DE2400889A1 - System zum uebertragen und empfangen eines ergaenzungsdatensignals mit einem normalen videosignal - Google Patents

System zum uebertragen und empfangen eines ergaenzungsdatensignals mit einem normalen videosignal

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DE2400889A1
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George D Summers
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Atlantic Research Corp
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Atlantic Research Corp
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Description

RICHARD FUCHS
Patentanwalt
Patentanwalt Richard Fuchs, D 8700 Würzburg, KantstraBe 18
D "3700 WürzDirg, den Kantstraße 18 Telefon (0931) 73158 Bankkonto: Stadt. Sparkasse Würzburg (BLZ 79050000) Kto. 34678 Postscheckkonto: Nürnberg 162129-850
ATLANTIG RESEARCH CORPORATION Alexandria, Virginia 22314, U.S.A.
System zum Übertragen und Empfangen eines Ergänzungsdatensignals mit einem normalen· Videosignal
Priorität: Serial No. 324 166 vom 16. Januar 1973 in U.S.A.
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Übertragen und Empfangen eines Ergänzungsdatensignals mit einem normalen Videosignal und damit auf ein Fernsehsystem zum Übertragen und Empfangen von Ergänzungsdaten (und zwar andere Daten als das normale Videosignal) über ein Videosignal, insbesondere auf ein solches System, bei dem-die Ergänzungsdaten bzw. die Ergänzungs-
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information in das Videosignal eingefügt, durch einen herkömmlichen Fernsehsender übertragen und anschließend am Fernsehempfänger abgefühlt und abgebildet, gespeichert oder anderweitig verwertet wird.
Im Hinblick auf den umfangreichen Einsatz von Fernsehsystemen in der ganzen Welt zum gegenwärtigen Zeitpunkt kann man durch Fernsehsendungen übertragene Ergänzungsdaten jeder Person zugänglich machen, die zuhause, im Büro oder sonst irgendwo einen Fernsehempfänger besitzt. Zur Zeit steht jedoch ein System zum Übertragen von Ergänzungsdaten über Videosignale und zum Abbilden, Speichern und/oder Verwerten derartiger Signale an der Empfangsstation nicht zur Verfügung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein solches System zum Übertragen von Ergänzungsdaten über Videosignale zu schaffen, die am Empfängerende für Informations-, Bildungs-, Reklame-, Reproduktions-, Unterhaitungs- oder Meßzwecke, um nur einige zu nennen, verwendet werden können.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem System der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß die Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Ergänzungsdatensignals und des Videosignals als modifiziertes Videosignal sich zusammensetzt aus einer Fernsehkamera zur Erzeugung des normalen Videosignals in Abhängigkeit von dem Bild im Blickfeld der Kamera, einem Daten-Generator zur Erzeugung des Ergänzungsaatensignals, einer Video-Einfügeeinheit zur Aufnahme des gewöhnlichen
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Videosignals und des Ergänzungsdatensignals und zur Erzeugung des modifizierten Yideosignals und einem Sender zur Übertragung des modifizierten Videosignals, und daß die Empfängereinrichtung zur Aufnahme des modifizierten Videosignals sich zusammensetzt aus einem fernsehempfänger, der dieses modifizierte Videosignal derart darstellt, daß das Ergänzungsdatensignal einen Teil des Feldes des normalen Videosignals einnimmt,, einem optischen Wandler zur Abfühlung des Ergänzungsdatensignals und einer Ausgabeeinrichtung, die mit dem optischen Wandler gekoppelt ist und einen dem Ergänzungsdatensignal entsprechenden Ausgang erzeugt«
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe vorteilhaft durch die Schaffung eines solchen Systems, das im Betrieb zuverlässig ist, in den Kosten nicht übermäßig hoch kommt sowie vielseitig Ist, Indem man es in vielen unterschiedlichen Fällen, zur bildlichen Darstellung, Speicherung und/oder anderweitigen Verwertung der übertragenen Ergänzungsdaten einsetzen kann.
