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Verfahren und Vorrichtungen zur Fernsteuerung und Fernmessung Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnungen zur Fernsteuerung und
Fernmessung zwischen Fernsehkameras und Bildwiedergabegeräten einer drahtgebundenen
Fernsehanlage, wobei lIilfssignale zur Steuerung oder Messung von einet Sender zu
einem Empfänger über das gleiche Verbindungskabel wie die -Videosignale in der gleichen
oder in entgegengesetzter Richtung übertragen werden.
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Es sind bereits Anordnungen bekannt, die für die Übertragung von Steuersignalen
über das Übertragungskabel verwendbar sind, wobei die Übertragung des Videosignals
zwischen der AufnahBlekamera und dem Bildwiedergabegerät erhalten bleibt. Zwei Anordnungen
sind beschrieben, z. B. in den französischen Patenten Nr. 1.444.166 und 1.488.380,
die von der Antragstellerin eingereicht wurden.
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Der Nachteil dieser Anordnungen ist, daß sie einerseits nur bei der
Ubertragung einer verhältnissäßig geringen Anzahl von Informationen veryendbar sind,
und daß andererseits die Hilfssignale der Fernsteuerung die Qualität der Bilder
beeinflussen können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Hilfssignale in Forll von codierten Impulsen während des vertikaifrequenten Austastintervalls
zwischen den horizontaifrequen ten Synchronisierinipulsen übertragen und nach der
Übertragung decodiert werden, und daß die dadurch entstehenden Informationen Steuer-
bzw. Anzeigeeinrichtungen zugeführt werden.
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Die decodierten Signale formen die Information, die dem gesendeten
Hilfssignal entspricht, wi,entweder in der Form eines Schaltzustandes oder in der
Form einer binären Zahl.
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Man nützt auch die hiöglichkeit aus, eine beträchtliche Anzahl bei
der von Informationen zu übertragen; so ist beispielsweise625-Zeilen-Norm die Zahl
der Zeilen während der Bildaustastung ungefälir neunzehn, und jeder Zeile kann man
eine gewisse Anzahl von Farsteuerungs-Impulsen zuführen.
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Die Erfindung wird an hand der Ausführungsbeispiele darstellenden
Figuren näher erläutert. Von diesen zeigen: dem Figuren 1 und 2 zwei Codierungsbeispiele
gemäß verfahren der Erfindung, Figuren 3 und 4 übersichtliche Schemata von Fernsteuerungs-
und Fernmessungs-Anordnungen und Figuren 5 bis 7 Schaltungsbeispiele für Coder,
Decoder und Weiche.
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Die Codierung-gemäß Figur 1 geschieht durch Zuführung eines Ildpulses
pro Zeile, zwischen dem Bildsynchronisierimpuls und dem Ende der Bildaustastung.
Der verwendete Code, um eine Kamera von einem Bildwiedergabegerät aus fernzusteuern,
kann z. B. der folgende sein: Tabelle A
Nummer des Auftrags entsprechende
Schaltung oder Anzahl der Impulse O Abschaltung der Steuerung i Orientierungs-Betätigung
nach rechts 2 n n n links 3 " " " oben 4 " " " unten 5 Verlängerung der Brennweite
6 Verkürzung 7 Scharfeinstellung - nah 8 n - weit 9 Öffnen der Blende 10 Schließen
der Blende 11 Bereitschaftssetzung Die Codierung gemäß Figur 2 geschieht durch Zuführung
von funf Impulsen pro Zeile, zwischen dem Bild-Synchronisier-Impuls und dem Ende
der Bildaustastung. Sie kann beispielsweise zur Übertragung von Messungen zwischen
der Kamera und dem Empfänger mit 5 Binärziffern pro Messung verwendet werden, wobei
für jeden Meßwert 32 Stufen unterschieden werden können.
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Die folgende Tabelle zeigt den entsprechenden Code: Tabelle B Nummer
der Zeile entsprechende Anzeige 1 Seitenstellung der Kamera bewongen auf die Ausgangsstellung
2 Höhenstellung der Kamera bewongen auf die Ausgangsstellung 3 Brennweite 4 Entfernung
der Schafeinstellung 5 Wert der Blendenöffnung
Figur 3 stellt ein
übersichtliches Schema der Fernsteuerung einer Kamera von einem entfernten Bildwiedergabegerät
aus dar.
