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"Verfahren und Anordnung zum Übertragen und Empfangen
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von Bildinformation" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen
und Empfangen von Informationen, die im Empfänger als sichtbares Bild in Form einer
Matrix von in Reihen und Spalten angeordneten Zeichen dargestellt werden, wobei
die Informationen für eine vollständige Reihe der Matrix in aufeinanderfolgenden
Kodewörtern übertragen werden und die Kodewörter gruppenweise übertragen werden
und jede Gruppe von Kodewörtern eine Steuerinformation über die Nummer der Reihe,
in der die Informationen der nachfolgenden Kodewörter dargestellt werden sollen,
enthält und die empfangenen darzustellenden Informationen eines vollständigen Bildes
vor der Darstellung in einem Bildspeicher zwischengespeichert werden, sowie Anordnungen
zur Durchführung des Verfahrens.
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Ein derartiges, in Verbindung mit dem öffentlichen Fernsehen verwendetes
Verfahren ist bekannt. Dabei werden in der Zeit einer Fernsehzeile Die Informationen
für eine vollständige Reihe auf dem Bildschirm zu schreibender Zeichen übertragen.
Für jede neue Reihe der Bildmatrix, die auf dem Bildschirm in einer Anzahl von Bildzeilen
geschrieben wird, ist also eine weitere Übertragungszeit von einer Fernsehzeile
notwendig, damit das Signalmuster entsprechend der beim Fernsehen verwendeten Signale
erhalten bleibt. Die Information für jedes Zeichen wird
in einem
Kodewort verschlüsselt, das bitseriell übertragen wird. Die während der Übertragungszeit
einer Fernsehzeile aufeinanderfolgend übertragenen Kodewörter bilden also eine Kodewortgruppe.
Zu Beginn der Kodewortgruppe folgt dabei nach den Synchronisiersignalen, die keine
weiteren Informationen enthalten, ein Kodedoppelwort für die Reihennummer, in der
die nachfolgend empfangenen Kodewörter der Gruppe auf-dem Bildschirm dargestellt
werden sollen.
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Für die darzustellenden Zeichen sind nicht nur die Buchstaben, sondern
auch eine Anzahl graphischer Symbole möglich, beispielsweise zum Darstellen einer
Landkarte.
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Darüber hinaus müssen in verschiedenen Ländern unterschiedliche Sonderzeichen
unter oder über den Buchstaben darstellbar sein, und außerdem sollen Zeichengruppen
oder gar einzelne Zeichen sowie deren Zeichenhintergrund in wählbaren Farben dargestellt
werden können. Dafür sind zusätliche Kodewörter notwendig, die keine direkt darzustellenden
Zeichen angeben, sondern Steuer in formationen für solche Zeichen. Diese zusätzlichen
Kodewörter werden 3weils unmittelbar vor den Kodewörtern für die direkt darzustellenden
Zeichen übertragen und ebenfalls im Bildspeicher gespeichert. Beim anschließenden
Auslesen des Bildspeichers zum Darstellen der Zeichen wird an der Stelle der zusätzlichen
Kodewörter nichts dargestellt, sondern jeweils ein zusätzliches Kodewort wird zwischengespeichert
und steuert bei dem nachfolgenden Kodewort für ein darzustellendes Zeichen den Zeichengenerator.
