DE3820835A1 - Konzeption einer netzwerkfaehigen, volldigitalen hifi-videoanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Konzeption einer moder­ nen, volldigitalen HiFi-Videoanlage, welche über eine spe­ zielle Schnittstellenbaugruppe (1 a) an ein digitales Daten­ netz (3) (z. B. an das ISDN-Netz) angebunden werden kann. Diese Baugruppe (1 a) besteht im wesentlichen aus einem Bildeingangssignalschalter (1 ab) und einem Toneingangska­ nalschalter (1 ac), welche die jeweilige digitale Bild- und/oder Tonsignalquelle (z. B. digitaler Rekorder (1 b), TV- Tuner (1 c), Bildplattenspieler (1 d) oder CD-Player (1 e)), deren Ausgangssignale analog gewandelt und dann auf einem Monitor bzw. im Lautsprecher wiedergegeben werden können, auswählt.

Die vom Datennetz kommenden Signale sind technisch den Aus­ gangssignalen moderner digitaler Empfangs- und Aufzeich­ nungsgeräte gleichgestellt. Ebenso haben Bild- und Tondaten die gleiche Charakteristik, wobei lediglich der Datendurch­ satz bei der Bewegtbildübertragung (1-100 MBit/s) höher ist als bei der Tonübertragung (100-200 kbit/s). Somit ist es relativ leicht möglich, Bild und Ton über die gleiche Leitung zu übertragen. In diesem Fall muß durch eine Aus­ werteschaltung die Toninformation von der Bildinformation getrennt werden. Bei paketvermittelter Übertragung wäre es denkbar, Ton- und Bildpakete zu definieren, welche sich durch ihren Header unterscheiden. Ebenso kann etwa bei lei­ tungsvermittelter Übertragung der Auswerteschaltung (1 aa) durch ein spezielles Steuersignal von der Signalquelle (z. B. Steuerrechner (4)) mitgeteilt werden, ob es sich um Bild- oder Tondaten handelt. Hierbei muß jedoch sicherge­ stellt werden, daß die Bitkombination der Steuersignale niemals als Bestandteil von Ton- oder Bilddaten vorkommen können, da dies eine Fehlfunktion auslösen würde. In einem leitungsvermittelten Datennetz ist diese Umschal­ tung von Tonübertragung auf Bildübertragung und umgekehrt durch Senden einer speziellen, hierfür reservierten Bit­ folge möglich. Dieses Bitmuster darf dann aber niemals in der Übertragung als Ton- oder Bilddatenwert vorkommen, da dies sonst zu Fehlfunktionen auslösen könnte.

Als Kommunikationspartner kommen andere, kompatibele HiFi- Videoanlagen in Betracht (hierdurch wird u. a. verlustfreies Fernkopieren von CDs, Videos und anderen Aufzeichnungen möglich) oder über einen Steuerrechner (4) angeschlossene digitale Massenspeicher (5), welche Bild- und Tondaten be­ reithalten können. Das Schallplattengeschäft und die Video­ thek der Zukunft könnten sicherlich über eine derartige Netzwerkanbindung verfügen und ihren Kunden zu jeder Tages- und Nachtzeit auf Anforderung und gegen Bezahlung automa­ tisch die jeweils gewünschte Information, wie beschrieben, über ein Datennetz übertragen. Hier eignet sich besonders das ISDN (Integrated Services Digital Network), welches sich langfristig als einziges Fernsprechnetz etablieren wird und an das nahezu alle Haushalte angeschlossen sein werden.

Noch interessanter wird dieses Konzept nach der Weiter­ entwicklung moderner digitaler Aufzeichnungsgeräte. Haben diese Geräte eine ausreichend hohe Abtastrate, dann kann mit dem gleichen Gerät verlustfrei Ton und Bild aufge­ zeichnet werden. Sollte dies etwa aus Kostengründen noch nicht interessant sein, so kann das Audio- und/oder Video­ signal jederzeit vor der Aufzeichnung analoggewandelt und auf einem handelsüblichen HiFi-Videorekorder analog abge­ speichert werden. Beim Senden dieses Signales über ein di­ gitales Netz muß jedoch vorher eine Analog/Digitalwandlung durchgeführt werden (vgl. Abb. 5).

