FI90175B - Televisionsmottagare med en sneddistortionskorrigerad klocka - Google Patents

Description

1 90175

Televisiovastaanotin, jossa on vinovääristymäkorjattu kello Tämä keksintö koskee laitteistoa, joka kehittää siirty-5 mäkorjatun pääkellosignaalin MCS käytettäväksi digitaalisessa televisiovastaanottimessa.

Digitaalisessa televisiovastaanottimessa lähetetty analoginen värivideosignaali tulee tavanomaiseen vastaanot-toantenniin. Antennin vastaanottama signaali käsitellään 10 analogisessa virittimessä ja välitaajuudelle viritetyssä piirissä. Välitaajuuspiiristä saatava kantataajuinen yhdistetty videosignaali CVS syötetään analogi/digitaali-muunti-meen (AD). AD-muunnin kehittää analogisen yhdistetyn videosignaalin CVS binaari- eli digitaalimuunnoksen ottamalla 15 näytteitä pääkellosignaalista MCS. Binaariset näytteet käsitellään digitaalipiireissä siten, että sopivalla tavalla muokataan yhdistetyn videosignaalin CVS valoisuus- ja värik-kyyskomponentteja, jotka syötetään televisiovastaanottimen matriisipiiriin. Matriisipiirin kehittämät punaisen (R), 20 vihreän (G) ja sinisen (B) signaalit muunnetaan takaisin analogiamuotoon kuvaputkelle syöttämistä varten.

Värinilmaisun kannalta on edullista, että näytteitys- kellosignaalin MCS taajuus asetetaan neljä kertaa värikanto-

aaltotaajuuden F suuruiseksi ja että kellosignaali 4F

se se 25 vaihelukitaan vastaanotettuun yhdistettyyn videosignaaliin CVS sisältyvään väritahtisignaaliin BS. Kun värikkyyssignaa-lia C näytteitetään käyttämällä taajuudeltaan 4F olevaa

SO

väritahtisignaaliin lukittua kellosignaalia (BLC) aikaansaadaan seuraava näytejono: -(B-Y), -(R-Y), (B-Y), (R-Y), 30 -(B-Y) ja niin edelleen. Ilmaisu voidaan saada aikaan pel kästään yhdistämällä näytejono erillisiksi tietovirroiksi (R-Y) ja (B-Y).

Muistia käyttävien piirteiden (esimerkiksi kuvan upotuksen, kuvan pysäyttämisen, lähentämisen tai loitontamisen, 35 rekursiivisen suodatuksen jne.) kannalta on toivottavaa.

2 90175 että videosignaalia käsitellään juovalukitun kellon (LLC) avulla. Juovalukittu kello tuottaa vakiona pysyvän kokonaislukumäärän (esim. 910) näytteityspisteitä kutakin juovaa kohti. Tämä yksinkertaistaa muistia (esim. juova-, kenttä-5 tai kehysmuistia) käyttävien videopiirteiden käsittelyä, koska toisiaan vastaavat näytteet on järjestetty vertikaalisesti (ts. televisiorasteri on ortogonaalisesti näytteitet-ty).

Standardinmukaisen NTSC -videosignaalin (esim. lähe-10 tetyn televisiosignaalin) näytteityksessä käytettävä kellotaajuus, joka on värikantoaallon taajuuden F parillinen moninkerta, sisältää vakiona pysyvän kokonaislukumäärän kellopulsseja jokaisella juovajaksolla. Standardinmukaisessa NTSC -televisiosignaalissa värikantoaallon taajuus F on se 15 455/2 kertaa juovataajuus F„ (ts. F (455/2) x F ) stan-

H SC H

dardinmukaisessa NTSC -televisiosignaalissa. Näytteityskel-lotaajuus F „c, joka on suuruudeltaan 4F , käsittää tarkal-leen 910 kellojaksoa (4 x 455/2) jokaisella juovajaksolla. Standardinmukaista NTSC -videosignaalia käytettäessä kel-20 losignaali voidaan samanaikaisesti vaihelukita väritahtisig-naaliin sekä juovalukita, joka helpottaa sekä värinilmaisua että muistiin perustuvien sovellusten (esimerkiksi lähentämisen tai loitontamisen) toteuttamista.

Kaikki NTSC -yhteensopivat televisiosignaalit eivät 25 kuitenkaan ole täysin NTSC -lähetysten standardimuodon mukaisia. Esimerkiksi videonauhoittimien tuottamissa signaaleissa toistetun signaalin juovajaksot vaihtelevat. Tämä aiheuttaa sen, että kullakin juovajaksolla kehitettyjen kellopulssien lukumäärä vaihtelee (esim. 909,9; 910; 910,1 30 jne.). Yleensä standardista poikkeavan televisiosignaalin yhteydessä samanaikainen lukitus väritahtisignaaliin ja juovalukitus ei ole mahdollinen.

Kaksi ennestään tunnettua tapaa standardista poikkeavien televisiosignaalien käsittelemiseksi digitaalialueessa 35 käyttävät joko väritahtisignaaliin lukittua tai juovalukit-tua kelloa. Väritahtisignaaliin lukitun kellon käyttäminen helpottaa värinilmaisua. Väritahtisignaaliin lukittu kello

II

3 90175 aiheuttaa kuitenkin vaihteluita kellopulssien lukumäärässä kutakin juovajaksoa kohti ja aiheuttaa tästä syystä vaihteluita eri juovien välillä kellotaajuuden vaiheeseen suhteessa juovatahdistuskomponenttiin. Kellotaajuuden vaiheen vaih-5 telu juovien välillä suhteessa juovatahdistussignaaliin aiheuttaa vastaavien kuva-elementtien (kuvapisteiden) siirtymistä toisiinsa nähden televisiorasterin peräkkäisissä juovissa, joka seikka aiheuttaa lisäkäsittelyn tarpeen muistin käyttöön perustuvissa piirteissä.

