DE2258864B2 - Fernseh-Impulsgenerator - Google Patents

Description

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wand möglich, die Oszillatorfrequenz auf 16MHz zu aus von der OszDlatorfrequenz abhängigen kleinen erhöhen, so daß ein Fernsehbild in Form einer Ma- Einheiten (Quantelung) zusammenzusetzen. Am trix so zerlegbar ist, daß jeder Bildpunkt durch Q-Ausgang erscheint die negative Flanke synchron einen Impuls dargestellt werden kann. Der Mutter- mit dem Haupttakt, sobald das Flip-Flop in entoszillator Mo bzw. Frequenzteiler To steuert einen 5 sprechender Weise am X-Eingang vorbereitet wird, vollsynchronen Horizontalzähler HZ an, welcher die Die Erzeugung von Impulsgemisohen (z. B. CCIR-Oszillatorfrequenz auf die Horizontalfrequenz her- Synchrongemisch) mit der Stufe // erfordert zusätzunterteilt Der vollsynchrone Vertilcalzähler VZ wird lieh die Bildung von Hilfsimpulsreihen oder die Auswegen des geforderten Zeilensprungverfahrens von nutzung bereits vorhandener Impulsreihen, um die der vorletzten Stufe des Horizontalzählers HZ, also io Lage der verschiedenen Einzelimpulse im Impulsmit doppelter Zeilenfrequenz, angesteuert. Der Ver- gemisch zu bestimmen.

tikalzähler VZ teilt diese Steuerfrequenz auf die Die Erzeugung der Impulsreihen und -gemische

Vertikalfrequenz herunter. Jeder der beiden Zähler ist sehr genau.

hat eine Dekodierstufe HD bzw. VD, mit der jede Das Verfahren ist übersichtlich und einfach zu

Stellung der Zähler dekodiert werden kann. Die 15 handhaben. Alle Impulse entstehen, durch die

Dekodierausgänge dienen zui Ansteuerung der Vor- Triggerung bedingt, synchron zum verwendeten

bereitungseingänge von JK-Flip-Flops FH und FV, Haupttakt (z. B. 4 MHz).

von denen dann die Impulsreihen gebildet werden. Bei der bisher beschriebenen Impulserzeugung

Die Triggerung Tr der JK-Flip-Flops erfolgt mit der wurde von der 625-Zeilen-CCIR-Norm ausgegangen.

Mutteroszillatorfrequenz. »o Das gewählte Konzept gestattet jedoch auch die Ver-

Entsprechend der Wahrheitstabelle für einen JK- wendung anderer, letztlich beliebiger Abtastnormen. Flip-Flop erfolgt die Bildung einer Imnulsreihe. Der Der Umfang der dazu notwendigen verhältnismäßig J-Eingang wird durch einen bestimmten Dekodier- einfachen Änderungen hängt davon ab, inwieweit die ausgang so vorbereitet, daß beim folgenden Trigger- Abtastnorm von der CCIR-Norm abweicht, insbeimpuls der Q-Ausgang in »1 «-Stellung geht. Ein as sondere, ob sich die Relationen zwischen den Imzweiter Dekodierausgang bereitet nach einer fest- pulsen ändern. Im einfachsten Fall genügt es, die gelegten Anzahl weiterer Triggerirapiuse den K-Ein- Mutteroszillatorfrequenz zu ändern,
gang derart vor, daß der nächste Triggerimpuls den Neben den benötigten Taktimpulsen können auch Q-Ausgang in »O«-Stellung setzt. Die kleinste dar- andere beliebige Impulse erzeugt werden, die starr stellbare Impulsbreite (Quantelung) ist abhängig von 30 mit dem Abtastraster verkoppelt sind. Derartige Imder Oszillatorfrequenz und beträgt z. B. 250 ns bei pulse werden z. B. für verschiedene elektronische 4 MHz. Da die Impulsreihe mit einem Flip-Flop Schaltungen des Fernsehsystems benötigt. Außerdem gebildet wird, steht sie auf Grund der beiden zuein- können damit feste oder bewegliche Richtmarken, ander inversen Flip-Flop-Ausgänge auch invers zur feste oder bewegliche im Bild eingetastete AusVerfügung. In der beschriebenen einfache;! Weise 35 schnitte (Fenster) sowie Zusatzinformationen perilassen sich Impulsreihen mit Horizontal frequenz pherer oder externer Geräte, z. B. Einblendung von und beliebigem Tastverhältnis erzeugen. Impuls- alphanumerischen Daten erzeugt und positioniert reihen mit Vertikalfolgefrequenz und Anfängen, die werden.

