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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einblendung
zusätzlicher graphischer Informationen in ursprüngliche
Graphiksignale gemäß Oberbegriff des Anspruches
1 bzw. des Anspruches 13.
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Es
ist keine ungewöhnliche Aufgabenstellung, dass bei bestehenden
Datenverarbeitungssystemen die Notwendigkeit besteht, auch nach
Erstellung des Datenverarbeitungssystems bei der Anzeige Änderungen
einzuführen, die darin bestehen, dass zusätzliche
Anzeigeinhalte integriert werden müssen. Solange das Datenverarbeitungssystem
für den Anwender zugänglich ist und selbst oder
vom ursprünglichen Programmierer gewartet und erweitert werden
kann, wird üblicherweise eine entsprechende Funktionserweiterung
vorgenommen und beispielsweise über sog. picture-in-picture-Techniken (PiP-Techniken)
die zusätzlichen Anzeigeinhalte auf dem Bildschirm dargestellt.
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Es
gibt aber nicht selten Situationen, dass derartige zusätzliche
Darstellungsinhalte angezeigt werden sollen, ohne dass ein Zugriff
auf das Datenverarbeitungssystem möglich oder erwünscht
ist, zum Beispiel ein laufendes ausführbares Programm, in das
nicht eingegriffen werden kann. So ist beispielsweise bei älteren
Softwareprogrammen ein Zugriff auf den Quellcode oder die Schnittstellen
nicht oder nicht mehr möglich. Eine Erweiterung der Darstellungsinhalte
kann dann in der Regel nur so erfolgen, dass durch neu hinzugefügte
Software unter Verwendung neuer Hardware die Darstellungsinhalte etwa
auf einem zusätzlichen Monitor angezeigt werden. Dies kann
neben dem zusätzlichen Monitor durchaus auch benutzungsrelevant
nachteilig sein, weil z. B. das Bedienpersonal des Datenverarbeitungssystems
nun mehrere Monitore gleichzeitig kontrollieren muss.
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Die
bekannten PiP-Techniken wie beispielsweise aus der
WO 98/48570 A2 haben üblicherweise die
Aufgabe, Videoinformationen unterschiedlicher Darstellungsmodi derart
ineinander umzuwandeln, dass ein erstes Videosignal mit einer bestimmten Darstellungscharakteristik
als Hauptsignal und Hauptbild verwendet wird, ein zweites oder weitere Videosignale
mit einer anderen Darstellungscharakteristik als eingeblendetes
Signal einen Bereich des Hauptbildes überlagert bzw. ersetzt.
Hierdurch können anschaulich gesprochen kleine Anzeigebereiche des
Hauptbildes durch Signale anderer Videoquellen belegt und in das
Hauptbild eingebettet auf einer gemeinsamen Anzeigeeinheit dargestellt
werden. Zur Umsetzung dieser Idee müssen die Signale anderer Videoquellen
derart umgewandelt werden, dass sie die gleichen Anzeigeparameter
wie das Hauptsignal aufweisen, da die Anzeigeeinheit nur auf eine
einzige Anzeigecharakteristik gleichzeitig eingestellt werden kann.
Hierfür werden die Signale anderer Videoquellen analysiert,
auf die geänderte Anzeigecharakteristik umgerechnet und
dann gemischt mit dem Hauptsignal der Anzeigeeinheit zugeführt.
Zur Ermittlung der ursprünglichen Anzeigecharakteristik
der weiteren Videosignale können PLL-Bausteine (Phase-locked-loop-Bausteine)
verwendet werden, durch die die jeweilige Charakteristik der Signale
der anderen Videoquellen bestimmt werden kann. Derartige PIP-Lösungen
werden bisher als z. B. in Bildschirme integrierte Einheiten eingesetzt,
die einen Zugriff auf die jeweiligen Bildschirminhalte über
Zwischenspeicherung in entsprechenden Speicherbereichen realisieren.
