Устройство для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации

1 Изобретение относится к устройству для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации, в частности аудиоинформации, с блоком считывания для считывания данных с носителя информации в виде аналогового сигнала, с блоком преобразования данных для обработки информации и с устройством вывода для вывода обработанной информации. Такого рода устройство известно из DE-U 295 00 376. В этом устройстве для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации, предусмотрено оптическое считывающее устройство для считывания данных,имеющее оптическую считывающую головку,которая должна быть расположена над носителем информации в качестве так называемого ручного сканнера. После обработки считанной информации в преобразователе данных может быть воспроизведена звуковая последовательность, такая как аудиоинформация, например,посредством микрофона, используемого в качестве устройства вывода. Хотя подобное устройство в принципе работоспособно, во многих отношениях для высококачественного воспроизведения информации,сохраненной в цифровом виде, оно требует усовершенствования. Другое устройство подобного рода известно из ЕР 0 773 511. В этом устройстве для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации, предусмотрен оптический блок считывания для считывания данных,имеющий фотосенсор. На самом нижнем уровне 1 осуществляется первая обработка сенсорного изображения, на находящемся над ним уровне 2 первый результат анализируется на содержащиеся блоки данных, на находящемся над ним уровне 3 второй результат объединяется в макроблоки, которые потом на уровне 4 соединяются в частичные файлы, которые на уровне 5 объединяются в файлы и могут использоваться для переработки. Это устройство также принципиально работоспособно. При надлежащей организации применяемого на уровнях процесса может быть также достигнуто высококачественное воспроизведение. Однако от приема изображения от фотосенсора до вывода данных, например в виде звуковой последовательности, устройство требует относительно долгого времени ввиду пошаговой обработки данных, содержащихся в элементах уровней, что воспринимается пользователями устройства как помеха. Исходя из этого, применение фотосенсоров препятствует недорогой и компактной конструктивной реализации особенно высокой плотности информации,сохраненной в цифровом виде на информационном носителе. Исходя из этого, в основу изобретения положена задача усовершенствования устройства указанного вначале типа таким образом, чтобы 2 обеспечить сравнительно быструю, а также обширную безошибочную обработку информации,в частности при высокой плотности предназначенной для воспроизведения информации. Эта задача решена в устройстве, выполненном согласно независимому пункту формулы изобретения, предпочтительные варианты исполнения обусловлены зависимыми пунктами формулы изобретения. За счет того что в конструкции предусмотрены устройство обработки данных стартового блока и блок сохранения управляющих данных,посредством которых управляющие данные,сохраненные в стартовом блоке носителя информации, могут быть считаны и записаны, последующая обработка информации может быть целенаправленно управляема посредством предварительно заданных параметров, содержащихся в управляющих данных. Для этого предусмотрены элементы восстановления данных, которые под воздействием управляющих данных так влияют на обработку предназначенной для воспроизведения информации, что большие объемы информации также могут быть обработаны быстро и безошибочно. В примерах исполнения блок сохранения управляющих данных, а также блок преобразования данных в качестве запоминающих элементов и элементов вывода или в качестве элементов восстановления данных имеет в зависимости от обстоятельств альтернативно и/или кумулятивно датчик порогового бинарного сигнала с вспомогательным элементом восстановления бинарного сигнала для преобразования аналоговых сигналов в бинарные в соответствии с заданным пороговым значением; датчик коррекции поворота с вспомогательным элементом коррекции поворота для компенсации поворота носителя информации против заданного направления вращения; датчик растрового размера с вспомогательным элементом восстановления текстуры для уменьшения на величину записи данных, соответствующей фактическому растровому размеру