FI87504B - Anordning vid ett system foer behandling av videosignal. - Google Patents

Description

1 «7504

Laite videosignaalin käsittelyjärjestelmää varten Tämä keksintö koskee laitetta videosignaalin käsittelyjärjestelmässä, joka sisältää kuvaruudun käsittävän 5 kuvannäyttöelimen, laitteen käsittäessä videosignaalin kä-sittelyvälineen, jolla on signaalisisääntulo videosignaalin vastaanottamiseksi, säätösisääntulo vahvistuksensää-tösignaalin vastaanottamiseksi mainitun videosignaalin suuruuden säätämistä varten, ja ulostulo, joka on kytketty 10 kuvannäyttöelimeen; ympäristövalolle herkän, muuttuvan johtokyvyn omaavan välineen, joka on sijoitettu kuvaruutuun nähden siten, että oleellisesti verrannolliset määrät ympäristövaloa osuu valolle herkkään välineeseen ja kuvaruudulle; ja kytkentävälineen, joka on kytketty valolle 15 herkkään välineeseen sellaisen ohjaussignaalin tuottami seksi, joka edustaa ympäristövalolle herkkään välineeseen osuvan ympäristövalon määrää.

Videosignaalin käsittelyjärjestelmät, sellaiset kuten televisiovastaanottimet, käyttävät yhä enemmän digi-20 taalista videosignaalin käsittelyä ja digitaalisia säätötekniikkoja. On usein edullista käyttää digitaalisia säätöjärjestelmiä televisiovastaanottimessa, vaikka vastaanotin ei käytä digitaalista videosignaalin käsittelyä. Digitaaliset säätöjärjestelmät voi olla toteutettu lukuisil-25 la tavoilla, kuten binäärikertojien (BRM) avulla, esim. tyyppi CD4089B BRM, joka kaupallisesti saatavilla RCA Corporationin puolijohderyhmältä, tai tyyppi SN5497 BRM, joka on kaupallisesti saatavilla Texas Instruments Corporationilta.

30 Esillä oleva keksintö on tunnettu muuntovälineestä, joka on vasteellinen ajoitussignaalille ja joka on vas-teellinen mainitun videosignaalin haluttua suuruutta edustavalle binäärisisääntulosignaalille sellaisen binääri-ulostulosignaalin aikaansaamiseksi ulostuloon, jolla on 35 oleellisesti vakioamplitudi ja jolla on mainitun binääri-sisääntulosignaalin määrittämä toimintakerroin, mainitun 2 ? 7504 toimintakertoimen edustaessa binääriulostulosignaalin ta-savirta-arvoa; välineestä binääriulostulosignaalista johdetun tasavirtasignaalin siirtämiseksi videosignaalin kä-sittelyvälineen säätösisääntuloon ja siitä että kytkentä-5 välineeltä saatava ohjaussignaali on kytketty muuntoväli-neen ulostuloon mainitun tasavirtasignaalin muuttamiseksi vasteena ympäristön valaistusolosuhteille.

Kuten tässä on selostettu, keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa televisiovastaanotin edullisesti käyttää 10 binäärikertojaa säätämään videosignaalin suuruutta esim. näytetyn kuvan kontrastin säätämiseksi. Kuten monissa te-levisiovastaanottimissa on laita, on toivottavaa aikaansaada näytetyn kuvan kontrastin lisäsäätö vasteena ympäristön valaistusolosuhteille. Tätä tarkoitusta varten vas-15 taanottimet tyypillisesti sisältävät ympäröivän valon tun-nustelulaitteen, sellaisen kuten valoherkän vastuksen (LDR), joka on kytketty kontrastin säätöpiiriin. Keksinnön piirteen mukaisesti on kuvan kontrastinlisäsäätö vasteena ympäristön valaistusolosuhteille aikaansaatu LDR:n avulla, 20 joka moduloi binäärikertojän ylösvetoulostulojännitettä vasteena vaihteleville ympäristön valaistusolosuhteille.

Piirroksessa:

Kuvio 1 esittää osan televisiovastaanottimen videosignaalin käsittelyjärjestelmästä, joka sisältää esillä 25 olevan keksinnönmukaisen kontrastinsäätölaitteen; ja kuvio 2 esittää kuvion 1 laitteen osan piiriyksi-tyiskohtia.

