CH650887A5 - Circuit arrangement for an information system and method of data transmission using it - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zu einem Informationssystem, welches eine Information in digital codierter Form als Videotext-Signal in einem oder mehreren Fernsehkanälen über Kabel oder drahtlos überträgt, enthaltend ein Fernsehgerät oder einen Fernsehmonitor zur Wiedergabe der Information mit einer Programmwahl-Einrichtung und HF-Teil zur Auswahl und Démodulation eines Fernsehsignals sowie ein Verfahren zum Datenübertragen mit dieser Schaltung. The invention relates to a circuit arrangement for an information system which transmits information in digitally coded form as a teletext signal in one or more television channels via cable or wirelessly, comprising a television or a television monitor for displaying the information with a program selection device and an RF part for the selection and demodulation of a television signal and a method for data transmission with this circuit.
Auf Flughäfen, Ausstellungsgeländen, in Ausbildungszentren und anderen grossen Betrieben besteht für weitgehend ungeübte Benutzer das Problem, an einer grossen Anzahl von Terminals (mehrere hundert) auf einfache Weise und innerhalb kürzester Zeit (mit Dialogschritten und Auskünften in Zeiten unter einer Sekunde) auf viele Informationen (mehrere tausend «Auskunftsbilder») Zugriff zu haben. The problem for largely inexperienced users at airports, exhibition grounds, training centers and other large companies is that there is a lot of information at a large number of terminals (several hundred) in a simple manner and in the shortest possible time (with dialog steps and information in less than a second) (several thousand "information pictures") to have access.
Hierzu sind aus der Praxis zwei von einander unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten bekannt. Zum einen die Verwen5 For this purpose, two different solutions are known from practice. Firstly, the use5
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dung üblicher Sichtgeräteterminals und Anschluss jedes Terminals über Modems und übliche Fernsprechwählleitungen oder Direktleitungen an einen zentralen Rechner. Zum anderen die Verwendung üblicher Fernsehmonitore und Anschluss jeden Monitors über eine eigene Leitung (i.a. Koax-Kabel) an einen Kreuzschienenverteiler. Dabei ist an den zentralen Rechner für jedes darzustellende Bild ein sogenannter Digital-Video-Verteiler angeschlossen, deren Ausgangssignale über einen Kreuzschienenverteiler auf die Monitorleitungen schaltbar sind. Common display terminals and connection of each terminal to a central computer via modems and standard telephone dialing lines or direct lines. On the other hand, the use of conventional television monitors and connection of each monitor to a crossbar distributor via its own line (usually coax cable). A so-called digital video distributor is connected to the central computer for each image to be displayed, the output signals of which can be switched to the monitor lines via a crossbar distributor.
Davon ist die erste Lösungsmöglichkeit in EDV-Anlagen üblich. Neuere preisgünstigere Lösungen bietet das geplante Bildschirmtextsystem. Problematisch und nicht üblich ist hierbei, dass die für kurze Zugriffszeiten erforderliche hohe Datenrate von über 10 000 bit/s und wegen der unter Umständen vorhandenen grossen Entfernungen sehr aufwendige Modems erfordert. Ausserdem ist der gleichzeitige Zugriff von beispielsweise mehreren hundert Benutzern von einem kostengünstigen Rechnersystem nicht mehr zu bewältigen. Die zweite Lösungsmöglichkeit ist zurzeit z.B. auf Flughäfen zur Darstellung von Abflugzeiten und anderem üblich. Hierbei stehen die Videosignale aller darzustellenden Bilder gleichzeitig am Eingang des Kreuzschienenverteilers zur Verfügung und können in sehr kurzer Zeit ausgewählt und zu einem Monitor durchgeschaltet werden. Da hier für jedes Bild ein aufwendiger Digital-Video-Converter und ein Eingangskanal des Kreuzschienenverteilers erforderlich ist und ausserdem jeder Monitor einen eigenen Ausgangskanal des Kreuzschienenverteilers sowie dorthin eine eigene HF-Leitung benötigt, ist diese Lösung für Systeme mit vielen Bildern oder vielen Terminals nicht mehr praktikabel. The first solution is common in IT systems. The planned screen text system offers newer, cheaper solutions. It is problematic and not common here that the high data rate of over 10,000 bit / s required for short access times and, because of the large distances that may be present, require very complex modems. In addition, the simultaneous access of, for example, several hundred users can no longer be managed by an inexpensive computer system. The second solution is currently e.g. common at airports to display departure times and other. The video signals of all the images to be displayed are available at the input of the crossbar distributor and can be selected in a very short time and switched through to a monitor. Since a complex digital video converter and an input channel of the crossbar distributor is required for each picture and each monitor also needs its own output channel of the crossbar distributor and a separate RF line there, this solution is no longer for systems with many pictures or many terminals practical.
