DE2939230C2 - Verfahren zur Übertragung von Daten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im Anlageband 4 zum Telekommunikationsbericht des Bundesministeriums für das Post- und Fernmeldewesen, Verlag Dr. Hans Reger, 53 Bonn-Bad Godesberg, ist ein Verfahren zur Übertragung von zusätzlichen Daten innerhalb eines Fernsehkanals beschrieben, das jeweils zwei Fernsehzeilen jedes Fernsehhalbbildes innerhalb der vertikalen Austastlücke benutzt In jeder Zeile werden 360 Bit übertragen, wovon 40 Bit zur Adressierung und Steuerung verwendet werden. Die verbleibenden 320 Bit werden zur Übertragung von Text- oder Graphikzeichen verwendet Man spricht daher bei 50 Halbbildern pro Sekunde auch von einer Netto-Übertragungsrate von

2 . 320 bit ■ 50/s=32 kbit/s.

Dieses Verfahren ist unter der Bezeichnung Videotext (Teletext) bekannt; der Datenkanal wird entsprechend als Videotextkanal bezeichnet

Die Einführung des Kabelfernsehens ermöglicht es, einen gesamten Femsehkana! für die Übertragung von Text- und sonstigen Daten für einen erweiterten Informationsdienst zu nutzen. Diese Form der elektronischen Datenübertragung wird als Kabeltext bezeichnet Aus organisatorischen Gründen ist es zur Zeit zweckmäßig, den Fernsehkanal in Datenkanäle mit der standardisierten Übertragungsgeschwindigkeit von 64 kbit/s aufzuteilen. Hierbei erfolgt nach einem Vorschlag von Professor W. Kaiser, Universität Stuttgart, die Übertragung der einzelnen Datenkanäle im Zeitmultiplexverfahren, wobei die einzelnen Datenkanäle wortweise verschachtelt sind. Dies wird anhand der F ig. 1 näher erläutert

Innerhalb einer Rahmendauer R wird hier zuerst eine Synchronfolge SY von drei Datenwörtern mit je acht Bit übertragen. Dann folgt die Übertragung einzelner Datenwörter der Nutzkanäle NK. Es wird zuerst ein einzelnes Datenwort im Nutzkanal NKi übertragen, dann folgen einzelne Datenwörter der weiteren Nutzkanäle. Die in den Nutzkanälen übertragenen Daten werden durch einen sich anschließenden Sicherungskanal SK gegen Störungen geschützt Innerhalb der folgenden Rahmendauer wird in jedem Kanal das nächste Datenwort übertragen. Dieser Vorschlag erfordert jedoch weitgehende Änderungen des Übertragungsverfahrens und der bisher für Videotext ausgerüsteten Sende- und Empfangsgeräte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart zu verbessern, daß es mit den bisherigen Videotexteinrichtungen der vorhandenen Geräte weitgehend kompatibel ist

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs ί gelöst

Eine einfache Kanalauswahlschaltung ermöglicht jeweils die Auswahl des gewünschten Datenkanals durch ein zwei, vier, acht usw. Fernsehzeilen umfassendes Zeitfenster.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß wahlweise Datenkanäle entstehen, die mit dem heutigen Videotextverfahren kompatibel sind oder Datenkanäle mit der standardisierten Übertragungsgeschwindigkeit von 64 kbit/s für die Einführung neuer Informationsdienste gebildet werden. Die Bildung von Datenkanälen mit höherer Übertragungsgeschwindigkeit für zukünftige Anwendungen ist ebenfalls durch Zusammenfassung einer größeren Anzahl von Fernsehzeilen möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Im folgenden wi-1 die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben.

Es zeigen

F i g. 2 eine mögliche erfindungsgemäße Anordnung von Datenkanälen in einem Fernsehkanal,

Fig.3 eine bereits vorgeschlagene Kanalauswahlschaltung,

Fig.4 eine erfindungsgemäße Kanalauswahlschal-

tung für die verschiedenen Datenkanäle und

Fig.5 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Auswahlschaltung nach F i g. 4.