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In dieser Figur bedeutet 2 die Iiamera und ihre Zeitablenkung, 1 ihr
Objektiv, 6 ist eine Weiche, die von der Kamera die Videosignale über ein Koaxial-Kabel
4 erhält und die durch die Synchronsignale gesteuert wird, die von der Zeitablenkung
durch eine Strecke 3 übertragen werden. Die Videosignale der Kamera 2 werden auf
das Bildwiedergabegerät 26 durch ein Koaxial-Kabel 5 übertragen. Die Weiche 6 läßt
die Videosignale ständig während des vertikalfrequenten Umlaufs durch. llährend
der vertikalfrequenten Austastung oder der sogenannten Bildaustastung läßt sie nur
die Synchronisier-Signale durch. 7 ist eine Decoder Schaltung, die einerseits die
Synohronisier-Impulse der Zeitablenkung der Kamera 2 über die Verbindung 3 erhält,
und zum andern die Fernsteuerungsimpulse über die dazwischengeschaltete Veiche 6.
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Die Verbindungen 8 bis 13 übertragen die Steuersignale einerseits
auf das Objektiv 1 für die Steuerung der Brennweite, der Scharfeinstellung, der
Blende und andererseits auf die ICamera 2 für die Höhenbewegung, die Seitenbewegung
und die I}ereitsohaftssetzung.
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Empfängerseittig gelangen die Videosignale, die von der Kamera 2 aus
über das lLoaxial 5 gesendet werden, zuerst zu einer Weiche 15 die an das Bildwiedergabegerät
26 durch ein anderes Koaxialkabel 25 angeschlossen ist. bin Amplitudensieb 14, das
an das Kabel 5 durch eine Abzweigung 16 angeschlossen ist, trennt die Synchronimpulse
ab und führt sie durch die Kanäle 27 einerseits auf die weiche 15 und andererseits
auf eine Coder-Schaltung 18. 19 bis 24 sind die Schaltungen für die Steuerung der
Brennweite, der Scharfeinstellung und der Blende des Objektivs 1, und der Seitenbewegung,
der Höhenbewegung und der Inbereitschaftssetzung der Kamera 2, deren Signale durch
die Schaltung 18 codiert werden.
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Schließlich ist i7 ein Phasendetektor, der zwischen dem Coder 18
und
der Weiche 15 angeschlossen ist und dazu bestimmt ist, die Phasenverschiebungen
zu korrigieren, die durch die Übertragungs leitung entstanden sind. Dieser Phasendetektor
ist so eingerichtet, daß die Fernsteuerungssignale sich weder bei Abgang noch bei
Ankunft mit den Synchronisierungssignalen vermengen können.
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Die Arbeitsweise dieser Fernsteuerungsvorrichtung ist die folgende:
die Videosignale aus der Kamera 2 gelangen zum Bildwiedergabegerät 26 durch die
Zwischenschaltung der Weiche 6, des Kabels 5, der Weiche 15 und des Kabels 25. sAenn
die Weiche 6 das vertikalfrequente Synchronisiersignal über die Strecke 3 erhält,
stellt sie die Verbindung zwischen dem Kabel 5 und dem Decoder 7 her.
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Das ankommende Austastsignal, das durch die Schaltung 14 ausgewertet
wird, löst in der Weiche 15 eine Verbindung zwischen dem Kabel 5 und dem Phasendetektor
17 und Coder 18 aus. Unter diesen Bedingungen werden die codierten Signale, empfängerseitig,
durch die Schaltung 18 in Ausübung der in den Schaltungen 19 bis 24 angegebenen
Steuerbefehlen übertragen durch die Bauteile 17, 15, 5 und 6 bis zu dem Decoder
7. Diese leitet sie gemäß dem in Tabelle A definierten Code auf die Kanäle 8 bis
13 ab.
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Beim Ende des vertikalfrequenten Austastsignals stellen die zeichen
6 und 15 die Übertragung der Videosignale zwischen der Kamera 2 und dem Empfänger
26 wieder her bis zur Ankunft des folgenden vertikalferquenten Austastsignals, das
in den Weichen 6 und 15 die herstellung der Verbindungen für die Übertragung eines
neuen Zyklus von Fernsteuer-Signalen bestimmt.