Ansätze für eine etwaige dritte Lösung bietet die neue Kommunikationsform Videotext, die als reiner Verteildienst für Informationen vorgesehen ist, aber keine Interaktionen des Teilnehmers mit der Zentrale erlaubt und lediglich zur Verbreitung von allgemein interessierenden Textinhalten wie aktuelle Nachrichten, Uhrzeit, Sportergebnisse u.a. während der Ausstrahlung von Fernsehsendungen dient. Hierbei werden in ungenutzten Zeilen der Vertikal-Austastlücke des Fernsehsignals Schriftzeichen und Grafikelemente in codierter Form übertragen, die dann mit einer Zusatzeinrichtung im Heimfernseher zur Bildwiedergabe aufbereitet werden. Zu diesem Systemtyp zählt als bekanntestes Beispiel das britische Versuchssystem Teletext. Dort werden in den ungenutzten Zeilen 17, 18,330 und 331 eines jeden Fernsehbildes zyklisch nacheinander die Informationen von bis zu einhundert Bildern («Textseiten») übertragen, die jeweils vierundzwanzig Textzeilen mit je vierzig Zeichenstellen besitzen. Der Benutzer wählt dabei aufgrund einer Übersicht durch eine zweistellige Zahl die gewünschte Textseite, die dann spätestens nach vierundzwanzig Sekunden auf seinem Bildschirm erscheint. Die über die Antenne oder das Kabel in den HF-Teil des Fernsehgerätes ankommenden Signale werden hierzu in einer Zusatzeinrichtung in Video-Signale umgewandelt, und der Text wird auf dem Bildschirm des Fernsehgeräts wiedergegeben. Approaches for a possible third solution are offered by the new form of communication, teletext, which is intended as a pure distribution service for information, but does not allow the participant to interact with the central office and only to disseminate text content of general interest such as current news, time, sports results, etc. serves during the broadcast of television programs. In this case, characters and graphic elements are transmitted in unused lines of the vertical blanking interval of the television signal in coded form, which are then processed with an additional device in the home television for image reproduction. The best-known example of this system type is the British test system Teletext. There, in the unused lines 17, 18, 330 and 331 of each television picture, the information of up to one hundred pictures (“text pages”) is transmitted cyclically one after the other, each of which has twenty-four lines of text with forty characters each. The user selects the desired text page based on an overview with a two-digit number, which then appears on his screen after twenty-four seconds at the latest. For this purpose, the signals arriving via the antenna or the cable in the HF part of the television set are converted into video signals in an additional device, and the text is reproduced on the screen of the television set.
Die Wartezeit lässt sich erheblich verringern, wenn ein kompletter Fernsehkanal nur Videotext-Signalen zur Verfügung steht und damit statt vierer Zeilen über sechshundert Zeilen je Vollbild für eine Übertragung nutzbar sind. Eine solche Erweiterung von Videotext ist in «Elektronische Textkommunikation» Springer Verlag, Berlin 1978, Seiten 70 bis 84 unter dem Titel «Kabeltext und Kabeltextabruf», Kaiser W. als eine Variante der Kommunikationsart «Kabeltext» (ohne Rückkanal) beschrieben, die die erwünschten schnellen Zugriffszeiten ermöglicht. Vom technischen Konzept her ist Videotext jedoch auf eine zu geringe Zahl unterschiedlicher Bilder und bezüglich der Darstellungsmöglichkeiten begrenzt. The waiting time can be reduced considerably if a complete television channel is only available with teletext signals and so instead of four lines, over six hundred lines per frame can be used for transmission. Such an extension of teletext is described in "Electronic Text Communication" Springer Verlag, Berlin 1978, pages 70 to 84 under the title "Cable Text and Cable Text Retrieval", Kaiser W. as a variant of the communication type "Cable Text" (without return channel), which the desired enables fast access times. From the technical concept, however, teletext is limited to an insufficient number of different images and with regard to the display options.