носителя информации, так что в случае, если растровый размер носителя информации меньше разрешающей способности считывающего элемента, процессы ввода ускоряются; датчик формата данных с вспомогательным элементом обработки данных для деархивации или декодирования, а также коррекции ошибок в соответствии с определенным форматом данных, а также датчик коэффициента модуляции с вспомогательным аналогоцифровым преобразователем для правильного преобразования в воспроизводимый сигнал. Главным образом блок считывания устроен для оптического считывания данных. В различных вариантах выполнения для этого предусмотрены способные поворачиваться и перемещаться относительно неподвижного носителя информации конструктивные элементы, посред 3 ством которых данные могут считываться преимущественно построчно. Дальнейшие целесообразные варианты выполнения и преимущества изобретения являются предметом приведенных ниже формулы изобретения, а также последующего описания примеров выполнения со ссылками на чертежи,на которых фиг. 1 изображает блок-схему первого варианта выполнения устройства для вывода цифровых данных, сохраненных на носителе информации с двумя аналого-цифровыми преобразователями и одним блоком памяти, состоящим из многоразовой памяти; фиг. 2 - блок-схему второго варианта выполнения устройства для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации, которое имеет в отличие от устройства на фиг. 1 один блок памяти с двумя запоминающими устройствами; фиг. 3 - блок-схему третьего варианта выполнения устройства для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации, которое имеет в отличие от устройства на фиг. 1 единственный аналого-цифровой преобразователь с последовательными элементами восстановления данных; фиг. 4 - пример исполнения оптического блока считывания с поворачивающимся зеркалом для устройства вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации; фиг. 5 - блок считывания, выполненный согласно фиг. 4, вид сбоку; фиг. 6 и 7 - другой вариант выполнения оптического блока считывания с продольно перемещающейся оптикой в двух крайних положениях. Фиг. 1 показывает на блок-схеме первый вариант выполнения устройства для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации. Согласно фиг. 1 устройство имеет блок считывания 1, который имеет считывающий элемент 2, соединенный с детекторным элементом 3. Считывающий элемент 2 преимущественно является оптическим устройством, посредством которого облучается неподвижный носитель информации с сохраненными на нем цифровыми данными в черно-белом растре, и отраженная часть излучения может быть подведена к детекторному элементу, имеющему оптический детектор. В качестве носителя цифровой информации главным образом предусмотрена подкладка,снабженная печатным или фотографическим путем черно-белой или цветной пунктурой, на которой в качестве аудиоинформации сохранена, например, звуковая последовательность. Информация состоит из стартового блока и построенного из отдельных блоков данных блока воспроизведения, который замыкается посредством конечного блока. Далее предусматривается ориентационная рамка, выполненная, напри 001638 4 мер, в виде зубчатой рамки. Данные для воспроизведения могут быть при этом сжаты и/или закодированы посредством известного в области аудиотехники процесса. К детекторному элементу 3 считывающего блока 1 присоединен аналого-цифровой преобразователь стартового блока (АЦП стартового блока) 4 блока преобразования данных 5, выполненный, например, в виде 8-битового аналого-цифрового преобразователя. С помощью АЦП стартового блока 4 выдаваемые детекторным элементом 3 аналоговые сигналы, по меньшей мере, одного стартового блока, содержащегося на носителе информации как часть сохраненных цифровых данных, а также управляющие данные дополнительного стартового блока для определения поворота против заданного направления при особенно быстром процессе чтения носителя информации, могут быть преобразованы в цифровую форму и переданы элементу обработки стартового блока 6 управляющего блока 7, образующего устройство обработки данных стартового блока 8. Посредством элемента обработки стартового блока 6 основные и дополнительные данные, содержащиеся в стартовом блоке носителя информации,могут быть переданы в блок сохранения управляющих данных 9, который в качестве запоминающего элемента и элемента вывода для