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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Telekommunikationstechnik und kann bei der Konstruktion und Bau von Geräten mit der in Echtzeit synchronisierten Kommutierung von analogen oder digitalen Signalen mit einer Paket-, d. h. periodisch diskreten Struktur, verwendet werden. So ein Signaltyp wird im Bereich der Kommunikation, Fernseh- und Videonetzwerken, Überwachungssystemen und Echtzeit-Computer-Netzwerken usw. verwendet.
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Alle Begriffe und Definitionen, die nicht allgemein bekannt sind, werden in einem separaten Wörterbuch zusammengefasst und im letzten Teil der Beschreibung angeordnet.
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Es werden eingehende Signale betrachtet, in jedem von denen die Zeitpunkte des Beginns der Paketbewegung nach einem zufälligen Prinzip erfolgten. Das heißt ist der Beginn des Vorhandenseins dieser Signale nicht synchronisiert. So eine typische Situation tritt aus, wenn, zum Beispiel, die Benutzer sie zu unterschiedlichen Zeitpunkten einschalten. Und die Paketbewegung in jedem der Signale konstante oder variable Merkmale hat. Die Erfindung betrachtet die Situation, wenn beim Umschalten von einem eingehenden Signal zu einem anderen die Integrität der Signalpakets kritisch ist, da jedes Mal beim nichtsynchronisierten Umschalten die ersten Paketen des Signals, das ins ausgehende Signal eingeschlossen ist, zerstört werden – es geschieht so genannte Paketstörung. Typische Beispiele sind das Signal aus einer Videokamera, das VGA-Signal von einem Computer oder das Signal der Fernsehübertragung, in denen Videobild ein Paket ist. Zerstörung der Videobilder beim Umschalten von solchen Signalen ist unzulässig.
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Es gibt ein bekanntes Synchronisationsverfahren, das darin besteht, dass dank gleichzeitiger digitaler Pufferung von Paketen aller eingehender Signale, die Startpunkte des Beginns der Paketbewegung von eingehenden analogen oder digitalen Signalen synchronisiert werden, und danach, während einer Pause, d. h. eines Übergangs zu dem nächsten Paket, wird die synchronisierte Umschaltung ausgeführt. Auf dem erwähnten Prinzip werden die bekannten Geräte zur Kommutierung von Fernsehsignalen gebildet – allgemein bekannte kommutative Videomischpulte von Unternehmen wie „Song” (wie zum Beispiel, das Modell DFS-700), „Panasonic” (Modell MX-70), „Teleview” (Modell DSC 655) oder Mischpulte aus der „Datavideo”. Jedoch haben sie alle einen entscheidenden Nachteil – eine begrenzte Anzahl von Signalen, die der Kommutierung unterliegen. Dieses bekannte Verfahren hat einen linearen Zusammenhang zwischen der Anzahl von eingehenden Signalen und dem Selbstkosten für die Synchronisation. Und das Mehrbenutzer-Kommutierungsschema fehlt auch.
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Dennoch in einigen der genannten Mischpulte, zum Beispiel im Pult „Panasonic” (Modell MX-70) wird eine andere Art von klassischen Verfahren der digitalen Synchronisation verwendet, was mehr kostengünstig ist – die sogenannte manuelle Registrierung von nur dem gewählten eingehenden Signal für seine folgende Synchronisation. Aber mit solcher Umschaltungstechnologie ist der Benutzer gezwungen eine zusätzliche Bewegung auszuüben – eine zusätzliche Taste auf der Tastatur des Umschalters zu drücken – eine Taste für Registrierung des eingehenden Signals. Und nach dem Ende der Registrierungszeit – eine Umschaltungstaste zu drücken. Dies geschieht aus zwei Gründen. Erstens, die Registrierungstaste und die Umschaltungstaste sind zwei verschiedene Tasten. Und sie befinden sich in verschiedenen Orten des Kommutierungsgeräts. Zweitens, die Registrierung des eingehenden Signals für die Pufferung wird nach dem Drücken der jeweiligen Taste aus verschiedenen Gruppen von Tasten durchgeführt. Und zuerst ist der Benutzer gezwungen genau die Gruppe der Reihe nach zu wählen. Und obwohl es nur zwei von diesen Gruppen gibt, ist der Benutzer gezwungen jedes Mal über die zusätzliche Wahl zu denken. Und innerhalb der Gruppe – die Taste mit der notwendigen Signalquelle zu wählen. Die Gründe von beschriebenen Problemen der vereinfachten manuellen Pufferung bestehen nicht in schlechter Ergonomie des Geräts, sondern in dem veralteten Prinzip der Steuerungsorganisation von dem Pult. Und obwohl dieses Prinzip das Gerät verbilligt, führt eine solche Verbilligung zu einer signifikanten Erhöhung der Trägheit des Systems, wenn die Möglichkeiten des Benutzers bei der Erstellung der resultierenden Programme in Echtzeit erheblich beschränkt sind. Und die zusätzlichen Bewegungen „akkumulieren” im Bewusstsein des Benutzers, was zu seiner vorzeitigen Müdigkeit führt. Daher erhöht sich die Anzahl der Fehler, wenn der Benutzer eine erweiterte Anzahl von eingehenden Signalen erarbeitet – mehr als 10. Daher auf der genannten Art eines bekannten Synchronisationsverfahrens werden die professionellen Umschalter und Mischpulte mit einer erweiterten Anzahl von Eingängen (mehr als 10) nicht erzeugt. Und dies wesentlich schränkt die Bedürfnisse der Benutzer ein.
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Obwohl alle angegeben Systeme bestimmte Nachteile haben, beweisen sie durch ihre Existenz die Möglichkeit der Implementierung des beanspruchten Verfahrens. Diese bekannten Systeme unterscheiden sich signifikant in den grundsätzlichen Aufbauten und Ansätze zur Signalsteuerung sowohl voneinander als auch von dem beanspruchten Verfahren. Aber diese signifikanten Unterschiede nicht verringern die Möglichkeit der Implementierung des Verfahrens und nicht beeinflussen den Zweck der Erfindung.
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Der Prototyp des beanspruchten Verfahrens ist das Kommutierungsverfahren von Nabuki Murakami, beschrieben in seinem Patent der USA
US 2009/0109334A1 vom 30.04.09. Hier wurde auch ein neues technisches Ergebnis erzielt, das in der synchronisierten Kommutierung einer unbegrenzten Anzahl von vorläufig nicht-synchronisierten Quellen besteht. Aber das ist ein völlig anderes technisches Ergebnis, da gerade hier die Synchronisation mit einem signifikanten Unterschied durchgeführt wird – dank dem Verlust von einem oder zwei Signalpaketen. Verschiebung des Zeitintervalls, auf dem die eingehenden Signale sich voneinander unterscheiden, wird im Prototyp dank Austausch von mehreren nicht-synchronisierten Paketen durch fremde – zum Beispiel, schwarze Felder, kompensiert. Dies führt jedoch zum Verlust an Integrität sowohl des eingehenden als auch des resultierenden Signale. Zum Beispiel im Fall eines Videosignals ist so ein Verfahren für die Verwendung in professionellen Systemen der Fernsehmontage von Programmen in dem Online-Broadcast-Modus unzulässig. Die beschriebene technische Lösung ist bedingt nur in alltäglichen Bereichen einsetzbar, zum Beispiel, in den Pulten für Umschalten der Fernsehkanäle von Empfängern der Fernsehprogramme.
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Der Zweck der Erfindung ist die Erarbeitung eines neuen Verfahrens der automatisierten digitalen Kommutierung, das synchronisiertes Umschalten von analogen oder digitalen Signalen von einer Vielzahl von vorher nicht-synchronisierten Quellen sichert. Und so, dass die Integrität des eingehenden und resultierenden Signale nicht beschädigt wäre, das heißt so, dass es keine fremden Pakete in der Struktur des eingehenden und resultierenden Signale gäbe, die nicht von den Bedürfnissen des Benutzers vorgesehen sind.
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Der Unterschied des neuen Verfahrens liegt darin, dass die Kommutierung des eingehenden Signals dank selektiver automatisierter Digitalisierung von analogen eingehenden Signalen und selektiver automatisierter Pufferung von digitalen Signalen ausgeführt wird. Genau der Vorgang der automatisierten Pufferung des gewählten eingehenden Signals bietet die Möglichkeit, den Zeitpunkt des Beginns des Auslesens dieses Pakets aus diesem Puffer automatisiert zu steuern und ihn mit dem Auslesen eines Pakets aus einem anderen eingehenden Signal zu synchronisieren. Dieser Vorgang unterscheidet sich signifikant von der im Prototyp beschriebenen Synchronisation. Und selektive automatisierte Synchronisation unterscheidet sich signifikant von dem Verfahren der manuellen Richtung des reservierten Signals auf einen freien Pufferspeicher, der in vielen von erwähnten Mischpulten verwendet wird. Dabei zu jedem Zeitpunkt auf einem Trakt, d. h. zum Zeitpunkt der Kommutierung einer Gruppe von Signalabschnitten – eines Programms, wird die Pufferung von nur zwei eingehenden Signalen ausgeführt – des eben reservierten und des vorher reservierten. Hier wird unter dem Programm, in Analogie zur Fernsehübertragung, die gesamte Sequenz von kommutierten Zeitabschnitten der eingehenden Signale, die vom Benutzer während einer bestimmten Zeit gewählt werden, gemeint.
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Somit wird im beanspruchten Verfahren automatisierte Synchronisation der eingehenden Signale nur relativ zueinander durchgeführt – des neu reservierten eingehenden Signals relativ zu dem vorhergehenden. Hier bietet die Automatisierung der Signalsteuerung die Tatsache, dass der Benutzer mit dem Drücken einer einzigen Taste (oder auf andere beliebige Weise und auf anderem ähnlichen Steuergerät – durch die Berührung mit einem Finger oder einem Fremdkörper, durch die Richtung eines Licht- oder Laserstrahls, mit einem Sprachbefehl, auf andere Weise; im folgenden verallgemeinert „Tastendruck” genannt) ein bestimmtes eingehendes Signal durch seine Nummer, die auf dem Steuergerät angezeigt wird, wählt.
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Nach dem Drücken der Taste mit entsprechender Nummer wird ein entsprechendes Steuersignal zum System der automatisierten Kommutierungssteuerung gesendet. Dieses Steuersignal ist ausreichend, damit das reservierte eingehende Signal automatisch am Eingang eines freien Speicherpuffers zur Synchronisation erschien. Somit übt der Benutzer keine unnötigen Maßnahmen zur Registrierung des gewählten eingehenden Signals auf einem freien Speicherpuffer aus, wie es in den erwähnten Mischpulten ausgeführt wird. Nach dem Ende des Umschaltens stoppt die Pufferung des vorläufig reservierten Signals.
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Dieses Verfahren hat wesentliche Vorteile im Vergleich zu anderen bekannten, da es effizienter ist und minimale Selbstkosten bietet. Das Verfahren unterstützt unbegrenzte Sequenz von synchronisierten Umschaltungen der Signale, und die Gesamtzahl der eingehenden Signale ist theoretisch nicht beschränkt: mindestens von zwei bis zur beliebigen – 100, 1000 und so weiter, abhängig von der Ausführungstechnik des beanspruchten Verfahrens.
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Die Verzögerungszeit zwischen dem Zeitpunkt des Tastendrucks und dem Zeitpunkt des Beginns der Aufzeichnung des ersten Pakets des neu reservierten eingehenden Signals zum Speicherpuffer für seine Synchronisation relativ zum vorhergehenden Signal kann vernachlässigt werden, da diese Zeit von der Trägheit des Steuersystems bedingt ist, d. h. von den Besonderheiten der konkreten Ausführung des Verfahrens. Im Fall eines Videosignals wird diese Zeit nur mit Millisekunden gemessen. Und im Fall einer sogenannten „harten Verklebung” wenn, angefangen von einem bestimmten Videobild, kann man den nichtsubversiven Ersatz des vorläufigen eingehenden Videosignals durch das nächste eingehende Videosignal erwarten, und nach dem Ende der Synchronisation kann auch die Zeit dieser Umschaltung vernachlässigt werden. Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt des Drückens der Taste mit der gewählten Nummer entspricht dem Zeitpunkt der Umschaltung des Programms auf das Signal mit dieser Nummer nur der Dauer von einem oder zwei Paketen – d. h. der Dauer der Synchronisation selbst. Und im Fall der Kommutierung des Videosignals ist es ein oder zwei Bildfelder, d. h. nicht mehr als 1/12 der Sekunde.
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Das beschriebene Synchronisationsverfahren führt zur keinen Strukturänderung oder Verletzung der Integrität eines der gewählten eingehenden Signale vor dem Umschalten oder des resultierenden Signals, wie es im Prototyp ausgeführt wird, wo die zeitliche Verschiebung zwischen den Signalen entweder durch fremde Pakete oder durch Verlängerung der Pausendauer zwischen den Bildfeldern kompensiert wird.
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Im beanspruchten Verfahren wird auch die Möglichkeit der vollautomatischen Erstellung eines resultierenden ausgehenden Programms, der sogenannte „Autopilot”, vorausgesetzt. Die Nummer des eingehenden Signals und das entsprechende Zeitintervall, während dessen das gewählte eingehende Signal ins Programm gehen soll, werden auf einem separaten Datenträger fixiert – Festplatte, Flash-Speicher oder anderem speziellen Speicher. Die Anzahl solcher Paarparameter ist theoretisch durch nichts begrenzt. Und es wird nur durch die verwendete Speichermenge verursacht – Besonderheiten der Verfahrensausführung. Der Benutzer bekommt eine Möglichkeit, mit Hilfe einer Tastatur oder eines anderen Steuergeräts das System der Kommutierungssteuerung vorher durch eine Sequenz von Paaren „Nummer des gewählten eingehenden Signals – Zeitintervall des Vorhandenseins des gewählten eingehenden Signals im Programm” einzuprogrammieren. Und dank dieser einprogrammierten Sequenz die automatische Erstellung des Programms durchzuführen, da die gesamte Sequenz solcher Paare automatisch aus dem Datenträger ausgelesen werden kann.
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Der Benutzer bekommt auch eine Möglichkeit der Verwendung eines komplizierteren Systems der automatisierten Kommutierungssteuerung, das die Eigenschaften eines äußeren Erkennungsexpertengeräts für automatische Entscheidungsfindung hat – der sogenannten „Maschinenintelligenz” oder eines Expertensystems. Im „Autopilot”-Modus kann so ein Expertensystem den Benutzer vollständig ersetzen, da es die Kommutierung automatisch durchführt. Die Auswahlkriterien eines oder anderes eingehenden Signals zu einem oder anderem Zeitpunkt werden gesondert beschrieben. Allerdings beeinflussen solche Kriterien die Verfahrensausführung nicht – die Entscheidungsvorgänge durch das Expertensystem nicht andern die Vorgänge der automatisierten Kommutierung, die dem Verfahren entsprechen.
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Die Sequenz der Nummern der von Benutzer oder durch das Expertensystem gewählten eingehenden Signale und entsprechender Zeitintervalle während des Kommutierungsvorgangs wird tatsächlich ebenfalls automatisch in Form eines Protokolls auf denselben Datenträger – Festplatte, Flash-Speicher oder anderem speziellen Speicher, fixiert. Daher gemäß diesem Protokoll kann das ganze erstellte Programm oder seine bearbeitete Version vom Benutzer auch weiterhin im automatischen Modus wiederholt werden.
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Das oben genannte Teil des Vorgangs für das Verfahren der automatisieren digitalen Multisignal-Mehrprogramm-Kommutierung von Signalen mit selektiver Pufferung ermöglicht die Arbeit nur eines Benutzers auf einem Trakt, wo nur ein Programm erstellt wird. Jedoch auf der Basis von oben beschriebenen, kann auch das Mehrbenutzer-Kommutierungsverfahren entwickelt werden. Es wird sich dadurch gekennzeichnet, dass jedes eingehende analoge oder digitale Signal vorläufig vervielfacht wird. Darüber hinaus kann die Anzahl von eingehenden Signalen-Kopien gleich sein und der Anzahl von Benutzern entsprechen, um deren gleichzeitige Arbeit zu sichern. Und dank der Verwendung des Prinzips der automatisierten Synchronisation können die eingehenden Signale nicht vorläufig, sondern nur laut dem Auftrag des Benutzers, vervielfacht werden. Dabei zu jedem Zeitpunkt ist die Gesamtzahl von gleichzeitig vervielfachten eingehenden Signalen nur der Anzahl von Anforderungen der Benutzer während dieses Zeitintervalls gleich. Jede von genannten Varianten hat ihre Vorteile.
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Die erste Variante bietet die Möglichkeit für jeden Benutzer ein beliebiges Signal zu jedem Zeitpunkt unabhängig voneinander zu wählen. Und die Gesamtzahl von solchen Trakten ist der Anzahl von Benutzern gleich. Dabei sind die Anzahl von eingehenden Signalen und die Anzahl von Benutzern theoretisch durch nichts begrenzt. Die minimale Anzahl von Benutzern ist eins. Und die minimale Anzahl von eingehenden Signalen ist zwei. Deshalb wird jedes separate Programm von jedem Benutzer unter Verwendung des gesamten Satzes von eingehenden Signalen ausgeführt. Darüber hinaus kann so eine Art des Mehrbenutzer-Kommutierungsverfahrens nicht nur in Verbindung mit dem automatisierten Synchronisationsverfahren verwendet werden, sondern auch mit einem bekannten Verfahren der manuellen Registrierung von eingehenden Signalen. Aber die fehlende Automatisierung in diesem Fall wird zu einer wesentlichen Erhöhung der Selbstkosten von entsprechenden Geräten führen.
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Die zweite Variante hat Vorteile in einem mehr optimierten Betriebsschema. Und sie kann ausschließlich dank dem Vorhandensein im Schema des Systems der automatisierten Steuerung des Kommutierungsvorgangs ausgeführt werden. Man kann das folgende Beispiel betrachten. Als zweite Variante des Verfahrens, in zehn Sekunden, von zehn Benutzern haben nur drei die Signale reserviert. Dabei hat jeder von diesen drei Benutzern das siebte Signal gewählt. Während der angegebenen zehn Sekunden wurde nur das siebte Signal in der Anzahl von drei Exemplaren vervielfacht. Die restlichen Signale unterliegen dem Kopieren nicht, da niemand sie reserviert hat. Und, zum Beispiel, während der folgenden 10 Sekunden haben die nächsten fünf Benutzer zwei dritten, ein fünftes, ein siebtes und ein tausendstes Signale gewählt. So, wurden sie vervielfacht: ein drittes Signal – in zwei Exemplaren, und ein fünftes, ein siebtes und ein tausendstes Signale – in einem Exemplar.
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Wenn wir aber alle drei Arten des beanspruchten Verfahrens vereinen, besteht die Möglichkeit, auch die Synchronisationsvorgänge zu optimieren. Und damit auch die Materialkosten für die Verwendung der Erfindung. Beim automatisierten Mehrbenutzer-Kommutierungsschema mittels selektiver Pufferung von Signalen innerhalb eines Trakts, wird das Synchronisationsverfahren dank dem während der vorherigen Umschaltung vom Signal befreiten Pufferspeicher durchgeführt, der zur Optimierung des Ladevorgangs nach der Freigabe von einem eingehenden Signal gemeinsam für alle Trakte wird. Dabei überwacht das System der automatisierten Kommutierungssteuerung die Sequenz der Benutzeraufträge. Es wird ebenfalls die Reihenfolge der Aufträge überwacht, was das Verklemmen ausschließt, wenn zufällig eine Situation der parallelen und nahezu gleichzeitigen Anforderung entsteht, wenn das Zeitintervall zwischen den Anforderungen beim parallelen Benutzerauftrag kleiner als das Zeitintervall der Synchronisation wird. Und das Zeitintervall der Synchronisation nicht die Dauer von zwei Paketen übersteigt, zum Beispiel, 2/25 der Sekunde für ein Videosignal, wobei das Paket ein Bildfeld ist und seine Dauer 1/25 der Sekunde gleich ist. Dann die Zeit der maximalen Verzögerung bei der Ausführung einer solchen gleichzeitigen Anforderung zwischen dem ersten und dem letzten Benutzer entspricht 2Lt, wobei L die Anzahl von gleichzeitigen Anforderungen ist, und t die durchschnittliche Dauer eines Pakets ist. Dabei entspricht die Anzahl von separaten Synchronisationsvorgängen der Anzahl von Benutzern K, d. h. der Anzahl von separaten Programmtrakten.
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Weisen wir darauf hin, dass die minimal erforderliche Anzahl von Speicherpuffern für Synchronisation K + 1 gleich ist, d. h. die Anzahl von Puffer ist um eins größer als die Anzahl von separaten Programmtrakten. Ausgehend aus der Abhängigkeit von Statistiken der Synchronisation, kann man zusätzliche Speicherpuffer im Kommutierungsvorgang verwenden. Wie es auf dem Schema in dargestellt ist, wird der Aufbau der Anzahl von Trakten und Arbeitsplätzen der Benutzer durch zusätzliches Kopieren von Signalen und Addieren von Speicherpuffern ausgeführt.
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Bei Verwendung der minimal erforderlichen Anzahl von Puffervorgängen ist es für das beschriebene Verfahren sinnvoll jedes eingehende Signal in der Anzahl von 1 bis K + 1 zu vervielfachen, wobei K die Anzahl der Benutzer ist. Wenn zusätzlich (außerhalb der minimal erforderlichen Anzahl) die Speicherpuffer in der Anzahl von J verwendet werden, dann jedes Signal kann maximal bis K + J +1 Exemplare vervielfachen. Es ist offensichtlich, dass die Situation des maximalen Kopierens eines bestimmten Signals nur dann entstehen kann, wenn alle Benutzer nur ein bestimmtes konkretes Signal reservieren. Zu diesem Zeitpunkt unterliegen die anderen Signale der Vervielfachung nicht.
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Das beanspruchte Verfahren hat mehrere einzigartige Sonderfälle, die unabhängig voneinander verwendet werden können.
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Der erste Sonderfall ist nicht eine selektive, sondern eine unabhängige sequentielle Pufferung von eingehenden Signalen, wenn der Vorgang der Pufferung kontinuierlich zyklisch mit einem bestimmten minimalen Schritt durchgeführt wird. Darüber hinaus ist der Vorgang solcher Pufferung von der vom Benutzer gewählten Nummer des eingehenden Signals unabhängig. Dies wesentlich vereinfacht das System der automatisierten Steuerung und damit erhöht die Zuverlässigkeit des Betriebs und reduziert die Kosten. Der Unterschied so eines Verfahrens besteht darin, dass synchronisierte Kommutierung der eingehenden Signale dank sequentieller Digitalisierung von analogen Signalen und sequentieller Pufferung von digitalen Signalen durchgeführt wird. Und die Einheit des Verfahrens besteht darin, dass zu jedem Zeitpunkt auf einem Trakt, d. h. während der Kommutierung einer Gruppe von Signalabschnitten – eines Programms – die Pufferung von nur zwei eingehenden Signalen ausgeführt wird. Daher wird ihre Synchronisation nur relativ zueinander durchgeführt. Aber nicht selektiv, sondern kontinuierlich – zyklisch. Und nur zu einem bestimmten, vom Benutzer gesteuerten kurzen Zeitpunkt, der theoretisch sehr kurz sein kann – die Dauer eines Pakets des eingehenden Signals nicht mehr als 1,5–2 mal übersteigen. Und das Umschalten selbst erfolgt dann, wenn im Zyklus der Sequenz die Nummer des gepufferten und damit synchronisierten eingehenden Signals mit einer reservierten Signalnummer auf der Tastatur übereinstimmt. In so einem Sonderfall bekommt dieses Zeitintervall einen zufälligen Wert. Und dies kann mindestens 2 Pakete dauern, wenn die Nummer des reservierten Signals und die Nummer des neu gepufferten Signals wieder zufällig übereinstimmen, bis zu jedem anderen Zeitpunkt.
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Nach dem Ende des Umschalten stoppt die Pufferung des Programmsignals, d. h. des Signals, von dem das Umschalten auf ein neu reserviertes eingehendes Signal ausgeführt wurde. Und dieser Speicherpuffer wird befreit. Und die Reihenfolge der Pufferung von anderen eingehenden Signalen geht schon in diesem befreiten Speicherpuffer fort. Dabei beginnt die Sequenz der Pufferung mit einem beliebigen eingehenden Signal, abhängig davon, wie es im System der automatisierten Kommutierungssteuerung vorgesehen ist. Zum Beispiel, mit dem Signal, das die Laufnummer hat, die nach der Nummer des neu gewählten Signals folgt. Oder mit einem eingehenden Signal, das die erste Laufnummer hat. Zu diesem Zeitpunkt wird das neu in das Programm eingeschlossene eingehende Signal das Basissignal für die Synchronisation.
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Diese Art des beanspruchten Verfahrens hat auch einen signifikanten Vorteil im Vergleich zu den bekannten Verfahren, da es einfacher und damit zuverlässiger ist. Und minimale Selbstkosten sichert. Dabei besteht die Einschränkung solches Sonderfalls in einer Unterstützung von nicht unbegrenzter, sondern nur erhöhter Gesamtzahl von eingehenden Signalen im Vergleich zu einem bekannten Verfahren der manuellen Pufferung. Theoretisch wird die Anzahl der eingehenden Signale vom Verhältnis zwischen der Zeit der Reihenfolge der Synchronisation von einem vorhergehenden zu einem gewählten synchronisierten eingehenden Signal, sowie von durchschnittlicher Dauer des Zeitabschnitts der gewählten Signale im Programm begrenzt. Wenn so ein Verhältnis nicht kritisch für den Benutzer ist, so entspricht die Anzahl von eingehenden Signalen dem Kriterium Preis/Qualität. Dabei unterstützt solche Art des beanspruchten Verfahrens von minimal zwei bis zum mehr als zehn eingehenden Signalen, je nach Ausführungstechnik des beanspruchten Verfahrens. Versuche zeigen, dass die optimale Anzahl von eingehenden Signalen in einem Abschnitt zwischen 10 und 20 liegt. Dies bedeutet, dass der Vorgang der sequentiellen Pufferung jedes eingehenden Signals für Signalkommutierung verwendet werden kann, wenn die Umschaltungszeit nicht kritisch ist. Zum Beispiel, bei der Training-Verwendung des Verfahrens. Oder bei der Fernsehüberwachung von Low-Motion-Ereignissen.
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Die oben genannte Art des beanspruchten Verfahrens unterstützt auch den Mehrbenutzer-Modus. Mit der vorläufigen Vervielfachung von eingehenden Signalen, vervielfacht der Benutzer gleichzeitig die Speicherpufferpaare für Synchronisation, da auf jedem Programmtrakt das Mehrbenutzer-Verfahren der sequentiellen Synchronisation je zwei Speicherpuffer impliziert. Dabei erhöht die Absonderung eines einzigen gemeinsamen Puffers mit solchem Mehrbenutzer-Schema der sequentiellen Pufferung die Wartezeit der Umschaltung und signifikant reduziert die Effizienz des Verfahrens.
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Jedoch vom Standpunkt der Effizienz kann diese Art des beanspruchten Verfahrens in. zwei Modifikationen unterteilt werden – mit vorläufiger Vervielfachung von eingehenden Signalen und mit Vervielfachung von eingehenden Signalen nach der Pufferung. Statistische Versuche zeigen, dass für die Anzahl der Benutzer, die viel kleiner als die Anzahl von eingehenden Signalen ist, ist die folgende Vervielfachung von eingehenden Signalen bei sequenzieller Pufferung mehr optimal. Zum Beispiel, für 5 gleichzeitig arbeitende Benutzer, wenn die Anzahl von eingehenden Signalen bis zu 20 ist, erlaubt die folgende Vervielfachung die Sequenz der Pufferung effizienter zu erstellen. Und 4 unabhängige Gruppen der Reihenfolge abzusondern.
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Vervielfachung nach der Synchronisation impliziert, dass jedes Paar von Benutzerpuffern nur seinen eigenen Teil des Zyklus der sequentiellen Synchronisation in seiner Gruppe ausführt – nur seine gesonderte Gruppe von eingehenden Signalen synchronisiert. D. h. wird die gesamte Menge von Puffer gemeinsam. Zum Beispiel, für 20 eingehende Signale bildet die Gruppe je 4 eingehende Signale für 5 Benutzer. Dann situativ kann der Programmpuffer jede von Benutzern auch für einen anderen Benutzer synchronisiert werden. Solche Steuerlogik reduziert die Kosten für Mehrbenutzer-Pufferung und, im Vergleich zur vorläufigen Vervielfachung bei sequentieller Pufferung verringert die durchschnittliche Wartezeit der Umschaltung.
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Beachten wir, dass bei der automatisierten selektiven Pufferung von eingehenden Signalen und Post-Auftrag-Vervielfachung des gewählten eingehenden Signals für das Mehrbenutzer-Schema, das im Hauptteil des beanspruchten Verfahrens beschrieben ist, ist eine vorläufige oder Post-Pufferung-Vervielfachung des eingehenden Signals kein wesentliches Merkmal. Vom Standpunkt der Effizienz sind die beiden Schemas gleich.
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Wenn die Anzahl von Benutzern etwas kleiner, gleich oder größer als die Anzahl von eingehenden Signalen ist (wie z. B. bei Verwendung des Verfahrens im Trainingsmodus einer Gruppe von Regieanwärtern mit einer kleinen Anzahl von eingehenden Signalen), wird die Effizienz dieser Art des beanspruchten Verfahrens mit sequentieller Pufferung und folgender Vervielfachung maximal. Zum Beispiel, bei Verwendung von 10 eingehenden Signale von 10–100 Regisseuren. Bei solcher Konfiguration erlaubt das beanspruchte Verfahren den Zyklus der sequentiellen Pufferung mit einer unendlichen Zeit der Reihenfolge zu verwenden. So, tatsächlich, die Anzahl von Puffer, die der Anzahl von eingehenden Signalen gleich ist – 10 Puffer für dieses Beispiel, zu erstellen. Der Sequenzzyklus jedes Signals als unendlich zu erstellen: auf einem Puffer – nur ein Signal. Und gepufferte, d. h. synchronisierte Signale, zu vervielfachen. Sie sind bereits für jede gegenseitige Kommutierung geeignet. Hier unter „etwas kleiner” implizieren wir so eine Abweichung der Werte zur Verringerung, deren Kompensation unter diesen Bedingungen durch Addieren von zusätzlichem Speicherpuffern nicht verringert, sondern sogar erhöht die Effizienz. Zum Beispiel, für 7 Benutzer ist die Synchronisation von 10 eingehenden Signalen von 10 Puffer mit folgender Vervielfachung von vorläufig synchronisierten eingehenden Signalen effektiver als beispielsweise von 8 Puffer mit einem abgesonderten gemeinsamen Puffer und vorläufiger Vervielfachung von eingehenden Signalen nach Anforderung, wenn das verarbeitete Ereignis sehr dynamisch ist. Wenn es das Low-Motion-Ereignis ist, und es nur einen Bildungscharakter hat, so kann es das Low-Budget-Schema gewählt werden.
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Ein zweiter Sonderfall ist die Multiprogramm-Kommutierung einer beliebigen Anzahl von vorläufig nicht-synchronisierten eingehenden Signalen auf Signale von eigenen benutzerdefinierten gesteuerten Quellen – Computer, Streamern, Tonbandgeräten, Flash-Recordern usw., die nachfolgend eigene Signale genannt werden. Dabei erlaubt das Verfahren die Pufferung nicht von eingehenden Signalen, sondern die allgemeine vorläufige Pufferung der unbegrenzten Menge aller eigenen Signale in einem allgemeinen Puffer oder Gruppe von Speicherpuffern durchzuführen. Oder eine selektive Pufferung einer beliebigen Sequenz der Gruppen von eigenen Signalen. Diese Maßnahmen können zur Vereinfachung des Steuerungsprozesses vom synchronisierten Start eines eigenen Signals bezogen auf Taktsignale eines beliebigen eingehenden Signals verwendet werden – der Vorgang der Pufferung wesentlich vereinfacht diesen Abschnitt des Systems der automatisierten Steuerung, der für die logische Operationen des synchronisierten Starts einer beliebigen (d. h. beliebig komplizierten) Menge von Gruppen von eigenen Signalen verantwortlich ist. Es wird angenommen, dass jedes eingehende Signal mit einer periodisch diskreter, d. h. Paket-Struktur, bereits im Prozess der Paketbewegung entweder in der Nähe von der Quelle oder in der Nähe von der Kommutierung, einen eigenen Taktsignal, das die interne Integrität des eingehenden Signals bietet, hat oder synthetisiert werden kann.
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Versuche zeigen, dass solche technische Lösung besonders effektiv im Fall einer Notwendigkeit vom wiederholten Start eines eigenen Signals für Kommutierung mit verschiedenen eingehenden Signalen ist, jedoch nicht zum gleichen Zeitpunkt, was durch die Vervielfachung des eigenen Signals erreicht würde, sondern zu unterschiedlichen, aber ähnlichen, Zeitpunkten der Kommutierung und mit unterschiedlichen, aber ähnlichen Zeitpunkten des Starts. Effizienz der Pufferung ist einerseits von der Näherung von Zeitpunkten des Starts und der Kommutierung verursacht, und andererseits, von hoher Wahrscheinlichkeit der Stabilität solcher Situation, was, zum Beispiel, für den Zeitplan der Fernsehübertragung typisch ist, wenn die Abschnitte von Werbeblocken sehr nah zueinander auf einer Vielzahl von Fernsehkanälen in der ganzen Welt sind. Der Vorgang der Pufferung signifikant erhöht die Flexibilität bei der Bildung einer beliebigen Anzahl von eigenen Signalen. Und auch bietet die Unterstützung von beliebigen Zeitpunkten ihres Starts, was viel schwieriger auf eine andere Weise auszuführen. Zum Beispiel, bei Verwendung von einem üblichen „harten” Speichers. Dabei wird es genommen, dass auch beim Umschalten von einem beliebigen eingehenden auf ein beliebiges eigenes Signal, im Rahmen dieses Trakts, kann man die folgende Umschaltung auf beliebiges eigenes Signal mit einer beliebigen Sequenz durchführen.
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Somit besteht der Unterschied darin, dass für synchronisierte Umschaltung der Pufferung nicht alle kommutierte Signale, wie im Hauptprozedur des beanspruchten Verfahrens, sondern nur eigene Signale, unterliegen. Dabei wird der Zeitpunkt des Starts des eigenen Signals vom System der automatisierten Steuerung bezogen auf die Taktsignale des nicht-gepufferten eingehenden Signals berechnet. Dabei kann eine Gruppe von Puffern, obwohl sie von einem Satz verschiedener Puffer zusammengesetzt wird, entweder ein einzelner integrierter gesteuerter Speicherpuffer, oder eine Gruppe von unabhängigen Puffer sein. Solche Pufferkonfiguration wird vom Benutzer ausgehend von Statistiken von Starten eigener Signale und Statistiken von zufälligen Zugriffen der Umschaltungen einer Menge von eigenen Signalen auf eine Menge von eingehenden Signalen gewählt. Pufferkonfiguration wird im System der automatisierten Steuerung erklärt.
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Der in diesem Sonderfall beschriebene Vorgang kann in der Grundlage von Geräten des entfernten Mehrkanal-Fernsehgruppenausschneidens einer Menge von fremden Paketen der Fernsehprogramme liegen – zum Beispiel, Werbeblöcke – in einer beliebigen Gruppe von Fernsehkanälen auf jedem eingeschränkten Übertragungsbereich laut einer beliebigen, vorläufig gebildeten Gruppe der Zeitpläne vom Ausschneiden. In anderen Worten, erlaubt das beanspruchte Verfahren für Fernsehübertragung das technische Problem der Konjunktion optimal lösen: einer Menge von eingehenden Signalen von Fernsehkanälen, einer Menge von eigenen fremden Fernsehabschnitten, einer Menge von Startzeiten jedes der Abschnitte, einer Menge von Übertragungsbereichen, einer Menge von Auftraggebern dieser Kommutierungsausschneiden und einer Menge von Rechteinhabern an Fernsehkanälen. Dabei, wenn der Benutzer während des Betriebs eine neue Menge entdeckt, die vor dem Betrieb unberücksichtigt war, impliziert das Verfahren die natürliche Integration auch von diesen neuen Mengen.
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Eine natürliche Entwicklung von diesem Sonderfall ist eine Mehrprogramm-Kommutierung von vorläufig nicht-synchronisierten eingehenden Signalen sowohl untereinander, als auch auf eigene Signale, gemäß der Anforderung des Benutzers. Darüber hinaus, für die synchronisierte Umschaltung unterliegen der Pufferung sowohl die startenden eigenen Signale als auch die eingehenden Signale. Und die Pufferung von eingehenden Signalen kann in Übereinstimmung mit einem beliebigen vom Benutzer gewählten Schema durchgeführt werden – sowohl durch selektive Pufferung, als auch durch sequenzielle Pufferung. Nach dem Vorgang der Pufferung steuert das System der automatisierten Kommutierungssteuerung sowohl den synchronisierten Start jeder Gruppe von eigenen Signalen aus den Speicherpuffern bezogen auf den Zeitpunkt des Beginns der Bewegungsphase von Paketen, als auch den Vorgang der synchronisierten Umschaltung eines beliebigen Signals auf ein beliebiges anderes.
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Der dritte Sonderfall ist ein halbautomatischer Modus von sowohl selektiver als auch sequentieller Pufferung, wenn der Benutzer die Taste mit der Nummer des gewählten eingehenden Signals zweimal drückt. Das heißt, zur weiteren Reduzierung der Ausführungskosten von den oben beschriebenen Arten der beanspruchten Verfahren, kann das System der automatisierten Kommutierung mit vereinfachter Logik ausgeführt werden. Der Unterschied von den beschriebenen Situation im Fall, zum Beispiel, des Pults „Panasonic” besteht darin, dass in diesem Sonderfall für diese zwei Operationen, verwendet der Benutzer die gleiche, das heißt, die einzige Taste mit der Nummer des gewählten eingehenden Signals. Beim ersten Drücken wird die Registrierung am Eingang des von Pufferung freien Puffers durchgeführt. Und beim zweiten Drücken beginnt der Vorgang der Kommutierung. Dabei führt der folgende ausschließlich formale dreifache oder mehrfache Tastendruck schon nicht zur Synthese von neuen technischen Lösungen.
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Jede der Arten des beanspruchten Verfahrens, neben Kommutierung, berücksichtigt auch einen Vorgang der Aggregation von eingehenden, eigenen und ausgehenden Signalen. Eine der wichtigsten Konsequenzen von diesem Vorgang ist die Möglichkeit von Benutzern, unabhängig voneinander die Umschaltungszeit von einem gepufferten eingehenden oder eigenen Signal auf ein anderes zu steuern.
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Die Möglichkeit der Aggregation eines beliebigen Typs und beliebiger Formate von eingehenden Signalen wird dem Benutzer bereitgestellt, damit er die Kommutierungszeit dank dem Anschluss von beliebigen zusätzlichen externen Geräten steuern kann (Effektblock, externe Mischpulte, Computer oder eine Menge von parallelen Computern usw.), die die Nebenprozeduren der Verarbeitung von eingehenden oder eigenen Signalen durchführen, die der Kommutierung vorausgehen sollen. Es wird angenommen, dass diese Vorgänge sowohl in Speicherpuffern als auch in externen Geräten erfolgen können, abhängig davon, wo sie schneller durchgehen werden. Daher ist die Anzahl und Typ solcher externen Geräte durch nichts beschränkt.
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Hier wird unter das externe Gerät auch ein beliebiges Gerät verstanden, das eine Fähigkeit besitzt, durch einen Tastendruck oder durch ein anderes Anzeigen auf einem anderen ähnlichen Steuergerät gesteuert zu werden.
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Es ist bekannt, dass es eine erhebliche Anzahl von zusätzlichen Vorgängen gibt, die signifikant die Parameter von typisierten Signalen von Standardformaten abweichen. Diese Vorgänge umfassen: das Fehlen von Taktsignalen oder Änderung ihrer Eigenschaften, Änderung der Bewegungsfrequenz von Paketen (auch im dynamischen Modus – während des Transportes zur Kommutierungsstelle), Änderung einer der linearen Paketabmessungen oder Proportionen aller seiner linearen Eigenschaften, Änderungen der Dichte von Farben, Verwendung von Algorithmen der vorläufigen Kompression vor dem Transport der Signale zur Kommutierungsstelle, dynamische Änderung von Kompressionsalgorithmen beim Transport usw. Typischerweise, alle diese Vorgänge verhindern die unmittelbare Synchronisation, und erfordern den Aggregationsprozess, d. h. das Zusammenbringen aller für synchronisierte Umschaltung signifikanten Parameter von eingehenden Signalen zu einem einzigen einheitlichen Satz.
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Daher gerade Aggregation ermöglicht die Prozeduren eines effektiven Transports von High-Stream digitalen Signalen (wie 3G-SDI) von den Quellen zur Kommutierungsstelle zu verwenden – die Kompressions- und Dekompressionsalgorithmen von eingehenden Signalen in einem für den Benutzer bequemen Format optimal zu verwenden – von den Algorithmen mit einem niedrigen Kompressionskoeffizient (ohne Informationsverluste) bis zu komplizierteren Prozeduren.
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Wenn darüber hinaus der Benutzer gezwungen ist, für den Transport die Kompression-Dekompression der eingehenden oder eigenen Signale zu verwenden, bietet das beanspruchte Verfahren dank dem Aggregationsvorgang eine Möglichkeit diese Umwandlungen effizienter als bei bekannten Verfahren zu verwenden: für korrekte Kommutierung kann nur ein gewähltes Signal im Prozess seiner Pufferung dekomprimiert werden, und nicht redundant alle gleichzeitig.
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Allerdings bekommt der Benutzer alle oben genannte zusätzliche Möglichkeiten selbständig. Keiner von oben genannten externen und zusätzlichen Vorgängen macht irgendeine Änderungen an die Vorgänge des Verfahrens.
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So ein Ansatz stimuliert den Benutzer eigene Bibliotheken von Programmcodes verschiedener Algorithmen von digitaler Verarbeitung der eingehenden Signale zu erstellen – von vollständiger Umwandlung von ihren Eigenschaften bis zu digitalen Effekten-Übergängen von einem eingehenden Signal zu einem anderen. Zum Beispiel, solchen, wie im Fall einer klassischen glatten Videosignal-Kommutierung, oder, wie es auch genannt, „Kreuz-Übergang”, „Vorhang”, „Bild in Bild” oder andere Algorithmen.
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Eine gesonderte Aggregationsart im beanspruchten Verfahren ist die Möglichkeit jedes Benutzers das Kopieren – Vervielfachung – eines beliebigen ausgehenden Programmsignals von einem anderen Benutzer zu reservieren und es als eigenes Signal zu verwenden – synchronisierte Umschaltung von einem beliebigen eingehenden oder eigenen Signal auf dieses vervielfachte ausgehende Signal durchzuführen.
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Das Verfahren bietet auch die Möglichkeit einer flexiblen manuellen zusätzlichen Plug-and-Play-Installation der erforderlichen Anzahl von Speicherpuffern für die gleichzeitige Synchronisation der erforderlichen Anzahl von eingehenden Signalen bezogen auf das beliebige, anfänglich gewählte, und nicht nur für Kommutierung, sondern auch für den Aggregationsvorgang der ausgehenden Signale. Dabei Aggregation sowohl unabhängig auf jedem Ausgangstrakt, als auch gemeinsam über jeder von den Mengen von Trakten gleichzeitig. Darüber hinaus kann jedes der vereinten ausgehenden Signale eine beliebige resultierende Form abhängig vom verwendeten Vereinigungsalgorithmus haben – von der klassischen, multi-ären – binären, quartären (oder wie es auch genannt „quadratischen”) oktären usw. – zu einer beliebigen Superposition von Signalen, die sich auf irgendeine resultierende Proportionen jedes eingehenden Signals basiert. Dabei ist es möglich, die Signale sowohl ohne Änderung von Abmessungsproportionen des anfänglichen Pakets, als auch mit Änderung von diesen Proportionen, zu aggregieren.
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Beim gleichzeitigen Empfang eines gemeinsamen einzigen Programms, das über alle Ausgangstrakte verteilt ist, können seine Eigenschaften auch von den Eigenschaften der anfänglichen eingehenden Signale unterschiedlich sein – in der Bewegungsfrequenz von Paketen, Methoden von Kompression und Kodierung der Farbigkeit, Paketproportionen usw. Zum Beispiel, kann ein gemeinsames resultierendes ausgehendes Fernsehprogramm proportional für 10 ausgehende Trakte verteilt werden und eine Form eines kreisförmigen geschlossenen Panoramas haben, das mit zueinander angedockten Bildfelder aus 10 eingehenden Signalen gebildet ist, die Proportionen von Länge und Höhe von denen von einem Algorithmus transformiert sind. Und jedes von ihnen kann nach dem Prinzip „Bild in Bild” noch 10 – 20 – 100 oder eine andere beliebige Anzahl von eingehenden Signalen umfassen. Und jedes von diesen eingeschlossenen eingehenden Signalen kann auch seine eigenen Proportionen des Bildfeldes haben. Während der Ausführung von einem bestimmten Ereignis kann so ein resultierendes aggregiertes Panorama mittels einem spezialisierten Multieingangs- und Mehrstrahlprojektor, einer Menge von den auf einer Kreisfläche geschlossenen Plasmapaneelen, oder einem anderen System der Bildschirme umwandelt werden. Oder auf eine andere Weise verwendet werden. Das gleiche aggregierte ausgehende Signal kann komprimiert werden oder zum folgenden Transport in einem 3G-SDI-Format transformiert werden. D. h. impliziert das Verfahren theoretisch keine Beschränkungen hinsichtlich der Aggregationsalgorithmen und Eigenschaften von ausgehenden Paketen in resultierenden Programmen.
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Ein wichtiges Merkmal des beanspruchten Vorfahrens besteht darin, dass es keine Beschränkungen auf den Benutzer in Bezug des Aufbaus von Speicherpuffern anlegt. Speicherpuffer können entweder ein einzelner integrierter gesteuerter Chip sein, Binnensektoren von dem nur logisch in verschiedenen Puffer verteilt sind, oder eine Gruppe der unabhängigen gesteuerten Speicher-Chips. Diese Modifikationen machen keine wesentlichen Änderungen bei den Vorgängen der Pufferung von eingehenden oder eigenen Signalen.
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Dabei legt das beanspruchte Verfahren keine Beschränkungen auf die Abstände zwischen den Benutzern, Signalquellen, dem System der automatisierten Kommutierungssteuerung und den Empfangsgeräten von ausgehenden Signalen an. Als die Trakte und Steuerkanäle können beliebige Kommunikationen verwendet werden, einschließlich lokale oder globale Computernetze (Internet usw.). So erlaubt, zum Beispiel, das Verfahren das Prinzip des Fernstudiums in Echtzeit von einer Gruppe der Regisseure während der Direktübertragung der Ereignisse, die vom Berater-Lehrer entfernt sind, zu organisieren.
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Im beanspruchten Verfahren wird die Prozedur der digitalen Zuordnung des Formats von eigenen Signalen zum Format der eingehenden Signale als vorbestimmt berücksichtigt. Als vorbestimmt wird auch das Vorhandensein von Kompressionsprozeduren vor dem Eingang und Dekompressionsprozeduren nach dem Ausgang der eingehenden und/oder eigenen Signale berücksichtigt, wenn es der Benutzer zur Kostenreduzierung für die Trakte braucht. Diese Prozeduren sind nicht bestimmende, und haben keinen signifikanten Einfluss auf den Hauptgegenstand des beanspruchten Verfahrens.
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Auf der wird ein Schema dargestellt, das das Verfahren mit selektiver Pufferung von eingehenden Signalen veranschaulicht. Hier wird die Sequenz von Vorgängen und Lokalisierung von bekannten Geräten gezeigt, die im Algorithmus des Verfahrens verwendet werden. Die Zahl 1 bezeichnet N eingehende Signale, 2 – Speicherpuffer von 1-ten bis K + 1, jeder von denen einen Eingang und einen Ausgang für das synchronisierte Signal hat, sowie auch einen Eingang für das Steuersignal, und außerdem wird es auf der Abbildung eine Situation gezeigt, wenn die folgende Anforderung des Benutzers zu erwarten ist, so ist der aktuelle (K + 1)-te Speicherpuffer leer, deshalb wird der vom eingehenden Signal freie Kanal für Synchronisation bedingt mit einer gestrichelten Linie dargestellt, und die Möglichkeit der weiteren Installation von neuen Speicherpuffern wird mit den Strichen gezeigt, 3 – Prozess der eingehenden vorläufigeren oder nur reservierten Vervielfachung von N eingehenden Signalen, 4 – vereintes System der Kommutierungssteuerung und Vorgang der digitalen Kommutierung der eingehenden Signale, 5 – Tastaturen von Benutzern, 6 – Ausgangsprogramme, deren Anzahl gleich K ist, 7 – Steuersignal, das automatisierte Übertragung des gewählten eingehenden Signals an den Eingang eines freien Speicherpuffers für die Synchronisation sichert, hier zur Reduzierung der Zeichnungsbelastung, ist der Pfeil bedingt nur bis zum Speicherpuffer dargestellt, der vom eingehenden Signal frei ist, 8 – Steuersignal, das automatisierte Steuerung des Vervielfachungsvorgangs von eingehenden Signalen sichert, 9 – spezialisierte Speicherträger zur Befestigung der Sequenz von Paaren „Nummer des eingehenden Signals – Dauer des gewählten eingehenden Signals im Programm”, deren Anzahl gleich der Anzahl von Benutzern K ist (im Bild ist es eingeschlossen in das System der Kommutierungssteuerung gezeigt), 10 – Aggregationsvorgang von ausgehenden Signalen, 11 – Steuersignal, das automatisierte Steuerung des Aggregationsvorgangs von ausgehenden Signalen sichert.
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Auf der wird ein Schema dargestellt, das einen Sonderfall des beanspruchten Verfahrens veranschaulicht – sequentielle Pufferung mit vorläufiger Vervielfachung von eingehenden Signalen. Hier, die Zahl 1 bezeichnet N eingehende Signale, 2 – Paarpufferspeicher von 1-ten bis K-ten, 3 – Vorgang der vorläufigen Vervielfachung von N eingehenden Signalen, 4 – vereintes System der Kommutierungssteuerung und Vorgang der digitalen Kommutierung der Signale, 5 – Tastaturen von Benutzern, 6 – resultierende Programme, deren Anzahl gleich K ist.
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Auf der wird ein Schema dargestellt, das einen Sonderfall des beanspruchten Verfahrens veranschaulicht – sequentielle Pufferung mit einer unendlichen Wartezeit und folgender Vervielfachung der eingehenden Signale. Hier, die Zahl 1 bezeichnet N eingehende Signale, 2 – Einzelpufferspeicher von 1-ten bis N-ten, 3 – Vorgang der folgenden kompletten oder Post-Auftrag-Vervielfachung von N eingehenden Signalen, wo zur Reduzierung der Zeichnungsbelastung bedingt nur mehrere Vervielfachungstrakte gezeigt werden, aber alle möglichen Kombinationen werden impliziert, 4 – vereintes System der Kommutierungssteuerung und Vorgang der digitalen Kommutierung der Signale, 5 – Tastaturen von Benutzern, deren Anzahl gleich K ist, 6 – resultierende Programme, deren Anzahl gleich K ist.
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Auf der wird ein Schema dargestellt, das einen Sonderfall des beanspruchten Verfahrens veranschaulicht – Kommutierung zwischen jedem eingehenden Signal und jeder Kombination von eigenen Signalen in einer Weise, dass eingehende Signale untereinander nicht kommutiert werden. Hier, die Zahl 1 bezeichnet N eingehende Signale, 2 – eigene Signale von 1-ten bis M-ten, 3 – einzelner gemeinsamer Puffer oder Gruppen von unabhängigen Speicherpuffern, 4 – vereintes System der Kommutierungssteuerung und Vorgang der digitalen Kommutierung der Signale, 5 – Tastaturen von Benutzern, deren Anzahl gleich K ist, 6 – Prozess der Abtrennung und Richtung von Taktsignalen zur Steuerung des Starts von eigenen Signalen im gemeinsamen Puffer oder Gruppe von Speicherpuffern, 7 – resultierende Programme, deren Anzahl gleich der Anzahl von eingehenden Signalen N ist.
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Auf der wird ein Schema dargestellt, das Synchronisation und Kommutierung der eingehenden und eigenen Signale von einem beliebigen auf einem beliebigen anderen veranschaulicht. Hier, die Zahl 1 bezeichnet gemeinsam: N eingehende Signale, N Einzelpufferspeicher und Vorgang der folgenden kompletten oder Post-Auftrag-Vervielfachung von eingehenden Signalen, 2 – eigene Signale von 1-ten bis M-ten, wobei M ist, die Anzahl von eigenen Signalen, 3 – einzelner gemeinsamer Puffer oder Gruppen von unabhängigen Speicherpuffern, 4 – vereintes System der Kommutierungssteuerung und Vorgang der digitalen Kommutierung der Signale, 5 – Tastaturen von Benutzern, deren Anzahl gleich K ist, 6 – Prozess der Abtrennung und Richtung von Taktsignalen zur Steuerung des Starts von eigenen Signalen im gemeinsamen Puffer oder Gruppe der Speicherpuffer, 7 – resultierende Programme, deren Anzahl im Gesamtfall gleich 1 ist (Wert von 1 kann ein beliebiger in Bezug auf K sein – kleinerer, größerer oder gleicher).
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Das Verfahren impliziert auch das Vorhandensein von zusätzlichen Benutzertrakten aller eingehenden und eigenen Signale für ihre Überwachung und visuelle Kontrolle. Auf den Schemas werden diese Trakte bedingt als die zu den Tastaturen 5 gerichteten Linien gezeigt. Für Durchsichtigkeit der Schemas werden die entsprechenden Geräte, die diese Signale visualisieren, wie beispielsweise Videomonitore im Fall von Fernseh- oder Computer-Signalen, auf den Abbildungen nicht gezeigt. Es impliziert auch, dass die besonderen Konstruktionsmerkmale von Tastaturen den Benutzern mit einer größeren Anzahl von Signalen zu arbeiten erlauben.
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In den Anmeldungsunterlagen werden die folgenden Namen einiger Elemente verwendet:
- – Benutzer (Regisseur im Fall der Fernsehkommutierung) – Fachmann, der Echtzeit-Montage des Programms durch Wählen von notwendigen Signalen (Videosignale von Fernsehkameras im Fall der Fernsehkommutierung) durchführt, auf dem Schema nicht dargestellt.
- – Eigenes Signal – im technischen Sinne das Signal, das von der Quelle, die sich in der Nähe vom Benutzer befindet, übertragen wird, so kann sein Start vom Benutzer gesteuert werden;
- – Kanäle für Synchronisation – eingehende Kanäle zu den Speicherpuffern, auf einem von denen immer das vorhergehende Signal existiert, und auf dem anderen – ein Signal von der nächsten Quelle, das mit dem vorhergehenden für seine korrekte Umschaltung bezogen auf den vorhergehenden synchronisiert werden soll, auf dem Schema wird es bedingt als eine zum Speicherpuffer gerichtete Linie dargestellt, Position 2;
- – Paketbewegung erfolgt nach dem zufälligen Prinzip – solche Bewegung ist von den Quellen bedingt, in den keine Möglichkeit des synchronisierten Starts von mehreren Quellen vorausgesetzt ist; zu solchen Quellen gehören auch Videokameras, in denen in professioneller Ausführung sogar die Möglichkeit der erzwungenen künstlichen (nach dem Start der Quelle) Signalsynchronisation durch ein zusätzliches Gerät (das normalerweise neben der Videokamera sich befindet, oder in ihrem System eingebaut ist) mittels einem zentralisierten Taktsignal besteht, das sich von der Stelle der folgenden Kommutierung zu entfernten Signalquellen ausbreitet; jedoch ist so eine Technologie redundant und unzuverlässig – mit dem weiteren Erhöhen der Anzahl von Videokameras-Quellen und wesentlicher Entfernung von den Trakten (beispielsweise dank dem weltweiten Netzwerk) wird das Kommutierungssystem ebenso nicht-synchronisiertes, wie ohne Verwendung von Taktsignalen.
- – Pufferung des eingehenden digitalen Signals – ein klassisches Verfahren des Byte für Byte Eintrags des Pakets zum Speicherpuffer und seiner Byte für Byte Auslesung; dabei hängt der Auslesungsvorgang nicht von dem Eintragsvorgang ab, und die Auslesung sowohl gerade nach dem Beginn des Eintragsvorgangs als auch nach dem Zeitpunkt beginnen kann, wenn, zum Beispiel, der vorletzte Byte eingetragen ist, was sie zu synchronisieren erlaubt;
- – Separates Programmtrakt – ein Kanal, der das resultierende Programmsignal vom Benutzer (Regisseur des Programms im Fall der Fernsehkommutierung) für das weitere Betrieb überträgt, auf dem Schema ist es unter Position 6 dargestellt;
- – Speicherpuffer – eine Art des digitalen Operativspeichers, dessen Kapazität von einem Signal, das einem Paket gleich ist, bereitgestellt ist, zum Beispiel, einem Bildfeld in einem Videosignal; die Gesamtkapazität eines bestimmten Speicherpuffers kann von einem Paket zu einer Menge von Paketen sein, abhängig von dem Verwendungszweck des Puffers: wenn für aktuelle Synchronisation von eingehenden Signalen, dann ist die Kapazität eines Pakets ausreichend, und wenn für Synchronisation des Starts von eingehenden Signalen oder für komplizierte Aggregation, dann kann die Kapazität deutlich gesteigert werden; so dass kann der Speicherpuffer entweder ein einzelner integrierter Chip sein, dessen Binnensektoren logisch in verschiedenen Puffer unterteilt sind, oder eine Gruppe von unabhängigen Speicherchips; auf den meisten Schemas wird es unter Position 2 dargestellt;
- – System der automatisierten Kommutierungssteuerung – eine klassische Menge von logischen Operationen, die auf einem oder mehreren digitalen Datenträger in Form eines Programmcodes von einem beliebigen Format konzentriert sind, die von einer dritten Gruppe oder von einem Benutzer entwickelt ist, aber vom Benutzer im Betriebsvorgang unterstützte und entwickelte; dieser Programmcode führt in einem automatischen oder automatisierten (das heißt, mit der Teilnahme des Benutzers) Modus die folgenden Steuerungsfunktionen aus – sendet eine Menge von elektronischen Steuersignalen zu den verschiedenen im Verfahren beteiligten Vorgängen und Geräten, sowie auch analysiert die Menge von Antwortsignalen, und danach generiert eine neue Menge von Steuersignalen; das System kann auch die Eigenschaften von einem Erkennungsexpertengerät für automatische Entscheidungsfindung haben – ein Expertensystem, das vollständig den Benutzer ersetzen kann, da es die Kommutierung automatisch ausführt;
- – Taktsignal – ein begleitendes Hilfssignal für Signal mit einer periodisch diskreten Paket-Struktur, das Integrität der Wiedergabe der Paketbewegung des Signals von einem Empfänger – Fernseher, Computer-Monitor usw. sichert;
- – Tastatur – ein allgemeines Steuergerät als eine Menge von gesteuerten Positionen (Tasten), jede von denen den Benutzer eine Möglichkeit gibt, ein Signal mit einer bestimmten Nummer zu reservieren, auf dem Schema ist es unter Position 5 dargestellt;
- – Tastendruck – im allgemeinen Sinn eine Anzeige vom Benutzer eines gewählten eingehenden Signals mit Hilfe von einer Tastatur; kann auf andere beliebige Weise und auf anderem ähnlichen Steuergerät ausgeführt werden – durch die Berührung mit einem Finger oder einem Fremdkörper zu einem beliebigen Gerät (Tastatur, Bildschirm usw.), durch die Richtung eines Licht- oder Laserstrahls, mit einem Sprachbefehl, auf andere Weise;
- – Trakt – ein elektronischer Kanal der Bewegung von eingehenden Signalen zu einem bestimmten Ausgang, auf dem Schema ist es mit Linien von Eingängen zu den Ausgängen dargestellt;
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Die beanspruchte Konzeption der Kommutierung erlaubt erheblich die Selbstkosten des Dienstes jedes Kanals zu reduzieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0109334 A1 [0007]