Als Dialogform ist nur der Abruf von Bildern durch Eingabe der vollständigen Bildnummer vorgesehen, eine Übertragung und Auswertung von Steuerzeichen ist damit nicht möglich. As a dialog form, only the retrieval of pictures by entering the complete picture number is provided, a transmission and evaluation of control characters is not possible.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, unter Verwendung an sich bekannter Komponenten des Videotext-Systems eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der die Möglichkeiten der Kommunikation über Terminals, Fernsehgeräte und Monitore wesentlich erweiterbar sind. Insbesondere sollten die Adressiermöglichkeiten und damit die Anzahl der unterschiedlichen Bilder sowie die Darstellungsmöglichkeiten erweiterbar sein. Zudem sollte diese Schaltungsanordnung eine Verwendung von Steuerzeichen zulassen und zahlreiche weitere Dialogformen ermöglichen, die teilweise vom Teilnehmer nicht von interaktiven Dialogen mit Rückkanal unterscheidbar sind. Ausserdem sollte damit eine gezielte Informationsübertragung an einzelne Geräte realisierbar sein. Based on this, it is an object of the invention to use circuit components known per se to create a circuit arrangement with which the possibilities of communication via terminals, televisions and monitors can be expanded considerably. In particular, the addressing options and thus the number of different images and the display options should be expandable. In addition, this circuit arrangement should allow the use of control characters and enable numerous other forms of dialogue, some of which the subscriber cannot distinguish from interactive dialogues with a return channel. In addition, it should be possible to implement targeted information transfer to individual devices.
Erfindungsgemäss sind zur Lösung dieser Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen. According to the invention, the characterizing features of claim 1 are provided to achieve this object.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Datenübertragen mit der Schaltung nach Anspruch 1 und gekennzeichnet wie in Anspruch 3. Zweckmässige Weiterausgestaltungen dieses Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 4 bis 13. The invention further relates to a method for data transmission with the circuit according to claim 1 and characterized as in claim 3. Appropriate further developments of this method are the subject of claims 4 to 13.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, The advantage of the invention is in particular
dass mit bereits verfügbaren Komponenten von Videotext und von professionellen Bildschirmtext eine Verbesserung und Erweiterung der Möglichkeiten bezüglich der Schnelligkeit in der Datenübertragung, Speicherung und Bildwiedergabe erzielt wird. Diese Verbesserungen werden hauptsächlich dadurch erzielt, dass zur Auswertung der übertragenen Daten und zu deren Speicherung und Wiedergabe auf einem Bildschirm anstelle eines Videotext-Decoders ein professioneller Bildschirmtext-Decoder verwendet wird, der die Darstellungen in komplexerer Form erlaubt, als es Videotext ermöglicht, und der die Verarbeitung von Steuerzeichen zulässt. Da der Bildschirmtext-Decoder die hohe Datenrate von ca. 7 Mbit/s nicht verarbeiten kann, wird hierzu ein handelsüblicher Videotext-Demodulator verwendet. Eine Schaltung zur Adressauswertung vergleicht einen Teil der übertragenen Daten (den Adressteil) mit der im Adressvorgabespeicher gespeicherten Nummer des darzustellenden Bildes. Bei Übereinstimmung werden dann die nachfolgenden Daten eines Blocks von z.B. 40 Byte an einen Silospeicher weitergegeben, der mit wesentlich verminderter Datenrate vom Bild-schirmtext-Decoder ausgelesen wird. Die Zahl der adressierbaren Bildnummern ist dadurch erweiterbar, dass zur Adressierung auch der Zeitpunkt der Übertragung mit ausgenutzt und ausgewertet wird. Zum Beispiel werden die Daten des Bildes 4812 nur in den Fernsehzeilen 48, 148, 248 usw. übertragen und werden dort mit der (bei Videotext möglichen zweistelligen) Bildnummer 12 gekennzeichnet. Hierdurch ist sichergestellt, dass zwischen der Übertragung zweier Datenblöcke eines Bildes ein für die langsame Weiterverarbeitung genügend grosser zeitlicher Abstand (z.B. hundert Fernsehzeilen) eingehalten wird. that with already available components of teletext and professional screen text, an improvement and expansion of the possibilities with regard to the speed of data transmission, storage and image reproduction is achieved. These improvements are mainly achieved by using a professional on-screen text decoder instead of a teletext decoder for evaluating the transmitted data and storing and reproducing them on a screen, which enables the display in a more complex form than teletext allows, and the allows the processing of control characters. Since the screen text decoder cannot process the high data rate of approx. 