Bei der Beschreibung der Erfindung wird der europäische 625-Zeilen-Standard nach CCIR für das s Fernsehbild zugrunde gelegt Selbstverständlich ist eine modifizierte Form des Verfahrens auch bei anderen Fernseh-Nonnen anwendbar. Bei der zur Darstellung gewählten Norm besteht das Fernsehbild bekanntlich aus 625 Zeilen, von denen 15 zur Bildsynchronisation und weitere 18 zur Zeilensynchronisation benötigt werden. Es stehen daher noch 592 Fernsehzeilen für die Übertragung von Informationen zur Verfugung. Mit modifizierten Geräten kann die nutzbare Zeilenzahl noch geringfügig erhöht werden, was aber für das is beschriebene Verfahren unwesentlich ist

Erfindungsgemäß können jeweils 2" (n=l, 2, 3,...) Zeilen eines jeden Teilbildes zu einem Datenkanal zusammengefaßt werden. Die weitere Beschreibung beschränkt sich auf die zur Zeit relevante Anwendung, bei der jeweils zwei oder vier Zeilen zur Übertragung von Datenkanälen mit Übertragungsgeschwindigkeiten von 32kbit/s oder 64kbit/s (netto) zusammengefaßt werden.

Durch Zusammenfassen von jeweils zwei Zeilen je 2s Halbbild werden Datenkanäle gebildet, die mit den bestehenden Videotextkanälen kompatibel sind. Diese Datenkanäle mit einer Übertragungsrate von 32 kbit/s (netto) werden im folgenden als Textkanäle (TK) bezeichnet In einem Fernsehkanal wäre die Übertragung von 148 dieser Textkanäle möglich.

Werden jeweils vier Zeilen jedes Fernsehbildes zu einem Datenkanal zusammengefaßt dann ergibt sich iür diesen Datenkanal eine Übertragungsrate von 64 kbit/s (netto). In einem Fernsehkanal wären 74 dieser, im folgenden kurz mit DKbezeichneten 64 kbit/s-Datenkanäle unterzubringen. Text- und Datenkanäle sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fast beliebig miteinander zu kombinieren.

In Fig.2 ist die Aufteilung eines Fernsehkanals in beispielsweise 20 Textkanäle (TK1, TK 2... TK 20) und 64 Datenkanäle (DKi, DK2 ... DK64) schematisch dargestellt Das Impulsdiagramm zeigt die zeitliche Reihenfolge der zur Datenübertragung genutzten Fernsehzeilen eines ersten Fernsehhalbbildes H\ und eines zweiten Fernsehhalbbildes H 2. Die Organisation der zeitlich zugeordneten Kanäle ist durch die Kanalfolge K dargestellt Der mit TK1 bezeichnete Textkanal umfaßt beispielsweise die Fernsehzeilen 14, 15 des ersten Femsehhalbbildes sowie die Zeilen 327 und 328 des zweiten Fernsehhalbbildes. Der Textkanal 7X2 umfaßt die anschließenden Zeilen 16 und 17 bzw. 329 und 330. Die weiteren Textkanäle TK 3 bis TK 20 belegen in diesem Beispiel die Fernsehzeilen 18 bis 53 sowie 331 bis 366. Der erste Datenkanal belegt die Zeilen 54 bis 57 bzw. 367 bis 380. Die weiteren Datenkanäle DK 2 bis DK 64 belegen die Fernsehzeilen 58 bis 309 bzw. 381 bis 622.

Die Auswahl eines gewünschten Text- oder Datenkanals erfolgt durch Bildung eines Zeitfensters, z. B. mit einer in Fig.4 dargestellten Kanalauswahlschaltung. Diese ist eine Erweiterung der in F i g. 3 angegebenen Schaltungsanordnung von Prof. W. Kaiser, die eine Codiervorrichtung CO beinhaltet, die den auszuwählenden Datenkanal in eine Anfangsadresse für einen es Rückwärtszähler Z umsetzt Die Anfangsadresse wird über den Adresseneingang EP des Zählers Z durch einen von einer monostabilen Kippstufe MO erzeugten Impuls über einen Takteingang PE eingespeichert

Diese Einspeicherung wiederhol! sich mit jedem an dem Schaltungseingang EB anliegenden Bildwechselimpuls IB.

