CH650887A5

CH650887A5 - Circuit arrangement for an information system and method of data transmission using it

Info

Publication number: CH650887A5
Application number: CH175980A
Authority: CH
Inventors: Joachim F Schmies; Rolf Dr-Ing Zimmermann
Original assignee: Dornier System Gmbh
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1985-08-15
Also published as: ES8101829A1; DE2926501C2; DE2926501A1; ES491009A0

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.

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.

Hierzu sind aus der Praxis zwei von einander unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten bekannt. Zum einen die Verwen5

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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.

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.

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.

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.

Als Dialogform ist nur der Abruf von Bildern durch Eingabe der vollständigen Bildnummer vorgesehen, eine Übertragung und Auswertung von Steuerzeichen ist damit nicht möglich.

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.

Erfindungsgemäss sind zur Lösung dieser Aufgabe die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorgesehen.

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.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin,

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.

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

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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.

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.

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.

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.

Ein Ausführungsbeispiel ist folgend beschrieben und durch eine Skizze erläutert:

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

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.

Die einzelnen Komponenten sind in einem Fernsehgerät einbaubar und als Terminal z.B. für Ausstellungsstände vermietbar. Ein Teil öffentlicher Terminals besitzt zusätzliche 35 Drucker.

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.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schaltungsanordnung zu einem Informationssystem, welches eine Information in digital codierter Form als Video-text-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, gekennzeichnet durch Anordnung folgender Komponenten:

a) an dem Fernsehgerät (1) ist ein Videotext-Demodulator (6) angeschlossen, der die empfangenen Digitalsignale synchronisiert und regeneriert,

b) am Videotext-Demodulator (6) ist eine Schaltung zur Adressauswertung (7) angeschlossen,

c) der Adressauswertung (7) ist ein Adressvorgabespeicher (8) nachgeschaltet, worin bestimmte, den Code für eine Bildnummer oder Bildadresse enthaltende Teile einer zu übertragenden Bit-Folge fortlaufend darauf geprüft werden, ob diese Teile der in dem Adressausgabespeicher vorgegebenen Bildnummer oder Bildadresse entsprechen,

d) ein Silospeicher (9) ist der mit dem Adressvorgabespeicher (8) korrespondierend verbundenen Adressauswertung (7) nachgeschaltet, in welchen, bei positivem Ergebnis aus b) und c), nachfolgende und in ihrer Menge festgelegte Daten zwischengespeichert werden,

e) dem Silospeicher (9) ist ein mit dem Fernsehgerät (1) und einem Drucker (12) korrespondierender Bildschirmtext-Decoder (2) nachgeschaltet, in welchen die aus dem Silospeicher mit verminderter Übertragungsrate ankommende Daten zur weiteren Verarbeitung gelangen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übertragung eines Videosignals ohne HF-Modulation (als BAS-Signal) der Videotext-Demo-dulator (6) mit dem Kabelnetz (5) direkt verbunden ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren zum Datenübertragen mit der Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Bild gehörende Daten in einzelnen Blöcken fester Länge nacheinander übertragen werden, wobei die Blocklänge der Grösse des Silospeichers (9) entspricht und der zeitliche Abstand zwischen zwei zum gleichen Bild gehörenden Datenblöcken so gross ist, dass die langsamere Weitergabe der Daten an den Bildschirmtext-Decoder (2) in dieser Zeit erfolgt und die Häufigkeit der Übertragung aller zu einem Bild gehörenden Blöcke von der erwünschten maximalen Wartezeit für dieses Bild bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Adressvorgabespeicher (8) wahlweise von einer Dialogtastatur (10) oder anderen Geräten, z.B. dem Bildschirmtext-Decoder (2), Daten zugeführt werden und der Adresscode ausser Ziffern auch andere Zeichen enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Adressauswertung (7) nur Teile einer in den Adressvorgabespeicher (8) vorgegebenen Adresse mit der übertragenen Bildnummer oder Bildadresse verglichen werden, und andere Teile davon mit der Nummer einer Fernsehzeile oder bestimmten Bit-Stellen dieser Bildnummer oder Bildadresse.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Adressvorgabespeicher (8) in allen Stellen der Adresse durch ein Signal auf Null gesetzt wird und dass danach die einzelnen Stellen im Adressvorgabespeicher (8) von einer Dialogtastatur (10) oder einem anderen Gerät nacheinander von links nach rechts oder umgekehrt überschrieben werden, wobei nach jeder Eingabe einer Stelle eine gültige Bildnummer oder Bildadresse entsteht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressauswertung (7) die zu einer vorgegebenen Bildnummer oder Bildadresse gehörenden

Daten auf ein vorgegebenes Steuerzeichen prüft und die darauffolgenden Zeichen in den Adressvorgabespeicher (8) lädt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Adressvorgabespeicher (8) mehrere Bildnummern oder Bildadressen nacheinander speichert und dass die Adressauswertung (7) die zur vorgegebenen Bildnummer gehörenden Daten auf eine bestimmte Steuerzeichenfolge hin prüft und die darauffolgenden Zeichen in ihren erweiterten Speicher lädt und danach nacheinander den Empfang aller zugehörigen Bilder einleitet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adressvorgabespeicher (8) mehrere Bildnummern oder Bildadressen als Zuordnungstabelle speichert und dass die Adressauswertung (7) zur vorgegebenen Bildnummer oder Bildadresse gehörende Daten auf eine bestimmte Steuerzeichenfolge hin prüft und die darauffolgenden Zeichen in ihren erweiterten Speicher lädt und danach bei Vorgabe eines Zeichens von der Dialogtastatur (10) für diese Zeichen aus der Zuordnungstabelle eine Bildnummer oder Bildadresse entnimmt und den Empfang des zugehörigen Bildes einleitet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Adressauswertung (7) die zur vorgegebenen Bildnummer oder Bildadresse gehörenden Daten auf weitere Steuerzeichen hin prüft, und daraufhin weitere Funktionen, z.B. die Umschaltung auf einen anderen Fernsehkanal zur Wiedergabe von dort übertragenen Fernsehbildern, auslöst.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Adressauswertung (7) eine einmalig vorgegebene Gerätenummer enthält und dass sie die zur vorgegebenen Bildnummer oder Bildadresse gehörigen Daten auf ein bestimmtes Steuerzeichen hin prüft und die darauffolgenden Zeichen mit der vorgegebenen Gerätenummer vergleicht, und weitere Zeichen und Befehle der zu dieser Bildnummer oder Bildadresse gehörenden Daten nur bei positivem Vergleichsergebnis weiter verwertet.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionen der Adressauswertung (7) von einem Mikroprozessor des Bildschirmtext-Decoders (2) übernommen werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionen im erweiterten Adressvorgabespeicher (8) vom Mikroprozessor des Bild-schirmtext-Decoders (2) übernommen werden und dieser stets nur eine Adresse in den Adressvorgabespeicher (8) lädt.