7 Mbit / s, a commercially available teletext demodulator is used for this. A circuit for address evaluation compares part of the transmitted data (the address part) with the number of the image to be displayed, which is stored in the address preset memory. If there is a match, the following data of a block of e.g. 40 bytes passed on to a silo memory, which is read out by the screen text decoder at a significantly reduced data rate. The number of addressable picture numbers can be expanded by also using and evaluating the time of transmission for addressing. For example, the data of the picture 4812 are only transmitted in the television lines 48, 148, 248 etc. and are identified there with the picture number 12 (possible with two-digit teletext). This ensures that a sufficient time interval (e.g. a hundred television lines) is maintained between the transmission of two data blocks of an image for slow further processing.
Die Adressiermöglichkeiten sind ausserdem dadurch erweiterbar, dass die Adresse auch nichtnumerische Bit-Kom-binationen enthalten kann. Die Dialogmöglichkeiten sind auf vielfältige Art erweiterbar. Bei Auskunftssystemen in «Menu-Technik» werden in einem Bild alternative Eingaben zur Auswahl dargestellt, die z.B. mit Ziffern bezeichnet sind. Nach Eingabe dieser Ziffern erscheint ein neues Bild, das eine weitere Auswahl verlangt oder bereits die erwünschte Auskunft enthält. Diese Dialogtechnik ist auch ohne Rückkanal mit der beschriebenen Schaltungsanordnung dadurch möglich, dass der Adressvorgabespeicher z.B. durch Betätigen einer Starttaste auf die Adresse 0000 gesetzt wird (Bild 0000 ist z.B. ein Übersichtsbild mit mehreren angebotenen Alternativen) und The addressing options can also be expanded in that the address can also contain non-numeric bit combinations. The dialog options can be expanded in a variety of ways. In the case of information systems in "Menu technology", alternative entries for selection are shown in a picture, e.g. are designated with digits. After entering these digits, a new picture appears, which requires further selection or already contains the desired information. This dialog technique is also possible without a return channel with the circuit arrangement described in that the address default memory e.g. is set to address 0000 by pressing a start button (picture 0000 is e.g. an overview picture with several offered alternatives) and
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dass aufgrund eines Tstendrucks jeweils eine neue gültige Bildadresse entsteht. Zum Beispiel bei Eingabe einer 4 die Adresse 4000, bei Eingabe einer 8 im nächsten Dialogschritt die Adresse 4800 usw. Um die Zahl der Dialogschritte nicht auf die Ziffernzahl der Bildnummer (z.B. 4) zu beschränken, kann ein Bild (z.B. 4812) nur Befehle enthalten, die den Adressvorgabespeicher z.B. mit der Adresse A 000 laden und den Abruf dieses Bildes einleiten. that a new valid image address is created based on a button print. For example, when entering a 4, the address 4000, when entering an 8 in the next dialog step, the address 4800, etc. In order not to limit the number of dialog steps to the number of digits in the picture number (e.g. 4), a picture (e.g. 4812) can only contain commands that the address default memory, for example Load with the address A 000 and initiate the retrieval of this picture.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass in einem Bild (z.B. 4812) eine durch Steuerzeichen gekennzeichnete Zuordnungstabelle übertragen wird, wobei die Schaltung danach veranlasst, dass bei Eingabe z.B. einer 3 z.B. die Bildnummer 5923 und bei Eingabe einer 4 eine beliebige andere Bildnummer aus der Tabelle in den Adressvorgabespeicher geladen wird usw. Damit sind auch rechnergestützte Unterrichtssysteme ohne Rückkanal möglich, bei denen der Schüler in Abhängigkeit von seinen Eingaben (Lösung, Antworten) unterschiedliche Folgelehreinheiten dargestellt bekommt. Another possibility is that an assignment table identified by control characters is transmitted in an image (e.g. 4812), whereby the circuit then causes that e.g. a 3 e.g. The picture number 5923 and any other picture number from the table are loaded into the address default memory etc., etc. This also enables computer-aided teaching systems without a return channel, in which the student is shown different follow-up teaching units depending on his inputs (solution, answers).
