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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Datenleseverfahren, insbesondere
auf ein Datenleseverfahren, das auf einen Speicherpuffer angewendet
wird und das Daten in einem Zickzack-Abtastenden-Pfad (Zick-Zack
Scanning path) liest.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Elektronische
Systeme mit einer Anzeigefunktion decodieren ein Eingabebild über einen
Videodecoder, um eine Vielzahl von Bilddatensätzen zu erzeugen oder direkt
eine Vielzahl von Bilddatensätzen
zu empfangen, die als Eingabebild für einen Bildsensor bezeichnet
werden. Die Bilddatensätze können in
ein Anzeigegerät
geschrieben werden wie z. B. ein Liquid Crystal Display (LCD)-Gerät bzw. Flüssigkristallanzeigegerät innerhalb
des elektronischen Systems in einer horizontalen Scanrichtung, um
ein Ausgabebild anzuzeigen. Die Bilddatensätze vom Videodekoder oder Bildsensor
werden zuerst in einen Bildpuffer gespeichert. Die Bilddatensätze werden
von dem Bildpuffer gelesen und in einem Anzeigepuffer gespeichert,
der für
die Bildanzeige genutzt wird.
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Einige
elektronische Systeme mit Anzeigefunktion, wie z. B. mobile Telefone,
umfassen ein vertikales Display bzw. Anzeigepanel. In einigen Anwendungen
eines mobilen Telefones wird ein Eingabebild rotiert, um ein Ausgabebild
zu bilden, und das Ausgabebild wird dann auf dem Displaypanel angezeigt. Wenn
z. B. ein mobiles Telefon ein Eingabebild in einer horizontalen
Richtung erlangt, wird das Eingabebild um 90 Grad (90°) rotiert,
um ein Ausgabebild auf einem vertikalen Anzeigepanel darzustellen,
um einen besseren Sichtwinkel bereitzustellen.
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Die
Rotation des Bildes kann erlangt werden durch Anpassen der Lese-
und Schreibsequenz eines Quellpuffers und eines Zielpuffers. Wie
in 1 zu erkennen ist, unter der Annahme, dass die
Lesesequenz eines Quellpuffers (S) in einer horizontalen Richtung
fix ist, können
acht Arten von Bildrotationen druch Verändern der Schreibrichtung und
des Startpunktes des Zielpuffers (D) erlangt werden, wie er in 2a–2h gezeigt
wird. In 2a ist das Bild nicht rotiert;
in 2b ist das Bild um 90° rotiert; in 2c ist
das Bild horizontal geflippt/gewendet bzw. umgedreht; in 2d ist
das Bild vertikal geflippt; in 2e ist
das Bild um 180° rotiert;
in 2f ist das Bild um 270° rotiert; in 2g ist
das Bild um 90° rotiert
und vertikal umgedreht; in 2h ist
das Bild um 270° gedreht
und vertikal umgedreht.
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3 zeigt
die 90°-Rotation
eines Bildes in einem konventionellen elektronischen System mit Anzeigefunktion.
Aus 3 sind eine Vielzahl von Bilddatensätzen eines
Eingabebildes bekannt, die in einen Bildpuffer 30 in einer
horizontalen Scanrichtung geschrieben werden und durch Pfeile dargestellt werden.
Aufgrund der 90°-Rotation müssen die
Datensätze
vom Bildpuffer 30 in einer vertikalen Scanrichtung gelesen
werden, die durch Pfeile dargestellt wird. Die Bilddatensätze vom
Bildpuffer 30 werden dann in dem Displaypuffer 33 in
einer horizontalen Scanrichtung, die durch die Pfeile 34 angezeigt
wird, geschrieben. Um ein Ausgabebild auf einem Displaypanel anzuzeigen,
wie z. B. einem LCD-Panel, werden die Bilddatensätze im Displaypuffer 33 in
einer horizontalen Scanrichtung, die durch die Pfeile 35 gezeigt
wird, gelesen.
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Gemäß 3 sind
die Pfeile 31 und die Pfeile 32 überlappend
bzw. interlaced. Um einen Abrisseffekt bzw. tearing-Effekt zu vermeiden,
kann die Schreib- und Leseoperation nicht zum gleichen Zeitpunkt
erfolgen. Im schlimmsten Fall kann es die doppelte Zeit benötigen, um
sowohl das Datenlesen als auch das Schreiben vom Bildpuffer 30 zu
vervollständigen.
