DE69114411T2 - Schaltung zur Erzeugung eines Taktsignals, das auf einer spezifischen Phase eines in einem Videosignal enthaltenen Farbsynchronsignals synchronisiert ist. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Taktsignales, welcher Zeitpunkte bestimmt, bei welchen ein Farbvideosignal periodisch abgetastet wird, um von analoger zu digitaler Form durch einen Analog-zu-Digital-Wandler gewandelt zu werden. Spezifischer bezieht sich die Erfindung auf einen Schaltkreis zum Erzeugen eines derartigen Taktsignales, welches auf eine spezifische vorbestimmte Phase der Farbsynchronsignalkomponente des Farbvideosignals eingerastet ist.
• Digitale VTRs (Videobandrecorder) kommen zunehmend in Gebrauch, und zwar in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten. Allgemein sprechend wird in dem Fall der digitalen VTRs, die in industriellen Anwendungen verwendet werden, das Kompositfarbvideosignal direkt von analoger zu digitaler Form vor der Aufnahme gewandelt, ohne die Luminanz- und Chrominanzkomponenten des Videosignals für separate Verarbeitung zu trennen. Zusätzlich werden, um die Effizienz der Verwendung des Aufnahmebandes zu maximieren, die horizontalen und vertikalen Austastintervalle (zusammen mit den synchronisierenden Signalen und Farbsynchronisiersignalen, die darin enthalten sind) vor der Aufnahme des digitalen Farbvideosignals eliminiert. In einem Farbvideosignal wird das Chrominanzsignal gebildet, indem zwei unabhängig modulierte Signale verknüpft werden (I- und Q-Signale), wobei beide eine identische Subträgerfrequenz (z.B. 3,58 MHz in dem Fall des NTSC-Fernsehstandardes) aufweist, und sich in der Phase um 90º unterscheiden. Einmal in jedem horizontalen Abtastintervall eines Kompositfarbvideosignals tritt ein Farbsynchronsignal kurz nach dem horizontalen synchronisierenden Puls auf (mit einer Phase, die von den I- und Q-Phasenwerten um feste Beträge differiert), und zwar innerhalb des horizontalen Austastintervalls. Ein Fernsehempfänger, welcher dieses Farbvideosignal empfängt (oder ein Wiedergabefarbvideosignal aus einem Videobandrecorder empfängt), enthält einen automatischen Phasen- und Frequenzregelschaltkreis, welcher ein Referenzchrominanzsubträgersignal erzeugt, das auf das Farbsynchronsignal phaseneingerastet ist, und das Chrominanzsignal wird demoduliert, indem dieses Referenzchrominanzsubträgersignal verwendet wird.
• Jedoch wird es in dem Fall eines digitalen VTRs des Typus der industriellen Verwendung, in welchem die horizontalen Austastintervalle des Farbvideosignales vor der Aufnahme eliminiert worden sind, kein Farbsynchronsignal geben, das in dem digitalen Wiedergabefarbvideosignal vorliegt, zum Gebrauch im Erzeugen eines lokalen Referenzchrominanzsubträgers zum Demodulieren des Chrominanzsignals. Das Problem wird überwunden, indem eine feste Beziehung zwischen der Phasen der Abtastzeitpunkte, die in der Analog-zu-Digital-Wandlungsverarbeitung verwendet werden, durch welche das analoge Farbvideosignal zu einem digitalen Signal vor der Aufnahme gewandelt wird, und einer spezifischen Phase des Farbvideosynchronsignals herbeigeführt wird. Ein Lokalreferenzchrominanzsubträger kann daher zu der Zeit der Wiedergabe basierend auf der Phase der Abtastzeitpunkte erzeugt werden, welche aus dem digitalen Wiedergabefarbvideosignal hergeleitet werden.
• Da die Frequenz eines Abtasttaktsignales, welches die Abtastzeitpunkte bestimmt, die in der Analog-zu-Digital-Wandlung verwendet werden, einleuchtenderweise der Chrominanzsubträgerfrequenz multipliziert mit einem Faktor, der größer als Eins ist, gleich sein wird, bedeutet der Ausdruck "feste Beziehung, zu einer spezifischen Phase des Farbsynchronsignals" oder "eingerastet auf eine spezifische Phase des Farbsynchronsignals", unter der Annahme, daß die Abtastfrequenz viermal die Chrominanzsubträgerfreguenz ist, daß zum Beispiel die Abtastzeitpunkte respektive mit den 0º, 90º, 180º und 270º-Phasenwerten des Farbsynchronsignals koinzidieren werden. In alternativer Weise werden, mit dem Standard, der für digitale VTRs für industrielle Anwendung des D-2 Formates spezifiziert ist, diese Abtastzeitpunkte in Phase auf die I- und Q-Komponenten des Chrominanzsignals eingerastet sein.
• Um das Chrominanzsignal durch ein derartiges Verfahren auf akkurate Weise zu demodulieren, ist es notwendig, ein hohes Maß an Akkuranz für die Phasenrastbeziehung zwischen der Analog-zu-Digital-Wandlungsabtastphase und der Farbsynchronsignalphase aufrechtzuerhalten, d.h. die Analog-zu-Digital-Umwandlungstaktsignalphase muß auf innerhalb kleiner als 20 Fehler akkurat eingerastet gehalten werden.
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die grundlegende Anordnung eines Schaltkreises nach dem Stand der Technik zum Ausführen der Analog-zu-Digital-Wandlung unter Verwendung eines Abtasttaktsignales zeigt, das auf eine spezifische Phase eines Farbvideosignals eingerastet ist. In Fig. 1 bezeichnet Bezugszahl 1 einen Eingangsanschluß, an welchen das Farbvideosignal angelegt ist, das der Analog-zu-Digital-Wandlung unterworfen werden soll, 2 bezeichnet einen digitalen Datenausgangsanschluß, 3 bezeichnet einen Verstärker, 4 bezeichnet einen A/D-Wandler, 5 bezeichnet einen Farbsynchronsignaldetektionsschaltkreis, 6 bezeichnet einen einstellbaren Phasenverschiebungsschaltkreis, 6a bezeichnet eine Phasenverschiebungsgrößenvariationsvorrichtung wie einen variablen Widerstand, welcher manuell betätigbar ist, um eine Größe der Phasenverschiebung zu ändern, die durch den einstellbaren Phasenverschiebungsschaltkreis 6 erzeugt wird, und 7 bezeichnet eine phasenstarre Schleife (im nachfolgenden als eine PLL bezeichnet). Das analoge Farbvideosignal, das an den Eingangsanschluß 1 geliefert wird, wird durch den Verstärker 3 verstärkt und dann an den A/D-Wandler 4 und auch an den Farbsynchrondetektionsschaltkreis 5 geliefert. Der Farbsynchrondetektionsschaltkreis extrahiert das Farbsynchronsignal, welches in dem Teil der hinteren Schwarzschulter jedes horizontalen Austast-Rücklaufintervalles des Farbvideosignals vorliegt, d.h. einmal in jeder horizontalen Abtastzeile dieses Signals. Das getrennte Farbsynchronsignal wird an den Phaseneinstellschaltkreis 6 geliefert. Zur Zeit der Herstellung wird die Größe der Phasenverschiebung, die an das separierte Farbsynchronsignal durch den Phaseneinstellschaltkreis 6 angelegt wird, auf ein beliebiges Maß eingestellt, durch die manuelle Einstellung eines Bedieners der Variationsvorrichtung 6a. Das phasenverschobene Farbsynchronsignal wird dann an die PLL 7 geliefert, welche ein Ausgangssignal erzeugt, welches bezüglich der Phase mit dem Farbsynchronsignal eingerastet ist und in der Frequenz höher liegt, und welches als das Abtasttaktsignal des A/D-Wandlers 4 dient. Eine vorbestimmte Phasenbeziehung kann dadurch zwischen diesem Abtasttaktsignal und dem Farbsynchronsignal innerhalb des Farbvideosignals herbeigeführt werden, das zu digitaler Form durch den A/D-Wandler 4 gewandelt wird. Um diese vorbestimmte Phasenbeziehung herbeizuführen, ist es für den Betätiger notwendig, die Vorrichtung 6a einzustellen, während eine Meßvorrichtung (in der Zeichnung nicht gezeigt) kontinuierlich beobachtet wird, die mit dem Schaltkreis gekoppelt ist, der in Fig. 1 gezeigt ist, und welche ermöglicht, daß der Betätiger sicher stellt, wann die vorbestimmte Phasenbeziehung erreicht worden ist.
• Jedoch ist mit diesem Schaltkreis nach dem Stand der Technik zur Erzeugung eines Taktsignales, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist, da die Phaseneinstellung durch manuell ausgeführte Operationen ausgeführt werden muß, der Einstellprozeß zeitraubend und wird erhöhte Herstellungskosten zur Folge haben, während die Akkuranz der Phaseneinstellung nicht befriedigend sein braucht. Zusätzlich kann es, selbst wenn ein derartiger Phaseneinstellarbeitsgang bei der Stufe der Herstellung digitaler VTRs automatisiert würde, es nachfolgend, nachdem ein Zeitraum verstrichen ist, notwendig sein, die Phasenbeziehung wieder einzustellen, da die Phase des Abtasttaktsignales durch Änderungen beeinflußt sein wird, welche mit der Zeit in den Elementen des Einstellschaltkreises und in peripheren Schaltkreisen auftreten werden. Zum Beispiel wird die Phase durch Variationen in respektiven Größen der Verzögerung, die durch Schaltkreiskomponenten erzeugt wird, welche vor oder hinter dem A/D-Wandler positioniert sind, wie einem Tiefpaßfilter, AGC-Schaltkreis, Klammerschaltkreis usw. oder Änderungen bezüglich der Verzögerung beeinflußt sein, die innerhalb des A/D-Wandlers 4 selbst erzeugt werden.