Hierzu wird das Hauptsignal in einem Speicherbereich komplett gespeichert
und dann das weitere Videosignal, nach einer passenden Aufbereitung
der Synchronisation auf die Charakteristik des Hauptsignals, ebenfalls
an die Stellen des Speichers geschrieben, in dem auch das Hauptsignal
schon gespeichert ist. Hierdurch werden die Bereiche des Hauptsignals,
die durch das weitere Videosignal ersetzt werden sollen, über schrieben
und der Bildinhalt von Hauptsignal und weiterem Videosignal kombiniert.
Dieser veränderte Speicherinhalt wird dann an die Anzeigeeinheit
weiter gegeben. Diese Vorgehensweise erfordert genaue Kenntnisse
der Verarbeitung der Bildinformationen innerhalb der Videoquellen
und wird daher nur innerhalb einheitlicher Anzeigeeinheiten wie
etwa PIP-fähigen Bildschirmen realisiert, bei denen der
Zugriff auf alle Darstellungsparameter gewährleistet ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine
Vorrichtung gattungsgemäßer Art derart weiter
zu entwickeln, dass die Einbettung von Darstellungsinhalten unabhängig
von einem Zugriff auf die interne Verarbeitung der Videosignale
innerhalb eines Graphikerzeugungs- und Darstellungsgerätes
für beliebige Videosignale erfolgen kann.
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Die
Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe
ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 12 in Zusammenwirken
mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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Die
Erfindung hinsichtlich des Verfahrens gemäß Anspruch
1 geht aus von Verfahren zur Einblendung zusätzlicher graphischer
Informationen in ursprüngliche Graphiksignale, wobei die
ursprünglichen Graphiksignale in einem geschlossenen Graphikerzeugungssystem
generiert und zwischen Graphikerzeugungssystem und zugehöriger
Darstellungseinheit abgegriffen werden. Ein derartiges Verfahren
wird dadurch erfindungsgemäß weiter entwickelt,
dass in einem ersten Schritt die ursprüngliche Übertragungsverbindung
zwischen Graphikerzeugungssystem und Darstellungseinheit aufgetrennt und
die ursprünglichen Graphiksignale einer Synchronisationseinheit
und einer Schalteinheit zugeführt werden, danach in der
Synchronisationseinheit laufend Frequenzanalysen des ursprünglichen
Graphiksignals durchgeführt und eine frequenzvariable Graphikeinheit
die einzublendenden Informationen in einer zu dem ursprünglichen
Graphiksignal passenden Darstellungscharakteristik bereitstellt
und zu jeder Informationseinheit der einzublendenden Informationen
eine zusätzliche Schaltinformation erzeugt, abhängig
davon, ob die jeweilige Informationseinheit in das bestehende Graphiksignal
eingeblendet werden soll oder nicht, und anschließend die
einzublendenden Informationen und die zusätzliche Schaltinforma tion
synchronisiert mit den ursprünglichen Graphiksignalen an
die Schalteinheit übergeben werden, wobei die Schalteinheit
abhängig von der zusätzlichen Schaltinformation
entweder Informationen des ursprünglichen Graphiksignals
oder der einzublendenden Informationen auf die Darstellungseinheit weiter
schaltet und auf der Darstellungseinheit die einzublendenden Informationen
in die ursprünglichen Graphiksignale eingebettet darstellt.