Ferner, zum Zwecke des Vermeidens von Abrisseffekten ohne Zeitverlust,
werden im konventionellen Approach zwei Bildpuffer 40a und 40b angewendet,
die in 4 gezeigt werden. Durch diesen Weg kann die Bildschreibe-
und Lese- Operation simultan auf die Bildpuffer 40a und 40b durchgeführt werden.
Die Verwendung von zwei Puffer jedoch erhöht die Kosten des elektrischen
Geräts
wesentlich. Daraus ergibt sich, dass ein Bedarf besteht, eine zeit- und
kosteneffiziente Lösung
bereitzustellen, die das genannte Lese- und Schreibproblem löst.
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Kurzer Überblick über die Erfindung
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Leseverfahren
für einen
Speicherpuffer werden bereitgestellt. Eine beispielhafte Ausführungsform
eines Lesepuffers für
einen Speicherpuffer umfasst eine Pixel-Array-Region umfassend: Schreiben von
M Datensätzen
in einen Speicherpuffer auf einem Linien-Abtast-Pfad, wobei der
Speicherpuffer H horizontale Linien und L vertikale Linien aufweist;
und Lesen der M Datensätze
vom Speicherpuffer in einem Zickzack-Scanning-Pfad bzw. Zickzack-Abtast-Pfad.
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Schreibleseverfahren
werden im folgenden bereitgestellt. Eine beispielhafte Ausführungsform
eines Schreib- Leseverfahrens wird verwendet, um ein Eingabebild
darzustellen und umfasst: Schreiben von M Datensätzen des Eingabebildes in einen
ersten Speicherpuffer in einem ersten Linienabtastpfad, wobei der
erste Speicherpuffer H horizontale Linien und L vertikale Linien
aufweist; Lesen der M Datensätze vom
ersten Speicherpuffer in einem Zickzack-Abtastpfad, um als Auslesesequenz
von Datensätzen
zu dienen; Schreiben der ausgelesenen Sequenz von Datensätzen in
einen zweiten Speicherpuffer im Zickzack-Abtastpfad; und Lesen der ausgelesenen
Sequenz von Datensätzen
vom zweiten Speicherpuffer in einen zweiten Linienabtast- bzw. Scanningpfad, um
das eingegebene Bild darzustellen.
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Elektronische
Systeme mit Anzeigefunktionen werden bereitgestellt. Eine beispielhafte
Ausführungsform
eines elektronischen Systems zeigt ein Ausgabebild gemäß eines
Eingabebildes an und umfasst einen Datengenerator, einen ersten
Speicherpuffer, einen ersten Speicherkontroller und ein Anzeigemodul.
Der Datengenerator erzeugt M Datensätze des Eingabebildes. Der
erste Speicherpuffer weist H horizontale Linien und L vertikale
Linien auf, die M Datensätze
vom Datengenerator speichern. Die M Datensätze werden in den ersten Speicherpuffer
in einen ersten Linien-Scanningpfad bzw. Abtastpfad geschrieben.
Der erste Puffercontroller liest die M Datensätze vom ersten Speicherpuffer
in einem ersten Zickzack-Abtastpfad,
um als Auslesesequenz von Datensätzen
zu dienen. Das Displaymodul empfangt die ausgelesene Sequenz von
Datensätzen von
dem ersten Controller und zeigt die Eingabebilder gemäß der ausgelesenen
Sequenz von Datensätzen.
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Eine
detaillierte Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen gegeben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung kann besser verstanden werden durch Lesen der folgenden
detaillierten Beschreibung und Beispiele, die Bezug nehmen auf die beigefügten Zeichnungen,
wobei:
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1 zeigt
eine Leserichtung eines Quellenpuffers;
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2a–2h zeigen
eine Schreibrichtung und einen Startpunkt eines Bestimmungspuffers;
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3a und 3b zeigen
die 90°-Rotation
von Bildern in einem konventionellen elektronischen System mit Anzeigefunktion;
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3 zeigt
die 90°-Rotation
von Bildern in einem konventionellen elektronischen System mit Anzeigefunktion;
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4 zeigt
die 90°-Rotation
von Bildern in einem anderen konventionellen elektronischen System
mit Anzeigefunktion;
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5 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
eines elektronischen Systems mit Displayfunktion;
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6 zeigt
die Rotation eines Eingabebildes mit einer beispielhaften Ausführungsform;
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7a–7c eine
exemplarische Ausführung
eines Bildpuffers;
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8 zeigt,
dass der Betrieb des Schreibens eines horizontalen Abtastpfades
die Operation des Lesens in einem Zickzack-Abtastpfad in der N-ten horizontalen
Linie treffen;
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9 zeigt
die Bestimmung der vorbestimmten Anzahl von Datensätzen, wenn
L kleiner als H ist; und
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10 zeigt
die Bestimmung der vorbestimmten Anzahl von Datensätzen, wenn
L größer als H
ist.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die
folgende Beschreibung zeigt die beste bekannte Ausführungsform,
um die Erfindung durchzuführen.