Die vorliegende Erfindung ist folglich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung bzw. Schaltung zum Übertragen und Verwerten von Ergänzungsdaten gerichtet, wobei ein Videosignal von einer Fernsehkamera modifiziert wird, um ein Ergänzungsdatensignal einzuschließen bzw., einzufügen und das Ergänzungs datensignal an der Fernsehempfangsstation abgefühlt sowie bildlich dargestellt, gespeichert oder anderweitig verwertet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das normale Fernsehsignal von einer Fernsehkamera aufgenommen und einer Video-
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Einfügeeinheit, wie z.B. einem Generator für spezielle Effekte von begrenzter Leistungsfähigkeit zugeführt, während die Ergänzungsdaten oder Ergänzungsinformation durch irgendeine herkömmliche Daten-Eingabevorrichtung, z.B. ein Tastenfeld, in das System eingebracht werden. Das Ergänzungs- oder Zusatz-Datensignal, das in der Form eines parallelen digitalen Signals vorliegen kann, wird über einen Parallel-Serien-Umsetzer der Video-Einfügeeinheit zugeführt. Die Serien-Daten bzw. die Serien-Information, die aus einer Bit-Folge von logischen Werten 1 und O bestehen kann, werden mit dem Videosignal vermischt, um ein modifiziertes Videosignal zu erzeugen. Ein Teil des Feldes von dem modifizierten Videosignal ist durch das Zusatz- oder Ergänzungs-Datensignal ersetzt, das zum Beispiel ein Punkt sein kann, der entweder hell oder dunkel ist, je nachdem, ob die Ergänzungsdaten den logischen Wert 1 oder den logischen Wert 0 einnehmen. Das modifizierte Videosignal wird dann über den Fernsehsender übertragen oder ausgestrahlt. Das Sender-Signal wird von einem Fernsehempfänger aufgenommen, und das modifizierte Videosignal wird auf der Mattscheibe des Empfängers sichtbar oder unsichtbar abgebildet. Das dargestellte Bild ist das Videosignal von der Fernsehkamera, wobei ein Teil dieses Signals durch das Ergänzungs-Datensignal ersetzt ist, das als Blinklicht erscheinen kann, welches die logischen Werte 1 und 0 andeutet.
Die Video-Einfügeeinheit kann Steuerschaltungen enthalten, . durch die man die Größe und die Position des Teils des Feldes des Videosignals einstellen kann, das durch das Ergänzungs-Datensignal eingenommen wird.
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Ein optischer Wandler ist neben oder entfernt von der Fernseh-Mattscheibe positioniert, um das Ergänzungs-Datensignal in dem Feld des Fernsehsignals abzufühlen. Der Ausgang des optischen Wandlers wird einer Ausgabeeinrichtung zugeführt, die einen Decoder für die Decodierung der digitalen Ergänzungsdaten und eine Anzeigevorrichtung enthalten kann, welche die decodierten Daten bildlich darstellt. Die Anzeigevorrichtung kann eine visuelle bzw. optische Ausgabevorrichtung, ein Drucker oder beides sein.
Die Ausgabeeinrichtung kann ferner eine Akzeptorschaltung enthalten, die so einstellbar ist, daß sie nur Ergänzungsdaten abnimmt, die durch einen bestimmten Code Yorrang erhalten. Die Ausgabeeinrichtung kann ferner ein mit dem Decoder gekoppeltes Tastenfeld enthalten, damit man am Empfänger Daten einbringen kann, wobei diese eingebrachten Daten auf der Anzeigevorrichtung dargestellt werden. Das Tastenfeld kann zum Beispiel benutzt werden, wenn das Ergänzungs-Datensignal mit den Daten zu vergleichen ist, die über das Tastenfeld des Empfängers eingebracht werden. In einem solchen Fall kann die Anzeigevorrichtung in der Ausgabeeinrichtung sowohl die Ergänzungsdaten als auch die Daten darstellen, die über das Tastenfeld des Empfängers eingeführt werden. Die Ausgabeeinrichtung kann schließlich eine Daten-Yergleichsschaltung enthalten, die die übertragenen Daten, mit den vom Benutzer eingegebenen Daten vergleicht und eine Identität oder das Fehlen einer Identität signalisiert.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen;
Fig. 1 eine schematische Ansicht bzw. ein Blockschaltbild des Übertragungsteils eines Ergänzungsdaten-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung und
Mg. 2 eine schematische Ansicht bzw. ein Blockschaltbild des Empfängerteils eines Ergänzungsdaten-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.'
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, gemäß der eine Fernsehkamera 2 herkömmlicher Ausführung ein Videosignal in Übereinstimmung mit dem Bild erzeugt, das von der Kamera aufgenommen wird. Das Videosignal wird einer Video-Einfügeeinheit 4 von irgendeiner zweckmäßigen oder herkömmlichen Ausführung zugeführt. Die Ergänzungsdaten können durch irgendwelche geeignete Vorrichtungen, beispielsweise ein !Tastenfeld 6 eingebracht werden, das ein Tastenfeld von genormter, handelsüblicher Bauart sein kann, welches eine digitale Ausgabe in Abhängigkeit von den Daten liefert, die durch Anschlagen der Tasten ausgewählt werden. Ein typisches Beispiel ist ein Tastenfeld, bei welchem ein Code verwendet wird, der zum Beispiel unter der Bezeichnung TJSASCII (United States American Standard Code for Information Interchange) bekannt ist. In dem ASCII-System wird in Abhängigkeit von jedem Tastenansciilag ein siebenstelliger paralleler Ausgang erzeugt. TJm nun die Übertragung über einen einzigen Kanal oder Draht möglich zu machen, müssen
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diese Daten in Serien-Daten umgesetzt werden, "bevor das Ergänzungsdatensignal der Vi'deo-Einfügeeinheit 4 zugeführt wird. Es wird bemerkt, daß anstelle des Tastenfeldes 6 Eingabevorrichtungen beliebiger Bauart verwendet werden können.