компонент управляющих данных имеет датчик серого оптического порогового значения 10, датчик величины коррекции поворота 11, датчик растрового размера 12, датчик формата данных 13 и датчик коэффициента модуляции 14. Датчикам серого оптического порогового значения 10, используемого в качестве датчика порогового значения, может быть передан серый оптический клин в качестве бинарного анализатора, причем если уровень аналогового сигнала ниже порогового значения, то аналоговый сигнал преобразуется в значение одного бинарного сигнала, например нулевого сигнала, а если уровень аналогового сигнала выше порогового значения, то аналоговый сигнал преобразуется в значение другого бинарного сигнала, например единичного сигнала. При помощи датчика величины коррекции поворота 11 можно сохранить в памяти величину коррекции поворота, представляющую собой поворот носителя информации относительно заданного направления и определяемую с помощью ориентационной рамки носителя информации и которая образуется, например, при быстром считывании носителя информации из крайнего положения,или при считывании стартового блока из полученных данных выравнивания его ориентации. Коррекция поворота производится преимущественно посредством двумерного сдвига. В датчике растрового размера 12 запоминается величина растрового размера, представляющая собой размер растра, соответствующий пространственной плотности записи данных. В датчике 5 формата данных 13 запоминается величина формата данных, представляющая собой формат данных и связанный с ним процесс корректировки ошибок данных, сохраненных на носителе информации в цифровом виде, а в датчике коэффициента модуляции 14 запоминаются коэффициенты модуляции, необходимые, в частности, для акустического воспроизведения воспроизводимых аудиоданных, имеющихся на носителе информации. Блок преобразования данных 5 устройства на фиг. 1 имеет, кроме того, в качестве элемента восстановления данных аналого-цифровой преобразователь данных для воспроизведения 15(АЦП данных для воспроизведения), выполненный, например, в виде быстрого 1-битового аналого-цифрового преобразователя. АЦП воспроизведения 15 присоединен, во-первых, прямо к детекторному элементу 3 и, во-вторых, к датчику серого оптического порогового значения 10,причем, по меньшей мере, аналоговые сигналы от предназначенных для воспроизведения данных, сохраненных на носителе информации в цифровом виде, могут быть преобразованы в двоичные данные в зависимости от пороговой величины, сохраненной в бинарном датчике порогового значения 10. С АЦП данных для воспроизведения 15 последовательно соединен элемент коррекции поворота 16 в качестве другого элемента восстановления данных блока преобразования данных 5, который далее присоединяется к датчику величины коррекции поворота 11. Посредством элемента коррекции поворота 16 двоичные данные в части предназначенной для вывода информации могут быть скорректированы относительно величины поворота против заданного направления вращения носителя информации,вызванного в результате коррекции поворота. Двоичные данные коррекции поворота могут быть переданы в многоразовую 17 элемента памяти 18 блока преобразования данных 5. Посредством многократно совместно используемой многоразовой памяти 17, в которой информация может быть многократно перезаписана,по крайней мере, часть двоичных данных коррекции поворота может быть передана, временно сохранена и последовательно передана последовательно подключенному элементу восстановления текстуры 19, который используется как дальнейший элемент восстановления данных. Элемент восстановления текстуры 19 далее связан с датчиком растрового размера 12, в котором запоминается величина растрового размера, представляющая собой размер растра носителя информации. Переданные элементу восстановления текстуры двоичные данные, образующие бинарный образ, по меньшей мере, выходных данных, предназначенных для воспроизведения, при пропадании резервной информации для выходных данных могут быть восстановлены по двоичным данным, соответствую 001638 6 щим растровому размеру носителя информации,а при перезаписи уже обработанных сырых данных могут быть вновь сохранены в многоразовой памяти 17. Восстановленные двоичные данные в многоразовой памяти 17 могут быть переданы для дальнейшего использования во внешний блок, например, посредством инфракрасной передачи