Die Beschreibung wurde zum Zwecke der Darstellung der allgemeinen
Prinzipien der Erfindung angefertigt und sollte nicht in einem beschränkenden Sinne
betrachtet werden. Der Schutzumfang der Erfindung wird am besten
durch Bezugnahme auf die beigefügten
Ansprüche
bestimmt. Ein elektronisches System mit Anzeigefunktion wird bereitgestellt.
In einer beispielhaften Ausführungsform
eines elektronischen Systems mit Displayfunktion wie in 5 dargestellt,
umfasst ein elektronisches System 5 einen Datengenerator 51,
einen ersten Speicherpuffer 52, einen ersten Puffercontroller 53 und
ein Anzeigemodul 54. Das Displaymodul 54 ist ein
Flüssigkristall-(LCD)
Modul, und das LCD-Modul 54 umfasst einen zweiten Pufferkontroller 55,
einen zweiten Memory-Puffer 56, einen Display-Controller 57,
Treiber 58 und ein Display-Panel 59. Die Treiber 58 umfassen
einen Datentreiber und einen Scantreiber (die nicht gezeigt sind).
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In
einigen Ausführungsformen
ist der erste Speicherpuffer 52 ein Bildpuffer und der
zweite Speicherpuffer 56 ein Anzeigepuffer. Der Datengenerator 51 kann
ein Videodecoder oder ein Bildsensor sein. Falls der Datengenerator 51 ein
Videodecoder ist, decodiert der Videodecoder 51 ein Eingabebild,
um eine Vielzahl von Bilddatensätzen
zu erzeugen. Falls der Datengenerator 51 ein Bildsensor
ist, empfängt der
Bildsensor 51 eine Vielzahl von Bilddatensätzen, die
als Eingabebild bezeichnet werden.
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In
der folgenden Beschreibung wird das elektronische System 5, das
ein Ausgabebild um 90° rotiert
anzeigt, als Beispiel genommen.
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Es
wird angenommen, dass der Datengenerator 51 M Datensätze eines
Eingabebildes eines Rahmens erzeugt. Der Datengenerator 51 schreibt
M Daten in einen Bildpuffer 52 in einem ersten Linienscan
bzw. -abtastpfad vom Startpunkt P1 aus. Der erste Linienscanpfad
kann in einer horizontalen Richtung oder in einer vertikalen Richtung
implementiert sein. Der erste Linienscanpfad ist in einer horizontalen
Richtung implementiert, dargestellt durch die Pfeile 60 in 6.
Der erste Puffercontroller 53 liest die M Datensätze vom
ersten Speicherpuffer in einem Zickzack-Scanpfad aus, dargestellt
durch die Pfeile 61 in der 6 vom Startpunkt
P1, um als Auslesesequenz des Datensatzes zu dienen. Der erste Puffercontroller 53 überträgt die ausgelesene
Sequenz von Datensätzen
an den zweiten Puffercontroller 55 durch ein Interface 50.
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Der
zweite Puffercontroller 55 schreibt dann die ausgelesene
Sequenz von Datensätzen
in den Displaypuffer 56 in einem Zickzack-Scanpfad, der durch
die Pfeile 62 in 6 vom Startpunkt
P2 aus dargestellt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass zum Erreichen
der 90°-Rotation
der Startpunkt P2 in der rechten oberen Ecke des Displaypuffers 56 ist. Der
Displaycontroller 57 liest die Auslesesequenz von Datensätzen vom
Displaypuffer 56 in einem zweiten Linienscanpfad aus. In
dieser Ausführungsform
ist, aufgrund des Umstandes, dass das Displaymodul 54 ein
LCD-Modul ist, der zweite Linienscanpfad in einer horizontalen Richtung
implementiert, was durch einen Pfeil 63 vom Startpunkt
P3 aus dargestellt wird. Der Displaycontroller 57 erzeugt
eine Vielzahl von Kontrollsignalen und übertragt die Kontrollsignale
und die Auslesefrequenz von Datensätzen zum Treiber 58. Gemäß den Kontrollsignalen und
der Auslesesequenz von Datensätze
treiben die Treiber 58 das Displaypanel 59, um
ein Ausgabebild anzuzeigen.