Der Ausgang des Tastenfeldes 6 wird einem Parallel-Serien-Umsetzer 8 von irgendeiner geeigneten Ausführung zugeführt, der die Daten in Serien-Daten umsetzt und dieselben der Video-Einfügeeinheit 4 zuführt. Das vertikale Synchronisationssignal von der Video-Einfügeeinheit wird dem Parallel-Serien-Umsetzer 8 zu dem Zweck zugeleitet, damit man die notwendige Synchronisation für die umgesetzten Daten erhält.
In der Video-Einfügeeinheit 4 werden die Ergänzungsdaten oder die Ergänzungsinformation mit dem Videosignal derart vermischt, daß sie einen Teil des Feldes des Videosignals einnimmt . Der Ausgang des Tastenfeldes 6 kann ein zweistufiger digitaler Code bzw. ein digitaler Code mit zwei Pegel sein, und der Ausgang des Parallel—Serien—Umsetzers kann aus einer Reihe von Signalen bestehen, die auf einem der zwei logischen Pegel liegen. Dieser Signaltyp kann in der Videο-Einfügeeinheit sehr einfach dazu benutzt werden, ein modifiziertes Videosignal zu erzeugen, das einen hellen Punkt f der dem einen logischen Pegel entspricht, und einen dunklen Punkt aufweist, der dem anderen logischen Pegel auf dem Teil des Feldes des Videosignals entspricht, der durch das Ergänzungsdatensignal eingenommen wird.
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Beispielsweise kann die Video-Einfügeeinheit 4 aus einem Generator für spezielle Effekte von geringer Leistungsfähigkeit, "bestehen, der einen "Punkt" oder eine kleine Hache auf dem Fernsehbild erzeugen kann, die frei ist von dem normalerweise übertragenen Fernsehbild. Die Video-Einfügeeinheit 4 kann so beschaffen sein, daß man mit ihr die Große des "Punktes" und seine Position auf dem Fernsehbild einstellen kann. Zur Erzeugung und Einstellung des "Punktes" kann irgendeiner der zahlreichen bekannten Generatoren für spezielle Effekte verwendet werden. Einer, der in Versuchen in einer kommerziellen Fernsehstation verwendet wurde, besteht aus dem von der Firma Reicher herstellten Modell 540.
Me Video-Einfügeeinheit 4 ist ferner so beschaffen, daß sie modulierte Signale in dem "Punkf'-Bereich einfügen kann. In Versuchen, bei denen der Generator für spezielle Effekte, Modell 540 der Firma Reicher verwendet wurde, hat man zum Einfügen der modulierten Daten eine Schaltvorrichtung, Modell V 5100 der Central Dynamics Company benutzt.
Die Video-Einfügeeinheit 4 kann auch dazu eingesetzt werden, das normalerweise vorhandene vertikale Synchronisationssignal dem Parallel-Serien-TJmsetzer 8 zuzuführen, sowie das synchronisierte Serien-Datensignal von dem Parallel-Serien-Umsetzer aufzunehmen .
Das Verfahren zum Erzeugen und Einfügen spezieller Anzeigen auf einem Teil des regulären Fernsehbildes unter Verwendung von
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Generatoren.für spezielle Effekte ist in der Fernsehindustrie "bekannt. Ein Beispiel hierfür ist eine kleine digitale. Zeitanzeige, die vorübergehend oder "bleibend manchmal auf einem Teil der Mattscheibe placiert wird, die ein Sportereignis zeigt.
Die Video-Einfügeeinheit 4 kann ferner manuelle Steuerungen 10 von irgendeiner geeigneten Ausführung enthalten, die zur Einstellung der Größe und der Stelle des Teils des Feldes des Videosignals benutzt werden können, der von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird. Wenn das Ergänzungsdatensignal mit einem Videosignal übertragen wird, das kein Verhältnis zum Ergänzungsaatensignal aufweist, sondern lediglich als Medium zum Transport des Ergänzungsdatensignals benutzt wird, dann wird man das Ergänzungsdatensignal vorzugsweise in der Nähe des Randes des Feldes des Videosignals anordnen, und den Punkt wird man so klein wie praktisch möglich halten. Wenn dagegen das Ergänzungsdatensignal in einem gewissen speziellen Verhältnis zum Videosignal steht, dann wird man die passende Größe und den passenden Platz für das Ergänzungssignal auswählen, derart, daß dem Verhältnis Rechnung getragen wird, dad zwischen dem Videosignal und dem Ergänzungsdatensignal vorhanden ist.