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Figur 4 stellt das übersichtliche Schema einer Vorrichtung zur Fernmessung
zwischen einer I(amera und einem entfernten Bildwieder gabegeräts dar. In dieser
Figur, in der die gleichen Bauteile die gleichen Bozugsnummern tragen wie in Figur
3, bedeutet 28 ein Mischer, der von der Kamera 2 die Video- und Synchronisier-Signale
und von einem Coder 29die codierten Messinformationen erhält, z. 13. gemäß Code
der Tabelle B. Diese sind ihm über die Verbindungen
30 bis 34 zugeleitet.
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Empfängerseitig leitet ein Separator 35 die Videosignale zum Bildwiedergabegerät
26 und die less-Signale auf einen Decoder 36.
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Jede decodierte Information wird auf einer entsprechenden Anzeige-Vorrichtung
37 bis 41 angezeigt.
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Die Arbeitsweise dieser Fernmess-Einrichtung ist im wesentlichen derjenigen
der Fernsteuerungsanlage der Figur i gleich. Sie unterscheidet Jedoch darin, daß
die Ilrpulssynchronisierung des Bildes oder des IIalbbildes die Verbindung zwischen
dem Coder 29 und dem Kabel 5 schaltet,und daß die Übertragung der Mess-Signale die
kameraseitig ihi Coder 29 umgeformt sind, in Richtung der Schaltungen 35 und 36
in der gleichen Richtung abläuft wie die normalen Videosignale.
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Als Beispiel wird jetzt eine Art möglicher Realisation von Coder-Decoder-
und Veichen-Schaltungen beschrieben.
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Figur 5 stellt eine Ooder-Schaltung dar, die gemäß Figur 1 zur Codierung
eingerichtet ist. Diese besitzt ein Schieberegister 44, dessen Eingang zeilenfrequente
Synchronimpulse über die Verbindung 42 zugeführt werden. Dieses Schieberegister
besitzt mindestens ebenso viele Speicher wie auszuführende Befehle, z. B.
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6 auf der Abbildung, plus zwei. Jeder Speicher, mit Ausnahrle des
ersten und des letzten, ist Mit je einen ersten Eingang je einer UND-Schaltung 45
bis 50 verbunden. Der zweite Eingang dieser UND-Schaltung ist über je einen Schalter
52 bis 57 an eine Leitung 42a angeschlossen. Dieser werden Synchronimpulse zugeführt,
welche durch die Schaltung 51, die an die Länge der jibertragungsleitung 5 angepaßt
ist, verzögert werden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 45 bis 50 sind an die Weichenschaltung
durch eine gemeinsame Leitung 58 angeschlossen.
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Das Schieberegister 44 wird periodisch durch den vertikalfrequenten
Synchronisierimpuls in eine Ausgangsstellung gebracht,
in welcher
der erste Speicher auf i gestellt ist, während alle anderen auf 0 stehen.
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Die Arbeitsweise ist die folgende: von der Ausgangsstellung ausgehend,
die auf der Abbildung angegeben ist, läßt der erste horizontalfrequente Synohronimpuls
nach dem vertikalfrequenten Synchronimpuls die i eine Stelle in dem Register 44
vorrücken.
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RJenn z. B. der Schalter 52 geschlossen ist, wird die UND-Schaltun
45 leitend und das entsprechende Steuersignal wird durch die Verbindung 58 übertragen.
Der folgende Syncron-impuls läßt die 1 um eine weitere Stelle vorrücken usy., so
daß alla Steuerkanäle aufeinanderfolgend abgetastet werden, und jedes Mal, wenn
der entsprechende Schalter geschlossen ist, ein Impuls ausgesendet wird. Diese Verschiebung
sett sich bis zuui letzten Speicher fort und das Schieberegister bleibt in der gleichen
Stellung bis zwn Empfang des folgenden vertikalfrequenten Synchronimpulses, der
es wieder an seine Ausgangsstellung bringt.
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Figur G stellt eine der vorhergegangenen Coder-schaltung ähnlichen
Decoder-Schaltung dar. 61 bezeichnet das Sohieberegister, welchem dio horizontalfrequenten
Syncron-Impulse dadurch die Verbindung 59 zugeführt werden. Die in der Figur dargestellte
Ausgangsstellung wird durch vertikalfrequente Synchronimpulse, die bei 60 zugeführt
werden, eingeschrieben.