Das beschriebene Konzept läßt sich am günstigsten als Mul­ tiprozessorsystem realisieren. Sämtliche Programmquellen (digitaler Rekorder (1 b), TV-Tuner (1 c), Bildplattenspieler (1 d) und CD-Player (1 e)) sowie die Eingangskanalschalter besitzen einen eigenen Prozessor, der durch ein spezielles anlageninternes Protokoll über einen Steuerbus (Pfeile) sowohl Ton- und Bilddaten als auch Steuerinformationen mit jeder anderen Baugruppe und insbesondere mit der Auswerteschaltung (1 aa) austauschen kann. Somit ist es mög­ lich, daß bei der Übertragung von Bild- und Toninformatio­ nen von einer Datenbank oder einer zweiten HiFi-Videoanlage zum Beispiel die Laufwerksfunktionen der Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte synchronisiert werden. Ebenso leicht ist eine Fernsteuerung der gesamten Anlage, Fernprogrammierung (z. B. des Aufnahmetimers eines Videorekorders) und die Ferndiagnose, z. B. durch ein ebenfalls am digitalen Daten­ netz (2) angeschlossenen Terminals, welches mobil sein kann und über Wählleitungen von außerhalb mit dem Datennetz Ver­ bindung aufnehmen kann, möglich.

Kombiniert man die HiFi-Videoanlage (1) mit einer drahtlo­ sen Fernsteuereinheit, so kann die Datenendeinrichtung (2) über die HiFi-Videoanlage (1) ferngesteuert werden. Hierbei kann die Anwahlprozedur einer Datenbank erleichtert werden.

Die Netzwerkanbindung der HiFi-Videoanlage bringt den wei­ teren Vorteil, daß der Audioteil der Anlage (Verstärker (1 f), Lautsprecher (1 g)) zur Wiedergabe von Telefongesprä­ chen genutzt werden kann. Beim Bildtelefonieren kann zu­ sätzlich der Videoteil (Monitor (1 g), digitaler und analo­ ger Rekorder (1 b + 1 i)) zur Bildwiedergabe mitbenutzt wer­ den.

Weiterhin ist eine optische und/oder akustische Benutzer­ führung für alle Funktionen der HiFi-Videoanlage über den Monitor (1 h) und den Lautsprecher (1 g) möglich.

Bei der praktischen Realisierung des Konzeptes wird die als Steuerrechner (4) beschriebene Einheit, welche benutzer-ge­ steuerten Zugriff auf Massenspeichereinheiten (4) ermög­ licht einen komplexeren Aufbau haben, möglicherweise über mehrere Hosts und spezielle Front-End-Prozessoren zur Netz­ werkanbindung verfügen. Hier lassen sich übliche Großre­ chenanlagen einsetzen (IBM, Digital Equipement etc.).

Bei der weiteren stürmischen Entwicklung von Systemen im Bereich der Informationsspeicherung und Informations-Über­ tragung wird das beschriebene Konzept zunehmend interessan­ ter und schon mittelfristig nicht aus der Unterhaltungs­ landschaft wegzudenken sein. Der zentrale Abruf von digita­ len Ton- und Bildinformationen aus Datenbänken wird zunächst im kommerziellen Bereich etwa für Rundfunkanstal­ ten, Diskotheken und Kinos realisiert, später aber auch für private Haushalte erschwinglich werden.

Claims (13)

1. Schaltungsanordnung (siehe Fig. I), dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Audio- und/oder Videoanlage (1) über eine Datenendeinrichtung (2) an ein digitales Daten­ netz (3) angeschlossen wird, welches zur Übertragung von digital kodierten Ton- und/oder Bildinformationen eingesetzt wird. Über dieses Datennetz wird eine Ver­ bindung von der Datenendeinrichtung (2) zu einem Steu­ errechner (4) oder umgekehrt aufgebaut, welcher benut­ zergesteuert den Zugriff auf die auf digitalen Spei­ chereinheiten abgelegten Ton- und/oder Bildinformatio­ nen gestattet, welche von der Datenendeinrichtung (2) zur Audio- und/oder Videoanlage weitergeleitet werden können.

2. Schaltungsanordnung zur Tonübertragung (siehe Fig. II) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Schnittstellenbaugruppe (1 a) vorge­ sehen ist, welche in der Lage ist, eine von mehreren digitalen Tonprogrammquellen einer HiFi-Anlage (z. B. CD-Player (1 e), digitaler Rekorder (1 b)) oder die vom Datennetz kommenden Toninformationen auszuwählen. Weiterhin kann diese Baugruppe eine Digital/ Analogwandlung durchführen, so daß ein handelsüblicher NF-Verstärker (1 f) direkt angesteuert werden kann. Der ebenfalls an die Schnittstellenbaugruppe ange­ schlossene digitale Rekorder (1 b) ist in der Lage, die vom Datennetz kommenden Tonsignale digital aufzu­ zeichnen.