Das modifizierte Videosignal, das aus dem normalen Videosignal, welches mit dem Ergänzungsdatensignal kombiniert ist, besteht, wird einem"Fernsehsender 12 von irgendeiner passenden oder herkömmlichen Ausführung zugeführt, damit es über eine Antenne oder Kabel oder dgl. auf die herkömmlichen Fernsehempfänger
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übertragen wird.
Anstelle eine Viedeo-Einfügeeinheit zu verwenden, ist es auch möglich, die Ergänzungsdaten einer passenden Ergänzungsdatenanzeige (nicht gezeigt) zuzuführen, die im Blickfeld der !fernsehkamera 2 angeordnet ist. Die Ergänzungsdatenanzeige weist eine oder mehrere modulierte Videοquellen, wie z.B. eine Glühlampe oder lichtemittierende Diode auf. Die Fernsehkamera erzeugt dann ein kombiniertes, das normale Videosignal und das Ergänzungsdatensignal enthaltende Videosignal, das durch den Fernsehsender auf die Fernsehempfänger übertragen wird.
Fig. 2 veranschaulicht den Empfängerteil des Fernsehsystems, der einen Fernsehempfänger 14 aufweist, welcher eine Mattscheibe enthält und aus irgendeiner passenden oder herkömmlichen Ausführung besteht. Das Ergänzungsdatensignal erscheint auf dem Fernsehempfänger 14 als ein Punkt mit einem hellen und dunklen Bildmuster entsprechend den digitalen Seriendaten, die der Viedeo-Einfügeeinheit 4 von dem Parallel-Serien-Umsetzer 8 zugeführt werden. Aus praktischen Gründen einer Verstärkung oder besseren Erkennung kann es erwünscht sein, den modulierten "Punkt" durch eine nicht modulierte schwarze Zone zu umgeben. Der Grund hierfür besteht darin, daß bei Fernsehbildern häufig kleine vertikale und horizontale Bewegungen auftreten. Wenn die Bewegung so groß wird, daß das reguläre Videobild in das Blickfeld des optischen Abfühlers kommen kann, besteht die Möglichkeit, daß ein Fehler in den Ergänzungsdatenkanal eingebracht wird. Wenn passende Abfühler und eine geeignete Schaltung
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vorhanden sind, reicht eine weiße, graue oder andere nicht modulierte Pufferzone aus. Bin alternatives System besteht darin, daß der Abfühler dem Punkt naohläuft (folgt), wenn sich dieser bewegt. Dieses System erfordert zwar keine Pufferzone, benötigt jedoch einen kostspieligeren Licht-Abfühler. Das wechselnde helle und dunkle Bildmuster wird von einem optischen Wandler 16 abgefühlt, der aus irgendeiner geeigneten Konstruktion besteht und neben'oder entfernt vom Fernsehschirm, positioniert werden kann. Der optische Wandler wird ferner auf den Teil des Feldes ausgerichtet, der von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird. Alternativ kann auch eine optische Faser oder ein Lichtleiter verwendet werden, der das Licht von der Mattscheibe zu dem optischen Wandler führt. Der Ausgang des optischen Wandlers 16 kann über einen Verstärker 18 einem Akzeptor 20 aus irgendeiner geeigneten oder herkömmlichen Ausführung zugeführt werden. Der Akzeptor 20 wird dann eingesetzt, wenn es erwünscht ist, nur bestimmte Ergänzüngsdatensignale abzunehmen. Man kann z.B. annehmen, daß die von dem Sender übertragenen Ergänzungsdaten sowohl eine Wettervorhersage, als auch Nachrichten enthalten. Beiden läuft ein bestimmter Code voraus, der dem speziellen Typ von Ergänzungsdaten entspricht. Wenn man den Akzeptor 20 z.B. zur Aufnahme von Nachrichten einstellt, muß der den Nachrichten entsprechende vorlaufende Code aufgenommen worden sein, bevor der Akzeptor die nachfolgenden Ergänzungsdaten durchläßt. Wenn es sich also bei den übertragenen Ergänzungsdaten um eine Wettervorhersage handelt, so beeinflußt ihr vorauslaufender Code nicht den Akzeptor, und die nachfolgende Wettervorhersage
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läuft nicht durch den Akzeptor. Akzeptoren dieser Bauart sind schon lange bekannt und enthalten Koinzidenz-Schaltungen und Register bzw. Speicher, die eingehende Daten mit den Daten vergleichen, die in den Akzeptor eingegeben wurden. Der in den Akzeptor eingeführte Code, der dem vorauslaufenden Code der erwünschten Ergänzungsdaten entspricht, kann mittels einer manuell betätigbaren Steuereinheit 22 aus irgendeiner geeigneten oder herkömmlichen Ausführung so geändert werden, daß der Zuschauer nur die erwünschten Ergänzungsdaten erblicken kann.