Kuviossa 1 videosignaali tuotetaan lähteestä 10 videosignaaliprosessorille 12, joka vahvistaa videosignaa-30 Iin suuruuteen, joka on sopiva ohjaamaan kuvan näyttävää kuvaputkea 15. Videosignaalin huipusta huippuun amplitudia, ja siten näytetyn kuvan kontrastia, säädetään viimekädessä vasteena lähteeltä 20 saatavalle säätösignaalille. Tässä esimerkissä lähde 20 muodostaa osan katsojan käyttä-35 mää kauko-ohjauslaitetta.

Vasteena käyttäjän valitsemalle kontrastitasolle t.

3 37504 lähde 20 lähettää koodatun signaalin binäärimuodossa, jonka vastaanottimeen liitetty liitäntäyksikkö 21 vastaanottaa. Kun lähde 20 on esimerkiksi infrapunakauko-ohjausyk-sikkö, liitäntä 21 muuntaa binäärisignaalin, joka vastaan-5 otetaan infrapunavalon muodossa, sähköiseksi signaaliksi, joka on myös binäärimuodossa ja sopiva mikroprosessorin 22 käsiteltäväksi. Liitäntäyksikkö 21 muokkaa vastaanotetun binäärisignaalin N-bittiseksi sarja- tai rinnakkaismuotoiseksi binäärisignaaliksi, joka sisältää koodattua infor-10 maatiota, joka varustaa mikroprosessorin 22 sopivilla käskyillä kontrastitoiminnon muistiarvon kasvattamiseksi tai pienentämiseksi.

Mikroprosessori 22 tuottaa N-bittisen binäärisig-naaliulostulon binäärikertojalle (BRM) 24, jolla on tun-15 nettu rakenne. Binäärikertojaa 24 käsitellään yksityiskohtaisemmin kuvion 2 yhteydessä. Binääriulostulosignaali binäärikerto jalta 24 siirretään brosessorille 12 vastuksen 28 ja integroivan tai alipäästösuodinverkon 30 kautta. Verkko 30 sisältää vastuksen ja suodinkondensaattorin 33. 20 Binäärikertojan 24 ulostulosignaali käsittää oleel lisesti vakioamplitudisia pulsseja, joilla on mikroprosessorilta 22 syötetyn kontrastin säätöinformaation määrittämä pulssin leveys (toimintakerroin). Binäärikertojan 24 tuottaman pulssisignaalin toimintakerroin määrittää kon-25 densaattorin 33 ylituotetun tasajännitteen, kun binäärikertojan 24 pulssisignaali ulostulo integroidaan piirillä 30. Tämä tasajännite syötetään videoprosessorin 12 kont-rastinsäätösisääntuloon (vahvistuksen säätö) säätämään videosignaalin suuruutta ja tällä tavoin säätämään näyte-30 tyn kuvan kontrastia.

Binäärikertojan (tai pulssinleveysmodulaattorin) käyttö edesauttaa digitaalisen säätöjärjestelmän käyttöä vahvistuksensäätötarkoituksiin ja edullisesti poistaa suhteellisen kalliiden vahvistuksensäätöpotentiometrien tar--- 35 peen. Myöskin tehtaalla tapahtuvat esisäädöt voidaan tehdä helposti ja edullisesti yksinkertaisesti ohjelmoimalla 4 87 504 tiettyyn toimintoon liittyvät muistipaikat halutuilla arvoilla.

Vastuksen 28 arvo valitaan sellaiseksi, että se asettaa kontrastinsäätöalueen rajan ja rajoittaa binääri-5 kertojan 24 ulostulovirtaa. Vastuksen 31 arvo on valittu aikaansaamaan binäärikertojän ulostulosignaalin sopiva alipäästösuodatus yhdessä kondensaattorin 33 kanssa. Kondensaattorin 33 varaus- ja purkuaikavakiot määritetään pääasiallisesti vastuksen 31 arvolla. Myös vastuksen 28 10 arvo vaikuttaa purkuaikavakioon. Kondensaattorin 33 va-rausaikavakio määritetään siihen kytkettyjen vastuksien 31 ja 42 arvoilla. Purkuaikavakio määritetään vastusten 28 ja 31 arvoilla. Edullisesti näiden aikavakioiden pitäisi olla oleellisesti yhtäsuuret tai 10 %;n sisällä toisistaan. Tä-15 mä tyypillisesti vaatii, että vastuksen 31 arvo on oleellisesti suurempi kuin vastuksien 28 ja 42 arvot.