• Aus diesen Gründen ist es im Stand der Technik nicht möglich gewesen, einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Taktsignales zum Gebrauch bei der Analog-Zu-Digital-Wandlung eines Farbvideosignals vorzusehen, welcher auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist und welcher von dem Bedarffrei sein wird, Phaseneinstellungen auszuführen.
• EP-A-0 202 015, auf welcher der Oberbegriff des beigefügten Anspruches 1 beruht, offenbart eine digitale phasenstarre Schleife, in welcher ein analoges Eingangssignal abgetastet wird und die digitalen Abtastungen analysiert werden, um die Phase des Signals zu bestimmen und eine Taktsignalphase relativ zu dem Signal zu bestimmen.
• Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik wie oben dargelegt, zu verringern, indem ein Schaltkreis zum Erzeugen eines Taktsignales geschaffen wird, welches auf eine spezifische vorbestimmte Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist. Ein Abtasttaktsignal, welches in der Analog-zu-Digital-Wandlung eines Farbvideosignals zu digitaler Form verwendet wird, kann dadurch automatisch auf eine vorbestimmte Phase eines Farbsynchronsignals dieses Farbvideosignals eingerastet gehalten werden. Der Bedarf nach Ausführen von Einstellungen eines Schaltkreises, welcher das Abtasttaktsignal erzeugt, wird dadurch beseitigt.
• Das obige Ziel wird grundsätzlich erreicht, indem ein automatischer Phasenregelschaltkreis als eine negative Rückkopplungsschleife gebildet wird, welche mit einem auffeste Weise voreingestellten numerischen Wert versorgt wird, der einen spezifischen Phasenwert des Farbsynchronsignals (d.h. des Chrominanzsubträgers) repräsentiert, eine Phasenfehlergröße als eine Differenz zwischen diesem voreingestellten Phasenwert und einem detektierten Phasenwert des Farbsynchronsignals des Eingangsfarbvideosignals herleitet, und zwar während eines spezifischen Intervalls einmal in jedem horizontalen Abtastintervall, und die Phase des Abtasttaktsignales derart regelt, um diese Phasenfehlergröße auf Null zu verringern. Das vorerwähnte spezifische Intervall ist ein Intervall, das einmal in jedem horizontalen Abtastintervall des Videosignals auftritt, während welchem ein detektierter Wert der Phase des Farbsynchronsignals entsprechend einem spezifischen umgewandelten digitalen Wert erhalten wird, d.h. der Phase des Farbsynchronsignals bei einem vorbestimmten Abtastzeitpunkt.
• Spezifischer schafft gemäß einem ersten Aspekt die vorliegende Erfindung einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Abtasttaktsignales zum Gebrauch im Wandeln eines Analogfarbvideosignales mit einem Farbsynchronsignal, das in einem horizontalen Austastintervall jedes horizontalen Abtastintervalles davon enthalten ist, zu einem digitalen Signal, wobei das Abtasttaktsignal auf eine spezifische Phase des Farbsynchronsignales eingerastet ist, das in dem Farbvideosignal enthalten ist, wobei der Schaltkreis umfaßt:
• ein Detektionsmittel, das ein Phasendetektionsmittel aufweist, das geschaltet ist, um das Farbvideosignal zu empfangen, zum Erzeugen von sukzessiven Datenwerten der Phase des Farbsynchronsignals in respektiver Entsprechung mit Perioden des Abtasttaktsignales;
• einem Subtrahierermittel zum Herleiten einer Differenz zwischen der Farbsynchronsignalphase und einem voreingestellten Wert der Phase;
• einem Abtasttakterzeugungsmittel zum Erzeugen des Abtasttaktsignales, während die Phase des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit der Phasendifferenz geregelt wird; und
• einem Phasenwerteinstellmittel zum Ausgeben eines vorbestimmten Phasendatenwertes; und gekennzeichnet dadurch, daß der Schaltkreis weiter aufweist:
• ein Torsteuerungssignal erzeugendes Mittel zum Erzeugen eines Torsteuerungssignales, das mit einem spezifischen der Phasendatenwerte synchronisiert ist, und zwar einmal in jedem der horizontalen Abtastintervalle;
• einem Gatterschaltkreismittel, das geschaltet ist, um Phasendatenwerte aus dem Phasendetektionsmittel zu empfangen und auf das Torsteuerungssignal zum Auswählen und Ausgeben des spezifischen der Phasendatenwerte anspricht, und zwar einmal in jedem der horizontalen Abtastintervalle; und worin
• das Subtrahierermittel zum Herleiten sukzessiver Phasendifferenzdatenwerte dient, wobei jeder eine Differenz zwischen dem vorbestimmten Phasendatenwert und einem der ausgewählten Phasendatenwerte darstellt; und
• das Abtasttaktsignal erzeugende Mittel zum Erzeugen des Abtastsignales und zum Ausführen der Phasenregelung des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit den Phasendifferenzdatenwerten dient.
• Damit die Erfindung klarer verstanden wird, wird die folgende Beschreibung nur beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gegeben werden, in welchen:
• Fig. 1 ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines Beispiels eines Schaltkreises nach dem Stand der Technik zum Erzeugen eines Taktsignales ist, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist;
• Fig. 2 ein Schaltkreisblockdiagramm zur Stützung der Beschreibung des grundlegenden Betriebs der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 3 ein Zeitbestimmungsdiagramm zum Unterstützen der Beschreibung der grundlegenden Operation der vorliegenden Erfindung ist;
• Fig. 4 ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales ist, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist;
• Fig. 5 ein Zeitbestimmungsdiagramm zum unterstützenden Beschreiben des Betriebs des Ausführungsbeispieles von Fig. 4 ist;
• Fig. 6A und 6B Schaltkreisblockdiagramme von respektiven Beispielen einer Anordnung eines numerischen Regeloszillators sind, der in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 verwendet wird;
• Fig. 7 ein Schaltkreisblockdiagramm eines Torsteuerungssignal erzeugenden Schaltkreises in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist;
• Fig. 8 ein Schaltkreisblockdiagramm eines Beispiels eines Farbdemodulatorschaltkreises ist, auf welchen ein Schaltkreis gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines Taktsignales, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist, anwendbar ist;
• Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Phasenwinkelbeziehungen zwischen Amplitudenmodulationskomponenten eines Chrominanzsignals in einem Farbvideosignal zeigt;
• Fig. 10 ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales ist, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist;
• Fig. 11 ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines dritten Ausführungsbeispieles eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales ist, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist, welcher auf ein PAL Standardfarbvideosignal anwendbar ist;
• Fig. 12 ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales ist, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignales eingerastet ist, welches auf ein PAL Standardfarbvideosignal anwendbar ist; und
• Fig. 13A und 13B Graphen zur Veranschaulichung des Betriebs eines Phasendifferenzumwandlungsschaltkreises in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 7 sind.