Wenn der Akzeptor 20 die Ergänzungsdaten durchläßt, werden sie einem Decoder 24 aus irgendeiner geeigneten oder herkömmlichen Ausführung zugeführt, der die digitalen Daten decodiert und dieselben in eine Form umwandelt, welche für den Betrieb einer passenden Ausführung einer Anzeigevorrichtung geeignet ist. Der Ausgang des Decoders kann einem Umschalter 26 irgendeiner passenden Konstruktion zugeführt werden, der z.B. zur Auswahl eines Druckers 28 aus irgendeiner zweckmäßigen Konstruktion und/oder eines optischen Ausgebers 30 aus irgendeiner geeigneten Konstruktion als Anzeigevorrichtung verwendet wird ο
Ein zusätzliches Merkmal der Erfindung besteht in der Verwendung einer Eingabevorrichtung, wie z.B. eines Empfänger-Tastenfelds 32 aus irgendeiner geeigneten Ausführung, das zur Zuführung eines Signals zum Decoder 24 benutzt werden kann. Das Signal vom Tastenfeld 32 kann, wenn es decodiert ist, auf dem
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Drucker 28 ausgedruckt oder durch, den optischen Ausgeber angezeigt -werden. Das Tastenfeld 32 wird dann eingesetzt, wenn der Benutzer es wünscht, zu .dem Ergänzungsdatensignal zusätzliche Daten hinzuzufügen. Wenn es sich z.B. "bei der Ergänzungsinformation um eine Präge handelt, kann man das Tastenfeld 32 dazu "benutzen, die Antwort auf die Präge einzugehen, die dann nach d*er Frage ausgedruckt oder angezeigt wird. Ein solches Tastenfeld kann aber auch dazu verwendet werden, die Antwort auf die Präge so einzugehen, daß sie mit der richtigen Antwort verglichen werden kann und der Zuschauer eine Mitteilung erhält, oh die gewählte Antwort auch richtig war. Dies kann man z.B. dadurch erreichen, daß auf die Empfangsanlage ein digitaler Gode übertragen wird. Der Zuschauer, der das Tastenfeld "benutzt, bringt einen Gode oder eine Antwort.nach seiner Wahl in das System ein. Eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen, z.B. Lampen, Summer usw. werden dann in Abhängigkeit davon betätigt, ob der vom Zuschauer ausgewählte Code mit dem übertragenen Gode zusammenpaßt«
Als weiteres Merkmal kann ferner ein Zeitgeber 34 aus irgend-■ einer geeigneten Ausführung in das System eingebaut werden, um die Arbeitsweise des Pernsehempfängera 14 zu steuern. In diesem Zusammenhang kann die Steuereinheit 22 von"Hand so eingestellt werden, daß sie die Arbeitsweise des Zeitgebers steuert, der wiederum die Arbeitsweise des Empfängers 14 so beeinflußt, daß die Information bzw. Daten nur zu den Zeiten übertragen wird, die vom Zuschauer erwünscht sind.
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Um die Möglichkeit der Beobachtung des Ergänzungsdatensignals in Bezug auf das normale Videosignal für den Beobachter zu reduzieren, ohne jedoch die Fähigkeit der Feststellung oder Abfühlung zu schmälern, stehen zahlreiche Verfahren zur Verfügung. Eine Methode besteht darin, den "Punkt" der das modulierte Signal enthält, nur für einen Teil der Zahl von zur Verfügung stehenden Feld-Wechseln Torzusehen. So kann zum Beispiel nur ein sechstes Feld den "Punkt" enthalten. Die anderen fünf Felder zeigen ein reguläres Videosignal in diesem Raum. Die Möglichkeit für den Zuschauer, den "Punkt" zu sehen, wird verringert. Das modulierte Signal kann jedoch noch durch Synchronisation des optischen Wandlers 16 festgestellt werden. Der Mangel dieser Methode besteht darin, daß die maximale Datenübertragungsgeschwindigkeit entsprechend reduziert wird. Ein anderes Verfahren besteht darin, die Größe des Teils des Feldes zu verringern, der von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird, und wenn möglich, bis zu dem Punkt zu verringern, an dem er für den Zuschauer unsichtbar wird. Die Reduzierung der Größe des Teils des Datenfeldes wird zu einer Funktion des optischen oder anderen Abfühlers, der zur Abführung bzw. Feststellung des Ergänzungsdatensignals verwendet wird. Der Teil des Feldes, der von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird, kann so klein wie nötig gehalten werden, solange er durch den optischen Wandler 16 festgestellt werden kann. Noch eine andere Methode besteht darin, den Ergänzungs-Daten-Teil des Feldes entlang dem Außenumfang des Feldes zu positionieren, wo er durch das Gehäuse des Fernsehempfängers verdeckt ist, oder an einem Punkt, wo er für den Zuschauer nicht ohne weiteres
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■bemerkbar ist. Die zweite und dritte Methode können gegenüber der ersten Methode "bei größeren Datenübertragungsgeschwindigkeiten eingesetzt werden,,
Man kann ferner ein einziges Ergänzungsdatensignal verwenden, um durch den Einsatz von' Zeitmultiplex-(TDM)Verfahren eine Vielzahl von unterschiedlichen Informationstypen zu erzeugen. So können z.B. Nachrichten-Überschriften, Wettervorhersagen und Rohstoffnotierungen alle in einen einzigen Datenfluß eingefügt werden, der das Ergänzungsdatensignal bildet. Jeder Daten- oder Informationstyp wird durch ein vorangehendes codiertes Signal innerhalb des Flusses identifiziert, wodurch angezeigt wird, wenn ein bestimmter Typ einer Mitteilung beginnt und endet. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann, der Akzeptor 20 im Empfängerteil des Systems so eingesetzt werden, daß er nur Signale durchläßt, die dem erwünschten Daten-Typ entsprechen.