Lisäkontrastin säätö (vahvistuksen säätö) vasteena ympäristön valaistusolosuhteille aikaansaadaan verkolla, joka sisältää jännitelähteen 50, suodinkondensaattorin 45, 20 vastuksen 41, jänniteseuraajatransistorin 40 ja ylösveto-vastuksen 42. Lähde 50 sisältää säädettävän impedanssipii-rin, jossa on ympäristön valoon reagoiva, valoherkkä vastus (LDR) 52 ja vastukset 53 ja 54 järjestettynä jännite-jakajaksi positiivisen käyttötasajännitteen (+) lähteen ja 25 maavertailupotentiaalin väliin. LDR 52 on sijoitettu lähelle kuvaputken 15 näyttöruutua siten, että LDRille 52 osuva ympäristö valon määrä on verrannollinen kuvaputken näyttöruudulle osuvan valon määrään.

Kontrastin säätöjännite VC-lähteestä 50 vaihtelee 30 LDR:n 52 impedanssin mukaisesti, joka puolestaan muuttuu ympäristön valon intensiteetin mukana. Säätöjännite VC siirretään vastuksen 41, seuraaja transistorin 40 ja vastuksen 42 kautta solmukohtaan A, jossa esiintyy binäärikerto jän ulostulosignaali. Säätöjännite VC muuttaa binää-35 rikertojan ulostulosignaalin tasavirtakomponenttia vasteena ympäristön valaistusolosuhteille, aikaansaaden tällä 5 87504 tavoin lisävälineet näytetyn kuvan kontrastin säätämiseksi vasteena ympäristön valaistusolosuhteille.

Vastuksen 53 arvo on valittu säätämään sen suuruinen muutos kuvan kontrastissa, joka tuotetaan tietylle 5 muutokselle LDR:n 52 resistanssissa. Tarkemmin sanottuna vastus 53 tekee LDR:n 52 epäherkemmäksi siten, että tuotetaan pienempi kontrastin muutos tietyn ympäristövalon intensiteetissä tapahtuneen muutoksen seurauksena. Vastus 42 on ylösvetovastus binäärikertojan 24 ulostuloa varten ja 10 se on kytketty solmukohdan A ja transistorin 40 pieni-im-pedanssisen emitterin väliin, joka edustaa sekä pieni-impedanssista ylösvetojännitelähdettä binäärikertojaa 24 varten että lisäkontrastin säätöjännitteen lähdettä.

Lähde 50 on sijoitettu lähelle kuvaputken 15 näyt-15 töruutua ja liitetty television kotelon etuosaan. Kuvion 1 muut elementit (kuvaputkea 15 lukuunottamatta) on sijoitettu signaalin käsittelyn pääpiirilevylle vastaanottimen kotelon sisälle. Täten jännite VC-lähteestä 50 siirretään pääpiirilevylle suhteellisen pitkän johtimen kautta, esim. 20 useita tuumia pitkä. Tällaisen pitkän yhdysjohtimen käyttö voisi muodostaa ongelmia, jos LDR:ää 52 käytettäisiin ylösvetovastuksena, ts. kytkettynä suoraan pisteeseen A, johtuen binäärikertojan 24 suorakaideaaltotyyppisen, puls-sitetun ulostulosignaalin harmonisiin liittyvien häiriö-25 komponenttien todennäköisestä säteilystä. Tämä ongelma vältetään selostetulla kytkentäjärjestelyllä, joka sisältää pienen ulostuloimpedanssin omaavan seuraajatransisto-rin 40, koska suhteellisen pitkä johdin, joka kytkee LDR-yksikön 50 pääpiirilevyyn, edullisesti siirtää vain tasa-30 virtainformaatiota (jännite VC).

Kuvio 2 esittää kuvion 1 binäärikertojan 24 lisä-ykstityiskohtia.

