СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СИГНАЛА СИНХРОНИЗАЦИИ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМНИКА СО СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКОЙ, СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СИГНАЛА ТАКТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ В ТЕЛЕВИЗИОННОМ ПРИЕМНИКЕ СО СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКОЙ, СИСТЕМА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО С УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ ТАКТОВОГО СИГНАЛА В ТЕЛЕВИЗИОННОЙ АППАРАТУРЕ Российский патент 1999 года по МПК H04N5/12 

Изобретение относится к системе для обеспечения точных тактовых сигналов для видеобработки, например для видеоускоряющих схем и/или для цифровой обработки вообще. Тактовые сигналы могут быть на той же частоте или на отличных частотах, например, f_Н и nf_Н, где n - целочисленный множитель _Н. Тактовые сигналы могут быть синхронизированы соответственно с входящим видеосигналом и с сигналом, выделяемым, например, из выходного сигнала горизонтально отклоняющей схемы, такого как сигнал, выделяемый из горизонтально отклоняющего тока.

Телевизионное устройство требует, чтобы схемы, генерирующие растровую развертку, были синхронизированы с видеосигналом, подлежащим воспроизведению. Стандартные НТСЦ видеосигналы, например, воспроизводятся чередующимися последовательно полями, причем каждое поле генерируется работой растровой развертки на основной, или стандартной, горизонтально развертывающей скорости приблизительно 15 734 Гц.

Основная развертывающая скорость для видеосигналов по-разному называется как f_Н, f1_Н и 1f_Н. Действительная частота 1f_Н сигнала может изменяться согласно различных видеостандартов. В соответствии с усилиями улучшать качество изображения телевизионного устройства были разработаны системы для воспроизведения видеосигналов построчно, нечередующимся образом. Построчная развертка требует, чтобы каждый воспроизводимый кадр развертывался в тот же временный период, который предоставляется для развертывания одного из двух полей чередующегося формата. Соответственно, горизонтально, развертывающая частота должна быть удвоенной частотой чередующихся видеосигналов. Развертывающая скорость для таких построчно развертывающих дисплеев по-разному называется как 2f_Н и f2_Н. Частота развертывания 2f_Н, соответствующая стандартам в Соединенных Штатах, например, равна 31 468 Гц. Неконкретизированная кратная скорость может называться, например, nf_Н, где n - это целое число, большее чем 1.

Проблема, которая может встретиться в видеобработке и в отклоняющихся системах, например в построчно развертывающих системах, состоит в том, что некоторая видеообработка должна выполняться с входящим чередующимся видеосигналом на 1f_Н, поскольку другая видеобработка должна выполняться с воспроизводимым видеосигналом на большей построчной скорости, например, должны быть предусмотрены как 1f_Н, так и 2f_Н тактовые сигналы. В цифровом телевизионном приемнике или в видеозаписывающем устройстве, например, входящие видеосигналы превращаются в цифровые для обработки сигнала. После преобразования входящий видео должен быть записан в запоминающее устройство, например, в сдвиговый регистр и/или в буфер на скорости 1f_Н. Видео выходные сигналы, однако, должны считываться из запоминающего средства с большей скоростью, например, 2f_Н. Гасящие сигналы - это другой пример необходимого тактового сигнала 2f_Н. Тактовые сигналы, используемые для видеообработки, должны быть не только синхронизированы друг с другом, но должны быть синхронизированы с входящим видеосигналом и с началом видеохода луча. Проблемы в надлежащем синхронизировании видеостартовой фазировки и в тактовых сигналах могут привести к искажению изображения, которое, например, может стать несцентрированным или появится расщепленный растр. Типично видеоинформация принимается телевизионным устройством как одна строка за раз с первой, или основной, горизонтально развертывающей скоростью, например, 1f_Н. В построчно развертывающей системе, например, видеоинформация может быть запомнена, одна или более строк за раз, причем предварительно воспроизводится со скоростью 2f_Н. Иногда каждая строка считывается, или воспроизводится, больше чем однажды. Иногда информация в последующих строках, или наборе строк, обрабатывается, причем, например, комбинируется интерполяцией. В другом случае большее число строк видеоинформации может быть воспроизведено с большей скоростью, например, 2f_Н. Соответственно необходимо генерировать тактовые сигналы 1f_Н и 2f_Н для использования в чередующейся построчности развертывающей преобразовательной схеме в построчно развертывающем телевизионном приемнике. Более того, очень важно, что сигналы 2f_Н имеют минимальную модуляцию 1f_Н в их периодах, иногда называемую как 1f_Н пульсация или дрожание. Далее особенно удобно, если тактовые сигналы и 1f_Н и 2f_Н выделяются из того же осциллятора синхронизирующих импульсов. В прошлом привязанный к частоте строк генератор тактовых импульсов, или осциллятор, применялся для генерирования таких тактовых сигналов. Привязанный к частоте строк - это термин общепонятный, чтобы обозначать рабочее условие, при котором осциллятор, или генератор тактовых импульсов, синхронизирован, то есть привязан, к горизонтально синхронизирующим импульсам входящего чередующегося видеосигнала. Определенные условия дрожания, даже в системе 1f_Н без видеоускоряющей схемы, могут привести в результате к рассовмещению начала видеостроки и начала горизонтального хода, несмотря на осуществление обычного привязанного к частоте строк генератора тактовых импульсов для управления видеобработкой. Однако если отклоняющая 2f_Н схема синхронизируется с видеосигналом источником другим, чем непосредственно, например, горизонтально синхронизирующей составляющей входящего видеосигнала, и если есть незначительная пульсация 1f_Н в отклоняющей схеме, тогда генераторы задающих тактовых сигналов для генерирования тактовых сигналов 1f_Н и 2f_Н могут быть привязаны к отклоняющей 2f_Н схеме без введения составляющей пульсации 1f_Н в тактовые сигналы 1f_Н и 2f_Н. Аналогично, в системе 1f_Н без построчного развертывания видеообрабатывающая схема может иметь определенные видеохарактеристики, требующие, например, цифровую обработку видеосигнала. Такая видеообрабатывающая схема может потребовать видеосигналы, которые должны быть записаны в память и храниться временно до считывания из памяти на телевидение или на экран монитора. В этом случае видеостроки должны быть записаны в память синхронно с входящим видеосигналом, но видеостроки должны быть считаны из памяти синхронно с горизонтально отклоняющей схемой. Когда обычный привязанный к частоте строк генератор тактовых импульсов синхронизируется с входящим видеосигналом, различные условия дрожания в отклоняющей схеме, например, фазовые изменения в импульсах обратного хода, вызванные изменениями в нагрузке, обусловленные током луча, могут нарушать совмещение, или временное совпадение, начала каждого горизонтального хода и начала видеостроки, подлежащей развертыванию.