3. Schaltungsanordnung zur Bildübertragung (siehe Fig. III) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittstellenbaugruppe (1 a) vorgesehen ist, welche in der Lage ist, eine von mehreren digitalen Bildprogrammquellen einer Videoanlage (z. B. TV-Tuner (1 c), Bildplatten­ spieler (1 d), digitaler Rekorder (1 b)) oder die vom Datennetz kommenden Bildinformationen auszuwählen. Weiterhin kann diese Baugruppe eine Digital/Analog­ wandlung durchführen, so daß ein handelsüblicher Monitor (1 h) direkt analog angesteuert werden kann. Der ebenfalls an die Schnittstellenbaugruppe an­ geschlossene digitale Rekorder (1 b) ist in der Lage, die vom Datennetz kommenden Bildsignale digital aufzu­ zeichnen.

4. Schaltungsanordnung zur Ton- und Bildübertragung (siehe Fig. IV) nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnittstellen­ baugruppe (1 a) vorgesehen ist, welche in der Lage ist, eine von mehreren digitalen Ton- und Bildprogramm­ quellen (z. B. digitaler Rekorder (1 b), TV-Tuner (1 c), Bildplattenspieler (1 d), CD-Player (1 e)) oder die vom Datennetz kommenden Ton- und/oder Bildinformationen auszuwählen. Weiterhin kann diese Baugruppe eine Digital/Analog­ wandlung durchführen, so daß ein handelsüblicher NF- Verstärker (1 f) und ein TV-Monitor (1 h) direkt analog angesteuert werden können.

5. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 (siehe Fig. IV und V), dadurch gekennzeichnet, daß Ton- und Bildinformationen auf zwei separaten Leitungen übertragen werden und daß von der Datenend­ einrichtung je eine getrennte Verbindung zum Bildeingangskanalschalter (1 ab) und zum Toneingangs­ kanalschalter (1 ac) geht. Auf diese Weise ist eine eindeutige Trennung von Bild- und Tondaten möglich.

6. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-5 (siehe Fig. VI), dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteschaltung (1 aa) vorgesehen ist, welche in der Lage ist, die über eine einzige physikalische Verbin­ dung eingegangenen Bild- und Toninformationen eindeu­ tig voneinander zu trennen. Während die vom Datennetz kommenden Bildinformationen dem Bildeingangskanal­ schalter zugeführt werden, gelangen die Toninforma­ tionen zum Toneingangskanalschalter. Die zur Steuerung der Schnittstellenbaugruppe (1 a) und gegebenenfalls zur Trennung von Bild- und Tonsignal benötigte Information können durch senderseitige Ko­ dierung (z. B. Setzen eines hierfür vorgesehenen Bits) und empfangsseitige Dekodierung (Erkennen und Ausfil­ tern des Bits aus den eigentlichen Bild- und/oder Ton­ daten) erfolgen.

7. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-6 (siehe Fig. VI), dadurch gekennzeichnet, daß Bild- und/oder Toninformationen paketvermittelt übertragen werden und daß im jeweiligen Datenpaket selbst Infor­ mationen über die Art der im jeweiligen Paket abgeleg­ ten Informationen (z. B. Paket mit Bild- oder Paket mit Toninformationen) abgelegt sind, welche sich z. B. im Paketkopf (Header) befinden können. Ebenso ist eine Umschaltung von Bild- auf Tonübertragung und umgekehrt durch ein spezielles Steuerpaket möglich.

8. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-7 (siehe Fig. VI), dadurch gekennzeichnet, daß Bild- und/oder Toninformationen in einem leitungsvermittel­ tem Datennetz übertragen werden und daß die Informa­ tion, ob es sich um Bild- oder Tondaten handelt, durch eine für diese Unterscheidung reservierte Bitfolge ge­ kennzeichnet wird, welche nicht zur Übermittlung der eigentlichen Bild- oder Tondaten verwendet werden darf. Die jeweilige Information muß nur einmal zu Be­ ginn der Bild- oder Tonübertragung während des Initia­ lisierungsvorganges übermittelt werden. Wird zwischen der Bild- und Tonübertragung schnell genug umgeschal­ tet, so hat der Zuschauer den Eindruck, daß die Bild- und Sprachübertragung gleichzeitig erfolgt.

9. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-8 (siehe Fig. VI), dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den einzelnen Komponenten der HiFi- und/oder Vi­ deoanlage (z. B. digitaler Rekorder (1 a), TV-Tuner (1 c), Bildplattenspieler (1 d), CD-Player (1 e), Ein­ gangskanalschalter (1 ab + 1 ac), Auswerteschaltung (1 aa)) über die sonst zur Ton- und Bilddatenübertra­ gung benutzten Verbindungswege oder über ein separates Bussystem zusätzlich Steuerinformationen zwischen die­ sen Komponenten ausgetauscht werden. Somit sind nicht nur innerhalb der Anlage (1) Synchro­ nisier- und Steuerfunktionen realisierbar, sondern es können zusätzlich nach den in den Abschnitten 6, 7 oder 8 beschriebenen Verfahren durch den jeweiligen Kommu­ nikationspartner Steuerfunktionen auf dem jeweiligen System ausgelöst werden. So kann etwa eine Bild- und/oder Tondatenbank (4 + 5) nach einem definierten Protokoll verschiedene Funktionen der HiFi- und/oder Videoanlage (z. B. Verstärker (1 f) ein/aus, Monitor (1 h) ein/aus, digitaler Rekorder (1 b) ein/aus, Kon­ trolle der Laufwerksfunktionen des digitalen Rekorders (1 b), Aufnahme Start/Stop, Wiedergabe Start/Stop, Unterbrechung der Übertragung bei Störungen oder wenn digitaler Rekorder (1 b) auf Bandende, etc.) auslösen.

10. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-9 (siehe Fig. VII), dadurch gekennzeichnet, daß zwei netzwerkfähige HiFi-Videoanlagen (1 + 6) nach der oben beschriebenen Konzeption an das Datennetz (3) an­ geschlossen sind und daß Bild und/oder Toninformatio­ nen von der einen Anlage zur anderen übermittelt wer­ den können. Die jeweiligen Datenendeinrichtungen lei­ ten die Signale hierbei transparent durch und die Aus­ werteschaltungen (1 aa) überwachen und steuern die Übertragung nach einem einheitlichen Protokoll und synchronisieren und steuern die Laufwerksfunktionen der Rekorder.

11. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-9 (siehe Fig. VIII), dadurch gekennzeichnet, daß von einer zweiten Datenendeinrichtung (2 A) über das Daten­ netz (3) und die Datenendeinrichtung (2) eine Verbin­ dung zur Auswerteschaltung (1 aa) der HiFi-Videoanlage (1) aufgebaut werden kann. Nach dem in den Abschnitten 6, 7 oder 8 beschriebenen Verfahren zur senderseitigen Ko­ dierung von Steuerinformationen sendet die Datenend­ einrichtung (2 A) Signale zur Auswerteschaltung (1 aa) der HiFi-Videoanlage (1) und ist nach einem zu defi­ nierenden Steuerprotokoll nicht nur in der Lage, die HiFi-Videoanlage fernzusteuern und etwa den Aufnahme­ timer (1 k) des digitalen Rekorders fernzuprogrammie­ ren, sondern die Datenendeinrichtung (2 A) kann auch die Auswerteschaltung (1 aa) der HiFi-Videoanlage (1) anweisen, über ein anlageninternes Protokoll Verbindung mit den einzelnen Komponenten der HiFi-Videoanlage (z. B. digitaler Rekorder (1 b), CD-Player (1 e), Verstär­ ker (1 f) etc.) aufzubauen und Statusinformationen aus­ zutauschen. Hierdurch ist beispielsweise eine Ferndia­ gnose der gesamten Anlage durch Servicepersonal mög­ lich.

12. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß eine drahtlose Fern­ steuereinheit vorgesehen ist, welche die Funktionen der HiFi-Videoanlage (1) sowie die Datenendeinrichtung (2) fernsteuern kann. Hierdurch kann der Benutzer eine Verbindung zu einer Bild- und/oder Tondatenbank auf­ bauen. Während der Anwahlprozedur können am Monitor Statusinformationen über den Fortgang des Verbindungs­ aufbaues angezeigt werden (z. B. wähle Datennetzadresse xyz an, Anschluß besetzt, kein Anschluß unter dieser Nummer etc.). Weiterhin kann von der Bild- und/oder Tondatenbank auf dem Monitor des Benutzers ein Menü angezeigt werden, aus dem der Benutzer durch Pfeilta­ sten oder durch spezielle Steuerbefehle die gewünschte Information abgerufen werden kann.

13. Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Datennetz (3) gleichzeitig zum Fernsprechen verwendet werden kann und daß die Audioanlage hierbei zur Sprachwiedergabe benutzt wird. Weiterhin kann der Monitor der Videoan­ lage zur Bildwiedergabe beim Bildtelefonieren benutzt werden. Zusätzlich lassen sich auf dem Monitor Informationen über den Verbindungsaufbau (wähle Daten­ netzadresse xyz, besetzt, Verbindung aufgebaut mit Datennetzadresse xyz etc.) und die Gebühreninformatio­ nen einblenden.