Über den Schaltungseingang EZ werden dem Takteingang des Zählers Z die Zeilenimpulse IZ zugeführt Der Zählerstand wird mit jedem wirksamen Zeilenimpuls um eins vermindert, bis er beim Zählerstand Null an einem Übertragsausgang CZl ein Signal abgibt das eine R-S-Kippstufe KR setzt und damit das on dem Schaltungseingang E anliegende Signal V, das ursprüngliche Videosignal, über ein UND-Glied i/zum Ausgang A durchschaltet

Die Kanalauswahlschaltung nach F i g. 4 besteht aus zwei Zählern Zl und Z 2, aus zwei Kippstufen K1 und K2, einem UND-Glied U der monostabilen Kippstufe MO sowie der Codiervorrichtung COD und einem (elektronischen) Umschalters S. Die Takteingänge der Kippstufe KX und des Zählers Z2 sind mit einem Eingang EZ der Schaltungsanordnung verbunden, an dem Zeilenimpulse /Zanliegen. Die Kippstufe K1 wirkt als binärer Teiler, deren invertierter Ausgang Ql mit dem Takteingang des Zählers Zl verbunden ist Für den Zähler Zl wird zweckmäßigerweise ein Rückwärtszähler verwendet dessen Übertragungsausgang CZl an den Setzeingang der Kippstufe K 2 angeschaltet ist Für die Kippstufe K 2 wird vorzugsweise eine R-S-Kippstufe verwendet Der Ausgang Q 2 dieser Kippstufe ist mit einem Eingang des UND-Gliedes U verbunden. Ein zweiter Eingang dieses UND-Gliedes ist mit einem Schaltungseingang E verbunden, der Ausgang des UND-Gliedes mit einem Schaltungsausgang A. Am Eingang Fliegt das Signal Van. Über den Ausgang A wird nur der ausgewählte Datenkanal weitergegeben. Ein zweiter zu Q2 invertierter Ausgang Q2 der Kippstufe K 2 ist mit Rücksetzeingang RZ 2 des Zählers Z 2 verbunden. Wahlweise sind dessen Ausgänge A 2 oder /4 4 über einen Umschalter 5 auf einen Rücksetzeingang R der Kippstufe K 2 geschaltet. Die Ausgänge der Codiervorrichtung COD sind an die Paralleleingänge EP des Zählers Zl geschaltet. Außerdem wird über einen weiteren Ausgang der Codiervorrichtung der Umschalter S gesteuert. Ein Rücksetzeingang R der Kippstufe K1 und ein Eingang PE des Zählers Zl sind mit dem Ausgang M der monostabilen Kippstufe MO verbunden.

Mit der logischen Eins am Eingang PE wird der an den parallelen Eingängen EP anliegende Anfangswert AZ in den Rückwärtszähler Zl eingespeichert Der Steuereingang der monostabilen Kippstufe MO ist mit dem Schaltungseingang EB verbunden, an dem Bildwechselimpulse IB anliegen.

Die in F i g. 6 dargestellten Impulsdiagramme veranschaulichen die Wirkungsweise der Kanalanswahlschaltung nach F i g. 4. Die Abszissenrichtung der dargestellten Diagramme bezieht sich auf die Zeit.

In dem beschriebenen Beispiel soll der Textkanal TK 2 ausgewählt werden. Dies geschieht über die Codiervorrichtung COD die einen dem auszuwählenden Kanal entsprechenden Anfangswert AZ an den Eingang EPdes Zählers Zl anlegt und den Umschalter S steuert.

Es wird angenommen, daß sich der Ausgang Q 2 der Kippstufe K 2 und der Ausgang M der monostabilen Kippstufe MO auf der logischen Null befinden.

Duich einen Bildwechselimpuls IB wird zum Zeitpunkt <1 von der monostabilen Kippstufe MO ein Eins-Impuls erzeugt durch den der von defCodierungsvorrichtung COD ausgegebene Anfangswert »zwei« in

den Zähler Z1 eingespeichert wird. Der Ausgang ζΠ der Kippstufe K1 wird durch diesen Impuls auf die Eins gestellt und in dieser Lage festgehalten. Zum Zeitpunkt f 2 fällt die monostabile Kippstufe MO in ihre Ruhelage zurück.