В соответствии с аспектом этого изобретения дается характеристика новому виду задающих тактовых импульсов, а именно: одному из привязанных к выходному управляющему дисплеем сигналу, например, к выходному сигналу отклоняющей схемы, такому как горизонтально отклоняющий ток, или к сигналу, выделяемому из нее. Такой генератор тактовых импульсов называется здесь привязанный к изображению на экране генератор тактовых импульсов, или осциллятор, чтобы отличить от обычного привязанного к частоте строк генератора тактовых импульсов, или осциллятора. Привязанный к изображению на экране генератор тактовых импульсов, или осциллятор, полезен в любой системе, где начало видеохода не может быть надежно привязано к горизонтально синхронизирующим импульсам видеосигнала. В дисплейной системе, использующей электронно-лучевую трубку и соответствующую горизонтально отклоняющую систему, термин "привязанный к развертке" также уместен.

Следовательно, аспект этого изобретения - обеспечить систему для генерирования тактовых сигналов для телевизионного устройства, в которой горизонтально развертывающий сигнал не всегда может быть надежно привязан к горизонтально синхронизирующей составляющей входного видеосигнала. Такая система содержит схему для приема горизонтально синхронизирующей составляющей входящего видеосигнала и генерирования промежуточного синхронизирующего сигнала, синхронизированного с горизонтально синхронизирующей составляющей. Горизонтально отклоняющая схема синхронизируется с промежуточным синхронизирующим сигналом и генерирует синхронизирующий развертку сигнал. Привязанная к фазе петля имеет частотно управляемый осциллятор для генерирования синхронизирующего сигнала, фазовый детектор и фильтр для совершенствования управляющего сигнала для осциллятора, регулирующего на фазовый детектор. Фазовый детектор имеет один вход, соединенный для приема синхронизирующего сигнала, и другой вход, соединенный для приема синхронизирующий генератор тактовых импульсов сигнала, генерированного горизонтально отклоняющей схемой. Декодирующая схема откликается на синхронизирующий сигнал для генерирования первого и второго тактовых сигналов, соответственно синхронизированных с горизонтально синхронизирующей составляющей и промежуточным синхронизирующим сигналом. Видеообрабатывающая схема для видеосигнала откликается на первый и второй тактовые сигналы. Синхронизирующий генератор тактовых импульсов сигнал может быть связан с синхронизирующим развертку сигналом или с горизонтально отклоняющим током. В частности, синхронизирующий генератор тактовых импульсов сигнал может быть сформирован импульсами обратного хода строчной развертки.

Другой аспект изобретения - это обеспечить привязанный к изображению на экране осциллятор для построчно развертывающей системы, причем привязанный к изображению на экране осциллятор синхронизируется с выходным сигналом горизонтально отклоняющей схемы или сигналом, ответвляемым от него, для генерирования тактовых сигналов на частоте, соответствующей частоте горизонтально синхронизирующей составляющей входящего видеосигнала и на кратной ей частоте, например 1f_Н и 2f_Н, такие как тактовые сигналы будут проявлять незначительную пульсацию, если будут проявлять вообще. Привязанный к изображению на экране генератор задающих тактовых сигналов может быть осуществлен в соответствии с аспектом изобретения только при обеспечении, или признании, подходящего источника, по существу свободного от пульсации 1f_Н сигнала скорости 2f_Н, для иллюстрируемого примера, с которым осциллятор синхронизирующих импульсов может быть синхронизирован. Такой источник тактового сигнала 2f_Н, свободного от пульсации 1f_Н, описывается в общем принадлежащей и одновременно рассматриваемой заявке США 499, 249, поданной 26 марта 1990 г. Как отмечено в одновременно рассматриваемой заявке, проблема, которая может встретиться в генерировании тактового сигнала 2f_Н из тактового сигнала 1f_Н, выделяемого сигнала 1f_Н, выделяемого из горизонтально синхронизирующей составляющей видеосигнала 1f_Н, состоит в обеспечении достаточно точной симметрии, или постоянства, тактового сигнала кратной частоты внутри периода тактового сигнала основной частоты. Период сигнала кратной частоты может изменяться вследствие дрожания, вызванного сигналом основной частоты. Если симметрия тактового сигнала 2f_Н, например, не очень точна внутри какого-либо периода 1f_Н, то ход развертки 2f_Н будет инициироваться в различный момент каждой другой строки в растре. Это может вызвать эффект расщепления растра, в котором растр имеет первый набор переменных строк развертки, образующих первую часть изображения, которая отходит вправо, и второй набор переменных строк развертки, образующих вторую часть изображения, которая отходит влево. Смежные импульсы обратного хода имеют отличную амплитуду вследствие отличного размаха токов отклоняющей системы, текущих во время смежных периодов обратного хода. Токи отклоняющей катушки отличного размаха текут во время смежных периодов хода вследствие смежных периодов хода отличной длины. Количество развертывающей разности между смежными строками будет зависеть от величины разности периода и общей эффективности восстановления энергии отклоняющей схемы. Временные разности между смежными периодами хода порядка только 100 наносекунд могут вызвать неприемлемые количества расщеплений растра.