Hierdurch ist gewährleistet, dass mit beliebigen ursprünglichen
Graphiksignalen und ohne Zugriff auf die interne Aufbereitung der
ursprünglichen Graphiksignale eine Einbettung einzublendender
Informationen gewährleistet werden kann. Die Verwendung
einer frequenzvariablen Graphikeinheit erlaubt die Anpassung der
einzublendenden Informationen an jede gewünschte Darstellungscharakteristik
und insbesondere an die jeweilige Darstellungscharakteristik der
ursprünglichen Graphiksignale ohne eine rechenaufwändige oder
hardwareaufwändige Bearbeitung der einzublendenden Informationen,
wobei die Umschaltung der jeweils an die Darstellungseinheit weiter
zu gebenden Graphiksignale mittels der Schalteinheit eine aufwändige
Zwischenspeicherung der zu mischenden Graphiksignale überflüssig
macht. Es muss lediglich durch die Synchronisationseinheit dafür
gesorgt werden, dass die frequenzvariable Graphikeinheit ihre Informationen
und die zusätzliche Schaltinformation in einem Format und
einer Synchronisation bereit stellt, die zu der der ursprünglichen
Graphiksignale passt, woraufhin die Schalteinheit immer genau die
Graphiksignale an die Anzeigeeinheit weiter gibt, die auf der Anzeigeeinheit überlagert
bzw. eingebettet dargestellt werden sollen. Das Verfahren lässt
sich daher insbesondere auch als Nachrüstlösung
an bestehenden Datenverarbeitungseinrichtungen oder allen sonstigen
Quellen von Darstellungsinhalten verwenden, egal, ob ein Zugang
zu der internen Verarbeitung der Graphiksignale möglich
ist oder nicht. Das Verfahren eignet sich daher zum Aufbau einer
Zwischenstecklösung, die sich unmittelbar zwischen einer
Quelle ursprünglicher Graphiksignale und einer Anzeigeeinheit
einschleifen lässt. Hierbei sollen im weiteren die Begriffe
Graphiksignale und Darstellungsinhalte sehr breit verstanden werden und
alle Inhalte, auch Texte oder dgl. umfassen, die üblicherweise
auf Bildschirmen, Fernsehern oder dgl. Anzeigeeinheiten zur Anzeige
gebracht werden können.
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Von
besonderer Wichtigkeit für die korrekte Einstellung der
Betriebsweise der frequenzvariablen Graphikeinheit ist es, wenn
die Synchronisationseinheit das Zeilensynchronsignal der ursprünglichen Graphiksignale
analysiert und dabei insbesondere die Frequenz des Zeilensynchronsignals
der ursprünglichen Graphiksignale ermittelt. Hierdurch kann
die frequenzvariable Graphikeinheit in einer zu dem ursprünglichen
Graphiksignal passenden Darstellungscharakteristik und dabei vorzugsweise
genau in dem Modus betrieben werden, mit der auch die ursprünglichen
Graphiksignale vorliegen, so dass eine bearbeitungsaufwändige
Umcodierung dieser ursprünglichen Graphiksignale oder der
einzublendenden Informationen unterbleiben kann.
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Besonders
günstig ist es, wenn die Synchronisationseinheit die Frequenz
des Zeilensynchronsignals mit Hilfe einer PLL-Einheit (Phase locked
loop) synchronisiert. Derartige PLL-Einheiten sind kostengünstig
herzustellen und sicher im Betrieb und gewährleisten eine
kurze Synchronisationszeit. Hierbei vergleicht vorteilhafter Weise
die PLL-Einheit laufend die Phasenlage des Zeilensynchronsignals
der ursprünglichen Graphiksignale und die Phasenlage der Oszillatorfrequenz
der PLL-Einheit und benutzt die jeweilige Oszillatorfrequenz der
PLL-Einheit als Betriebsfrequenz für die frequenzvariable
Graphikeinheit. Die frequenzvariable Graphikeinheit wird dadurch
nach einer nur geringen Anpassungsphase mit einer zu der Charakteristik
der Graphikerzeugungseinheit der ursprünglichen Graphiksignale
passenden Charakteristik hinsichtlich Synchronisation und Frequenz
betrieben und dadurch die einzublendenden Informationen derart bereitgestellt,
dass sie auf einer Anzeigeeinheit unmittelbar dargestellt werden können,
die auf die Anzeigecharakteristik und insbesondere die Synchronisation
der ursprünglichen Graphiksignale eingestellt ist. Es kann
daher der aufwändige Prozess der Umrechnung der Darstellungscharakteristik
der einzublendenden Informationen auf die Darstellungscharakteristik
der ursprünglichen Graphiksignale entfallen.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, wenn die frequenzvariable Graphikeinheit
die einzublendenden Informationen in ihren Speicher übernimmt
und jeder der einzublendenden Informationen, die in die ursprünglichen
Graphiksignale eingeblendet werden sollen, eine zusätzliche
Schaltinformation zuordnet. Diese zusätzliche Schaltinformation
wird dabei dazu genutzt, um in der Schalteinheit die Weiterschaltung entweder
der ursprünglichen Graphiksignale oder der einzublendenden
Informationen zu bewirken, je nachdem, ob gerade der Inhalt der
ursprünglichen Graphiksignale oder der Inhalt der einzublendenden Informationen
an die Anzeigeeinheit übermittelt wird. Bildlich gesprochen
wird zu jeder Bildinformation der einzublendenden Informationen vermerkt,
ob diese auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden sollen oder ob
der Bildinhalt der ursprünglichen Graphiksignale erhalten
bleiben soll. Entsprechend schaltet die Schalteinheit nur die jeweils
gewünschten Informationen an die Anzeigeeinheit durch.