• Der grundlegende Betrieb eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignales eingerastet ist, wird beschrieben werden, indem auf das allgemeine Schaltkreisblockdiagramm von Fig. 2 Bezug genommen wird. Es sollte bemerkt werden, daß die Ausdrücke Frequenz und Phase des Farbsynchronsignals wie hierin verwendet respektive Werte von diesen innerhalb jedes Bursts dieses Signals bedeuten, welche respektive der Frequenz und Phase des Chrominanzsubträgers identisch sind. In Fig. 2 wird ein Analogfarbvideosignal an einen A/D-Wandler 4 geliefert, um periodisch abgetastet und quantisiert zu werden, um sukzessive Digitalwerte zu erhalten. Das Digitalfarbvideosignal, das dadurch aus dem A/D-Wandler 4 ausgegeben wird, wird an einen Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8 geliefert, in welchem während jedes Farbsynchronsignalteils, welcher während eines "Rücklaufschulter"-Teils des horizontalen Austastintervalles in jedem horizontalen Abtastintervall des Farbvideosignals auftritt, ein entsprechender Wert des Phasenwinkels des Farbsynchronsignals in Übereinstimmung mit jedem der digitalen Werte des digitalen Farbvideosignals hergeleitet wird. Diese Operation wird in dem Zeitbestimmungsdiagramm von Fig. 3 veranschaulicht, in welchem es angenommen wird, daß das Abtasttaktsignal (welches an den A/D-Wandler 4 zum Bestimmen sukzessiver Abtastzeitpunkte geliefert wird) eine Frequenz aufweist, die viermal die Frequenz des Farbsynchronsignales beträgt. Wie gezeigt, wird bei jedem der Abtastzeitpunkte tn-1, tn, tn+1, ... ein entsprechender Digitaldatenwert des Farbvideosignals hergeleitet, d.h. als Dn-q, Dn, Dn+1, .... In diesem Beispiel koinzidieren respektive Abtastzeitpunkte mit den 0º, 90º und 270º Phasenwinkeln des Farbsynchronsignals wie veranschaulicht. Zusätzlich beträgt der Phasenwinkel des Farbsynchronsignals bei dem Abtastzeitpunkt tn 0º. Das grundlegende Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß eine derartige Phasenbeziehung auffeste Weise durch negative Rückkopplungsregelung aufrechterhalten wird. Dies wird ausgeführt, indem während jedem Farbsynchronsignalteil am Ende von einem jeden horizontalen Abtastintervall (aus den sukzessiven Phasenwerten, die von dem Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8 ausgegeben werden) ein einzelner spezifischer Phasenwert ausgewählt wird, welcher einem spezifischen Abtastzeitpunkt innerhalb dieses Farbsynchronsignalteils entspricht. Es wird zum Beispiel angenommen, daß der Phasenwert von 0º entsprechend dem Abtastzeitpunkt tn als der Wert herbeigeführt worden ist, der durch den Gatterschaltkreis 9 einmal in jedem Farbsynchronsignalteil ausgewählt werden wird. Die Zeitachsenposition dieses Abtastzeitpunktes tn innerhalb eines horizontalen Abtastintervalles (und somit die Zeit, zu welcher der entsprechende Wert eines Farbsynchronsignalphasenwinkels hergeleitet wird) wird einleuchtenderweise in Übereinstimmung mit Änderungen bezüglich der Phase des Abtasttaktsignales variieren, welches durch einen Abtasttaktsignalerzeugungsabschnitt 40 erzeugt wird. Aus diesem Grund wird der Punkt, bei welchem dieser spezifische Abtastzeitpunkt auftritt, vorzugsweise bestimmt, indem eine entsprechende spezifische Anzahl von Perioden des Abtasttaktsignales gezählt wird, welche einem vorbestimmten Referenzpunkt innerhalb jedes horizontalen Abtastintervalles folgend auftreten. Dieser Referenzzeitpunkt kann bequemerweise die Führungsflanke des horizontalen Synchronisierungspulses sein, in welchem Fall wie in Fig. 2 gezeigt, die horizontalen synchronisierenden Pulse von dem Farbvideosignal durch den Synchronisierungssignaltrennerschaltkreis 19 getrennt werden und an den Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 21 zum Gebrauch im Herbeiführen dieser Referenzzeitpunkte geliefert werden. Auf diese Weise ist der Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 21 dazu angeordnet, ein Torsteuerungssignal einmal in jedem horizontalen Abtastintervall zu erzeugen, das mit dem Zeitintervall zusammenfällt, während welchem der Phasenwert entsprechend dem tn Abtastzeitpunkt von dem Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8 ausgegeben wird.
• Ein Phasenwerteinstellschaltkreis 12 weist einen vorbestimmten Phasenwert, der darin eingestellt ist, auf (d.h. welcher in dem Fall des obigen Beispiels ein numerischer Wert sein könnte, der 0º repräsentiert), welcher an den Minuend (+) Dateneingang eines Subtrahierers 11 geliefert wird, während der ausgewählte Wert des Farbsynchronsignalphasenwinkels an den Subtrahend (-) Eingang des Subtrahierers 11 angelegt wird. Ein Phasendifferenzdatenwert wird dadurch aus dem Subtrahierer 11 einmal in jedem horizontalen Abtastintervall ausgegeben und an den Abtasttaktsignalerzeugungsabschnitt 40 geliefert. Der Abtasttaktsignalerzeugungsabschnitt 40 wird konf iguriert, um das Abtasttaktsignal bei der Chrominanzsubträgerfrequenz zu erzeugen, wobei die Phase in Übereinstimmung mit den sukzessiven Werten der Phasendifferenz geregelt wird, die aus dem Subtrahierer 11 geliefert wird.
• Auf diese Weise wird eine negative Rückkopplungsschleife, die einen automatischen Phasenregelschaltkreis konstituiert, gebildet, in welchem die Fehlergröße aus sukzessiven Phasendifferenzwerten besteht, die aus dem Subtrahierer 11 erzeugt werden, ist die Referenzgröße der Wert, der in den Eingangsanschluß 1 voreingestellt worden ist, und ist die geregelte Größe die Phase des Abtasttaktsignales.
• Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erzeugen eines Taktsignales, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist, wird beschrieben werden, wobei auf das allgemeine Schaltkreisblockdiagramm von Fig. 4 Bezug genommen wird. Blöcke, welche Schaltkreisblöcken in Fig. 2 entsprechen, oben beschrieben, werden wie in Fig. 2 bezeichnet, und die detaillierte Beschreibung dieser wird weggelassen werden. In Fig. 4 bezeichnet Bezugszahl 1 einen Eingangsanschluß, an welchen das (analoge) Farbvideosignal, welches der Analog-zu-Digital-Wandlung unterworfen werden soll, zu liefern ist, und 2 bezeichnet einen Ausgangsanschluß, aus welchem das digitale Farbvideosignal aus dem A/D-Wandler 4 an andere Schaltkreise ausgegeben wird. Bezugszahl 16 bezeichnet einen Ausgangsanschluß, aus welchem das Abtasttaktsignal an andere Schaltkreise ausgegeben wird, wie einen Chrominanzdemodulatorschaltkreis. Ein vorbestimmter Phasenwert von φ&sub0; ist in dem Phasenwerteinstellschaltkreis 12 eingestellt worden. Bezugszahl 13 bezeichnet einen numerischen Steueroszillator. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "numerischer Steueroszillator" einen Schaltkreis, welcher ein Ausgangssignal erzeugt, das aus zyklisch variierenden Digitaldatenwerten besteht, wobei die Phase dieses Ausgangssignals in Übereinstimmung mit einem Digitaldatenwert steuerbar ist, der als ein Eingangssteuerwert angelegt wird. Die Auflösung des numerischen Steueroszillators 13 (d.h. die Anzahl sukzessiver digitaler Datenwerte, die aus dem numerischen Steueroszillator 13 während einer Periode der vorerwähnten zyklischen Variation ausgegeben werden,) wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Taktsignal bestimmt, das durch einen Quarzkristalloszillatorschaltkreis erzeugt wird, dessen Frequenz durch einen Quarzkristallvibrator 14 gesteuert ist, wie im Detail im nachfolgenden mit Bezug auf eine spezifische Schaltkreiskonfiguration für den numerischen Steueroszillator 13 beschrieben.
• Bezugszahl 15 bezeichnet einen Digital-zu-Analog-Wandler, welcher die sukzessiven Datenwerte, die aus dem numerischen Steueroszillator 13 erzeugt werden, zu analoger Form wandelt, um dadurch ein periodisch variierendes Analogsignal zu erhalten, welches als ein Phasenregeleingangssignal an eine phaseneingerastete Schleife (im nachfolgenden als PLL abgekürzt) 7 geliefert wird. Die PLL 7 erzeugt als das Abtasttaktsignal, welches an den A/D-Wandler 4 geliefert wird, ein Signal, welches auf das Ausgangssignal aus dem D/A-Wandler 15 eingerastet ist, und dessen Frequenz jener des Ausgangssignals von dem D/A-Wandler 15 multipliziert mit einem Faktor m/n gleich ist, wobei m und n positive ganze Zahlen ungleich Null sind und m größer als n ist. Die Frequenz des Abtasttaktsignales ist n-mal jene des Chrominanzsubträgers, im folgenden als fsc bezeichnet, so daß die Frequenz des Ausgangsdigitalsignales aus dem numerischen Steueroszillator 13 1/m-mal jene des Abtasttaktsignales beträgt.
• Es kann verstanden werden, daß die Kombination der Schaltkreisblöcke 13, 15 und 7 dem Abtasttaktsignalerzeugungsabschnitt 40 von Fig. 2 entspricht, d.h. ein automatischer Phasenregelschaltkreis wird als eine negative Rückkopplungsschleife zum Steuern der Phase des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit den Phasendifferenzwerten geregelt, die durch den Subtrahierer 11 hergeleitet werden, wobei der Rückkopplungsschleifenweg ist: A/D-Wandler 4 - Farbsynchrondetektionsschaltkreis 8 - Gatterschaltkreis 9 - Subtrahierer 11 - numerischer Steueroszillator 13 - D/A-Wandler 15 - PLL 7 - A/D-Wandler 4. Diese Rückkopplungsschleife führt automatische Phasenregelung aus, indem die Phasendifferenz auf Null verringert wird, die durch den Subtrahierer 11 innerhalb der Rückkopplungsschleife erhalten wird, mit Bezug auf die voreingestellten Phasendaten aus dem Phasendateneinstellabschnitt 12. Das Abtasttaktsignal, das an den A/D-Wandler 4 geliefert wird, wird dadurch auf die Phase eingerastet gehalten, die in den Phasendateneinstellabschnitt 12 gesetzt worden ist, d.h. eine spezifische Phase des Farbsynchronsignals (und somit des Chrominanzsubträgers).