Асимметрия в первый синхронизирующий сигнал, например на 1f_Н, может быть введена в первую привязанную к фазе петлю, используемую в синхронизирующей схемах горизонтально отклоняющих систем, имеющих две привязанных к фазе петли и образующих часть видеоускоряющей системы. Асимметрия может быть свойственна некоторым интегральным схемам также. Отсутствие сигнала обратного хода 1f_Н, от которого ответвляют сигнал обратной связи для первой привязанной к фазе петли на частоте 1f_Н, требует, чтобы тактовый сигнал основной частоты был использован в качестве сигнала обратной связи для фазового компаратора в привязанной к фазе петле. Это может ввести пульсацию на основной частоте, проявляющуюся в асимметрии.

Решение, описанное в одновременно рассматриваемой заявке, может быть осуществлено в горизонтально отклоняющей системе, имеющей точное синхронизирующие схемы для использования в воспроизведении видеосигналов с кратной развертывающей скоростью, где асимметрия происходит от периодического возмущения синхронизирующего или тактового сигнала. Здесь первая привязанная к фазе петля генерирует первый тактовый сигнал на первой горизонтально синхронизирующей частоте, соответствующей горизонтально синхронизирующей составляющей в видеосигнале. Преобразовательная схема из первого тактового сигнала второй тактовый сигнал, имеющий вторую частоту, кратную первой частоте, и подвергается изменению в частоте со скоростью, соответствующей первой частоте. Вторая привязанная к фазе петля получает второй тактовый сигнал и сигнал обратной связи на второй частоте и включает в себя управляемый напряжением осциллятор для генерирования сглаженного горизонтально синхронизирующего сигнала на второй частоте. Вторая привязанная к фазе петля имеет отклик характеристики петли, предохраняющий управляемый напряжением осциллятора от изменения частоты так же быстро, как скорость изменения второго тактового сигнала. Выходной каскад горизонтального отклонения может быть соединен со второй привязанной к фазе петлей для синхронизированной горизонтальной развертки в соответствии с второй частотой, например 2f_Н. Две привязанные к фазе петли имеют вид тандема в сочетании с преобразователем скорости сигнала, или множительным устройством. Не требуется дополнительная обрабатывающая сигнал схема, чтобы корректировать симметрию тактового сигнала, генерированного первой привязанной к фазе петлей, или симметрию тактового сигнала кратной скорости, выделяемого преобразователем.

В соответствии с аспектом этого изобретения система для генерирования тактовых сигналов для построчного развертывающего телевизионного приемника содержит схему для приема видеосигнала с горизонтально синхронизирующей составляющей на частоте горизонтального развертывания и генерирования промежуточного синхронизирующего сигнала на кратной частоте горизонтально синхронизирующей составляющей. Горизонтально отклоняющая схема генерирует синхронизирующий развертку сигнал на кратной частоте, синхронизированный с промежуточным синхронизирующим сигналом. Осциллятор генерирует синхронизирующий сигнал синхронно с синхронизирующим развертку сигналом. Многокаскадный счетчик делит синхронизирующий сигнал, производя множество декодируемых выходов. Декодирующая схема генерирует тактовые сигналы как на частоте горизонтально синхронизирующей составляющей, так и на кратной частоте из выходов счетного средства.

Построчно развертывающие системы могут быть подвержены другой проблеме, исходящей от отсутствия импульсов обратного хода на основной, или 1f_Н, частоте. Развертывание с кратной частотой производит больше импульсов обратного хода, чем интервалы видеостроки в видеосигнале. Записывающая схема, например, должна была бы хранить каждую полную строку и начало следующей строки видеоинформации, если записывающая схема синхронизируется с неверными импульсами на обратном ходу развертки, а не с импульсами обратного хода, которые оказываются в начале каждого интервала видеостроки. В преобразовании 1f_Н в 2f_Н, например, горизонтально отклоняющая схема 2f_Н генерирует вдвое больше импульсов обратного хода, чем генерировала бы горизонтально отклоняющая схема 1f_Н. Неопределенность существует в согласовании по времени тактового сигнала 1f_Н, получаемого из генератора задающих тактовых видеосигналов, потому что не известно, который из импульсов обратного хода, появляющийся на скорости 2f_Н, появится ближе к началу интервалов видеостроки 1f_Н, а который появится ближе к середине интервалов видеостроки.

Другой аспект этого изобретения - решить неопределенность, полагаясь на тактовые сигналы, получаемые из привязанного к изображению на экране осциллятора синхронизирующих импульсов. В соответствии с этим аспектом изобретения схема, соединенная со счетчиком и декодирующей схемой, объединяет определенные импульсы синхронизирующего сигнала с началом интервалов видеострок в видеосигнале. Эта объединяющая импульсы схема может также считаться формирующей частью декодирующей схемы. В первом варианте осуществления синхросигнал на частоте горизонтально синхронизирующей составляющей и привязанный к ней стробируется синхронизирующим сигналом на кратной скорости; например, триггером Д типа. Выход триггера будет изменяться между высоким /В1/ и низким /Н0/ цифровыми уровнями в последовательных полупериодах синхросигнала основной частоты. Этот выход может быть использован в качестве наиболее значительного бита для декодирования тех тактовых сигналов на частоте горизонтально синхронизирующей составляющей. В альтернативном варианте осуществления делящий на два счетчик, например, синхронный счетчик, реагирующий на синхронизирующий сигнал и выходы многокаскадного счетчика, используется, чтобы производить выход, используемый в качестве наиболее значительного бита. Ведущий край каждого импульса в синхросигнале на частоте горизонтально синхронизирующей составляющей детектируется и используется, чтобы возвращать в исходное состояние счетчик. В многих случаях счетчик будет нужно возвращать в исходное состояние только один раз во время каждой операции схемы, если это нужно вообще.

Фиг. 1 - это блок-схема горизонтально отклоняющей системы, имеющей привязанный к изображению на экране осциллятор синхронизирующих импульсов, соответствующий аспекту этого изобретения, используемый для преобразования чередующихся видеосигналов 1f_Н для построчной развертки на 2f_Н.