innerhalb einer Zeile liegen, benötigen zur Bildung Durch das gewählte Prinzip der Impulserzeugung einen Dekodierausgang sowohl vom Vertikaldekoder 40 und die hohe Frequenz des Quarzmutteroszillators VD als auch vom Horizontaldekoder HD. Damit ist ist es ohne weiteres möglich, horizontal, also längs es möglich, die nach CCIR-Norm vorgeschriebene einer Zeile alle 26,5 ns (ungefähre Bildpunktdauer Lage horizontal- und vertikalfrequenter Impuls- bei CCIR-Norm) eine Dekodierung in der Rasterreihen zueinander genau festzulegen, wie es z. B. bei logik RL durchzuführen. Vertikal läßt sich natürlich den HA- und VA-Impulsreihen (VA = 25 H + HA) 45 durch Zusammenfassung zweier aufeinanderfolgengefoidert ist. Die Lage der Impulsreihen zueinander der Dekodierungen jede Zeile dekodieren,
ist nur abhängig von der Toleranz der Verzögerung Durch entsprechende logische Verknüpfung der der einzelnen zur Impulserzeugung verwendeten jeweiligen Ausgänge der Dekodierstufen HD, VD JK-Flip-Flops (synchron durch Triggerung mit dem lassen sich somit Impulse erzeugen, die starr mit Haupttakt). Zur Bildung der vertikalfrequenten Im- 50 dem Raster verkoppelt sind und an beliebig vorpulsreihen werden, wegen der Ansteuerung durch gegebener Stelle (zeiüch bzw. örtlich im Bild gebeide Dekodierstufen, Flip-Flops mit mindestens je sehen) beginnen und enden.

zwei J'- und K'-Eingängen benötigt. Die Verknüp- Geht man von einer Zerlegung des abgetasteten fung der HD- und VD-Dekodierausgänge kann aber Bildes in Normalbildpunkte von z. B. 62,5 ns Dauer auch außerhalb des Flip-Flops mittels Gatter ge- 55 aus, so beträgt die Positionierbarkeit der Impulse schehen. Da der Vertikalzähler VZ mit doppelter 1 Bildpunkt bzw. 1 Zeile. Die Genauigkeit (Kon-Zeilenfrequenz getriggert wird, verharrt dieser nur stanz) der Positionierung wird durch die Drift des für die halbe Zeilendauer in jeder Zählstellung. Schaltverzugs nur eines Flip-Flops bestimmt, da das

Ein Flip-Flop zur Erzeugung einer vertikal- impulserzeugende Flip-F.op ja vom Haupttakt ge-

frequenten Impulsreihe wird am J-Eingang durch 60 schaltet wird. Praktisch bedeutet die Erzeugung soleinen Dekodierausgang des Vertikalzählers VZ für eher Impulse nur die Herausführung der entspreeine halbe Zeilendauer vorbereitet. Während dieser chenden Dekodierausgänge und deren logische VerZeit kommt auch die Vorbereitung vom Ausgang der knüpfung in einer Zusatzschaltung.

Dekodierstufe HD des Horizontalzählers HZ, und Im folgenden wird ein Beispiel für die Erzeugung

erst in diesem Augenblick ist das Flip-Flop vollends 65 eines Fadenkreuzes gegeben.

vorbereitet, so daß mit der nächsten Flanke des Der Vertikalzähler VZ wird auf Grund des Zeilen-Haupttaktes der Q-Ausgang in »1 «-Stellung geht. Sprungverfahrens mit doppelter Zeilenfrequenz ge-Damit ist es möglich, auch vertikalfrequento Impulse taktet. Ein Ha.bbild besteht aus 312,5 Zeilen bzw.

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aus 625 Halbzeilen. Das erste Halbbild beginnt am den, das etwa Bildpunktbreite hat, so muß die

Anfang einer Zeile und endet in der Mitte einer Mutteroszillatorfrequenz (To) zu 16 MHz gewählt

Zeile, wogegen das zweite Halbbild in Zeilenmitte werden. Diese Frequenz wird mit einem Flipflop

beginnt und mit Zeilenende endet. Eine halbe Zeile FFH₁ einmal geteilt. Man erhält am Ausgang Im-

entspricht einer Dekodierstellung des Vertikal- 5 pulse A mit einem Tastverhältnis 1:1 und einer

Zählers VZ und stellt z. B. beim 1. Halbbild die erste Periodendauer von 125 ns. Eine Impulsbreite von