• Diese Operation wird in den Zeitbestimmungsdiagrammen von Fig. 5 veranschaulicht. Wie in Diagramm (a) von Fig. 5 gezeigt, wird während des horizontalen Austastintervalles beim Ende von jedem horizontalen Abtastintervall des Farbvideosignals ein Torsteuerungssignal erzeugt (durch den Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 21), nachdem ein bestimmtes Intervall tg der Führungsflanke des horizontalen Synchronisierungspulses folgend verstrichen ist. Diagramm (b) von Fig. 5 zeigt die Zeitbestimmungsbeziehungen zwischen dem Farbsynchronsignal, den detektierten Phasenwerten, die aus dem Gatterschaltkreis 9 erzeugt werden, und dem Torsteuerungssignal 9. Zwecks Einfachheit der Beschreibung sind alle Signale in analoger Form gezeigt. Unter der Annahme zum Beispiel, daß ein numerischer Wert, der einen Phasenwert von 270º repräsentiert, in den Phasenwerteinstellschaltkreis 12 gesetzt worden ist, entspricht dann Diagramm (b) dem Zustand des Phasenfehlers Null des Abtasttaktsignales, da ein detektierter Phasenwert von 270º aus dem Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8 ausgegeben wird, wenn ein Torsteuerungssignal auftritt.
• Diagramm (c) veranschaulicht einen Fall, in welchem es einen Phasenfehler des Abtasttaktsignales gibt. Die Abtastzeitbestimmung, welche präzise bei dem 270º Phasenwinkel des Farbsynchronsignals auftreten sollte, ist verzögert, so daß, wenn das Torbestimmungssignal auftritt, ein detektierter Phasenwert, der größer als 270º ist, aus dem Farbsynchronsignalphasendetektionssignalschaltkreis 8 ausgegeben wird und eine entsprechende Phasendifferenz von dem Subtrahierer 11 erzeugt und an den numerischen Steueroszillator 13 geliefert wird. Jedoch wird, aufgrund der Tatsache, daß die Zeitbestimmung des Torsteuerungssignales (das aus dem Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 21 erzeugt wird) bestimmt wird, indem Abtasttaktsignalperioden, die einem vorbestimmten Referenzzeitpunkt (der Führungsflanke des horizontalen Synchronisierungssignalpulses) folgen, gezählt werden, das Torsteuerungssignal um denselben Betrag wie der vorerwähnte Abtastzeitpunkt verzögert sein, und wird so zur korrekten Zeit zum Auswählen des spezifischen detektierten Phasenwertes auftreten, der diesem speziellen Abtastzeitpunkt entspricht.
• Es kann verstanden werden, daß, obwohl es möglich wäre, jedes Torsteuerungssignal nach einem festen Maß an Verzögerung einem Referenzzeitpunkt wie der Führungsflanke des horizontalen Synchronisierungspulses folgend zu erzeugen, und zwar in jedem horizontalen Abtastintervall, statt das Verzögerungsmaß zu bestimmen, indem eine feste Anzahl von Abtasttaktsignalperioden gezählt wird, dies zur Folge hätte, daß der zulässige Bereich des Phasenfehlers des Abtasttaktsignales klein wird.
• Fig. 6A zeigt ein Beispiel einer spezifischen Anordnung für den numerischen Steueroszillator 13, welche grundlegend von einer Form ist, die im Stand der Technik bekannt ist, und auf die manchmal als ein digitaler VCO Bezug genommen wird. Die Frequenz des digitalen Ausgangssignals, der von dem numerischen Steueroszillator 13 erzeugt wird, wird durch einen Digitalintegratorschaltkreis bestimmt, der aus einem Verzögerungselement und einem Addierer gebildet ist. Zur Einfachheit sind nur der Addierer 51 und das Verzögerungselement für ein Datenbit gezeigt, wobei das letztere aus einem Flipflop 52 des Datentypus gebildet ist, das mit einem Taktsignal fester Frequenz aus einem geregelten Quarzkristalloszillator 53 versorgt wird. Der Addierer 51 addiert den Ausgangsdatenwert aus dem FF 52 zusammen und liefert den resultierenden Wert an den Dateneingangsanschluß des FF 52. Der Integratorschaltkreis erzeugt dadurch sukzessive Datenwerte, welche als Adreßwerte an ein ROM 54 geliefert werden. In dem ROM 54 ist eine Tabelle von Datenwerten abgelegt, welche bezüglich der Amplitude sinusförmig sukzessive variieren und diese werden im Ansprechen auf sukzessive Adreßwerte ausgelesen, die an die Adreßeingangsanschlüsse 55 geliefert werden. Unter der Annahme, daß zum Beispiel eine 10-Bit Wortlänge verwendet wird, wird der maximale Adreßwert dann 1023 betragen, so daß, wenn ein Datenwert an den Addierer 51 des Integratorschaltkreises geliefert wird, die Adreßwerte periodisch linear zunehmen werden, bis der maximale Wert überschritten wird, und dann zu einer Adresse nahe Null zurückkehren. Ausgangsdigitaldatenwerte werden dadurch aus dem ROM 55 erzeugt, welche periodisch sinusförmig in der Größe mit einer Frequenz variieren, welche durch die vorerwähnten Eingangsdaten bestimmt ist, die an den Addierer 51 geliefert werden. Dieser Datenwert wird aus einem Addierer 50 erzeugt, mit einem Eingangsanschluß, an welchen ein fester Datenwert Df angelegt wird, welcher die Frequenz des Ausgangssignals aus dem ROM 55 herbeiführt, wenn kein Eingang an den anderen Eingang des Addierers 50 angelegt wird. Spezifischer wird, in diesem Zustand die Frequenz des Ausgangsdigitalsignales aus dem ROM 55 durch die Frequenz des Taktsignales bestimmt, das an das Flipflop 52 aus dem VCO 53 geliefert wird, in Verbindung mit dem festen Datenwert Df.
• Das Torsteuerungssignal, das von dem Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 21 erzeugt wird, wird an einen Torsteuerungssignalerzeugungsschaltkreis 58 zusammen mit dem Hochfrequenztaktsignal angelegt, welches aus dem QCO 53 erzeugt wird, zur Herleitung eines Torsteuerungssignales (das z.B. einmal eine Periode dieses Hochfrequenztaktsignales auftritt), welches an einen Gatterschaltkreis 57 angelegt wird, um jeden der sukzessiven Phasendifferenzwerte aus dem Subtrahierer 11 durch den Gatterschaltkreis 57 zu transferieren. Der Differenzwert wird dann verstärkt, d.h. mit einem festen Faktor G multipliziert, bevor er zu dem festen Wert Df in dem Addierer 50 addiert wird.
• Auf diese Weise hat jeder Phasendifferenzwert, der an den Schaltkreis von Fig. 6A geliefert wird, d.h. jeder Phasenfehlerwert eine augenblickliche Änderung bezüglich der Phase des digitalen Ausgangssignals von dem ROM 54 zur Folge, wobei eine derartige Änderung bezüglich der Phase nur einmal in jedem horizontalen Abtastintervall auftritt, und wobei die Richtung der Änderung derart ist, um die Größe des Phasenfehlers zu verringern.
• Ein alternativer Schaltkreis für den NCO ist in Fig. 6B gezeigt. Dieser ist dem Schaltkreis von Fig. 6A ähnlich und differiert nur dadurch, daß jeder Phasendifferenzwert in einen Haltegliedschaltkreis, d.h. Latch-Schaltkreis eingestellt wird (wobei ein Element dieses Schaltkreises, für ein Datenbit, als ein Datentypusflipflop 48 gezeigt ist), im Ansprechen auf ein Latchsignal, das zu einem Zeitpunkt erzeugt wird, während welchem jedes Haltesignal aus dem Erzeugungsschaltkreis 21 erzeugt wird. Danach wird während des nachfolgenden horizontalen Abtastintervalles dieser Phasendifferenzwert zu dem festen Wert Df in dem Addierer 50 auffeste Weise addiert, nachdem er mit einem festen Faktor F verstärkt worden ist. Die Frequenz des Ausgangssignales aus dem ROM 54 während dieses horizontalen Abtastintervalles wird dadurch geringfügig von jenem des vorhergehenden Abtastintervalles in einer Richtung derart geändert, um diesen Phasendifferenzwert zu verringern.
• In jedem der Schaltkreise der Fig. 6A, 6B kann der effektive Wert der Schleifenverstärkung der negativen Rückkopplungsschleife, die das NCO enthält, wie erforderlich eingestellt werden, indem das Maß der Verstärkung, die durch den Faktormultiplizierer 49 vorgesehen wird, auf geeignete Weise ausgewählt wird.
• Die Auflösung des Ausgangssignales aus dem ROM 54 wird durch die Frequenz des Taktsignales bestimmt, die von dem QCO 53 erzeugt wird, welche durch das Vibratorelement 14 eingestellt wird. Es ist nicht tunlich, das Ausgangssignal, das aus dem numerischen Steueroszillator 13 erzeugt wird, direkt (nach D/A-Wandlung) als das Abtasttaktsignal zu verwenden, da das Erreichen eines befriedigenden Maßes an Auflösung für das Ausgangssignal aus dem numerischen Steueroszillator 13 einen unmöglich hohen Wert der Frequenz für das Taktsignal erfordern würde, welches das Verzögerungselement (Flipflop) des digitalen Integratorschaltkreises steuert. Im allgemeinen sollte die Frequenz des Taktsignales, das aus dem QCO 53 erzeugt wird, zumindest 360-mal jener des digitalen periodischen Ausgangssignales betragen, das von dem ROM 54 erzeugt wird. So müßte, unter der Annahme, daß die Frequenz des Abtasttaktsignales viermal jene des Chrominanzsubträgers ist, dann eine Frequenz von näherungsweise 5,15 GHz durch den QCO 53 mit einem hohen Maß an Phasenstabilität erzeugt werden müssen, was nicht praktikabel ist.