10 Käytettäessä väritahtisignaaliin lukittua kellojärjes- telmää kuvapisteiden siirtymistä toisiinsa nähden voidaan korjata, ennen niiden kirjoittamista muistiin, siirtämällä ottosignaalin näytteitä ajallisesti eli korjaamalla syötettyjen juovatahdistuspulssien IHSP ja näytteityskellon puls-15 sien MSCP välinen vaihe-ero. Lisäksi muistista luetuille signaalinäytteille tehdään siirtymän korjaus, ennenkuin ne syötetään televisiovastaanottimen RGB -matriisiin. US patentti n:o 4,638,360, nimeltään "TIMING CORRECTION FOR A PICTURE-IN-PICTURE TELEVISION SYSTEM", selostaa kuvaavan 20 piirin tulevan ja lähtevän signaalin aika-akselin virheiden korjaamiseksi muistiin perustuvassa videosignaalin käsittelyjärjestelmässä, jossa käytetään väritahtisignaaliin lukittua kelloa.

Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää juovalukittua kelloa 25 standardista poikkeavien televisiosignaalien näytteittämi-seksi. Vaikkakin tämä yksinkertaistaa muistiin perustuvien videopiirteiden (esim. kuvan upotuksen) käsittelyä, niin se vaikeuttaa värinilmaisutoimintaa, kun televisiosignaali on standardista poikkeava. Tässä viitataan Tom Nillesenin kir-30 joitukseen "LINE LOCKED DIGITAL COLOUR DECODING", joka on esitetty International Conference on Consumer Electronics konferenssissa Chicagossa kesäkuussa 1985 ja jossa ilmenevät yksityiskohdat värinilmaisulaitteistolle, joka toimii juova-lukitussa kellojärjestelmässä.

35 Tämän keksinnön mukaisesti esitetään laitteisto siirty- mäkorjatun pääkellosignaalin MCS kehittämiseksi. Laitteisto käsittää oskillaattorin, joka antaa vakiotaajuisen signaalin 4 90175 FFOS, jonka taajuus on siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS halutun nimellistaajuuden kokonaislukuvakiolla K kerrottu moninkerta (esim. 4F ). Taajuuden K:11a jakava piiri, joka on kytketty vastaanottamaan vakiotaajuinen oskillaatto-5 risignaali FFOS, kehittää siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS, joka asetetaan perustilaansa kunkin juovajakson alussa.

Siirtymäkorjattu pääkellosignaali MCS ei ole lukittu väritahtisignaaliin. Lisäksi siirtymäkorjattu pääkello ei tuota vakiomäärää kellopulsseja juovajaksolla eikä siten ole 10 juovalukittu. Siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS vaihe kuitenkin nollataan kunkin juovajakson alussa. Kun siirtymäkor jatun pääkellosignaalin MCS vaihe on nollattu, niin sen taajuus pysyy vakiona (esim. 4F ) seuraavan juovan alkuun se asti.

15 Keksinnön ensimmäisen piirteen mukaisesti taajuuden K:11a jakava piiri käsittää m:llä jakavan piirin, joka on kytketty sarjaan kiikun kanssa ja joka nollataan ohjaussignaalin FCS ohjaamana kerran joka juovajaksolla, ja lisäksi laite käsittää elimen, joka estää kiikun annon tilan muuttu-20 misen, kun millä jakava piiri nollataan.

Tämän keksinnön toisen piirteen mukaisesti taajuuden Kiila jakavan piirin tila luetaan ja tallennetaan juuri ennenkuin piiri nollataan (käytettäväksi esimerkiksi värin-ilmaisulaitteistossa).

25 Piirustuksissa!

Kuvio 1 on lohkokaavio laitteistosta, joka kehittää siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS sekä samalla siirty-mävirhesignaalin SES esillä olevan keksinnön mukaisesti;

Kuvio 2 on looginen piirikaavio laitteistosta, joka 30 kehittää kaksi ohjaussignaalia FCS ja SCS käytettäväksi kuvion 1 mukaisessa kellosignaalin kehittävässä laitteistossa;

Kuvio 3 esittää signaalien aaltomuotoja, jotka auttavat ymmärtämään kuvion 2 esittämän ohjaussignaalit kehittävän 35 laitteiston toimintaa;

Kuviot 4 ja 5 esittävät signaalien aaltomuotoja, joista on hyötyä selostettaessa kuvion 1 mukaisen, kellosignaalin

II

5 9 n 1 7 5 kehittävän, laitteiston toimintaa;

Kuvio 6 on värinilmaisulaitteiston lohkokaavio, jota laitteistoa käytetään siirtymäkorjatun kellosignaalin MCS yhteydessä; ja 5 Kuvio 7 on kuviossa 6 esitetyn värinilmaisulaitteiston yhteydessä käytettävän, uuden juovan alkamisen ilmaisevan signaalin NLS kehittävän, laitteiston osan lohkokaavio.

Piirustuksissa eri lohkoja yhdistävät viivat edustavat joko yhtä johdinta, jossa vaikuttaa analogiasignaali, tai 10 useista johtimista muodostuvaa väylää, jossa vaikuttavat useista biteistä koostuvat digitaaliset signaalit, kulloisestakin tapauksesta riippuen.

Videosignaalin käsittelemiseen perehtyneet voivat helposti todeta, että monet jäljempänä kuvatut toiminnot voi-15 daan toteuttaa joko digitaali- tai aika-alueessa.

Oletetaan, että vastaanotettava videosignaali nimellisesti on NTSC -standardimuotoa noudattava. Esimerkkejä signaaleista, jotka nimellisesti noudattavat NTSC -standardi-muotoa, ovat videokasettinauhoittimien tai videolevytoisti-20 mien tuottamat signaalit (joista jäljempänä käytetään nimitystä standardista poikkeavat videosignaalit). Lisäksi oletetaan, että haluttu nimellinen kellotaajuus on neljä

kertaa värikantoaallon taajuus F

J se

Kuviossa 1 ilmenee laitteisto 20, joka kehittää siirty-25 mäkorjatun pääkellosignaalin MCS tämän keksinnön periaatteiden mukaisesti. Siirtymäkorjattua pääkellosignaalia MCS käytetään kuvion 6 esittämässä värinilmaisupiirissä 200 jäljempänä kuvatulla tavalla.

