AT393919B - Farbhilfstraegergenerator - Google Patents

Description

AT 393 919 B

Diese Erfindung betrifft einen Farbhilfsträgergenerator zur Umwandlung von Farbwiedergabebilder darstellenden Daten in ein zusammengesetztes Farbvideosignal, welches für die Wiedergabe durch eine optische Wiedergabeeinrichtung geeignet ist, mit einer Oszillatorstufe, welche ein Systemtaktsignal mit vorbestimmter Frequenz erzeugt.

Beim NTSC-System erhält man die durch die Gleichung (1) ausgedrückte Beziehung zwischen einer Farbhilfsträgerfrequenz (fsc) und einer Zeilenfrequenz (fjj). 455 5 x 7 x 13 fsc =-xfH =-xfH..........0) 2 2

Unter der Annahme, daß die Gesamtanzahl der Bildpunkte auf einer Zeile gleich N ist, muß andererseits bei einer Anzeigestufe die Beziehung zwischen einer Taktfrequenz (I^ot) und der Zeilenfrequenz (fjj) eines Bildpunkts durch die Gleichung (2) ausgedrückt werden. %ot

= NxfH .(2)

Wenn nunmehr die entsprechenden Frequenzen von (fdot) und (fsc) von eigenen Oszillatoren erzeugt wurden, ist es schwierig, den Beziehungen der beiden Gleichungen (1 und 2) fehlerfrei zu genügen. Es tritt dabei ein Problem auf, bei dem Farbvalenzfilmmem und Μοΐτέ einer Figur auf einem Bildschirm verursacht werden.

Um diesen Nachteil zu verhindern, wird überlegt, ein Signal, das beide Frequenzen (fgc bzw. f^) besitzt, dadurch zu erzeugen, daß man den Ausgang eines gemeinsamen Oszillators teilt. Wenn die Grundfrequenz dieses Oszillators mit (fQ) angenommen wird, erhält man (f^ und *idoP dadurch, daß die oben erwähnte Grundfrequenz (fQ) in Frequenzen von 1/m bzw. 1/n so geteilt wird, wie dies die folgenden Gleichungen (3 - 6) zeigen. 5 x 7 x 13 fQ = m x fc =-xfH..........(3) 2 fo n x fdot = n x N x fH.................(4>

2 x n x N n x fdot =-x fsc.............& 5x7x13

2xnxN .....................(6) 5 x 7 x 13

In dieser Gleichung (6) müssen n und N beispielsweise durch 5,7 oder 13 teilbar sein, um ein ganzzahliges Teilungsverhältnis m zu erhalten. Es wird angenommen, daß die Gesamtanzahl der Bildpunkte N auf einer Zeile ein willkürlicher Wert, z. B. 1024 oder 1000, und n ein ganzzahliges Vielfaches von 455 ist, so daß die Grundfrequenz des Oszillators extrem noch, beispielsweise 7-8 GHz, wird. Eine derart hohe Oszillatorfrequenz ist aber für den tatsächlichen Betrieb nicht wirklich geeignet, da sie zu unnötigen Abstrahlungen, schwierigen Teilungsvorgängen oder ähnlichem führt Aus diesen Gründen bestand ein Problem, daß der Wert der Gesamtanzahl der Bildpunkte N auf ein ganzzahliges Vielfaches von 455 (oder 91,65 usw.) beschränkt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Farbhilfsträgergenerator zu schaffen, der es ermöglicht, die Einschränkung für den Wert der Gesamtanzahl der Bildpunkte N auf einer Zeile bei einer Farbdarstellung zu beiseitigen.

Diese Aufgabe wird bei einem Farbhilfsträgergenerator da eingangs angeführten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst daß eine Frequenzteilerschaltung unter Steuerung durch das Systemtaktsignal der Oszillatorstufe ein Horizontalsynchronisiersignal, ein Vertikalsynchronisiersignal und ein Punkttaktsignal erzeugt daß eine Zeitsteuerschaltung unter Steuerung durch das Horizontal- und das Vertikalsynchronisiersignal die horizontale und die vertikale Abtastung der optischen Wiedergabeeinrichtung steuert daß eine Schaltung unter Steuerung durch das Punkttaktsignal aufeinanderfolgende Punkte der Zeilen des zusammengesetzten Videosignals, in das die Daten umgewandelt werden, zeitlich steuert daß eine mit dem Horizontalsynchronisiersignal phasensynchronisierte Hilfsträgergeneratorstufe unter Steuerung durch dieses einen Farbhilfsträger erzeugt und daß eine Schaltung unter Steuerung durch den Farbhilfsträger das zusammengesetzte Farbvideosignal erzeugt

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann eine Phasenbeziehung zwischen dem Punkttaktsignal, dem -2-

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Horizontalsynchronisiersignal und dem Farbhilfsträger einfach aufrecht erhalten werden. Dadurch wird verhindert, daß ein wiedergegebenes Bild durch Farbflimmem oder Moirg-Muster gestört ist. Weiters wird verhindert, daß die Oszillatorfrequenz (fj extrem hoch wird.

Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Be-5 Schreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigt:

Fig. 1 das Schaltbild einer peripheren Ausgangsstufe eines Mikrorechnersystems in einer Ausführungsform, auf die diese Erfindung angewandt wird; und

Fig. 2 einen bestimmten Schaltungsaufbau des Schaltkreises von Fig. 1.

Nunmehr wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Die Ausgangsdaten einer Zentraleinheit (1) werden in die 10 NTSC-Farbfemsehsignalform umgesetzt. Wie Fig. 1 zeigt, sind eine Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) und ein Anzeigepufferspeicher mit direktem Zugriff (Random Access Memory) (10) vorgesehen. Die Kathenstrahl-röhren-Steuerstufe (5) empfängt Daten Dq Ώη sowie Adressen Aq A^ von der Zentraleinheit (1) über eine Datensammelschiene (23) bzw. eine Adressensammelschiene (22). Beispielsweise sind die Zentraleinheit (1) aus Z80A von Zilog und die Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe aus HD46505 von Hitachi aufgebaut. Die Katho-15 denstrahlröhren-Steuerstufe (5) liefert Anzeigeadressen für den Speicher mit direkten Zugriff (10) über einen Multiplexer (9), der entweder Adressen von der Zentraleinheit (1) oder Anzeigeadressen von der Kathodenstrahl-röhren-Steuerstufe auswählt, wie dies bekannt ist.

Weiters ist ein Quarzoszillator (2) vorgesehen, dessen Oszillatorfrequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Zeilenabtastfrequenz (fjj) ist. Die Oszillatorfrequenz (fQ) läßt sich wie folgt ausdrücken: 20 f0 = mxfH (m: ganze Zahl)

Bei diesem Beispiel wird m mit 2048 gewählt. 25 Weiters wird der Ausgang (fQ) des Oszillators (2) einem Teiler (3) zugeführt, in dem (fQ) in (f0/2) umgewandelt wird. Bei diesem Beispiel wird dieses (fj2) zum f^-Takt

Der Ausgang des Oszillators (2) wird weiters an einen 1/8-Teiler (29) gelegt und der Zentraleinheit (1) als Zentraleinheit-Taktfrequenz (fcpu) zugeführt. Der f<jot-Takt liegt weiters an einem 1/8-Teiler (4), von dem man einen Zeichentakt (fcjjr) erhält Diese Beziehungen lassen sich wie folgt ausdrücken: 35 fdot--= 1024 x fjj 2 %ot io ^chr= = 2 16

128xfH 40 Bei diesem Beispiel ist die Anzahl der Punkte für jedes Zeichen in der Zeilenabtastrichtung gleich 8 und die Anzahl der Anzeigezeichen in der Zeilenabtastrichtung gleich 80. Der auf diese Weise erhaltene Zeichentakt (fchr) wird an die Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) gelegt Die Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) weist einen 1/64-Teiler (6), einen 1/512-Teiler (7) sowie einen 1/2-Teiler (8) auf und erzeugt Synchronisiersignale (fy und fjj). 45 Weiters werden die Daten auf der Datensammelschiene (23) über eine Sammelschienen-Ansteuerstufe (11) dem Speicher mit direktem Zugriff (10) zugeführt Wenn der Multiplexer (9) die Adressen auf der Adressensammelschiene (22) auswählt, werden die Daten auf der Datensammelschiene (23) in den Speicher mit direktem Zugriff (10) eingeschrieben.