Belebungen von Bildern u.ä. Erweiterungen sind ebenfalls möglich. Zum Beispiel durch Auswertung von Steuerzeichenfolgen, die mehrere Bildnummern enthalten sowie Angaben überzeitliche Abstände zwischen den Abrufen dieser Bilder. Animations of pictures etc. Extensions are also possible. For example, by evaluating control character strings that contain several picture numbers and information on the time intervals between the calls of these pictures.
Die genannten Aufgaben können von der Schaltungsanordnung zur Adressauswertung wahrgenommen werden, aber z.B. auch von einem Mikroprozessor des Bildschirmtext-Decoders. Alle beschriebenen Teile der Schaltungsanordnung sind in das Gehäuse eines Fernsehgerätes einbaubar. The aforementioned tasks can be performed by the circuit arrangement for address evaluation, but e.g. also from a microprocessor of the on-screen text decoder. All described parts of the circuit arrangement can be installed in the housing of a television set.
Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch eine Skizze erläutert: An exemplary embodiment is described below and illustrated by a sketch:
Die Figur zeigt schematisiert zu einem Terminal zusam-mengefasst die Schaltungsanordnung der einzelnen an sich bekannten Komponenten. In der Grundausführung besteht das Terminal aus einem professionellen Bildschirmtextgerät, das sich aus einem Farbfernsehgerät 1 und einem Bildschirm-text-Decoder 2 zusammensetzt. Das Terminal ist über den Antenneneingang 3 am Programmwahl- und HF-Teil 4 des Farbfernsehgerätes 1 an ein Kabelnetz 5 angeschlossen. Die Kanalauswahl erfolgt über die Wahltastatur am Programm-wahl- und HF-Teil 4. Von den vorhandenen Kanälen ist ein Kanal für die Datenübertragung reserviert. Ein Umschalten auf andere Kanäle, z.B. TV-Programme oder TV-Übertragung kann am Terminal unterbunden werden. Ein vom Kanal zur The figure schematically shows a circuit summarizing the circuit arrangement of the individual components known per se. In the basic version, the terminal consists of a professional screen text device, which is composed of a color television set 1 and a screen text decoder 2. The terminal is connected via the antenna input 3 to the program selection and HF part 4 of the color television set 1 to a cable network 5. The channel is selected using the selection keypad on the program selection and RF section 4. Of the existing channels, one channel is reserved for data transmission. Switching to other channels, e.g. TV programs or TV broadcasting can be prevented at the terminal. One from the channel to the
Datenübertragung ausgehendes Video-Signal wird an einem dem Farbfernsehgerät 1 bzw. seinem Programmwahl- und HF-Teil 4 nachgeschalteten Videotext-Demodulator 6 weitergegeben und dort in ein Binärsignal umgeformt. Das Video-5 Signal, das in einer Fernsehzeile (64 ,us) übertragen wird, enthält zu Beginn eine Adresse bzw. Bildnummer und danach codierte Daten für dieses Bild. Eine Schaltung zu einer Adressauswertung 7 vergleicht einen Teil der übertragenen Daten (den Adressteil) mit der in einem nachgeschalteten io Adressvorgabespeicher 8 gespeicherten Nummer des darzustellenden Bildes. Stimmt die Adresse bzw. Bildnummer mit der aus dem über die Dialogtastatur 10 geführten Dialog ermittelten Bildnummer überein, werden die nachfolgenden Daten eines Blocks (z.B. 40 Byte) an einen der Adressauswer-15 tung 7 nachgeschalteten Silospeicher 9 weitergegeben. Diese Datenweitergabe von der Adressauswertung 7 in den Silospeicher 9 erfolgt mit einer Geschwindigkeit bzw. Datenrate von ca. 7 