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Die
90°-Rotation
wird als Beispiel in 6 dargestellt. Andere Winkel
von Bildeingaberotationen, wie in den 2a–2d und 2f–2h gezeigt,
können
ebenfalls genutzt werden, um den obengenannten Zickzack-Abtastpfad
zu verwenden. Es ist zu beachten, dass in den Fällen, die in den 2b, 2d, 2f und 2h gezeigt
werden, der Startpunkt der Zickzack-Abtastpfad 62 im unteren Bereich
des Anzeigepuffers 56 ist. Ferner können der erste Puffercontroller 53 und
der zweite Puffercontroller 55 als ein Controller integriert
sein und das Interface 50 wird somit überflüssig.
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In
einigen Ausführungsformen
beginnt, nachdem zumindestens M/2 Datensätze von den M Datensätzen in
den Bildpuffer 52 geschrieben wurden, der erste Puffercontroller 53 damit,
die Datensätze
vom Bildpuffer 52 vom Startpunkt P1 aus zu lesen. Der Abrisseffekt
wird somit eliminiert. Entsprechend, nachdem zumindestens M/2 Datensätze von den
M Datensätzen
in den Displaypuffer 56 geschrieben wurden, beginnt der
Displaykontroller 57 damit, die Datensätze von dem Displaypuffer 56 von
dem Startpunkt P3 aus zu lesen.
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Es
wird angenommen, dass der Bildpuffer 52 ein 3×4-Puffer
ist. Aus 7a wird deutlich, dass 12 Datensätze (M =
12) in den Bildpuffer 52 in einem horizontalen Abtastpfad 60 geschrieben
werden. Die Datensätze
D0 bis D11 werden sequenziell in den Bildpuffer 52 geschrieben,
wie in der 7b gezeigt. Nachdem die Datensätze D0 bis
D5 in den Bildpuffer 52 geschrieben wurden, beginnt der
erste Puffercontroller 53 damit, die 12 Datensätze vom
Bildpuffer 52 mit einem Zickzack-Abtastpfad 51 zu
lesen. Die Reihenfolge der Datensätze wird in 7c gezeigt.
Gemäß den 7b und 7c kann
der Abrisseffekt einfach verhindert werden, ohne dass Zeit vergeudet wird
für das
Isolieren der Lese- und Schreiboperationen des Bildpuffers 52 ohne
Anwendung eines Puffers mit doppelter Größe.
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In
einigen Ausführungsformen
in denen zumindestens eine vorbestimmte Anzahl von M Datensätzen in
dem Bildpuffer 52 in einer horizontalen Abtastphase 62 geschrieben
wurde, beginnt der erste Puffercontroller 53, die Datensätze vom
Bildpuffer 52 vom Startpunkt P1 aus in einem Zickzack-Abtastpfad 61 zu
lesen. Es wird angenommen, dass der Bildpuffer 52 eine
Vielzahl von Zellen umfasst, die durch sich kreuzende H horizontale
Linien und L vertikale Linien gebildet sind, und die Operation des
Schreibens des horizontalen Scan/bzw. Abtastpfads betrifft die Operation
des Lesens im Zickzack-Abtastpfad 61 in
der horizontalen N-ten-Linie von den H horizontalen Linien, wie
in 8 gezeigt, wobei N eine integer Zahl ist. Von
der N-ten horizontalen Linie bis zu der (N + 1)-ten horizontalen
Linie dauert die Operationen des Schreibens im horizontalen Abtastpfad 60 L
Zeiteinheiten, und die Operation des Lesens im Zickzack-Abtastpfad 61 dauert
(2N + 1) Zeiteinheiten. Um zu vermeiden, dass die Operation des
Lesens im Zickzack-Abtastpfad die Operation des Schreibens im horizontalen
Abtastpfad 60 überholt,
muss sichergestellt werden, dass (2N + 1) > 1 und die Ungleichung von N > (L – 1)/2 erreicht
wird.