Dadurch entstehen jedoch Lücken auf dem Bildschirm zwischen solchen Zeichen, und
außerdem reicht die vorgegebene Länge der Xodewortgruppe für die Informationen einer
vollständigen Reihe der Bildmatrix nicht aus, wenn in jeder Spalte der Bildmatrix
ein Zeichen dargestellt undußerdem für einen Teil der Zeichen Steuerinformationen
übertragen werden sollen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs
genannten
Art anzugeben, bei dem für jede Reihe des Bildes nahezu beliebig viele Steuerinformationen
übertragen werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
an einer vorgegebenen Stelle der Gruppe von Kodewörtern ein Kodewort mit einer weiteren
Steuerinformation für die Nummer der Spalte in der Matrix übertragen wird, von der
an die nachfolgend übertragenen Informationen in der zugehörigen Reihe dargestellt
werden sollen, und daß diese weitere Steuerinformation die Adresse bestimmt, von
der an die nachfolgend übertragenen Kodewörter in dem Bildspeicher eingeschrieben
werden. Dadurch braucht in einer Kodewortgruppe während der Übertragungszeit einer
Fernsehzeile nicht die Information für eine vollständige Reihe des darzustellenden
Bildes übertragen werden, sondern die Information kann in zwei oder ggf. noch mehr
Kodewortgruppen übertragen werden. Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme stellt sich
noch der zusätzliche Vorteil ein,daß Übertragungszeit eingespart werden kann, wenn
nämlich nicht in der ersten, sondern erst in einer späteren Spalte einer Reihe Information
dargestellt werden soll.
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Dann kann nach der Übertragung dieser Spaltennummer nur die darzustellende
Information übertragen und die Leerinformation ganz weggelassen werden, so daß in
einem solchen Falle auch bei Übertragung mehrerer Steuerzeichen in einer solchen
Teilreihe eine Kodewortgruppe für die Übertragung ausreichend ist.
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Da auf diese Weise viele zusätzliche Kodewörter übertragen werden
können, kann es günstiger sein, die zusätzlichen Kodewörter in einem zusätzlichen
Steuerspeicher mit einer Anzahl Adressen gleich dem Bildspeicher einzuschreiben
und die Adressen von Bildspeicher und Steuerspeicher sowohl beim Einschreiben wie
auch beim Auslesen parallel weiterzuschalten. In dem Falle könnten dann alle Sonderzeichen
auf dem Bildschirm ohne Leerstellen dazwischen dargestellt werden.
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Es ist zweckmäßig, daß die Steuerinformation für die Nummer der Spalte
unmittelbar nach der Steuerinformation für die Nummer der Reihe übertragen wird.
Da diese Steuerinformationen zu Beginn einer Kodewortgruppe übertragen werden, kann
danach unmittelbar die Übertragung der darzustellenden Information folgen, so daß
keine Übertragungszeit vergeudet wird.
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Da die Kodeworte eine einheitliche Länge mit einer begrenzten Anzahl
von Bits haben, können in einem Kodewort, insbesondere bei Kodierung mit höherer
Sicherheit, nicht alle vorhandenen Spaltennummern angegeben werden. In diesem Falle
ist es zweckmäßig, daß die Steuerinformation für die Nummer der Spalte nur Spaltennummern
angibt, die ein ganzzahliges Vielfaches einer ganzzaBigen Potenz der Zahl zwei sind.
Die dadurch möglicherweise entstehende Vergeudung an Übertragungszeit durch Leerzeichen
ist nur wirksam, wenn dadurch für die Übertragung der Information einer Reihe eine
neue Kodegruppe angefangen werden müßte.
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Dies kommt sicherlich seiten vor und wirkt sich insgesamt sicherlich
sehr viel weniger aus als die Verwendung eines weiteren Kodewortes für die Steuerinformation
der Nummer der Spalte, um alle Spaltennummern angeben zu können.