• Es wäre einleuchtenderweise möglich, andere Typen der Schaltkreisanordnung für den numerischen Steueroszillator 13 zu verwenden, und jene von Fig. 6A, 6B sind nur beispielhaft gezeigt.
• Ein Beispiel eines derartigen numerischen Steueroszillators, der ein periodisch variierendes digitales Ausgangssignal erzeugt, wird in der Juli 1988-Ausgabe des Magazins "Electronics" beschrieben&sub1; das in Japan veröffentlicht wird. Dieser Oszillator wird als Frequenzmodulator angewendet.
• Fig. 7 zeigt ein grundlegendes Schaltkreisblockdiagramm einer spezifischen Anordnung für den Torbestimmungssignalerzeugungsschaltkreis 21 dieses Ausführungsbeispiels. Ein Führungsflankendetektionsschaltkreis 42 erzeugt ein Ausgangssignal beim Start von jedem horizontalen Synchronisierungspuls, welches einen Zähler 43 zurücksetzt. Sukzessive Perioden des Abtasttaktsignales werden durch den Zähler 43 gezählt, dessen Ausgangszählwert zusammen mit dem Abtasttaktsignal an einem logischen Gatterschaltkreis 44 eingegeben wird, aus welchem ein Torsteuerungssignal erzeugt wird, wenn das Verzögerungsintervall tg, das in Diagramm (a) von Fig. 5 gezeigt ist, verstrichen ist.
• Fig. 8 zeigt die Anordnung eines Beispieles eines Farbdemodulatorschaltkreises mit hoher Akkuranz, welcher den Taktsignalerzeugungsschaltkreis CSG von Fig. 4 verwendet. In Fig. 8 bezeichnet 67 einen YC-Separatorschaltkreis, 18 bezeichnet einen Multiplizierer, 69 bezeichnet einen Schaltsignalerzeugungsschaltkreis, 20 und 21 sind Funktionseinstellschaltkreise, SW1 und SW2 sind Wechselkontaktschalter.
• In dem Farbdemodulatorschaltkreis von Fig. 2 werden die Farbvideosignaldigitaldaten, die aus dem Ausgangsanschluß 2 des Taktsignalerzeugungsschaltkreises CSG ausgegeben werden, an den YC-Separatorschaltkreis 67 geliefert, in welchem die Luminanz- und Chrominanzkomponenten getrennt werden, wobei das separierte Chrominanzsignal an den Multiplizierer 68 geliefert wird. Das Abtasttaktsignal, das z.B. eine Frequenz von 4 fsc aufweist, wird aus dem Ausgangsanschluß 16 des CSG ausgegeben und in dem Schaltsignalerzeugungsschaltkreis 69 frequenzgeteilt, um ein Schaltsignal mit einer Frequenz von 2 fsc und ein Schaltsignal mit einer Frequenz von fsc zu erhalten. Das Schaltsignal mit einer Frequenz von 2fsc wird zur Steuerung der Betätigung des Schalters SWL geliefert, während das Schaltsignal mit einer Frequenz von fsc geliefert wird, um die Betätigung des Schalters SW 2 zu steuern.
• Koeffizientenwerte von +1 und -1 werden an feste Kontakte des Schalters SW 2 geliefert, so daß der bewegbare Kontakt v von SW2 dazwischen wechselt, mit +1 und -1 einmal in jeder Periode des Farbsubträgers verbunden zu sein. Die Koeffizienten +1 und -1, die durch die Einstellschaltkreise 20 und 21 eingestellt werden, werden so alternierend an den Multiplizierer 68 als das Multiplizierereingangssignal geliefert.
• Der Schalter SW 1 weist einen bewegbaren Kontakt v auf, welcher das Ausgangssignal aus dem Multiplizierer 68 empfängt und zu einem festen Kontakt r der R-Y-Signaldaten überträgt, und zu einem festen Kontakt b der B-Y-Signaldaten überträgt, wobei die Umwechslung zwischen den r- und b-Kontakten einmal in jeder Halbperiode des Farbsubträgers auftritt.
• Mit dem Farbdemodulatorschaltkreis von Fig. 2 wird ein in hohem Maße akkurates demoduliertes Taktsignal immer erhalten werden, so daß es überflüssig wird, Farbphaseneinstellung auszuführen. Wenn es erforderlich ist, die Farbphase willkürlich zu ändern, kann dies ausgeführt werden, indem der Phasendatenwert modifiziert wird, der in den Phasendateneinstellabschnitt 12 innerhalb der CSG eingesetzt ist.
• In der obigen Beschreibung wird es angenommen, daß die Frequenz des Abtasttaktsignales viermal jene des Chrominanzsubträgers beträgt, und daß die Abtastzeitpunkte, die durch das Abtasttaktsignal bestimmt sind, auf die 0º, 90º, 180º und 270º Phasenwinkel des Farbsynchronsignales eingerastet sind, z.B., indem einer dieser vier Werte in den Phasenwerteinstellschaltkreis 12 gesetzt wird. Jedoch ist es einleuchtenderweise in gleicher Weise möglich, die Abtastzeitpunkte auf irgendwelche anderen Phasenwinkel des Farbsynchronsignals einzurasten. Fig. 9 zeigt die Phasenbeziehungen zwischen respektiven Amplitudenmodulationskomponenten eines Chrominanzsignals. Mit dem D-2 Format für industrielle digitale VTRs wird die Phase des Abtasttaktsignales auf die I, Q Quadraturkomponenten des Chrominanzsignals eingerastet, d.h. die Abtastzeitpunkte in diesem Fall würden mit den 0º, 90º, 180º und 270º Phasenwinkeln der I-Komponente koinzidieren.
• Es sollte bemerkt werden, daß, obwohl in dem Schaltkreis von Fig. 4 der synchronisierende Signalseparatorschaltkreis 19 die horizontalen Synchronisierungspulse von dem analogen Eingangsfarbvideosignal trennt, es gleichermaßen möglich wäre, einen digitalen synchronisierenden Signalseparatorschaltkreis zu verwenden, um die horizontal synchronisierenden Pulse zu separieren, und zwar in digitaler Form, aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 4.
• Fig. 10 ist ein allgemeines Schaltkreisblockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines Taktsignales, das auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignals eingerastet ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Abtasttaktsignalerzeugungsabschnitt 40 von Fig. 2 durch einen Digital-zu-Analog-(D/A-)Wandler 15, einen Verstärker und Tiefpaßfilterschaltkreis 33 und ein VCO 32 gebildet. Die sukzessiven Phasendifferenzdatenwerte, die aus dem Subtrahierer 11 ausgegeben werden, werden an den D/A-Wandler 15 geliefert, um zu entsprechenden analogen Werten umgewandelt zu werden, welche dann durch einen Verstärker und Tiefpaßfilterschaltkreis 33 übertragen werden. Das Ausgangsspannungssignal, das dadurch aus dem Verstärker und Tiefpaßfilterschaltkreis 33 erhalten wird, wird als eine Frequenzregelspannung an einem VCO (spannungsgesteuerter Oszillator) 32 geliefert, um die Phase eines Ausgangssignals zu bestimmen, das aus dem VCO 32 als das Abtasttaktsignal erzeugt wird, welches an den A/D-Wandler 4 geliefert wird.
• So wird mit diesem Ausführungsbeispiel ein automatischer Phasenregelschaltkreis gebildet als eine Rückkopplungsschleife, in welchem der Rückkopplungspfad ist: A/D-Wandler 4 - Farbsynchrondetektionsschaltkreis 8 - Gatterschaltkreis 9 - Subtrahierer 11 - D/A-Wandler 15 - Verstärker und Tiefpaßfilterschaltkreis 33 - spannungsgesteuerter Oszillator 32 - A/D-Wandler 4.
• So wird wie für das vorhergehende Ausführungsbeispiel die Differenz zwischen den Phasendaten, die als Minuend- und Subtrahend- Signaldaten respektive an den Subtrahierer 11 innerhalb der Rückkopplungsschleife geliefert werden, auf Null verringert. Das Abtasttaktsignal, welches an den A/D-Wandler 4 geliefert wird, wird dadurch auf einen Phasenwert eingerastet, welcher zuvor in den Phasendateneinstellabschnitt 12 eingesetzt worden ist, z.B. auf eine spezifische Phase des Farbsynchronsignals eingerastet ist.
• Der VCO 32 ist ein in hohem Maße stabiler Oszillatorschaltkreis, der ein Ausgangssignal bei der Frequenz erzeugt, die für das Abtasttaktsignal erforderlich ist, z.B. viermal die Chrominanzsubträgerfrequenz, wobei die Phase dieses Ausgangssignals im Ansprechen auf das Spannungssteuersignal einstellbar ist, das aus dem Verstärker und Tiefpaßfilterschaltkreis 33 geliefert wird. Verschiedene Schaltkreise sind im Stand der Technik zur Implementierung eines derartigen spannungsgesteuerten Oszillators bekannt, so daß die detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