Kuvion 1 esittämä kellosignaalin kehittävä laitteisto 30 20 käsittää vapaastivärähtelevän oskillaattorin 22, joka ai kaansaa tahdistamattoman vakiotaajuisen oskillaattorisignaa-lin FFOS. Vapaasti värähtelevän oskillaattorin 22 taajuus FFFOS on siirtymäkorjatun kellosignaalin MCS halutun nimel-listaajuuden (esim. 4F ) kokonaislukuvakiolla K (esim. 32)

SO

35 kerrottu moninkerta.

Taajuuden K:11a jakava piiri 30 (jäljempänä jakaja) kytketään tahdistamattoman oskillaattorin 22 antonapaan 24 6 90175 siirtymäkorjatun pääkellosignaalin kehittämiseksi antonapaan 32. Kellosignaalin MCS vaihe nollataan alempana esitettävällä tavalla kunkin juovajakson alussa, sen jälkeen kun juova-tahdistuspulssi IHSSP on esiintynyt.

5 Tämän keksinnön eräänä etuna on, että juovalukitun jännitteellä ohjatun oskillaattorin (VCO) sijasta käytetään vakiotaajuudella vapaasti värähtelevää oskillaattoria 22. Toisena etuna on, että pääkellosignaali MCS asetetaan perustilaansa jokaisen juovajakson aikana, jolloin kuvapisteiden 10 ajoitus pysyy samana juovajaksosta toiseen. Tämä helpottaa muistiin perustuvien sovellusten (esim. rekursiivisen suodatuksen, lähentämisen ja loitontamisen, kuvan upotuksen, kuvan pysäyttämisen jne.) toteuttamista.

Oskillaattorin taajuuden valinnan määrää kuvaelement-15 tien edellyttämä ajan erotustarkkuus. On edullista valita kokonaislukukerroin K (F„i:,rio/4Fe^) siten, että se on kahden

Γ ΓUb SC

kokonaislukupotenssi eli kahden kokonaislukumoninkerta (esim. 128), joka valinta yksinkertaistaa jakajan 30 raken netta. Esimerkiksi oskillaattoritaajuus F™-.- 1,832727 GHz 20 on 128 kertaa pääkellosignaalin MCS haluttu nimellistaajuus 14,31818 MHz (4F ). Tästä saadaan televisiorasterin ajan

SC

erotustarkkuudeksi 0,546 ns.

Jakaja 30 käsittää m:llä (jossa m on kokonaislukuvakio) jakavan piirin 40, joka on kytketty sarjaan JK-kiikun 50 25 kanssa. Kun m on kahden potenssi (esim. 16), niin m:llä jakava piiri 40 voidaan toteuttaa käyttämällä joukkoa kiikkuja 42, 44, ... ja 48, jotka on kytketty jaotinkytkentään kuviossa 1 esitetyllä tavalla. Kiikut 42...48 nollataan kerran kullakin juovajaksolla ensimmäisen ohjaus- eli ajoi-30 tussignaalin FCS ohjaamana.

Kuvio 2 esittää laitteistoa 100, joka kehittää ensimmäisen ohjaussignaalin FCS vakiotaajuisen oskillaattorisig-naalin FFOS ja syötettävän juovatahdistuspulssin IHSSP tietyn reunan (esim. etureunan) vaikutuksesta. Ohjaussignaalin 35 kehittävään laitteistoon 100 syötettävä juovatahdistussig- naali IHSS on jatkuva analogiasignaali. Juovatahdistussig-naali IHSS voidaan saada tavanomaisesta televisiovastaanot-

II

7 9 Π 1 7 5 timen vaihelukitusta juovapoikkeutuspiiristä.

Ohjaussignaalin kehittävä laitteisto 100 käsittää joukon D-kiikkuja 104, 106 ja 108 sekä kaksi TAI-porttia 110 ja 112. Ohjaussignaalin kehittävän laitteiston 100 toiminta 5 selitetään kuvion 3 esittämiä aaltomuotoja apuna käyttäen.

Vakiotaajuinen oskillaattorisignaali FF0S (aaltomuoto 3.a) syötetään kiikkujen 104...108 kello-ottoon. Piiriin tulevan juovatahdistuspulssin IHSSP etureuna 102 (aaltomuoto 3.b) on kytketty ensimmäisen kiikun 104 dataottonapaan 10 . Ensimmäisen kiikun 104 antosignaalit ja (aaltomuo dot 3.c ja 3.d) syötetään vastaavasti TAI-portin 112 ottona-paan ja toisen kiikun 106 dataottonapaan D2. Annot Q2 ja Q2 (aaltomuodot 3.e ja 3.f) kytketään vastaavasti kolmannen kiikun 108 dataottonapaan D3 ja TAI-portin 110 ottonapaan.

15 Kolmannen kiikun 108 antosignaali Q3 (aaltomuoto 3.g) syötetään TAI-porttien 110 ja 112 vastaavaan ottonapaan. Ensimmäinen ja toinen ohjaus- eli ajoitussignaali FCS ja SCS (aaltomuodot 3.h ja 3.i) kehitetään TAI-porttien 110 ja 112 vastaaviin antonapoihin 114 ja 116. Aaltomuoto 3.j esittää 20 toisen ohjaussignaalin SCS käännettyä arvoa SCS.