Ein anderes Verfahren zur Übertragung unterschiedlicher Arten von Daten in dem Ergänzungsdatensignal besteht darin, den Teil des Feldes, der von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird, in zahlreiche Unterteile aufzuteilen, wobei jeder Unterteil einem getrennten Ergänzungsdatensignal entspricht. Die Zahl der Unterteile und ihre Größe wird durch die optischen Wandler bestimmt, die zur Feststellung oder Abfühlung des Ergänzungsdatensignals vorgesehen sind. Diese Methode kann z.B. eine lichtempfindliche Matrix-Reihe einschließen, die eine große Zahl von Zellen in einem kleinen Bereich enthält. Auf diese Weise kann ein kleiner Lichtpunkt viele Datenströme
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enthalten.
Eine.Raumdiversity kann für den Pail, daß zahlreiche Unterteile des Ergänzungsdatensignals verwendet werden, eingesetzt werden, um "bei der Übertragung der Ergänzungsdat ens ignal e die notwendige Sicherheit zu erhalten. Ein einziges Ergänzungsdatensignal wird in zahlreiche Kanäle verteilt, wobei jeder Kanal einem unterschiedlichen Unterteil des Ergänzungsdatenteils des Feldes entspricht. Die Information bzw. Daten wird dann auf den verschiedenen Kanälen, die den verschiedenen Unterteilen entsprechen, in einer vorbestimmten scheinbar willkürlichen Folge übertragen. Fur Empfänger, in die die scheinbar willkürliche Folge eingespeichert ist, können die Daten auf den verschiedenen Kanälen in ihrer richtigen Folge feststellen und damit das ErgäiLZungs dat ens ignal wieder richtig zusammensetzen. Außerdem kann jeder Kanal verschlüsselt sein. Die Decodierung erfolgt am Empfänger.
Es wird bemerkt, daß wenn die Zahl der Unterteile sehr groß ist, das normale Videosignal vollständig durch ein Ergänzungsdatensignal ersetzt werden kann, das eine extrem große Zahl von Unterteilen aufweist, von denen ein jedes ein getrenntes Ergänzungsdatensignal führt. Das System ist dadurch in der Lage, eine sehr große Informationsmenge zu bewältigen. Diese Fähigkeit, große Informationsmengen zu bewältigen, kann, gekoppelt mit dem Sicherheitsmerkmal der Raumdiversity-Technik, dazu benutzt werden, von einer zentralen Stelle aus Dinge, wie beispielsweise Post, Magazin-Abonnements usw. in Büros,
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Wohnungen oder anderen Stellen zu übertragen, die einen Empfänger und den richtigen Code für die Decodierung der Signale besitzen.
Es wird ferner bemerkt, daß, da das Ergänzungsdatensignal bei seinem Auftreten auf dem Fernseh-Mattschirm nicht direkt durch den Zuschauer abgelesen werden kann, die Fernseh-Mattscheibe selbst auch weggelassen werden kann. Ein Empfänger, der das modifizierte Videosignal überwacht und das erwünschte Ergänzungsdatensignal direkt herausleitet, ohne elektrische zu sichtbaren und sichtbare zu elektrischen Zwischenphasen zu durchlaufen, ist somit möglich bzw. denkbar. Der Empfänger muß das modifizierte Videosignal aufnehmen können und in der Lage sein, den Beginn eines Geldwechsels, den Beginn jeder horizontalen Zeilenablenkung, die Zahl der erzeugten horizontalen Zeilen und die Position der Ablenkung in der Zeile festzustellen. Bei dieser Information kann die Entnahme des Teils des Fernsehsignals,der durch das Ergänzungsdatensignal eingenommen wird, elektronisch durchgeführt werden, und das Ergänzungsdatensignal kann herausgezogen, decodiert und angezeigt werden.