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Für die Durchführung des eingangs genannten Verfahrens sind Anordnungen
bekannt mit einem Dekoderaim Entschlüsseln der Steuerinformation, einer Ablauf-Steueranordnung
zum Erzeugen einer Anzahl Steuersignale an vorgegebenen Stellen der empfangenen
Gruppe von Kodewörtern, einem Bildspeicher zur Aufnahme aller in einem Bild darzustellenden
Informationen, der von einem Reihenzähler und einem Spaltenzähler adressiert wird,
wobei der Reihenzähler ein voreinstellbarer Zähler mit Voreinstell-Eingängen und
einem Voreinstell-Steuereingang ist, der bei einem Steuersignal an dem Voreinstell-Steuereingang
die durch die Signale an den Voreinstell-Eingängen bestimmte Zählerstellung einnimmt,
und dessen Voreinstell-Eingänge mit Ausgängen des Dekoders verbunden sind. Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens wird diese Anordnung dahingehend erweitert, daß
auch der Spaltenzähler ein voreinstellbarer Zähler ist, dessen Voreinstell-Eingänge
mit Ausgängen des Dekoders und dessen Voreinstell-Steuereingang mit einem Ausgang
der Ablauf-Steueranordnung verbunden ist, wobei die Ablauf-Steuerung an diesem Ausgang
ein Signal erzeugt, wenn die Steuer information für die Nummer der Spalte vollständig
empfangen worden ist. Dies erfordert nur wenig zusätzlichen Aufwand, wobei im Dekoder
die ohnehin notwendige Anordnung zur Entschlüsselung der Steuerinformation für die
Nummer einer Reihe auch für die Entschlüsselung der Nummer der Spalte mit benutzt
werden kann. Um insbesondere bei Ausführung des Dekoders als integriate Schaltung
zusätzliche Anschlüsse zu sparen ,ist es zweckmäßig, daß die Voreinstell-Eingänge
des Spaltenzählers mit den Ausgängen des Dekoders für die Voreinstell-Eingänge des
Reihenzählers verbunden sind.
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Da alle Kodewörter und somit auch die Kodewörter der Steuerinformation
unmittelbar aufeinanderfolgend eintreffen, würde das dekodierte Kodewort für die
Reihen-bzw. Spaltennummer nur für eine Zeit weniger als eine Bitzeit zum Setzen
der Zähler zur Verfügung stehen. Diese Schwierigkeit wird nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung dadurch vermieden, daß im Dekoder vor den Ausgängen für die Voreinstell-Eingänge
der Zähler ein Pufferregister vorgesehen ist, daß die Ablauf-Steueranordnung unmittelbar
nach Empfang des Kodewortes für die Nummer der Reihe bzw. die Nummer der Spalte
ein Signal erzeugt, das das dekodierte Kodewort im Pufferregister speichert, und
daß die Ablauf-Steueranordnung das Signal an den Ausgängen für den Voreinstell-Eingang
der Zähler während des Empfangs des jeweils folgenden Kodewortes erzeugt.
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Damit steht für das Setzen der Zähler jeweils etwa die Zeit der Übertragung
eines ganzen Kodewortes zur Verfügung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 den Aufbau einer Kodegruppe mit Steuerinformation,
Fig.2 ein Blockschaltbild eines Teils der Empfangsanordnung, Fig.3 ein Blockschaltbild
eines Teils des Dekoders.
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In Fig.1 ist in Zeile b der Anfang einer Kodewortgruppe symbolisch
dargestellt. Diese beginnt in bekannter Weise mit zwei Synchronisationswörtern,
um den Taktgeber im Empfänger mit dem Takt der übertragenen Kodewörter zu synchronisieren.
Danach folgt das Rahmen-Synchronsierwort, um eine Wortsynchronisation zu erreichen.
Darauf folgen dann zwei Kodewörter, die eine Einheit bilden und die Magazinnummer,
deren Bedeutung hier nebensäilich ist und nicht weiter erläutert wird, und die Reihennummer
enthalten. Jedes Kodewort enthält wie auch die vorhergehenden und alle folgenden
Kodewörter 8 Bit, von denen je 2 Bit in besonders kodegesicherter Form die in Binärform
angegebenen Stellen der Magazinnummer und der Reihennummer angeben. Dies ist der
bekannte Aufbau des bisher bereits benutzten Systems.
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Neu gegenüber diesem bekannten System ist das Kodewort, das in diesem
Beispiel auf das vierte und fünfte Kodewort mit der Information über die Magazinnummer
und die Reihennummer folgt und das eine Information über die Spaltennummer enthält,
von der ab die in den nachfolgenden Kodewörtern enthaltene Information der der Reihe
dargestellt werden soll, die durch die beiden vorhergehenden Kodewörter angegeben
ist. Das Kodewort für die Information über die Spaltennummer ist in gleicher Weise
kodegesichert wie die beiden vorhergehenden Kodewörter, so daß für die Entschlüsselung
die gleiche Einrichtung verwendet werden kann wie für die Entschlüsselung der beiden
vorhergehenden Kodewörter.