Фиг. 2 - это принципиальная схема, показывающая часть блок-схемы фигуры 1 более подробно.

Фиг. 3 - это блок-схема привязанного к изображению на экране осциллятора и первой декодирующей схеме.

Фиг. 4/a/, 4/b/, 4/c/ и 4/d/ образуют временную диаграмму, полезную в объяснении работы осциллятора и первой декодирующей схемы, показанной в фигуре 3.

Фиг. 5 - это блок-схема привязанного к изображению на экране осциллятора и второй декодирующей схемы.

Фиг. 6/a/, 6/b/ и 6/c/ образуют временную диаграмму, полезную в объяснении работы осциллятора и второй декодирующей схемы, показанной на фиг. 5.

Горизонтально отклоняющая система для обеспечения построчной развертки 2f_Н видеосигнала 1f_Н показана в форме блок-схемы на фиг. 1, и, как правило, обозначается ссылочной позицией 10. 1-кристалл 12 может быть применен для создания привязанной к фазе петли, которая генерирует первый тактовый сигнал как выход при номинальной скорости 1f_Н промышленный тип ТА8360, например, - это 1-кристалл, объединяющий синхроселектор 14, фазовый компаратор 16 и регулируемый напряжением осциллятор 20. Видеосигнал 1f_Н по линии 11 - это вход в синхроселектор. Синхроселектор обеспечивает вертикально синхронизирующие импульсы по линии 21 и горизонтально синхронизирующие импульсы 1f_Н по линии 13. Синхронизирующие сигналы 1f_Н по линии 13 - это вход в фазовой компаратор 16. Выход фазового компаратора 16 по линии 15 - это вход управляющего сигнала рассогласования в низкочастотный фильтр 18. Частотная характеристика низкочастотного фильтра в ТА8360, например, определяется изначально внешними временными составляющими. Соответственно блок 18 показан пунктирными линиями. Внешними элементами может быть последовательная R - C цепь, имеющая конденсатор 10 микрофарад и резистор 3 кОм, присоединенный между конденсатором и землей. Управляемый напряжением осциллятор действует на скорости 32f_Н, реагируя на керамическую или L - C резонансную схему 24. Номинальный тактовый сигнал 32_Н по линии 19 - это вход в делящую на 32 схему 22. Выход делящей на 32 схемы по линии 23 - это синхросигнал 1f_Н. Сигнал 1f_Н - это вход по линии 25 в другой вход фазового компаратора 16, который может дать в результате управляющее напряжение рассогласования для УНО, которое неблагоприятно видеоизменено пульсацией 1f_Н. В случае когда ширина импульсов 1f_Н, которые подаются обратно в фазовый компаратор 16, слишком велика, ширина импульсов может быть уменьшена, например, последовательно присоединенным конденсатором 26. Выход резонансной схемы 24 на 32f_Н также имеется вовне из 1-кристалла по линии 27.

Схема преобразования частоты из 1f_Н в 2f_Н 30 присоединяется к выходному тактовому сигналу 1f_Н первой привязанной к фазе петли линией 232 и к резонансной схеме 24 линией 27. Схема 30 генерирует тактовый сигнал, обозначенный 2f_Н - REF как выход по линии 35. Выход 32f_Н резонансной схемы 24 по линии 27 присоединяется к тактовому входу делящего на 16 счетчика 32. Деленный сигнал 32f_Н на 16 дает в результате сигнал 2f_Н. Другие кратные основной горизонтально развертывающей частоты могут быть произведены при использовании соответствующих комбинаций синхронизирующих частот и коэффициентов деления. Тактовый сигнал 1f_Н по линии 23 присоединяется к входу предварительной установки счетчика 32. Делящий на 16 счетчик 32 может быть четырехбитовым счетчиком. Выходной сигнал счетчика 32 по линии 33 на 2f_Н - это вход в расширяющуюся импульсы схему 34, выход которой по линии 35 - это сигнал 2f_Н - REF. Расширяющая импульсы схема 34 гарантирует, что ширина импульсов в некорректированном тактовом сигнале 2f_Н - REF по линии 35 будет достаточно большой, чтобы обеспечить должную работу фазового компаратора во второй привязанной к фазе петле 40.

Сигнал 2f_Н - REF симметричен только в пределах, которые составляют пятьдесят процентов первоначального рабочего цикла сигнала 1f_Н. Воздействие пульсации 1f_Н на управляющее напряжение рассогласования для УНО 32f_Н состоит в девиации от пятидесятипроцентного рабочего цикла. Управляющее напряжение рассогласования периодически спадает во время каждого периода 1f_Н. Соответственно выходная частота f_УСО 32f_Н спадает периодически во время каждого периода 1f_Н. Так как частота спадает, то каждый последующий выходной импульс из УНОf32_Н имеет более низкую частоту. Однако благодаря периодично возрастающей ширине импульсов, совокупная ширина первых шестнадцати импульсов меньше, чем совокупная ширина следующих шестнадцати импульсов. Когда продолжительность набора из последующих 16 импульсов не одинакова, тактовый сигнал 2f_H-REF несимметричен внутри периода сигнала 1f_Н, несмотря на точность цифрового делителя. Эта асимметрия может дать импульсы обратного хода изменяющихся амплитуд, которые могут быть в результате расщепления растра. Сигнал 2f_H-REF, генерированный цифровой схемой, должен быть, следовательно, обработан как некорректированный сигнал, который требует дополнительной обработки. Такой некорректированный сигнал также не годен в качестве опорного для генерирования тактовых сигналов 1f_Н и 2f_Н для построчного видеоразвертывающей схемы.