Halbzelle dar und beim 2. Halbbild die zweite Halb- £2,5 ns, als Fadenbreite gewählt, wird mit dem

zeile. Ein Durchlauf des Vertikalzählcrs entspricht Flipflop FFH₂ (Impulse B) selektiert und mit der

also jeweils einem Halbbild. Da nun eine Zähl- 159. Dekodierung des Horizontalzählers HZ (FFH₃,

stellung sowohl dem 1. als auch dem 2. Halbbild io FFH ₄) in der Mitte der sichtbaren Zeile mittels der

zugeordnet werden kann, muß dafür gesorgt werden, Gatter G₁, G₂ und der Umkehrstufe CZ₁, U₂ posi-

daß die Zuordnung bei Bedarf nur zum 1. bzw. nur tioniert. Die sichtbare Zeile beginnt mit dem Ende

zum 2. Halbbild erfolgt. Das ist z. B. wichtig, wenn des Impulses und endet mit dessen Anfang. Da

eine Zeile durchgehend als Balken dargestellt werden zwischen den Flipflops FFH₁ und FFH₂ und dem

soll. Die Zuordnung erfolgt mit einem Flip-Flop 15 Horizontalzähler der Zählsynchronismus unterbrochen

/ ν ™. ™ \ , , <. .j · j ist, ist die 159. Dekodierung gegenüber den Flip-

(_T-Fhp-Flop), welches entsprechend gesetzt wird. _{flopausgangen verzögert}, _wa*_s ⁶ _ab ^fi _er keine Auswir-

Der Vertikalzähler VZ wird mit dem 624. Impuls kungen hat. Damit ist der vertikale Balken des

in eine Stellung 999 gebracht. Dies ist die letzte Fadenkreuzes erzeugt

Zählstellung des Vertikalzählers, und nur in dieser ao (Impulse Ä~E + D am Ausgang des Gatters G₉).
Stellung erscheint am Hunderter-Stehen-Zählerbau-

stein ein Übertrag. Mit diesem Übertrag wird das Zur Erzeugung des horizontalen Balkens wird Flip-Flop FFl vorbereitet, indem L-Potential an eine Zeile ausgewählt, wozu zwei Stellungen des den J- und K-Eingang gelegt wird. Mit dem Vertikalzählers dekodiert werden. Der horizontale 625. Taktimpuls wird der Q-Ausgang dann von «5 Balken soll ebenso wie der vertikale in der Mitte 0- auf L-Potential gesetzt. Nach einem weiteren des sichtbaren Rasters liegen. Damit wäre die Zählzyklus setzt der 625. Taktimpuls den Q-Aus- 325. Zeile darzustellen. Es wurde jedoch die gang von L- auf O-Potential. Dem 1. Halbbild ist 319. Zeile gewählt, weil sich in diesem Fall ein somit ein bestimmtes Potential am Q-Ausgang des Gatter einsparen ließt. Eine genaue Positionierung Flipflops 1 zugeordnet, im vorliegenden Fall O-Poent- 30 wird erst im Anwendungsfall zwingend. Es wurden tial. Das Flipflop bestimmt also mit seiner Stellung die Zählerstellungen 318 und 319 entsprechend den die Zuordnung der Zählstellung des Vertikalzählers Flipflop-Ausgängen FFV₃, FFV₂ und FFV₁ mittels zum entsprechenden Halbbild. Im vorangegangenen der Gatter G₃, G₄ und der Umkehrstufe U₃ deko-FaIl wurde angenommen, daß das Flipflop bereits diert und mittels des Ü-Ausganges des Flipflops FF₁ seine richtige Lage in bezug auf die Halbbilder 35 dem 1. Halbbild zugeordnet, womit eine durchhatte. Befindet sich das Flipflop bei Inbetrieb des laufende Zeile gebildet wurde. Bei Zuordnung der Taktgenerators jedoch in Undefinierter Lage, so wird angegebenen Zählerstellungen mittels des Q-Ausdas Flipflop von einem Gatter in eine definierte ganges zum 2. Halbbild hätte der Faden einen Lage zu den Halbbildern gebraoht. Das Gatter wird Sprung aufgewiesen, da in diesem Falle die zweite entsprechend aii^pvceuert. Anstatt den Vertikal- 40 Hälfte der 318. Zeile und die erste Hälfte der zähler von Stellung 624 in Stellung 999 zu setzen, 320. Zeile dargestel.t worden wären. Ohne das Flipkönnte auch die Zählstellung 624 dekodiert werden. flop FF₁ ist eine definierte Zuordnung nicht möglich. Allerdings wäre der Schaltungsaufwand dann größen Horizontaler und vertikaler Faden sind bisher Um — wie angedeutet — eine definierte Zuordnung getrennt erzeugt. Durch Verknüpfung mittels entdes Flipflops FF₁ zum Vertikalzähler bzw. Halbbild 45 sprechender Gatter G₅, G₆ und der Umkehrstufe £Z₄ zu erhalten, ist an sich noch ein Kriterium aus dem erhält man nun das Fadenkreuz. Die am Ausgang Horizontalzähler HZ erforderlich. Hierzu kann der des Gatters G₅ stehenden Impulse können direkt als Horizontalsynchronimpuls gewählt werden, der Videosignal verwendet werden. Bei nicht inversen ebenfalls auf das Gatter gegeben wird. Impulsen erhält man ein weißes Fadenkreuz, bei