данных. Сжатые относительно растрового размера двоичные данные могут быть переданы элементу обработки данных 20 как дальнейшему элементу восстановления данных блока преобразования данных 5, который далее присоединен к датчику формата данных 13. Посредством элемента обработки данных 20 выдаваемые выходные данные для вывода могут быть при задании формата данных деархивированы или декодированы с коррекцией ошибок, например, посредством проверки плотности в соответствии с используемым процессом записи в память. К элементу обработки данных 20 последовательно подключен в качестве дальнейшего элемента восстановления данных выходной цифро-аналоговый преобразователь (выходной ЦАП) 21, который далее присоединен к датчику коэффициента модуляции 14. Посредством выходного ЦАП 21 скорректированные деархивированные или декодированные двоичные данные в соединении с коэффициентами модуляции из датчика коэффициентов модуляции 14 могут быть преобразованы в выдаваемые выходные аналоговые сигналы, которые могут быть переданы в блок вывода 22. В представленном на фиг. 1 устройстве блок вывода 22 имеет элемент преобразования звука 23, например, в виде микрофона для воспроизведения сохраненных на носителе информации аудиоданных в виде звуковой последовательности. Вариант выполнения, изображенный на фиг. 1, характеризуется тем, что двукратное использование многоразовой памяти 17, а также быстрая обработка выдаваемых выходных данных посредством быстрого АЦП воспроизведения 15 дает экономичное решение, позволяющее выводить данные с относительно малой задержкой. Фиг. 2 иллюстрирует на блок-схеме второй пример исполнения устройства для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации как вариацию представленного на фиг. 1 примера исполнения, причем соответствующие конструктивные элементы на фиг. 1 и 2 имеют одинаковые обозначения и в дальнейшем подробнее не разъясняются. Блок преобразования данных 5 в примере исполнения, согласно фиг.2, имеет запоминающий элемент 24, который имеет подключенное к элементу коррекции поворота 16 кадровое запоминающее устройство 25 и подключенное к элементу восстановления текстуры 19 запоминающее устройство двоичных выходных данных 26. В кадровом запоминающем устройстве 25 могут быть со 7 хранены в виде кадра скорректированные на величину вращения двоичные выходные данные, преобразованные в цифровую форму посредством АЦП воспроизведения 15 с разрешением считывающего элемента 2. После сжатия данных кадра кадрового запоминающего устройства 25 до растрового размера носителя информации посредством датчика растрового размера 12 и элемента восстановления текстуры 19,двоичные выходные данные с их полным информационным содержанием, подлежащим воспроизведению, могут быть сохранены в запоминающем устройстве двоичных выходных данных 26. Особенно целесообразно несоосное расположение запоминающего устройства двоичных выходных данных 26, так что выдаваемые данные могут быть, например, выведены многократно. В дальнейшем исполнении запоминающее устройство двоичных выходных данных 26 имеет размер, позволяющий сохранение двоичных выходных данных с нескольких носителей информации последовательного доступа. Тем самым, например, более длинные последовательности аудиоданных, дополняющих более длинный музыкальный отрывок, могут быть повторно выведены или переданы на другой носитель, например посредством инфракрасной передачи. Фиг. 3 показывает на блок-схеме третий пример исполнения устройства для вывода данных, сохраненных в цифровом виде на носителе информации как вариацию представленного на фиг. 1 примера исполнения, причем соответствующие конструктивные элементы на фиг. 1 и 3 имеют одинаковые обозначения и в дальнейшем подробнее не разъясняются. Блок преобразования данных 5 в устройстве, согласно фиг. 3,имеет подключенный к детекторному элементу 3 быстрый аналогово-цифровой преобразователь совокупных данных (АЦП совокупных данных) 27, который, во-первых, подсоединен к элементу обработки стартового блока 6 и к которому, во-вторых, подключен элемент восстановления порогового значения 28 в качестве элемента восстановления данных. В соответствии с целью АЦП совокупных данных 27 выполнен как быстрый 8-битовый аналогоцифровой преобразователь. В примере исполнения согласно фиг. 3, предусматривается универсальная установка контраста и порогового значения посредством фильтрующей