• Mit einem NTSC Farbvideosignal wird die Phase des Farbsynchronsignals in sukzessiven horizontalen Abtastintervallen innerhalb jedes Teilbildes invertiert. Zusätzlich ist die Sequenz des Wechselns bzw. Alternierens der Farbsynchronsignalphase zwischen sukzessiven Teilbildern unterschiedlich. Spezifischerweise kann von einem Satz von vier sukzessiven Teilbildern, welche zwei sukzessive Vollbilder des Videosignals bilden, die Sequenz der Farbsynchronsignalphasenänderung in dem ersten der vier Felder ausgedrückt werden als N, I, N, I, ... (wobei N nichtinvertiert bedeutet und I invertiert bedeutet), in dem zweiten Feld als I, N, I, N, ..., in dem dritten Feld als N, I, N, I, ... und in dem vierten Feld wieder als I, N, I, N Auf einen derartigen Satz von vier konsekutiven Teilbildern wird manchmal als auf ein Farbvollbild Bezug genommen. Indem die Phase des horizontalen synchronisierenden Signals bei dem Beginn jedes Feldes detektiert wird, kann eine Bestimmung hinsichtlich dessen durchgeführt werden, ob das Feld das erste oder zweite eines Vollbildes ist. So kann, indem die Phase des Farbsynchronsignals bei dem Beginn jedes Feldes bestimmt wird und diese Information in Verbindung mit der Horizontalsynchronisierungssignalphaseninformation verwendet wird, es bestimmt werden, ob die Sequenz der Farbsynchronsignalphasenänderung in sukzessiven Horizontalabtastintervallen der Teilbilder von der Form I, N, I, N ... oder N, I, N, I ... sind. Ein Schaltkreis zum Ausführen einer derartigen Bestimmung wird im folgenden als ein Farbvollbilddetektionsschaltkreis bezeichnet werden.
• Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches das Ziel hat, die Erfindung in die Lage zu versetzen, auf ein derartiges Farbvideosignal auf effektive Weise angewendet zu werden, d.h. in welchem die Chrominanzsubträgerphase in alternierenden Abtastzeilen innerhalb jedes Feldes invertiert ist, erreicht dieses Ziel. Das soll heißen, die Erfindung ermöglicht, daß Phaseninforination einmal in jedem der horizontalen Abtastintervalle des Farbvideosignales trotz der Chrominanzsubträgerphasenänderungen erhalten wird, so daß Phaseneinrastung schnell erreicht werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine negative Rückkopplungsschleife, die als ein automatischer Phasenregelschaltkreis wirkt, durch den Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8, Torschaltkreis 9, Subtrahierer 11, numerischen Steueroszillator 13, D/A-Wandler 25 und PLL 7 gebildet, der das Ausgangsdigitalfarbvideosignal aus dem A/D-Wandler 4 empfängt und ein phasengesteuertes Abtasttaktsignal an den A/D-Wandler 4 liefert, welche der Rückkopplungsschleife des Ausführungsbeispiels von Fig. 4 identisch ist, die oben beschrieben ist. Eine weitere Beschreibung des Betriebs der Rückkopplungsschleife selbst wird daher weggelassen. Jedoch werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel zwei vorbestimmte Phasenwerte, die als φ&sub0; und -φ&sub0; bezeichnet sind, in die Phasenwerteinstellschaltkreise 28 und 29 respektive eingestellt, welche wechselseitig um 180º differieren. Ein Schalter SW wird derart geregelt, um den Wert auszuwählen, der in den Phasenwerteinstellschaltkreis 28 während jedes horizontalen Abtastintervalles eingestellt ist, in welchem die Phase des Farbsynchronsignales nicht invertiert ist, und wählt den Wert aus, der in dem Phasenwerteinstellschaltkreis 29 enthalten ist, und zwar während jedes horizontalen Abtastintervalles, in welchem die Farbsynchronsignalphase invertiert ist. Der Betrieb des Schalters SW wird durch Schaltsignale geregelt, die aus einem Schaltsignalerzeugungsschaltkreis 27 erzeugt werden, welcher die entsprechende Umwechslungsbetätigung einmal in jedem horizontalen Abtastintervall ausführt. Ein Farbvollbilddetektionsschaltkreis 24 detektiert den Beginn des ersten Teilbildes eines Farbvollbildes (wie oben definiert) und sendet ein entsprechendes Hinweissignal an den Schaltsignalerzeugungsschaltkreis 27. Basierend auf diesem Hinweis, welcher inhärent die Sequenz der Farbsynchronsignalphasenänderungen in den vier Teilbildern des Farbvollbildes definieren, und auf den Horizontal- und Vertikalsynchronisierungssignalen, die daran aus dem Synchronisierungssignalseparatorschaltkreis 19 geliefert werden, erzeugt der Schaltsignalerzeugungsschaltkreis 27 die korrekte Sequenz der Schaltsteuersignale zur geeigneten Verbindung der Inhalte der Schaltkreise 28 und 29 mit dem Subtrahendendateneingang des Subtrahierers 11 während des augenblicklichen Teilbildes des Farbvideosignales.
• Auf diese Weise werden die Phasendifferenzdatenwerte, die aus dem Subtrahierer 11 ausgegeben werden, von den Phaseninversionen des Farbsynchronsignals in alternierenden horizontalen Abtastintervallen unbeeinflußt bleiben. Andernfalls ist der Betrieb dieses Ausführungsbeispieles jenem des ersten Ausführungsbeispieles, das oben beschrieben ist, identisch.
• Das Ausführungsbeispiel von Fig. 11 weist den Nachteil auf, einen relativ komplexen Schaltkreis und einen Umwechselschalter zu erfordern, um die Effekte von Änderungen der Farbsynchronsignalphase in sukzessiven horizontalen Abtastintervallen des Farbvideosignales zu eliminieren. Ein viertes Ausfüh- rungsbeispiel eines Schaltkreises gemäß der vorliegenden Erfindung zur Erzeugung eines Taktsignales, welches auf eine spezifische Phase eines Farbsynchronsignales eingerastet ist, wird beschrieben werden, in welchem das gleiche Ziel erreicht wird, aber mit einer wesentlich einfacheren Schaltkreisanordnung. Das Ausführungsbeispiel ist in dem allgemeinen Schaltkreisblockdiagramm von Fig. 12 gezeigt. Dieser Schaltkreis differiert von dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 4 dadurch, daß ein Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 zwischen den Subtrahierer 11 und den numerischen Steueroszillator 13 eingeschoben ist, und zwar in dem Rückkopplungsschleifenpfad. Die Beziehung zwischen den Eingangsphasendifferenzwerten, die an den Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 geliefert werden, und den resultierenden Ausgangsphasendifferenzwerten wird in dem I/O-Kennliniendiagramm von Fig. 2A veranschaulicht. In Fig. 2A ist N = 180/n unter der Annahme, daß die Frequenz des Abtasttaktsignales n-mal die Chrominanzsubträgerfrequenz fsc ist, wobei n eine positive ganze Zahl ungleich Null wie oben erklärt ist. Mit dieser Charakteristik wird der Phasenwert, bei welchem der Ausgang aus dem Farbsynchronsignaldetektionsschaltkreis 8 während jedes Teilbildes des Farbvideosignals eingerastet wird, ausgedrückt (in Einheiten von Grad) als:
• 360 x k/n + φ&sub0; + 180
• wobei k einen der Werte 0, 1, 2, ..., n abhängig von der Position des Teilbildes innerhalb des Farbvollbildes annimmt, und der Phasenwert ist, der in dem Phasenwerteinstellschaltkreis 12 voreingestellt ist.
• Die entsprechende I/O Charakteristik für den Fall, in welchem n gleich 4 ist, ist in Fig. 13B gezeigt. Es wird klar sein, daß während jedes Teilbildes, wenn ein spezieller Wert der Phasendifferenz aus dem Subtrahierer 11 während eines horizontalen Abtastintervalles ausgegeben wird, dann, wenn dieser Phasendifferenzwert um 180º in dem nächsten horizontalen Abtastintervall geändert wird (als eine Folge der Inversion der Phase des Farbsynchronsignals), es keine Änderung in dem resultierenden Ausgangswert geben wird, der aus dem Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 erzeugt wird. Auf diese Weise werden die Effekte der Farbsynchronsignalphaseninversionen in alternierenden horizontalen Abtastintervallen auf effektive Weise eliminiert, wie durch das Ausführungsbeispiel von Fig. 11 erreicht, aber mit einer einfacheren Schaltkreisanordnung.
• Der Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 kann sehr einfach implementiert werden, unter der Annahme zum Beispiel des Falles, in welchem die Abtasttaktsignalfrequenz viermal die Chrominanzsubträgerfrequenz beträgt, indem zuerst jedes binäre Wort der Phasendifferenzdaten in Zweier-Komplementform umgewandelt wird, dann das Bit bei der MSB-Position dem Bit identisch gemacht wird, welches bei der drittsignifikantesten Position vorliegt, und auch das Bit, welches bei der zweitsignifikantesten Position vorliegt, dem Bit identisch gemacht wird, welches an der drittsignifikantesten Position vorliegt.
• Obwohl der Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 in dem Obigen beschrieben worden ist, als dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 hinzugefügt zu sein, wäre es gleichermaßen möglich, diesen Phasendifferenzumwandlungsschaltkreis 30 zwischen den Subtrahierer 11 und den D/A-Wandler 15 in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 10 einzuschieben. Die gleichen Vorteile wie oben beschrieben, würden in diesem Fall ebenfalls erhalten werden.
• Es sollte bemerkt werden, daß obwohl der Gatterschaltkreis 9 beschrieben worden ist, als zwischen den Farbsynchronsignalphasendetektionsschaltkreis 8 und den Subtrahierer 11 in jedem der obigen Ausführungsbeispiele eingesetzt zu sein, es einleuchtenderweise gleichermaßen möglich wäre, den Gatterschaltkreis 9 bei dem Ausgang des Subtrahierers 11 einzuschieben.