Das Ergänzungsdatensystem gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich auch in einem Teilnehmer-System anwenden. Verschiedene Arten von Informationen können als Ergänzungsdatensignal übertragen werden. Wenn diese Information empfangen wird, kann dann ein Teilnehmer am Empfänger entsprechende andere Daten durch eine Eingabevorrichtung, z.B. ein Tastenfeld am
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Empfängerteil des Systems einbringen. Das Ergänzungsdatensignal und die über das Tastenfeld am Empfänger eingebrachte Information werden dann durch die Anzeigevorrichtung am Empfänger dargestellt.
Ein typischer Fall, wo man das System auf Teilnehmerbasis einsetzen kann, umfaßt ein Ausbildungssystem, in dem die Ergänzungsdaten den Fragen entsprechen und die Antworten dann durch einen.Studenten eingeführt werden, und zwar durch Anwendung des Tastenfeldes an seinem Empfänger. Die Anzeigevorrichtung kann einen Sender zur Übertragung der Antwort des Studenten zu einer anderen Stelle enthalten, an der die Beurteilung erfolgt. Der Antwort des Studenten kann dann eine zusätzliche Ergänzungsinformation folgen, die die richtige Antwort enthält, die ebenfalls auf der Anzeigevorrichtung dargestellt wird, um dem Studenten Aufschluß darüber zu geben, ob seine Antwort richtig oder falsch war. Der Teilnehmer-Arbeitsmodus kann ferner in Verbindung mit der Werbung oder Reklame eingesetzt werden, wobei durch das Ergänzungsdatensignal eine Anzeige oder Ankündigung ausg.esandt wird. Die Werbung kann so durchgeführt werden, daß der Zuschauer einen bestimmten Annahmecode anwenden oder gewisse Fragen beantworten muß, und wenn die Fragen richtig beantwortet werden, erhält der Zuschauer irgendeinen Bonus. Der Bonus kann ein Coupon ausgedruckter Daten sein, die auf einem Bild angezeigt werden. Der Zuschauer beantwortet die Fragen unter Verwendung einer Eingabevorrichtung, z.B. des Tastenfeldes am Empfänger. Diese Art von Refclame dient natürlich dem Zweck, die Aufmerksamkeit des Zuschauers während der Dauer der
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Reklame aufrechtzuerhalten.
Bei richtigem Einsatz des Akzeptors 20 kann das Ergänzungsdatensignal dazu benutzt werden, gewisse Gruppen von Leuten auf irgendeinen speziellen Fall von besonderer Bedeutung aufmerksam zu machen. Ein Beispiel hierfür kann die Alarmierung eines Hilfs-Feuerwehrmannes bei Ausbruch eines Brandes sein. ■Erforderlich ist in diesem Falle nur, daß der Fernsehempfänger .des Feuerwehrmannes eingeschaltet und sein Akzeptor so eingestellt ist, daß er die Feuersignale abnimmt. Beim Auftreten eines Brandes wird ein Ergänzungsdatensignal übertragen, dem ein Code vorangeht, der einem Brand entspricht. Der vorauslaufende Code erregt den Decoder am Empfänger, und die Ergänzungsinformation kann Aufschluß über die Stelle und das Ausmaß des Brandes geben.
Andere Modulationsverfahren für das Ergänzungsdatensignal stehen ebenso wie das oben beschriebene Hell/Dunkel-Verfahren zur Verfügung. Zum Beispiel eine Veränderung der Frequenz, Amplitude, Position oder irgendeine Kombination hiervon kann man auch anwenden.
Das Ergänzungsdatensignal kann ferner zur Übertragung eines Steuersignals anstelle eines zur Anzeige bestimmten Informationssignals verwendet werden. Bei Anwendung als Steuersignal kann der Ausgang des Decoders, des optischen Wandlers oder die Darstellung des Ergänzungsdatensignals auf der Empfängermattscheibe zur Steuerung der Arbeitsweise einer Vorrichtung eingesetzt werden,
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die auf das Steuersignal anspricht und in der Nähe des Empfängers oder entfernt von diesem aufgestellt ist.
In den üblichen Pernsehanlagen in Wohnungen sind natürlich Mattscheiben unterschiedlicher Größen vorhanden. Die Größe des Teils des Feldes, der von der Ergänzungsinformation eingenommen wird, wird daher in Abhängigkeit von der Größe der Mattscheibe variieren. Dieses Problem kann man dadurch überwinden, daß man in Verbindung mit dem optischen Wandler ein Linsensystem anwendet, um die Größe des Teils des Feldes zu erweitern oder einzuengen, das durch den optischen Wandler eingesehen wird. Das Linsensystem kann der Größe der Fernseher-Mattecheibe entsprechen.