функции в таблице значений. Тем самым достигается оптимизация контраста и уменьшения ошибок ввода. Пример исполнения согласно фиг. 3 отличается высокой универсальностью восстановления данных наряду с экономичностью ввиду очень небольшого количества конструктивных элементов блока преобразования данных 5. Фиг. 4 показывает целесообразную конструкцию оптического блока считывания 1 для устройства вывода данных, сохраненных опти 001638 8 ческим способом в цифровом виде на неподвижном носителе информации согласно фиг. 1,2 или 3, которое тем не менее принципиально может функционировать в соединении с другими устройствами вывода данных. Блок считывания 1, согласно фиг. 4, имеет не представленный на фиг. 4 облучающее устройство, посредством которого может облучаться неподвижный носитель информации с сохраненными на нем в черно-белом растре оптически считываемыми цифровыми данными. Элемент считывания 2 блока считывания 1, согласно фиг. 4, имеет считывающую оптику 29, которая облучается посредством вращающегося подвижного направляющего зеркала 30 сканирующими лучами 32,отраженными от фокальной области 31. Посредством считывающей оптики 29 сканирующие лучи 32 могут фокусироваться с помощью неподвижного зеркала 33 на детекторном элементе 3. При преимущественно построчном последовательном или параллельном считывании носителя информации детекторный элемент 3 выполнен как детектор строк 34, преимущественно в виде так называемого Charge-Coupled-Device(CCD). Для экранирования от рассеянного излучения сканирующие лучи 32 проходят после считывающей оптики 29 в светонепроницаемом корпусе 35. Фиг. 3 показывает блок считывания 1, согласно фиг. 4, для наглядного представления в профиле отклоненного на 180 градусов хода луча между неподвижным зеркалом 33 и детектором строк 34. С обеих сторон считывающей оптики 29 предусмотрены источники света 36,37 облучающего устройства 38, посредством которых может облучаться предназначенная для соответствующего выходного света осветительная оптика 39, 40. В качестве источников света 36, 37 применяются в основном диодные лазеры. Посредством осветительной оптики 39, 40 расположенный, согласно фиг. 5, на окне 41 носитель информации 42 с информационно содержащим прямоугольным черно-белым растром, облучается построчно в поперечном направлении двумя осветительными лучами 43,44, граничащими друг с другом на поверхности носителя информации 42. В блоке считывания 1, согласно фиг. 4 и 5,осуществляется считывание данных посредством управляющего элемента 7 путем последовательного построчного позиционирования осветительных лучей 43, 44 с построчным поворотом направляющего зеркала 30 и считывания строчного детектора 34. Фиг. 6 и 7 показывают другой пример исполнения оптически работающего блока считывания 1 для применения с устройствами, согласно фиг. 1, 2 или 3, или также с другим устройством ввода данных для считывания не представленного здесь носителя информации. Блок считывания 1, согласно фиг. 6 и 7, имеет источник света 45, выполненный, например, в 9 виде светоиспускающего диода в качестве светодиода, посредством выходного излучения которого облучается линейная фокусирующая оптика 46. Посредством линейной фокусирующей оптики 46 можно облучать проходящие в поперечном направлении строки информационного носителя, оснащенного, например, прямоугольным черно-белым растром для цифровой записи данных. Кроме того, считывающий элемент 2 блока считывания 1 имеет, согласно фиг. 6 и 7, отклоняющее на 90 градусов подвижное зеркало 47,пространственно жестко связанное с источником света 45 и линейной фокусирующей оптикой 46, посредством которого часть отраженного от поверхности носителя информации излучения может быть направлена на элемент поворота и сдвига 48, отклоняющий на 180 градусов с параллельном сдвигом, изготовленный например, из призмы или зеркал. Элемент поворота и сдвига 48, например, с помощью системы канатной тяги или механически посредством штанг соединен с подвижной частью 49, состоящей из источника света 45,линейной фокусирующей оптики 46 и подвижным зеркалом 47, таким образом, что путь сдвига элемента поворота и сдвига 48 соответствует половине пути сдвига подвижной части 49. Часть излучения, отклоняемого посредством элемента поворота и сдвига 48, попадает на неподвижное отклоняющее зеркало 50, отклоняющее на 90 градусов, проходит через считывающую оптику 