DE19544902A1

DE19544902A1 - Schaltungsanordnung zum automatischen Erkennen der Zeilennorm eines Videosynchronsignals

Info

Publication number: DE19544902A1
Application number: DE19544902A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Seitz
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-05
Also published as: GB9624639D0; GB2308035A; US5872601A; JPH09181937A; JP3654549B2; GB2308035B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum automatischen Erken nen der jeweiligen Zeilenzahl eines Videosynchronsignals gemäß der 525- bzw. 625- Zeilennorm und automatischen Erzeugen eines der jeweiligen Zeilenzahl entspre chenden Signals, wobei von einem Hauptsynchronimpulsgenerator ein horizontal frequentes Synchronimpulssignal über eine Phasenregelschleife mit einem in der Rückführung der Regelschleife angeordneten programmierbaren Teiler abgeleitet wird.

Bei den derzeit üblichen Farbfernsehsystemen gibt es weltweit hauptsächlich zwei unterschiedliche Zeilennormen, nämlich 525 Zeilen bei 30 (bzw. 29,97) Hz Voll bildfrequenz und 625 Zeilen bei 25 Hz Vollbildfrequenz. In Postproduktions-Fern sehstudios wird im allgemeinen mit den gleichen Fernsehgeräten, wie Fernsehfilm abtaster, Videorekorder, Farbkorrekturgeräte, Video-Mischer etc., in den verschie denen Farbfernsehnormen gearbeitet, d. h. also sowohl mit 525 als auch mit 625 Zei len. Um nun zu vermeiden, daß beim Wechsel der Zeilenzahl alle an den Hauptsyn chronimpulsgenerator des Fernsehstudios angeschlossenen Fernsehgeräte einzeln um geschaltet werden müssen, ist es wünschenswert, nur die Zeilenzahl bei der Erzeu gung der Synchronimpulse zu ändern, also den Hauptsynchronimpulsgenerator um zuschalten, um damit dann gleichzeitig alle hiermit synchronisierten Fernsehgeräte automatisch an die neue Zeilenzahl anzupassen. Dabei muß, um Bildausfälle zu vermeiden, eine hohe Störsicherheit gefordert werden.

Aus der US 4,402,011 ist bereits eine automatische Erkennungsschaltung für unterschiedliche Zeilennormen (525-/625-Zeilen) bekannt, welche jedoch speziell für Heimfernsehempfänger vorgesehen ist. Hierbei ist nur ein einfacher fest einge stellter horizontalfrequenter Oszillator als Taktgeber für einen Zeilenzähler vor gesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schal tungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche insbesondere für Fernsehgeräte in Fernsehstudios anwendbar ist, wobei Abweichungen der Horizon talfrequenz, die aus einem in der Frequenz nachgeführten Takt abgeleitet wird, um einen definierten Betrag vom Sollwert zulässig sein sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zeilenzähler vor gesehen ist, welcher mit dem von der Phasenregelschleife abgeleiteten horizontal frequenten Synchronimpulssignal getaktet und mit dem vollbildfrequenten Synchron impulssignal rückgesetzt wird, daß an die Ausgänge des Zeilenzählers eine Deko dierstufe angeschlossen ist, welche einerseits ein Signal zur Angabe der Beibehal tung oder des Wechsels der vorhandenen Zeilennorm und andererseits ein bei einem erfolgten Wechsel die neue Zeilennorm kennzeichnendes Signal abgibt, und daß eine an die Ausgänge der Dekodierstufe angeschlossene Signalauswerteschaltung vor gesehen ist, welche ein der bisherigen Zeilennorm oder - nach Erkennen eines Wechsels - der neuen Zeilennorm entsprechendes Steuersignal abgibt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß damit eine hohe Störsicherheit der an den Synchronimpulsgenerator angeschlossenen Fernsehgeräte erreicht wird. Das ist bei den im Studiobetrieb, insbesondere auch im Postproduk tionsbetrieb eingesetzten Fernsehgeräte besonders wichtig, da eine von evtl. Störun gen verursachte Umschaltung der Zeilennorm zu stark erhöhten Produktionskosten führen würde, was von den Anwendern nicht akzeptiert wird. Außerdem zeichnet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch geringen Aufwand aus, da die in einem Genlock der Fernsehgeräte bereits vorhandenen Schaltungsteile, wie Bildpunktzähler und Zeilenzähler, für die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mitbenutzt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schal tungsanordnung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Signalauswerteschaltung nach Erkennen eines Wechsels das der neuen Zeilennorm entsprechende Steuersignal erst nach einem ausgiebigen Plausibilitätstest abgibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild von in einem Fernsehproduktionsstudio angeordneten Fernsehgeräten,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Signalauswerteschaltung gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 sind mehrere, überlicherweise in einem Fernsehproduktionsstudio vorhan dene Fernsehgeräte, wie Fernseh-Filmabtaster 1, Farbkorrekturgeräte 2, Videosig nalmischer 3, Videorekorder 4, dargestellt, welche sämtlich von einem Hauptsyn chronimpulsgenerator 5 mit Fernsehsynchronsignalen versorgt werden. Dieser Generator 5 ist dabei - für die unterschiedlichen Farbfernsehsysteme - zwischen den beiden Zeilennormen 525 Zeilen und 625 Zeilen mit Hilfe eines Schalters 6 um schaltbar. Bisher mußten dann alle im Betrieb befindlichen und an den Generator 5 angeschlossenen Fernsehgeräte einzeln auf die gewählte Zeilennorm umgeschaltet werden. Mit Hilfe der in jedem dieser Geräte 1 bis 4 untergebrachten erfindungs gemäßen Schaltungsanordnungen erfolgt nunmehr diese Umschaltung voll automa tisch. Für den Fall eines Synchronsignalausfalls ist beim Fernseh-Filmabtaster 1 vorsorglich ein weiterer Zeilennormen-Umschalter 7 vorgesehen.

In Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer der an den Hauptsynchronimpulsgenerator 5 angeschlossenen erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 10 zum Erkennen der Zeilenzahl dargestellt. Diese besteht aus einer Schaltung zur Synchronimpulssignal aufspaltung 11, an deren Ausgängen ein horizontalfrequentes Synchronimpulssignal H und ein vollbildfrequentes Synchronimpulssignal 2V abnehmbar sind. Das horizontalfrequente Synchronimpulssignal H wird einer Phasenregelschleife 12 zugeführt, in deren Rückführung ein Bildpunktzähler als programmierbarer Teiler 13 vorgesehen ist. Die Phasenregelschleife 12 gibt ein horizontalfrequentes Impulssignal f_H als Taktsignal für einen Zeilenzähler 14 ab, so daß jeder Zeile ein bestimmter Zählerstand zugeordnet ist. Außerdem erhält der Zeilenzähler 14 einen 2V-Impuls zum Zurücksetzen des Zählers auf einen definierten Anfangswert. Dieser Anfangs wert ist von der jeweiligen Fernsehnorm abhängig (525 bzw. 625 Zeilen) und wird so gewählt, daß der Zählerstand vor dem Zurücksetzen für alle Normen gleich ist. Wird ein Aufwärtszähler verwendet, bedeutet dies, daß dann alle Bits gleich 1, bei Verwendung eines Abwärtszählers alle Bits gleich 0 sind. Ist dieser Endzustand erreicht, erzeugt der Zähler selbst ebenfalls ein eigenes Signal zum Zurücksetzen, welches üblicherweise mit TC (Terminal Count) bezeichnet wird. Das n Bit breite Ausgangssignal (hier gilt n = 10) des Zeilenzählers 14 wird dann einer Dekodier stufe 15 zugeführt.

Da das dem Zeilenzähler 14 zugeführte horizontalfrequente Taktsignal f_H - wie oben ausgeführt - von einem in der Phasenregelschleife 12 angeordneten, mit dem externen H-Signal verkoppelten Oszillator VCO abgeleitet wird, kann bei einem Wechsel des als Referenzsignal dienenden H-Signals die Phasenregelschleife 12 noch unsynchronisiert sein, so daß das Taktsignal f_H eine Frequenzabweichung gegenüber der tatsächlichen Horizontalfrequenz hat. Daher sollte die Dekodierstufe 15 leichte Abweichungen von theoretischen Werten tolerieren, d. h. abgetastete Werte um Null herum dürfen daher noch keinen Wechsel der Zeilennorm auslösen.