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Hierzu
können in weiterer Ausgestaltung die einzublendenden Informationen
und die zugehörigen zusätzlichen Schaltinformationen
parallel zueinander aus dem Speicher der frequenzvariablen Graphikeinheit
ausgelesen und an die Schalteinrichtung übertragen werden.
Dadurch ist gewährleistet, dass die Zuordnung von einzublendenden
Informationen und den zugehörigen zusätzlichen
Schaltinformationen immer sicher gegeben ist.
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Daher
kann in weiterer Ausgestaltung die Schalteinheit jeweils entweder
die ursprünglichen Graphiksignale oder die einzublendenden
Informationen an die Darstellungseinheit weiterleiten, abhängig von
der jeweiligen von der frequenzvariablen Graphikeinheit übermittelten,
zugehörigen zusätzlichen Schaltinformation. Es
ist dazu notwendig, dass die Schalteinheit mit sehr hoher Schaltfrequenz,
vorzugsweise einer Schaltfrequenz im hohem MHz-Bereich, insbesondere
bei einer Schaltfrequenz vom über 100 MHz betrieben wird,
um zeitnah und ohne Zwischenspeicherung die Weiterleitung der jeweiligen
Informationen an die Anzeigeeinheit zu gewährleisten.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Einblendung zusätzlicher
graphischer Informationen in ursprüngliche Graphiksignale,
wobei die ursprünglichen Graphiksignale in einem geschlossenen
Graphikerzeugungssystem generiert und zwischen Graphikerzeugungssystem
und zugehöriger Darstellungseinheit abgegriffen werden,
insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch
1. Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung kann
dadurch weiter entwickelt werden, dass die Vorrichtung ein Graphikerzeugungssystem
und eine Darstellungseinheit aufweist, deren Verbindung aufgetrennt
ist und die ursprünglichen Graphiksignale einer Synchronisationseinheit
und einer Schalteinheit aufgeschaltet sind, die Synchronisationseinheit
laufend Frequenzanalysen des ursprünglichen Graphiksignals
durchführt und anhand der ermittelten Frequenz einer frequenzvariablen
Graphikeinheit zur Erzeugung der einzublendenden Informationen eine
zu dem ursprünglichen Graphiksignal passende Darstellungscharakteristik
vorgibt, deren Signale mit einer zusätzlichen Schaltinformation
synchronisiert mit den ursprünglichen Graphiksignalen an
die Schalteinheit weitergeleitet werden, wobei die Schalteinheit abhängig
von der zusätzlichen Schaltinformation entweder Informationen
des ursprünglichen Graphiksignals oder der einzublendenden
Informationen auf die Darstellungseinheit weiter schaltet und die
Darstellungseinheit die einzublendenden Informationen in die ursprünglichen
Graphiksignale eingebettet darstellt. Hierdurch kann die Vorrichtung
insbesondere eine Nachrüstlösung an bestehenden
Datenverarbeitungseinrichtungen oder allen sonstigen Quellen von Darstellungsinhalten
verwendet werden, egal, ob ein Zugang zu der internen Verarbeitung
der Graphiksignale möglich ist oder nicht.