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I)ie Fernstelumgsimpulse kommen auf der Verbindung 68 an und werden
den UND-Schaltungen 62 bis OT zugeführt. 69 bis 74 sind die lernsteuertlngsorgane,
die an die Ausgänge dieser UND-Schaltungen angeschlossen sind. Die Arbeitsweise
entspricht derjenigen des Coders nach Figur 5. Jeder Zielen-Synchronisierimpuls
läßt die 1 in dem Schieberegister 61 vorrücken, so daß man eine aufeinanderfolgende
Abtastung aller Fernsteuerrungskanäle wie bei der Aussendung erreicht.
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Anstatt eine syncronisierte Weichen-Vorrichtung an jedem Kabelende
zu veerwenden, ist es möglich, Fernsteurungsimpulse dadurch
zu übertragen,
daß der Abschlußwiderstand des Kabels durch Öffnen bzw.Schließen eines von den zu
übertragenden Impulsen gesteuerten Schalters verschiedene vierte annimmt, wie es
in den vorgenannten Patenten beschrieben ist. Der in Reihe mit dem Abschlußwiderstand
des I(abels geschaltete Schalter kann, z. B. ein Transistor sein, der von den besagten
Impulsen während der Dildaustastung gesteuert wird nach dem Code der Figur i. Die
hervorgerufene Spannungsänderung, kamoraseitig, durch die Impedanzänderung des Kabels
wird ausgewertet wie es das Schema der Figur 7 anzeigt.
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Figur 7 stellt eine Weichenschaltung dar, die sowohl kameraseitig
und als auch empfängerseitig verwendet wird. Die Videosignale aus einer Kamera oder
einem Video-Generator werden mit den Synchronisier-Signalen über eine Verbindung
75 auf einen Transistor 76 übertragen, der durch Zwischenschaltung einer Impedanz
77 an die Übertragungsleitung 85 angeschlossen ist. An dem anderen Endesist die
Leitung an eine Impedanz 87 geschlossen, deren Wert dem Wellenwiderstand entspricht,
in Reihe mit-einem Transistor 88, dem die Steuersignale, die aus dem Coder stammen,
über eine Verbindung 89 zugeführt werden.
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Von dem dem Kabel zugewandten Ende 84 der Impedanz 77 werden die Steuer-Signale
über einen Koppelkondensator 78, einen Verstärker Transistor 79 und einen als Impedanzrwandler-geschalteten
Transistor 81 abgenommen. Der Ausgang des Impedanzwandlers ist über die Leitung
82 an den Decoder angeschlossen. Ein Transistor 80, -der zwischen Masse und die
Basis des Transistors 81 geschaltet ist, erhält durch eine Verbindung 83 Austastsignale
während der Dauer der SUertragung der Videosignale. Diese Austastsignale entsprechen
den vertikalfrequenten Austastsignalen, die dem Transistor 80 illit der passenden
Polarität zugeführt werden.
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Im Betrieb ist der Transistor 88 normalerweise , d. h. während der
Übertratung der Videosignale, leitend, wodurch die Leitung 8 mit ihrem Wellenwiderstand
abgeschlossen ist. Die Steuersignale werden der Basis des Transistors 88 zugeführt,
so daß dieser in
den nichtleitenden Zustand geschaltet wird und
die Leitung während des Auftretens von Steuersignalen geöffnet wird.
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Die Öffnung der Leitung ruft bei Punkt 84 einen positiven Impuls hervor,
der sich dem Austastwert des Videosignals überlagert.
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Dieser Impuls wird durch die Transistoren 79 und 81 verstärkt und
über die Leitung 82 zum Decoder übertragen.
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Man kann die beschriebene Vorrichtung auch für die Umschaltung von
Kameras oder Bildwiedergabegeräten verwenden. Die decodierten Signale werden dann
verwendet, um einen oder mehrere Video-Ui:ischalter zu steuern, die entweder eines
aus mehreren ankommenden Videosignalen auswählen können oder ein ankommendes Videosignal
auf mehrere Empfänger verteilen können.
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Wie in dem vorerwähnten französischen Patent Nr. 1.488.380 angegeben,
können die Fernsteuer-Signale auf dem Bildschirm des Bildwiedergabegerätes durch
ein Löschsignal während der Aussendung dieser Signale unterdrückt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt und kann im Rahmen der Kenntnisse eines Fachmanns auoh in anderer Weise
verwirklicht werden.