Kuten aaltomuodosta 3.h havaitaan, ensimmäinen ohjaussignaali FCS ulottuu vakiotaajuisen oskillaattorisignaalin FFOS toisen nousevan reunan 122 kohdasta (joka seuraa tulevan juovatahdistuspulssin IHSSP etureunan 102 esiintymiskoh-25 taa) ensimmäisen ohjaussignaalin FCS kolmannen nousevan reunan kohtaan 124. Toinen ohjaussignaali SCS ulottuu vakiotaajuisen oskillaattorisignaalin FFOS ensimmäisen nousevan reunan 120 kohdasta sen kolmannen nousevan reunan 124 kohtaan aaltomuodon 3.i esittämällä tavalla. Ensimmäisen 20 ohjaussignaalipulssin FCSP etureuna 126 esiintyy toisen ohjaussignaalipulssin SCSP etureunan 128 jälkeen.

Kuten edellä on osoitettu, jakaja 30 käsittää m:llä jakavan piirin 40 ja JK-kiikun 50. neliä jakavan piirin 40 kiikun 48 antosignaali Q4 syötetään JK-kiikun 50 kello-ot-25 toon JA-portin 66 kautta. Toinen ohjaussignaali SCS on kytketty kiikun 50 J- ja K-ottoon. Toisen ohjaussignaalin SCS syöttäminen kiikun 50 J- ja K-ottoon estää sen Q-annon (ts.

8 90175 signaalin MCS) tilan muuttumisen, kun m:llä jakava piiri 40 nollataan kerran kullakin juovajaksolla ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana.

Keksinnön toisen piirteen aikaansaamiseksi kellosignaa-5 Iin kehittävä laitteisto 20 käsittää lisäksi piirin 60, joka on esitetty kuviossa 1, jonka piirin tehtävänä on kohdistaa kunkin siirtymäkorjatun kellosignaalipulssin MCSP (kunkin tulevan juovatahdistussignaalipulssin IHSSP jälkeen esiintyvä) seuraava ennalta määrätty tilanvaihto (ts. nouseva tai 10 laskeva reuna) riippumatta JK-kiikun 50 annon Q5 tilasta nollaustoiminnan aikana. Kohdistuspiirin 60 toiminta selostetaan alempana kuvioiden 4 ja 5 aaltomuotojen avulla.

Kohdistuspiiri 60 käsittää JK-kiikun 62, TAI-portin 64 sekä JA-portin 66. Kiikun 62 J- ja K-otto ovat vastaavasti 15 loogisessa 1-tilassa (+5 V) ja loogisessa 0-tilassa (signaa-limaa). Kiikun 62 kello-ottonapa on kytketty vastaanottamaan kiikun 48 antosignaali Q4.

TAI-portin 64 ottonavat on kytketty vastaanottamaan toinen ohjaussignaali SCS ja JK-kiikun 50 antosignaali 20 Qtj/MCS, ja sen antonapa on kytketty JK-kiikun 62 nollausna-paan. JA-portin 66 ottonavat on kytketty vastaanottamaan kiikun 48 antosignaali Q4 ja JK-kiikun 62 antosignaali Q5". JA-portin 66 antosignaali syötetään JK-kiikun 50 kello-ot-tonapaan.

25 Kuvio 4 esittää tilannetta, jossa ohjaussignaalit FCS

ja SCS (aaltomuodot 4.b ja 4.c) esiintyvät kellosignaalin Q5/MCS (aaltomuoto 4.d) ollessa alhaalla. Kuvio 5 esittää tilannetta, jossa ohjaussignaalit FCS ja SCS (aaltomuodot

5.b ja 5.c) esiintyvät kellosignaalin Q5/MCS (aaltomuoto 30 5.d) ollessa ylhäällä. Havaitaan, että kellosignaalin MCS

aivan ensimmäinen nouseva reuna 80 ja 82 esiintyy vakion pituisen aikavälin δ kuluttua ensimmäisen ohjaussignaali-pulssin FCSP 70 ja 72 päättymisen jälkeen. Tämä pätee riippumatta siitä, onko kellosignaali MCS alhaalla vai ylhäällä 35 ohjaussignaalien FCS ja SCS esiintymisaikana.

Aaltomuoto 4.a esittää millä jakavan piirin 40 antosig-naalia Q4. millä jakavan piirin 40 kiikut 42...48 nollataan 9 90175 ensimmäisen ohjaussignaalin (aaltomuoto 4.b) ohjaamana. Kun nollauspulssi FCSP 70 poistuu, m:llä jakavan piirin 40 an-tosignaali Q4 seuraa normaalia kaavaa, jota esittää aaltomuoto 4.a (ts. signaalissa Q4 esiintyy yksi laskeva reuna 84 5 kutakin signaalin FFOS m jaksoa kohti).

Nollauspulssi RP (aaltomuoto 4.e) aiheuttaa sen, että JK-kiikun 62 antosignaali Q5" (aaltomuoto 4.f) menee alas. Signaali Q5" pysyy alhaalla, kunnes kiikun 62 kello-ottoon syötetyn signaalin Q4 (aaltomuoto 4.a) ensimmäinen laskeva 10 reuna 84 esiintyy, jona ajanhetkenä signaali Q5" menee ylös.

JA-portin 66 annossa esiintyvä signaali Q4" (aaltomuoto 4.g) seuraa ottosignaalia Q4 (aaltomuoto 4.a), kun JK-kiikun 62 antama toinen ottosignaali Q5" (aaltomuoto 4.f) on ylhäällä. Kun kiikun 50 J- ja K-ottonavat ovat alhaalla (ts. 15 SCS on alhaalla), sen antosignaali Q5 pysyy alhaalla. Kun kiikun 50 J- ja K-ottonavat ovat ylhäällä (ts. SCS on ylhäällä), jokainen kello-ottosignaalin Q4" laskeva reuna aiheuttaa kiikun 50 annon Q5 tilan vaihtumisen. JK-kiikun 50 antosignaali (aaltomuoto 4.d) on siirtymäkorjattu kellosig-20 naali MCS.