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In
weiterer Ausgestaltung kann die frequenzvariable Graphikeinheit
vier parallele Speichereinrichtungen für die Graphikinformationen
und die zusätzliche Schaltinformation aufweisen. Die Graphikinformationen
können dabei innerhalb der Vorrichtung selbst generiert
oder extern in die Vorrichtung eingespeist werden, wobei neben den üblicherweise 3
Kanälen für die Farben rot/grün/blau
auch ein weiterer „Kanal” für die zusätzlichen
Schaltinformationen bereit gehalten und den jeweiligen Informationen
der 3 Kanäle für die Farben zugeordnet werden.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, wenn die Schalteinheit zwei parallele
Eingänge und einen Ausgang aufweist, wobei in weiterer
Ausgestaltung an einem der Eingänge der Schalteinheit das
ursprüngliche Graphiksignal und an dem anderen Eingang
der Schalteinheit die einzublendenden Informationen und die zugehörigen
zusätzlichen Schaltinformationen anliegen. Der Ausgang
ist wiederum mit der Anzeigeeinheit verbunden und die Schalteinheit
kann daher alternativ die Signale immer eines der beiden Eingänge
an den Ausgang durchschalten. Passend zu den zu verarbeitenden Informationen
ist es dabei von Vorteil, wenn jeder der Eingänge und Ausgänge je
3 bit breit ist.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung kann die Schalteinheit eine analoge
Schalteinheit zur Verarbeitung analoger Graphiksignale wie etwa
ein Max 499 der Fa. Maxim oder ein ähnlicher Baustein sein. Diese
bieten hohe Schaltfrequenzen und damit eine ausreichende Bandbreite
für das Einbetten der beiden an den Eingängen
anstehenden Informationsströme ineinander.
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Insbesondere
für die Verarbeitung digitaler Graphiksignale ist es von
Vorteil, wenn die Schalteinheit eine digitale Schalteinheit zur
Verarbeitung digitaler Graphiksignale aufweist, wobei zur Verarbeitung
seriell ankommender digitaler Graphiksignale programmierbare Signalprozessoren
verwendet werden können. Hierdurch können auch
die immer mehr in Verwendung kommenden digitalen Graphiksignale entsprechend
gemischt/eingebettet werden, die etwa von digitalen Bildquellen
an digitale Bildschirme weiter geleitet werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die PLL-Einheit einen Oszillator
aufweist, dessen Frequenz an die Frequenz des Zeilensynchronsignals der
ursprünglichen Graphiksignale angepasst wird. Eine derartige
PLL-Einheit wie etwa der NE 564 der Fa. Philips oder ein ähnlicher
Baustein sind betriebssicher zu betreiben und kostengünstig
verfügbar.
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Denkbar
ist es weiterhin, dass die frequenzvariable Graphikeinheit als eigenständige
Graphikkarte oder auch als hochintegrierter Baustein aufgebaut ist.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt die Zeichnung.
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Es
zeigen:
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1 – eine
schematische Darstellung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sowie deren signaltechnische Verknüpfung,
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2 – ein
detaillierteres Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 1.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung
sind dadurch gekennzeichnet, dass beliebige grafische Präsentationen
(z. B. Text, Bild, Animation, Video) in das Ausgangssignal eines
geschlossenen Graphiksystems eingeblendet werden können.
Hierzu wird zwischen Ausgang des Graphiksignals und einem externen
Monitor eine zusätzliche Elektronik geschaltet. Es ist
dabei nicht erforderlich, in das bestehende Hard- und Softwaresystem
einzugreifen. Bisherige Lösungen zur Einblendung von graphischen
Präsentationen innerhalb von Bildschirmdarstellungen basieren
auf internen Lösungen (wie etwa bei PiP, picture in picture
etc.).
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Mit
Hilfe der zusätzlichen Elektronik werden zuerst die Signaleigenschaften
der Graphikerzeugungseinheit GEE analysiert und dann die von der zusätzlichen
Elektronik produzierten Graphikpräsentationen mit dem Graphiksignal
der Graphikerzeugungseinheit GEE synchronisiert und in die ursprünglichen
Graphiksignale eingebettet. Dieses Prinzip ist für alle
derartigen Systeme anwendbar, unabhängig davon, ob sie
mit analogen oder digitalen Graphiksignalen arbeiten. Eine Realisierung
dieses Prinzips wird im Folgenden anhand eines analogen Systems
dargestellt. Um dies leisten zu können, ist es erforderlich,
den Bereich der Graphikmatrix, in dem eine externe Information präsentiert
werden soll, sehr schnell auf den neuen Inhalt umzuschalten. Dies ist
mit modernen schnellen Videoschaltern VS prinzipiell möglich.