Für die im folgenden betrachtete Verwendung eines Abwärtszählers ist also der Zählerstand vor dem nächsten Rücksetzimpuls 0, wenn der interne Modus der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung der Norm des angelegten synchronisieren den Signals entspricht. Für den Fall, daß der interne Modus 625 Zeilen, das angelegte synchronisierende Signal jedoch 525 Zeilen hat, ist der Zählerstand beim nächsten Rücksetzimpuls ca. 100. Im umgekehrten Fall, wenn der interne Modus 525 Zeilen und das angelegte Signal jedoch 625 Zeilen hat, erreicht der Zeilenzähler 14 bereits vor dem nächsten Rücksetzimpuls den Stand 0 und wird daher intern mit TC neu geladen. Der Zählerstand beim nächsten externen Ladeimpuls ist demnach ca. 425.

Um festzustellen, ob ein Wechsel der Zeilennorm durchgeführt werden muß oder nicht, werden die der Dekodierstufe 15 zugeführten Zählerstände vor dem Zurück setzen geprüft, wobei folgende, einfach auswertbare, Indikatoren verwendet werden können:

Sind entweder Bit 5 und Bit 6 gleich 0, oder Bit 9 gleich 1 und Bit 8 gleich 0, ist der richtige Modus gewählt, anderenfalls muß der Modus neu eingestellt werden. Das Ergebnis dieser Prüfung ist als Signalpegel 0 bzw. 1 für Beibehalten bzw. Wechsel der Zeilennorm an einem Ausgang der Dekodierstufe 15 abnehmbar. Ist ein Wechsel der Zeilennorm festgestellt worden, wird das Bit 8 auf Festsetzung der einzustellenden Zeilennorm geprüft, wobei der Modus 525 Zeilen eingestellt wird, wenn Bit 8 zum Zeitpunkt des externen 2V-Rücksetzimpulses gleich 0 ist, anderen falls wenn Bit 8 zu diesem Zeitpunkt gleich 1 ist, wird der Modus 625 Zeilen selektiert. Dieses Signal ist am anderen Ausgang der Dekodierstufe 15 abnehmbar. Diese beiden Ausgangssignale werden nun einer Signalauswerteschaltung 16 gemäß Fig. 3 zugeführt, an deren Ausgang 17 schließlich ein die automatisch eingestellte Zeilennorm angebendes Steuersignal abnehmbar ist, wobei beispielsweise bei der 525 Zeilennorm ein Signal mit dem Pegel 0 und bei der 625 Zeilennorm ein Signal mit dem Pegel 1 entsteht. Dieses Steuersignal wird dann einer die Zeilennorm im jeweiligen Fernsehgerät erzeugenden Software zugeleitet.

In Fig. 3 ist die Signalauswerteschaltung 16 aus Fig. 2 detailliert dargestellt. Hierbei ist ein erstes, mit vollbildfrequenten Impulsen getaktetes D-Register 21 vorgesehen, dessen D-Eingang das einen möglichen Wechsel der Zeilennorm angebende Aus gangssignal W der Dekodierstufe 15 zugeführt wird. Einem zweiten, ebenfalls mit vollbildfrequenten Impulsen getakteten D-Register 22 wird das die neue Zeilennorm kennzeichnende Ausgangssignal N der Dekodierstufe 15 seinem D-Eingang zugelei tet. Der Ausgang des ersten D-Registers 21 ist einerseits an den einen Eingang einer UND-Verknüpfung 23 und andererseits an den invertierenden Eingang einer weite ren UND-Verknüpfung 24 angelegt, wobei an dem jeweils anderen Eingang der UND-Verknüpfungen 23 und 24 das vollbildfrequente Synchronimpulssignal anliegt. Somit wird am Ausgang der UND-Verknüpfung 23 immer dann ein vollbildfrequen ter Synchronimpuls erzeugt, wenn die Dekodierstufe 15 ein "Normwechsel"-Signal an das erste D-Register 21 abgegeben hat, wobei dieses Ausgangssignal mit der vorderen Flanke des vollbildfrequenten Impulses abgetastet und im D-Register 21 gespeichert wird. Ist also ein Signal, welches den Wechsel der Zeilennorm angibt, generiert worden, so wird von der UND-Verknüpfung 23 ein vollbildfrequentes Impulssignal abgegeben, welches einem m-Bit-Zähler 25 als Taktimpulse zugeführt wird. Gibt das von der Dekodierstufe 15 abgegebene Signal an, daß die Zeilennorm nicht gewechselt werden soll, dann wird bei jedem vollbildfrequenten Impuls von der UND-Verknüpfung 24 ein Rücksetzimpuls für den m-Bit-Zähler 25 generiert. Um nicht durch jede Synchronsignalstörung Umschaltvorgänge auszulösen, soll die Bedingung der Umschaltung in mehreren nacheinander folgenden Vollbildern erfüllt sein. Das Signal zum Wechseln der Zeilennorm muß also 2^m-1 Vollbilder hinterein ander gleich 1 sein, damit der m-Bit-Zähler 25 seinen höchsten Wert erreicht und das von ihm erzeugte Signal TC gleich 1 wird. Aus diesem Zählerstand wird dann ein Taktimpuls für ein drittes D-Register 26 erzeugt, das damit den Wert der vom zweiten D-Register 22 abgegebenen Normerkennung speichert. Am Ausgang 17 des dritten D-Registers 26 ist dann das gewünschte Steuersignal abnehmbar.