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In dem hier dargestellten Bespiel können in dem Kodewort
für
die Spaltennummern 4 Bits kodegesichert übertragen werden, so daß also 16 unterschiedliche
Spaltennummern angegeben werden können. Da in dem jetzt verwendeten System aber
40 Zeichen in einer Reihe dargestellt werden und somit 40 Spalten der Bildmatrix
vorhanden sind, können nicht alle Spaltennummern übertragen werden. In dem Beispiel
in Fig.1, Zeile c, sind in dem Kodewort für die Spaltennummer die letzten beiden
Bits geringster Wertigkeit weggelassen und die Spaltennummer in binärer Darstellung
erst von der dritten Stelle an übertragen, so daß bis zur Spalte 60 adressiert werden
kann, was sicherlich ausreichend ist. Allgemein werden also nur die Spaltennummern
n22=n4 (mit n = 0,1,...) angegeben.
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Die Bedeutung der Zeile a in Fig.1 wird später erläutert.
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In dem Blockschaltbild in Fig.2 sind nur die Elemente dargestellt,
die zur Erläuterung des Ausirungsbeispiels wichtig sind. Insbesondere ist die bekannte
Anordnung, die aus den empfangenen Signalen die binären Werte der einzelnen Bits
sowie den Bittakt zurückgewinnt und der Anordnung in Fig.2 über die Leitungen 13
und 14 zuführt, nicht dargestellt. Die seriell eintreffenden Daten werden dem Dekoder
3 zugeführt, der sie unter Steuerung des Taktsignals auf der Leitung 14 in eine
bitparallele Form umsetzt, eine Kodeprüfung vornimmt und danach die dekodierten
Steuerkodewörter am Ausgang 15 abgibt. Die Kodewörter mit der darzustellenden Information,
die in anderer Weise kodegesichert sind und entsprechend anders geprüft werden,
werden üblicheweise an einem anderen Ausgang abgegeben, der ebenfalls nicht dargestellt
ist.
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Die Steuerung der Serien-Parallel-Umsetzung, der Umschaltung sowie
weiterer Funktionen erfolgt durch die Ablaufsteuerung 5 über die Verbindung 21,
die tatsächlich aus mehreren einzelnen Leitungen besteht.
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Die Ablaufsteuerung 5 erhält ebenfalls das über den Eingang 14 zugeführte
Taktsignal sowie die über den Eingang 13 zugeführten Daten, um das Rahmen-Synchronisierwort
zur
Feststellung der Wortmarke zu erkennen. Sobald dieses Synchronisierwort
erkannt worden ist, wird ein achtstelliger Zähler gestartet, der das Taktsignal
zählt und nach jeweils 8 Zählschritten ein Wortgrenzensignal abgibt und wieder erneut
vom Anfang zu zählen beginnt. Mit dem Wortgrenzensignal wird ein Ablaufzähler angesteuert,
der bei verschiedenen Stellungen Ausgangssignale abgibt.
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Der Ausgang 15 des Dekoders 3 für die umgewandelten Steuerkodewörter
ist mit Voreinstell-Eingängen 10 und 12 2 von zwei voreinstellbaren Binärzählern
9 und 11 verbunden, von denen der Zähler 9 mit Spaltenzähler und der Zähler 11 mit
Reihenzähler bezeichnet wird. Diese Zähler übernehmen die an ihren Voreinstell-Eingängen
10 bzw. 12 aSiegende Bitkombination bzw nehmen eine entsprechende Stellung ein,
wenn die Ablaufsteuerung 5 ein entsprechendes Signal auf der Leitung 19 bzw. 17
erzeugt. Da der Ausgang 15 des Dekoders 3 und die Voreinstell-Eingänge 10 bzw. 12
der Zähler aus jeweils mehreren Anschlüssen bestehen, ist die Verbindungsleitung
als Doppellinie dargestellt. Das gleiche gilt für die Ausgänge der Zähler 9 und
11, die auf die Adresseneingänge des Bildspeichers 7 zur Steuerung der Speicherplatzauswahl
führen. Die Datenein- und Ausgänge des Speichers 7 sind der Übersichtlichkeit halber
weggelassen. Die Funktionsweise der Anordnung nach Fig.2 soll in Verbindung mit
Fig.1 erläutert werden.