Сигнал 2f_H-REF дополнительно обрабатывается второй привязанной к фазе петлей 40. Вторая привязанная к фазе петля содержит фазовый компаратор 42, низкочастотный фильтр 44 и управляемый напряжением осциллятора 46. Привязанная к фазе петля 40 осуществляется как промышленный тип СА1391. Выходной сигнал рассогласовывания фазового компаратора 42 по линии 43 в измененном виде низкочастотным фильтром 44 - это управляющий вход для управляемого напряжением осциллятора 46, который действует на скорости 2f_Н и обозначается 2f_Н УСО. Рабочая частота осциллятора и частотный отклик низкочастотного фильтра в схеме типа СА1391 изначально определяются внешними временными составляющими. Соответственно, низкочастотный фильтр /НЧФ/ 44 показан пунктирными линиями. Частотная характеристика низкочастотного фильтра 44 определяется внешней последовательной R - C цепью, образованной, например, конденсатором 1, 5 микрофарады С53 и резистором 2 КОм R 68. Выход управляемого напряжением осциллятора 46 по линии 47 обеспечивает КОРРЕКТИРОВАННЫЙ 2f_Н синхронизирующий развертку сигнал для строчной выходной схемы 50. Выход строчной выходной схемы 50 по линии 51 обеспечивает сигнал в форме импульсов обратного хода 2f_Н. Импульсы обратного хода 2f_Н - это вход в генератор пилообразного напряжения 52. Выход генератора пилообразного напряжения 52 по линии 53 - это переменный ток, присоединенный конденсатором 66 к другому входу фазового компаратора 42. Схема ручного управления 54 имеет выход по линии 55 для регулирования генератора фазовой задержки импульсов обратного хода 2f_Н регулированием пилообразного напряжения 52.

Принципиальная схема для участка блок-схемы, показанной в фиг. 1, показывается в фиг. 2. Привязанная к фазе петля 40 в качестве схемы типа СА1391 включает в себя управляемый напряжением осциллятор 46, фазовый компаратор 42, предвозбудитель 84, формирователь выхода фазового детектора 86 и регулятор напряжения У_сс87. Осциллятор 46 - это генератор RC типа с отводом 7, используемым, чтобы управлять частотой. Внешний конденсатор C51 присоединяется от отвода 7 к земле и заряжается через внешнее сопротивление R62, присоединенное между отводами 6 и 7. Когда напряжение на отводе 7 превосходит потенциал внутреннего смещения, конденсатор С51 разряжается через внутренний резистор. Это условие вызывает генерацию импульса запуска, который заканчивается, когда конденсатор достаточно разряжается. Отрицательно идущие синхронизирующие импульсы на отвод 3 сравниваются по фазе с пилообразной формой волны на отводе 4, который отводится из обратного хода по строке, или импульсов обратного хода. Если нет разности по фазе между синхронизирующим сигналом и пилообразной формой волны, то нет отрицательного выходного тока на отводе 5. Когда это случается, ток течет в или из отвода 5, чтобы скорректировать частоту. Рабочий цикл, или коэффициент заполнения, предвозбудителя 84 может быть отрегулирован установкой потенциала на отводе 8. В схеме фигуры 2 это определяется делителем напряжения, образованным резисторами R63 и R64. Потенциометр 37, присоединенный к отводу 7 через резистор 72, может быть использован, чтобы вручную регулировать частоту осциллятора 46.

Генерирующая пилообразная напряжение схема 70 содержит транзистор Q4, резистор R 55 и конденсатор С50. Пилообразный сигнал, генерируемый на конденсаторе С50 - это переменный ток, связанный с отводом 4 через конденсатор С56. Транзистор Q2 и потенциометр R20 образуют управляемую вручную схему задержки 72, которые изменяют ток, необходимый, чтобы заряжать конденсатор пилообразного напряжения. Изменение времени, необходимого, чтобы зарядить конденсатор С50, обеспечивает изменяемую задержку приблизительно от 0 до 2 микросекунд в относительной фазе импульсов 2f_Н и КОРРЕКТИРОВАННЫХ импульсов 2f_Н.

КОРРЕКТИРОВАННЫЙ выход 2f_Н предвозбудителя 84 по линии 67 - это вход в двухтактную схему возбуждения, содержащую транзисторы Q5 и Q6, которая обеспечивает выходной сигнал возбуждения 2f_Н для строчной выходной схемы.

Ссылаясь опять на фигуру 1, сигнал обратного хода 2f_Н по линии 51 представляет по существу свободный от пульсации сигнал на построчно развертывающей скорости, 2f_Н, к которой осциллятор синхронизирующих импульсов может быть удобно привязан к изображению на экране. Сигнал обратного хода 2f_Н может быть преобразован в цифровую форму, то есть формируется для этой цели преобразователем 58, имеющим выход по линии 59. Такой осциллятор синхронизирующих импульсов может быть использован для генерирования тактовых сигналов для использования в преобразовании чередующегося видеосигнала 1f_Н в построчно развертываемый сигнал на 2f_Н. В соответствии с аспектом изобретения инвертированный сигнал обратного хода 2f_Н по линии 59 - это вход в третью привязанную к фазе петлю 60. Привязанная к фазе петля 60 содержит фазовый компаратор 66, выход которого видоизменяется откликом характеристики низкочастотного фильтра /НЧФ/ 68 и обеспечивается как управляющее напряжение для управляемого напряжением 2_nf_Н осциллятора (2_nf_Н УСО) 62. Управляемый напряжением осциллятор 62 может быть реагирующим на внешнюю резонансную схему, аналогичную управляемому напряжением осциллятору 20. Выход управляемого напряжением осциллятора 62 - это СИНХРОНИЗИРУЮЩИЙ сигнал 2_nf_Н по линии 63. СИНХРОНИЗИРУЮЩИЙ сигнал 2_nf_Н - это вход в делитель на nк- битовый счетчик 64 в ВИДЕООБРАБАТЫВАЮЩУЮ схему 82, показанную в фиг. 3 и 5. ВИДЕООБРАБАТЫВАЮЩАЯ схема 82 может быть чередующегося формата для построчно преобразующей формат схемы, которая использует множество управляющих и синхронизирующих сигналов, как это хорошо известно. Эти сигналы включают в себя, например, записывающие и фиксирующие уровень сигналы на скорости 1f_Н и считывающие и гасящие сигналы на скорости 2f_Н. Выход счетчика по линии 65 - это другой вход в фазовый компаратор 66. Счетчик 64 также имеет набор выходов К, обозначенный ссылочной позицией 75. Третья привязанная к фазе петля 60 образует генератор задающих тактовых сигналов, названный в общем выше, и обеспечивает синхронный привязанный к изображению на экране источник тактовых сигналов для преобразования чередующихся видеосигналов.