Bei einem möglichen Ausfall des externen Synchronsignals werden keine vollbild frequenten Impulse mehr angeliefert. Damit erhält der m-Bit-Zähler 25 auch keine Taktimpulse mehr und die zuletzt erkannte Zeilennorm bleibt gespeichert. Soll ein mögliches unerwünschtes Wechseln der angezeigten Zeilennorm beim Wiederanle gen eines externen Synchronsignals sicher verhindert werden, wird an das erste D- Register 21 ein Rücksetzsignal am Rücksetzeingang (Clear) solange angelegt, wie das externe Synchronsignal fehlt. Dazu wird am Eingang 27 ein Signal mit dem Pegel 0 anliegen, wenn das Synchronsignal vorhanden ist und ein Signal mit dem Pegel 1, wenn das Synchronsignal ausgefallen ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Multiplexer 28 vorgesehen, welchem einerseits das Ausgangssignal des zweiten D-Registers 22 und andererseits eine vor eingestellte Zeilennorm - wie beispielsweise beim Fernsehfilm-Abtaster 1 vorgese hen - zugeführt werden. Mit Hilfe des am Eingang 27 anliegenden Synchronstatus signals, welches dem Steuereingang des Multiplexers 28 zugeführt wird, kann der Multiplexer 28 zwischen diesen beiden angelegten Signalen umgeschaltet werden.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist bei der Erfindung großer Wert auf die Fehlertole ranz gelegt. Einerseits wird erst nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen (Voll bildern) hintereinander der jeweils andere Standard erkannt worden sein, um den Umschaltvorgang auszulösen. Andererseits ist zusätzlich darauf geachtet, daß die Horizontalfrequenz um einen definierten Betrag vom Soll abweichen darf, ohne daß die Schaltungsanordnung aktiv wird. Dies ist wichtig, da in Studiogeräten der Bild punkttakt, der horizontalfrequente, der vertikalfrequente und der vollbildfrequente Impuls aus dem gleichen Oszillator durch Teilung abgeleitet werden. Diese Teiler müssen alle je nach Fernsehnorm unterschiedlich programmiert werden. Läuft die Schaltung daher in der jeweils anderen Norm, weichen alle Frequenzen vom Sollwert ab. Solange nämlich auf der in den Fig. 2 und 3 gestrichelt eingezeich neten Leitung 30 die falsche Norm gemeldet wird, läuft nicht nur der Zeilenzähler 14, sondern auch der Bildpunktzähler 13 mit falschen Werten. Die erzeugte Hori zontalfrequenz f_H weicht daher vom Sollwert ab, und die Phasenregelschleife kann daher nicht einrasten. Erst wenn die Umschaltung durchgeführt ist, können die Synchronisationsschaltungen wieder korrekt arbeiten.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum automatischen Erkennen der jeweiligen Zeilenzahl eines Videosynchronsignals gemäß der 525- bzw. 625-Zeilennorm und automati schen Erzeugen eines der jeweiligen Zeilenzahl entsprechenden Steuersignals, wobei von einem Hauptsynchronimpulsgenerator (5) ein horizontalfrequentes Synchron impulssignal über eine Phasenregelschleife (12) mit einem in der Rückführung der Regelschleife angeordneten programmierbaren Teiler (13) abgeleitet wird, gekennzeichnet durch