Bei Funktion des Taktgenerators als Erzeuger der 50 inversen ein schwarzes, wobei diesen Impulsen

Impulsreihen und -gemische für ein Fernsehabtast- noch die Blanking-Impulse Bj (G₆) aufaddiert wer-

system ist die Zuordnung der Zählerstellung des den müssen. Im Anwendungsfali wird man sicherlich

Vertikalzäfalers zu einem bestimmten Halbbild nicht ein schwarzes Fadenkreuz wählen, so daß man die

erforderlich, wohl aber bei Funktion als Zeichen- Impulse auf eine Aastastschaltung geben wird,

generator. 55 In gleicher Weise wie hier am gezeigten Beispiel

Das Schaltbild zur Erzeugung eines Fadenkreuzes des Fadenkreuzes lassen sich beliebige Zeichen im zeigt Fig. 2, einen wesentlichen Teil des Impuls- durch Mutterfrequenz und Zeilenzahl des Fernsehdiagramms F i g. 3. SoJ ein Fadenkreuz erzeugt wer- abtastsystems festgelegten Raster erzeugen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

ι 2 vornehmlich nach CCIR-Empfehlung, eine fort- Patentanspriiche: laufende Nummerierung aller Bildpunkte eines Fern sehsystems, d. lh. auch auf einer Zeile durchlaufend,

1. Fernseh-Impulsgenerator zum Erzeugen von möglich ist

aus Impulsen unterschiedlicher Dauer und Folge- 5 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch frequenz bestehenden Impulsreihen aus einer gelöst, daß ein Zähler mit einer Decodierstufe durch Mutteroszillatorfrequenz, deren Periode um ein die Zählerimpulse zur Feststellung der jeweils ge-Vielfaches kleiner ist als die kleinste vor- wünschten Zeile vorgesehen ist und ein weiterer kommende Impulsdauer, so düß jede bei einer Zähler mit Decodierstufe für während einer Zähler-Fernsehnorm benötigte Impulsreihe aus der Pen- io dauer erzeugte, den Zeilen- und Bildpunkten entodendauer der Mutteroszillator-Frequenz mittels sprechende Impulse zur Feststellung des jeweils geFrequenzteiler zusammensetzbar ist, dadurch wünschten Bildpunktes vorgesehen ist. Der ebenfalls gekennzeichnet, daß ein Zähler (VZ) mit an einen Frequenzteiler des Mutteroszillators ange-Decodierstufe (VD) für die Zeilenimpulse zur Fest- schlossen ist, dessen Frequenz so gewählt ist, daß stellung der jeweils gewünschten Zeile vorgesehen 15 durch direkte binäre Teilung die gewünschte Unterist und ein weiterer Zähler (HZ) mit Decodierstufe teilung der Horizontalfrequenz erzeugt wird.
(HD) für während einer Zeilendauer erzeugte, den Der neue Impulsgenerator ermöglicht die Her-

Zeilenbildpunkten entsprechende Impulse zur stellung eines punktförmigen Fernsehbildrasters. Die Feststellung des jeweils gewünschten Bildpunktes Dekodierung des Horizontal- und Vertikalzählers vorgesehen ist, der ebenfalls an einen Frequenz- 20 läßt die Darstellung des Fernsehbildes demnach in teiler (To) des Mutteroszillators (Mo) angeschlos- Form einer Matrix zu, so daß durch Selektion horisen ist, dessen Frequenz so gewählt ist, daß durch zontaler und vertikaler Decodierausgänge jeder gedirekte binäre Teilung die gewünschte Unter- wünschte Bildpunkt auswählbar und das Bildfeld in teilung der Horizontalfrequenz erzeugt wird. digitaler Form zerlegbar ist.