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Bei dem in der Zeile a dargestellten Zeitpunkt T1, d.h.am Ende des
zweiten Wortes nach dem Rahmensynchronisierwort, ist gerade die vollständige Information
für die Nummer der Reihe empfangen, und die entsprechende Information kann am Ausgang
15 5 und somit an den Voreinstell-Eingängen 12 des Reihenzählers 11 zur Verfügung
gestellt werden. Wenn nun die Ablaufsteuerung 5 ein Signal am Ausgang 17 erzeugt,
wird der Reihenzähler auf die entsprechende Stellung gesetzt. Die gleiche Information
liegt zwar gleichzeitig an den Voreinstell-Eingängen des Spaltenzählers 9, da jedoch
kein Signal am Ausgang 19 erzeugt wird, wird dieser
Zähler auch
nicht gesetzt.
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Zum Zeitpunkt T2 ist die vollständige Information für die Nummer der
Spalte empfangen, und diese kann entsprechend in entschlüsselter Form am Ausgang
15 des Dekoders 3 und damit an den Voreinstell-Eingängen 10 des Spaltenzählers 9
zur Verfügung gestellt werden. Wenn mit dem Zeitpunkt T2 ein Signal am Ausgang 19
der Ablaufsteuerung 5 erzeugt wird, wird der Spaltenzähler 9 auf die entsprechende
Stellung gesetzt. Der Reihenzähler 11, der die gleiche Information an den Voreinstell-Eingängen
12 erhält, wird nicht gesetzt, da am Ausgang 17 der Ablaufsteuerung 5 kein Signal
erzeugt wird.
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Die Voreinstell-Eingänge 10 des Spaltenzählers 9 sind jedoch nicht
alle mit dem Ausgang 15 des Dekoders verbunden, sondern die beiden Voreinstell-Eingänge
für die Bits niedrigster Wertigkeit sind fest mit dem logischen Potential "0" verbunden,
so daß der Spaltenzähler 9 nur auf eine Stellung entsprechend einem ganzzahligen
Vielfadien von 4 einschließlich 0 gesetzt werden kann. Dies ist notwendig, damit
größere Spaltennummern übertragen werden können, als dies mit 4 Bit möglich wäre,
wie vorher erläutert wurde. Da nun keine starre Zuordnung mehr zwischen einer Kodewortgruppe
und einer vollständigen Reihe von Zeichen besteht, kann beispielsweise n einer Kodewortgruppe
die Information für den Rest einer Reihe der Bildmatrix und die Information für
den Anfang der folgenden Reihe der Bildmatrix übertragen werden. In einer Kodewortgruppe
ist jedoch nur einmal eine Steuerinformation für die Reihennummer vorgesehen, in
diesem Falle die Nummer der Reihe, von der die restliche Information übertragen
wird. Außerdem wird die Nummer der Spalte übertragen, von der an die Restinformation
in dieser Reihe dargestellt werden soll.
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In Fig.2 ist nun für den Spaltenzähler 9 ein Zähler verwendet, der
beim Erreichen der höchsten Spalte ein Übertragssignal
abgibt,
und danach automatisch von vorn zu zählen beginnt. Da angenommen wurde, daß in einer
Bildreihe 40 Zeichen darstellbar sind, d.h. die Bildmatrix hat 40 Spalten, wird
das Übertragssignal bei der Stellung 40 des Spaltenzählers 9 auf der Leitung 16
erzeugt, und danach beginnt der Spaltenzähler wieder mit der Stellung 1.