Claims (6)

1. Ein Schaltkreis zum Erzeugen eines Abtasttaktsignales zum Gebrauch im Wandeln eines analogen Farbvideosignales mit einem Farbsynchronsignal, das in einem horizontalen Austastintervall von jedem horizontalen Abtastintervall davon enthalten ist, zu einem digitalen Signal, wobei das Abtasttaktsignal auf eine spezifische Phase des Farbsynchronsignals eingerastet ist, das in dem Farbvideosignal enthalten ist, wobei der Schaltkreis aufweist:

ein Detektionsmittel mit einem Phasendetektionsmittel (8), das gekoppelt ist, um das Farbvideosignal zu empfangen, zum Erzeugen sukzessiver Datenwerte der Phase des Farbsynchronsignals in respektiver Entsprechung mit Perioden des Abtasttaktsignales;

einem Subtrahierermittel (11) zum Herleiten einer Differenz zwischen der Farbsynchronsignalphase und einem voreingestellten Wert der Phase;

einem Abtasttakterzeugungsmittel (40) zum Erzeugen des Abtasttaktsignales, während die Phase des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit der Phasendifferenz gesteuert wird; und

einem Phasenwerteinstellmittel (12) zum Ausgeben eines vorbestimmten Phasendatenwertes; und dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis weiter aufweist:

