DE2436674B2

DE2436674B2 - Schaltungsanordnung zur uebertragung und darstellung eines analogen signals mit einem fernsehsignal

Info

Publication number: DE2436674B2
Application number: DE19742436674
Authority: DE
Inventors: Klaus 8551 Kersbach WiIk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2281022A1; DE2436674A1; NL7505948A; IT1039901B; GB1512803A; DK291675A; DE2436674C3; FR2281022B1; US4018986A

Description

puls. Alle Baikenimpulse an einem Ausgang des Balkengebers 7 liegen an derselben Stelle zwischen zwei Horizontalimpulsen und sind einem vertikal liegenden Balken auf dem Bildschirm der Fernsehbildröhre zugeordnet. Die Balkenimpulse am Ausgang 9 sind aber gegenüber den Balkenimpulsen am Ausgang 8 zeitlich versetzt. Ebenso sind die Balkenimpulse am Ausgang 10 zeitlich gegenüber den Balkenimpulsen am Ausgang 9 und die Balkenimpulse am Ausgang 11 zeitlich gegenüber den Balkenimpulsen am Ausgang 10 versetzt.

Die Balkenimpulse sind vier UND-Gattern 12 bis 15 zugeführt, deren zweite Eingänge zu vier Vergleichern 16 bis 19 führen. Die Vergleicher 16 bis 19 vergleichen die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 6 mit vier Eingangsspannungen U 1 bis L) 4, die vier in Form von Balken wiederzugebende Analogsignale, z. B. vier Meßgrößen, verkörpern. Diese Meßgrößen können z. B. die Pulsfrequenz, die Atemfrequenz, der Blutdruck oder andere physiologische Meßgrößen sein.

Der Sägezahngenerator 6 wird mit jedem Vertikalimpuls gestartet und liefert einen Sägezahnimpuls, dessen Dauer etwa gleich der Zeit zwiscnen zwei Vertikalimpulsen ist.

Die Ausgangsimpulse der UND-Gatter 12 bis 15 sind über ein ODER-Gatter 20 einem Bildsignal überlagert, das in einem Zeichenerzeuger 51 erzeugt wird. Dieses Bildsignal kann beispielsweise alphanumerische Zeichen oder Hilfslinien, z. B. zur Maximum- und Minimumangabe, beinhalten. Der Zeichengenerator erhält Synchronimpulse von der Impulsabtrennstufe 4 über die Leitung 50.

Würden die Ausgangsimpulse an den Ausgängen 8 bis 11 des Balkengebers 7 direkt dem BAS-Signal überlagert werden, so wurden vier vertikale, parallele Streifen auf dem Bildschirm der Fernsehbildröhre wiedergegeben werden, die sich über die gesamte Bildhöhe erstrecken. Die Länge jedes Streifens muß nun dem jeweiligen Analogsignal angepaßt werden. Hierzu werden die UND-Gatter 12 bis 15 geöffnet, wenn die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators 6 das jeweilige Analogsignal erreicht. Bei unterschiedlichen Analogsignalen erfolgt also eine öffnung der UND-Gatter 12 bis 15 in unterschiedlichen Zeitpunkten während der Wiedergabe eines Fernsehbildes, so daß unterschiedliche Anzahlen von Balkenimpulsen dem BAS-Signal überlagert werden. Es ergibt sich somit, daß die Länge jedes der vier Balken von dem zugeordneten analogen Eingangssignal LJX bis LJ 4 abhängig ist.

Die Fig.2 bis 5 zeigen den Signalverlauf an den Ausgängen 8 bis 11 des Balkengebers. Gestrichelt sind die Horizontalsynchronimpulse eingezeichnet. Aus den Fig.2 bis 5 geht klar hervor, daß zwischen zwei Horizontalsynchronimpulsen an jedem Ausgang ein Balkenimpuls geliefert wird und daß die Balkenimpulse an den Ausgängen 8 bis 11 zeitlich gegeneinander versetzt sind, so daß vier parallele, vertikale Balken wiedergegeben werden.