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Dieses Übertragssignal auf der Leitung 16 wird einem Takteingang des
ReihenzäRers 11 zugeführt und schaltet diesen um eine Stellung weiter, so daß im
Bildspeicher 7 die folgende Reihenadresse angesteuert wird. Dadurch werden die folgenden
empfangenen Kodewörter automatisch an die richtige Stelle im Bildspeicher eingespeichert.
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Da die Kodewörter beim Empfang unmittelbar aufeinanderfolgen, steht
die Information für die Reihennummer und die Spaltennummer am Ausgang 15 des Dekoders
jeweils nur für weniger als eine Taktzeit zur Verfügung, wenn keine Zwischenspeicherung
vorgenommen wird. Diese kurze Zeit kann beim Setzen der Zähler 9 bzw. 11 zu Schwierigkeiten
führen. Bei bisher bekannten Anordnungen wird bereits ein Zwischenspeicher dem Ausgang
15 vorgeschaltet. Dies führt zu einem Aufbau des Dekoders, von dem der wesentliche
Teil in Fig.3 dargestellt ist.
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Die seriell über die Leitung 13 zugeführten Kodewörter werden mit
Hilfe des Taktsignals auf der Leitung 14 in dem Register 31 in eine Paralleldarstellung
umgewandelt und nach jedem vollständig empfangenen Kodewort durch ein Signal auf
der Leitung 39 auf der Vielfachleitung 33 parallel abgegeben. Diese Leitung 39 ist
in der Verbindung 21 enthalten und erhält vorzugsweise den Worttakt. Die parallelen
Daten der Mehrfachleitung 33 werden der Kodeprüfeinrichtung 35 zugeführt, die über
die Leitung 37, die Ebenfalls ein Teil'der Verbindung 21 in Fig.2 ist, von der Prüfung
der Steuerkodewörter auf die Prüfung der Informationskodewörter umgeschaltet wird.
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Wenn ein empfangenes Steuerzeichen keinen oder höchstens einen Fehler
enthielt, wird das empfangene Kodewort in dem
Datenwandler 43 in
die einfache Binär-Darstellung umgewandelt sowie bei einem einfachen Fehler das
fehlerhafte Bit korrigiert,und und das so entschüsselte Zeichen wird in ein Pufferregister
45 über ein Signal auf der Leitung 49 eingeschrieben. Dieses Signal auf der Leitung
49 tritt zum Zeitpunkt T1 auf. Der Ausgang des Pufferregisters 45 führt auf den
Ausgang 15 des Dekoders 3. Nun kann zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 ein Signal
S17 auf der Leitung 17 erzeugt werden, wie in Zeile a der Fig.1 dargestellt ist.
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Ein entsprechender Vorgang erfolgt zum Zeitpunkt T2, wenn die vollständige
Information für die Spaltennummerempfangen ist. Auch hier wird die parallel gewandelte
Information der Kodeprüfanordnung 35 zugeführt, die den Datenwandler 43 freigibt
bzw. ggf. zur Korrektur ansteuert, und das entschlüsselte Steuerkodewort wird in
das mit dem Ausgang des Datenwandlers 43 verbundene Pufferregister 45 durch ein
Signal auf der Leitung 49 eingeschrieben. Die Leitung 49 ist dabei ebenfalls ein
Teil der Verbindung 21 in Fig.2. Das Signal S19 am Ausgang 19 der Ablaufsteuerung
5 kann nun zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 erzeugt werden, während bereits das
Kodewort für die erste darzustellende Information empfangen wird, denndieses Kodewort
wird erst zum Zeitpunkt T3 parallel in den Speicher 7 eingeschrieben. Auf dise Weise
ist eine sichere Steuerung der Zähler möglich, ohne daß zusätzliche Ein- bzw. Ausgänge
außer dem Steuerausgang 19 notwendig sind.
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