2. Fernseh-Impulsgenerator nach Anspruch 1, »s Mittels relativ einfacher Schaltungsanordnungen dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der lassen sich zusätzliche Informationen in das Fernseh-Zählerdecodierstufen an die Vorbereitungs- bild einblenden, beispielsweise ein in Bildmitte ereingänge von JK-Flipflops angeschlossen sind, zeugtes Fadenkreuz. Zur intensiven Beobachtung die mit der Mutteroszillatorfrequenz getriggert könnte beispielsweise auch ein Teil des Szenenbildes sind. 30 mittels eines Fensters besonders gekennzeichnet wer-

3. Fernseh-Impulsgenerator nach Anspruch 1, den. Ferner ist es möglich, alphanumerische und dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Sonderzeichen ins Bild zu setzen. Alle mittels des Vertikalstufen an eine Impulsmischstufe ange- Impulsgenerators erzeugten Informationen sind schlossen sind. außerdem starr an das Abtastraster gebunden. Die

4. Fernseh-Impulsgenerator nach Anspruch 1 35 kleinste Informationseinheit liegt am zweckmäßigsten oder einem der folgenden, dadurch gekennzeich- in der Größenordnung der gewählten Bildpunktdauer net, daß die Ausgänge wähl- und setzbarer (z. B. 62,5 nsec) und ist damit das Kriterium für die JK-Flipflops über Gatter-Schaltungen derart zu- Wahl der Mutterfrequenz (z. B. 16 MHz).
sammengefaßt sind, daß bestimmte Gebiete des Eine Besonderheit des neuen Impulsgenerators ist Bildpunktzeilenrasters des Fernsehbildes mar- 40 es, daß ausschließlich digitale Bauelemente Verwenkierbar sind. dung finden können und somit die Anwendung dynamischer Rückkopplungen und Verzögerungsleitungen, wie bei der bisher bekannten Technik üblich,

vermieden werden. Die Genauigkeit und Betriebs-

45 sicherheit des Impulsgenerators wird dadurch erheblich ;■ tigert.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernseh-Im- Die * <ct «vtng stellt Ausführungsbeispiele dar. Es

pulsgenerator zum Erzeugen von aus Impulsen unter- zeig

schiedlicher Dauer und Folgefrequenz bestehenden l· .. : iMockschaltbild,

Impulsreihen aus einer Mutteroszillatorfrequenz, 50 Fig. 'J .ue schematisches Schaltbild zur Erzeu-

deren Periode um ein Vielfaches kleiner ist als die gung eines Fadenkreuzes,

kleinste vorkommende Impulsdauer, so daß jede bei F i g. 3 ein Impulsdiagramm zur Erzeugung des einer Fernsehnorm benötigte Impulsreihe aus der vertikalen Balkens nach F i g. 2 im Fernsehbild.
Periodendauer der Mutteroszillator-Frequenz mittels Die Impulserzeugung kann im Prinzip aus folgen-Frequenzteiler zusammensetzbar ist. 55 den Komponenten, vorzugsweise integrierter Aufbau-Derartige Impulsgeneratoren sind aus der DT-OS teohnik, erfolgen:

109 448 bekannt. Hierbei ist der Taktimpulsgene- Ein Quarzmutteroszillator Mo ist einerseits an

rator ein Generator mit einer Taktimpulsperiode, die eine Rasterlogik RL mit einem Horizontalzähler HZ,

dem größten gemeinsamen Teiler der erforderlichen einem Vertikalzä'hler VZ, einer Horizontaldekodier-

unterschiedliohen Impulszeiten in der Impulsreihe 60 stufe HD, einer Vertikaldekodierstufe VD und an-

des Signalgenerators gleich ist, wobei jedoch die dererseits an eine Impulslogik IL angeschlossen, die

kleinsten Impulse die einer Zeile sind. im wesentlichen aus bistabi'en Kippstufen FH für

Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber einen die Erzeugung von horizontalfrequenten Impulsen

Impulsgenerator zur Erzeugung von Taktsteuer- und bistabilen Kippstufen FV für die Erzeugung von

Signalen für beliebige, jeweils gewünschte einzelne 65 vertikalfrequenten Impulsen besteht. SV stellt die

Bildpunkte, z. B. zum Eintasten von Zusatzinfor- Stromversorgung dar.

mationen zu schaffen, so daß neben allen zum Be- Die Mutteroszillatorfrequenz bestimmt sich z. B.

trieb einer Fernsehanlage erforderlichen Impulsen, zu 4 MHz, jedoch ist es ohne erheblichen Mehrauf-