Многочастотное развертывание производит больше импульсов обратного хода, чем интервалы видеострок в видеосигнале. В преобразовании из 1f_Н в 2f_Н, например, горизонтально отклоняющая схема генерирует вдвое больше импульсов обратного хода, чем генерировала бы горизонтально отклоняющая схема 1f_Н. Неопределенность существует в хронировании тактового сигнала 1f_Н, выделенного из общего осциллятора синхронизирующих импульсов, потому что не известно, какой из импульсов обратного хода, возникающий на скорости 2f_Н, соответствует началу интервалов видеостроки 1f_Н, и какой соответствует середине интервалов видеострок. Записывающая схема, например, которая должна была бы хранить каждую полную строку видео, как она была принята, будет хранить конец одной строки и начало следующей строки видеоинформации, если записывающая схема синхронизируется с неверными импульсами обратного хода, а не с импульсами обратного хода, которые оказываются в начале каждого интервала видеостроки. Декодирующая схема, включающая в себя первое средство для решения неопределенности сигнала обратного хода 2f_Н относительно начала видеостроки 1f_Н, показана в фиг. 3. Декодирующая схема, включающая в себя альтернативный вариант осуществления для решения неопределенности сигнала обратного хода 2f_Н относительно начала интервалов видеостроки 1f_Н, показана в фиг. 5. В каждом случае также показана третья привязанная к фазе петля 60. Также в каждом случае СИНХРО-сигнал 1f_Н может быть взят из выхода первой привязанной к фазе петли по линии 23 в фиг. 1. Такой сигнал должен быть доступен в других схемах, в которых средство, отличное от показанного в фиг. 1 и 2, используется, чтобы генерировать по существу свободный от пульсаций синхронизирующий сигнал многоскоростной развертки, привязанный к строке для входящего видеосигнала.

Со ссылкой на фиг. 3 счетчик 64 привязанной к фазе петли 60 имеет выход сигнала ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н по линии 65. Сигнал обратной связи - это вход в фазовый компаратор 66 и вход в делящий на два счетчик 61. Счетчик 64 - это K-битовый счетчик, имеющий K каскадов, каждый имеющий выход, доступный для декодирования. Набор из K выходных линий обозначается ссылочной позицией 75. Различные тактовые сигналы по линии 77 и 79 обрабатываются и генерируются декодером 2f_Н 74 и декодером 1f_Н соответственно. Декодеры принимают выходы от каждого из K каскадов K-битового счетчика. Некоторые тактовые сигналы могут быть конкретными отсчетами, например, пятым или десятым синхронизирующим импульсом каждого цикла. Другой тактовый импульс может использовать конкретные отсчеты, чтобы инициировать и заканчивать тактовые сигналы, например, начало при запуске седьмого синхронизирующего импульса и окончание при конце двадцать пятого синхронизирующего импульса. Иллюстрированные синхронизирующие импульсы являются произвольными. Разрешающая способность декодеров ограничивается только действительным числом битов и частотой задающего синхронизирующего сигнала. Тактовые сигналы используются ВИДЕООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ схемой 82, например, чередующей в построчное преобразование формата развертывания схемой, для конвертирования чередующегося видеосигнала, без синхронизирующих составляющих, в формат, соответствующий построчному развертыванию и воспроизведению на экране преобразовательного видео на построчной скорости.

Неопределенность, которая существует в хронировании сигнала 1f_Н, выделяемого из генератора задающих тактовых сигналов, может быть оценена из дальнейшей ссылки на фиг. с 4(a) по 4(d). Фиг. 4(a) показывает возбуждающие импульсы 1f_Н, которые синхронизируются с горизонтально синхронизирующей составляющей входящего видео видеосигнала 1f_Н. Период каждого импульса 1/1f_Н включает в себя части импульса A и B. Ведущий, положительно идущий, край части импульса A соответствует началу каждого интервала видеостроки. Фиг. 4(b) показывает сигнал ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н, генерируемый счетчиком 64 по линии 65. Два набора альтернативных синхронизирующих импульсов обозначаются ссылочными буквами C и D соответственно. Каждый синхронизирующий импульс в каждом наборе соответствует импульсу обратного хода горизонтальной развертки 2f_Н. Каждый период импульса 1/2f_Н включает в себя один из C или D импульсов. Фазовое отношение между формами волн фиг. 4(a) и 4(b) произвольно, но иллюстративно. Импульсы C - это синхронизирующие импульсы, которые появляются ближе к началу каждого интервала видеостроки. Импульсы D - это синхронизирующие импульсы, которые появляются ближе к середине каждого интервала видеостроки. Выход делящего на 2 счетчика 61 показан в фиг. 4(c). Эта форма волны используется декодером 76 в качестве дополнительно декодируемого бита, например, наиболее значительного бита. Форма волны должна быть логическим B1 для длительности одной волны импульсов ОБРАТНОГО ХОДА, что соответствует началу интервалов видеострок. Детектор края 78 обеспечивает выходной импульс, чтобы возвратить в исходное состояние делящий на два счетчик 61 при каждом ведущем, или положительно идущем, крае ВОЗБУЖДАЮЩЕГО сигнала 1f_Н. Импульсы возврата в исходное состояние показаны в фигуре 4(d). Прежде чем установить в исходное состояние импульс 1, как может произойти случайно и для целей иллюстрации, выход делящего на два счетчика - это логический НО во время импульсов C и логическая B1 во время импульсов D. Это противоположно тому, что требуется для должного декодирования. Импульс возврата 1 устанавливает в исходное состояние выход делящего на два счетчика, в логический НО в момент t1. Выход идет в логическую B1 при ведущем крае следующего импульса ОБРАТНОГО ХОДА 2f_Н в момент t2, который является импульсом C, как требуется. После этого последующие импульсы возврата, такие как j и K, возникают в моменты t3 и t4 соответственно, когда выход уже логический НО. Эти импульсы возврата не дают эффекта. Однако, последующие импульсы возврата будут действовать, чтобы восстановить должное разрешение неопределенности, работа схемы должна прерваться способом, который переворачивает выход, как прежде импульс возврата 1. Этот вариант осуществления преимуществен в том, что тактовые сигналы будут продолжать генерироваться, даже если возбуждающий сигнал 1f_Н прерывается. Вариант осуществления является также преимущественным в том, что схема относительно чувствительна к рабочему циклу возбуждающего сигнала 1f_Н.