- einen mit dem von der Phasenregelschleife (12) abgeleiteten horizontalfrequenten Synchronimpulssignal getakteten Zeilenzähler (14), dem das vollbildfrequente Synchronimpulssignal als Rücksetzsignal zugeführt ist,
- eine an die Ausgänge des Zeilenzählers (14) angeschlossenen Dekodierstufe (15), welche einerseits ein Signal zur Angabe der Beibehaltung oder des Wechsels der vorhandenen Zeilennorm und andererseits ein bei einem erfolgten Wechsel die neue Zeilennorm kennzeichnendes Signal abgibt,
- eine an die Ausgänge der Dekodierstufe 15 angeschlossene Signalauswerteschal tung (16), welche ein der bisherigen Zeilennorm oder - nach Erkennen eines Wechsels - der neuen Zeilennorm entsprechendes Steuersignal abgibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteschaltung (16) nach Erkennen eines Wechsels das der neuen Zeilennorm entsprechende Steuersignal erst nach mehreren Vollbildern abgibt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteschaltung (16) einen m-Bit-Zähler (25) enthält, welchem bei Beibehaltung der bisherigen Zeilennorm bei jedem vollbildfrequenten Synchron impulssignal ein Rücksetzimpuls zugeführt wird und bei einem Wechsel der Zeilen norm vollbildfrequente Synchronimpulse als Taktimpulse zugeleitet werden, die mehrere Vollbilder hintereinander erzeugt werden müssen, bis der Zähler nach 2^m-1 Vollbildern ein eigenes Signal (TC) zum Zurücksetzen erzeugt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einen möglichen Wechsel der Zeilennorm angebende Ausgangssignal der Dekodierstufe (15) einem mit vollbildfrequenten Synchronimpulsen getakteten ersten D-Register (21) zugeführt wird, daß der Ausgang des ersten D-Register (21) einerseits an den einen Eingang einer UND-Verknüpfung (23) angelegt ist, an deren anderen Eingang das vollbildfrequente Synchronimpulssignal anliegt, und wobei nach einem Wechsel der Zeilennorm vollbildfrequente Taktimpulse für den m-Bit- Zähler (25) erzeugt werden, und daß der Ausgang des ersten D-Registers (21) andererseits an den invertierenden Eingang einer weiteren UND-Verknüpfung (24) angelegt ist, an deren anderen, nicht invertierenden Eingang das vollbildfrequente Synchronimpulssignal anliegt, und wobei bei Beibehaltung der bisherigen Zeilen norm vollbildfrequente Rücksetzimpulse erzeugt werden.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die neue Zeilennorm kennzeichnende Ausgangssignal der Dekodierstufe (15) einem mit vollbildfrequenten Synchronimpulsen getakteten zweiten D-Register (22) zugeführt wird, dessen Ausgang mit dem Eingang eines mit den Ausgangsimpulsen des m-Bit-Zählers (25) getakteten dritten D-Registers (26) verbunden ist, an dessen Ausgang (17) das der jeweiligen Zeilennorm entsprechende Steuersignal abnehmbar ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fehlen des Synchronsignals dem ersten D-Register (21) ein Synchronstatus signal als Rücksetzsignal zugeführt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zeilenzähler (14) als Rücksetzsignal über eine kombinatorische Ver knüpfung (18) außer dem vollbildfrequenten Synchronimpulssignal ein vom Zeilen zähler (14) erzeugtes eigenes Rücksetzsignal (TC) zugeführt wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalauswerteschaltung (16) einen Multiplexer (28) aufweist, dessen ersten Eingang das Ausgangssignal des zweiten D-Registers (22) und dessen zweiten Eingang ein einer voreingestellten Zeilennorm entsprechendes Signal zugeführt sind
und daß dem Steuereingang des Multiplexers (28) das bei Fehlen des Synchron signals erzeugte Synchronstatussignal zugeleitet wird.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal als Normstatussignal sowohl dem Zeilenzähler (14) als auch dem Bildpunktzähler (13) zugeführt wird.