Um Störungen zu vermeiden, müssen hierzu die ursprünglichen
Graphiksignale mit der vorhandenen Graphikkarte GK synchronisiert
werden.
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In
der 1 ist in einer schematischen Darstellung der einzelnen
Komponenten die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie
deren signaltechnische Verknüpfung dargestellt. In der 2 ist
ein detaillierteres Blockschaltbild der erfindungsgemäßen
Vorrichtung gemäß 1 dargestellt.
Normalerweise wird beispielsweise in einem Computer, aber auch jeder
anderen Videoquelle ein ursprüngliches Graphiksignal 1 erzeugt,
in dem graphisch darstellbare Inhalte jeglicher Form enthalten sein
können. Dieses ursprüngliche Graphiksignal 1 wird
dann über eine ursprüngliche Verbindung, etwa über
ein Kabel oder dgl. an eine als Monitor M ausgestaltete Anzeigeeinheit übertragen
und dort dargestellt. Hierfür synchronisiert sich der Monitor
M auf die von der Graphikerzeugungseinheit GEE des Computers abgegebene Darstellungscharakteristik,
also etwa die Zeilenfrequenz etc.
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Um
in ein von der Graphikerzeugungseinheit GEE erzeugtes ursprüngliches
Graphiksignal 1 eine einzublendende Information einbetten
zu können, muss die ursprüngliche Verbindung 5 aufgetrennt und
das ursprüngliche Graphiksignal 1 manipuliert werden.
Hierzu wird das ursprüngliche Graphiksignal 1 von
der Graphikerzeugungseinheit GEE abgegriffen und einerseits auf
einen Eingang eines Videoschalters VS und andererseits auf den Eingang
einer PLL-Einheit PLL aufgeschaltet. In der PLL-Einheit PLL wird
anhand eines PLL-Bausteins die Frequenz des Zeilensynchronsignals
des ursprünglichen Graphiksignals 1 phasengenau
gekoppelt und dar aus ein Pixeltakt gewonnen zur Steuerung einer
Graphikkarte GK, die die einzublendenden Informationen 2 bereitstellt.
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Da
bei modernen Graphikkarten kein Zugriff auf die Pixelclock besteht,
muss mittels PLL-Einheit PLL (phase locked loop) eine synthetische
Pixelclock gewonnen werden, die von der Zeilenfrequenz der vorhandenen
Graphikerzeugungseinheit GEE abgeleitet wird. Dabei wird zum Beispiel
mit Hilfe eines Zeilensynchronisationssignals von ca. 30 Mikrosekunden
ein Pixeltaktsignal von z. B. 20 Nanosekunden (50 MHz) erzeugt.
Für die schnelle Umschaltung auf die Graphikinhalte der
frequenzvariablen Graphikkarte GK ist für jedes eingeblendete
Pixel zusätzlich zum Farbgraphikspeicher (z. B. 3 × 8
bit, bei einer Farbtiefe von 24 bit) ein zusätzliches Steuerbit
erforderlich, um das der Graphikspeicher der frequenzvariablen Graphikkarte
GK erweitert werden muss.
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In
der PLL (hier beispielhaft der Baustein NE 564 der Fa. Philips Semiconductors)
ist ein Oszillator vorhanden, dessen Frequenz an den Pixeltakt der Graphikerzeugungseinheit
GEE angepasst wird. Um diesen Takt starr mit dem Pixeltakt bzw.
der Zeilensynchronisation der Graphikerzeugungseinheit GEE zu koppeln,
werden in der PLL die Phasenlagen des Zeilensynchronsignals der
Graphikerzeugungseinheit GEE mit der Phasenlage des aus der Oszillatorfrequenz
der PLL heruntergeteilten Zeilenfrequenz verglichen und bei Abweichungen
entsprechend nachgeregelt. Dadurch ist gewährleistet, dass
das einzublendende Signal (z. B. ein Bild) synchron und ohne Jitter
(Zittern in horizontaler Richtung) zu sehen ist.
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Der
aus dem Signal 1 der Graphikerzeugungseinheit GEE extrahierte
Pixeltakt 7 wird von der Graphikkarte GK übernommen.
Diese Graphikkarte GK kann prinzipiell auch als hochintegriertes
System realisiert werden. Die Graphikkarte GK unterscheidet sich
von herkömmlichen Graphikkarten dadurch, dass parallel
zu jedem Pixel des Graphikspeichers ein zusätzliches Schaltbit 3 verwendet
wird. Um eine bestimmte Graphikpräsentation an eine Anzeigeeinheit
M zu übertragen, wird diese Präsentation zuerst in
den Speicher der Graphikkarte GK übertragen. Für diejenigen
Pixel aus dem Speicher der Graphikkarte GK, die an die Anzeigeeinheit
M übertragen werden sollen, wird das zugehörige
Schaltbit aktiviert. Durch Setzen dieser Schaltbits wird festgelegt,
ob der Graphikinhalt des jeweiligen Pixelinhalts der Graphikkarte
GK mit dem jeweiligen Pixelinhalt des ursprünglichen Graphiksignals 1 ausgetauscht
wird.
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Der
Zustand des Schaltbits wird hierzu parallel zum Pixelspeicher ausgelesen.
Durch Aktivieren des Videoschalters VS wird der Inhalt des Pixelspeichers
der Graphikkarte GK an den Monitor M weitergeleitet und die Pixelinformation
der Graphikerzeugungseinheit GEE blockiert.
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Die
eigentliche Umschaltstelle für die Signale der Graphikkarte
GK und die Graphikpräsentation der ursprünglichen
Graphiksignale 1 wird durch einen Videoschalter VS realisiert.
An einem Eingang stehen die ursprünglichen Graphiksignale 1 an
und am anderen Eingang das Graphiksignal 2 der Graphikkarte
GK. Das Ausgangssignal 6 wird an den Monitor M weitergeleitet.
Je nach Zustand des oben erwähnten Schaltbits wird somit
entweder die Pixelinformation der ursprünglichen Graphiksignale 1 oder die
Pixelinformation 2 der Graphikkarte GK an den Monitor M
weitergeleitet. Die Umschaltung des Videoschalters VS muss mit sehr
hoher Geschwindigkeit erfolgen. Diese hohen Schaltgeschwindigkeiten
können zum Beispiel durch einen Baustein von Maxim (Max
499) realisiert werden, der eine Grenzfrequenz im hohen MHz-Bereich
aufweist. Dieser Baustein hat 2 Eingänge mit je 3 bit (R,
G, B). Jeweils ein Eingang kann auf den Ausgang durchgeschaltet
werden. Dieser Baustein ist speziell für analoge Signale
ausgelegt.
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Es
ist prinzipiell möglich, die Vorrichtung auch für
die in Zukunft gebräuchlichen digitalen Schnittstellen
zu realisieren. Hierzu ist ein digitaler Schalter erforderlich.
Die Schaltfunktion kann dabei wesentlich einfacher realisiert werden
als bei analogen Signalen. Die aufwändige serielle Verarbeitung der
digitalen Signalströme kann prinzipiell mit programmierbaren
Signalprozessorsystemen realisiert werden.
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Zusammengefasst
beinhaltet die Erfindung eine spezielle Graphikkarte GK, deren Clock
mit einer PLL erzeugt wird und deren Graphikspeicher aus einem zusätzlichen
Schaltbit zur Steuerung der Videoumschaltung besteht. Diese Konfiguration
erlaubt beliebige externe Graphikinhalte in geschlossene Soft- und
Hardwaresysteme einzuspeisen, ohne in diese geschlossenen Soft-
und Hardwaresysteme eingreifen zu müssen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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