Die Zeilenimpulsc am Takteingang der Kippstufe K1 werden jetzt wirksam; die Kippstufe K1 arbeitet als Binärteiler und erzeugt für den Rückwärts-Zähler Zl einen Zähltakt mit der halben Zeilenfrequenz. Nach vier wirksamen Zeilenimpulsen IZ — das entspricht zwei Zähltakten für den Rückwärtszähler Zl — ist dessen Zählwert auf Null vermindert, und er gibt zum Zeitpunkt <3 als Übertragssignal C einen Eins-Impuls an seinem Ausgang CZ1 ab. Dieser setzt über den Set-Eingang der Kippstufe K 2 deren Ausgang Q 2 auf die Eins. Dadurch ist über das UND-Glied {/das am Schaltungseingang E anliegende Signal V an den SchaUungsausgang A durchgeschaltet. Durch das Setzen der Kippstufe Kl

geht deren Ausgang Ql auf die Null. Dadurch wird der Zähler Z 2 nicht länger aus Null zurückgesetzt und beginnt mit dem folgenden Zeilenimpuls zu zählen. Nach insgesamt zwei wirksamen Zeilenimpulsen /Zgibt zum Zeitpunkt f 4 sein Ausgang A 2 ein Eins-Signal ab, das über den Umschalter S auf den Reset-Eingang der Kippstufe Kl wirkt, deren Q 2-Ausgang auf die Null stellt und über das UND-Glied U die Durchschaltung des Fernsehkanals V an den Schaltungsausgang A beendet Das Rücksetzen der Kippstufe Kl bewirkt wiederum das Rücksetzen des Zählers Z 2 in die Null-Stellung. Dieses Auswahlverfahren für den Textkanal wiederholt sich mit jedem Fernsehhalbbild

Ist über die Codiervorrichtung statt eines Textkanals ein Datenkanal ausgewählt worden, wird der Ausgang A 4 des Zählers Z 2 über den Umschalter S durchgeschaltet und die Kippstufe K 2 erst nach einer Zeitdauer von vier Fernsehzeilen zurückgestellt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung digitaler Daten im Zeitmultiplexbetrieb in einem für Fernsehbildübertragung geeignetem Kanal, dadurch gekennzeichnet, daß unter Anwendung der für die Fernsehbildübertragung geltenden Norrnen für das zusammengesetzte Videosignal anstelle der Bildsignale ausschließlich die digitalen Daten in Datenka- nälen übertragen werden und jedem Datenkanal jeweils 2" (n=l, 2, 3, ...) Zeilen eines jeden herkömmlichen Fernsehhalbbildes zugeordnet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Datenkanal je 2" (n = 1,2,3,...) aufeinanderfolgende mit jedem Fernsehhalbbild periodisch wiederkehrende Fernsehzeilen zugeordnet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Datenkanäle mit unterschiedlichen Werten η gleichzeitig übertragen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Datenkanälen Informationen für Text- oder Graphikseiten übertragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Datenkanäle auf der Empfangsseite durch die Bildung eines mit jedem Halbbild periodisch wiederkehrenden Zeitfensters selektiert werden.

6. Kanalauswahlschaltung zur Selektion von Datenkanälen nach Anspruch 6, bei dem Ober eine Codierungsvorrichtung ein auf einen Anfangswert einstellbarer Zähler jeweils durch den Bildwechselimpuls auf diesen Anfangswert gesetzt wird und so nach einer durch den Anfangswert vorgegebenen Anzahl von Zeilenimpulsen durch das Einstellen einer Kippstufe die ausgewählten Zeilen eines jeden Fernsehhalbbildes Über ein UND-Glied durchschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitglied (Z 2) vorhanden ist, das nach einer vorgegebenen Anzahl durchgeschalteter Fernsehzeilen durch Rücksetzen dieser Kippstufe (K 2) das UND-Glied wieder sperrt

7. Kanalauswahlschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (Z 2) als Zähler ausgebildet ist.

8. Kanalauswahlschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem einstellbaren Zähler (Zl) eine Kippstufe (Ki) als Binärteiler vorgeschaltet ist, die die Anzahl der Zeilenimpulse halbiert