ein Torsteuerungssignalerzeugungsmittel (21) zum Erzeugen eines Torsteuerungssignales, das mit einem spezifischen der Phasendatenwerte synchronisiert ist, und zwar einmal in jedem der horizontalen Abtastintervalle;

einem Torschaltkreismittel (9), das verbunden ist, um die Phasendatenwerte aus dem Phasendetektionsmittel (8) zu empfangen, und auf das Torsteuerungssignal zum Auswählen und Ausgeben des Spezifischen der Phasendatenwerte anspricht, und zwar einmal in jedem der horizontalen Abtastintervalle; und worin

das Subtrahierermittel (11) zur Herleitung sukzessiver Phasendifferenzdatenwerte dient, wobei jeder eine Differenz zwischen dem vorbestimmten Phasendatenwert und einem der vorausgewählten Phasendatenwerte ist; und das Abtasttaktsignalerzeugungsmittel (40) zur Erzeugung des Abtasttaktsignales und zum Ausführen der Phasenregelung des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit den Phasendifferenzdatenwerten dient.

2. Ein Schaltkreis nach Anspruch 1, worin das Torsignalerzeugungsmittel (21) ein Zählerschaltkreismittel (43, 44) zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Perioden des Abtasttaktsignales in jedem der horizontalen Abtastintervalle beginnend von einem Referenzzeitpunkt innerhalb des horizontalen Abtastintervalles und zum Erzeugen des Torsteuerungssignales, wenn die vorbestimmte Anzahl erreicht ist, umfaßt.

3. Ein Schaltkreis nach Anspruch 2, mit einem Synchronisierungssignalseparatorschaltkreismittel (19) zum Extrahieren eines horizontalen Synchronisierungssignales aus dem Farbvideosignal in jedem der horizontalen Abtastintervalle, worin ein Vorderflanken- oder Hinterflankenteil des horizontalen Synchronisierungssignals verwendet wird, um den Referenzzeitpunkt herbeizuführen.

4. Ein Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,

worin das Abtasttaktsignalerzeugungsmittel ein Digital-zu-Analog-Wandlungsmittel (15) zum Wandeln der Phasendifferenzdatenwerte aus dem Subtrahierermittel zu respektiven Analogwerten, Verstärker- und Tiefpaßfiltermittel (33) zum Verstärken und Filtern der Analogwerte, um ein Steuerspannungssignal zu erhalten, und einen spannungsgesteuerten Oszillator (32) zum Erzeugen des Abtasttaktsignales als ein Ausgangssignal, und zum Ausführen der Phasenregelung des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit dem Steuerspannungssignal umfaßt.

5. Ein Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit:

einem Phasendifferenzumwandlungsschaltkreismittel (30), das verbunden ist, um die phasendifferenzdatenwerte, die von dem Subtrahierermittel erzeugt werden, zu empfangen, worin, wenn jeder der Phasendifferenzdatenwerte, die von dem Subtrahierermittel erzeugt werden, als (φ&sub0;-φ) bezeichnet werden, wobei φ ein Phasenwert ist, der von dem Phasendetektionsschaltkreismittel erzeugt wird, und φ&sub0; der vorbestimmte Phasenwert ist, die Phasendifferenzdatenwerte zu respektiven Ausgangsphasendifferenzdatenwerten gewandelt werden, von welchen jeder in Einheiten von Grad ausgedrückt wird als:

(360 k/n + φ&sub0; + 180) - φ

wobei k eine eines Satzes von positiven ganzen Zahlen 0, 1, ..., n ist; und worin:

das Abtasttaktsignalerzeugungsmittel geschaltet ist, um Ausgangsphasendifferenzwerte von dem Phasendifferenzumwandlungsmittel zu empfangen, zum Erzeugen des Abtasttaktsignales und zum Ausführen der Phasenregelung des Abtasttaktsignales in Übereinstimmung mit den Ausgangsphasendifferenzdatenwerten.

6. Ein Schaltkreis nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Phasenwerteinstellmittel einen ersten einstellenden Schaltkreis (28) umfaßt, in dem ein erster vorbestimmter Phasenwert voreingestellt ist, und einen zweiten einstellenden Schaltkreis (29), in dem ein zweiter vorbestimmter Phasenwert voreingestellt ist, welcher von dem ersten vorbestimmten Phasenwert um 180º differiert;

einem Farbvollbilddetektionsschaltkreismittel (24) zum Herleiten für jedes Teilbild des Farbvideosignales von Phasenänderungsinformation, die eine spezifische Sequenz anzeigt, wodurch die Phase des Farbsynchronsignals alternierend in einem nicht invertierten und invertierten Zustand in sukzessiven horizontalen Abtastintervallen während des Teilbildes liegt;

einem Schaltsignalerzeugungsschaltkreismittel (27) zum Erzeugen eines Schaltsignals in Übereinstimmung mit der Phasenänderungs information; und

einem Wechselschaltmittel, das an die ersten und zweiten einstellenden Mittel gekoppelt ist und auf das Schaltsignal zum alternierenden Auswählen der ersten und zweiten vorbestimmten Phasenwerte, die daraus auszugeben sind, anspricht, in Übereinstimmung mit der spezifischen Sequenz.