Mbit/s, die aber vom Silospeicher 9 zum Bildschirmtext-Decoder 2 bzw. von diesem mit stark reduzierter 20 Datenrate von ca. 140 000 bit/s ausgelesen bzw. weiterverarbeitet wird. Auch hierzu ist nur ein professioneller Bildschirmtext-Decoder geeignet (die übliche Datenrate bei Stan-dard-Bildschrimtext beträgt ca. 1200 bit/s). Der Bildschirmtext-Decoder 2 kann ausserdem bei entsprechend gekenn-25 zeichneten Bildern Signale zur Ansteuerung einer Grossanzeige 11 und bzw. oder eines Druckers 12 erzeugen. Um den Silospeicher 9 klein zu halten, ist es erforderlich, dass die Information für ein Bild nicht in einem zusammenhängenden Datenblock übertragen wird, sondern die Übertragung über 30 einen Zeitraum von einigen Millisekunden in kleinen Blöcken verteilt wird. Video signal outgoing data transmission is passed on to a teletext demodulator 6 connected to the color television set 1 or its program selection and HF part 4 and converted there into a binary signal. The video-5 signal, which is transmitted on a television line (64, us), contains an address or picture number at the beginning and then encoded data for this picture. A circuit for an address evaluation 7 compares a part of the transmitted data (the address part) with the number of the image to be displayed, which is stored in a downstream io address preset memory 8. If the address or picture number corresponds to the picture number determined from the dialog carried out via the dialog keyboard 10, the subsequent data of a block (e.g. 40 bytes) are passed on to a silo memory 9 connected downstream of the address evaluation device 7. This data transfer from the address evaluation 7 into the silo memory 9 takes place at a speed or data rate of approx. 7 Mbit / s, but from the silo memory 9 to the screen text decoder 2 or from it with a greatly reduced data rate of approx. 140,000 bit / s is read out or processed. Only a professional screen text decoder is suitable for this (the usual data rate for standard screen text is approx. 1200 bit / s). The screen text decoder 2 can also generate signals for controlling a large display 11 and / or a printer 12 in the case of appropriately labeled images. In order to keep the silo memory 9 small, it is necessary that the information for an image is not transmitted in a coherent data block, but rather that the transmission is distributed in small blocks over a period of several milliseconds.
Die einzelnen Komponenten sind in einem Fernsehgerät einbaubar und als Terminal z.B. für Ausstellungsstände vermietbar. Ein Teil öffentlicher Terminals besitzt zusätzliche 35 Drucker. The individual components can be installed in a television set and used as a terminal e.g. can be rented for exhibition stands. Some public terminals have an additional 35 printers.
Die Schaltungsanordnung bzw. das damit zusammenhängende System ist aus technischer Sicht ein reines Verteilsy-stem ohne Rückkanal. Wegen der hohen Übertragungsrate und damit hohen Zahl der quasi gleichzeitig verfügbaren Bil-40 der ist für den Benutzer ein Dialog erreichbar, der von diesem nicht von einem interaktiven Betrieb unterscheidbar ist. From a technical point of view, the circuit arrangement or the system connected with it is a pure distribution system without a return channel. Because of the high transmission rate and thus the high number of quasi-simultaneously available images, the user can access a dialog that cannot be distinguished from interactive operation.
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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |