DE19518367C2 - Verfahren zum Abspeichern und Wiedergeben von festen Bildschirmtexten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abspeichern und Wieder­ geben eines Vorrats von festen Bildschirmtexten für eine Bedie­ nerführung auf einem Fernsehbildschirm, bei dem der Bildschirm­ text zeichenweise in digitaler Form in einem elektrischen Speicher abgespeichert wird.

Für manche Anwendungsfälle ist es erforderlich oder zweckmäßig, feste Bildschirmtexte auf einem Fernsehbildschirm zu generieren, um beispielsweise eine senderunabhängige Bedienerführung zu er­ möglichen. Eine solche Bedienerführung ist insbesondere für die - manchmal relativ komplizierte - Bedienung eines Videorecorders oder sonstiger Peripheriegeräte eines Fernsehgeräts von Bedeu­ tung und kann mit Vorteil auf dem Bildschirm selbst vorgenommen werden. Hierdurch wird die sonst bestehende Notwendigkeit besei­ tigt, ein mehr oder weniger aufwendiges Display an dem Periphe­ riegerät, insbesondere Videorecorder, selbst zu realisieren. Die Bedienerführung auf dem Bildschirm selbst (on screen display - OSD) bietet naturgemäß die Möglichkeit, einen größeren Informa­ tionsinhalt in verständlicher Form zu übermitteln.

Da die auf dem Bildschirm wiedergegebenen Texte senderunabhängig generiert werden müssen, besteht die Notwendigkeit, diese Texte abzuspeichern. Die Abspeicherung in üblichen elektronischen Speicherbausteinen setzt jedoch Grenzen für die Menge der abge­ speicherten Daten. Üblicherweise werden Buchstaben in 8-Bit-Form kodiert und digital abgespeichert. Hieraus ergibt sich bei einer maximalen Anzahl von Buchstaben pro Bildschirm und dem maximalen Speichervolumen eines Speicherbausteins eine Höchstzahl von Textbildschirmen, die im allgemeinen für eine komfortable Be­ dienerführung nicht ausreichend ist.

Die Anwendung herkömmlicher Kompressionsverfahren zur Reduzie­ rung der abzuspeichernden Datenmenge verbietet sich regelmäßig, da die Bildschirme für eine komfortable Bedienerführung ohne merkliche Wartezeit für den Benutzer aufgebaut werden müssen. Änderungen des Bildschirms müssen quasi in "Echtzeit" erfolgen. Dies ist mit der Dekompression herkömmlich komprimierter Texte nicht möglich.

Aus der DE 34 09 023 A1 ist ein Verfahren zum Speichern von di­ gitalen Daten von seitenweise auf den Bildschirm eines Monitors darstellbaren Texten, Grafiken und Symbolen in einem Seitenspei­ cher bekannt. Dieses Verfahren dient zur Abspeicherung von be­ liebigen Videotextsignalen, die seriell ermittelt werden und einschließlich zugehöriger Attributdaten von einem Mikroprozes­ sor in einem Parallelspeicher abgelegt werden. Aus der Erkennt­ nis heraus, daß dabei auch informationsleere Datenblöcke abge­ speichert werden, die für den Wiederaufbau der entsprechenden Textseite nicht benötigt werden, werden die gebildeten Daten­ blöcke einer jeden Seite seriell in einem zweiten Seitenspeicher abgelegt, und zwar unter Einbeziehung der Adresse des Darstel­ lungspunktes auf dem Bildschirm, der dem jeweiligen Zeichenplatz zugeordnet ist. Der Speicherbedarf für den Seitenspeicher läßt sich dadurch reduzieren. Das Problem der Handhabung eines Vor­ rats von festen Bildschirmtexten für eine Bedienerführung auf einem Fernsehbildschirm ist dadurch nicht angesprochen.

Aus "Funkschau" Heft 3 1995, Seiten 26 bis 32 ist eine Audio- und Videodatenkompression für bewegte Bilder bekannt. Dabei müs­ sen immer einige Bilder vollständig kodiert sein, während dazwi­ schenliegende Bilder nur relativ zu den vollständig abgespei­ cherten Bildern definiert werden. Das Kompressionsverfahren ist mit der Handhabung von Daten für eine Bedienerführung auf einem Fernsehbildschirm nicht vergleichbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, feste Bildschirmtexte für eine Bedienerführung auf einem Fernsehbildschirm so abzu­ speichern, daß Sie mit einer möglichst geringen Speicherkapazi­ tät abspeicherbar sind und praktisch ohne Wartezeit wiedergebbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs erwähn­ ten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau des Bildschirmtextes einer Seite in einem ersten Speicher Posi­ tionszeichen abgelegt werden, die die Position eines aufzubauen­ den Textabschnitts angeben, und daß zum Aufbau des Textab­ schnitts Adressen in einen zweiten Speicher abgespeichert wer­ den, die auf in einem dritten Speicher abgespeicherte sprachen­ unabhängige Phrasen und auf in einem vierten Speicher abgespei­ cherte sprachenabhängige Phrasen verweisen, wobei häufig auftre­ tenden Textteilen eine eigene Adresse innerhalb einer Phrase zugeordnet wird.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß abzu­ speichernde Bildschirmtexte häufige Wiederholungen enthalten und teilweise sogar übereinstimmen. Solche Übereinstimmungen können sich auf ganze Teile des Bildschirmtextes, auf Textzeilen sowie auf gewisse Phrasen beziehen, die erfindungsgemäß nicht erneut kodiert werden, sondern eine Kodierung durch einen Hinweis auf den Ort erfahren, an dem der entsprechende Textteil bereits ab­ gespeichert ist.

Eine wesentliche Datenreduzierung wird dadurch erreicht, daß der Vorrat von festen Bildschirmtexten in Form von Textabschnitten abgespeichert wird, wobei jeweils eine Zuordnung der zu einem Bildschirmtext gehörenden Textabschnitte ebenfalls abgespeichert wird. Geeignete Textabschnitte sind Textzeilen. Gemäß dieser Aus­ führungsform werden daher in allen Bildschirmtexten vorkommende Textzeilen abgespeichert und mit einer Zeilennummer versehen. Ein Bildschirmtext Nr. XY wird dann aus dem Vorrat der abgespeicherten Textabschnitte (Textzeilen) zusammengesetzt. Hierzu gehört zu dem Bildschirmtext Nr. XY eine abgespeicherte Zuordnung der Zeilen dieses Bildschirmtextes zu den abgespeicherten Zeilen. Der Bild­ schirmtext Nr. XY wird somit in Form von Zeilen-Steuerzeichen ab­ gespeichert, die auf abgespeicherte Textzeilen verweisen. Auf die­ se Weise werden in mehreren Bildschirmtexten vorkommende gleiche Zeilen nicht erneut abgespeichert, sondern sind durch Hinweis auf die abgespeicherte Zeile für den betreffenden Bildschirmtext ver­ wendbar.

Von Vorteil ist dabei, daß die Zeichen aller möglichen festen Bildschirmtexte als ein Text abgespeichert werden und daß die Hin­ weise auf den Ort einer im Text bereits abgespeicherten Zeichen­ folge über den gesamten Text vorgenommen werden. Dies ist insbe­ sondere von Bedeutung, wenn nicht (nur) gleiche Textzeilen durch Bezug auf eine einmal abgespeicherte Textzeile aufrufbar sind, sondern wenn (auch) im Text vorkommende gleiche Phrasen oder Wör­ ter (z. B. "EXIT") durch Verweis auf den Ort abgespeichert werden, an dem diese Phrase bereits abgespeichert worden ist. Die ent­ sprechende Phrase wird dabei beim erstmaligen Auftauchen in norma­ ler Form kodiert abgespeichert. Beim wiederholten Auftreten dieser Phrase findet keine erneute Kodierung der Phrase statt, sondern statt der kodierten Phrase wird der Hinweis auf die Textstelle abgespeichert, an der die Phrase bereits vorher abgespeichert wor­ den ist.

Auch mit dieser Maßnahme lassen sich die abzuspeichernden Daten erheblich reduzieren, ohne daß eine zeitaufwendige Dekompression erforderlich wäre.

Ein weiterer Schritt zur Reduzierung der abzuspeichernden Daten­ menge besteht darin, für jeden Bildschirmtext Bildschirm-Steuer­ zeichen abzuspeichern, die angeben, welche Teile des Bildschirm­ textes sich von einem möglichen vorhergehenden Bildschirmtext un­ terscheiden und daher neu geschrieben werden müssen. Dieses Ver­ fahren zur Verringerung der abzuspeichernden Daten beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Bedienerführung mit Bildschirmtexten ein bestimmter Bildschirmtext (Tafel) häufig zwangsläufig nach einem anderen bestimmten Bildschirmtext (Tafel) auftreten muß. Soweit die beiden Bildschirmtexte übereinstimmen, muß ein erneutes Schreiben des nachfolgenden Bildschirmtextes gar nicht erfolgen. Für den nachfolgenden Bildschirmtext kann daher bei einem Aufbau dieses Textes mit abgespeicherten Zeilen ein u. U. wesentlicher Teil der Zeilen-Steuerzeichen entfallen.

Insbesondere eine Kombination der genannten Maßnahmen zur Daten­ reduzierung ermöglicht, daß in praktischen Fällen die abzuspei­ chernden Daten halbiert werden, ohne daß komplizierte und zeit­ aufwendige Textsynthesen erforderlich wären, die in der gewünsch­ ten "Echtzeit" nicht realisierbar wären.

Eine zusätzliche Datenreduzierung läßt sich dadurch erreichen, daß die Abspeicherung der Zeichen nicht in der üblichen Form mit Zei­ chenwörtnern fester Bitlänge erfolgt, sondern nach einer häufig­ keitsorientierten, bitlängenvariablen Kodierung. Eine derartige Kodierung, die beispielsweise nach einem für den Anwendungsfall in an sich bekannter Weise erstellten Huffman-Baum erfolgt, sieht vor, daß die am häufigsten vorkommenden Zeichen mit den geringsten Bitlängen kodiert werden und daß mit abnehmender Häufigkeit den Zeichen zunehmende Bitlängen zugeordnet werden. Eine Textkodierung nach einem Huffman-Baum verwendet Zeichenkodierungen zwischen 3 und 15 Bit und resultiert in einer durchschnittlichen Bitlänge von etwas über 6 Bit, so daß eine Reduzierung der Datenmenge auf etwa 75% erfolgt. Da bei einer derartige Huffman-Kodierung der Text­ zusammenhang nicht gestört wird, ist die Dekodierung (Dekompres­ sion) in "Echtzeit" ohne weiteres möglich.

Die vorliegende Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert wer­ den.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm für die Kompression und Dekom­ pression des Bildschirmtextes,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für drei verschiedene Bild­ schirmtexte und die zugehörigen Speicher.

In der als Ablaufdiagramm dargestellten Fig. 1 wird die Kom­ pression des Bildschirmtextes, der in 8 Bit-digitalisierter Form vorliegt, zunächst mit Hilfe einer Huffman-Kodierung vorbereitet. Dies geschieht durch Bestimmung der Anzahl und Häufigkeit der Zei­ chen und dem Aufbau eines Huffman-Baumes in für den Fachmann be­ kannter Weise. Die Abspeicherung der so kodierten OSD-Bildschirm­ texte geschieht unter gleichzeitiger Abspeicherung von Bildschirm- Steuerzeichen, Zeilen-Steuerzeichen, wiederholte sprachenunabhän­ gige Texte, wiederholte sprachenabhängige Texte und der Kompres­ sions-/Dekompressionstabelle.

Die in dem Ablaufdiagramm dargestellte Abspeicherung der Bild­ schirmsteuerzeichen, der Zeilensteuerzeichen, der sprachunabhängi­ gen Texte und der sprachabhängigen Texte wird anhand eines in Fig. 2 dargestellten Beispiels im folgenden erläutert:

In Fig. 2 sind drei Bildschirmaufbauten ("Bildschirm 1", "Bild­ schirm 2" und "Bildschirm 3") dargestellt, wobei jeweils eine oder zwei Zeilen gegenüber einem vorhergehenden Bildschirm neu zu schreiben sind. So ist im Bildschirm 1 die Zeile 2 als "Auto clock setting is failed" zu schreiben, im Bildschirm 2 die Zeilen 4 und 5 als "MENU: automatic setting" bzw. "EXIT: manual setting" und im Bildschirm 3 die Zeile 5 als "STORE: setting" zu schreiben.

In dem Speicher für die Bildschirmsteuerzeichen ("Bildschirm­ steuerzeichen-Array") werden unter der bestimmten Adresse (z. B. "Bildschirm 1") für den Aufruf des jeweiligen Bildschirms Steuer­ bits abgespeichert, die Informationen zur Farbe des Hintergrunds, Farbe der Textzeichen sowie der Art der Bildschirmdarstellung als Vollbild oder als Fenster, enthalten. Ferner enthält dieses Array einen Zeilensteuersatz für die fünf möglichen Zeilen, in dem "0" angibt, daß die betreffende Zeile nicht neu geschrieben werden muß, während eine "1" für das erforderliche Neuschreiben der be­ treffenden Zeile steht. So zeigt der Zeilensteuersatz "01000" für den Bildschirm 1 an, daß die zweite Zeile neu geschrieben werden muß, wie dies oben auch angegeben worden ist.

Die neu zu schreibende Zeile ergibt sich dann aus dem Speicher der Zeilen-Steuerzeichen ("Zeilensteuerzeichen-Array"), der vom Bild­ schirmsteuerzeichen-Array mit einer Adresse (z. B. "Adresse 1") adressiert wird und Adressen für sprachenunabhängige (SU..) und sprachenabhängige (SA..) Textteile aufweist, aus denen sich die Zeilen zusammensetzen.

Jede Zeile beginnt mit dem Aufruf einer Adresse aus dem sprachen­ unabhängigen Array, da nur in dem sprachenunabhängigen Array Posi­ tionsinformationen in Form von Spaltenziffern enthalten sind, die angeben, an welcher Position die jeweils neu zu schreibende Zeile beginnt. Für den Bildschirm 1 ist die entsprechende Adresse SUX1, die angibt, daß die betreffende Zeile in Spalte 6 begonnen wird.

Die im Bildschirm 1 enthaltene Zeile "Auto clock setting is failed" ergibt sich nun aus den Adressen SAY1, SAY2 und SAY3, wo­ bei SAY1 "Auto clock", SAY2 "setting" und SAY3 "is failed" ent­ spricht. Die Zusammensetzung aus den drei sprachenabhängigen Be­ standteilen ist hier erfolgt, weil der Begriff "setting" häufig verwendet wird und daher einen immer wiederkehrenden Bestandteil darstellt, der nicht neu codiert abgespeichert werden sollte.

Dies ergibt sich auch aus der Zusammensetzung der Zeilen 4 und 5 im Bildschirm 2, wo der Bestandteil "setting" durch dieselbe Adresse SAY2 aufrufbar ist.

In ähnlicher Weise wird der Bildschirm 3 durch Neuschreiben der Zeile 5 mit dem sprachunabhängigen Bestandteil "STORE", beginnend in Spalte 4 (SUX4) und dem sprachenabhängigen Bestandteil "setting" (SAY2) zusammengesetzt.

Die hier vorgenommene Unterscheidung in sprachenabhängige und sprachenunabhängige Texteile beruht darauf, daß eine Bedienerfüh­ rung, beispielsweise für einen Videorecorder, auf mehrere Sprachen (englisch, deutsch, französisch, schwedisch in Fig. 2) ausgelegt sein kann, daß aber trotz der Mehrzahl der Sprachen bestimmte Phrasen in allen Sprachen in gleicher Form auftreten (vgl. "MENU", "EXIT" und "STORE" in Fig. 2). Viele Phrasen sind hingegen sprachenabhängig und müssen für jede Sprache gesondert bestimmt und abgespeichert werden.

Der rechte Teil der Fig. 1 zeigt die Dekompression des Bild­ schirmtextes durch Auswertung der Bildschirm-Steuerzeichen und der Zeilen-Steuerzeichen zum Aufbau des entsprechenden Bildschirmtex­ tes, wobei die abgespeicherten sprachenunabhängigen und sprachen­ abhängigen Texte durch die abgespeicherten Hinweise gesteuert aus­ gelesen und in die Texte eingefügt werden. In einfacher Form ge­ lingt dies durch Bildung geeigneter Offsets, so daß diese Textzu­ sammenstellung - einschließlich der Huffman-Dekompression - unpro­ blematisch in "Echtzeit" erfolgt. Nach der Dekompression liegt der Text in der üblichen 8-Bit-Kodierung vor und ist somit von einem üblichen Teletext IC lesbar, der den Text in geeignete Steuersi­ gnale für den Fernsehbildschirm umsetzt und so auf dem Bildschirm sichtbar macht.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß zwar keine immens hohe, jedoch eine in der Praxis bedeutsame Kompres­ sionsrate erzielt wird und daß der Bildschirmaufbau durch die de­ komprimierten Daten ohne merkbare Zeitverzögerung (in "Echtzeit") möglich ist.

Claims (5)

1. Verfahren zum Abspeichern und Wiedergeben eines Vorrats von festen Bildschirmtexten für eine Bedienerführung auf einem Fernsehbildschirm, bei dem der Bildschirmtext zeichenweise in digitaler Form in einem elektrischen Speicher abgespei­ chert wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbau des Bildschirmtextes einer Seite in einem ersten Speicher Posi­ tionszeichen abgelegt werden, die die Position eines auf­ zubauenden Textabschnitts angeben, und daß zum Aufbau des Textabschnitts Adressen in einen zweiten Speicher abgespei­ chert werden, die auf in einem dritten Speicher abgespei­ cherte sprachenunabhängige Phrasen und auf in einem vierten Speicher abgespeicherte sprachenabhängige Phrasen verwei­ sen, wobei häufig auftretenden Textteilen eine eigene Adresse innerhalb einer Phrase zugeordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Textabschnitte Textzeilen verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Bildschirmtext nur Zuordnungen zu solchen Textabschnitten abgespeichert werden, die sich von einem möglichen vorhergehenden Bildschirmtext unterscheiden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abspeicherung der Zeichen zur Verminde­ rung der abzuspeichernden Bits nach einer häufigkeitsorien­ tierten bitlängenvariablen Kodierung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur bitlängenvariablen Kodierung ein Huffman-Baum erstellt wird.