51 и для разделения лучей отклоняется из пространственных соображений на детектор строк 54 детекторного элемента 3 посредством второго неподвижного отклоняющего зеркала 52, отклоняющего на 90 градусов, а также посредством состоящего, например, из призмы или зеркал неподвижного отклоняющего на 180 градусов элемента 53, причем первое неподвижное отклоняющее зеркало 50, считывающая оптика 51, второе неподвижное отклоняющее зеркало 52, а также отклоняющий элемент 53 расположены пространственно жестко по отношению друг к другу. При этом обеспечивается, что отраженная на детектор строк 54 посредством считывающей оптики 51 фокальная область остается при считывании носителя информации пространственно жесткой, поскольку при перемещении элемента поворота и сдвига 48 на величину половины пути подвижной части 49 общая оптическая длина пути между носителем информации и детектором строк 54 при перемещении между первым крайним положением, согласно фиг. 6, и вторым крайним положением, согласно фиг. 7, остается неизменной. Представленный на фиг. 6 и 7 блок считывания отличается очень хорошим использованием объема и тем самым компактной конструкцией. Далее путем перемещения источника света 45 и линейной фокусирующей оптики 46 над 10 всем носителем информации обеспечивается равномерное освещение его в направлении сдвига, что упрощает обработку данных. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для вывода данных, сохраненных на носителе информации в цифровом виде в форме двумерного растра, с блоком считывания (1) для считывания данных с носителя информации в виде аналогового сигнала, с блоком преобразования данных (5) для обработки информации и с устройством вывода (22) для вывода обработанной информации, отличающееся тем, что а) блок считывания (1) имеет строчный детектор (34), принимающий данные построчно и последовательно; б) двоичные выходные данные передаются из блока преобразования данных (5) в устройство обработки данных стартового блока (8); в) с устройством обработки данных стартового блока (8) соединен блок сохранения управляющих данных (9); г) блок преобразования данных (5) имеет аналого-цифровой преобразователь данных для воспроизведения (АЦПДВ) (15), который объединен с датчиком серого оптического порогового значения (10) блока сохранения управляющих данных (9); д) с аналого-цифровым преобразователем данных для воспроизведения (АЦПДВ) (15) соединен элемент коррекции поворота (16), который, в свою очередь, подсоединен к датчику величины коррекции поворота (11) блока сохранения управляющих данных (9); е) к элементу коррекции поворота (16) последовательно подключен элемент памяти (18) блока преобразования данных (5), имеющий многоразовую память (17), а также элемент восстановления текстуры (19), который функционирует вместе с датчиком растрового размера(12) блока сохранения управляющих данных (9); и) двоичные данные в элементе памяти(18), сжатые относительно растрового размера,могут быть переданы элементу обработки данных (20), который присоединен к датчику формата данных (13) блока сохранения управляющих данных (9); 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что для акустического воспроизведения данные из элемента обработки данных (20) могут быть переданы в выходной цифроаналоговый преобразователь (выходной ЦАП) (21), который соединен с датчиком коэффициента модуляции(14) блока сохранения управляющих данных (9); 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что между элементом восстановления текстуры (19) и элементом обработки данных (20) расположено запоминающее устройство двоичных выходных данных (26), способное к приему от элемента коррекции поворота (16) полного информационного содержания предназначенных для воспроизведения двоичных данных. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем,что между элементом коррекции поворота (16) и элементом восстановления текстуры (19) расположено кадровое запоминающее устройство(25). 5. Устройство по одному или нескольким из пп.1-4, отличающееся тем, что блок считывания (1) имеет считывающую оптику, которая 12 облучается посредством вращающегося подвижного направляющего зеркала сканирующими лучами (32), отраженными от фокальной области (31). 6. Устройство по п.3, отличающееся тем,что сканирующие лучи (32) могут быть сфокусированы посредством неподвижного зеркала(33) на детекторе строк (34).