Kuten edellä osoitettiin, aaltomuodot kuviossa 5 esittävät tilannetta, jossa ohjaussignaalit FCS ja SCS (aaltomuodot 5.b ja 5.c) esiintyvät kellosignaalin Q5/MCS (aaltomuoto 5.d) ollessa ylhäällä. Aaltomuodot 5.a, 5.b ja 5.c, 25 jotka esittävät signaaleja Q4, FCS ja SCS, ovat samat kuin vastaavat aaltomuodot 4.a, 4.b ja 4.c kuviossa 4.

JK-kiikun 62 antosignaali Q5" (aaltomuoto 5.f) pysyy ylhäällä, koska kiikkua 62 ei nollata. JA-portin 66 antosignaali Q4" (aaltomuoto 5.g) seuraa m:llä jakavan piirin 40 30 antosignaalia Q4 (aaltomuoto 5.a). Koska kiikun 50 J- ja K-otto on ylhäällä (ts. SCS on ylhäällä), niin kello-ottosignaalin Q4" (aaltomuoto 5.g) jokainen laskeva reuna liipaisee JK-kiikun 50. Aaltomuoto 5.d esittää JK-kiikun 50 antosignaalia MCS. Havaitaan, että kellosignaalin MCS aivan ensim-35 mäinen nouseva reuna 82 esiintyy saman aikavälin δ kuluttua siitä, kun m:llä jakava piiri 40 on nollattu ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana.

10 9 Π1 7 5

Kellosignaalin kehittävä laitteisto 20 käsittää lisäksi elimen 150, joka on kytketty jakajaan 30 ja joka lukee ja tallentaa jakajan kulloisenkin tilan SES, ennenkuin jakaja kullakin juovajaksolla nollataan ensimmäisen ohjaussignaalin 5 FCS ohjaamana. Tilasignaali SES (joka edustaa jakajassa 30 olevaa lukua sillä hetkellä, kun jakaja 30 nollataan) ilmaisee kellosignaalin MCS siirtymän eli vaihevirheen suhteessa juovatahdistuspulssiin IHSSP kunkin juovan alussa. Tilan lukeva elin 150 käsittää joukon D-kiikkuja 152, 154, ..., 10 158 ja 160, joiden D-ottonapa on kytketty vastaanottamaan jakajan kiikkujen 42, 44, ..., 48 ja 50 vastaavat antotilat Ql, Q2r ···, Q4 ja Q5. Toisen ohjaussignaalin SCS komplementti SCS (aaltomuoto 3.j) syötetään kaikkien tilan lukevien kiikkujen 152...160 kello-ottonapaan.

15 Jakajan kiikkujen 42...50 kulloinenkin tila SES, joka ilmaisee siirtymän eli vaihevirheen, tallennetaan vastaaviin kiikkuihin 152...160 signaalin SCS ohjaamana. Kuviosta 3 havaitaan, että toisen ohjaussignaalipulssin SCSP (aaltomuoto 3.i) etureuna 128 esiintyy ennen ensimmäisen ohjaus-20 signaalipulssin FCSP (aaltomuoto 3.h) etureunaa 126. Tämä sallii sen, että tilan tallentava elin 150 tallentaa jakajan 30 kulloisenkin tilan SES, ennenkuin jakaja 30 nollataan ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana.

Värinilmaisulaitteisto 200 käyttää siirtymäkorjattua 25 kellosignaalia MCS ja tilasignaalia SES (joka ilmaisee siir-tymävirheen) kuviossa 6 esitetyllä tavalla. Kuvion 6 esittämä värinilmaisulaitteisto oh kohteena US patenttihakemuksessa n:o 032,829.

Tuleva yhdistetty videosignaali CVS syötetään analo-30 gia/digitaali-muuntimen (AD) 210 ottonapaan 202. AD-muunnin 210 kehittää tulevan yhdistetyn videosignaalin CVS digitaaliset vastineet CVS' taajuudella, jonka määrää siirtymäkor-jattu kellosignaali MCS. Digitaaliset näytteet CVS' syötetään kahteen kertojaan 220 ja 230, joissa ne kerrotaan väri-35 tahtisignaaliin vaihelukitun värikantoaallon vaihekulman Φ

SO

vastaavilla sinin ja kosinin arvoilla, jossa Φ * CO .t se se 11 11 90175 eli 2n.Fsc.t. Ensimmäisen ja toisen kertojan 220 ja 230 antosignaaleja voidaan esittää seuraavasti: FMO = (B-Y) + kaksinkertaisella taajuudella (2F ) se esiintyvät komponentit (1) ^ SMO = (R-Y) + kaksinkertaisella taajuudella (2F ) se esiintyvät komponentit (2 )

Ylläolevissa yhtälöissä (B-Y) ja (R-Y) ovat värierosig-naalit, ja kaksinkertaisella taajuudella esiintyvät komponentit ovat signaalikomponentteja, joiden taajuus on kaksi 10 kertaa värikantoaaltotaajuus Fsc· Kaksi alipäästösuodinta (APS) 250 ja 260 on kytketty vastaaviin kertojiin 220 ja 230, ja niiden tarkoituksena on poistaa ei-toivotut kaksinkertaisella taajuudella (2F ) esiintyvät komponentit kerto- se jien antamista signaaleista. Kertojiin 220 ja 230 syötetyt 15 sinin ja kosinin arvot kehitetään vapaasti osoitettavan lukumuistin (ROM) 240 avulla riippuen värikantoaaltoon vaihelukitun sisäisesti kehitetyn signaalin vaihekulman ösc hetkellisarvosta. Jäljempänä annetaan kuvaus siitä, millä tavoin vaihekulmainformaatio Φ kehitetään.

se 20 Värinilmaisulaitteisto 200 käsittää piirin 300, joka kehittää väritahtisignaaliin vaihelukittua värikantoaaltoa edustavan signaalin hetkellisen vaihekulman φ . Piiri 300

SO

käsittää diskreettiaikaoskillaattorin (DTO) 310, elimen 320 joka huomioi kerran kunkin juovan aikana esiintyvät epäjat-25 kuvuuskohdat siirtymäkorjatussa kellosignaalissa MCS, sekä elimen 330, joka antaa väritahdistuksen vaihevirheinformaa-tion. DTO 310 käsittää viive-elementin 312 ja summaimen 314. Viive-elementti 312 käsittää joukon (p) D-kiikkuja, joiden kellosignaalina on pääkellosignaali MCS. Kullakin kellojak-30 solia summain 314 laskee yhteen p-bittisen edellisen summan (joka esiintyy ensimmäisessä ottonavassa 316) ja (p-l)-bit-tisen lisäyksen (joka esiintyy toisessa ottonavassa 318). Vain p bittiä laskurin annossa jäävät tallennetuiksi D-kiik-kuihin, joten nämä kiikut muodostavat modulo 2P akkurekiste-35 rin.

