在する(パルス(H10)のような付
加適な水平タイミング信号を供給するために補助
カウンタを包含している。
ライン(H20)、312(H04)、及び314
(H40)上の種々の信号は、補助カウンター21
7を構成する一対のカウンター330及び332
とインバータ334によつて供給される。これら
のレジスターは、従属同期発生器の位相固定ルー
プ(PLL)によつてライン163上に供給され
12587MHz信号によつてドライブされる(すなわ
ちクロツクされる)。ライン336上の従属水平
ドライブ信号はレジスタ330及び332をクリ
アし、従つてそれらが計数開始するときを制御
し、かつそれらが水平ラインの始めに開始すると
いうことを確実にする。
第8図は、ハウス同期発生器を構成するための
詳細なロジツクを示している。第9A及び9B図
は、従属同期発生器を実行するための詳細なロジ
ツクを示している。第10図は、モード制御及び
ビデオスイツチ制御を構成するための詳細なロジ
ツクを示している。入力として示されたモード0
およびモード1信号は、ビデオスイツチの前述し
たような3つの動作モードを選択する(すなわ
ち、重畳モードとするか、VDPのみモードとす
るか、コンピユータのみモードとするかを選択す
る)。これら信号は、図示していない制御状態レ
ジスタによつて与えられる。
NTSC出力を供給するビデオデイスクプレイヤ
ーはここでは、コンピユータ発生ビデオと組み合
わせるべきビデオ信号ソースとして示されている
けれども、他のソースが同じ発明概念に適合させ
ることができるということが認められよう。これ
らの他のソースは、PAL、SECAM、あるいは
RGBソースさえのような非NTSCソースと共に、
他のNTSCコード化ソースを含んでいる。非
RGBソースは、RGBフオーマツトに変換されよ
う。しかしながら、本発明は、RGB信号の使用
には制限されない。この概念は単に、実質上位相
変調成分のない信号のスイツチングを必要とす
る。もし両方のソースが供給されあるいはスイツ
チングの前にそのフオーマツトに変換されるなら
ば、RGB以外のフオーマツトを使用することが
できる。
本発明の概念及び詳細な実施例を説明したが、
本発明の精神及び範囲から離れることなく、他の
実施例が可能であり、また種々の改良、変化及び
変形が望まれるかもしれないということが当業者
には容易に明らかであろう。従つて、先の説明は
単なる例示であり、かつ制限することを意図して
いない。本発明は、特許請求の範囲においてのみ
限定されるような範囲に制限されることを意図し
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ビデオデイスクプレイヤーからの出
力を、コンピユータからのテキスト及びグラフイ
ツクスと組み合わせるため、本発明に従つた装置
のブロツク図、第2図は、本発明に従つて主同期
信号及び従属同期信号を発生するための装置のブ
ロツク図、第3図は、第2図の垂直基準検出器2
00のための詳細なロジツクを示し、第4図は、
コンピユータビデオ同期発生器を第2図の従属同
期発生器と同期させるための装置のブロツク図、
第5図は、第4図の一致検出器228及びスター
ト−ストツプ回路186の詳細なロジツク図、第
6図は、第5図の装置の動作を説明するタイミン
グ図の例示であり、第7図は、第1図のビデオ信
号組み合せ回路のほんの少しより詳細なブロツク
図、第8図は、ハウス同期発生器のためのロジツ
ク図、第9A及び9B図は、従属同期発生器用の
ロジツク図、そして、第10図は、モード制御及
びビデオスイツチ制御のためのロジツク図であ
る。 図において、20はビデオデイスクプレイヤ
ー、30はCPU、40はラスター走査デイスプ
レイ装置、50はコンピユータビデオサブシステ
ム、60は大容量記憶装置、70はキーボード、
80はNTSC−RGB変換器、90は同期RGBビ
デオスイツチ、100はシステム同期発生器、1
10はステレオオーデイオ増幅器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ビデオソースからのビデオ映像とコンピユー
    タからのテキストおよびグラフイツクスとを結合
    させるための相互作用コンピユータベースシステ
    ムであつて、 (A) デイスプレイユニツトと、 (B) 中央プロセツサユニツトと、 (C) 中央プロセツサユニツトからの命令に応答し
    てテキストおよびグラフイツクス信号を非位相
    変調フオーマツトで供給するための第1の手段
    と、 (D) 前記ビデオソースからビデオ映像信号を受け
    て、対応する非位相変調フオーマツトのビデオ
    映像信号を供給するための第2の手段と、 (E) 前記第1の手段からの非位相変調フオーマツ
    トのテキストおよびグラフイツクス信号を受け
    る第1の入力端子と、前記第2の手段からの非
    位相変調フオーマツトのビデオ映像信号を受け
    る第2の入力端子と、前記デイスプレイユニツ
    トに接続され、画素毎に、前記第1の入力端子
    または前記第2の入力端子に切り換え接続され
    る出力端子とを有するビデオスイツチと、 (F) 該ビデオスイツチに接続され、前記第1の手
    段からの非位相変調フオーマツトのテキストお
    よびグラフイツクス信号を検出し、画素毎に、
    その検出されたテキストおよびグラフイツクス
    信号が所定のカラーを表わすときは、前記ビデ
    オスイツチの前記出力端子が前記第2の入力端
    子に接続されたままとし、その検出されたテキ
    ストおよびグラフイツクス信号が前記所定のカ
    ラー以外のカラーを表わすものであるときに
    は、前記ビデオスイツチの前記出力端子が前記
    第1の入力端子に接続されるように、前記ビデ
    オスイツチを制御する制御手段と、 (G) ユーザーがこのシステムに情報を供給するこ
    とができるように、前記中央プロセツサユニツ
    トに接続されているユーザー入力装置と、 を備えることを特徴とする相互作用コンピユータ
    ベースシステム。 2 前記制御手段には、カラーマツプメモリが結
    合されており、該カラーマツプメモリは、前記テ
    キストおよびグラフイツクス信号に応答して前記
    デイスプレイユニツトに前記所定のカラーを表示
    させて、前記デイスプレイユニツトが前記所定の
    カラーを含む前記テキストおよびグラフイツクス
    信号によつて表されるカラーのすべてを表示でき
    るようにする特許請求の範囲第1項記載のシステ
    ム。 3 前記カラーマツプメモリは、前記所定のカラ
    ー以外のカラーのうちの第1のカラーを表わすテ
    キストおよびグラフイツクス信号を、前記所定の
    カラーを表わすテキストおよびグラフイツクス信
    号へ変換し、前記デイスプレイユニツトが前記テ
    キストおよびグラフイツクス信号に応答して前記
    所定のカラーを表示できるようにする特許請求の
    範囲第2項記載のシステム。 4 前記ビデオソースは、ビデオデイスクプレイ
    ヤーであり、前記非位相変調フオーマツトは、
    RGBコード化であり、そして中央プロセツサユ
    ニツトは、ビデオデイスプレイヤーにコマンドお
    よび制御信号を供給するに適している特許請求の
    範囲第1項記載のシステム。
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