Kuviossa 2 syötetään jaksollinen ajoituskellosig-naali C (esim. 1MHz) mikroprosessorilta 22 "jaa kahdella" 35 -kiikun 61 sisääntuloon, joka on sarjassa samanlaisten kiikkujen 62 - 64 kanssa. Kuten sisääntulo aaltomuodolla 6 87504 on ilmaistu, kellosignaali C käsittää kuudentoista jaksollisen pulssin sarjan havainnollistavan aikavälin T sisällä. Kellosignaalin C taajuusjaetut versiot kytketään kiikkujen 61 - 64 ulostuloista JA-logiikkaporttien 65, 66, 5 67 ja 68 vastaaviin ensimmäisiin sisääntuloihin. JA-verä- jien 65 - 68 vastaavat toiset sisääntulot vastaanottavat binäärisignaalin siirtorekisterin 69 vastaavista ulostuloista. Binäärisignaalit siirtorekisterin 69 ulostuloista edustavat kontrastinsäätösignaalia (1001), joka on aikaan-10 saatu mikroprosessorilla 22 vasteena kontrastin säätökäs-kylle, joka on vastaanotettu kuvion 1 kontrastin säätöläh-teestä 20.

Binääriulostulosignaalit porteilta 65 - 68 kytketään TAI-logiikkaportin 70 vastaaviin sisääntuloihin. Bi-15 nääriulostulosignaali TAI-portilta 70, joka tuotetaan vasteena havainnollistetulle binäärimuotoiselle kontrastin-säätösignaalille (1001), on esitetty aaltomuodolla. Jaksolliseen kellosignaaliin C verrattuna ulostulosignaali TAI-portilta 70 muodostaa tasa-amplitudisen pulssisignaa-20 Iin, jonka toimintakerroin määritetään siirtorekisteriltä 69 saadulla binäärimuotoisella kontrastinsäätösignaalilla. Ulostulosignaali TAI-potilta 70 edustaa tasavirtakompo-nenttia, joka on siirtorekisteriltä 69 saatavassa binääri-signaalissa olevan kontrastinsäätöinformaation funktio. 25 Tätä muutetaan kuvion 1 solmukohdassa A tasavirtatyyppi-sellä lisäkontrastinsäätöinformaatiolla, joka liittyy ympäristön valo-olosuhteisiin kuten aikaisemmin selitettiin.

Solmukohdassa A olevan signaalin tasavirta-arvo palautetaan kontrastinsäätötarkoituksia varten integraat-30 toriverkon avulla. Binäärikertojan 24 ulostulosignaali, kun se on integroitu ajan suhteen piirillä 30, aikaansaa tasajännitteen kondensaattorin 33 yli seuraavan yhtälön mukaisesti

35 - x VP

2n 7 87504 missä "N” on binäärikertojän ulostuloluku (pulssien lukumäärä aikayksikköä kohden), ”n" on binäärikertojän binää-ribittiasteiden lukumäärä (tässä esimerkissä 4), ja "VP" on ylösvetojännitteen suuruus transistorin 40 emitterillä.

5 N voi vaihdella välillä 0 ja 2n, tai välillä 0 ja 16 havainnollistetussa 4-bittisen binäärikertojän 24 tapauksessa.

Binäärikertoja 24 aikaansaa ulostulopulssitaajuu-den, joka on kellosisääntulon pulssitaajuus kerrottuna 10 1/16 kertaa binäärisisääntulo. Esimerkiksi, kun binäärisi- sääntuloluku (siirtorekisteriltä 69 mikroprosessorin 22 kautta) on 13, esiintyy 13 ulostulopulssia jokaista 16 si-sääntulopulssia kohti. Tähän liittyvää lisäinformaatiota varten katso datalehteä, joka koskee CD4089B binäärikerto-15 jaa, joka on kaupallisesti saatavilla RCA Corporation puoli johderyhmältä.

Siirtorekisterin 69 binääriulostulosignaalin informaatiosisältö pysyy muuttumattomana kunnes käyttäjä antaa kontrastin muuttamiskäskyn. Täten tietyllä kontrastinsää-20 töasetuksella rekisterin 69 binääriulostulosignaali (esim. 1001) esiintyy jatkuvasti ja viimekädessä muutetaan vastaavaksi tasavirtatyyppiseksi kontrastinsäätöjännitteeksi integraattoriverkolla 30. Kun käyttäjä aloittaa kontras-tinmuuttamisen, mikroprosessori 22 tuottaa uutta kontras-25 ti-informaatiota rekisterille 29, niin että uusi binääriulostulosignaali ilmestyy (esim. 1101) ja säilyy kunnes seuraava kontrastinsäädön muutos tehdään.