Альтернативный вариант осуществления показывается в фиг. 5. D тип триггера 80 используется вместо синхронного счетчика 61 детектора края 78. Возбуждающий сигнал 1f_Н присоединяется к D входу триггера. Возбуждающий сигнал 1f_Н квантуется сигналом ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н, присоединенным к синхронизирующему входу CLK триггера. Q выход триггера 80 используется как дополнительно декодируемый бит, например, наиболее значительный бит, декодером 1f_Н 76. Действие этой квантующей схемы показано на фиг. 6(a), 6(b) и 6(c). Тот же самый возбуждающий сигнал 1f_Н показан в фиг. 6(a) и тот же самый сигнал ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н показан в фиг. 6(b), как показано в фиг. 4(a) и 4(b) соответственно. Возбуждающий сигнал 1f_Н квантуется на ведущем крае каждого импульса ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н, показанного как моменты t1, t2, t3, t4, t5 и t6. Выход Q триггера 80 показан в фиг. 6(c). В моменты t1, t3 и t5 возбуждающий сигнал 1f_Н - это логическая B1, и выход Q изменяется на логическую B1. В моменты t2, t4 и t6 возбуждающий сигнал 1f_Н является логическим НО, и выход Q изменяется на логический НО. Как видно в фиг. 6(c), выход Q - это логическая B1 для каждого импульса ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н, который возникает на ведущем краю возбуждающего сигнала 1f_Н, который соответствует началу интервала видеостроки, как требуется декодером. Рабочий цикл возбуждающего сигнала 1f_Н должен быть достаточно близок к 50%, то есть сигнал еще равен логической B1, когда должный импульс ОБРАТНОЙ СВЯЗИ 2f_Н запускает триггер. Этот вариант осуществления является преимущественным в том, что требуется только единственная составляющая схема, и в том, что единственный триггер можно осуществить в интегральной схеме легче, чем синхронный счетчик и детектор края.

Аспекты изобретения также полезны в ситуациях, где нет необходимости вовлекать построчное развертывание. Телевизионная аппаратура иногда снабжается видеообрабатывающей схемой, которая может потребовать видеосигналы, подлежащие цифровой обработке, например, должны быть записаны в память и временно храниться до считывания из памяти на телевидение или на мониторный экран. В этом случае видеостроки должны быть записаны в память в синхронизме с входящим видеосигналом, но видеостроки должны быть считаны из памяти в синхронизме с горизонтально отклоняющей схемой. Это следует делать в прошлом косвенно при попытке гарантировать синхронизацию между импульсами обратного хода и входящим видеосигналом. Другие видеообрабатывающие схемы обеспечивают воспроизведение изображения на экране, в котором характеристики, запасенные в памяти, воспроизводятся на экран одновременно с воспроизведением, происходящим от входящего видеосигнала, или иногда во время чистого экрана, когда не присутствует видеосигнал.

Когда обычный привязанный к частоте строк генератор тактовых импульсов синхронизируется с входящим видеосигналом, различные условия пульсаций в отклоняющей системе, вызванные, например, изменениями в нагрузке тока луча, могут нарушить совмещение, или временное совпадение, начала каждого горизонтального хода и начала видеостроки, подлежащей развертыванию. Ставя проблему в других терминах, иногда случается, что горизонтально отклоняющая система, в частности импульсы горизонтального обратного хода, не может быть надежно привязана к горизонтально синхронизирующим импульсам видеосигнала. Это может быть даже так, если осциллятор, который генерирует отклоняющий ток, как часть привязанной к фазе петли, сам привязан к должной частоте. В общем говоря, привязанная к фазе петля может быть не способна реагировать на некоторые ошибки, например в малом числе строк, благодаря пульсации импульсов обратного хода. Скорее привязанная к фазе петля более вероятно будет реагировать на среднюю девиацию по большему числу видеострок, что присуще многим привязанным к фазе петлям в горизонтально отклоняющей схеме.

В соответствии с аспектом этого изобретения привязанный к изображению на экране генератор задающих тактовых видеоимпульсов может образовать часть привязанной в фазе петли, синхронизированной с синхронизирующим генератор тактовых импульсов сигналом, отводимым из горизонтально отклоняющего тока. Один пример сигнала, ответвляемого из горизонтально отклоняющего тока - это синхронизирующий развертку сигнал. Другой пример - это сигнал, образованный строчными импульсами обратного хода. Сигнал, образованный строчными импульсами обратного хода, может быть импульсом, сформированным, например, инвертором 58 в фиг. 1.