Das Ergänzungsdatensignal, das beim Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung übertragen und empfangen wird, kann ferner zur Programmierung einer Daten-Speichervorrichtung (Fig. 2), z.B. eines Computers am Empfängerende für verschiedene Zwecke benutzt werden. Auf diese Weise kann die Ergänzungsinformation gespeichert und im weiteren Verlauf bei Bedarf abgerufen werden. Es ist daher nicht erforderlich, daß die durch das vorliegende System übertragene und empfangene Information zur gleichen Zeit beobachtet oder anderweitig ausgewertet wird. Beispielsweise kann die anschließende Verwertung der Information zu einem ausgewählten Zeitpunkt erfolgen, und zwar nach Beobachtung eines Ereignisses oder des Endes eines vorhergehenden Programms oder auf Befehl des Zuschauers.
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Claims (13)

  1. Patentansprüche
    System zum Übertragen und Empfangen eines Ergänzungsdatensignals mit einem normalen Videosignal, mit einer Übertragungs- und Empfängereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Ergänzungsdatensignals und des Videosignals als modifiziertes Videosignal sich zusammensetzt aus einer Fernsehkamera (2) zur Erzeugung des normalen Videosignals in Abhängigkeit von dem Bild im Blickfeld der Kamera, einem Daten-Generator (6,8) zur Erzeugung des -^rgänzungsdatensignals, einer Video-Einfügeeinheit (4) zur Aufnahme des gewöhnlichen Videosignals und des Ergänzungsdatensignals und zur Erzeugung des modifizierten Videosignals und einem Sender (12) zur übertragung des modifizierten Videosignals, und daß die Empfängereinrichtung zur Aufnahme des modifizierten Videosignals sich zusammensetzt aus einem Fernsehempfänger (14-), der dieses modifizierte Videosignal derart darstellt, daß das Ergänzungsdatensignal einen Teil des Feldes des normalen Videosignals einnimmt, einem optischen Wandler (16) zur Abfühlung des Ergänzungsdatensignals und einer Ausgabeeinrichtung (18 - 36), die mit dem optischen Wandler (16) ge-· koppelt ist und einen dem Ergänzungsdatensignal entsprechenden Ausgang erzeugt.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ergänzungsdaten digitale Daten sind.
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    " 22 " 2A0C889
  3. 3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Daten-Generator (6, 8) ein Tastenfeld zur Einführung der Ergänzungsdaten enthält.
  4. 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Daten-Generator (6, 8) einen Parallel-Serien-Umsetzer (8) enthält, der mit der Video-Einfügeeinheit (4) und dem Tastenfeld (6) zusammengeschaltet ist und parallele Daten vom Tastenfeld in Serien-Daten zur Einführung in die Video-Einfügeeinheit (4) umsetzt.
  5. 5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Video-Einfügeeinheit (4) eine Steuerschaltung (10) enthält, durch die die Größe und Lage des Teils des Feldes des Video-Signals steuerbar ist, das von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird.
  6. 6. System, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,' daß die logischen Pegel hell und dunkel auf dem Teil des Feldes des Videosignals dargestellt werden, das von dem Ergänzungsdatensignal eingenommen wird.
  7. 7. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgateeinrichtung (18 - 36) einen Decoder (24) zur Decodierung des digitalen Ausgangs des Wandlers (16) sowie eine Anzeigevorrichtung (28, 30) enthält, die das decodierte Signal aufnimmt und die Ergänzungsdaten anzeigt.
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  8. 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (18 - 36) einen Akzeptor (20) enthält, der das Ergänzungsdatensignal zum Decoder (24) nur passieren läßt, wenn das Ergänzungsdatensignal ein vorbestimmtes Eingangs-Gode-Signal enthält.
  9. 9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (18 - 36) ein Tastenfeld (32) enthält, durch das der Anzeigevorrichtung (28, 30) Daten zuführbar sind.
  10. 10. System nach Anspruch 7f dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (28, 30) eine optische Ausgabevorrichtung (30), einen Drucker (28) und einen Umschalter (26) aufweist, durch den die Ausgabevorrichtung (30) und/oder der Drucker (28) auswählbar sind.
  11. 11. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungen vorgesehen sind, die das Ergänzungsdatensignal in eine Anzahl von nach dem Zeitmultiplex-Verfahren geschaltete Kanälen verteilen und unterschiedliche vorbestimmte Code-Signale erzeugen, die den Daten in jedem Kanal vorauslaufen, und daß der Akzeptor (20) eine Auswählschaltung enthält, durch die ein vorbestimmtes Eingangs-Code-Signal und seine entsprechenden Ergänzungsdaten für den Durchlaß zum Decoder (24) und zur Anzeigevorrichtung (28, 30) auswählbar sind.
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  12. 12. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungen vorgesehen sind, die das Ergänzungsdatensignal in eine Anzahl von Raumdiversity-Kanälen verteilen und die Ergänzungadaten in diese Kanäle in einer scheinbar willkürlichen oder nicht scheinbar willkürlichen Folge einbringen.
  13. 13. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängereinrichtung eine Daten-Speichervorrichtung (36) aufweist, durch die das Ergänzungsdatensignal für eine spätere Verwertung speicherbar ist.
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