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Die
Operation des Schreibens im horizontalen Abtastpfad 60 von
der ersten horizontalen Linie bis zur (N + 1)-ten horizontalen Linie
dauert N·L
Zeiteinheiten und der Betrieb des Lesens in einem Zickzack-Abtastpfad 61 von
der ersten horizontalen Linie bis zur (N + 1)-ten horizontalen Linie
dauert N(N + 1)/2 Zeiteinheiten. Somit ergibt sich, dass nachdem zumindestens
[NL – N(N
+ 1)/2] Datensätze
von den M Datensätzen
in den Bildpuffer 52 im horizontalen Abtastpfad 60 geschrieben
wurde, der erste Puffercontroller 53 damit beginnt, die
Datensätze
vom Bildpuffer 52 vom Startpunkt P1 aus in einem Zickzack-Abtastpfad 61 zu
lesen und die Operation des Schreibens im horizontalen Abtastpfad 60 kann
die Operation des Lesens im Zickzack-Abtastpfad 61 in der
N-ten horizontalen Linie treffen und wird nicht durch die Operation
des Lesens im Zickzack-Abtastpfad 61 überholt. Mit anderen Worten,
die vorbestimmte Anzahl ist gleich zu [NL – N(N + 1)/2].
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Bei
einer weiteren Betrachtung wird die vorbestimmte Anzahl mit dem
Verhältnis
von H und L geändert.
Im Falle, dass L kleiner als H ist, wie in 9 gezeigt,
wird der Bildpuffer 52 in drei Regionen A, C und B aufgeteilt.
Von einer horizontalen Linie zu der nächsten horizontalen Linie in
der Region B dauert die Operationen des Lesens mit den Zickzack-Abtastpfad 61 länger als
die Operationen des Schreibens des horizontalen Abtastpfades 60.
Von der einen horizontalen Linie zu der nächsten horizontalen Linie in
der Region C wird die Zeit, die durch die Operation des Lesens im
Zickzack-Abtastpfad benötigt wird,
langsam reduziert. Wenn es gewünscht
ist, dass die Operationen des Schreibens im horizontalen Abtastpfad 60 nicht überholt
wird durch die Operation des Lesens im Zickzack-Abtastpfad 61 nach der N-ten
horizontalen Linie, muss der Bereich des Slash-Bereichs kleiner
sein als der Bereich der Region B: (H – N)L < [(H – N) + H]L/2 (Ungleichung 1)
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Ungleichung
1 wird vereinfacht durch Erlangen der Ungleichung N < 2N. Da N positiv
ist, wird die Ungleichung 1 immer erfüllt.
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In
dem Falle, dass L größer als
H ist, wie in 10 gezeigt, wird der Bildpuffer 52 ebenfalls
in drei Regionen A, C und B unterteilt. Von der ersten horizontalen
Linie zur nächsten
horizontalen Linie in der Region B, ist die Operation des Lesens
in einem Zickzack-Abtastpfad 61 kürzer als die Operation des Schreibens
im horizontalen Abtastpfad 60. Wenn es gewünscht ist,
dass die Operation des Schreibens im horizontalen Abtastpfad 60 nicht
nach der N-ten horizontalen Linie durch die Operation des Lesens
im Zickzack-Pfad 61 überholt
wird, so muss der Bereich des gestrichelten Bereichs kleiner sein
als der Bereich der Region B: (H – N)L < [(L – H) + L]/2 (Ungleichung 2)
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Ungleichung
2 wird vereinfacht, um die Ungleichung N<(H^2)/2L zu erlangen. Zusammenfassend
kann gemäß der oben
genannten Beschreibungen festgehalten werden, dass wenn L kleiner
als H ist, der Wert von N gemäß der Gleichung
N >= (L – 1)/2 erlangt
wird und die vorbestimmte Anzahl wird durch Berechnen von [NL – N (N +
1)/2] mit dem erlangten Wert von N erlangt. Wenn L größer ist
als H, wird der Wert von N durch N >= (L – 1)/2
und N < (H^2)/2L
erlangt und dann wird die vorbestimmte Anzahl durch die Berechnung
von [NL – N(N
+ 1)/2] mit dem erlangten Wert von N erlangt.
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Auch
wenn die Erfindung durch Beispiele und mit Begriffen, wie bevorzugte
Ausführungsformen,
beschrieben wurde, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf
die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Im Gegenteil, es wird beabsichtigt, eine Vielzahl von Modifikationen
und ähnlichen Anordnungen
(wie sie für
einen Fachmann auf diesem Gebiet naheliegend) abzudecken. Daraus
ergibt sich, dass der Schutzumfang der beigefügten Ansprüche der breitesten Interpretation
zugänglich
sein soll, sodass alle Modifikationen ähnlicher Ausführungsformen
dadurch abgedeckt werden.