Navassa 318 esiintyvä lisäys muodostuu seuraavien arvojen summasta: i2 901 75 navassa 340 vaikuttava (p-1)-bittinen arvo NCSS, joka edustaa nimellistä värikantoaaltotaajuutta F (ts.

se 3,58 MHz NTSC-standardimuodossa), navassa 322 vaikuttava (p-1)-bittinen arvo NSES, 5 joka edustaa q-bittisen tilan eli siirtymävirhesignaalin SES normalisoitua arvoa, joka talletetaan kerran kutakin juovaa kohti, sekä navassa 332 vaikuttavasta p-12 aktiivisesta bitistä muodostuva arvo, joka edustaa sisäisesti kehitetyn, väri- 10 kantoaaltoa edustavan, signaalin vaihekulman Φ ja tulevaan

SO

yhdistettyyn videosignaaliin CVS sisältyvän väritahtisignaa-lin BS välistä vaihevirhettä ΔΦ se

Arvo p valitaan siten, että saavutetaan haluttu erotus-tarkkuus kehitettäessä värikantoaaltoa edustava signaali 15 0 . Erotustarkkuuden r, yksikkönä Hz (esim. 30 Hz), nimel- se lisen kellotaajuuden F^g (esim. 14,3 MHz NTSC-standardimuodossa) ja bittien lukumäärän p keskinäistä riippuvuutta esittää kaava: r = fmcs/2P’ 20 Tässä nimenomaisessa toteutusmuodossa p on 20 bittiä.

Summain 350 laskee yhteen navassa 332 esiintyvän vaihe-erosignaalin PES ja navassa 340 esiintyvän värikantoaaltotaaj uuden nimellisarvon NCSS. Toinen summain 360 laskee yhteen navassa 322 esiintyvän tilan eli siirtymävirhesignaa-25 Iin NSES normalisoidun arvon ja summaimen 350 annossa esiintyvän arvon kerran kunkin juovajakson aikana.

Tarkasteltakoon seuraavaa kuvaavaa tilannetta: m p = 8 bittiä q = 5 bittiä 30 vaihe-erosignaali PES = 0 normalisoitu tila eli siirtymävirhesignaali NSES=0

pääkellosignaalin nimellistaajuus on 4F

se värikantoaaltoa edustavan signaalin nimellinen digitaalinen arvo lasketaan seuraavasti: 35 NCSS = 2P/4 = 2P-2 = 26 = 0100 0000

II

13 901 75 Näissä olosuhteissa summaimen 314 annossa vaikuttavaa arvoa modulo 2® kasvatetaan vakiolisäyksellä 0100 0000 kullakin kellojaksolla. Antoarvojen jono on seuraavanlainen: DTP:n antoarvot 5 Kellopulssi n:o Summaimen antoarvo 1 0000 0000 2 0100 0000 3 1000 0000 4 1100 0000 10 5 0000 0000 6 0100 0000 7 1000 0000 8 1100 0000 9 0000 0000 15

Ylläolevasta taulukosta ilmenee, että DTOrn 310 annossa esiintyy saha-aallon -tyyppinen vaste, jossa syklisesti kiertää neljä arvoa (0000 0000, 0100 0000, 1000 0000 ja 1100 000) taajuudella F (ts. yksi jakso kutakin 4 kellopulssia se 20 kohti). Tässä kuvaavassa esimerkissä DTO:n antoarvot määrää NCSS:n arvo (ts. 0100 0000), joka edustaa värikantoaaltosig-naalin taajuuden F nimellisarvoa. Kuten edellä esitettiin, sekä PES:n että NSES:n arvot oletetaan nollaksi.

Toimintalohko 320 käsittää kertojan 324 sekä JA-portin 25 326. Kertoja 324 antaa (p-1)-bittisen normalisoidun digi taalisen arvon NSES kertomalla q-bittisen siirtymävirhesig-naalin SES normalisointikertoimella NF = 2P-<3/4. Koska nor-malisointikerroin NF on kahden kokonaislukupotenssi, niin kertolaskutoiminto voidaan suorittaa yksinkertaisena bittien 30 sivuttaissiirtona.

JA-portin 326 toinen otto on kytketty vastaanottamaan (p-1)-bittinen normalisoitu siirtymävirhesignaali NSES.

Uutta juovaa merkitsevän signaalin NLS komplementti NLS (aaltomuodot 4.i ja 5.i) syötetään JA-portin 326 toiseen 35 ottoon. JA-portti 326 antaa normalisoidun siirtymävirhesig- naalin NSES antonavastaan 322 kerran kullakin juovajaksolla i4 90175 signaalin NLS ohjaamana. Normalisoidun siirtymävirhesignaa-lin NSES laskeminen yhteen värikantoaaltosignaalin nimellisarvon NSCS kanssa kompensoi kunkin juovan alussa DTO:n antosignaalissa φ kellopulssien MCSP pituuden muuttumisen 5 vaikutuksen.

Kuviossa 7 esitetty D-kiikku 370 antaa uuden juovan ilmaisevan signaalin NLS. Kiikun 370 D-ottonapa on loogisessa 1-tilassa (+5 V). Kellosignaali MCS ja toinen ohjaussignaali SCS syötetään kiikun 370 vastaavaan kello-ottonapaan 10 ja nollausnapaan. Aaltomuodot 4.i ja 5.i esittävät kiikun 370 antonavassa 372 esiintyvää signaalia NLS.