Werden andererseits die Anzeigeadressen von der Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe ausgewählt so weiden die 50 Daten vom Speicher mit direktem Zugriff (10) gelesen. Die Daten enthalten Zeichendaten und Farbdaten, wobei die Zeichendaten an einen Zeichengenerator (12) und die Farbdaten an eine Videosteuerstufe (14) gelegt werden. Der Zeichengenerator (12) empfängt von der Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) auch die Leseadresse und liefert Punktsignale an einen Parallel/Serien-Umsetzer (13). Die Punktsignale des Zeichengenerators (12) werden im Parallel/Serien-Umsetzer (13) auf Grund des Punkttakts (fdot) des 1/2-Teilers (2) in serielle Punkt-55 Signale umgesetzt und an die Videosteuerstufe (14) gelegt. Die Videosteuerstufe (14) empfangt von der Katho-denstrahlröhren-Steuerstufe (5) weiters die Synchronisiersignale (fy und fjj) und liefert zusammen mit den Synchronisiersignalen (fy und fjj) Rot-, Blau- und Grün-Farbvideosignale an eine NTSC-Kodierstufe (15). -3- v

Claims (6)

1. AT 393 919 B Wie bekannt ist, benötigt die NTSC-Kodierstufe (15) weiters einen Farbhilfsträger (fgc) von 3,58 MHz. Zum Unterschied vom herkömmlichen System wird der Farbhilfsträger (fgc) für die NTSC-Kodierstufe (15) erfindungsgemäß auf Grund des Zeilensynchronisiersignals (fH) der Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) erzeugt Es ist ein spannungsgesteuerter Oszillator (21) vorgesehen, der ein Farbhilfsträgersignal erzeugt, das an die NTSC-Kodierstufe (15) gelegt wird. Eine Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator (21) wird auf Grund der (fjj) der Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) erzeugt. Das Synchronisiersignal (fjj) liegt über einen 1/2-Teiler (16) an einem Abtastimpulsgenerator (17). Damit wird bei jedem zweiten Zeilensynchronisiersignal ein Abtastimpuls erzeugt, der eine Impulsbreite von einem Viertel (1/4) des 3,58 MHz Trägers besitzt. Der auf diese Weise erhaltene Abtastimpuls tastet in einer Abtaststufe (18) den Farbhilfsträger von 3,85 MHz ab. Der abgetastete Ausgang wird über ein Tiefpaßfilter (19) und einen Gleichspannungsverstärker (20) an den spannungsgesteuerten Oszillator (21) gelegt. Der spannungsgesteuerte Oszillator (21), die Abtaststufe (18), das Tiefpaßfilter (19) und der Verstärker (20) bilden einen phasenstarren Regelkreis. Ein besonderer Schaltungsaufbau dieser Stufen ist in Fig. 2 geoffenbart, wobei mit der Bezugsziffer (30) ein Eingang für das Zeilensynchronisiersignal (fjj) der Kathodenstrahlröhren-Steuerstufe (5) bezeichnet ist Dieses anliegende Signal (fjj) wird an zwei monostabile Multivibratoren (31 und 32) gelegt, wobei der erste dazu dient, um die ankommende Signalfrequenz (fjj) zu halbieren, und der andere bei jedem zweiten Zeilensynchronisiersignal (fjj) einen Abtastimpuls erzeugt, der eine Breite von 1/4 des Farbhilfträgers (3,58 MHz) besitzt Der auf diese Weise erzeugte Abtastimpuls wird an eine Abtaststufe (33) gelegt, die zwei Transistoren (40A und 40B) in Differenzschaltung sowie eine Dioden-Brückenschaltung (41) aufweist. Der Abtastimpuls wird an den Transistor (40A) gelegt, wodurch der Transistor (40A) gleichzeitig sperrt. Sobald der Transistor (40A) einmal gesperrt ist, öffnet der Transistor (40B) und 4 Dioden der Dioden-Brückenschaltung (41) werden ebenfalls leitend. In diesem Fall wird der Farbhilfsträger (f^) eines spannungsgesteuerten Oszillators (36) abgetastet und über zwei Verbindungen (41A und 41B) der Dioden-Brückenschaltung (41) an das Tiefpaßfilter (34) gelegt. Das Tiefpaßfilter (34) weist einen Widerstand (44) sowie einen Kondensator (45) auf, wobei ein Ausgang des Tiefpaßfilters (34) über einen Pufferverstärker (35) an den spannungsgesteuerten Oszillator (36) gelegt wird. Der spannungsgesteuerte Oszillator enthält einen Quarz (46), zwei veränderbare Kapazitätsdioden (47 und 48) sowie einen Inverter (49). Das auf diese Weise erhaltene Farbhilfsträgersignal (fsc) wird über einen Ausgang (50) an die NTSC-Kodierstufe (15) von Fig. 1 gelegt Damit kann die NTSC-Kodierstufe (15) von Fig. 1 ein zusammengesetztes NTSC-Farbvideosignal für einen Ausgang (27) liefern. Demgemäß wird eine Grundfrequenz (fQ) für den Punkttakt (f^) als ganzzahliges Vielfaches der Zeilenabtastfrequenz (fjj) gewählt wobei das Zeilen- und Bildsynchronisiersignal (fjj und fy) durch eine Teüung der Grundfrequenz (fQ) erzeugt werden. Weiters wird auf Grund von (fjj) ein Farbhilfsträgersignal (fsc) so erzeugt, daß der Farbhilfsträger und das Zeilensynchronisiersignal (fjj) miteinander synchronisiert sind. Damit wird ein unerwünschtes Farbvalenzftiminem eines dargestellten Bildes verhindert. Weiters ist die Gesamtanzahl N der Punkte in der Zeilenrichtung nicht auf ein ganzzahliges Vielfaches von (5 x 7 x 13) beschränkt Bei einem anderen Beispiel kann zwischen der Abtaststufe (18) und dem spannungsgesteuerten Oszillator (21) ein 1/455-Teiler (28) liegen, wie dies in Fig. 1 strichliert dargestellt ist PATENTANSPRÜCHE 1. Farbhilfsträgergenerator zur Umwandlung von Farbwiedergabebilder darstellenden Daten in ein zusammengesetztes Farbvideosignal, welches für die Wiedergabe durch eine optische Wiedergabeeinrichtung geeignet ist mit einer Oszillatorstufe, welche ein Systemtaktsignal mit vorbestimmter Frequenz erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Frequenzteilerschaltung (3, 4, 5) unter Steuerung durch das Systemtaktsignal (fQ) der Oszillatorstufe (2) ein Horizontalsynchronisiersignal (fjj), ein Vertikalsynchronisiersignal (fy) und ein Punkttaktsignal (fjjoj) erzeugt daß eine Zeitsteuerschaltung (14) unter Steuerung durch das Horizontal- und das Vertikalsynchronisiersignal (fjj, fy) die horizontale und die vertikale Abtastung der optischen Wiedergabeeinrichtung steuert, daß eine Schaltung (13) unter Steuerung durch das Punkttaktsignal (f^) aufeinanderfolgende Punkte der Zeilen des zusammengesetzt»! Videosignals, in das die Daten umgewandelt werden, zeitlich steuert, daß eine mit dem Horizontalsynchronisiersignal (fjj) phasensynchronisierte Hilfsträgergeneratorstufe (16 bis 21) unter Steuerung durch dieses einen Farbhilfsträger (fgc) erzeugt, und daß eine Schaltung (15) unter Steuerung durch den Farbhilfsträger (fsc) das zusammengesetzte Farbvideosignal erzeugt -4- AT 393 919 B
2. 2. Farbhilfsträgergenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Systemtaktsignals (fQ) als ganzzahliges Vielfaches des Horizontalsynchronisiersignals (fg) gewählt ist
3. 3. Farbhilfsträgergenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsträgergeneratorstufe (16 bis 21) eine Abtaststufe (18) und eine spannungsgesteuerte Oszillatorstufe (21) aufweist, wobei der erzeugte Farbhilfsträger (fsc), der vom spannungsgesteuerten Oszillator stammt, mit einem Abtastimpuls abgetastet wird, der vom Horizontalsynchronisiersignal (fg) hergeleitet ist, wobei ein äbgetasteter Ausgang der Abtaststufe (18) an die spannungsgesteuerte Oszillatorstufe (21) rückgekoppelt wird.
4. 4. Farbhilfsträgergenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsträgergeneratorstufe (16 bis 21) einen 1/2-Teiler (16) aufweist, welcher das Horizontalsynchronisiersignal (fg) teilt, wodurch das Farbhilfsträgersignal (f^.) mit dem Abtastimpuls bei jedem Horizontalsynchronisiersignal (fg) abgetastet wird.
5. 5. Farbhilfsträgergenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Farbhilfsträger (f^), der an der Abtaststufe (18) liegt, einmal an einen Teiler (28) gelegt wird, um eine Trägerschwingung zu erzeugen, deren Frequenz gleich der halben Horizontalsynchronisiersignalfrequenz (fg) ist.
6. 6. Farbhilfsträgergenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Farbvideo-signal auf der NTSC-Farbnorm beruht, sodaß die Frequenz der Signale (f^, fg, fy) so ausgewählt wird, daß sie nahezu gleich der Frequenz der NTSC-Farbnorm ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -5-