Ympäristön valon vaihtelusta johtuva muutos ylösveto jännitteessä (transistorin 40 emitterillä) edullisesti 30 tuottaa ennustettavan vastaavan kontrastin muutoksen mitä tahansa tiettyä binäärikertojän ulostulosignaalia kohti. Esimerkiksi 50 %:n muutos ylösvetojännitteen suuruudessa aikaansaa 50 %:n muutoksen kuvan kontrastissa riippumatta binäärikertojän ulostulosignaalin muodosta (ts. toiminta-35 jaksosta).

Claims (6)

8 37504

1. Laite videosignaalin käsittelyjärjestelmässä, joka sisältää kuvaruudun käsittävän kuvannäyttöelimen 5 (15), laitteen käsittäessä videosignaalin käsittelyväli neen (12), jolla on signaalisisääntulo videosignaalin vastaanottamiseksi, säätösisääntulo vahvistuksensäätösignaa-lin vastaanottamiseksi mainitun videosignaalin suuruuden säätämistä varten, ja ulostulo, joka on kytketty kuvan-10 näyttöelimeen; ympäristövalolle herkän, muuttuvan johtokyvyn omaavan välineen (50), joka on sijoitettu kuvaruutuun nähden siten, että oleellisesti verrannolliset määrät ympäristö-valoa osuu valolle herkkään välineeseen ja kuvaruudulle; 15 ja kytkentävälineen (40, 41, 42), joka on kytketty valolle herkkään välineeseen sellaisen ohjaussignaalin tuottamiseksi, joka edustaa ympäristövalolle herkkään välineeseen osuvan ympäristövalon määrää, 20 tunnettu muuntovälineestä (21, 22, 24), joka on vasteellinen ajoitussignaalille ja joka on vas-teellinen mainitun videosignaalin haluttua suuruutta edustavalle binäärisisääntulosignaalille sellaisen binääri-ulostulosignaalin aikaansaamiseksi ulostuloon (A), jolla 25 on oleellisesti vakioamplitudi ja jolla on mainitun binää- risisääntulosignaalin määrittämä toimintakerroin, mainitun toimintakertoimen edustaessa binääriulostulosignaalin ta-savirta-arvoa; välineestä (28, 30) binääriulostulosignaalista joh-30 detun tasavirtasignaalin siirtämiseksi videosignaalin kä sittely välineen säätösisääntuloon ja siitä että kytkentävälineeltä (40, 41, 42) saatava ohjaussignaali on kytketty muuntovälineen ulostuloon mainitun tasavirtasignaalin muuttamiseksi vasteena ympäristön 35 valaistusolosuhteille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n - il 9 87504 n e t t u siitä, että muuntoväline (24) on binäärikerto-ja, ja että mainittu siirtoväline sisältää alipäästösuoti-men (30).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, 5 tunnettu siitä, että mainittu ympäristön valolle herkkä, johtokyvyltään muuttuva väline on valoherkkä vastus (52), joka on kytketty jännitelähteeseen ulostulojännitteen kehittämiseksi, jolla on mainittujen ympäristön valaistusolosuhteiden mukainen suuruus; ja että kytkentä-10 väline (40, 41, 42) sisältää impedanssiverkon, joka kytkee mainitun ulostulojännitteen muuntovälineen ulostuloon.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että impedanssiverkko (40, 41, 42) sisältää ylösvetovastuksen (42), jolla on ensimmäinen pää, 15 joka on kytketty muuntovälineen ulostuloon, ja toinen pää; ja puolijohde-elimen (40), jolla on sisääntulo mainitun ulostulojännitteen vastaanottamiseksi ja ulostulo mainitun ulostulojännitteen antamiseksi ulostulona ylösvetovastuksen mainittuun toiseen päähän ylösvetojännitteenä ylösve-20 tovastusta varten.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että puolijohde-elin (40) on emitteri-seuraajatransistori.

6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, t u n -25 n e t t u siitä, että impedanssiverkko (40, 41, 42) on sijoitettu lähelle muuntovälineen ulostuloa; ympäristön valolle herkkä muuttuvan johtokyvyn omaava väline (50) on sijoitettu suhteellisen etäälle muuntovälineestä; ja että johdin, joka yhdistää mainitun impedanssiverkon ympäristön 30 valolle herkkään, muuttuvan johtokyvyn omaavaan välinee seen, johtaa oleellisesti vain tasavirtaa. 10 87504