Toimintalohko 330 käsittää JA-portin 334 sekä väritah-distussilmukan suotimen 336. JA-portin 334 ottonavat on kytketty vastaanottamaan navassa 262 esiintyvä signaali sekä 15 väritahdistuksen porttisignaali BGS. Väritahdistuksen port- tisignaali on loogisessa tilassa 1 tulevan yhdistetyn videosignaalin CVS väritahdistusosan aikana. JA-portti 334 portittaa antonapaansa alipäästösuotimen 260 antosignaalin, kun väritahdistuksen porttisignaali BS on loogisessa tilassa 20 1- Tämän aikavälin kuluessa alipäästösuotimen 260 antosig-

naali edustaa sisäisesti kehitetyn värikantoaaltoa edustavan signaalin Φ ja tulevaan yhdistettyyn videosignaaliin CVS

SO

sisältyvän väritahtisignaalin BS välistä vaihevirhettä ^ ^sc* 25 Kun sisäisesti kehitetty signaali Φ on samanvaiheinen väritahtisignaalin BS kanssa, niin alipäästösuotimen 260 antosignaali on nolla. Kun signaalin φ vaihe on edellä se signaalin BS vaihetta, niin alipäästösuotimen 260 antosignaali on negatiivinen. Toisaalta signaalin φ vaiheen oi- se 30 lessa jäljessä signaalin BS vaihetta alipäästösuotimen 260 antosignaali on positiivinen.

Väritahdistussilmukan suodin 336 kehittää painotetun keskiarvon PES (esim. vm. Δ^Φ ) JA-portin 334 antoarvolle se A0 väritahtisignaalin BS usean jakson ajalta. Positii-

sL

35 visen tai negatiivisen vaihe-eroarvon PES lisääminen värikantoaaltosignaalin nimellisarvoon NCSS vastaavasti nopeut-

II

is 90175 taa tai hidastaa DTO:n antotaajuutta siten, että DTO:n an-tosignaali Φ tahdistuu väritahtisignaaliin BS.

Sw

Lukumuisti (ROM) 240 kehittää sen osoiteottoon syötettyjä» signaalin Φ edustamia, vaihekulma-arvoja vastaavat 5 sini- ja kosinifunktion arvot. Värikantoaaltosignaalin vaihekulman ja lukumuistin (ROM) 240 otossa vaikuttavan signaalin 0 välistä riippuvuutta kuvaa seuraava kaava: se vaihekulma = Φ /2P x 2n, se jossa 0gc on positiivinen luku.

10 Yhteenvetona todetaan, että piiri 300 kehittää väritah tisignaaliin lukitun värikantoaaltoa edustavan signaalin Φ se epäjatkuvasta siirtymäkorjatusta kellosignaalista MCS käytettäväksi värinilmaisupiirissä 200. DTO 310 antaa modulo 2P antosignaalin, joka edustaa väritahtisignaaliin lukittua, 15 värikantoaaltoa edustavaa, signaalia Φ . Toimintalohko 320 se kompensoi siirtymäkorjatussa kellosignaalissa MCS kerran juovajakson aikana esiintyvät epäjatkuvuudet. Toimintalohko 330 korjaa sisäisesti kehitetyn signaalin 0gc ja tulevaan yhdistettyyn videosignaaliin CVS sisältyvän väritahtisignaa-20 Iin BS väliset vaihevirheet.

Claims (7)

1. Digitaalinen televisiojärjestelmä tulevan yhdistetyn videosignaalin CVS, joka sisältää jaksollisen juova-5 tahdistussignaalin IHSS sijoitettuna kuvainformaation peräkkäisten juovien väliin, digitaalisten näytteiden käsittelemiseksi ja joka järjestelmä lisäksi käsittää laitteiston siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS kehittämiseksi yhdistetyn videosignaalin CVS digitaalisten näytteiden ai-10 kaansaamista varten, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: oskillaattorin (22) tahdistamattoman vakiotaajuisen signaalin FFOS saamiseksi, jonka taajuus on siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS halutun nimellisen taajuuden ko-15 konaislukuvakiolla K kerrottu moninkerta; elimen, (100) joka toimii tulevan juovatahdistus-signaalin IHSS ja tahdistamattoman vakiotaajuisen oskil-laattorisignaalin FFOS ohjaamana ja kehittää ensimmäisen ohjaussignaalin FCS, joka seuraa kunkin tulevan juovatah-20 distussignaalipulssin IHSSP esiintymistä; sekä vaiheen muuttamispiirin (40,60,50), joka on kytketty vastaanottamaan tahdistamaton vakiotaajuinen oskillaat-torisignaali FFOS ja jota ohjaa ensimmäinen ohjaussignaali FCS siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS kehittämiseksi, 25 jonka pääkellosignaalin vaihetta muutetaan kerran kunkin juovan aikana; jossa sanottu vaiheen muuttamispiiri käsittää taajuuden K:lla jakavan piirin (40,50) (jäljempänä jakaja), joka kehittää siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS ja joka ja-30 kaja nollataan kerran kunkin juovan aikana; ja jossa tahdistamattoman vakiotaajuisen oskillaattorisig-naalin FFOS taajuus on siirtymäkorjatun pääkellosignaalin MCS halutun nimellistaajuuden parillisella kokonaisluvulla kerrottu moninkerta (K=2m, jossa m on kokonaisluku); ja jossa 35 jakaja käsittää m:llä jakavan piirin (40), joka on kytket- i7 901 75 ty sarjaan kiikun (50) kanssa, ja jossa m:llä jakava piiri nollataan ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana kerran kunkin juovan aikana; ja joka laitteisto lisäksi käsittää elimen (112), joka estää kiikun annon tilan muuttumisen 5 silloin, kun m:llä jakava piiri nollataan ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana.