Die Fig.6 zeigt die Vertikalimpulse auf der Leitung 21 und die Fig. 7 den zeitlichen Verlauf der Sägezahnimpulse am Ausgang 22 sowie einer Eingangsspannung, und zwar der Eingangsspannung LJ1. Aus der F i g. 7 ergibt sich, daß der Vergleicher 16 während Her Zeit t, während der der Sägenzahnimpuls höher als die Spannung UX ist, einen Ausgangsimpuls liefert, der in der Fig.8 dargestellt ist, daß also das UND-Gatter während der Zeit f geöffnet ist und eine entsprechende Anzahl von Balkenimpulsen, die am Ausgang 8 geliefert werden, durchläßt.

In der Mischstufe 5 wird das ursprungliche BAS-Signal von der Leitung 1, das am Eingang 52 liegt, mit den. synthetischen Ö'-Signalgemisch am Eingang 53 gemischt. Bei dein Bespiel wird das BAS-Signal am Eingang 52 durch das synthetische ß'-Signal am Eingang 53 ausgetastet, und zwar in der Weise, daß das synthetische Signal weiß erscheint. Am Ausgang der Mischstufe 5 tritt somit ein BAS-Signal auf, das neben den Synchron- und Austastimpulsen als Bildinhalt das

ίο dem BAS-Signal auf der Leitung 1 entsprechende Bild, z. B. Röntgen- oder Ultraschallbild, vier vertikale Balken, deren Längen vier Meßgrößen entsprechen, und zusätzliche Zeichen, z. B. Bezugslinien oder Ziffern, enthält.

Die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 9 ermöglicht es, das mit Balkenimpuls η überlagerte BAS-Signal so zu verarbeiteten, daß die vier Analogsignale LJ1 bis U 4 wiedergewonnen werden. Das BAS-Signal ist parallel einem Impulstrennglied 23 und einem Schwellwertglied 24 zugeführt. Das Impulstrennglied 23 liefen auf der Leitung 25 die Vertikalimpulse und auf der Leitung 26 die Horizontalimpulse. Die Vertikalimpulse sind einer Steuerstufe 27 und die Horizontalimpuise einem Zeitgeber 28 zugeführt. Der Zeitgeber 28 besitzt vier

2s Ausgänge entsprechend den Ausgängen 8 bis 11 des Balkengebers 7, die mit 29 bis 32 bezeichnet sind. Am Ausgang 29 liefert er Zeitimpulse, die sich mit den Balkenimpulsen am Ausgang 8 decken, am Ausgang 30 Zeitimpulse, die sich mit den Balkenimpulsen am Ausgang 9 decken usw. Die Ausgangsimpulse des Zeitgebers 28 sind vier UND-Gattern 33 bis 36 zugeführt, deren Ausgangssignale in vier Integratoren 37 bis 40 integriert werden. Den Integratoren 37 bis 40 sind Speicher 41 bis 44 nachgeschaltet. Die UND-Gatter 33 bis 36 sind gemeinsam am Ausgang des Schwellwertgliedes 24 angeschlossen.

Die Fig. 10 zeigt beispielsweise den Verlauf des BAS-Signals zwischen zwei Horizontalimpulsen. Das BAS-Signal enthält bei diesem Beispiel von vier möglichen Balkenimpulsen nur zwei und überschreitet die Schwelle des Schwellwertgliedes 24 mit den Balkenimpulsen und mit drei weiteren, das Bildsignal verkörpernden Impulsen. Am Ausgang I des Schwellvertgliedes verläuft die Spannung daher gemäß der Fig. 11. Aam Ausgang II des Impulstrenngliedes 23 liegen die Vertikalimpulse gemäß Fig. 12. Die Fig. 13 zeigt die Ausgangsimpulse an der Stelle in Fig.9, d. h. am Ausgang 29 des Zeitgebers 28. Diese Ausgangsimpulse fallen mit den jeweils ersten Balkenimpulsen des BAS-Signals zusammen, so daß nur diese ersten Balkenimpulse am Ausgang IV des UND-Gatters 33 erscheinen. Zusammenfassend kann man also feststellen, daß die Ausgangsimpulse der UND-Gatter 33 bis 36 den Ausgangsimpulsen der UND-Gatter 12 bis 15 in F i g. 1 entsprechen. Diese Ausgangsimpulse werden für jedes Fernsehbild in den Integratoren 37 bis 40 integriert. Die Spannung am Ausgang V des Impulstrenngliedes 23 verläuft gemäß Fig. 15. Die Fig. 15 zeigt also den zeitlichen Verlauf der Vertikalimpulse.