Изобретение относится к устройствам синхронизации телевизионных приемников. Система для генерирования сигналов синхронизации содержит блок генерирования сигнала горизонтальной синхронизации и источник видеосигнала, блок горизонтального отклонения, осциллирующий блок, преобразователи одинарной и двойной тактовой частоты. Техническим результатом изобретения является создание системы для генерирования сигналов синхронизации, в которой горизонтальный развертывающий сигнал не всегда синхронизирован с горизонтальной синхронизирующей составляющей входного видеосигнала, причем осциллирующий блок генерирует сигналы с частотой, кратной горизонтальной составляющей синхронизации входного видеосигнала. 4 c. и 10 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Система для генерирования сигнала синхронизации для телевизионного приемника со строчной разверткой, содержащая блок генерирования сигнала горизонтальной синхронизации, имеющий вход, связанный с источником видеосигнала, причем сигнал горизонтальной синхронизации имеет кратную частоту компоненты горизонтальной синхронизации имеет кратную частоту компоненты горизонтальной синхронизации в названном видеосигнале, блок горизонтального отклонения, имеющий вход, связанный с выходом генератора сигнала горизонтальной синхронизации, осциллирующий блок, имеющий вход, связанный с выходом генератора сигнала горизонтальной синхронизации, счетный блок, имеющий вход, связанный с выходом осциллирующего блока, отличающаяся тем, что выход счетного блока подключен ко входам преобразователя двойной тактовой частоты и преобразователя одинарной тактовой частоты и система содержит детектор края и делитель, связанные со счетным блоком и блоком двойной тактовой частоты и блоком одинарной тактовой частоты. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит блок выборки, вход которого связан с источником сигнала горизонтального возбуждения. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок генерирования сигнала горизонтальной синхронизации содержит первый контур фазовой синхронизации, имеющий вход, связанный с выходом генератора сигнала горизонтальной синхронизации, и выход, генерирующий сигнал возбуждения на частоте компоненты горизонтальное синхронизации, блок преобразователя частоты, имеющий вход, связанный с первым контуром фазовой синхронизации. 4. Система по п.3, отличающаяся тем, что блок горизонтального отклонения содержит второй контур фазовой синхронизации, работающий на кратной частоте. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что осциллирующий блок и счетный блок образуют часть контура фазовой синхронизации, работающего на кратной частоте. 6. Система для генерирования сигнала синхронизации для телевизионного приемника со строчной разверткой, содержащая первый контур фазовой синхронизации, имеющий вход, связанный с источником видеосигнала, преобразователь частоты, второй контур фазовой синхронизации, работающий на кратной частоте и имеющий вход, связанный с выходом преобразователя частоты, отличающаяся тем, что содержит третий контур фазовой синхронизации, имеющий осциллирующий блок, с входом, связанным с выходом контура фазовой синхронизации, и счетный блок, имеющий вход, связанный с третьим контуром фазовой синхронизации, для деления тактового сигнала, и преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты, имеющие входы, связанные с выходами счетного блока. 7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что содержит блок видеозапуска, связанный с выходами преобразователя двойной тактовой частоты и преобразователя одинарной тактовой частоты. 8. Система по п.6, отличающаяся тем, что преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты включают в себя блок выборки, связанный с выходом первого контура фазовой синхронизации, причем выход блока выборки связан с преобразователем двойной тактовой частоты и преобразователем одинарной тактовой частоты. 9. Система по п.8, отличающаяся тем, что блок выборки содержит D-триггер, имеющий D-вход, связанный с первым контуром фазовой синхронизации, и вход синхронизации, связанный с тактовым сигналом. 10. Система по п.6, отличающаяся тем, что преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты содержат делящий на два счетчик, имеющий вход, связанный с первым контуром фазовой синхронизации, и выход, связанный с преобразователем двойной тактовой частоты и преобразователем одинарной тактовой частоты, детектор, имеющий вход, связанный с первым контуром фазовой синхронизации, и выход, связанный с делящим на два счетчиком. 11. Система для генерирования сигнала тактовых импульсов в телевизионном приемнике со строчной разверткой, содержащая блок обработки видеосигналов, имеющий вход, связанный с источником видеосигнала, имеющего компоненту горизонтальной синхронизации, блок горизонтального отклонения, связанный с компонентой горизонтальной синхронизации, отличающаяся тем, что содержит контур фазовой синхронизации, имеющий вход, связанный с компонентой горизонтальной синхронизации и блоком горизонтального отклонения, причем контур фазовой синхронизации имеет блок с регулируемой частотой для генерирования сигнала тактового импульса, фазовый детектор и фильтр, связанные с управляющим входом осциллирующего блока и с фазовым детектором, при этом фазовый детектор имеет один вход, связанный с блоком с регулируемой частотой, и другой вход, связанный с блоком горизонтального отклонения, и генератор сигнала синхронизации, имеющий вход, связанный с блоком с регулируемой частотой. 12. Система по п.11, отличающаяся тем, что содержит счетный блок, имеющий вход, связанный с контуром фазовой синхронизации, и преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты, связанные с выходами счетного блока. 13. Система по п.11, отличающаяся тем, что осциллирующий блок содержит счетный блок, имеющий вход, связанный с блоком с регулируемой частотой, преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты, имеющие входы, связанные с выходом названного счетного блока, и переключатель, связанный со счетным блоком и преобразователем двойной тактовой частоты и преобразователем одинарной тактовой частоты. 14. Система для генерирования синхронизированного с устройством отображения тактового сигнала в телевизионной аппаратуре, содержащая генератор сигнала синхронизации, имеющий вход, связанный с источником поступающего видеосигнала, блок горизонтального отклонения, имеющий вход, связанный с генератором сигнала синхронизации, контур фазовой синхронизации, имеющий вход, связанный с блоком горизонтального отклонения, причем контур фазовой синхронизации имеет блок с регулируемой частотой, фазовый детектор и фильтр, связанные с управляющим входом блока с регулируемой частотой, фазовый детектор имеет один вход, связанный с контуром фазовой синхронизации, и другой вход, связанный с блоком горизонтального отклонения, отличающаяся тем, что содержит преобразователь двойной тактовой частоты и преобразователь одинарной тактовой частоты, имеющие входы, связанные с контуром фазовой синхронизации, и блок обработки видеосигналов, связанный с выходом блока декодирования.