2. Patenttivaatimuksessa 1 määritelty laitteisto, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää elimen (60), joka kohdistaa kunkin siirtymäkorjatun kellopulssin

10 MCSP seuraavan ennalta määrätyn tilansiirtymän, joka esiintyy kunkin tulevan juovatahdistussignaalipulssin IHSSP jälkeen, riippumatta kiikun annon tilasta nollauksen aikana.

3. Patenttivaatimuksessa 1 määritelty laitteisto, 15 tunnettu siitä, että ohjaussignaalin kehittävä laitteisto lisäksi aikaansaa toisen ohjaussignaalin SCS tulevan juovatahdistussignaalin IHSS ja tahdistamattoman vakiotaajuisen oskillaattorisignaalin FFOS ohjaamana, ja että niiden pulssien etureunat, jotka määräävät ensimmäi-20 sen ohjaussignaalin FCS, esiintyvät samassa laitteistossa vaikuttavien toisen ohjaussignaalin SCS määräävien pulssien vastaavan etu- ja takareunan rajoittamien ajankohtien välillä, ja että kiikun kello-ottonapa on kytketty vastaanottamaan millä jakavan piirin antosignaali ja että 25 kiikkua ohjaa toinen ohjaussignaali SCS siten, että kiikku ei vaihda tilaansa millä jakavaa piiriä nollattaessa ensimmäisen ohjaussignaalin ohjaamana.

4. Patenttivaatimuksessa 3 määritelty laitteisto, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää elimen 30 (60), joka kohdistaa siirtymäkorjatun pääkellopulssin MCSP kunkin tilasiirtymän, joka tapahtuu jokaisen tulevan juo-vatahdistuspulssin IHSSP esiintymisen jälkeen, riippumatta JK-kiikun annon tilasta nollauksen tapahtuessa, ja joka tilasiirtymän kohdistava elin käsittää: 35 toisen kiikun (62), jossa on nollausnapa ja jonka ie 90175 kello-ottonapa on kytketty vastaanottamaan m:llä jakavan piirin antosignaali ja joka kiikku on sovitettu vaihtamaan tilaansa joka kerta, kun ennalta määrätty tilan vaihtuminen tapahtuu sen kello-ottonavassa;

5. Patenttivaatimuksessa 4 määritelty laitteisto, 15 tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää elimen (150), joka tallentaa jakajan kulloisenkin tilan, ennenkuin jakaja nollataan ensimmäisen ohjaussignaalin FCS ohjaamana, ja että tallentava elin käsittää joukon kiikkuja (152, 154,...,158), joiden dataottonavat on kytketty vas-20 taanottamaan jakajan kulloistakin tilaa ilmaisevat vastaavat bitit ja joiden kello-ottonavat on kytketty vastaanottamaan toinen ohjaussignaali SCS, jonka ohjaamana jakajan kulloinenkin tila tallennetaan kiikkuihin joka toisen oh-jaussignaalipulssin SCSP esiintyessä. 25

6. Laitteisto digitaalisessa televisiojärjestelmäs sä tulevan analogisen yhdistetyn videosignaalin CVS digitaalisten vastineiden käsittelemiseksi yhdistetyn videosignaalin CVS sisältäessä jaksollisen juovatahdistussig-naalin IHSS, sijoitettuna kuvainformaation peräkkäisten 30 juovien väliin, joka järjestelmä käsittää analogia/digi-taali-muuntimen (AD), joka muuntaa tulevan yhdistetyn videosignaalin CVS sen digitaalisiksi vastineiksi pää- tai näytteenottokellosignaalin MCS ohjaamana, tunnet-t u siitä, että laitteisto käsittää: 35 oskillaattorin (22), joka antaa suurtaajuisen sig- (i 19 9 Π 1 7 5 naalin FFOS, jonka nimellistaajuus on pääkellosignaalin MCS halutun taajuuden kokonaislukuvakiolla K kerrottu mo-ninkerta; taajuuden Kiila jakavan piirin (40,50) (jäljempänä 5 jakaja), jonka ottonapa on kytketty vastaanottamaan suurtaajuinen oskillaattorisignaali FFOS ja jonka antonapaan tuotetaan pääkellosignaali MCS; elimen (100), jota tuleva juovatahdistussignaali IHSS ja suurtaajuinen oskillaattorisignaali FFOS ohjaavat 10 ja joka kehittää ohjaussignaalin CS kerran jokaisen juovan aikana; ja että siinä on elin (150), joka on kytketty jakajaan ja jota ohjaussignaali CS ohjaa ja jonka tehtävänä on lukea jakajan kulloinenkin antotila, joka ilmaisee kellosignaa-15 Iin MCS ja tulevan juovatahdistussignaalin IHSS välisen vaihe-eron eli siirtymän kerran jokaisen juovan aikana.

5 TAl-portin (64), jonka ottonavat on kytketty vas taanottamaan ensimmäinen ja toinen ohjaussignaali FCS, SCS sekä ensinmainitun kiikun antosignaali MCS ja jonka antonapa on kytketty mainitun toisen kiikun nollausnapaan; sekä

10 JA-portin (66), jonka ottonavat on kytketty vas taanottamaan mainitun toisen kiikun antosignaali ja m:llä jakavan piirin antosignaali ja jonka antonapa on kytketty ensinmainitun kiikun kello-ottonapaan.

7. Patenttivaatimuksessa 6 määritelty laitteisto, tunnettu siitä, että jakaja käsittää ensimmäisen joukon kiikkuja (42,44,...,48) ja että tilan lukeva elin 20 käsittää toisen joukon kiikkuja (152,154,...,158), (a) joiden dataotot on kytketty vastaanottamaan vastaavat an-totiedot ensimmäiseltä joukolta kiikkuja, (b) joiden kel lo-otot on kytketty vastaanottamaan mainittu ohjaussignaali, ja (c) joiden antonavoissa esiintyy siirtymävirhetie-25 to. 20 901 75