Zwischen zwei Vertikalimpulsen liegen nun für jede Meßgröße, d. h. für jedes Analogsignal, eine Anzahl von Balkenimpulsen gemäß Fig. 16, deren Anzahl der Größe des Analogsignals entspricht. Der Fig. 16 liegt zugrunde, daß sich das Analogsignal verändert, daß also der auf dem Bildschirm der Fernsehröhre wiedergegebene Streifen sich von Fernsehbild zu Fernsehbild verändert, und zwar verkürzt.

Die Spannung am Ausgang Vi der Steuersiufe 27

verläuft gemäß Fig. 17 und die Spannung am Ausgang VII gemäß Fig. 18. Die Spannung gemäß Fig. 17 bewirkt die Löschung der Integratoren 37 bis 40. Nach einem Vertikalimpuls steigt also die Spannung am Integrator 37, für den die dargestellten Kurven gelten, gemäß F i g. 19 stufenförmig bis zu einem Maximalwert an, der beim Beginn des nächsten Ausgangsimpulses am Ausgang VI wieder gelöscht wird. Vor der Löschung erfolgt aber durch einen Impuls gemäß Fig. 18 eine Einspeicherung in den Speicher 41. Nach der Löschung steht der Integrator 37 erneut zur Integration der Ausgangsimpuise des nächsten Fernsehbildes gemäß

Fig. 19 bereit. Diese drei Ausgangsimpulse führen zi einer Analogspannung, die niedriger ist als die vorherig' Analogspannung und die durch einen Impuls gemäl F i g. 18 ebenfalls in den Speicher 41 übertragen wird.

Die Wirkungsweise der Fig.9 ist in Verbindung mi den F i g. 10 bis 19 nur für einer Kanal, und zwar für da Analogsignal UX, beschrieben, das am Ausgang de Speichers 41 abgegriffen werden kann. Die Wirkungs weise zur Rückgewinnung der anderen Analogsignal· aus dem BAS-Signal, das mit Balkenimpulsen Überlager ist, erfolgt sinngemäß.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Übertragung und Darstellung eines analogen Signals mit einem Fernsehsignal, bei der zur Einblendung in das Fernsehsignal (BAS-Signal) ein von den Synchronimpulsen des BAS-Signals synchronisierter Balkengeber vorhanden ist, der Balkenimpulse zur Wiedergabe mindestens eines Balkens konstanter Helligkeit auf dem Fernsehbildschirm erzeugt und einer Mischstufe zuführt, in der die Balkenimpulse dem BAS-Signal überlagert werden, und bei der zwischen dem Balkengeber und der MischstuTe eine Tastschaltung angeordnet ist, der das analoge Signal zugeführt wird und die die Balkenimpulse in Abhängigkeit davon so moduliert, daß die Länge des Balkens auf dem Bildschirm dem analogen Signal entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückgewinnung des Analogsignals aus dem mit Balkenimpulsen überlagerten BAS-Signal ein Integrator (z. B 37) zur Integration der dem BAS-Signal pro Fernsehbild überlagerten Balkenimpulse vorhanden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Integrator (z. B. 37) ein Speicher (41) nachgeschaltet ist und daß eine Steuereinrichtung (27) vorhanden ist, die nach der Wiedergabe eines Fernsehbildes die Übertragung des Inhalts des Integrators (z. B. 37) in den Speicher (z. B. 41) und die Löschung des Integrators (z. B. 37) bewirkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von den Horizontalimpulsen synchronisierter Zeitgeber (28) vorhanden ist, der nach jedem Horizontalimpuls einen sich mit dem folgenden Balkenimpuls deckenden Zeitimpuls liefert, daß das mit den Balkenimpulsen überlagerte BAS-Signal einer Schwellwertstufe (24) zur Abtrennung des Bildsignals zugeführt ist, daß die Ausgänge des Zeitgebers (28) und der Schwellwertstufe (24) mit dem Eingang eines UND-Gatters (z. B. 33) verbunden sind und daß das Ausgangssignal des UND-Gatters (z. B. 33) im Integrator (z. B. 37) integriert wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Balken je ein Integrator (37 bis 40) vorhanden ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (28) für jeden Balken je einen Ausgang (29 bis 32) besitzt, auf dem er sich mit den zugeordneten Balkenimpulsen deckende Zeitimpulse erzeugt, daß jeder Zeitgeberausgang (29 bis 32) an je einem Eingang eines UND-Gatters (33 bis 36) angeschlossen ist, daß den zweiten Eingängen aller UND-Gatter (33 bis 36) das Ausgangssignal der Schwellwert stufe (24) zugeführt ist und daß das Ausgangssignal je eines UND-Gatters (33 bis 36) je einem Integrator (37 bis 40) zugeführt ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeichenerzeuger (51) zur Erzeugung von Zeichensignalen vorhanden ist und daß in der Mischstufe (5) die Zeichensignale, das Ausgangssignal der Tastschaltung (6, 12 bis 20) und das BAS-Signa! überlagert werden.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung.sanord nung zur Übertragung und Darstellung eines analogei Signals mit einem Fernsehsignal, bei der zur Einblen dung in das Fernsehsignal (BAS-Signal) ein von dei

S Synchronimpulsen des BAS-Signals synchronisierte Balkengeber vorhanden ist, der Balkenimpulse zu Wiedergabe mindestens eines Balkens konstante; Helligkeit auf dem Fernsehbildschirm erzeugt und eine: Mischstufe zuführt, in der die Balkenimpulse den

ίο BAS-Signal überlagert werden, und bei der zwischer dem Balkcngeber und der Mischstufe eine Tastschal tung angeordnet ist, der das analoge Signal zugeführ wird und die die Balkenimpulse in Abhängigkeit davor so moduliert, daß die Länge des Balkens auf den-Bildschirm dem analogen Signal entspricht.

Schaltungsanordnungen dieser Art sind beispielsweise aus der DT-AS 12 11 250 oder auch US-PS 35 30 236 vorbekannt. Sie erlauben, analoge Signale, die insbesondere Meßwerte verkörpern, in einem Fernsehsignal unterzubringen, mit dem Fernsehsignal zu übertragen oder beispielsweise auf einem Magnetband zu speichern. Die analogen Signale werden dabei innerhalb des Fernsehbildes auf dem Fernseh-Bildschirm sinnvoll dargestellt.

insbesondere in der medizinischen Diagnostik besteht nun häufig auch der Wunsch danach, die im Fernsehsignal abgespeicherten Signale, d. h. physiologische Meßsignale, zu andersartigen Verwendungszwekken aus dem Fernsehsignal wieder zurückzugewinnen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß mit ihr mit einfachsten technischen Mitteln auch eine Rückgewinnung der analogen Signale aus dem Fernsehsignal möglich wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Rückgewinnung des Analogsignals aus dem mii Balkenimpulsen überlagerten BAS-Signal ein Integrator zur Integraticn der dem BAS-Signal pro Fernsehbild überlagerten Balkenimpulse vorhanden ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung zur Wiedergabe eines Analogsignals,

F i g. 2 bis 8 den zeitlichen Signalverlauf an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1,

Fig.9 eine Schaltungsanordnung zur Rückgewinnung des Analogsignals aus dem BAS-Signal, das gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit Balkenimpulsen überlagert ist, und

Fig. 10 bis 19 den zeitlichen Signalverlauf an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung gemäß Fig.

9.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel ermöglicht es, vier Analogsignale in Form von vier Balken auf dem Bildschirm einer Fernsehbildröhre gleichzeitig mit einem Fernsehbild wiederzugeben und aus dem BAS-Signal die Analogsignale wieder zu gewinnen.

In der F i g. 1 wird das BAS-Signal für ein Fernsehbild, beispielsweise Röntgen- oder Ultraschallbild, über eine Leitung 1 einer Impulsabtrennstufe 4 zugeführt. Diese trennt die Synchronimpulse ab. Die Impulsabtrennstufe 4 führt die Vertikalimpulse einem Sägezahngenerator 6 und die Horizontalimpulse einem Balkengeber 7 zu. Der Balkengeber 7 besitzt vier Ausgänge 8 bis 11 und erzeugt an jedem seiner Ausgänge zwischen zwei Horizontaümpulsen einen im Vergleich zum zeitlichen Abstand zweier Horizontalimpulse schmalen Balkenim-